谈物理变题

2013-01-12 05:17佘建国
物理通报 2013年11期
关键词:物块传送带斜面

佘建国

(江苏省如东高级中学 江苏 南通 226400)

高效课堂的推进正如火如荼进行着,改变旧的师生观,建立新的教学模式固然很重要,但具体到复习课、习题课、讲评课等课型的习题处理时,及时、巧妙、又有效的变题是必不可少的.

能够灵活自如地变题已是经验型、智慧型、应变型教师必备的能力;是培养学生举一反三、灵活运用、融会贯通的必经途径;是命题人以旧出新最普遍的手段,甚至是高考命题中最常见的方式之一.

1 “变题”在学习的各个环节中都有着其至关重要的作用

1.1 重复强化

德国哲学家狄慈根说:“重复是学习之母.”这就告诉我们,学习的过程中重复这个环节是很重要的.必要的重复能让学生加深理解记忆,实现课堂的达成度.而通过“变题”实现的重复既避免了机械、简单的反复,又能在重复中强化最本质、最关键的部分,使重点更突出,方式更灵活.通常需强化的是最基本的方法、过程和结论,即“变题”中它们的方法、过程和结论都相同或相似.例如以下几个例题.

【例1】如图1所示,粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面静止不动.若用平行斜面向下的力F推此物块,使物块加速下滑,则斜面

A.受地面的摩擦力大小为零

B.受地面的摩擦力方向水平向右

C.受地面的摩擦力方向水平向左

D.在F力的作用下,斜面可能沿水平面向左运动

图1

变题1:如图2所示,粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面静止不动.若用竖直向下的力F推此物块,则斜面

A.受地面的摩擦力大小为零

B.受地面的摩擦力方向水平向右

C.受地面的摩擦力方向水平向左

D.在F力的作用下,斜面可能沿水平面向左运动

图2

变题2:如图3所示,粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面静止不动.若用如图斜向下的力F推此物块,使物块加速下滑,则斜面

A.受地面的摩擦力大小为零

B.受地面的摩擦力方向水平向右

C.受地面的摩擦力方向水平向左

D.在F力的作用下,斜面可能沿水平面向左运动

图3

以上变题1和变2题看起来不易,可是在例1的分析讲解后(即分析斜面M受到物块m的支持力、滑动摩擦力的反作用力的特点),学生可以轻而易举地由例题的示范解出正确结果,既多次重复了知识点,又在重复中找到重点.

1.2 加深拓展

基础上的拓展和提高,以开拓思维、开阔视野、增强综合运用知识的能力.学习须循序渐进,由浅入深,形成正向迁移,达到拓展知识面、拓宽思维方式,最终形成能力的提升.通过“变题”可以实现在原题基础上、原思维方式上进一步地拓展、拓深,既节约审题分析的时间,又能重复、强化迁移过程,使学习的效能更高、思维的长度更长.常见于在原题中追问更多问题、提出不同的方法要求、讨论可能出现的不同状况或回忆总结遇到过的相似问题.

变题3:如图4所示,粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面静止不动.若用竖直向下的力F推此物块,则物块

A.物块仍匀速下滑

B.物块静止在斜面上

C.物块加速下滑

D.不能确定,与F的大小有关

图4

同一题干,却至少发挥两个作用,效率明显提高,还能使记忆关联,事半功倍.

1.3 比较辨析

通过辨析使知识更明了,规律更清晰,能够更清楚地分辨、比较各知识点的异同及联系,是形成知识框架整体的最后关键步骤,能够在具体运用中分辨出不同的状态、条件,选用合适的方法规律解决问题,是学习的终极目标.

“变题”可以实现多个不同条件、不同状态问题下的对比,能够集中易混淆、易忽略的问题.常见于变化题中的条件、对象,如光滑→粗糙,直→曲,电场力→磁场力等.

变题4:如图5所示,粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上以加速度a沿斜面匀加速下滑,斜面静止不动.若用竖直向下的力F推此物块,则物块

A.物块可能匀速下滑

B.物块仍以加速度a匀加速下滑

C.物块以大于a加速度匀加速下滑

D.物块以小于a加速度匀加速下滑

变题3与变题4貌似相同,却暗藏玄机,须写下牛顿第二定律表达式,即可得出结论,如若死搬硬套结论,必定出错.

图5

2 “变题”的方式

2.1 “加”法变题

追加问题,或者在追加条件后改变问题.这是教师最常用的“变题”方式.教师还可以在出示题目后让学生自问自答,变成开放性题目,甚至可以一问、再问、接连问,使问题不断深入拓宽.让原题焕发出新的生命力,既能解决新问题,又能找出新旧问题间的联系,还能让审题分析过程更深入而时间变短.

【例2】如图6(a)AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以速度v0抛出,恰好落到B点,问物体在空中飞行的时间?

图6

变题1:问位移的大小?

变题2:问到达B的速度大小和方向?

变题4:问若是如图6(c)所示的楼梯,则球落在第几级台阶?

2.2 “减”法变题

减去条件,减去说明.这种方法往往会使问题放大,一般需要讨论在没有此条件下可能出现的不同状况.这样一题可以变成多题,并且比较不同状态下可能出现的不同问题,并加以讨论验证.更加考验学生对所知识的灵活运用,训练学生思维方式的严谨性、发散性、逻辑性.

【例3】如图7(a)所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速率v1沿图示方向运行,传送带的左、右两侧各有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以速率v2(v2

图7

变题1:若去掉v2

变题2:若去掉从左端滑上传送带的要求,结果会怎样?

变题3:若去掉v2

条件越少,各可能性越多,问题越复杂.通过不断减条件,使问题有浅入深,由特殊到一般.此过程中,学生思维的方法、模式、质量及长度都能得到长足的提升.

2.3 “换”法变题

主要指换对象(如电感→电容)、换状态(如闭合瞬间→断开瞬间)、换数值(如数值的大小)、换场景(如电场中→磁场中)等.

图8

【例4】如图8所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示A,B两点间电压UAB随时间t变化的图像(图9)中,正确的是

图9

变题1:上题中若将电感换成电容后,答案又会如何?

两题的分析思路完全相同,闭合瞬间、稳定时、断开瞬间各个时间段,电感、电容分别充当的角色.但电感、电容的作用在各阶段却完全相反.如此这般既重复了分析的方法,又一次性记住两个电器元件的使用,一举多得.

3 “变题”的原则

3.1 有计划“变题”

“随机应变”.即课前充分准备,备目标、备重点、备难点,以学生为主体,备课时更注重备学生,备学生基础、备学生能力,不可“随便乱变”,随堂随时随意发挥.否则学生反而会被“变”糊涂.

3.2 有目标“变题”

突出重心.不可越变越远,离题万里,让一题变成题海,收不回,找不到重点.让学生被题目拖垮,迷失了自我.这种为“变题”而“变题”,卖弄技巧型的做法费时费力费心.

3.3 有方式“变题”

联接自然和谐,是变题时最多需要处理的问题.不能只是将几个问题罗列在一起,看不出之间的联系的“变”,方法生硬.学生无法感受到它们间的关联,抓不住重点,无法达到变题的效果.

总而言之,问题的及时、巧妙、又有效的变型,对基础的巩固、思维的培养、能力的提升有着重要的作用,甚至在培养学生的自主创新能力上也有着不可或缺的作用.只要做个有心人,不断积累,不断修改,不断实践,你就会是变题达人.

猜你喜欢
物块传送带斜面
斜面之上探动能
巧用“相对”求解光滑斜面体问题
对一个平抛与斜面结合问题的探析
浅探传送带模型的分析策略
对2016年江苏卷第14题的进一步探析和论证
教学考试杂志社“优师计划”阶段性成果展示
——“模型类”相关试题选登
探究传送带模型中两者共速后保持相对静止的条件
传送带模型中摩擦力的判断
《机械能及其守恒定律》错题典析
力与运动的“较量”