魏鐵道



摘 要: 本文針對學生對動能定理的多過程問題求解的困難,通過認真審題,建立模型,明確解題步驟的過程,引導學生利用模型法求解動能定理的多過程問題。
關鍵詞: 物理模型 多過程 動能定理
在應用動能定力解決問題時,常常遇到多過程問題。所謂多過程問題,就是包含幾個運動性質不同的分過程的問題,遇到這類問題,學生往往容易出錯,究其原因,主要是學生不能正確分析這類問題中物體的受力情況和運動情況。如何利用動量守恒正確分析解決多過程問題呢?我認為應從以下方面入手。
一、認真審題,充分理解題意
在審題過程中要挖掘隱含條件,捕捉關鍵詞語,如“最多”、“剛好”、“瞬間”等詞語。同時要特別注意題目中的已知條件、解答要求及考查的主要內容,只有掌握了這些第一手的信息,才能為正確解題打好基礎。
二、建立合適的物理模型
多過程問題求解的關鍵是建立合適的物理模型,建模可以從“數、形、鏈”三個方面入手,這里面的“數”指的是物理量;而“形”指的是將設立的物理情景以圖形形式呈現出來;“鏈”即情景鏈接和條件關聯,情景鏈接就是將多過程的物理情景分解成幾個物理子過程,并將這些子過程由“數、形”有機鏈接起來,條件關聯即“數”間關聯或存在的臨界條件關聯等。一般分三步建立模型。
1.分析和分解物理過程,確定不同過程的初末狀態,將狀態量的變化與過程量對應起來;
2.畫出關聯整個物理過程的情景圖,對于物體的運動和相互作用過程直接畫出過程草圖;
3.在圖上標出物理過程和對應的物理量,建立情景鏈接和條件關聯,完成情景模型。
三、明確解決多過程問題的解答步驟
應用動能定力解決多過程問題的解題步驟如下:
例:如圖所示,水平軌道與豎直平面內的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。
(1)在撤去力F時,滑塊的速度大小;
(2)滑塊通過B點時的動能;
(3)滑塊通過B點后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m,求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。
分析審題:
1.建模:該滑塊運動可分三段過程,第一段,滑塊做勻加速直線運動;第二段,滑塊做勻直線運動;第三段,滑塊做減速曲線運動。
2.畫過程圖: