例谈习题教学活动设计

2014-03-10 09:19周然
中学教学参考·理科版 2014年1期
关键词:加速运动初速度物块

周然

题目:如图1所示,一物块以初速度v0=4m/s沿光滑水平面向右滑行,越过传送带左端A点后,滑上一与水平面等高,且足够长的传送带,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带以v=2m/s的速度沿逆时针方向旋转,g=10m/s2。求:

(1)物块在传送带上向右运动的最远距离;

(2)物块在传送带上的运动时间。

活动一:独立审题,提取信息。

提出要求:请同学们在审题的过程中,划出题中的关键词,并思考它们的物理意义。

处理方式:请学习基础较弱的学生回答,提请其他同学补充完善。

完善回答:题中的关键词有“光滑水平面、足够长的传送带、逆时针方向旋转、最远”等。“光滑水平面”——滑块到达A点前做匀速运动,到达A点的速度vA=4m/s;“足够长的传送带”——滑块不可能越过传送带的B端;“逆时针方向旋转”——传送带向左运动;“最远”处——滑块速度为0。

教学说明:审题教学是习题教学的重要环节之一,正确地审题是确保解题成功的必要因素。放手让学生审题,应为学生指出思考方向,通过大量的审题实践,在充分体验的基础上,学生会发现关键词的共性特征,如“接触面光滑还是粗糙”、“恰好或刚好”、“最大或最小”、“匀速直线运动或匀变速直线运动”等关键性的文字及其含义。审题时除了寻找关键词之外,还需审情境中的参与物、状态及过程、隐含条件等。对本题,审题时还需注意:物块究竟在何处停下来。那种读题读几遍的原因归根结底是未养成对题干文字仔细分析的习惯,其实审

题时边读边想边画图,只需读一遍即可建立清晰的物理情景。另外,课堂提问时,应注意让学习水平不同的学生都能有机会展示,尤其要让学习基础较弱的学生暴露其薄弱环节,让他们真切地感受到教师对他们的关爱,感受到在原有基础上得到发展,树立他们的自信心,教学中真正做到面向全体学生。

活动二:分析过程,规范解题。

提问1:物体的运动情况取决于物体的初速度和合外力。那么,物块自A点向右运动的过程中,受哪些力作用(试画出物块的受力图)?物块做怎样的运动?

学生1:物块受到三个力作用,即竖直向下的重力mg、竖直向上的支持力N和水平向左的滑动摩擦力f。因合外力向左且恒定,而初速度向右,故物块向右做匀减速运动(图2)。

图2

提问2:为什么传送带对物块的滑动摩擦力f水平向左?

学生2:因为物块向右运动。

纠错:滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反吗?滑动摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,但一定与相对运动的方向相反。怎样判断相对运动的方向?先分析滑块及传送带的方向,再以传送带为参考系,判断物块相对于传送带的运动方向。

提问3:谁能说出求解最远距离的思路?

学生3:先根据牛顿运动定律求出物块的加速度,再根据速度-位移关系,求位移大小,即为最远距离。

板演1:对物块应用牛顿第二定律得:μmg=ma

据速度—位移关系得:02-v20=-2ax1

解得最远距离x1=8m。

提问4:物块向右滑至最远点C后将怎样运动?为什么?

学生4:物块在C点时速度为0,传送带的速度向左,所以物块相对于传送带向右运动,所受滑动摩擦力的方向水平向左,故物块向左做匀加速运动。

提问5:物块一直向左做匀加速运动吗?(留足时间让学生思考)

启发:若物块一直向左做匀加速运动,它回到A点时的速度是多大?物块能达到该速度值吗?为什么?

学生5:据对称性可知:若物块一直向左做匀加速运动,它回到A点时的速度是4m/s。因传送带的速度是2m/s,故当物块向左加速至2m/s时滑动摩擦力将突然变为0,之后随传送带一起做匀速直线运动(图3)。

板演2:若向右减速运动时间为t1,有:0=v0-at1,

若向左加速时间为t2,则v=at2,

若向左加速位移为x2,则v2-02=2ax2,

若向左匀速时间为t3,则x1-x2=vt3,endprint

题目:如图1所示,一物块以初速度v0=4m/s沿光滑水平面向右滑行,越过传送带左端A点后,滑上一与水平面等高,且足够长的传送带,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带以v=2m/s的速度沿逆时针方向旋转,g=10m/s2。求:

(1)物块在传送带上向右运动的最远距离;

(2)物块在传送带上的运动时间。

活动一:独立审题,提取信息。

提出要求:请同学们在审题的过程中,划出题中的关键词,并思考它们的物理意义。

处理方式:请学习基础较弱的学生回答,提请其他同学补充完善。

完善回答:题中的关键词有“光滑水平面、足够长的传送带、逆时针方向旋转、最远”等。“光滑水平面”——滑块到达A点前做匀速运动,到达A点的速度vA=4m/s;“足够长的传送带”——滑块不可能越过传送带的B端;“逆时针方向旋转”——传送带向左运动;“最远”处——滑块速度为0。

教学说明:审题教学是习题教学的重要环节之一,正确地审题是确保解题成功的必要因素。放手让学生审题,应为学生指出思考方向,通过大量的审题实践,在充分体验的基础上,学生会发现关键词的共性特征,如“接触面光滑还是粗糙”、“恰好或刚好”、“最大或最小”、“匀速直线运动或匀变速直线运动”等关键性的文字及其含义。审题时除了寻找关键词之外,还需审情境中的参与物、状态及过程、隐含条件等。对本题,审题时还需注意:物块究竟在何处停下来。那种读题读几遍的原因归根结底是未养成对题干文字仔细分析的习惯,其实审

题时边读边想边画图,只需读一遍即可建立清晰的物理情景。另外,课堂提问时,应注意让学习水平不同的学生都能有机会展示,尤其要让学习基础较弱的学生暴露其薄弱环节,让他们真切地感受到教师对他们的关爱,感受到在原有基础上得到发展,树立他们的自信心,教学中真正做到面向全体学生。

活动二:分析过程,规范解题。

提问1:物体的运动情况取决于物体的初速度和合外力。那么,物块自A点向右运动的过程中,受哪些力作用(试画出物块的受力图)?物块做怎样的运动?

学生1:物块受到三个力作用,即竖直向下的重力mg、竖直向上的支持力N和水平向左的滑动摩擦力f。因合外力向左且恒定,而初速度向右,故物块向右做匀减速运动(图2)。

图2

提问2:为什么传送带对物块的滑动摩擦力f水平向左?

学生2:因为物块向右运动。

纠错:滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反吗?滑动摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,但一定与相对运动的方向相反。怎样判断相对运动的方向?先分析滑块及传送带的方向,再以传送带为参考系,判断物块相对于传送带的运动方向。

提问3:谁能说出求解最远距离的思路?

学生3:先根据牛顿运动定律求出物块的加速度,再根据速度-位移关系,求位移大小,即为最远距离。

板演1:对物块应用牛顿第二定律得:μmg=ma

据速度—位移关系得:02-v20=-2ax1

解得最远距离x1=8m。

提问4:物块向右滑至最远点C后将怎样运动?为什么?

学生4:物块在C点时速度为0,传送带的速度向左,所以物块相对于传送带向右运动,所受滑动摩擦力的方向水平向左,故物块向左做匀加速运动。

提问5:物块一直向左做匀加速运动吗?(留足时间让学生思考)

启发:若物块一直向左做匀加速运动,它回到A点时的速度是多大?物块能达到该速度值吗?为什么?

学生5:据对称性可知:若物块一直向左做匀加速运动,它回到A点时的速度是4m/s。因传送带的速度是2m/s,故当物块向左加速至2m/s时滑动摩擦力将突然变为0,之后随传送带一起做匀速直线运动(图3)。

板演2:若向右减速运动时间为t1,有:0=v0-at1,

若向左加速时间为t2,则v=at2,

若向左加速位移为x2,则v2-02=2ax2,

若向左匀速时间为t3,则x1-x2=vt3,endprint

题目:如图1所示,一物块以初速度v0=4m/s沿光滑水平面向右滑行,越过传送带左端A点后,滑上一与水平面等高,且足够长的传送带,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带以v=2m/s的速度沿逆时针方向旋转,g=10m/s2。求:

(1)物块在传送带上向右运动的最远距离;

(2)物块在传送带上的运动时间。

活动一:独立审题,提取信息。

提出要求:请同学们在审题的过程中,划出题中的关键词,并思考它们的物理意义。

处理方式:请学习基础较弱的学生回答,提请其他同学补充完善。

完善回答:题中的关键词有“光滑水平面、足够长的传送带、逆时针方向旋转、最远”等。“光滑水平面”——滑块到达A点前做匀速运动,到达A点的速度vA=4m/s;“足够长的传送带”——滑块不可能越过传送带的B端;“逆时针方向旋转”——传送带向左运动;“最远”处——滑块速度为0。

教学说明:审题教学是习题教学的重要环节之一,正确地审题是确保解题成功的必要因素。放手让学生审题,应为学生指出思考方向,通过大量的审题实践,在充分体验的基础上,学生会发现关键词的共性特征,如“接触面光滑还是粗糙”、“恰好或刚好”、“最大或最小”、“匀速直线运动或匀变速直线运动”等关键性的文字及其含义。审题时除了寻找关键词之外,还需审情境中的参与物、状态及过程、隐含条件等。对本题,审题时还需注意:物块究竟在何处停下来。那种读题读几遍的原因归根结底是未养成对题干文字仔细分析的习惯,其实审

题时边读边想边画图,只需读一遍即可建立清晰的物理情景。另外,课堂提问时,应注意让学习水平不同的学生都能有机会展示,尤其要让学习基础较弱的学生暴露其薄弱环节,让他们真切地感受到教师对他们的关爱,感受到在原有基础上得到发展,树立他们的自信心,教学中真正做到面向全体学生。

活动二:分析过程,规范解题。

提问1:物体的运动情况取决于物体的初速度和合外力。那么,物块自A点向右运动的过程中,受哪些力作用(试画出物块的受力图)?物块做怎样的运动?

学生1:物块受到三个力作用,即竖直向下的重力mg、竖直向上的支持力N和水平向左的滑动摩擦力f。因合外力向左且恒定,而初速度向右,故物块向右做匀减速运动(图2)。

图2

提问2:为什么传送带对物块的滑动摩擦力f水平向左?

学生2:因为物块向右运动。

纠错:滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反吗?滑动摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,但一定与相对运动的方向相反。怎样判断相对运动的方向?先分析滑块及传送带的方向,再以传送带为参考系,判断物块相对于传送带的运动方向。

提问3:谁能说出求解最远距离的思路?

学生3:先根据牛顿运动定律求出物块的加速度,再根据速度-位移关系,求位移大小,即为最远距离。

板演1:对物块应用牛顿第二定律得:μmg=ma

据速度—位移关系得:02-v20=-2ax1

解得最远距离x1=8m。

提问4:物块向右滑至最远点C后将怎样运动?为什么?

学生4:物块在C点时速度为0,传送带的速度向左,所以物块相对于传送带向右运动,所受滑动摩擦力的方向水平向左,故物块向左做匀加速运动。

提问5:物块一直向左做匀加速运动吗?(留足时间让学生思考)

启发:若物块一直向左做匀加速运动,它回到A点时的速度是多大?物块能达到该速度值吗?为什么?

学生5:据对称性可知:若物块一直向左做匀加速运动,它回到A点时的速度是4m/s。因传送带的速度是2m/s,故当物块向左加速至2m/s时滑动摩擦力将突然变为0,之后随传送带一起做匀速直线运动(图3)。

板演2:若向右减速运动时间为t1,有:0=v0-at1,

若向左加速时间为t2,则v=at2,

若向左加速位移为x2,则v2-02=2ax2,

若向左匀速时间为t3,则x1-x2=vt3,endprint

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