劉家祺
【摘要】物理知識(shí)注重系統(tǒng)性,它決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際就是在知識(shí)的積累基礎(chǔ)上,通過規(guī)律和方法將其連成線、形成面、建構(gòu)成知識(shí)體系的過程.要學(xué)好物理先要把每個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握牢固,再懂得循序漸進(jìn)將物理知識(shí)聯(lián)系起來.這樣學(xué)生學(xué)起來重點(diǎn)突出,且在每個(gè)階段學(xué)習(xí)中都能有成就感,最終懂法、得法.
【關(guān)鍵詞】物理知識(shí) 層次遞進(jìn) 平拋運(yùn)動(dòng)
一、平拋運(yùn)動(dòng)的定義和性質(zhì)
將物體以一定初速度沿水平方向拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)稱為平拋運(yùn)動(dòng).平拋運(yùn)動(dòng)為什么是曲線運(yùn)動(dòng)?這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)有什么樣性質(zhì)?這是學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)的上升.根據(jù)生活中很多實(shí)例容易認(rèn)清平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),且從受力和初速度方向垂直這點(diǎn)也能在理論上證明其作曲線運(yùn)動(dòng).這里難點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),學(xué)生之前習(xí)慣了勻變速直線運(yùn)動(dòng),第一次接觸勻變速曲線運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)的合成對(duì)抽象思維要求較高,所以接受起來較為困難.對(duì)于這個(gè)問題,要抓住“只在重力作用下”這幾個(gè)字,從牛頓第二定律、從力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系方面找突破口,夯實(shí)只要受恒力作用就是勻變速運(yùn)動(dòng),與運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線無關(guān)這個(gè)判斷.再通過例題加以鞏固,如一個(gè)人水平拋出一小球,球離手時(shí)的初速度為,落地時(shí)的速度為,空氣阻力忽略不計(jì),下圖中正確表示了速度矢量變化過程的圖像是( )。
二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法
平拋運(yùn)動(dòng)研究方法是化曲為直,將其分解為水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).此知識(shí)的重點(diǎn)是這兩個(gè)方向上的獨(dú)立性、等時(shí)性,難點(diǎn)是接受等效性,即接受這種分解方法是合理的.學(xué)會(huì)接受一種研究方法是一個(gè)困難的過程,因?yàn)檫@要求學(xué)生在思維上能夠理解并能應(yīng)用.平拋運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方向上獨(dú)立性、等時(shí)性可以從感性的實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論證明得到掌握,這就是研究方法理解過程.先是通過演示實(shí)驗(yàn),從感性角度接受平拋運(yùn)動(dòng)可在兩個(gè)方向上分解,再通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法確定拋物線的方程,學(xué)生自然可以相信這種分解方法的合理性.掌握了研究方法,理解這樣分解是為了將復(fù)雜問題簡(jiǎn)化而采取的科學(xué)的分析方式,學(xué)生處理類平拋運(yùn)動(dòng)自然也不會(huì)畏難,只要滿足物體拋出時(shí)初速度方向與所受恒力方向垂直,而不必考慮受到哪些力,這就是類平拋運(yùn)動(dòng).求解類平拋運(yùn)動(dòng)自然也是把其分解成互相垂直的兩個(gè)方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),只是不一定是沿水平和豎直兩個(gè)方向.對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)研究方法可以通過討論例題進(jìn)行鞏固.
三、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
第三階段為平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)習(xí),借助運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和運(yùn)動(dòng)的合成可以推導(dǎo)得出:
平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)習(xí)是本節(jié)學(xué)習(xí)的最后層次,是學(xué)生對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)的物理符號(hào)的表達(dá),也是解決問題依據(jù).此處的學(xué)習(xí)可以分成三個(gè)層次,第一層次能簡(jiǎn)單的應(yīng)用公式,比如速度、時(shí)間、位移等的計(jì)算,第二層次能熟練的根據(jù)公式進(jìn)行物理量代換,找出彼此之間聯(lián)系,這是重點(diǎn).學(xué)生可以嘗試從幾個(gè)方面練習(xí):①平拋運(yùn)動(dòng)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由什么決定?②平拋運(yùn)動(dòng)落地的水平距離由什么決定?③求解平拋運(yùn)動(dòng)的初速度可以如何設(shè)計(jì)問題?
通過增加這樣的練習(xí)機(jī)會(huì),達(dá)到熟能生巧,準(zhǔn)確、快速找到解題路徑.
第三層次是重點(diǎn)公式攻克,平拋運(yùn)動(dòng)速的計(jì)算式在平拋運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用廣泛,涉及到速度、時(shí)間、位移等物理量,而且能得出一些實(shí)際中有用的推論,所以既是重點(diǎn)也是難點(diǎn).此知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)可以分成兩步,第一步能分清二者的區(qū)別并應(yīng)用,第二步建立二者的聯(lián)系進(jìn)而利用.
如以9.8m/s的水平初速度拋出的物體,飛行一段時(shí)間后,垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上,可知物體完成這段飛行的時(shí)間是( )。
通過上面這道題,學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果只是強(qiáng)調(diào)物體落到斜面上,一般為位移與水平面夾角的應(yīng)用;若突出末速度大小和方向時(shí),一般建立水平速度和豎直速度之間的關(guān)系,解決問題時(shí)一定要分清應(yīng)用的是哪個(gè)角度.endprint