例談“機械能守恒定律”的復習方法

吳含章

復習不僅僅是簡單的“溫故”，也不能把一章的知識面面倶到地再重新學習一遍，而是要根據一章知識的掌握情況有所側重，針對性地進行復習以達成目標，筆者傾向于采用“以問題為中心”的方法和一題多解進行復習。

—、以問題為中心

問題情境1：如圖1，一根長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，a球質量為m，靜置于地面；b球質量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放b，a可能達到的最大高度為多大？

有一位學生是這樣解的：取a、b兩球為系統，b球減小的重力勢能等于兩球增加的動能和a球增加的重力勢能。

列出表達式：

針對這類典型錯誤，我們不妨分層設問，在文中探求答案：

問題1：b從釋放到著地，重力對b所做的功多大？

解析 ：

問題2：b著地瞬間的速度大小？

解析 ：a、b兩球為系統機械能守恒：

問題3：a球可能達到的最大高度為多大？

解析 ：

相對于地面a可能達到的最大高度H=h+ha=1.5h

【點評】這類問題有不少學生仍習慣用牛頓運動定律來求解。機械能守恒定律這章先從能量的概念認識到根據牛頓運動規律推導出動能定理；再由動能定理推導出機械能守恒定律；再由功能關系總結得出能量守恒定律。所體現的物理思想是培養學生能夠以能量為一條主線貫穿學習整章內容，因此，在解決此題時，我們不能只滿足于解出來，而要注意培養從能量角度去認識問題、分析問題、解決物理問題的科學思維。 問題4：從靜止開始釋放b到a上升至最大高度，a球機械能如何變化？……