平抛运动课堂教学之我见
作者: 巫俊摘 要:在平抛运动的课堂教学中,笔者发现教师比较容易片面的或狭隘的去教学;在平抛运动例题、习题的设置上过于求难,使学生把大部分精力用于去求解答案了,而忽略了处理平抛运动过程中的思维方法的训练。
关键词:平抛运动; 课堂教学; 学业水平测试; 高考
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2014)06-022-002
在教学过程中应有目的、有梯度的引导学生应用所学知识解决实际物理问题。本文就平抛运动这一节谈谈笔者在实际课堂教学中的一些反思和心得。
一、平抛运动在整个知识体系中的地位
平抛运动出现在人教版教材必修2的第五章曲线运动中,它是学生学习到的第一种曲线运动,也是运动的合成与分解这种处理问题的思维方法在曲线运动中的实际运用,对所学知识的迁移和综合运用在这里得到了充分体现。另外平抛运动是学业水平测试与高考中考查的重点内容,所以决定了其重要性与特殊性。
二、笔者在平抛运动实际课堂教学中的处理
按照课程标准的精神,新教科书在抛体运动的教学中,展示了质点在平面内运动时解决问题的规范化方法,笔者总结教学层次如下:
1.以红蜡块的运动为例,按下面的步骤介绍普遍性的方法
坐标与时间的关系:v=vxt,y=vyt
轨迹:消去t得到:y=■x
速度的大小和方向:v=■,tan?兹=■
红蜡块问题是由分速度求合速度及轨迹,接下来的是一个例题,要由速度求它在互相垂直的两个方向上的分量。
2.例题:已知飞机起飞时的速度和仰角,求它在水平方向和竖直方向的分速度
通过1和2让学生悟出个道理:物体在平面上的运动可以在相互垂直的方向上分别研究(或者相反)。
3.把这个道理应用于平抛运动
水平方向:力F=0,初速度v0=v,由此可以得到抛体在x方向上的位移x=vt。
竖直方向:力F=mg,加速度a=g,初速度v0=0,所以抛体在y方向的位移y=■gt2。
有了x、y两个方向的坐标与时间的关系之后,仿照红蜡块问题的程序,可以得出抛体轨迹的表达式及速度的大小、速度的方向。
4.如果抛出时的速度不沿水平方向,那么……
笔者认为老师按照这个思路贯穿于教学过程中,学生按照这个思路学习,不仅得到了平抛运动的几个结论,而且学会了解决这类问题的一般方法:
两个方向上的受力→
两个方向上的运动方程→
两个方向上的位置与时间的关系→
平面中的运动轨迹(消去t)→
平面中速度的大小和方向(勾股定理、三角函数)……
三、平抛运动在学业水平测试和高考中的综合应用
我们看几个例题:
(2012年江苏省学业水平测试第16题)如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,改变小球距地面的高度,多次实验均可观察到两球同时落地。这个实验现象说明A球:
A.在水平方向上做匀速直线运动;
B.在水平方向上做匀加速直线运动;
C.在竖直方向上做匀速直线运动;
D.在竖直方向上做自由落体运动。
本题在知道平抛运动规律:水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的前提下,参照竖直方向的B球运动很容易选出答案,所以本题考查的是平抛运动的基本运用。
(2012年江苏高考第6题)如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值)。将A向B水平抛出的同时,B自由下落。A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
(A)A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度;
(B)A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰;
(C)A、B不可能运动到最高处相碰;
(D)A、B一定能相碰。
(2012年江苏高考第15题)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场。
图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反,质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域,不考虑粒子受到的重力。
(1)求粒子射出平移器时的速度大小V1;
(2)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F。现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz,保持加速电压为U0不变。
移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示。
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向。解略。
本题是高考试卷的最后一题,属于难题,但就在这样的难题中,同样看到图像当中类平抛运动的影子,若在平时对平抛运动的讲解关注到思维方法的层面上,学生就不难做出对这部分知识的迁移,也就是说单纯就这个考查点来说,对学生不应该是较难的题。
在平抛运动的教学过程中,我们首先要从新课程标准出发,结合学生实际情况,同时也要研究学测和高考试题对考点考查情况,制定出有效的能够培养学生掌握规律、分析问题的能力、知识迁移的能力和创新思维的能力的课堂策略。这样才能让学生的科学素养得到有效提升,让学生拥有成就感和幸福感。
以上教学反思希望能得到各位教育同仁的批评指正,以鞭策本人不断完善,争取更大进步!
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