关于学考中的力学解答题教学策略的研究
张新德
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张新德 ,. 关于学考中的力学解答题教学策略的研究[J]. 交叉科学研究,202112. DOI:10.12721/ccn.2021.157060.
摘要: 学考不仅是考查一个学生对基础知识的掌握情况,同时也考查一个学生是否具备该学科的基本素养与能力。它的顺利通过与否关乎着每一个学生是否能取得毕业证和参加高考的资格,为使每一个学生顺利通过,该文特从力学解答题中的第18题出发,教学生一些答题的技巧与策略。
关键词: 力学解答题;第18题;动能定理
DOI:10.12721/ccn.2021.157060
基金资助:

一、学情分析

关于学考,每年的1月份为理科生考,7月份为文科生考。对于理科生来说,用三个学期学完三本教材,时间相对宽裕一些,并且在教学中也潜移默化的进行适当的复习,所以考试难度不大。但文科生则不同,文科生只有两个学期,同样要学完三本教材内容,时间比较仓促,且文科生理解能力较理科生欠缺,有的教学内容只能简单的过一遍,为使文科生在有限的时间里顺利通过学考,便只能较他们一些便于记忆的技巧,以便达到事半功倍的效果。

二、考情分析

此题以考查动能定理和机械能守恒定律为主【1】。动能定理和机械能守恒定律在解题时的出发点和表达式各有不同,对于好多学生而言难分清哪种属于动能定理,哪种属于机械能守恒定律。其次,机械能守恒定律在应用时有条件限制,需考虑是否成立,这对于学生而言无疑也是一个难点;而动能定理则没有条件限制,适用范围广,用起来比较方便,更适合学生的性格特征和思维方式。综合考虑,此题应尽量教学生采用动能定理。

三、教学策略

针对于该题历年所考的情况,可总结为以下图形涉及的内容。具体的考试图形不一定是该图的完整情况,可能是该图的某一部分,或是某一部分的延伸,运用时只需对应相应部分即可,但涉及的物理量符号有时需进行相应的替换。

图片1.png


现对该图涉及的内容总结如下:光滑情况和粗糙情况。

1.光滑情况

(1)A→B

图片2.png

②B点处的压力或支持力:图片3.png

(2)B→C

图片4.png

②C点处的压力或支持力:

(3)C→D

图片5.png

②D点处的压力或支持力:图片1.png

③过D点的临界条件:图片18.png(恰好、恰能、刚好……)

(4)D→E:平抛运动

①水平方向:图片7.png

②竖直方向:图片8.png

2.粗糙情况

(1)A→B

图片9.png

②B点处的压力或支持力:图片10.png

(2)B→C

图片11.png图片12.png

②C点处的压力或支持力:图片13.png

③若在BC间某处停止:图片14.png图片15.png

(3)C→D

图片16.png

②D点处的压力或支持力:图片17.png

③过D点的临界条件:图片18.png(恰好、恰能、刚好……)

④若在CD间某处停止:图片19.png

(4)D→E:平抛运动

①水平方向:图片20.png

②竖直方向:图片21.png

案例分析(云南省2018年7月10日真题第18题)【2】

如图所示,轨道ABC处于竖直平面内,AB为光滑的圆弧轨道,BC为足够长的粗糙水平轨道,圆弧轨道与水平轨道相切于B点,A为圆弧轨道的最高的。质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧轨道的A点由静止开始下滑,最终停在水平道BC上。已知圆弧轨道半径R=1.8m,不计空气阻力,g取l0m/s2。求:图片22.png

(1)物块经过B点时速度的大小;

(2)整个过程中摩擦力对物块做的功Wf。

分析:从题目中可知:AB段“光滑”,且求B点的速度,即AB段的末速度,故AB段满足“光滑情况中的‘A→B①’”,即图片23.png,又因物体从A点“静止”下滑,所以图片24.png,故上式变为图片25.png,其中图片26.png。BC段“粗糙”,且物体在BC间某处停止,故BC段满足“粗糙情况中的‘B→C③’”,即图片27.png,其中图片28.png

解:根据题意得

(1)图片29.png……………………………………………………2分

代入数据得:图片30.png…………………………………………2分

(2)图片31.png……………………………………………………2分

代入数据得:图片32.png………………………………………2分

点评:该题设置分数为8分,一般情况下每小题4分,具体给分情况如上具体解答所。每小题中考生只需写出对应的方程即可得2分,代入数据计算出结果又得2分。考试过程中考生只需写出必要的解答过程,而不必要写出具体的代入计算过程,一方面使答题简洁明了、工整美观,另一方面降低了答题中出现错误的概率,真正体现了物理思维。

对于以上内容的应用,需正确记住每一种情况下、每一个过程中的表达式。优秀生理解性记忆,中等生半背半理解性记忆,学困生背记性记忆。不同的情况中均有相似相通的地方,不同的过程中也亦然,只要用心深刻地琢磨与理解,都能体会到其中的奥妙!(共1626字)

四、参考文献

【1】云南省普通高中学业水平标准与考试说明·物理,云南美术出版社

【2】云南高中学业水平考试增分测试卷·物理,电子科技大学出版社