習題課課堂教學過程例2

1、 例例1.1.碼頭上的某一起重機在碼頭上的某一起重機在5s內(nèi)內(nèi)將將10t的集裝箱由靜止開始以恒定的的集裝箱由靜止開始以恒定的拉力提升拉力提升10m高，此起重機應具備的高，此起重機應具備的最小功率是多少最小功率是多少kw。(取取g=10m/s2)？ 通過課堂教學實踐常見學生解法有：法一：P=W/t=F.S/t=Gh/t=200kw法二：F-mg=ma 由-解得 P=216kw21S =a t2FSP =t 解法一、二都是錯誤的。為什么解法一、二都是錯誤的。為什么會出現(xiàn)以上錯誤呢？直接原因是學會出現(xiàn)以上錯誤呢？直接原因是學生未按解題程序辦。未經(jīng)過嚴格讀生未按解題程序辦。未經(jīng)過嚴格讀審、經(jīng)過抽象、認

2、模和應用相應物審、經(jīng)過抽象、認模和應用相應物理概念規(guī)律進行科學聯(lián)想，從而導理概念規(guī)律進行科學聯(lián)想，從而導致不能建立正確解題的物理圖景。致不能建立正確解題的物理圖景。沒有在頭腦中形成解題正確物理圖沒有在頭腦中形成解題正確物理圖景得出正確解是不可能的。下面給景得出正確解是不可能的。下面給出正確的思想路線。出正確的思想路線。 通過對題目的讀審，可以抽象出問通過對題目的讀審，可以抽象出問題的三個特征：集裝箱的平動；集裝箱題的三個特征：集裝箱的平動；集裝箱做加速度恒定的直線運動；起重機做無做加速度恒定的直線運動；起重機做無摩擦運動、不計空氣阻力和起重機的相摩擦運動、不計空氣阻力和起重機的相關(guān)重力。將這三

3、個特征與我們頭腦中已關(guān)重力。將這三個特征與我們頭腦中已有的物理模型進行比照，確定可以分別有的物理模型進行比照，確定可以分別用質(zhì)點、初速度為零的勻加速直線運動用質(zhì)點、初速度為零的勻加速直線運動和理想機械這樣的三個物理模型對研究和理想機械這樣的三個物理模型對研究對象、過程和條件進行表征。因而我們對象、過程和條件進行表征。因而我們可以用質(zhì)點做勻加速直線運動時的運動可以用質(zhì)點做勻加速直線運動時的運動學規(guī)律、動力學規(guī)律和功率的概念，學規(guī)律、動力學規(guī)律和功率的概念， 指導我們通過聯(lián)系想象（簡稱聯(lián)想）出指導我們通過聯(lián)系想象（簡稱聯(lián)想）出起重機提升集裝箱時功率變化的物理圖起重機提升集裝箱時功率變化的物理圖景：

4、箱子由靜止開始向上做勻加速直線景：箱子由靜止開始向上做勻加速直線運動，速度隨時間而增大；拉力恒定，運動，速度隨時間而增大；拉力恒定，但拉力做功的快慢不均勻；瞬時功率隨但拉力做功的快慢不均勻；瞬時功率隨提升高度的增加而增大。若頭腦中一旦提升高度的增加而增大。若頭腦中一旦建立了建立了“功率隨高度而變化功率隨高度而變化”這一動態(tài)這一動態(tài)的物理圖景，解題的方向路線也就明朗的物理圖景，解題的方向路線也就明朗化了：求出起重機將箱子提高到化了：求出起重機將箱子提高到10m高高時的瞬時功率，也就求出了題目要求的時的瞬時功率，也就求出了題目要求的最小功率。具體求解如下：最小功率。具體求解如下： 221ats 2

5、21ats 解：根據(jù)題意知，起重機按理想機解：根據(jù)題意知，起重機按理想機械處理，箱子運動到械處理，箱子運動到10m高處時起重機高處時起重機的瞬時功率最初大，綜合考慮，這個瞬的瞬時功率最初大，綜合考慮，這個瞬時的最大功率，就是本題所求起重機最時的最大功率，就是本題所求起重機最小功率。小功率。 根據(jù)運動學公式，有根據(jù)運動學公式，有 根據(jù)牛頓第二定律，有根據(jù)牛頓第二定律，有 F-mg=ma 221ats根據(jù)速度公式，有根據(jù)速度公式，有Vs=at 根據(jù)功率公式，有根據(jù)功率公式，有P=FVs 聯(lián)立聯(lián)立解得解得P=432kw 下面給出較具體的高中物理習下面給出較具體的高中物理習題求解過程普遍適應的思想路線

6、題求解過程普遍適應的思想路線程序圖：程序圖： 讀 審 建 景 求 解反思 尋找解題信息，排除干擾信息挖掘隱含信息形成問題解決的出發(fā)點 是物理圖景形成建立過程是明確解題方向，找到解題突破點的過程 是展開解思路，構(gòu)思解題步驟實施數(shù)學處理的過程 對前面工作進行反思總結(jié)成敗經(jīng)驗，再進行相關(guān)工作 抽 象認 模聯(lián) 想物理 方程物理圖景解方程 解題的思想路線圖只是粗略展示了解題的思想路線圖只是粗略展示了解題的基本工作程序，事實上，解題解題的基本工作程序，事實上，解題是一個復雜的智力勞動，解題思路程是一個復雜的智力勞動，解題思路程序圖各部分間有著千絲萬縷的聯(lián)系，序圖各部分間有著千絲萬縷的聯(lián)系，內(nèi)涵極為豐富。內(nèi)

7、涵極為豐富。 一部分學生當遇到一看不會做的習題一部分學生當遇到一看不會做的習題時，往往沒有了章法，糊思亂想，針對時，往往沒有了章法，糊思亂想，針對此，教師平時教學時應強調(diào)：按程序辦事，此，教師平時教學時應強調(diào)：按程序辦事，講究科學化、規(guī)范化思維。下面給出科講究科學化、規(guī)范化思維。下面給出科學化、規(guī)范化解題程序的總結(jié)語：學化、規(guī)范化解題程序的總結(jié)語： 遇 難 題 不 要 慌信 心 足強 智 商琢 磨 透關(guān) 鍵 詞力 排 除干 擾 素深 挖 出隱 條 件簡 明 畫示 意 圖據(jù) 需 要選 規(guī) 律巧 數(shù) 學求 結(jié) 果 例例2.2. 兩個人欲想將質(zhì)量為兩個人欲想將質(zhì)量為103kg的運煤車的運煤車沿足夠長

8、的水平鐵軌推上沿足夠長的水平鐵軌推上10m長長、5m高高的斜的斜坡鐵軌的頂端。已知在任何情況下運煤車所坡鐵軌的頂端。已知在任何情況下運煤車所受的摩擦阻力恒為車重的受的摩擦阻力恒為車重的0.1倍，兩人能發(fā)揮倍，兩人能發(fā)揮的最大推力各為的最大推力各為1500N。在不允許使用其它。在不允許使用其它工具的條件下，兩人能否將運煤車推到坡頂。工具的條件下，兩人能否將運煤車推到坡頂。若能說明能的理由；若不能說明不能的理由。若能說明能的理由；若不能說明不能的理由。 學生：大部分學生求解過程如下： 教師：請同學們獨立完成這道例題的求解工作。 解：兩個人最大推力為 F=15002=3000N 車在斜坡上所受阻力之

9、一，重力沿斜坡向下的分力為 摩擦阻力，為NmgGx5000211010sin3NKGf10001 . 010103 總動力為3000N，總阻力為6000N，從而得出兩個人不可能將運煤車推到坡頂。 等待大部分同學完成之后，教師問：通過同學們的計算，你們得到怎樣的結(jié)論，誰來回答？ 同學回答：根據(jù)我的分析計算，兩人用最大的力是不能將車推到坡頂?shù)摹?教師接著問，誰還發(fā)表自己的見解，教師又叫幾個認為推不到坡頂?shù)耐瑢W發(fā)表看法。 教師：請同學們分組研討今天我們研究的這道例題。 生：經(jīng)過一段時間的研討，部分同學想到了在水平軌道上兩個人推力的合力大于摩擦阻力，這樣可以通過合力對距離的累積，在水平軌道上煤車獲得足夠的動能，車攜帶足夠動能到坡底可以不用推車都可以消耗動能，除了克服摩擦阻力做功還可以轉(zhuǎn)化為車的重