周清華

受力分析特別是摩擦力的分析、牛頓運動定律的應用是學生進入高中后物理學習的重點和難點問題，鑒于此，筆者設計了以下的一堂習題課，以生產(chǎn)生活中較常用的傳送帶為載體，以探究的形式展開討論，探究問題逐層深入，全面展開討論，強調(diào)學生的探究過程及探究過程中的方法與體驗，注重科學思想方法的滲透。

課堂設計如下：

【創(chuàng)設情景】如圖所示為一水平傳送帶的示意圖，A、B兩端點間的距離為L=3.5m，一物塊（可視為質(zhì)點）從左端A點處以V0=4m/s的水平速度滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因素為0.1.（g取10m/s2）

【探究點一】引導學生審題到此，題目明確告訴了物塊的初狀態(tài)，但是卻沒有告訴傳送帶的狀態(tài)，也沒有要求求解具體的問題，這和傳統(tǒng)的題目有些不同?？梢龑W生自己去展開討論：

1.傳送帶可能的狀態(tài)如何？

2.若你對本題設問，可以設置哪些問題？

學生討論后大致回答出：傳送帶可能靜止、逆時針運轉(zhuǎn)、順時針運轉(zhuǎn)。可設置的問題為：傳送帶靜止或以某一特定運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，求物塊在傳送帶上運動的時間，或是運動到B點的速度。

教師引導：不管是求物塊在傳送帶上的運動時間還是求物塊到達B點的速度，本質(zhì)上都是要知道物塊的運動情況。因此，我們可以討論：傳送帶處于各種不同的狀態(tài)時，物塊在傳送帶上的運動情況。

【培養(yǎng)能力】培養(yǎng)學生審題能力、交流合作及發(fā)散思維能力、提出問題的能力。

【探究點二】提問：1.要討論傳送帶處于各種不同狀態(tài)時物塊的運動情況，我們按怎樣的順序來討論？2.求物體的運動情況，科學的分析方法或者說理論依據(jù)是什么？

教師引導：科學探究問題的順序是從簡單到復雜，應從最簡單的情況入手。

學生作答：從傳送帶靜止的狀態(tài)開始討論。求運動情況的理論依據(jù)是：力和運動的關系，牛頓運動定律。

到此本題基本討論方法已經(jīng)明確，可以全面展開討論。

【培養(yǎng)能力】培養(yǎng)學生科學思維的能力。

【探究點三】設置問題：1.求傳送帶靜止時，物塊在傳送帶上的運動情況以及到達B點的速度。

引導求解：

受力分析求合力求加速度（依據(jù)牛頓第二定律）確定運動情況（依據(jù)運動學公式）

結論：物塊在傳送帶上一直勻減速運動，到達B點速度減為3m/s

設置問題：2.若傳送帶逆時針運轉(zhuǎn)，物塊在傳送帶上的運動情況及到達B點的速度又如何？

學情分析：此時學生可能會出現(xiàn)一些錯誤，憑主觀臆斷覺得傳送帶逆時針運轉(zhuǎn)時比傳送帶靜止時物塊到達B點的速度要小，實際上很多同學都這樣認為。這時教師要引導學生用科學的觀點、科學的思維方法來分析問題，不能主觀臆斷。這個科學的觀點即應用牛頓運動定律由受力情況確定物塊的運動情況，再次強調(diào)上面的求解思路。通過分析發(fā)現(xiàn)1、2兩種情形下物塊受的摩擦力完全一樣，則加速度完全一樣；又由于物塊的初速度、位移都一樣，通過這個定性分析立即得出1、2兩情形物塊在傳送帶上的運動情況完全一樣。

繼續(xù)探究：傳送帶靜止、逆時針運轉(zhuǎn)的情形都討論清楚了，那么傳送帶順時針運轉(zhuǎn)時，情形又如何？是否也會存在著物塊所受摩擦力與1、2兩情形一樣的狀態(tài)？

教師引導：物塊受滑動摩擦力的方向與物塊的相對運動方向相反，得出結論：當傳送帶順時針運轉(zhuǎn)速度不超過3m/s時，物塊一直受水平向左的滑動摩擦力，在傳送帶上一直勻減速運動，到達B點速度仍為3m/s。

繼續(xù)探究：若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度大于3m/s呢？為了降低難度，教師可以設置以下具體數(shù)據(jù)：傳送帶以3.5m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動；以4.5m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動；以6m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。

學情分析：通過前兩問的討論，學生可體會到科學的分析方法及重點之處：摩擦力的分析，應用牛頓運動定律作為聯(lián)系力和運動的橋梁，以及運動學公式的應用。到此，逐層深入、全面展開探究，傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的情況也全部討論清楚了。

引導學生歸納總結：傳送帶處于各種不同狀態(tài)時，物塊的受力及運動情況結果歸納如下：

【培養(yǎng)能力】培養(yǎng)學生分析物理問題的基本方法；逐層深入的分析，培養(yǎng)學生的探究能力、分析能力、推理能力；培養(yǎng)學生的歸納綜合能力。

【探究點四】引導學生繼續(xù)思考：

1.物塊離開B點的速度與傳送帶勻速運動的速度V是有關系的。若傳送帶順時針勻速運動，用V表示傳送帶的速度，VB表示物塊離開B點的速度， 請在坐標系中畫出VB與V的關系圖象。

2.若上面的模型是傳送帶傳送貨物的情景，要使貨物以最短的時間運動到目的地，傳送帶應如何運轉(zhuǎn)？

【培養(yǎng)能力】培養(yǎng)學生應用函數(shù)圖象反映物理量關系的能力；培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力及分析能力，綜合培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

小結：上面的習題課設計實例以及所談到的方法，旨在拋磚引玉，共同提高。高效課堂的建構有很多不同的形式和方法，但最根本的還在于教師一種積極地態(tài)度，一種反思的意識。要建構高效課堂，一方面教師要加強自身的基本素養(yǎng)，更重要的是要貫徹新課程理念，積極地從學生的角度，從達成三維教學目標的角度，反思自己的教學，不斷改進，不斷提高。

【參考文獻】

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