巧用微專題講解板塊模型

摘 要：隨著物理知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，考查的問題往往涉及全面的知識(shí)，如何做到以不變應(yīng)萬變，讓學(xué)生學(xué)會(huì)解決每天遇到的具體問題，以促進(jìn)教育教學(xué)的長足發(fā)展，只有對(duì)知識(shí)全面掌握，才能準(zhǔn)確運(yùn)用。微專題具有針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過微專題的實(shí)施，不斷拓展延伸讓學(xué)生對(duì)知識(shí)更全面。

關(guān)鍵詞：微專題；板塊模型；牛頓第二定律

牛頓第二定律是經(jīng)典物理學(xué)中最重要的規(guī)律，是力學(xué)的基礎(chǔ)，這部分的試題往往具有較強(qiáng)的考查性，特別能體現(xiàn)學(xué)生的分析思維能力，也是高考的重點(diǎn)考查知識(shí)點(diǎn)，要求會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律來分析系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，因此學(xué)生需要有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能力的遷移，分析和綜合運(yùn)用能力。本文以運(yùn)用牛頓第二定律處理板塊模型為例，談?wù)勎ｎ}的實(shí)施。

一、 模型呈現(xiàn)，突出主題

板塊模型是高考考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律在板塊運(yùn)動(dòng)過程的分析尤為困難，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生常?？紤]不全而顧此失彼。日常教學(xué)中，要注重培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性和嚴(yán)密性。

二、 拓展延伸，加深認(rèn)知

上述例題中，設(shè)A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，為了使得A能從B上滑落下來，求兩種情況下力F的大小范圍。

這個(gè)問題是學(xué)生的普遍的誤點(diǎn)，受靜止在地面上的單個(gè)物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)條件的影響，很多學(xué)生往往認(rèn)為只需滿足F>fmax就可以使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，忽略了研究對(duì)象施加外力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，需滿足物體運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。

解決這類問題，首先要解決學(xué)生的盲點(diǎn)，關(guān)鍵是要明確A、B兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值。

三、 趁熱打鐵，小試牛刀

通過上面的歸納分析，再完成下列例題。

例 如圖所示，質(zhì)量mA=2.0 kg的木板A放置在光滑水平面上，質(zhì)量mB=4.0 kg的鐵塊B疊放在木板A上?，F(xiàn)在木板上施加一個(gè)力F=9.0 N，方向水平向右。已知，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10 m/s2。試求B的加速度和B的摩擦力。

通過本題的訓(xùn)練，既可以了解學(xué)生的掌握情況，又可以考查學(xué)生的分析能力，還可以考查物理思維的嚴(yán)密性。因AB系統(tǒng)存在一起勻加速直線運(yùn)動(dòng)或發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩種可能，所以在求解之前，應(yīng)先求出AB間靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)拉力F的值，進(jìn)而判斷系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況，再由對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來求解B的加速度和B的摩擦力。

根據(jù)學(xué)情，本題還可適當(dāng)拓展：如果地面是粗糙的且動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20時(shí)的情況，引導(dǎo)學(xué)生思考可以得到，AB系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)當(dāng)滿足F≤μ（mA+mB）g時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)滿足μ（mA+mB）g≤F≤2μ（mA+mB）g一起勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滿足F≥2μ（mA+mB）g發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)三種可能。通過這樣的拓展，激發(fā)學(xué)生的斗智，提升他們的熱情。

通過這樣逐步深入拓展的“微專題”，讓我們的課堂有了一條明顯的邏輯主線，讓學(xué)生展開思維，立體構(gòu)建，吸引學(xué)生積極參與課堂，從而有效地學(xué)，高效地學(xué)。

四、 豁然開朗，歸納總結(jié)

板塊模型中，存在臨界狀態(tài)，這類問題是學(xué)生的盲點(diǎn)和誤點(diǎn)，所以要讓學(xué)生掌握解決這類問題的方法和思路：一是培養(yǎng)學(xué)生用整體法和隔離法相結(jié)合研究系統(tǒng)，二是要先判斷兩個(gè)物體是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。在板塊模型的學(xué)習(xí)過程中，通過這種“微專題”，加深了學(xué)生對(duì)板塊模型的認(rèn)識(shí)，體驗(yàn)了難度較高的思考，提升了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。

板塊模型是多體多情況的綜合，解題時(shí)需用整體法和隔離法分別對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，再由牛頓第二定律計(jì)算出即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的“臨界點(diǎn)”來確定系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況。

總之，“微專題”不管是在新課教學(xué)，還是高考復(fù)習(xí)中，均可發(fā)揮作用。一般可圍繞學(xué)生難點(diǎn)、困惑點(diǎn)或高考考點(diǎn)來開展。尤其是知識(shí)綜合性強(qiáng)、思維容量大的經(jīng)典模型特別適合開展。“微專題”具有用時(shí)少，主題明確的特點(diǎn)，相信在實(shí)施時(shí)能夠吸引學(xué)生，提高他們的解題熱情，促成學(xué)生對(duì)這一模型的全面認(rèn)識(shí)。但筆者認(rèn)為，要達(dá)到預(yù)期效果，在“微專題”的準(zhǔn)備過程中，雖然需要花費(fèi)較多時(shí)間，但不可急躁，更不能讓模型不清不楚，要讓問題能善“變”，變出新意，把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣調(diào)動(dòng)起來，因此實(shí)施前一方面要有意識(shí)地對(duì)題型歸類，一方面要做好分析統(tǒng)計(jì)，讓典型問題呈現(xiàn)出來，這樣才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。相信這樣的“微專題”，一定能對(duì)學(xué)生的盲點(diǎn)和誤點(diǎn)進(jìn)行有力的補(bǔ)充，同時(shí)教師的專業(yè)能力也能得到很大的提升。可見“微專題”的實(shí)施十分必要和有價(jià)值。

作者簡介：劉家祥，福建省龍巖市，福建省上杭縣第一中學(xué)。