陳禮生 唐曉云
原題 如圖1所示,質(zhì)量相等的長(zhǎng)方體物塊A、B疊放在光滑水平面上,兩水平輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻壁上,另一端分別與A、B相連接,兩彈簧的原長(zhǎng)相同,與A相連的彈簧的勁度系數(shù)小于與B相連的彈簧的勁度系數(shù).[TP4GW134.TIF,Y#]開(kāi)始時(shí)A、B處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)物塊B施加一水平向右的拉力,使A、B一起向右移動(dòng)到某一位置(A、B無(wú)相對(duì)滑動(dòng),彈簧處于彈性限度內(nèi)),撤去這個(gè)力后
A.物塊A的加速度的大小與連接它的彈簧的形變量的大小成正比
B.物塊A受到的合力總大于彈簧對(duì)B的彈力
C.物塊A受到的摩擦力始終與彈簧對(duì)它的彈力方向相同
D.物塊A受到的摩擦力與彈簧對(duì)它的彈力方向有時(shí)相同,有時(shí)相反
這是高三復(fù)習(xí)過(guò)程中遇到的一道習(xí)題,是2014年湖北八校聯(lián)考題,被不少高三復(fù)習(xí)資料選為了例題或者練習(xí)題,命題人的命題立意是在題設(shè)條件下,對(duì)物塊B施加一水平向右的拉力,使A、B一起向右移動(dòng)到某一位置(A、B無(wú)相對(duì)滑動(dòng),彈簧處于彈性限度內(nèi)),則撤去這個(gè)力后,A、B一起產(chǎn)生向左的加速度,故彈簧的彈力用于產(chǎn)生加速度了,根據(jù)力的獨(dú)立作用原理,就更不會(huì)發(fā)生相對(duì)向左的滑動(dòng),故有原題解答如下:
A、B釋放后一起運(yùn)動(dòng),加速度相同,則有(kA+kB)x=2ma,a與x成正比,A正確;由牛頓第二定律得,物塊A受到的合力為ma,當(dāng)彈簧處于拉伸狀態(tài)時(shí),A受到向左的靜摩擦力Ff,則B受到向右的靜摩擦力,大小為Ff,物塊B受到的合力為kBx-Ff=ma,B受到的彈力大于ma,即彈力大于A物體的合外力,當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí),B受到A向右的摩擦力Ff,物塊B受到的合力為kBx+Ff=ma,B受到彈簧的彈力小于A物體受到的合外力,B錯(cuò)誤;彈簧拉伸時(shí),B對(duì)A摩擦力向左,當(dāng)彈簧壓縮時(shí),B對(duì)A摩擦力向右,始終與彈力方向相同,C正確,D錯(cuò)誤.[LL]
拓展分析 根據(jù)原題的立意,按照原題解答跟學(xué)生講解,大多學(xué)生也能夠接受和理解,但是,如果我們對(duì)問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣狗治?,則可以發(fā)現(xiàn)題目存在以下一些問(wèn)題:第一,原題只給定兩根彈簧原長(zhǎng)相同,勁度系數(shù)kA 變式研究 根據(jù)這種情況,我們順勢(shì)提出了試題的變式改編,結(jié)果學(xué)生提出了許多改編方案,收集如下: 方案一:維持題目原來(lái)的命題立意不變,只是把“A、B無(wú)相對(duì)滑動(dòng),彈簧處于彈性限度內(nèi)”這一條件改為“A、B間一直無(wú)相[JP3]對(duì)滑動(dòng),彈簧處于彈性限度內(nèi)”,且放在“撤去這個(gè)力后”的后面; 方案二:把題目中A、B物體的質(zhì)量,彈簧的原長(zhǎng)和勁度系數(shù),拉力的大小全部賦值具體的數(shù)據(jù),四個(gè)選項(xiàng)全部改為物體A、B的加速度的可能值; 方案三:原題的全部結(jié)構(gòu)不變,只把彈簧的勁度系數(shù)改為kA>kB; 當(dāng)然,還有一些其它的方案,這里不一一列舉,然后讓學(xué)生對(duì)這些試題改編方案進(jìn)行討論,篩選出最佳方案,結(jié)果使教學(xué)過(guò)程又進(jìn)入了一個(gè)新的高潮. 教學(xué)反思 從這道題的分析中我們可以得到這樣一些啟示,就是在物理問(wèn)題的分析教學(xué)中,一定不能只追求試題的結(jié)果和答案,有些問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生反過(guò)來(lái)想一下,將問(wèn)題拓展開(kāi),啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維,可以起到更好的教學(xué)效果,提高學(xué)生的解題技能,增強(qiáng)創(chuàng)新能力.