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作者:admin 来源:未知点击数: 发布时间:2014-11-06 09:35
如何有效地化解物理教学中的疑难问题
教学教研  加入时间:2012-10-22 12:20:40 点击:1520

 
如何有效地化解物理教学中的疑难问题

 
彭自能
 

疑难问题是教师在课堂上难以讲清楚,学生也普遍感到难以理解的问题,而形成疑难问题的根源往往是没有深入理解念的物理意义,没有掌握分析解决物理问题的方法,如果教师在物理教学中,能针对学生常犯的典型错误,精心设计物理问题,把物理概念、物理问题和物理方法三者有机地融为一体,引导学生在分析问题过程中,深化概念,在解决问题的过程中掌握方法,这是一种有效化解疑难问题的好方法,下面笔者能过力学中几个疑难问题来揭示这一教学规律。
一、如何计算摩擦力
例1:如图粗糙的水平面上放有一质量m=1kg 的物体,它与水平面间的动摩擦因素μ=0.7 ,若同时受到向右的水平力F1=10N和向左的水平力F2=2N时仍然静止,则撤除F2后物体受到的摩擦力大小可能为(       )
A.10N B.7N C.8N D.9N
此题极易漏选和错选,原因是对摩擦力的概念不清晰,没有注意到F2撤去前物体受到的f静=8N说明最大静摩擦力至少为8N若最大静摩擦力fm满足:8N≤fm<10N,则F2撤去后,物体会移动,根据f滑=μFN知f滑=7N,选B。
若fm≥10N,则撤去F2后物体不动,所受到的为静摩擦体,f静=F1=10N,选A。故选(AB)
二、如何进行速度的分解
例2,水平直轨道上一辆小车,轨道的上方有一绞车,绞车转动,牵引绳缠绕在绞车上,拉着小车在轨道上运动,如图1所示,已知绞车收绳速度为V0,问当牵引绳与水平方向夹角为θ时,小车运动速度多大?
错解:小车运动速度V=V0cosθ
错解的根源在于高中物理课本只介绍了速度分解的平行四边形法则,并没有明确指出确定合速度与分速度的方法,在用等效法解决运动的合成与分解的问题时,必须明确以下两点:一是物体实际运动的方向应为合运动的方向,描述实际运动的物理量的大小和方向应为合运动相关物理量的大小和方向;二是分运动物理的大小和方向应根据具体情况确定,要客观存在,不能凭空想象。物体的运动形式一般可分为平动和转动。
如果把收绳速度V0视为合速度,误认为小车在水平方向上的运动是一个分运动,其运动速度为V=V0cosθ ,那么小车的另一个运动速度V0cosθ 的方向是向上的,这显然是不存在的。因为小车并没有腾空,小车实际运动的方向是沿水平方向,这是合速度的方向,V0是一个分速度,另一个分速度V0的方向始终与绳子方向垂直,正确的分解方法如图2所示,小车在牵引绳的作用下,一方面沿着绳子的方向运动,另一方面因牵引绳不断收缩而且其方向(以角θ为标记)不断地改变,从客观交果看,小车还有绕绞车转轴转动的切向速度u 0,既然小车被绳牵引,两者不相脱节,小车在绳子方向的分速度必然等于绞车的收绳速度V0,则有V0cosθ ,由此得到V=V0/cosθ 。
三、如何利用△S=aT2判断物体是否做匀速直线运动。
例3,一质点从原点O由静止向东直线运动,第1秒内为1m,第二秋内位移为2m,第三秒内位移为3m……,第n秒内位移为nm,则它是否为匀变速直线运动?
错解:根据△S=aT2知连续相等的1秒内△S=1m,故为匀加速直线运动。
错解原因是没有注意到V0=0的匀加速直线运动中第一个T秒内S 1=aT 2/2,△S=aT 2=2S 1即△S=aT 2,就作为判断的必要条件,此题中S=1m,S 1=1m故不满足S=2S 1特点,不能认为是匀加速直线运动。
四、如何判断一个物体是运动还是静止
例4,竖直上抛的物体,当它运动到最高点时,它是处于运动状态还是静止状态?
如果问学生“什么叫运动”,学生会很容易地给出答案“一个物体相对另一个物体位置的变化,它就叫运动”。如果让学生回答例4,调查结果表明,绝大多数学生会说:“它处于静止状态”。这个结论是错误 的,产生错误的原因是学生只记住 运动的定义,并没有真正理解运动的物理意义,没有学会怎样去判断物体是否在运动的方法,中学物理课本只给出了运动的定义,如果单记住运动的定义,要对例4做出正确的判断几乎是可能的,因为课本并没有说明在怎样的条件下,物体才会发生位置的变化。物体有速度固然是物体位置发生变化的一条件下,但并不是有了这个条件,位置就一定会发生变化,要使位置发生变化,还有一个必不可少的条件,这就是时间。如果不经过一段时间(哪 怕是极短的时间),速度再大也无济于事。还有,物体的速度也不是必要条件,如果一个物体的速度为零,但加速度不为零,经过一段时间(哪怕是极短的时间),其位置就会发生变化。运动是空间和时间的积累,离开空间和时间去谈运动是没有任何意义的。要判断一个物体是运动还是静止,就要看经过一段时间,它在空间的位置有无变化。明确这一点,对例4自然会给出正确的结论:“它是处于运动状态”。很多物理概念都是在应用中逐步深化的。概念、问题、方法这三者是不可分割的统一体。
 

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