一道细杆斜靠墙面下滑问题的拓展与分析

焦政翰　田博雅　张地　田建民

摘   要：细杆斜靠墙面下滑是高中物理速度合成与分解习题中常见的模型，通常在给定条件下，已知细杆一端速度，利用速度的合成与分解求解另一端的速度。细杆斜靠墙面下滑过程中，某点的运动轨迹与速度如何确定，利用大学物理质点运动的描述可以给出解答。借助GeoGebra对细杆斜靠墙面下滑情境进行建模，为拓展学生科学思维和建构物理模型提供了良好的素材。

关键词：物理模型；速度的合成与分解；运动轨迹；Geogebra

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2023）6-0059-3

1    问题原型与解析

2    拓展与思考

3    利用GeoGebra物理建模

3.1    下滑过程中AB杆任意一点的轨迹方程

3.2    下滑过程中AB杆任意一点的速度

4    结  语

本文从一道高中物理细杆沿斜面下滑的问题出发，拓展思维，利用大学物理质点运动的描述确定了细杆下滑过程中某点的运动轨迹和速度。在理论分析得出运动轨迹和速度方程的基础上，利用GeoGebra对细杆斜靠墙面下滑过程进行建模，动态展示了细杆下滑过程中各点的运动轨迹，绘制了细杆上各点下滑过程中速度随地面与细杆间的夹角θ变化的物理图像。

在高中物理学习阶段，由于学生知识储备和思维能力受限，试题往往在特定的情境下命制，简化了物理过程和模型。实际教学中，教师对部分练习题进行拓展和分析，为学生学习物理知识和建构物理模型提供良好资源，有利于对物理过程的清晰认知，培养科学思维和探究意识，提升学生解决实际问题的能力。

参考文献：

［1］周衍柏．理论力学教程（第四版）［M］．北京：高等教育出版社，2018：3-13．

［2］李深远．利用GeoGebra軟件绘制杨氏双缝干涉实验光强的动态分布［J］．物理通报，2022（6）：138-141．

（栏目编辑    蒋小平）