摘 要:由木板和木塊組成的相互作用的系統(tǒng)稱為板塊模型.板塊模型是高中物理力學中最經(jīng)典、最基本的模型之一,也是高考的熱點題型之一.板塊模型這類題的特點是研究對象多,至少是兩個物體;運動過程復雜,因為板、塊之間存在相對運動,因此往往存在速度相同的臨界狀態(tài).研究對象的選取是解題的前提;受力分析和運動狀態(tài)的分析是解題的關鍵;臨界狀態(tài)是解題的突破口.
關鍵詞:板塊模型;受力分析;運動狀態(tài)分析;臨界狀態(tài)
中圖分類號:G632 ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ?文章編號:1008-0333(2021)22-0095-02
收稿日期:2021-05-05
作者簡介:胡梅花(1974.3-),女,福建省福州人,本科,中學一級教師,從事高中物理教學研究.
由木板和木塊組成的相互作用的系統(tǒng)稱為板塊模型,板塊模型可以分為兩類,即水平面上的板塊模型和斜面上的板塊模型.板塊模型是力學中最經(jīng)典、最基本的模型之一,也是高考的熱點題型之一.譬如2018年海南高考題第8題、2019年江蘇高考題第15題、2019年全國高考題(Ⅲ)20題等等.下面通過對典型例題的講解來歸納和總結(jié)這類模型題的解題策略.
一、板塊模型的問題概述
1.特點
受力特點:受到某一個或多個已知大小和方向的外力,除此之外,還受到摩擦力,而摩擦力可能是靜摩擦力,也可能是滑動摩擦力.
運動特點:研究對象涉及兩個或多個物體,運動情景往往涉及多個運動過程,而且常常還存在著速度相等的臨界狀態(tài).
2.難點
因為板塊模型中涉及的是多個物體、多個過程的分析討論,物體間發(fā)生相對運動,運動過程中有時還存在著臨界狀態(tài).因此對研究對象的選取、受力分析和運動狀態(tài)的分析都會造成一定的困難.
二、板塊模型的常見類型
1.水平面上的板塊模型
三、板塊模型的一般解題方法
1.研究對象的選取是解題的前提
要靈活的選取研究對象.選取的方式無非有三種,即選木塊、選木板、選整體,而且選取的先后順序是很有講究的,要具體問題具體分析.
2.受力分析是解題的關鍵
要確定是靜摩擦力還是滑動摩擦力,大小如何計算,方向如何確定,這些都是解題的關鍵.另外還要特別注意分析速度相等時的臨界狀態(tài),它往往是解題的突破口.
3.運動狀態(tài)的分析也是解題的關鍵
要特別注意物塊和木板常見的兩種位移關系:物塊由木板的一端運動到另一端的過程中,若物塊和木板同向運動,兩位移之差等于板長;若物塊和木板反向運動,兩位移大小之和等于板長.
將木板和木塊組成的相互作用的這種系統(tǒng)稱為板塊模型,這個過程實際上是建立物理模型的過程,簡稱“建模”.“建?!敝螅俳Y(jié)合典型例題進行詳細解答,最后總結(jié)歸納出這類模型題的一般解題方法,使多題歸于一解,這叫“多題一解”.從而能夠使復雜問題簡單化,程序化,使學生處理此類問題時能夠做到舉一反三,培養(yǎng)了學生的收斂思維能力.同時,在解答過程中又注意了對題目的變式講解,這叫“一題多變”.從而又培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維能力.學好物理是離不開解題的,而每一道典型的物理習題都能鞏固、加深學生對所學的物理知識的領悟和理解,而對知識的更深層次的領悟和理解,反過來又能夠使學生的解題能力不斷得到提升.通過解題,慢慢的去思考、去領悟、去歸納、去總結(jié),久而久之就形成了方法.方法是溝通思想、知識和能力的橋梁.形成了方法之后,就能夠以不變應萬變.
參考文獻:
[1]張萬平.板塊模型問題的基本分類與解析[J].教學考試,2021(1):16-19.
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