陳旭

【摘 要】物理基礎(chǔ)知識(shí)中最重要最基本的內(nèi)容是物理概念和物理規(guī)律。教好物理概念和物理規(guī)律，并使學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力在形成概念、掌握規(guī)律的過(guò)程中得到充分發(fā)展，是物理教學(xué)的重要任務(wù)。教師選擇例題要有明確的目的性、有典型性、針對(duì)性，題目的內(nèi)容應(yīng)能充分反映物理概念、規(guī)律的本質(zhì)和關(guān)鍵，反映分析和處理物理問(wèn)題的一般方法，并能針對(duì)學(xué)生在解答時(shí)容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤和問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】臨界條件；認(rèn)識(shí)能力；啟迪思維

2004年全國(guó)高考理科綜合能力測(cè)試有一個(gè)涉及力學(xué)的題目，該試題簡(jiǎn)潔而貼近生活，講力學(xué)知識(shí)有效的融合在一起，解法靈活，能真實(shí)考查學(xué)生的能力，且由此引發(fā)教學(xué)的很多思考。

題目是這樣的：一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖1所示。已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2?，F(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？（以g表示重力加速度）分析：圓盤的運(yùn)動(dòng)可以分為兩個(gè)階段：圓盤在桌布的帶動(dòng)下（受桌布提供的滑動(dòng)摩擦力的作用）也做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)圓盤離開(kāi)桌布后，圓盤已獲得了一定的初速度，在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后剛好停在桌邊不掉離桌面。

此題有兩個(gè)物理過(guò)程：盤先在桌布上做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力μ1mg為動(dòng)力，后在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)直至停止，滑動(dòng)摩擦力μ2mg為阻力。

解此題的關(guān)鍵是要能正確地理解、分析兩個(gè)臨界狀態(tài)，一個(gè)是桌布何時(shí)與圓盤分離，另一個(gè)是盤恰好不掉離桌面的臨界條件。下面介紹幾種典型解法。

解法一（動(dòng)力學(xué)原理求解）：設(shè)圓盤剛離開(kāi)桌布時(shí)的速度大小為v，離開(kāi)桌布后在桌面上再運(yùn)動(dòng)距離s2時(shí)停止，有：v2=2a1s1，v2=2a2s2，盤沒(méi)有從桌面上掉下的條件是s2≤（1/2）—s1，由以上各式解解法二（動(dòng)量定理求解）：以圓盤為研究對(duì)象，對(duì)加速過(guò)程分析，圓盤受摩擦力沖量而獲得動(dòng)量，由動(dòng)量定理得：mv—0=μ1mgt1，設(shè)圓盤離開(kāi)桌布后在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2 ，有：s2=vt2—從全過(guò)程看，使圓盤沒(méi)有從桌面掉落是由于圓盤受到桌布對(duì)它的沖量等于桌面對(duì)它相反方向的沖量，即μ1mgt1=μ2mgt2，聯(lián)立解得：a≥[（μ1+2μ2）/μ2]μ1g。

解法三（功能關(guān)系或動(dòng)能定理求解）：由功能關(guān)系或動(dòng)能定理可知，圓盤之所以沒(méi)有從桌面掉落，是由于桌布對(duì)圓盤所做的（正）功W1等于桌面對(duì)圓盤所做的（負(fù)）功W2，即W1=W2，又W1=f1s1，W2=解法四（v—t圖像法求解）：由題意作v—t圖如圖2所示，根圖像知，OA直線表示桌布在從圓盤下抽出前的速度隨時(shí)間t的變化關(guān)系，OB直線表示圓盤加速的情形，BD直線則表示圓盤減速時(shí)的情形，v曲線與t軸之間的面積大小在數(shù)值上等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的物體的位移大小，故有：

解得

這是一道源自生活實(shí)際的問(wèn)題，解決該類問(wèn)題需要學(xué)生有一定的知識(shí)遷移能力和創(chuàng)新意識(shí)，能將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成物理模型。通過(guò)以上一個(gè)步驟多解，一題多解，在解法上各有特點(diǎn)，這對(duì)于我們平時(shí)物理教學(xué)引發(fā)很多思考。

思考一：注重基礎(chǔ)知識(shí)的教與學(xué)。物理基礎(chǔ)知識(shí)中最重要最基本的內(nèi)容是物理概念和物理規(guī)律。教好物理概念和物理規(guī)律，并使學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力在形成概念、掌握規(guī)律的過(guò)程中得到充分發(fā)展，是物理教學(xué)的重要任務(wù)。讓學(xué)生掌握基本的解題原理、思路。

思考二：要注重方法的運(yùn)用。在高中物理課程中，側(cè)重對(duì)知識(shí)的歸納，總結(jié)，方法的運(yùn)用。高中物理在研究復(fù)雜的物理現(xiàn)象時(shí)，為了使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，經(jīng)常只考慮其主要因素，而忽略次要因素，建立物理現(xiàn)象的模型，使物理概念抽象化。究竟采用何種方法求解，應(yīng)該根據(jù)每個(gè)學(xué)生對(duì)不同的物理規(guī)律掌握的熟悉程度而定；教學(xué)中，要注意精心啟發(fā)和引導(dǎo)，重點(diǎn)放在教給學(xué)生分析和解決問(wèn)題的思路和方法上。

思考三：在平時(shí)教學(xué)與訓(xùn)練中，教師選擇例題要有明確的目的性，要具有典型性和針對(duì)性。題目的內(nèi)容應(yīng)能充分反映物理概念、規(guī)律的本質(zhì)和關(guān)鍵，反映分析和處理物理問(wèn)題的一般方法，并能針對(duì)學(xué)生在解答時(shí)容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤和問(wèn)題。另一方面，要多角度分析、解決問(wèn)題，拓寬解題思路。通過(guò)一題多解，一題多變，可以促使學(xué)生開(kāi)闊視野，開(kāi)發(fā)智力，培養(yǎng)能力，達(dá)到學(xué)以致用的目的，也能讓學(xué)生在復(fù)雜的題目、問(wèn)題面前廣開(kāi)思路，啟迪思維，迎刃而解。

毛澤東同志曾經(jīng)指出：“我們不但要提出任務(wù)，而且要解決完成任務(wù)的方法問(wèn)題。我們的任務(wù)是過(guò)河，但是沒(méi)有橋或沒(méi)有船就不能過(guò)。不解決橋或船的問(wèn)題，過(guò)河就是一句空話。不解決方法問(wèn)題，任務(wù)也只是瞎說(shuō)一頓?！彼栽谖锢斫虒W(xué)中，我們不僅要授人以魚(yú)，更要授人以漁 。