关于速度分问题的教学探讨.doc

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1、关于速度分解问题的教学探讨宜城一中刘泽国速度分解问题是高中学生在力学中的一个难点问题，学生往往不知道该分解哪个速度。如在绳连接体教学中仅简单要求学生“按沿绳方向和垂直绳方向来分解速度”，是难以让学生信服的，对学生学会科学思维也是不利的。那么该怎样对学生传授这类知识呢？在实际教学中，我采用针对学生不同理解，有的放矢，实例与理论分析相结合，各个疑惑逐个击破，引导学生自主得到正确分析思路，规范的求解方法。先设置实例一）一）、如图，当手以速度匀速拉绳使绳与水平方向夹角为时，车速大小为多少？学生讨论后往往形成以下两种答案：①因为绳不可伸长，所以小车速度与绳子速度相等为。②因为可正交分解如图，所以小车速

2、度大小为。教学中针对这两种认识，我首先指出：这两种答案各有所长，答案①意识到了绳不可伸长，答案②注重了运动的分解，但都因认识不全面而导致了错误。再举实例二）二）、如图，手以速度沿水平方向匀速拉绳时，求沿倾角为的斜面运动的小车的速度大小和方向。学生毫无例外地一口回答：小车速度大小为，方向沿斜面向上，此时，在实例一中得到答案①的同学就会发现，实例一和实例二中小车运动轨迹完全不同，而实例一中得到的答案却和实例二中一样，这里一定有问题吧？激起了学生的思考。此时，在黑板上再画出两种情况的示意图，如图：有学生就会说：“噢，两种情况中小车的运动方向不一样，但速度大小还是一样的。”教师赶紧提问：若两实例中经

3、相同时间，绳左端都拉出了相同长度，则小车运动的位移大小相同吗？学生会很快得出结论：实例二中小车前进的位移大小和绳左端拉出的长度相等，而实例一中，小车运动位移明显大于绳端拉出长度（两边之差小于第三边），即实例一中小车运动速度大于绳端速度。这时，实验一中得到答案②的同学也意识到了错误。那么这种情况出现的原因是什么呢？分析两种情况下绳的运动：实例二中仅有沿绳方向的速度；而实例一中一方面滑轮右侧与小车相连的绳长在变化（变短），另一方面，必须看到绳的摆放位置也在变化（绳与水平方向的夹角在变化）——即绳在摆动。那么，摆动会不会引起绳与滑轮，小车两接触点之间的距离发生变化呢？再看实例三）三）、如图，把绳的

4、自由端固定，让绳子与小球一起来回摆动，问：小球做何种运动，任一时刻，其运动方向是怎样的？学生很自然得出“摆动并不引起绳在固定点和小球两者之间的距离发生变化”的结论。于是回问上面的问题：若绳在滑轮和小车之间的距离改变，是由哪个方向的速度引起的？绳与水平方向的夹角变化是向哪个方向的速度引起的？最终形成正确分析过程：绳拉车运动的过程，合运动（合速度）即为小车的实际运动（实际速度）；其分运动是沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动，如图：为巩固和辨析，可设置如下例题：例1，如图：小车以速度匀速向左运动，当绳与水平方向夹角为时，求重物的速度。解析：小车的运动（速度）为其合运动（合速度），将其沿左侧绳的方向

5、和垂直该段绳的方向分解则：沿绳方向的速度即为所求例2，如图，一不可伸长的轻质细线一端固定于点，另一端系一质量为的小球，绳长为且与水平方向夹角为，小球无初速释放后将自由下落，细线再次绷直后，小球将沿圆弧运动，求小球做圆弧运动的初速度。解：从，小球自由下落，在点实际速度竖直向下，可分解为沿绳方向的和垂直绳方向的，由于线突然绷直而导致消失，只保留了，即小球将以初速度做圆弧运动。至此，速度分解问题得到了圆满解决。