周清華

受力分析特別是摩擦力的分析、牛頓運動定律的應(yīng)用是學(xué)生進入高中后物理學(xué)習的重點和難點問題，鑒于此，筆者設(shè)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(xué)生的探究過程及探究過程中的方法與體驗，注重科學(xué)思想方法的滲透。

課堂設(shè)計如下：

【創(chuàng)設(shè)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(dǎo)學(xué)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?dǎo)學(xué)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(shè)問，可以設(shè)置哪些問題？

學(xué)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)?？稍O(shè)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(dǎo)：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(xué)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(xué)的分析方法或者說理論依據(jù)是什么？

教師引導(dǎo)：科學(xué)探究問題的順序是從簡單到復(fù)雜，應(yīng)從最簡單的情況入手。

學(xué)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(guān)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(xué)生科學(xué)思維的能力。

【探究點三】設(shè)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(dǎo)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(xué)公式）

結(jié)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(shè)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(xué)情分析：此時學(xué)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(xué)都這樣認為。這時教師要引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的觀點、科學(xué)的思維方法來分析問題，不能主觀臆斷。這個科學(xué)的觀點即應(yīng)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(dǎo)：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(jié)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(shè)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(xué)情分析：通過前兩問的討論，學(xué)生可體會到科學(xué)的分析方法及重點之處：摩擦力的分析，應(yīng)用牛頓運動定律作為聯(lián)系力和運動的橋梁，以及運動學(xué)公式的應(yīng)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(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)：傳送帶處于各種不同狀態(tài)時，物塊的受力及運動情況結(jié)果歸納如下：

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

【探究點四】引導(dǎo)學(xué)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(guān)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(guān)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(yīng)如何運轉(zhuǎn)？

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

小結(jié)：上面的習題課設(shè)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(gòu)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(gòu)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(xué)生的角度，從達成三維教學(xué)目標的角度，反思自己的教學(xué)，不斷改進，不斷提高。

【參考文獻】

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