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当今新的课程理念的改革和探索正如火如荼地进行着,课堂教学一改以往以教师“教”为主的局面,更多关注的是学生的“学”,教学要以“人”为本,让学生成为真正的学习主人。立足于我所在美术特色学校的基本情况,学生都是主修美术的艺术生,他们的特点是相对于普通高中生文化课基础较为薄弱,且学习习惯也或多或少地存在着一些问题。学生经常说:物理书很好看,物理课也很好听,就是物理作业最难做,甚至有时无从入手。针对这个问题,就要从提高美术特色学校学生物理学习的有效方法入手,将学生对物理课的“肯听”、“听懂”转化为对物理问题的“会做”、“易做”。物理解题难的一个重要原因是你能否读懂“物理语言”,找出隐含的条件。
所谓隐含条件,是指题目中并未明白给出的,但经过一定的推理分析,可以得到的条件。有些常见的的隐含条件较易记住:如“光滑”即表示不考虑摩擦力,“同步”卫星即卫星的运行周期是24h;“近地”卫星即忽略卫星所在地面高度;提到物体“克服”重力做了10J的功时,就是指重力-10J的功,“双星”系统即告诉我们双星的角速度相等等等,不再一一列举。所以我们平时要注重读懂“物理语言”能力的培养,找出隐含条件,提高学生的解题能力,下面我列举几个学生在高中物理学习中常见的隐含条件。
一、“自由”
现代汉语词语中,“自由”的意思是:由自己作主;不受限制和拘束。但在物理学中,“自由”有着特定的含义。当我们描述一个物体做“自由落体运动”时,这个物体的运动并非真正的自由,“自由”特指初速度为零、只受重力的条件。
例题一:下列运动中,可以看成自由落体的是( )
A.冬天下雪时雪花的下落
B.从树上落下的苹果的运动
C.从水面自由落到水底的石子的运动
D.跳伞运动员下落的运动
解析:由于“自由”特指初速度为零、只受重力的条件,所以正确答案选B。
二、“缓慢”
现代汉语词语中,“缓慢”的意思是不迅速,迟缓。在物理题中,缓慢指的是很慢很慢的极限,慢到可以静止下来,静止对应的状态是平衡状态,即受力平衡的状态。读懂“缓慢”二字,题目就能迎刃而解。
例题二:一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置缓慢地移到Q点,如图所示,则此过程中力F所做的功为( )
A.mglcosθ B.Flcosθ C.Flsinθ D.mgl(1-cosθ)
解析:很缓慢地移动,意味着小球在移动过程中可以认为处于平衡状态,小球的速度不变(始终为零),外力F对小球做功的效果仅使小球的位置逐渐升高,转化为球所增加的能量(重力势能)。小球从最低点位置到Q,升高的高度为△h=l(1-cosθ),所以力F对小球做的功WF=mg△h=mgl(1-cosθ)。所以正确答案选D。
三、“绳”
绳字的本义是“可以无限接续延长的索带”。古代的绳子用草麻纤维搓成,必要时,可以在端头处散开纤维,把另一股草麻纤维接上去。绳是日常生活用品。绳一般有塑料绳、麻绳、尼龙绳、棉绳等种类,以实心塑料绳为佳。跳绳握把(握柄)有塑料制及木制两种。中学物理中的绳一般都是理想化的模型,具有如下几个特性:
(1)轻,即绳的质量和重力均可视为零。由此特点可知,同一根绳的两端及其中间各点的张力大小相等。
(2)软,即绳只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲)。由此特点可知,绳及其与之相连接物体间相互作用力的方向总是沿着绳子且背离受力物体方向。
(3)不可伸长,即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变。
根据绳的这些特性,绳子问题就隐含了很多临界条件:
①小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用
mg=m■ v临界= ;
②小球能过最高点条件:v≥ ,
当v> 时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力;
③不能过最高点条件:v<
(实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道)。
例题三:长为L的细绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点,当绳竖直时小球静止,再给小球一水平初速度v0,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好能过最高点,则下列说法中正确的是 ( )
A.球过最高点时,速度为零
B.球过最高点时,绳的拉力为mg
C.开始运动时,绳的拉力为m■
D.球过最高点时,速度大小为
解析:开始运动时,由小球受的重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力,即F-mg=m■,F=m■+mg,可见C不正确;小球刚好过最高点时,绳拉力为0,mg=m■,v= ,所以,A、B、C均不正确。故选:D。
(作者单位:江苏省无锡市湖滨中学)
所谓隐含条件,是指题目中并未明白给出的,但经过一定的推理分析,可以得到的条件。有些常见的的隐含条件较易记住:如“光滑”即表示不考虑摩擦力,“同步”卫星即卫星的运行周期是24h;“近地”卫星即忽略卫星所在地面高度;提到物体“克服”重力做了10J的功时,就是指重力-10J的功,“双星”系统即告诉我们双星的角速度相等等等,不再一一列举。所以我们平时要注重读懂“物理语言”能力的培养,找出隐含条件,提高学生的解题能力,下面我列举几个学生在高中物理学习中常见的隐含条件。
一、“自由”
现代汉语词语中,“自由”的意思是:由自己作主;不受限制和拘束。但在物理学中,“自由”有着特定的含义。当我们描述一个物体做“自由落体运动”时,这个物体的运动并非真正的自由,“自由”特指初速度为零、只受重力的条件。
例题一:下列运动中,可以看成自由落体的是( )
A.冬天下雪时雪花的下落
B.从树上落下的苹果的运动
C.从水面自由落到水底的石子的运动
D.跳伞运动员下落的运动
解析:由于“自由”特指初速度为零、只受重力的条件,所以正确答案选B。
二、“缓慢”
现代汉语词语中,“缓慢”的意思是不迅速,迟缓。在物理题中,缓慢指的是很慢很慢的极限,慢到可以静止下来,静止对应的状态是平衡状态,即受力平衡的状态。读懂“缓慢”二字,题目就能迎刃而解。
例题二:一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置缓慢地移到Q点,如图所示,则此过程中力F所做的功为( )
A.mglcosθ B.Flcosθ C.Flsinθ D.mgl(1-cosθ)
解析:很缓慢地移动,意味着小球在移动过程中可以认为处于平衡状态,小球的速度不变(始终为零),外力F对小球做功的效果仅使小球的位置逐渐升高,转化为球所增加的能量(重力势能)。小球从最低点位置到Q,升高的高度为△h=l(1-cosθ),所以力F对小球做的功WF=mg△h=mgl(1-cosθ)。所以正确答案选D。
三、“绳”
绳字的本义是“可以无限接续延长的索带”。古代的绳子用草麻纤维搓成,必要时,可以在端头处散开纤维,把另一股草麻纤维接上去。绳是日常生活用品。绳一般有塑料绳、麻绳、尼龙绳、棉绳等种类,以实心塑料绳为佳。跳绳握把(握柄)有塑料制及木制两种。中学物理中的绳一般都是理想化的模型,具有如下几个特性:
(1)轻,即绳的质量和重力均可视为零。由此特点可知,同一根绳的两端及其中间各点的张力大小相等。
(2)软,即绳只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲)。由此特点可知,绳及其与之相连接物体间相互作用力的方向总是沿着绳子且背离受力物体方向。
(3)不可伸长,即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变。
根据绳的这些特性,绳子问题就隐含了很多临界条件:
①小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用
mg=m■ v临界= ;
②小球能过最高点条件:v≥ ,
当v> 时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力;
③不能过最高点条件:v<
(实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道)。
例题三:长为L的细绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点,当绳竖直时小球静止,再给小球一水平初速度v0,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好能过最高点,则下列说法中正确的是 ( )
A.球过最高点时,速度为零
B.球过最高点时,绳的拉力为mg
C.开始运动时,绳的拉力为m■
D.球过最高点时,速度大小为
解析:开始运动时,由小球受的重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力,即F-mg=m■,F=m■+mg,可见C不正确;小球刚好过最高点时,绳拉力为0,mg=m■,v= ,所以,A、B、C均不正确。故选:D。
(作者单位:江苏省无锡市湖滨中学)