當今新的課程理念的改革和探索正如火如荼地進行著,課堂教學一改以往以教師“教”為主的局面,更多關注的是學生的“學”,教學要以“人”為本,讓學生成為真正的學習主人。立足于我所在美術特色學校的基本情況,學生都是主修美術的藝術生,他們的特點是相對于普通高中生文化課基礎較為薄弱,且學習習慣也或多或少地存在著一些問題。學生經常說:物理書很好看,物理課也很好聽,就是物理作業最難做,甚至有時無從入手。針對這個問題,就要從提高美術特色學校學生物理學習的有效方法入手,將學生對物理課的“肯聽”、“聽懂”轉化為對物理問題的“會做”、“易做”。物理解題難的一個重要原因是你能否讀懂“物理語言”,找出隱含的條件。
所謂隱含條件,是指題目中并未明白給出的,但經過一定的推理分析,可以得到的條件。有些常見的的隱含條件較易記住:如“光滑”即表示不考慮摩擦力,“同步”衛星即衛星的運行周期是24h;“近地”衛星即忽略衛星所在地面高度;提到物體“克服”重力做了10J的功時,就是指重力-10J的功,“雙星”系統即告訴我們雙星的角速度相等等等,不再一一列舉。所以我們平時要注重讀懂“物理語言”能力的培養,找出隱含條件,提高學生的解題能力,下面我列舉幾個學生在高中物理學習中常見的隱含條件。
一、“自由”
現代漢語詞語中,“自由”的意思是:由自己作主;不受限制和拘束。但在物理學中,“自由”有著特定的含義。當我們描述一個物體做“自由落體運動”時,這個物體的運動并非真正的自由,“自由”特指初速度為零、只受重力的條件。
例題一:下列運動中,可以看成自由落體的是( )
A.冬天下雪時雪花的下落
B.從樹上落下的蘋果的運動
C.從水面自由落到水底的石子的運動
D.跳傘運動員下落的運動
解析:由于“自由”特指初速度為零、只受重力的條件,所以正確答案選B。
二、“緩慢”
現代漢語詞語中,“緩慢”的意思是不迅速,遲緩。在物理題中,緩慢指的是很慢很慢的極限,慢到可以靜止下來,靜止對應的狀態是平衡狀態,即受力平衡的狀態。讀懂“緩慢”二字,題目就能迎刃而解。
例題二:一質量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點,小球在水平力F作用下,從平衡位置緩慢地移到Q點,如圖所示,則此過程中力F所做的功為( )
A.mglcosθ B.Flcosθ C.Flsinθ D.mgl(1-cosθ)
解析:很緩慢地移動,意味著小球在移動過程中可以認為處于平衡狀態,小球的速度不變(始終為零),外力F對小球做功的效果僅使小球的位置逐漸升高,轉化為球所增加的能量(重力勢能)。小球從最低點位置到Q,升高的高度為△h=l(1-cosθ),所以力F對小球做的功WF=mg△h=mgl(1-cosθ)。所以正確答案選D。
三、“繩”
繩字的本義是“可以無限接續延長的索帶”。古代的繩子用草麻纖維搓成,必要時,可以在端頭處散開纖維,把另一股草麻纖維接上去。繩是日常生活用品。繩一般有塑料繩、麻繩、尼龍繩、棉繩等種類,以實心塑料繩為佳。跳繩握把(握柄)有塑料制及木制兩種。中學物理中的繩一般都是理想化的模型,具有如下幾個特性:
(1)輕,即繩的質量和重力均可視為零。由此特點可知,同一根繩的兩端及其中間各點的張力大小相等。
(2)軟,即繩只能受拉力,不能承受壓力(因繩能變曲)。由此特點可知,繩及其與之相連接物體間相互作用力的方向總是沿著繩子且背離受力物體方向。
(3)不可伸長,即無論繩所受拉力多大,繩子的長度不變。
根據繩的這些特性,繩子問題就隱含了很多臨界條件:
①小球能過最高點的臨界條件:繩子和軌道對小球剛好沒有力的作用
mg=m■ v臨界= ;
②小球能過最高點條件:v≥ ,
當v> 時,繩對球產生拉力,軌道對球產生壓力;
③不能過最高點條件:v<
(實際上球還沒有到最高點時,就脫離了軌道)。
例題三:長為L的細繩,一端系一質量為m的小球,另一端固定于某點,當繩豎直時小球靜止,再給小球一水平初速度v0,使小球在豎直平面內做圓周運動,并且剛好能過最高點,則下列說法中正確的是 ( )
A.球過最高點時,速度為零
B.球過最高點時,繩的拉力為mg
C.開始運動時,繩的拉力為m■
D.球過最高點時,速度大小為
解析:開始運動時,由小球受的重力mg和繩的拉力F的合力提供向心力,即F-mg=m■,F=m■+mg,可見C不正確;小球剛好過最高點時,繩拉力為0,mg=m■,v= ,所以,A、B、C均不正確。故選:D。
(作者單位:江蘇省無錫市湖濱中學)