以平抛运动实验为“支架” 发展物理思维能力.doc

以平抛运动实验为“支架” 发展物理思维能力.doc1 以平抛运动实验为“支架”发展物理思维能力摘要: 平抛运动是典型的曲线运动, 平抛运动中的规律渗透运动的合成与分解的思想, 体现构建运动学方程的思维能力。结合实验挖掘平抛运动中的重要规律,渗透物理科学研究的思想方法,理论与实验相结合, 以此培养学生的动手能力,分析解决问题的能力,发展学生的物理思维, 必事半功倍。关键词:平抛运动;实验方法;物理思维;能力培养中图分类号: 文献标识码: A 文章编号: 1003-6148 ( 2016 ) 10-0013-3 平抛运动规律性强, 常与实验内容相结合, 运用平抛运动的实验创设场景,使学生对物理事实获得具体明确的认识[1] 。教学时根据最近发展区理论,设置合理高度的脚手架[2] ,通过变式训练,引深讨论,总结思想方法,能很好地促进学生物理思维的发展。 1 以实验题型为切入点,循序引入例题 1 如图 1 所示, 一光滑斜面放在一光滑水平桌面上, 下面紧挨着连接一个倾角为θ的斜面, 在斜面上, 从不同的高度位置释放小球。若小球离开桌面做平抛运动, 均落到斜面上。忽略空气的阻力, 设小球从轨道末端飞出到落到斜面上的时间为 t ,设释放点到水平抛出点的高度差为 h ,如图 2 所示,下列关于 h与t 的关系图像正确的是( ) 又对小球离开桌面后做平抛运动,设在斜面上的位移为 l ,由平抛运 2 动规律: 根据函数关系式可知,因θ角为定值, h-t2 图像应为抛物线, 开口向上。由分析知 D 正确。深入分析此题以实验及平抛运动规律作为“支架”, 引导学生从物理量的因果联系, 进行深入探讨。对于从斜面上某点水平抛出的物体, 最终落到斜面上的问题, 由上面(5) 式可知,θ、g 一定的情况下,t 的大小取决于 v 的大小。而又由(2) 式知 v 的大小取决于 h。因此,在θ不变的情况下, h与t 建立联系,由( 6 )式知道其关系图像。理清因果关系,构建方程,使学生获得清晰的思维过程。 2 以规律为引领,展开变式训练变式训练若实验装置仍如上图 1 所示,在斜面上不同高度 h 释放小球, 设小球落到斜面上时, 速度方向与斜面的夹角为β,则β随h 的变化情况为( ) 的增大而增大 的增大而减小 的增大而不变 D. 无法确定本题的研究方法为保持θ不变,改变高度 h ,使 v 的大小发生变化, 由v 的变化分析 t 的变化, 或是夹角的变化, 结合平抛运动的基本规律发展学生的思维能力。 3 拨开表象迷雾,提炼物理思维方法在物理实验及****题教学中根据教学内容,结合已掌握的知识体系,根据就近发展策略,变换问题的角度,启迪思维方法,渗透物理研究思想, 使学生思维向更深层次发展。下面我们运用控制变量法, 来改变实验的条 3 件,分析平抛运动的特点。 控制变量的思想本题中从同一高度 h 下落,则控制 v0 不变,而改变θ的值,则 t随θ而改变。小结: v0 不变时,对应的θ值均有 L 值与之对应,当夹角增大时, L 也应该随之增大, 当木板的长度一定时, 即长度达到最大值时, 就不能再随角度的增大而增大,这时小球就不能再落回到斜面上。本质是控制 v0 不变,改变θ值使 L 值随之改变。 逆向思维法例题 3 如图 5 所示,在斜面底端 A 处安装一弹射装置,调好角度, 使小球以速度