程为 2mv0 3mv 2 , v 2 是碰撞后物块和钢板获得的共同速度. 过程三:物块和钢板以 v2 的共同速度将弹簧下压到最低点,然后从最低点回到 O 点,此时它们还具 1 1有向上的速度. 这个过程机械能守恒,有: E p 3mv 2 = 3mg x0 + 3mv3 2 2 2 2 目标 3:物块与钢板分离后,求出物块运动高度 h 状态二:回到 O 点时,物块和钢板都还有向上的速度,而钢板有弹簧拉住,物块与钢板“不黏连”,所以物块和钢板将分离. 2 v3 过程四:物块与钢板分离后(此过程还原为竖直上抛运动) 以 v3 的初速度向上做上抛运动:h , . 2g x0 综合以上各式,解得: h , h 即物块运动到达的最高点距 O 点的距离. 2 本题涉及复杂情境,给人以无从下手的感觉。
其实只要根据时间或空间顺序分清运动过程(即几个目标)以及这些过程中涉及哪些规律。
这样将复杂情境的问题还原成了熟悉的典型运动模型,复杂问题就会迎刃而解。
要顺利完成还原的过程,必须具备一些基本技能:熟悉各种运动模型的规律、熟练掌握受力分析的方法、熟练掌握一个力是否做功的方法、掌握判断系统机械能和动量是否守恒的方法等等.5类型 3: 目标模糊的问题 对于条件隐蔽,求解目标比较模糊的问题,识别和分析物理问题的能力相当重要,识别和分析物理问题的能力是指正确理解题意,善于发现问题中的隐含条件,恰当选择研究对象,正确分析研究对象所受的外界影响及运动变化过程的能力。
此时应该利用思维监控具体问题进行具体分析提出一些辅助性的问题,使隐蔽条件显现出来,求解目标明朗化。
具体为首先对问题作深入的定性分析,认真考虑物体的运动过程, 4然后才应用公式进行定量计算,最后再对结果进行可行性分析,直至满意。
其思维模式如下所示: 理解题意 定性分析 确定物理过程 解题 分析答案 【例题 3】如图 3 所示,竖直墙壁和水平地面都是光滑的。
固定在长度为 L 的轻杆两端的 A、B 两球的 0质量均为 m,杆与水平地面的夹角为 60 ,现在将杆由静止释放。
问 A 球脱离竖直墙壁时杆与水平面的夹角为多少? 解析:问题中的求解目标不是很清晰。
为了寻找 A 球何时脱离墙壁,先来研 A究整个装置的运动情况。
(1)设某时刻杆与水平面的夹角为θ的时候,A 的速度为 V A ,B 的速度为
VB,由机械能守恒有: VA
VB 600 B θ 1 2 1 2 mgLsin 60 0 sin θ mv A mv B ① 2 2 图3 再由两者的速度关系: v A sin θ v B cos θ ② 由①②得到: v B 2 gLsin 60 0 sin θ sin 2 θ 2 ③ (2)思维监控:由于运动与力之间存在着必然的联系。
我们有必要来分析系统所受的作用力。
墙壁给 A 水平向右的弹力对系统起加速作用。
我们由此可以提出这样一个问题:AB 的速度达到什么程度时候A 会脱离墙壁呢?A 脱离墙壁的时候,墙壁给系统的作用力为 0。
墙壁不再给系统加速了,此时 B 球的速 。
因此,我们找到了 A 脱离墙壁时的条件了,即 B度达到最大(这里是指 A 还没有脱离墙壁的瞬间之前)的速度达到最大。
由③有: v B gL 3 2 sin θ sin θ sin θ 2 ④ 3 3 2 sin θ sin θ sin θ 3 由数学知识得: v ≤ gL 2 B gL 3 9 3 当 3 2 sin θ sin θ 等号成立。
此时: θ arcsin 问题得以求解。
3类型 4:求解目标未给出的问题 如果问题中没有给出求解的目标,需要我们大胆地假定一个目标,然后以此为参照目标进行分析与求解。
【例题 4】如图 4,在竖直放置的两平行光滑直金属导轨的上端,接有一个电容为 C 的电容器。
有一垂直于纸面向里,磁感应强度为 B 的匀强磁场。
现有一质量为 m,长为 L 的金属棒 ef,棒从静止开始运动,问导体棒作何种性质的运动。
假设图中任何部分的电阻和电感均忽略不计。
假设运动过程中电容器不会被击穿。
解析:此问题的中并没有指出棒作何种具体的运动。
为了确定物体的运动性质,我们根据棒做加速运动的特点,大胆地进行猜测,棒可能作匀加速运动。
如 e f果是,那要证明其加速度恒定。
对棒 ef 进行受力分析,我们知道棒受重力和竖直向下的安培力。
mg BLi ma ① B 接下来的目标是求导体棒的电流。
图4 思维监控:棒运动的过程中产生电动势,,因为这里的是含电容器的电路。
充电过程中不能用欧姆定 Q律来求电流。
可以由电流的定义: i ② t 因为一切电阻都不计,有: Q BLvC ③ v 将③代入②得: i BLC BLCa ④ t mg 将④代入① 得: a 由此得出棒作匀加速运动。
m B 2 L2 C 由以上综述,理想的解题过程应是一个“准静态”的过程,即解题系统所处的各个状态都应是平衡的状态。
但在实际解题中,解题者对问题的认识和把握总是相对的;解题的行进时常或多或少地偏离正确的轨道而失去平衡。
树立强烈的目标意识,以及加强解答过程中的思维监控有利于克服解答习题过程中的盲目性,有利于快速切入解题突破口。
加强解答过程中的思维监控的目的就在于使解题进程不致偏离正确轨道太远,使解题系统从不平衡趋向平衡,从旧的平衡趋向新的平衡。
决定调节的内容和方式,依据是解题者在解题中获得的新信息,而获取新信息的诱因则是解题者在解题中提出的种种问题,是问题引导解题者去获取各种各样的信息的。
由此可见,思维调节的训练首先应该是提出问题的训练,即目标意识的训练。
即解题者在解题时应当经常自我发问,提出一连串与解题相关的问题,这些问题概括为:“什么?(你现在在干什么或准备干什么)为什么?(为什么要这样干)怎么样?(实际的效果如何)”,这是中学物理 6解题过程中的进行或促进目标意识与思维监控的最有效的方法。
参考文献:1 物理课程标准研制组. 普通高中物理课程标准实验解读M. 武汉:湖北教育出版社 2004.2 朱铁成. 物理教育研究M. 杭州:浙江大学出版社 2002.3 蔡铁权. 物理教学丛论—基础教育课程改革视野下的中学物理教学M.北京:科学出版社2005.4 张平. 培养自我监控意识 发展解题能力J . 物理通报 2008.35 胡梦姣、刘 熠. 例析中学物理解题中的构建理想模型法J . 中学物理教与学 2008.46 梁树森. 物理学习论M . 北京:教育科学出版社, 2002.作者简介: 刘熠 高中物理教师,任教于湖南省示范高中湘潭市一中,中教一级, 从教七年, 连续四年任教高三,担任备课组长。
2007 年被评为学校十佳青年教师,其教育、教学能力强,理念新,善于从思想上引导学生从点滴做起,树立正确的人生观;善于激发学生对物理学的兴趣,并从学习中去发现物理学中的“美”,去品尝学习中的快乐。
加上他扎实的业务功底,教学效果很好,深受学生喜爱。
同时有较强的教科研能力和良好的职业写作素养,主攻物理实验教学的改革和学生科学思维能力的培养,主编和参编的教学参考书和教辅资料多种。
注重研究教学理论 勇于探索教学规律发表了一批有见地、有影响的教学
论文。
已有几十篇
论文在省级以上获奖或省级以上报刊上发表,一篇
论文被人大复印资料《中学物理教与学》全文转载;近期部分代表作品: 中国人民大学《中学物理教与学》 2008 年第 4 期发表《例析中学物理解题中的构建理想模型法》; 哈尔滨师范大学《数理化学习》(高中版) 2008 年第 1 期发表《例析中学物理解题中的构建理想模型法》; 哈尔滨师范大学《数理化学习》(高中版) 2008 年第 6 期发 表《推陈出新 精心设计 考察能力——剖析近几年高考物理试题的“源”》; 哈尔滨师范大学《数理化学习》(高三版) 2008 年第 8 期发表《巧用图像法解答近四年高考运动学计算题》
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白色姜花,略微开了