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张前军物理教学随笔

教学活泼,擅于反思,偶有论文发表,欢迎有志于搞好物理学习和教学的朋友加入交流。

 
 
 

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终生难忘的一个关于运动分解的情景教学设计  

2010-12-26 22:18:35|  分类: 必修2 |  标签: |举报 |字号 订阅

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巧设情景突破难点——小船速度分解问题探讨

 高亚成
( 江苏省滨海中学, 江苏滨海  224500  《物理教师》2003年第1期)

1 问题提出
如图1 所示, 某人通过定滑轮牵引一小船, 若人拉绳的速率恒为v , 设牵绳与水面的夹角为?, 则关于船速v 船与?的关系, 正确的是:
A. v船= v sin?.B. v船= v cos?.C. v船= v/ cos?.D. v船= v / sin?.

终生难忘的一个关于运动分解的情景教学设计 - 物理教学随笔 - 张前军物理工作室

  错解: 很多学生往往把绳速v 正交分解为竖直向上的分速度v1 和水平方向的分速度v2, 且v 船= v2. 如图2, v 船= v 2= v cos?, 故选B.
正确的解法: 将船速v船分解为沿绳方向的收绳分速度v 和垂直于绳方向的转动分速度v , 如图3, v 船= v/ cos?, 故正确答案是C.
该问题的难点在于学生不理解船速v船及两个分速度v、v 的意义, 为了突破该难点, 在教学中可另设一新情景! 小猴吃水果? , 效果很好, 现介绍如下.
2 情景设计
如图4, 在一棵大树下有一张水平长桌, 上面放着一排水果, 树上的猴子怎样才能吃到水果呢?
如图5, 小猴可抓着软藤摆下, 此时小猴作圆周运动, 速度方向与绳子垂直. 但小猴抓着软藤摆下时, 一次只能拿到一个水果. 为了一次能拿到多个水果, 小猴得边摆边沿绳爬, 保持身体水平运动. 此时小猴同时参与两种运动: # 随绳摆下的圆周运动; ? 沿绳方向的爬行运动. 而实际运动即合运动, 沿水平方向, 如图6.小猴边摆边爬, 不便于拿水果, 可请老猴帮助. 在小猴摆下的同时, 老猴在树上拉藤的另一端, 使小猴沿水平方向前进, 这样小猴的运动情况同小猴边摆边爬效果一样.

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3 难点突破
很显然, ! 小猴吃水果? 的情景与! 小船牵引? 的情景完全相似, 小船的运动完全类似于小猴的运动, 如图7.
因而, 小船的实际运动即合运动, 应分解为: ( 1) 沿绳方向的分运动, 表示绳子的收缩运动; ( 2) 沿绳垂直方向的分运动, 表示绳子绕滑轮的转动.
可见, 通过新情景的建立, 既突破了教学难点, 又激发了学生们的学习兴趣.

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