陳星 張飛翔
物理教學(xué)中,我們經(jīng)常遇到這樣一類問(wèn)題:物體的運(yùn)動(dòng)情況改變了,將對(duì)應(yīng)新的受力情況,而新的受力情況又將影響物體接下來(lái)的運(yùn)動(dòng).暨運(yùn)動(dòng)到力、力到運(yùn)動(dòng)的相互制約和嵌套.正由于這樣的關(guān)聯(lián)和不斷變化,給這里的學(xué)習(xí)帶來(lái)了難點(diǎn).再加上這時(shí)往往物體的運(yùn)動(dòng)很快,就很容易讓學(xué)生感覺(jué)無(wú)從下手.遇到這樣的問(wèn)題,可以引導(dǎo)學(xué)生先慢下來(lái),一點(diǎn)點(diǎn)的往下分析——準(zhǔn)靜態(tài)分析.具體可以從以下三方面著手.
1動(dòng)一下,看一下;再接著動(dòng)一下,再看一下……
如圖1,在光滑水平面上給MN棒一個(gè)向右的初速度,分析電容兩端電壓的變化?此類問(wèn)題難點(diǎn)在于運(yùn)動(dòng)很快,一會(huì)就平衡了,究竟怎樣最終達(dá)到這個(gè)平衡的,學(xué)生不容易摸清規(guī)律.這時(shí),我們不妨讓棒動(dòng)一下,設(shè)它正在以一個(gè)速度向右滑,則此時(shí)它切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),進(jìn)而將對(duì)電容充電,那么將有電流,根據(jù)充電特點(diǎn)易知這個(gè)電流所受的安培力正好與運(yùn)動(dòng)方向相反,阻礙棒的運(yùn)動(dòng).再往下考慮一點(diǎn):故棒減速,電動(dòng)勢(shì)減少,電流、安培力也減小,但由于電容處于剛開(kāi)始充電階段,而減小的電動(dòng)勢(shì)也一定比剛才充電獲得的電壓小,所以,電容繼續(xù)充電,而棒在這個(gè)減小了的安培力影響下仍然要繼續(xù)減速.這樣學(xué)生就清晰了:原來(lái),棒的電動(dòng)勢(shì)的減少(減速)與電容的電壓增多是同時(shí)進(jìn)行的,棒做的是加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),最終當(dāng)然就會(huì)達(dá)到電動(dòng)勢(shì)減到與電容兩端電壓相等時(shí)達(dá)到平衡,電流消失.
2充分考慮累積效應(yīng)所產(chǎn)生的新情境對(duì)后續(xù)過(guò)程的影響
如圖2,正、負(fù)等離子體從左入射,試分析粒子以怎樣的初速度入射才可以在熒光屏y上只有一個(gè)亮點(diǎn)?這個(gè)情況的難點(diǎn)在于不能從結(jié)果反推,而是要知道這個(gè)結(jié)果是怎么來(lái)的.若引導(dǎo)學(xué)生注意前面“犧牲”離子的累積效應(yīng),就不難想到剛開(kāi)始正、負(fù)離子由于受洛倫茲力作用分別打在P、Q板上,這樣P、Q間的電場(chǎng)就不斷增強(qiáng).后來(lái)進(jìn)入的離子,在弱電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)作用下(電場(chǎng)力小于洛倫茲力)還要繼續(xù)打板,電場(chǎng)繼續(xù)增強(qiáng),直至當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力的時(shí)候后續(xù)離子才不會(huì)打板,這樣正離子才可以穿過(guò)MN在B2中做一個(gè)半圓周運(yùn)動(dòng)打在y屏上,而負(fù)離子則被MN間的反向電壓阻止掉.這類問(wèn)題自然迎刃而解了.
3抓住初始、末了、中間等關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開(kāi)分析