摘 要:在平拋運(yùn)動(dòng)的課堂教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)教師比較容易片面的或狹隘的去教學(xué);在平拋運(yùn)動(dòng)例題、習(xí)題的設(shè)置上過(guò)于求難,使學(xué)生把大部分精力用于去求解答案了,而忽略了處理平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的思維方法的訓(xùn)練。
關(guān)鍵詞:平拋運(yùn)動(dòng); 課堂教學(xué); 學(xué)業(yè)水平測(cè)試; 高考
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2014)06-022-002
在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)有目的、有梯度的引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際物理問(wèn)題。本文就平拋運(yùn)動(dòng)這一節(jié)談?wù)劰P者在實(shí)際課堂教學(xué)中的一些反思和心得。
一、平拋運(yùn)動(dòng)在整個(gè)知識(shí)體系中的地位
平拋運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在人教版教材必修2的第五章曲線運(yùn)動(dòng)中,它是學(xué)生學(xué)習(xí)到的第一種曲線運(yùn)動(dòng),也是運(yùn)動(dòng)的合成與分解這種處理問(wèn)題的思維方法在曲線運(yùn)動(dòng)中的實(shí)際運(yùn)用,對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移和綜合運(yùn)用在這里得到了充分體現(xiàn)。另外平拋運(yùn)動(dòng)是學(xué)業(yè)水平測(cè)試與高考中考查的重點(diǎn)內(nèi)容,所以決定了其重要性與特殊性。
二、筆者在平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)際課堂教學(xué)中的處理
按照課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,新教科書(shū)在拋體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中,展示了質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)解決問(wèn)題的規(guī)范化方法,筆者總結(jié)教學(xué)層次如下:
1.以紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)為例,按下面的步驟介紹普遍性的方法
坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系:v=vxt,y=vyt
軌跡:消去t得到:y=■x
速度的大小和方向:v=■,tan?茲=■
紅蠟塊問(wèn)題是由分速度求合速度及軌跡,接下來(lái)的是一個(gè)例題,要由速度求它在互相垂直的兩個(gè)方向上的分量。
2.例題:已知飛機(jī)起飛時(shí)的速度和仰角,求它在水平方向和豎直方向的分速度
通過(guò)1和2讓學(xué)生悟出個(gè)道理:物體在平面上的運(yùn)動(dòng)可以在相互垂直的方向上分別研究(或者相反)。
3.把這個(gè)道理應(yīng)用于平拋運(yùn)動(dòng)
水平方向:力F=0,初速度v0=v,由此可以得到拋體在x方向上的位移x=vt。
豎直方向:力F=mg,加速度a=g,初速度v0=0,所以拋體在y方向的位移y=■gt2。
有了x、y兩個(gè)方向的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系之后,仿照紅蠟塊問(wèn)題的程序,可以得出拋體軌跡的表達(dá)式及速度的大小、速度的方向。
4.如果拋出時(shí)的速度不沿水平方向,那么……
筆者認(rèn)為老師按照這個(gè)思路貫穿于教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生按照這個(gè)思路學(xué)習(xí),不僅得到了平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)結(jié)論,而且學(xué)會(huì)了解決這類(lèi)問(wèn)題的一般方法:
兩個(gè)方向上的受力→
兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)方程→
兩個(gè)方向上的位置與時(shí)間的關(guān)系→
平面中的運(yùn)動(dòng)軌跡(消去t)→
平面中速度的大小和方向(勾股定理、三角函數(shù))……
三、平拋運(yùn)動(dòng)在學(xué)業(yè)水平測(cè)試和高考中的綜合應(yīng)用
我們看幾個(gè)例題:
(2012年江蘇省學(xué)業(yè)水平測(cè)試第16題)如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球自由下落,改變小球距地面的高度,多次實(shí)驗(yàn)均可觀察到兩球同時(shí)落地。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明A球:
A.在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng);
B.在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
C.在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng);
D.在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。
本題在知道平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律:水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的前提下,參照豎直方向的B球運(yùn)動(dòng)很容易選出答案,所以本題考查的是平拋運(yùn)動(dòng)的基本運(yùn)用。
(2012年江蘇高考第6題)如圖所示,相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l,h均為定值)。將A向B水平拋出的同時(shí),B自由下落。A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反。不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則
(A)A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度;
(B)A、B在第一次落地前若不碰,此后就不會(huì)相碰;
(C)A、B不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰;
(D)A、B一定能相碰。
(2012年江蘇高考第15題)如圖所示,待測(cè)區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng)。
圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長(zhǎng)度為l、間距為d,兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向相反,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1的平移器,最終從A點(diǎn)水平射入待測(cè)區(qū)域,不考慮粒子受到的重力。
(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小V1;
(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí),欲使粒子仍從A點(diǎn)射入待測(cè)區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測(cè)區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F。現(xiàn)取水平向右為x軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz,保持加速電壓為U0不變。
移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測(cè)區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示。
請(qǐng)推測(cè)該區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向。解略。
本題是高考試卷的最后一題,屬于難題,但就在這樣的難題中,同樣看到圖像當(dāng)中類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的影子,若在平時(shí)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的講解關(guān)注到思維方法的層面上,學(xué)生就不難做出對(duì)這部分知識(shí)的遷移,也就是說(shuō)單純就這個(gè)考查點(diǎn)來(lái)說(shuō),對(duì)學(xué)生不應(yīng)該是較難的題。
在平拋運(yùn)動(dòng)的教學(xué)過(guò)程中,我們首先要從新課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,同時(shí)也要研究學(xué)測(cè)和高考試題對(duì)考點(diǎn)考查情況,制定出有效的能夠培養(yǎng)學(xué)生掌握規(guī)律、分析問(wèn)題的能力、知識(shí)遷移的能力和創(chuàng)新思維的能力的課堂策略。這樣才能讓學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到有效提升,讓學(xué)生擁有成就感和幸福感。
以上教學(xué)反思希望能得到各位教育同仁的批評(píng)指正,以鞭策本人不斷完善,爭(zhēng)取更大進(jìn)步!