王林

摘 要：探究式教學(xué)是以探究為基本特征的一種教學(xué)活動(dòng)形式，符合教學(xué)改革的實(shí)際，能使班級(jí)教學(xué)煥發(fā)出生機(jī)勃勃的活力，能夠破除教師“自我中心”，促使學(xué)生在探究中“自我發(fā)展”。在力的合成和分解中用探究式教學(xué)進(jìn)行了嘗試，效果很好。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；課堂教學(xué)改革；力的合成

在整個(gè)教育步入信息化時(shí)代的今天，教學(xué)改革仍然顯得十分緩慢，如何加快課堂教學(xué)改革的步伐，全面推進(jìn)教育現(xiàn)代化進(jìn)程，仍是擺在我們面前的一個(gè)緊迫課題。面對(duì)教學(xué)改革的實(shí)際需要，采用探究式教學(xué)是課堂教學(xué)改革較為理想的選擇。探究式教學(xué)怎么探究，實(shí)際是要回答在教學(xué)過程怎么做。這個(gè)問題的基本思路是：以學(xué)生主動(dòng)參與為前提，自主學(xué)習(xí)為途徑，合作討論為形式，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，構(gòu)建教師導(dǎo)、學(xué)生學(xué)的教學(xué)程序。下面我以《力的合成》中求任意幾個(gè)力的合力取值范圍為例，引導(dǎo)學(xué)生探究求任意幾個(gè)力的合力取值范圍的方法。

一、已知兩個(gè)力求合力的取值范圍

已知兩個(gè)力求合力的取值范圍很常見，即利用平行四邊形定則和三角形兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考什么時(shí)候合力最大，什么時(shí)候合力最小。讓學(xué)生探究得出兩個(gè)力方向相同時(shí)合力最大，F(xiàn)=F1+F2；兩個(gè)力方向相反時(shí)合力最小，F(xiàn)=|F1-F2|。即|F1-F2|≤F≤F1+F2。

二、已知任意三個(gè)力，求這三個(gè)力的合力取值范圍

在許多高中物理練習(xí)中有這樣一類題：已知任意三個(gè)力，求這三個(gè)力的合力取值范圍。

求三個(gè)力的合力最大值很容易，即這三個(gè)力的大小之和，求三個(gè)力的合力最小值就有點(diǎn)麻煩，要具體分析。

如有三個(gè)分力F1、F2、F3，分別為3N、5N、7N，那這三個(gè)力的合力最大值為15N；最小值如何求呢？讓學(xué)生分析討論后得出：先求其中兩個(gè)較小分力的合力取值范圍，即3N和5N的合力范圍為2N～8N，最大的分力7N恰好落在這一范圍之間，探討3N和5N的合力為7N時(shí)的方向與最大的分力7N的方向有沒有可能相反。當(dāng)它們方向有可能相反時(shí)合力就為0，因此合力的最小值必為零。所以0≤F≤15N。

還有一個(gè)相反情況，如3N、5N、10N，那這三個(gè)力的合力最大值為18N；最大的分力不在兩個(gè)較小分力的合力取值范圍（2N～8N）之內(nèi)，那最小值如何求呢？讓學(xué)生分析討論后得出：此時(shí)，這三個(gè)力的合力最小值為最大的分力與兩個(gè)較小分力之和的差，即10N-（3N+5N）=2N。所以2N≤F≤15N。

結(jié)合這兩種情況，通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生探究討論得出結(jié)論：三個(gè)力當(dāng)中兩個(gè)較小分力之和與第三個(gè)力進(jìn)行比較，如果兩個(gè)較小分力之和大于或等于第三個(gè)力，則合力的最小值為零；如果兩個(gè)較小分力之和小于第三個(gè)力，則合力最小值為第三個(gè)力與兩個(gè)較小分力之和的差。

三、已知任意四個(gè)力，求這四個(gè)力的合力取值范圍

如有四個(gè)分力F1、F2、F3、F4，分別為3N、5N、7N、10N，那么這四個(gè)力的合力最大值為25N；最小值如何求呢？引導(dǎo)學(xué)生分析討論后得出：先求其中三個(gè)較小分力的合力取值范圍，即3N、5N和7N的合力范圍為0～15N，最大的分力10N恰好落在這范圍之間，因此合力的最小值必為零。所以0≤F≤25N。

同樣還有一個(gè)相反情況，如3N、5N、7N、20N，那么這四個(gè)力的合力最大值為35N；最大的分力不在其中三個(gè)較小分力的合力取值范圍（0～15N）之內(nèi)，學(xué)生通過類推容易得出：此時(shí)這四個(gè)力的合力最小值為最大的分力與其中三個(gè)較小分力之和的差，即20N-（3N+5N+7N）=5N。所以5N≤F≤35N。

結(jié)合這兩種情況，通過教師引導(dǎo)，讓學(xué)生探究討論得出結(jié)論：四個(gè)力當(dāng)中三個(gè)較小分力之和與第四個(gè)力進(jìn)行比較，如果三個(gè)較小分力之和大于等于第四個(gè)力，則合力的最小值為零；如果三個(gè)較小分力之和小于第四個(gè)力，則合力最小值為第四個(gè)力與三個(gè)較小分力之和的差。

經(jīng)過上述求三個(gè)力的合力取值范圍和四個(gè)力的合力取值范圍的分析討論，通過結(jié)論類推，學(xué)生可總結(jié)出：對(duì)于任意N個(gè)力來說，其合力的最大值為這N個(gè)力大小之和；求其合力的最小值可用如下方法：在這N個(gè)力中先找出一個(gè)最大的分力Fi′（如果有幾個(gè)相同的最大值，則任取其一），然后求剩下的（N-1）個(gè)力之和Fi′。如果Fi′≥Fi，則合力的最小值為零；如果Fi′

應(yīng)用：例如求1N、2N、3N…100N、5055N這101個(gè)力的合力的取值范圍，學(xué)生用上述方法就很容易求出5N≤F≤10105N。

通過這種探究式教學(xué)，學(xué)生對(duì)求任意幾個(gè)力的合力取值范圍的方法掌握牢固，理解透徹，能靈活運(yùn)用，提高了學(xué)生歸納總結(jié)能力，效果很好。

參考文獻(xiàn)：

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[2]廖建生.力的合成演示實(shí)驗(yàn)的弊端及改進(jìn)[J].物理通報(bào)，2007（12）.

編輯 李靜玲