高中物理学习方法培养——总结、反思、迁移

庄志辉

习题教学是高中物理教学中非常重要的一个环节.习题教学的功能就是通过习题的讲解，训练，达到巩固知识、训练技能、构造合理的知识结构、发展智能、培养科学情感的作用. 高考复习中学生虽然做了很多练习，但由于缺乏对所做问题的整合，没能揭示某些情景的相似性.高中物理习题中有一些结论是完全相通的，在习题教学中要注重引导学生将一道常见习题中蕴含的解题方法或解题规律进行总结、反思.

例 如图1所示，将粗糙的斜面体M放在粗糙水平地面上，斜面的倾角为θ，物块m放在斜面上，恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体静止不动.

问学生：试根据这个物理情景，你能想到哪些已教的物理知识（或者解题方法或者物理规律）

（2）M和m由于加速度相等，可以看成一个整体，让学生分别用隔离法和整体法求出地面对M的摩擦力大小和弹力大小

隔离法：由上面求解得到N=mgcosθ， f=mgsinθ，对M进行受力分析如图2，根据平衡条件：

引导学生得出：由m受力平衡可知M对m的合力为mg，方向竖直向上，根据牛顿第三定律得到m对M的作用力为mg，方向向下，也可以求出N地=（M+m）g f地=0.

整体法：由于M和m加速度相等，故M、m可以看成整体，很快可以得到N地=（M+m）g f地=0.

总结：物体在粗糙斜面上恰好沿静止斜面匀速下滑可知μ=

tanθ，物体对斜面的压力和摩擦力的合力等于重力，方向竖直向下.

变式1 如图3，物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑，若用平行斜面向下的推力F，使物块m加速下滑，试通过分析说明地面对M的摩擦力大小？

通过例1的讲解学生比较容易得到力F不影响物体对斜面的压力和摩擦力，故这两力的合力竖直向下，地面给斜面体M的摩擦力为0.

变式2 物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑，现用一个力F作用在m上，力F过m的重心，且方向竖直向下，如图4所示，试通过分析说明地面对M的摩擦力大小？

学生解答：由物体能沿静止的斜面匀速下滑可知： μ=tanθ

当力F作用在物体m上时，受力如图所示，可知压力增加Fcosθ，则摩擦力增加μFcosθ=Fsinθ.即物体仍然受力平衡.故物体对斜面的作用力竖直向下，地面对斜面的摩擦力为0.图5

问学生：通过这道题目，你能得出一个什么样的有用结论？

引导学生归纳总结：虽然本题中物体对斜面的摩擦力和压力增大了，但这两力的合力还是竖直向下，这是为什么呢？设合力与N的夹角为β，如图5， tanβ=fN=μ，μ=tanθ，故合力竖直向下，学生恍然大悟.

变式3 若作用力F的方向改成如图6所示，与斜面的夹角为α，试通过计分析说明地面给斜面体M的摩擦力又为多少？

应用上面的结论，学生很容易得到地面给斜面体的摩擦力为0.

变式4 如图7所示，斜面体A静止放置在水平地面上.质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动.当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左.则下列说法中正确的是（ ）.

A.若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下

B.若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右

C.若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右

D.若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变

图8分析 由斜面体受到地面的摩擦力方向向左可知：B对A的压力和摩擦力的合力必定斜向右下方，由图8可得β小于斜面倾角θ，由tanβ=fN=μ，可得μ

在高中物理习题课的教学中，某一问题往往包含某一（某些）规律，通过整合拓展比较熟悉的题目，引导学生归纳解题方法，总结解题规律，最终使学生能够实现知识的迁移和灵活运用，将较难的题目水到渠成地解出来.