習(xí)題課課堂教學(xué)過程例2

1、 例例1.1.碼頭上的某一起重機(jī)在碼頭上的某一起重機(jī)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(jī)應(yīng)具備的高，此起重機(jī)應(yīng)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(xué)實(shí)踐常見學(xué)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(cuò)誤的。為什么解法一、二都是錯(cuò)誤的。為什么會(huì)出現(xiàn)以上錯(cuò)誤呢？直接原因是學(xué)會(huì)出現(xiàn)以上錯(cuò)誤呢？直接原因是學(xué)生未按解題程序辦。未經(jīng)過嚴(yán)格讀生未按解題程序辦。未經(jīng)過嚴(yán)格讀審、經(jīng)過抽象、認(rèn)

2、模和應(yīng)用相應(yīng)物審、經(jīng)過抽象、認(rèn)模和應(yīng)用相應(yīng)物理概念規(guī)律進(jìn)行科學(xué)聯(lián)想，從而導(dǎo)理概念規(guī)律進(jìn)行科學(xué)聯(lián)想，從而導(dǎo)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(duì)題目的讀審，可以抽象出問通過對(duì)題目的讀審，可以抽象出問題的三個(gè)特征：集裝箱的平動(dòng)；集裝箱題的三個(gè)特征：集裝箱的平動(dòng)；集裝箱做加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng)；起重機(jī)做無做加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng)；起重機(jī)做無摩擦運(yùn)動(dòng)、不計(jì)空氣阻力和起重機(jī)的相摩擦運(yùn)動(dòng)、不計(jì)空氣阻力和起重機(jī)的相關(guān)重力。將這三

3、個(gè)特征與我們頭腦中已關(guān)重力。將這三個(gè)特征與我們頭腦中已有的物理模型進(jìn)行比照，確定可以分別有的物理模型進(jìn)行比照，確定可以分別用質(zhì)點(diǎn)、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)用質(zhì)點(diǎn)、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和理想機(jī)械這樣的三個(gè)物理模型對(duì)研究和理想機(jī)械這樣的三個(gè)物理模型對(duì)研究對(duì)象、過程和條件進(jìn)行表征。因而我們對(duì)象、過程和條件進(jìn)行表征。因而我們可以用質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以用質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)力學(xué)規(guī)律和功率的概念，學(xué)規(guī)律、動(dòng)力學(xué)規(guī)律和功率的概念， 指導(dǎo)我們通過聯(lián)系想象（簡(jiǎn)稱聯(lián)想）出指導(dǎo)我們通過聯(lián)系想象（簡(jiǎn)稱聯(lián)想）出起重機(jī)提升集裝箱時(shí)功率變化的物理圖起重機(jī)提升集裝箱時(shí)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(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間而增大；拉力恒定，運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間而增大；拉力恒定，但拉力做功的快慢不均勻；瞬時(shí)功率隨但拉力做功的快慢不均勻；瞬時(shí)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(dòng)態(tài)這一動(dòng)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(jī)將箱子提高到化了：求出起重機(jī)將箱子提高到10m高高時(shí)的瞬時(shí)功率，也就求出了題目要求的時(shí)的瞬時(shí)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(jī)按理想機(jī)解：根據(jù)題意知，起重機(jī)按理想機(jī)械處理，箱子運(yùn)動(dòng)到械處理，箱子運(yùn)動(dòng)到10m高處時(shí)起重機(jī)高處時(shí)起重機(jī)的瞬時(shí)功率最初大，綜合考慮，這個(gè)瞬的瞬時(shí)功率最初大，綜合考慮，這個(gè)瞬時(shí)的最大功率，就是本題所求起重機(jī)最時(shí)的最大功率，就是本題所求起重機(jī)最小功率。小功率。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(xí)下面給出較具體的高中物理習(xí)題求解過程普遍適應(yīng)的思想路線

6、題求解過程普遍適應(yīng)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(diǎn) 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(diǎn)的過程 是展開解思路，構(gòu)思解題步驟實(shí)施數(shù)學(xué)處理的過程 對(duì)前面工作進(jìn)行反思總結(jié)成敗經(jīng)驗(yàn)，再進(jìn)行相關(guān)工作 抽 象認(rèn) 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(shí)上，解題解題的基本工作程序，事實(shí)上，解題是一個(gè)復(fù)雜的智力勞動(dòng)，解題思路程是一個(gè)復(fù)雜的智力勞動(dòng)，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(xué)生當(dāng)遇到一看不會(huì)做的習(xí)題一部分學(xué)生當(dāng)遇到一看不會(huì)做的習(xí)題時(shí)，往往沒有了章法，糊思亂想，針對(duì)時(shí)，往往沒有了章法，糊思亂想，針對(duì)此，教師平時(shí)教學(xué)時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)：按程序辦事，此，教師平時(shí)教學(xué)時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)：按程序辦事，講究科學(xué)化、規(guī)范化思維。下面給出科講究科學(xué)化、規(guī)范化思維。下面給出科學(xué)化、規(guī)范化解題程序的總結(jié)語(yǔ)：學(xué)化、規(guī)范化解題程序的總結(jié)語(yǔ)： 遇 難 題 不 要 慌信 心 足強(qiáng) 智 商琢 磨 透關(guān) 鍵 詞力 排 除干 擾 素深 挖 出隱 條 件簡(jiǎn) 明 畫示 意 圖據(jù) 需 要選 規(guī) 律巧 數(shù) 學(xué)求 結(jié) 果 例例2.2. 兩個(gè)人欲想將質(zhì)量為兩個(gè)人欲想將質(zhì)量為103kg的運(yùn)煤車的運(yùn)煤車沿足夠長(zhǎng)

8、的水平鐵軌推上沿足夠長(zhǎng)的水平鐵軌推上10m長(zhǎng)長(zhǎng)、5m高高的斜的斜坡鐵軌的頂端。已知在任何情況下運(yùn)煤車所坡鐵軌的頂端。已知在任何情況下運(yùn)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(yùn)煤車推到坡頂。工具的條件下，兩人能否將運(yùn)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(xué)生：大部分學(xué)生求解過程如下： 教師：請(qǐng)同學(xué)們獨(dú)立完成這道例題的求解工作。 解：兩個(gè)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(dòng)力為3000N，總阻力為6000N，從而得出兩個(gè)人不可能將運(yùn)煤車推到坡頂。 等待大部分同學(xué)完成之后，教師問：通過同學(xué)們的計(jì)算，你們得到怎樣的結(jié)論，誰來回答？ 同學(xué)回答：根據(jù)我的分析計(jì)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(gè)認(rèn)為推不到坡頂?shù)耐瑢W(xué)發(fā)表看法。 教師：請(qǐng)同學(xué)們分組研討今天我們研究的這道例題。 生：經(jīng)過一段時(shí)間的研討，部分同學(xué)想到了在水平軌道上兩個(gè)人推力的合力大于摩擦阻力，這樣可以通過合力對(duì)距離的累積，在水平軌道上煤車獲得足夠的動(dòng)能，車攜帶足夠動(dòng)能到坡底可以不用推車都可以消耗動(dòng)能，除了克服摩擦阻力做功還可以轉(zhuǎn)化為車的重