巧用“一题多问”掌握动能定理的应用

李春明

(江苏省仪征市第二中学，江苏　仪征　211400)

巧用“一题多问”掌握动能定理的应用

李春明

(江苏省仪征市第二中学，江苏仪征211400)

摘要：动能定理是高中物理解决动力学问题的基本方法之一，教师往往要举大量的例题引领学生学习，学生在反复的读题过程中耗费了大量的时间，也使学生对知识理解容易出现混淆，不利于提高学生综合思维能力.本文举例说明如何采用“一题多问”来减轻学生的负担，提高学习效率，取得好的效果.

关键词：动能定理；一题多问；扩展

动能定理在解决动力学问题时与牛顿运动定律相比更简洁，更广泛.但在涉及动能定理的问题中，往往题型多样，综合面广，灵活性强，从而对学生的能力提出了较高的要求.此时，巧用“一题多问”，不仅可以节约学生的读题时间，还能帮助学生将很多个知识点用同一道题目有机地结合起来，沟通多个知识点的内在联系，系统掌握动能定理的应用思路及各类问题处理方法，提高学生综合应用能力.

图1

例题：如图1所示，过山车是一种惊险的游乐工具，其运动轨道可视为如图1所示的物理模型.已知轨道最高点A离地面高为h，圆环轨道半径为5m，过山车质量为50kg，g=10m/s2，不计一切阻力，求：

(1) 若该车从A点静止释放后，h=20m,经过最低点B时的速度为多大？对轨道压力是多少？

此问将动能定理和圆周运动的模型有机结合.通过此问，教师可以帮助学生进一步理解动能定理的基本解题思路，掌握处理动能定理与圆周运动结合的基本方法.

(2) 若该车从A点静止释放后，当过山车经过圆形轨道最高点C时，轨道对车的作用力恰好等于重力,A点的高度是多少？

此问与第(1)问过程相逆，有助于学生进一步巩固处理动能定理与圆周运动结合的基本方法.

(3) 该车从A点静止释放后，车要能够到达C点，h至少是多少？

此问是动能定理涉及的临界极值问题.通过此问，教师可以帮助学生进一步巩固圆周运动杆球模型的临界条件，掌握好临界极值问题处理的基本方法.

(4) 随着从A点静止释放高度h的变化，车运动到C点时轨道对车的弹力N也发生变化，试画出图像.

图2

此问是涉及动能定理的图像问题.通过此问，教师可以帮助学生理解动能定理在图像问题中基本的处理思路，进一步掌握好高中物理图像问题处理方法.

(5) 若考虑阻力的影响，该车从A点静止释放后，h=20m,当过山车经过C点时对轨道恰好无压力，则在过山车从A点运动至C点的过程中，克服阻力做的功为多大？

此问是利用动能定理解决变力做功的问题.通过此问，教师可以帮助学生进一步明确动能定理是解决变力做功问题的优先选择，学会如何利用动能定理解决变力做功问题.

当然，上例教师还可以结合平抛等其它模型进行研究.通过此题，教师可以帮助学生掌握动能定理应用的基本思路，进一步明确动能定理是变力做功问题的优先选择，还能够帮助学生理解、掌握动能定理涉及的曲线运动、临界极值、图像等问题的基本处理方法.利用此题教师不仅完成了动能定理应用涉及的各类问题讨论，节省了学生的时间，还成功将高中物理前后知识、方法有机结合，活跃学生的解题思路，开阔视野，提高学生的思维能力和灵活运用各种知识解决问题的能力，激发学生的学习兴趣，从而在复习过程中达到事半功倍的效果.

参考文献：

江苏省教育科学研究院课程教材研究中心，江苏省中小学教学研究室.普通高中课程标准教学要求(物理)[M].南京：江苏教育出版社，2007.