讲五飞船从P→Q作非匀速直线运动可等效于匀加速直线运动

如何提高高三物理课堂复习效率广东梅县东山中学物理组陈华进入高三复习阶段，老师们都感到物理 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 太多，课时非常紧张。如何提高效率，向课堂45分钟要质量，是高三物理教师们为之探讨的永恒话题，我认为：一题多讲，一题多变，一题多解的教学，可有效提高课堂复习效率。一、一题多讲，是通过一道例题的讲解，覆盖多个知识点，澄清学生在多个知识点上的模糊认识，同时学习一种或几种物理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的教学。如何进行一题多讲？例如力学中有许多定理定律，每个定理定律的适用条件和范围常不被学生重视，物体的运动有直线曲线，加速减速，是匀变速还是非匀变速，学生最易模糊。遇到变力做功，变力的冲量，变力作用下的加速度、速度，更是束手无策，而通过下面这道题的“一题多讲”却能很好地突破这些知识难点。先见题目和解答:题目：设地球E（质量为M）是沿圆轨道绕太阳S运动的，当地球运动到P时，有一个宇宙飞船（质量为m）在地球和太阳连线上的A处从静止出发，在恒定的推力F作用下，沿AP方向匀加速运动，如图，两年后在P处飞船掠过地球上空，再过半年，在Q处又掠过地球上空，设地球与飞船之间的引力及在AP段太阳对飞船的引力不计，又设飞船能耐任何高温，根据以上条件，求地球与太阳之间的引力。解答：地球绕太阳作匀速圆周运动，万有引力提供向心力即F引二M•2•二m（—）2-r①T周期为T=1年，r为圆轨道半径。飞船在P点的速度vp=a•t=F•2T.mQ点的速度飞船从P—Q等效于匀加速直线运动，所以飞船在vQ二vPa•t=vPaTm…②又vQ-vp=2a•2r,解得r=9f将②代入①得：太阳与地球之间的引力:F引=—MF二4如何利用上面的解答过程达到一题多讲的目的呢?讲一：地球绕太阳作匀速圆周运动。覆盖知识点：（1）圆周运动向心力（2）周期解决的难点：（1）不知道太阳的质量，无法由万有引力定律直接求引力，而只能够通过地球绕太阳作匀速圆周运动的向心力间接求引力，即f引=M2t=M（y）2r.（2）地球的公转周期T=1年，半年=T，不必一定化成“秒”讲二：飞船在AP段做什么运动？覆盖知识点：（1）牛顿第二定律。（2）匀加速直线运动。解决的难点：（1）恒力则产生恒定加速度a=Fm（2）初速度为0的匀加速运动，则在P点的速度vP=at=F2Tm讲三：飞船在PQ段受力情况和运动情况怎样？覆盖知识点：（1）力的瞬时作用，即牛顿第二定律的“瞬时性”。(2)物体作直线运动的条件。解决的难点：(1)F合=F推+F引，飞船从PtS,F引逐渐增大，则F合逐渐增大，加速度a=F推F引，逐渐增大，方向一直指向S,速度一直增大；从mStQ,F合=Fffi-F引，F引逐渐减小，加速度a二F推一冋，可能增大，可能减小，m方向可能指向Q,也可能指向S;可能继续加速，也可能作减速运动。(2)由于F合始终与运动方向在同一直线上，所以飞船从PtQ是非匀变速直线运动。讲四：飞船从PtQ作非匀变速直线运动如何求位移2r?覆盖知识点：(1)功。(2)动能定理。解决的难点：(1)变力做功不便于直接用功的定义式W=F•scos.(2)动能定理可以用F合•s=■■:Ek也可用W1+W2+==Ek本题太阳对飞船的引力做功为0,所以推力F做功Wf=Ek=F•2r.讲五：飞船从PtQ作非匀变速直线运动，可等效于匀加速直线运动。覆盖知识点：(1)等效法的应用。(2)正功、负功和总功。解决的难点：使复杂问题简明化。因为太阳对飞船的引力在PS段做正功，在SQ段做负功，且大小相等，所以引力做的总功为0,对飞船的动能变化没有贡献，即对飞船在Q点的速度没有影响，所以飞船的整个运动可等效于一个初速度为0的匀加速直线运动。相当于只受恒定推力F的作用。本例一题五讲，覆盖了十几个知识点，也解决了好些知识难点，又巧妙地运用了等效法，课堂效率是比较高的，值得一提的是：一题多讲，关键在于选好这“一题”，达到能够“多讲”的目的；分析必须透彻。连联知识点、解决难点必须有机结合、紧密自然，不可牵强附会，一题多讲之后，还要配以类似的习题练习，才能达到预期的效果。二、一题多变，是通过一道题，多种变化，由浅入深，深入浅出地将所学知识应用到解决实际问题中。在复习“感应电动势”的内容中，为引导学生正确使用感应电动势公式E=BLV，我在教学中特安排了一题多变的例题。［例］如图1导体ab长为l，平放在水平面上，导线所在空间充满磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场。当导体ab在水平面内沿垂直ab方向以速度v匀速平动时，ab两端的感应电动势多大？解：分析题意：T导体ab垂直磁场放置且v的方向与B的方向互相垂直。二ab两端的感应电动势Eab=Blv.XXXX■bavbJ60°XXXa—X图1图2变化1如图2在上题中的导体ab,让其在中点c处弯折，使be与ac成60角，则当ab在水平面内沿垂直ac方向以速度v匀速平动时，导线ab两端的感应电动势多大？解：分析题意：虽然此时导体运动的速度仍然为v,方向仍与磁场方向垂直，但导体cb段在磁场中运动时能有效切割磁感线的长度并不等于1/2（因导体运动方向并不垂直于cb段导线）,导体ab在匀强磁场中做切割磁感线的有效长度为1、丄丄cos60二色224”3BlvEab=BlV=4变化2如图3,长为l的导体ab在匀强磁场中绕导体一端a以角速度•'匀速转动，磁场方向与导体运动平面垂直，磁感应强度为B,求ab上感应动势。XXKXXX.XX■■■"b'X：-"b\a/；a/魁■-■■尹.XXX、JpP■-XXX图3图4解：分析题意：转动过程中，导体作切割磁感线运动，导体上各点线速度v的方向既垂直于磁场方向，又垂直于导体方向，但导体上各点速度大小不同。导体上各点线速度与转动半径成正比，即v二「•，导体ab做切割磁感线运动的平均速度:v=(V^J=^U丄222ab-Blv2变化3一平放的铜盘，半径为l，放在匀强磁场中，如图4磁场方向垂直于铜盘平面。当铜盘绕中心轴a转动时，求盘中心和边缘之间的电势差。解：分析题意：铜盘转动时，可以把铜盘想象是由无数根并联的铜棒组合而成的，每根铜棒都类似于上题中的导体ab，因这些铜棒是并联的，所以铜棒中心与边缘之间的电势差：ab2图5变化4如图5直角三角形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，已知ab边长度为I。当线框以角速度•’绕b点顺时针方向转动时，求心=?TOC\o"1-5"\h\z解：分析题意：直角三角形线框在磁场中以角速度■绕b点顺时针方向转动时，其Uac^UabUbcUb-Ucb，而Uab和Ucb和第3题的解题方法相同。113二Uac=Uab—Ucb=—•%——E(—)抵=—Bl'©228三、一题多解，是通过一道题的多种解法，掌握几种不同的解题方法,提高学生的解题能力和技巧。并可鼓励学生拓展思路，独辟蹊径，不拘一格。且能满足不同层次学生的求知欲，激发学生的学习兴趣，培养学生的发散思维。例如图6所示，一个质量为m=310~kg，带电量q—8.510_14C的油滴，从O点自由落至A点，历时t^0.15s，然后进入间距d=15cm的平行板间的电场，再经过t^0.02s到达下极板，且速度恰为零，求两板间的电势差是多少？(g=10m/s2)解法1由题意可知，油滴是先做匀加速运动，后做匀减速运动至速度为零。对其受力分析，并根据牛顿第二定律和运动学相关公式有图6力口速阶段：mq=mg,=a^g,所以v^a1t^gt1=100.15m/s=1.5m/s减速阶段：a2V11.5m/s^75m/s2,t20.02qUmg二ma2,所以u=(mgma2)d=4.5105V。q解法2以向下为正，应用动量定理有力口速阶段：mgl=mv二v=gl=1.5m/s,减速阶段：(J*mg)t2=0-mv,mv、，(——+mg)d所以U二丄4.5105V.q解法3以向下为正，对全过程应用动量定理，有umg(t!t2)-qt?=0-0,d所以u型宜討5105Vqt-2总之，若能恰当地运用“一题多讲、一题多变、一题多解”的教学,对提高高三物理课堂复习效率是很有帮助的。