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1、新課標(biāo)2013年高考考前預(yù)測核心考點(diǎn)專項(xiàng)突破
物理模型的歸類整理
習(xí)題教學(xué)在高三物理復(fù)習(xí)中占有較大的比重,習(xí)題的數(shù)量多,如何在總復(fù)習(xí)教學(xué)中進(jìn)行物理模型的歸類整理,以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析,舉一反三的創(chuàng)新推理能力至關(guān)重要,下面根據(jù)自己的教學(xué)體會(huì)舉一些例子談?wù)勛约旱目捶ā?
對于《物體的運(yùn)動(dòng)》這章的復(fù)習(xí),學(xué)生大多能記清勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式:s=vot+at2,但對于式子中的物理量“s”、“vo”、“a”是矢量理解不深刻,因此對物體做有“往返”且加速度不變的運(yùn)動(dòng)的處理便模糊不清,而且這種模式的運(yùn)動(dòng)在以后復(fù)習(xí)《能量》、《動(dòng)量》、《電場》等章節(jié)的綜合問題時(shí)還會(huì)經(jīng)常遇到。學(xué)生在處理一個(gè)新問題時(shí)往往會(huì)因?yàn)?/p>
2、某一小個(gè)舊問題沒真懂而遇到障礙。所以對習(xí)題的教學(xué)一開始就要指導(dǎo)學(xué)生研究,讓學(xué)生深化理解,以培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。
vo
S=-25m
圖(1)
下面這個(gè)問題在《物體的運(yùn)動(dòng)》這章很常見。問題1:在陽臺(tái)上以vo=20m/s豎直上拋一個(gè)物體,問經(jīng)過多長時(shí)間物體落至陽臺(tái)下面25m處?問題看似簡單,但學(xué)生往往沒有物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程的“影象”而出現(xiàn)分析困難或錯(cuò)誤。因此對于這類問題的處理不要急于把解答過程講給學(xué)生,而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生一起來分析該物理過程。首先,要重視讓學(xué)生用自己的語言表達(dá)這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的整個(gè)物理過程(而不是老師直截了當(dāng)?shù)卣f給他們聽):物體向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)而后向下做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
3、。然后,請學(xué)生畫出該物體的運(yùn)動(dòng)過程示意圖(而不是老師簡單地畫給他們看),以培養(yǎng)學(xué)生用“分鏡頭”圖展示物理情景的能力,老師再根據(jù)學(xué)生的畫圖情況給予修正,如圖(1);接著,用事先準(zhǔn)備好的課件把物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程模擬一下,讓學(xué)生的印象更深刻。最后,提出問題讓學(xué)生得出兩點(diǎn):整個(gè)過程物體的加速度恒定(包括大小和方向都不變)以及物體的位移只有25m,且方向與初速vo方向相反,故位移s=-25m。至此,學(xué)生對該問題的體會(huì)就更為深刻。
為了幫助學(xué)生在頭腦中逐漸形成一個(gè)合理的模型結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生形成在比較中求遷移、求創(chuàng)新的思維品質(zhì),從而提高舉一反三,觸類旁通的能力,緊接著就本問題的變形給出如下問題。問
4、題2:在光滑的水平面上有一靜止的物體,現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體,作用一段時(shí)間后,換以相反方向的水平恒力乙推這一物體。當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí),物體恰好回到原處,求恒力甲和恒力乙的比值。讓學(xué)生畫圖展示物理過程 ,如圖(2);然后讓學(xué)生捕捉本問題中與問題1相類似的物理模型,學(xué)生進(jìn)行積極的思維活動(dòng),通過比較就會(huì)發(fā)現(xiàn)F乙作用的“往返”過程與問題1中的豎直上拋極為相似,找到這個(gè)共同點(diǎn),學(xué)生接下來解決這個(gè)問題就有清晰的思路:
F甲
F乙
V1
V2
F乙
F乙
F乙
S1
S2=-S1
圖(2)
V=0
S1=a1t2 ------------ ①
S2=
5、(a1t)t-a2t2 ------------- ②
a1t=F甲/m ; a2=F乙/m----------③
S1=- S2-----------④
解得F甲/F乙=1/3。
通過問題的巧妙轉(zhuǎn)換,讓學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想和遷移,從而培養(yǎng)思維的靈活性和敏捷性,學(xué)習(xí)比較優(yōu)秀的學(xué)生往往具有一定的分析問題和綜合問題的能力與類比能力,亦即具有跳躍思維的本領(lǐng),在考慮問題時(shí),善于在不同的知識(shí)面上進(jìn)行跳躍性思維,從而找到解題的捷徑。
在以后一些章節(jié)的學(xué)習(xí)中,會(huì)遇到如下一些綜合問題,當(dāng)學(xué)生得到前面較好的思維訓(xùn)練后,處理下列幾個(gè)問題就能得心應(yīng)手。
1、在光滑的水平面上有一靜止的物體,現(xiàn)以水平恒力
6、甲推這一物體,作用一段時(shí)間后,換以相反方向的水平恒力乙推這一物體。當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí),物體恰好回到原處,此時(shí)物體的動(dòng)能為32J,求恒力甲和恒力乙各自所做的功。
簡析:本題為《機(jī)械能》部分的問題,但核心部分就是物體在恒力乙作用下做“往返”運(yùn)動(dòng)的處理。提示學(xué)生回憶曾經(jīng)學(xué)習(xí)的問題進(jìn)行聯(lián)系。
2、光滑斜面的傾角為θ,用一個(gè)與斜面平行的恒定拉力拉著質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),如圖(3),經(jīng)過時(shí)間t撤去拉力,再經(jīng)過時(shí)間t,滑塊又回到斜面的底端。
求:(1)、這個(gè)恒定拉力的大?。?
(2)、撤去拉力瞬間滑塊的速度大小及滑塊回到斜面底端時(shí)速度大小。
m
F
7、
θ
圖(3)
簡析:本問題在《動(dòng)量》部分出現(xiàn)過,核心部分是當(dāng)拉力撤去后物體在受重力這個(gè)恒力作用下沿斜面方向做“往返”運(yùn)動(dòng),同樣可以找到它的身影。
3、在觀察油滴在水平放置真空中充電的平行板電容器中運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,原有一油滴靜止在電容器中,給電容器再充上一些電荷ΔQ1,油滴開始向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間ts后,電容器突然放電,又經(jīng)時(shí)間ts油滴回到原處,假設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過程中沒有失去電荷,試求電容器失去電量ΔQ2和充上電量ΔQ1之比是多少?
簡析:本問題在《電場》這部分出現(xiàn),當(dāng)充上一些電荷ΔQ1后,油滴開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),ts后,電荷的減少使得電場力改變,油滴則在重力和電場力的合力作用下做“往返
8、”運(yùn)動(dòng),與前面的問題相比,情景變了但不離其宗。
4、平行板A、B相距為d,如圖(a)所示,板間加有隨時(shí)間而變化的電壓,如圖(b)所示。設(shè)Uo和T已知,A板上O處有一靜止的帶電粒子,其電量為q,質(zhì)量為m(不計(jì)重力)。在t=0時(shí)刻受板間電場加速向B板運(yùn)動(dòng),途中由于電場反向又向A返回,為使粒子在t=T時(shí)粒子恰好回到O點(diǎn),求Uo/Ux的比值應(yīng)滿足什么關(guān)系?粒子返回O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多大?
d
O
A
B
·
U
圖(a)
圖(b)
圖(4)
U
t
O
Uo
Ux
T
T/2
簡析:本問題屬于帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的問題,粒子在前T/2做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),后T/2在反向的電場力作用做“往返”運(yùn)動(dòng),與前面分析的問題有異曲同工之妙。
同化納新和順應(yīng)創(chuàng)新是人類認(rèn)知思維的普遍規(guī)律,就思維活動(dòng)來說,對于新問題,人們總是以原有的認(rèn)知為基礎(chǔ)去比較、理解、辨析和判斷,使新舊知識(shí)掛鉤,把新知識(shí)納入舊知體系中,從而豐富和發(fā)展已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),最后達(dá)到思維品質(zhì)的提高。