朱周誠
【摘要】在高考中,動能定理作為每年的必考點,是新授課的重點,也是難點。但是在筆者在高一授課過程中發(fā)現(xiàn)學生在應用動能定理解題時,容易出錯,其原因很多都歸結于沒有好的解題習慣。本文就針對動能定理的應用,通過學生在應用動能定理的出錯點,分析學生物理解題習慣,并在課堂上,進行針對性的訓練,以待提高學生對動能定理的掌握。
【關鍵詞】動能定理應用;解題習慣;培養(yǎng)
一、動能定理新授課重難點
縱看各年的廣東高考,在各年的計算題中,力學計算題、電磁場計算題中,動能定理是必考點。因此,動能定理在高考中占了非常重的位置。所以在高一新授課的時候,應在動能定理這一節(jié)多花功夫,筆者所在的學校生源為二類生源,在高考考試大綱中,動能和動能定理是屬于II級要求,相當于“理解”和“應用”的層次,也是筆者所任教學校生源所必須能達到的層次,因此,對于動能定理的授課,筆者的授課重點放在動能定理的理解應用上,難點是動能定理與其他知識點的綜合運用。
二、動能定理出錯點成因分析
在筆者進行動能定理新授課時,筆者發(fā)現(xiàn),學生在課堂上,跟著老師的分析,學生都聽的懂,都覺得簡單,但是讓學生獨立完成分析解題,非常多的學生出現(xiàn)各種問題。筆者在此,通過在課堂上筆者選用的練習,收集了學生的錯誤的典型,從學生的錯誤中進行錯誤成因分析。
在距離地面高為H處,將質(zhì)量為m的小鋼球以初速度V0豎直下拋,不計空氣阻力,落地后,小鋼球陷入泥土中的深度為h,求:求泥土對小鋼球的平均阻力大???
學生解題錯誤1:
-F*h+mgH=0- 1-2 mV02
學生解題錯誤2:
-F*h+mgh=0- 1-2 mV02
學生解題錯誤3:
-F*h+mg(H+h)= 1-2 mV2- 1-2 mV02
錯誤1與錯誤2出現(xiàn)的原因在于:對選擇過程的做功分析發(fā)生錯誤。
錯誤3出現(xiàn)的原因在于:對選擇過程的初末狀態(tài)分析發(fā)生錯誤。
學生對此類問題的錯誤,多數(shù)是對物體的運動過程受力做功情況分析錯誤或初末狀態(tài)分析錯誤。
動能定理W1+W2+……= 1-2 mV2- 1-2 mV02,等式左邊為合外力做功,因此必須要分析所選定過程的受力做功情況。等式右邊為末動能減初動能,必須分析所選定過程的初末狀態(tài),尤其是速度情況。
三、針對性的課堂訓練培養(yǎng)解題習慣
通過課堂中學生練習發(fā)生的錯誤,筆者認為解決動能定理應用的問題,必須要養(yǎng)成好的解題習慣。筆者認為,解題習慣應分以下幾步走:①確定分析的對象;②確定物體的運動過程;③分析所選擇的運動過程的受力做功情況;④分析所選擇的運動過程的初末運動情況;⑤列出動能定理等式,解決問題。
以上的解題習慣,要通過課堂的針對訓練,讓學生熟練掌握。因此,要有針對性的課堂練習。筆者在課堂練習中,采用以下練習,采用分步引導的方法,逐步引導學生,培養(yǎng)解題習慣。
(1)運動員踢球的平均作用力為F,把一個靜止的質(zhì)量為m的球以V的速度踢出,在水平面上運動s后停下。求運動員對球做的功?
分步引導學生回答:①運動員對球做功發(fā)生在哪段的運動過程中,從而確定運動過程;②此過程,哪些力做了功,寫出各力做功的表達式;③此過程,分析初末的運動狀態(tài),確定初末速度,寫出初末動能的表達式;④運用動能定理,解決問題。
(2)質(zhì)量為m的跳水運動員從高為H的跳臺上以速率V1起跳,落水時的速率為V2,已知運動中遇有空氣阻力,那么運動員起跳后在空中運動克服空氣阻力所做的功是多少?①空氣阻力在哪個運動過程中做功;②此運動過程,運動員有哪些力做功,寫出各力做功的表達式;③此運動過程,運動員初末速度如何,寫出初末動能的表達式;④運動動能定理,求運動員起克服空氣阻力所做的功。
通過以上兩題,以分步引導的方法,將解題的思路分析給學生,學生能初步掌握這種解題的習慣。筆者再采用以下兩道類似的題目,學生自主應用剛學知識完成,并通過這樣兩道類似題目做對比,加強學生的解題習慣的培養(yǎng)。
練習1:粗糙的1/4圓弧的半徑為R,有一質(zhì)量為m的物體自最高點A從靜止開始下滑到圓弧最低點B時,然后沿水平面前進L到達C點停止。設物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,求:物體在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功?
練習2:如圖所示,光滑1/4圓弧半徑為R,有一質(zhì)量為m的物體自1/4圓弧處A點從靜止開始下滑到圓弧最低點B點,然后沿水平面前進x,到達C點停止. 求:在物體沿水平運動中摩擦力做的功Wf 。
四、總結
在筆者進行以上教學后,學生再解答類似的動能定理應用的題目時,學生基本能完成解答。筆者認為,學生沒有解決動能定理相應題目,是因為學生對選擇哪段運動過程分析,對運動過程的做功情況分析,對運動過程的初末狀態(tài)分析不足。因此,培養(yǎng)學生的解題習慣,是重中之重,而在以后的練習和訓練中,依然還要加強學生在解題習慣上的培養(yǎng)。
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