孫高飛+
下面是有關(guān)一題多變的幾個(gè)教學(xué)片斷:
題目1如圖1所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則().
A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度a勻加速下滑
C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑
D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑
這道題正確的答案是C,不少同學(xué)出現(xiàn)了問(wèn)題.為了讓同學(xué)更好的掌握,我作了如下的處理.
1. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻速下滑
,根據(jù)受力分析可知:mgsinθ-μmgcosθ=0.
(a)在物塊上放一個(gè)質(zhì)量為m′的物塊, 兩物塊之間相對(duì)靜止,根據(jù)受力分析可知: (m+m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=0.
(b)在物塊上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?根據(jù)受力分析可知: (mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=0.
根據(jù)以上可以看出原來(lái)物塊是勻速運(yùn)動(dòng)的,無(wú)論加物塊還是加恒力F,效果都是一樣的仍保持勻速運(yùn)動(dòng).那么如果如原題中一開(kāi)始就有沿著斜面向下的加速度F,再加物塊或施加恒力 時(shí)物塊的加速度變化嗎?
2. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑.
根據(jù)受力分析可知: mgsinθ-μmgcosθ=ma.
(a)在物塊上放一個(gè)質(zhì)量為m′的物塊, 兩物塊之間相對(duì)靜止,
根據(jù)受力分析可知: (m+m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=(m+m′)a′.
(b)在物塊上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?根據(jù)受力分析可知: (mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma″.
根據(jù)上面的情況可知當(dāng)物塊沿著斜面有加速度a時(shí),在其上面加物塊時(shí)加速度不變,在其上面加豎直向下的恒力F時(shí)物塊的加速度會(huì)增大.
3. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻減速上滑呢?加物塊、加豎直向下的恒力F時(shí),加速度變化否?
有了上面詳細(xì)的解答與對(duì)照,學(xué)生能很快的解答第三問(wèn),并能歸納出這一類問(wèn)題的解答規(guī)律.
題目2空間存在著足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起,并置于光滑的絕緣水平
面上,物塊A帶正電,物塊B為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下關(guān)于A、B受力情況的說(shuō)法中正確的是( ).
A.A對(duì)B的壓力變小B.A、B之間的摩擦力保持不變
C.A對(duì)B的摩擦力變大 D.B對(duì)地面的壓力保持不變
解析因?yàn)槲飰KA帶正電根據(jù)左手定則可判斷出A所受到的洛倫茲力向下,對(duì)整體可知AB一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=F/mA+mB恒定.對(duì)A受力分析可知,A的加速度由B對(duì)A的靜摩擦力提供,由fB→A=mAa可知A、B之間的摩擦力保持不變.
這道題牽涉到的知識(shí)點(diǎn)與物理方法比較多,綜合度比較高,如牛頓運(yùn)動(dòng)定律,摩擦力種類的判斷,大小的求解,洛倫茲力方向的判斷,整體法與隔離法的應(yīng)用等等.為了對(duì)這種方法加深、強(qiáng)化,筆者作了如下設(shè)計(jì).
1.如果B是一個(gè)長(zhǎng)木板,地面光滑,在B的速度大于A的速度過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?
這一問(wèn)中A、B之間存在的是滑動(dòng)摩擦力,摩擦力對(duì)A充當(dāng)動(dòng)力使A加速,因?yàn)槁鍌惼澚ο蛳?,可知A對(duì)B的正壓力變大,根據(jù)公式f=μN(yùn)可知B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力在增大.
2.如果絕緣的地面粗糙,水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?B與地面之間的摩擦力又如何?
對(duì)A、B這個(gè)系統(tǒng)受力分析可知,A、B這個(gè)系統(tǒng)在水平方向上受到向左的拉力和向右的地面給B的摩擦力的作用下,一起向左加速,在加速過(guò)程中易知A對(duì)B的壓力變大,A、B這個(gè)系統(tǒng)對(duì)地面的壓力變大,地面對(duì)系統(tǒng)的摩擦力變大,由牛頓第二定律F-f地→AB=(mA+mB)a可知加速度a在減小,對(duì)A物體受力知A、B之間的靜摩擦力使A加速,因?yàn)閍減小,所以根據(jù)公式fB→A=mAa知,B對(duì)A的摩擦力在減小.
3. 如果絕緣的地面粗糙,水平恒力F作用在物塊B上,若B為木板,A、B一起向左運(yùn)動(dòng),在B的速度大于A的速度的過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?B與地面之間的摩擦力又如何?
在這一問(wèn)中A、B之間,B與地面之間的摩擦力均為滑動(dòng)摩擦力,因?yàn)锽對(duì)A的摩擦力充當(dāng)動(dòng)力,物塊A在加速,所以洛倫茲力在增大,A對(duì)B的壓力及B對(duì)地面的壓力都在增大,所以B對(duì)A的摩擦力在增大,地面對(duì)B的摩擦力也在增大.
在以上幾個(gè)物理情境中,因?yàn)闂l件的改變,摩擦力的種類,摩擦力的大小變化情況各有不同,讓學(xué)生在變化的情境中錘煉自己對(duì)問(wèn)題的分析能力,對(duì)摩擦力的深度理解.
諸如此類的情況很多,要想在課堂上能拓展變化,就要求我們?cè)谡n堂之外多花點(diǎn)工夫去設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)時(shí)不要一味的求多變,明確變化的目的,明確學(xué)生的薄弱點(diǎn),我們依據(jù)需求,在題目情境、條件或提問(wèn)的角度的變化中豐富知識(shí),在變化中錘煉學(xué)生的能力,在變化中展示出課堂的精彩.
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下面是有關(guān)一題多變的幾個(gè)教學(xué)片斷:
題目1如圖1所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則().
A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度a勻加速下滑
C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑
D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑
這道題正確的答案是C,不少同學(xué)出現(xiàn)了問(wèn)題.為了讓同學(xué)更好的掌握,我作了如下的處理.
1. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻速下滑
,根據(jù)受力分析可知:mgsinθ-μmgcosθ=0.
(a)在物塊上放一個(gè)質(zhì)量為m′的物塊, 兩物塊之間相對(duì)靜止,根據(jù)受力分析可知: (m+m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=0.
(b)在物塊上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?根據(jù)受力分析可知: (mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=0.
根據(jù)以上可以看出原來(lái)物塊是勻速運(yùn)動(dòng)的,無(wú)論加物塊還是加恒力F,效果都是一樣的仍保持勻速運(yùn)動(dòng).那么如果如原題中一開(kāi)始就有沿著斜面向下的加速度F,再加物塊或施加恒力 時(shí)物塊的加速度變化嗎?
2. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑.
根據(jù)受力分析可知: mgsinθ-μmgcosθ=ma.
(a)在物塊上放一個(gè)質(zhì)量為m′的物塊, 兩物塊之間相對(duì)靜止,
根據(jù)受力分析可知: (m+m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=(m+m′)a′.
(b)在物塊上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?根據(jù)受力分析可知: (mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma″.
根據(jù)上面的情況可知當(dāng)物塊沿著斜面有加速度a時(shí),在其上面加物塊時(shí)加速度不變,在其上面加豎直向下的恒力F時(shí)物塊的加速度會(huì)增大.
3. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻減速上滑呢?加物塊、加豎直向下的恒力F時(shí),加速度變化否?
有了上面詳細(xì)的解答與對(duì)照,學(xué)生能很快的解答第三問(wèn),并能歸納出這一類問(wèn)題的解答規(guī)律.
題目2空間存在著足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起,并置于光滑的絕緣水平
面上,物塊A帶正電,物塊B為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下關(guān)于A、B受力情況的說(shuō)法中正確的是( ).
A.A對(duì)B的壓力變小B.A、B之間的摩擦力保持不變
C.A對(duì)B的摩擦力變大 D.B對(duì)地面的壓力保持不變
解析因?yàn)槲飰KA帶正電根據(jù)左手定則可判斷出A所受到的洛倫茲力向下,對(duì)整體可知AB一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=F/mA+mB恒定.對(duì)A受力分析可知,A的加速度由B對(duì)A的靜摩擦力提供,由fB→A=mAa可知A、B之間的摩擦力保持不變.
這道題牽涉到的知識(shí)點(diǎn)與物理方法比較多,綜合度比較高,如牛頓運(yùn)動(dòng)定律,摩擦力種類的判斷,大小的求解,洛倫茲力方向的判斷,整體法與隔離法的應(yīng)用等等.為了對(duì)這種方法加深、強(qiáng)化,筆者作了如下設(shè)計(jì).
1.如果B是一個(gè)長(zhǎng)木板,地面光滑,在B的速度大于A的速度過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?
這一問(wèn)中A、B之間存在的是滑動(dòng)摩擦力,摩擦力對(duì)A充當(dāng)動(dòng)力使A加速,因?yàn)槁鍌惼澚ο蛳?,可知A對(duì)B的正壓力變大,根據(jù)公式f=μN(yùn)可知B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力在增大.
2.如果絕緣的地面粗糙,水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?B與地面之間的摩擦力又如何?
對(duì)A、B這個(gè)系統(tǒng)受力分析可知,A、B這個(gè)系統(tǒng)在水平方向上受到向左的拉力和向右的地面給B的摩擦力的作用下,一起向左加速,在加速過(guò)程中易知A對(duì)B的壓力變大,A、B這個(gè)系統(tǒng)對(duì)地面的壓力變大,地面對(duì)系統(tǒng)的摩擦力變大,由牛頓第二定律F-f地→AB=(mA+mB)a可知加速度a在減小,對(duì)A物體受力知A、B之間的靜摩擦力使A加速,因?yàn)閍減小,所以根據(jù)公式fB→A=mAa知,B對(duì)A的摩擦力在減小.
3. 如果絕緣的地面粗糙,水平恒力F作用在物塊B上,若B為木板,A、B一起向左運(yùn)動(dòng),在B的速度大于A的速度的過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?B與地面之間的摩擦力又如何?
在這一問(wèn)中A、B之間,B與地面之間的摩擦力均為滑動(dòng)摩擦力,因?yàn)锽對(duì)A的摩擦力充當(dāng)動(dòng)力,物塊A在加速,所以洛倫茲力在增大,A對(duì)B的壓力及B對(duì)地面的壓力都在增大,所以B對(duì)A的摩擦力在增大,地面對(duì)B的摩擦力也在增大.
在以上幾個(gè)物理情境中,因?yàn)闂l件的改變,摩擦力的種類,摩擦力的大小變化情況各有不同,讓學(xué)生在變化的情境中錘煉自己對(duì)問(wèn)題的分析能力,對(duì)摩擦力的深度理解.
諸如此類的情況很多,要想在課堂上能拓展變化,就要求我們?cè)谡n堂之外多花點(diǎn)工夫去設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)時(shí)不要一味的求多變,明確變化的目的,明確學(xué)生的薄弱點(diǎn),我們依據(jù)需求,在題目情境、條件或提問(wèn)的角度的變化中豐富知識(shí),在變化中錘煉學(xué)生的能力,在變化中展示出課堂的精彩.
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下面是有關(guān)一題多變的幾個(gè)教學(xué)片斷:
題目1如圖1所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則().
A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度a勻加速下滑
C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑
D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑
這道題正確的答案是C,不少同學(xué)出現(xiàn)了問(wèn)題.為了讓同學(xué)更好的掌握,我作了如下的處理.
1. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻速下滑
,根據(jù)受力分析可知:mgsinθ-μmgcosθ=0.
(a)在物塊上放一個(gè)質(zhì)量為m′的物塊, 兩物塊之間相對(duì)靜止,根據(jù)受力分析可知: (m+m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=0.
(b)在物塊上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?根據(jù)受力分析可知: (mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=0.
根據(jù)以上可以看出原來(lái)物塊是勻速運(yùn)動(dòng)的,無(wú)論加物塊還是加恒力F,效果都是一樣的仍保持勻速運(yùn)動(dòng).那么如果如原題中一開(kāi)始就有沿著斜面向下的加速度F,再加物塊或施加恒力 時(shí)物塊的加速度變化嗎?
2. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑.
根據(jù)受力分析可知: mgsinθ-μmgcosθ=ma.
(a)在物塊上放一個(gè)質(zhì)量為m′的物塊, 兩物塊之間相對(duì)靜止,
根據(jù)受力分析可知: (m+m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=(m+m′)a′.
(b)在物塊上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?根據(jù)受力分析可知: (mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma″.
根據(jù)上面的情況可知當(dāng)物塊沿著斜面有加速度a時(shí),在其上面加物塊時(shí)加速度不變,在其上面加豎直向下的恒力F時(shí)物塊的加速度會(huì)增大.
3. 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻減速上滑呢?加物塊、加豎直向下的恒力F時(shí),加速度變化否?
有了上面詳細(xì)的解答與對(duì)照,學(xué)生能很快的解答第三問(wèn),并能歸納出這一類問(wèn)題的解答規(guī)律.
題目2空間存在著足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起,并置于光滑的絕緣水平
面上,物塊A帶正電,物塊B為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下關(guān)于A、B受力情況的說(shuō)法中正確的是( ).
A.A對(duì)B的壓力變小B.A、B之間的摩擦力保持不變
C.A對(duì)B的摩擦力變大 D.B對(duì)地面的壓力保持不變
解析因?yàn)槲飰KA帶正電根據(jù)左手定則可判斷出A所受到的洛倫茲力向下,對(duì)整體可知AB一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=F/mA+mB恒定.對(duì)A受力分析可知,A的加速度由B對(duì)A的靜摩擦力提供,由fB→A=mAa可知A、B之間的摩擦力保持不變.
這道題牽涉到的知識(shí)點(diǎn)與物理方法比較多,綜合度比較高,如牛頓運(yùn)動(dòng)定律,摩擦力種類的判斷,大小的求解,洛倫茲力方向的判斷,整體法與隔離法的應(yīng)用等等.為了對(duì)這種方法加深、強(qiáng)化,筆者作了如下設(shè)計(jì).
1.如果B是一個(gè)長(zhǎng)木板,地面光滑,在B的速度大于A的速度過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?
這一問(wèn)中A、B之間存在的是滑動(dòng)摩擦力,摩擦力對(duì)A充當(dāng)動(dòng)力使A加速,因?yàn)槁鍌惼澚ο蛳?,可知A對(duì)B的正壓力變大,根據(jù)公式f=μN(yùn)可知B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力在增大.
2.如果絕緣的地面粗糙,水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?B與地面之間的摩擦力又如何?
對(duì)A、B這個(gè)系統(tǒng)受力分析可知,A、B這個(gè)系統(tǒng)在水平方向上受到向左的拉力和向右的地面給B的摩擦力的作用下,一起向左加速,在加速過(guò)程中易知A對(duì)B的壓力變大,A、B這個(gè)系統(tǒng)對(duì)地面的壓力變大,地面對(duì)系統(tǒng)的摩擦力變大,由牛頓第二定律F-f地→AB=(mA+mB)a可知加速度a在減小,對(duì)A物體受力知A、B之間的靜摩擦力使A加速,因?yàn)閍減小,所以根據(jù)公式fB→A=mAa知,B對(duì)A的摩擦力在減小.
3. 如果絕緣的地面粗糙,水平恒力F作用在物塊B上,若B為木板,A、B一起向左運(yùn)動(dòng),在B的速度大于A的速度的過(guò)程中,A對(duì)B的壓力如何?A、B之間的摩擦力的情況如何?B與地面之間的摩擦力又如何?
在這一問(wèn)中A、B之間,B與地面之間的摩擦力均為滑動(dòng)摩擦力,因?yàn)锽對(duì)A的摩擦力充當(dāng)動(dòng)力,物塊A在加速,所以洛倫茲力在增大,A對(duì)B的壓力及B對(duì)地面的壓力都在增大,所以B對(duì)A的摩擦力在增大,地面對(duì)B的摩擦力也在增大.
在以上幾個(gè)物理情境中,因?yàn)闂l件的改變,摩擦力的種類,摩擦力的大小變化情況各有不同,讓學(xué)生在變化的情境中錘煉自己對(duì)問(wèn)題的分析能力,對(duì)摩擦力的深度理解.
諸如此類的情況很多,要想在課堂上能拓展變化,就要求我們?cè)谡n堂之外多花點(diǎn)工夫去設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)時(shí)不要一味的求多變,明確變化的目的,明確學(xué)生的薄弱點(diǎn),我們依據(jù)需求,在題目情境、條件或提問(wèn)的角度的變化中豐富知識(shí),在變化中錘煉學(xué)生的能力,在變化中展示出課堂的精彩.
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