馬云榮
一、由一道碰撞習(xí)題掀起對碰撞的研究
碰撞的結(jié)果不可能出現(xiàn)在初始速度的前面,也不可能出現(xiàn)在共速之前,因?yàn)橹鲃忧蜻€有撞擊的能量。碰撞的結(jié)果只能出現(xiàn)在共速之后的一個范圍內(nèi),就看勢能是否能完全轉(zhuǎn)化回動能。也不可能出現(xiàn)在完全彈性碰撞的速度之后,因?yàn)闆]有勢能提供更多的動能。拓展一下我們的思維:所有的碰撞問題都可以用這些簡單的數(shù)字游戲來計(jì)算了。我們可以稱之為“對稱法”,什么對稱呢?在完全彈性碰撞中,產(chǎn)生形變過程與恢復(fù)形變過程對稱;力的大小時刻對稱;我們把兩個碰撞物體的始末情況都摸清了,就不用擔(dān)心能量會增加,不用擔(dān)心碰撞后前者速度小于后者速度等等,這些問題統(tǒng)統(tǒng)都在計(jì)算的表格中展示清楚了,根本不會出現(xiàn)這種可能。簡而言之,碰撞的結(jié)果誰說了也不算。不是題目給一組數(shù)據(jù)我就被動地去計(jì)算,它本來有它該有的樣子,我找到它該有的樣子就完全可以應(yīng)對任何問題。
二、用“對稱法”巧妙得出完全彈性碰撞的速度公式
由表格計(jì)算可知:冰從斜面體滑到水平面時速度是向右的1m/s,而小孩與冰分離后速度是向右的1m/s,速度相等,一定追不上。這種“對稱法”的應(yīng)用使得學(xué)生對過程理解更加清晰,也必須建立在對物理規(guī)律的理解之上。本題第一件事是以小孩和冰為系統(tǒng),解決小孩的后撤速度;第二件事是冰與斜面體相互作用的動量與能量變化問題,包括對稱的兩個過程,可以把初速度、共速度、末速度一一破解出來,對問題的理解大有好處,同時也避免了特別繁瑣的二元一次方程組計(jì)算。但要特別注意,對規(guī)律的應(yīng)用萬萬不可以淡化,一定要求學(xué)生會用規(guī)律列方程。
在高中階段,理解物理概念和物理規(guī)律是重中之重,是不斷培養(yǎng)學(xué)生物理素養(yǎng)和提高物理能力的手段。但是,一旦把學(xué)生限于繁瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算中,而又總是得不到正確的答案,我就會考慮是否老師給的方法太古板,太不實(shí)用,是否有更加實(shí)惠的好辦法呢!期待這樣的辦法越來越多,把物理的學(xué)習(xí)變得不枯燥,變得有意思起來!