王澤華
(江蘇省南通市海安縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 226600)
高中物理中力學(xué)知識(shí)點(diǎn)多而零碎,較為抽象,學(xué)生掌握的難度較大,因此,教師應(yīng)采取有效的教學(xué)方法,加深學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解,把握力學(xué)知識(shí)精髓,不斷完善力學(xué)知識(shí)架構(gòu),為高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
受力分析是學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn),也是學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ),因此,教學(xué)實(shí)踐中,教師可創(chuàng)設(shè)各種物理情景,要求學(xué)生進(jìn)行受力分析,不斷進(jìn)行訓(xùn)練與強(qiáng)化,保證學(xué)生不重復(fù)分析,不漏掉任何一個(gè)力.
例1 教學(xué)中教師可創(chuàng)設(shè)如下情景:如圖1所示,AB為光滑的1/4圓弧軌道,在豎直平面內(nèi),A端相切于水平面,軌道上穿一小球,在拉力F的作用下,由A緩慢的運(yùn)動(dòng)至B,其中F始終沿著軌道切線方向,設(shè)軌道對(duì)球的彈力為FN,小球運(yùn)動(dòng)中下面說(shuō)法正確的是( )
A.F增大,F(xiàn)N減小 B.F減小,F(xiàn)N減小
C.F增大,F(xiàn)N增大 D.F減小,F(xiàn)N增大
圖1 圖2
分析該題目難度并不大,但如果不會(huì)受力分析,顯然無(wú)法選出正確結(jié)果.教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析,明確哪些力與題目相關(guān),哪些力與題目無(wú)關(guān).如圖2所示,小球所受的力有:重力、彈力、拉力,設(shè)小球重力為mg,彈力方向與豎直方向的角度為θ,小球運(yùn)動(dòng)緩慢,處于平衡狀態(tài),因此,F(xiàn)N=mgcosθ,F(xiàn)=mgsinθ,小球運(yùn)動(dòng)中θ不斷增大,因此,F(xiàn)N不斷較小,F(xiàn)不斷增大,因此,A為正確答案.
物體在力的作用下會(huì)形成各種運(yùn)動(dòng)情景,如何準(zhǔn)確把握物體運(yùn)動(dòng)情景往往成為解答力學(xué)題目的突破點(diǎn),因此,教師可采用多媒體教學(xué)法,慢放物體的運(yùn)動(dòng)情景,幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解物體運(yùn)動(dòng)情景,充分理解力給物體造成的影響.
圖3
例2 如圖3,以水平傳送帶以1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為1 kg的物體和傳送帶件的摩擦系數(shù)為0.2,現(xiàn)將其無(wú)初速度的放在傳動(dòng)帶的A點(diǎn),而后物體運(yùn)動(dòng)至距離A為1 m的B點(diǎn),皮帶在這一過(guò)程中所做的功為多少?(g取10 m/s2)分析部分學(xué)生因?yàn)閷?duì)物體的運(yùn)動(dòng)情景認(rèn)識(shí)不清晰,認(rèn)為皮帶所做的功即為物體增加的動(dòng)能,得出的結(jié)果為0.5 J.顯然結(jié)果是不對(duì)的.教師可制作多媒體課件,播放給學(xué)生,通過(guò)慢放使學(xué)生觀察物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過(guò)慢放不難發(fā)現(xiàn)一部分能量在物體加速的過(guò)程中轉(zhuǎn)化為熱能,因此,皮帶做的功還應(yīng)包括這一部分能量,即,Qf=μmgs相對(duì),物體加速運(yùn)動(dòng)的距離可有動(dòng)能定理計(jì)算得出為0.25 m,物體加速的時(shí)間t=v/a=1/2=0.5s皮帶相對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)距離s相對(duì)=0.5×1-0.25=0.25m,因此,Qf=μmgs相對(duì)=2×0.25=0.5 J,因此,皮帶做的功為0.5J+0.5J=1J.
高中物理力學(xué)知識(shí)點(diǎn)多而復(fù)雜,部分與力學(xué)知識(shí)相關(guān)的物理題目難度較大,對(duì)學(xué)生的應(yīng)用知識(shí)的能力要求較高,因此,教師應(yīng)采用典型例題法進(jìn)行教學(xué),為學(xué)生深入剖析經(jīng)典題目,促進(jìn)學(xué)生能力的全面提升.
圖4
例3 如圖4所示,光滑平面上有一木塊,一子彈水平射入木塊中,深入深度為d,平均阻力為f,木塊與原點(diǎn)相距s時(shí),開始勻速前進(jìn).下面說(shuō)法正確的是( )
A. 子彈損失的動(dòng)能為fd
B.子彈損失的動(dòng)能為f(s+d)
C. 整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為fd
D. 木塊增加的動(dòng)能為fS
分析子彈打木塊是力學(xué)中較為經(jīng)典的情景,很多學(xué)生因?yàn)楦悴磺逦锢砹恐g的關(guān)系,而導(dǎo)致解題出錯(cuò),因此,教師應(yīng)對(duì)這一經(jīng)典題型加以剖析.該題目涉及三個(gè)對(duì)象:子彈、木塊、地面,而能量的轉(zhuǎn)化與力、相對(duì)位移密切
相關(guān).對(duì)子彈而言,相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離為S+d,相對(duì)于木塊運(yùn)動(dòng)的距離為d,運(yùn)動(dòng)中一直受到摩擦力f.對(duì)木塊而言,相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離為s,期間一直受摩擦f.子彈損失的動(dòng)能即為在摩擦力f作用下,相對(duì)于地面的位移,即,f(s+d).子彈產(chǎn)生的熱,也即為系統(tǒng)損失的機(jī)械能為子彈相對(duì)于木塊的運(yùn)動(dòng)位移,即,fd;木塊增加的動(dòng)能即為在摩擦力作用下相對(duì)于地面的位移,即,fS.通過(guò)這樣的剖析不難得出正確答案為BCD.
總之,高中物理力學(xué)知識(shí)點(diǎn)多,而且較為抽象,教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采用創(chuàng)設(shè)情景法、回憶聯(lián)想法、多媒體教學(xué)法、經(jīng)典例題剖析法,配合具體的題目開展教學(xué),加深學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解與認(rèn)識(shí),使學(xué)生能夠準(zhǔn)確分析物體受力的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),幫助學(xué)生牢固掌握這一重要物理知識(shí).
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