郝宏波
人教版物理八年級課本,第十一章第4節(jié)《機械能及其轉化》(P72)中有這么一道實驗題:
實驗中的鐵鎖擺回來后為什么砸不到鼻子?——因為鐵鎖擺動過程中的機械能有損失,不守恒!這幾乎是絕大多學生的答案
于是,我又提出了下面的問題——題目條件中,如果不是穩(wěn)定后的松手,而是順勢往前把鼻子前的鎖推出去,鐵鎖擺回時會打到鼻子嗎?
面對我的質疑和我改變條件后提出的問題,學生們的回答完全是沒有統一性了——“會打到”“不會打到”“不一定,沒法確定是否打到”。我并沒有急于給他們一個明確肯定的回答,而是指引著他們去思考,為何第一個問題的回答大家眾口一詞?第二個問題就存在如此明顯的爭議?
為了更好地引導他們建立邏輯思維能力,將物理現象轉換為相關的物體規(guī)律,我讓學生們給各自的結論找個判斷依據,同時補充下面的習題:
尤其是上述2(2)的答案——正是小球的質量和高度都相等,所以才有b點的重力勢能等于d點的重力勢能。結合2(1)(2)的答案,便可以很快寫出2(3)的答案了。再回到我們之前的“鐵鎖為何不會撞到鼻子”上,鐵鎖擺動過程中,靜止擺出去到擺回來的過程中,由于空氣阻力的存在,鐵鎖的部分機械能損失,擺回來時候的機械能小于擺出去時的,因為到達最高點速度為零,前后兩次的動能為零,因此出發(fā)點和返回點的重力勢能就等于機械能,返回點的重力勢能小于出發(fā)點的重力勢能,鐵鎖質量不變,擺回點的高度小于擺出點的高度,因此鐵鎖擺回來后砸不到鼻子。
①機械能損失,不守恒砸不到鼻子
②擺回點的高度小于擺出點的高度砸不到鼻子
①和②誰更符合邏輯?這才是我們應該思考的問題!如果不是穩(wěn)定后的松手,而是順勢往前把鼻子前的鎖推出去,鐵鎖擺回時會打到鼻子嗎?且看看對上述補充題2(5)的思考——①如果地面光滑,沒有空氣阻力,從a點靜止開始運動的小球可以剛好到達e點,但這個只是理想狀況;②如果參照補充題1的信息,讓小球以初速度v從a點出發(fā),即小球從a點出發(fā)具有一定的動能,如果初始的這個動能大于或等于小球從a到e過程中因為空氣阻力、地面摩擦而損失的機械能,小球便能到達e點;如果初始的這個動能小于小球從a到e過程中因為空氣阻力、地面摩擦而損失的機械能,小球將無法到達e點。
按照這個分析思路進行解答,層層相扣,環(huán)環(huán)相連,不僅能夠充分體現解題過程的邏輯思維流程,還可以讓學生簡單快捷的應用所學物理知識進行作答,尤其是對學生中考過程中的快速準確答題具有重要意義。
因此,教師在日常的教學活動中,要不斷引導學生對物理現象進行分析、比較物理原理以及綜合歸納,更要引導學生在學習過程中通過猜想、驗證以及修正等手段與方法來探索簡單物理現象中所蘊含的內在規(guī)律,從而提升自己的物理邏輯思維能力。
責任編輯徐國堅