詹俊欽
(福建莆田哲理中學,福建莆田 351100)
習題教學是高中物理的重要構成部分,具有幫助學生鞏固、深化理解所學知識的重要作用。為了獲得良好的習題教學效果,教師應注重新技術、新方法在教學中的應用,尤其應認識到微課的優點,并結合學生所學知識將微課有效地應用到習題教學中,以豐富學生的學習體驗,順利實現習題的教學目標。
為激發學生的學習興趣和聽課熱情,物理教師可以制作習題微課視頻[1]。例如,在講解受力分析知識時,教師可以在微課視頻中創設生活化習題情境,在降低學生陌生感的同時,啟發其學以致用。如下題所示:
在體育課上,體育教師按照如圖1 所示擺放籃球,為計算每只球對其中一側球架的壓力N,測量出籃球的質量和直徑分別為m、D及球架的寬度d。忽略球和球間的摩擦力。則N的大小可表示為( )(重力加速度為g)。

圖1

在微課中,通過講解該習題,教師能很好地激活課堂,鍛煉學生的理論聯系實際能力和空間想象能力等。具體解題過程如下:選擇一只籃球作為研究對象,設球架對籃球的支持力N和豎直方向的夾角為α。如圖2所示,對其進行受力分析可知由平衡狀態可知2Ncosα=mg,則選擇C 項。

圖2
由于部分物理習題比較抽象,學生往往對問題情境理解不深,因而判斷不準確,時常出錯。因此,教師應借助微課模擬抽象習題的情境,特別是要形象化展示磁感線或電場線的相關問題,使學生可以直觀看到電場線或磁感線的空間分布情況,以加深學生對抽象類問題的理解,提升學生的物理思維能力。如圖3 所示,在通電螺線管外有A、B兩個大小不同的圓環,穿過A環的磁通量AΦ 與穿過B 環的磁通量BΦ 的關系是( )。

圖3
A.ΦA>ΦBB.ΦA<ΦB
C.ΦA=ΦBD.不能確定
為提高學生的物理解題能力,教師應注重培養學生的抽象思維。具體解題過程如下:根據磁感線的分布情況可知,螺旋管內部穿過環面的磁感線方向向上,外部磁感線方向向下。由于磁感線是閉合曲線,螺旋管內部的磁感線條數等于螺旋管外部磁感線的總條數,而螺旋管外部磁感線分布在無限大的空間,所以穿過環面的螺旋管外部向下的磁感線將螺旋管內部向上的磁感線抵消一部分,A 的面積小,抵消較小,則磁通量較大,所以ΦA>ΦB。故A 正確。
物理習題上的圖都是靜止的,且物體的運動也只能用文字來描述,這使得部分學生分析問題的難度較大。為了使學生更加深刻地理解非靜態情境、把握相關物理參數在運動過程中的變化,提高學生解題的正確率,教師可以通過微課視頻動態展示物體運動,并結合幾何圖像,使學生直觀地看到相關物理參數的變化。
例如,如圖4 所示,BC為一能夠圍繞C點轉動的木板,AC為墻面,現將一球放置在兩者之間,現讓BC按照順時針轉動至水平狀態,球和木板、墻面始終接觸,摩擦力忽略不計。則在BC轉動的過程中,球對墻面的壓力N1及球對木板的壓力N2,會如何變化?( )。
A.N1和N2都增大
B.N1和N2都減小
C.N1增大,N2減小
D.N1減小,N2增大

圖4
物體的動態平衡可以通過微課視頻進行動態演示。思路點撥:選取球為研究對象→對球進行受力分析,作出受力的矢量三角形→根據有向線段的長度變化判斷力的變化。球受到重力G、墻AC對球的彈力N1′和板BC對球的支持力N2′,如圖5 所示。在將板BC放至水平的過程中,球始終處于平衡狀態,G、N1′、N2′經過平衡可構成一系列封閉的矢量三角形,如圖6 所示。由圖可以看出,N1′、N2′逐漸減小。由牛頓第三定律可知,N1=N1′,N2=N2′,所以N1、N2逐漸減小。故B 正確。

圖5

圖6
在高中物理習題教學中,教師可以在微課視頻中先展示習題,再由學生作答,而后在視頻中講解方法及解題應注意的細節。例如,如圖7 甲所示,光滑的平面上放置一足夠長的木板,將一可視為質點、質量為1kg 的小滑塊放在木板中央A點。在t=0 時,給木板施加以水平方向的恒定拉力F,其運動的v-t圖像如圖7 乙所示。已知滑塊和木板之間的動摩擦因數μ=0.2,木板和滑塊間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g為10m/s2。求:(1)t=0 時滑塊的加速度大小;(2)拉力F的大小;(3)為使滑塊不從木板上滑下來,求木板的最小長度。

圖7
問題(1)以滑塊為研究對象,其受到的摩擦力提供水平方向的加速度,則μmg=ma滑,a滑=2m/s2;問題(2)3s 以后木板只受到摩擦力,直線的斜率為木板的加速度,設其質量為M,則μmg=Ma木,而a木=12m/s÷(6s-3s)=4m/s2,代入得到M=0.5kg,由3s 以前的運動可知,F-μmg=Ma木,容易解得F=4N;問題(3)由圖7 乙可知,0~3s 內直線的斜率為木板的加速度,則a木=12m/s÷3s=4m/s2,位移木板速度為v木=12m/s 時,滑塊的速度v1=a滑t2=2m/s2×3s=6m/s,兩者之間仍有相對滑動,滑塊繼續加速,木板則減速。設t時刻兩者具有相同的速度,則v1+a滑t1=v木-a木t,解題t=1s。木板減速的位移×4m/s2×1s×1s=10m。滑塊運動的總位移×2m/s2×(3s+1s)2=16m,則s相對=s1+s2-s滑=12m,因此,木板的最小長度為2s相對=24m。
綜上所述,在高中物理習題教學中,教師應注重應用微課給學生帶來更豐富的學習體驗,尤其是要結合自身教學經驗,通過篩選優秀習題制作專門的微課視頻,在課堂上播放給學生觀看,從而激發學生的學習興趣,深化學生對知識的理解,提升學生的思維能力,使其更好地掌握相關習題的解題思路,在以后的解題中能夠以不變應萬變,有效提高物理學習成績。