浅谈牛顿第二定律习题课的设计.doc

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1、浅谈牛顿第二定律的应用之临界问题的教学设计一、引言牛顿第二定律是高中物理知识系统的基石，可以说学生只要打好了这一地基，就容易建起高中物理知识系统的高楼大厦。但是对于学生的学习，牛顿第二定律往往他们成为高中物理学习的分水岭。尽管很多教师在教学过程中，不断总结特性、展现相同的题型或者多样的解题方法、步骤，但是对于一部分无法理解牛顿第二定律本质的学生效果始终寥寥。很多时候我们通过教学反思去寻找造成这一现象的原因，根据学生的程度，发现原因是多种多样的。但是有一个原因或者是我们自身的，那就是从一开始我们自己就

2、参与的太多，忽略了学生的主观能动性。比如我们的习题课，上课主要就是告诉学生这个知识应该怎么做，然后辅助多个例题，练习，让学生掌握住这个知识点。这种做法虽然有必要但是是死板的，没有真正的从思维上对学生做很好的诱导，导致学生短时间内是记得怎样处理相同的题目，但是时间一长，或者题型一变就束手无策了。鉴于以上原因，关于临界问题，我尝试安排这样一节习题课，试图从学生原有的知识体系入手，设计了原始题目，让学生在解题时碰触矛盾，从而诱导学生找到解题的关键，然后辅助练习巩固和加深，使学生自己找到解题的方法，最后由教

3、师再自然地点出这节课的主题，和学生一起总结内容和方法。二、过程实录【例1】如图1所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，AB间动摩擦因数为μ=0.2，已知它们的质量MA=6kg，MB=2kg，力F作用在A物体上(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2)，求：（1）当F=16N时，求B物体受到的摩擦力大小；（2）当F=50N时，求B受到的摩擦力大小？图1学生在做第1问的时候会认为F大于最大静摩擦力了，所以AB滑动了，因此它们之间是滑动摩擦力。这时我板书让学生算出A、B的加速度，分别计算得，。算

4、出加速度以后，发现了矛盾，A的加速度比B的小，这是不可能的。此时，我要求学生假设是静摩擦力，引导学生明确此时AB可以作为一个整体来处理，然后算一下AB的加速度，再算一下A受到的静摩擦力，发现此时，，它并没有超过最大静摩擦力，所以假设是成立的。第2问让学生分2组分别采用假设法算摩擦力，学生很快完成。此时我问，从刚才的题目中能发现如果力太大，AB间摩擦力就可能是滑动摩擦力，那么力F是多大时，AB恰好保持相对静止呢。学生从刚才的解题过程中很快找到方法，此时AB间达到最大静摩擦，对B分析得到整体加速度a=6

5、m/s2，整体法算出F=48N，回顾上面的题目，算出了保持两个物体相对静止的F最大值，就可以根据题目已知的F直接判断AB间是静摩擦力还是滑动摩擦力，解题方便了许多，该是学生练习的时候了。课堂练习1：A、B两物体叠放在光滑水平面上(图2)，A、B间动摩擦因数为μ=0.2，已知它们的质量MA=6kg，MB=2kg，求：（1）F=8N作用在B物体上，B物体受到的摩擦力大小；（2）F=24N，B物体受到的摩擦力大小(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2)。图2我还是要求学生分组做，此时很高兴地发

6、现，学生已不再用假设法了，而是先计算出保持AB相对静止的最大的力F，然后根据题目的已知条件判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。具体计算过程如下：解：AB间达到最大静摩擦时，保持AB相对静止的力F最大，对A分析可以得到整体加速度，又因为，由整体法可得；（1）F=8N<16N，B受静摩擦力，AB相对静止，此时AB可作为一个整体，根据牛顿第二定律，得;对B受力分析可得（2）F=24N>16N，AB相对滑动，【例2】如图3，质量m=10kg的小球挂在倾角α=37°的光滑斜面的固定铁杆上；。(1)当斜面和小球以a=

7、g/2的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多大？(g=10m/s2)(2)当斜面和小球以a=4g/3的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多大？(g=10m/s2)图3分组做，两个问题提出以后学生用以前的知识，受力分析计算，主要的一类学生用的是正交分解的方法，建立起如下关系式：分别计算出两个力的大小，找学生了解答案，从学生的答案中提示学生第2问解出来压力是零，第1问不是零，为什么呢？学生分析得到因为第2种情况加速度大，那么可以发现如果加速度很大，压力会是

8、零。那么这种类型的题目和前面的例1一样不能直接做，要先算出加速度是多大时，压力恰好是零，让学生算一下。学生计算发现此时=g/a；a=4g/3。(3)当斜面和小球以a=4g/3的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多大？(g=10m/s2)这时学生就知道了，根据前面计算出的最大的加速度，此时压力已经是零，提醒学生想，现在球还在斜面上吗，学生会说已经飞起来了，那么角度就不是斜面的倾角了。教师总结：通过前面的几道题目，发现当已知条件变化时，物体间的摩擦