物理教学中要注重典型例题的引申和拓展

2019-10-18刘白生

物理通报 2019年10期

刘白生

(江苏省溧水高级中学江苏南京 211200)

许多教师认为：典型例题容易，高考中一般考不到，仅做典型例题不能满足高考的要求.于是乎，扩充大量的习题，用“题海战术”来提高学生的解题水平.笔者在教学中感到，那种脱离典型例题，大量补充习题的做法是事倍功半的.本文以“物体在周期性力作用下运动”为例说明：紧紧抓住典型例题，总结出它的重要规律和特点，并注重它的引申和拓展，用以培养学生的解题能力，则事半功倍.

1 选好典型例题分析总结出方法和规律

【典型例题】在光滑水平面上，一个质量为200 g的物体在1.0 N的水平力作用下由静止开始做匀加速直线运动.2.0 s后将此力换为相反方向的1.0 N的力，再过2.0 s将力的方向再换过来，……这样，物体受到的力的大小虽然不变，方向却每过2.0 s变换一次.求经过半分钟物体的位移.

第一个2.0 s位移

第二个2.0 s的位移为

所以s=(20×7+10) m=150 m

总结：此典型例题的典型之处是,知识重点是考查牛顿第二定律及匀变速直线运动规律的应用，方法是对物体的每个运动过程要进行分析，并发现其中的规律.

2 变换素材引申题型培养学生方法迁移的能力

【例1】如图1(a)所示，A,B是一对平行金属板，A板的电势φA=0，B板的电势φB随时间的变化规律如图1(b)所示，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，电子的初速度和重力的影响均可忽略，则( )

图1 例1题图

A．若电子是在t=0时刻进入的，它可能不会到达B板

答案：B,C.

分析：此题虽然是电场题，但电子的受力情况与上述典型例题相似，运动情况相似，所以可用典型例题的方法去做.

3 改变题设条件拓展题型培养学生方法深化的能力

(1)当粒子的位移为多大时，速度第一次达到最大,最大值是多少?

(2)粒子运动过程中，将与某一极板相碰撞，求粒子碰撞极板时速度大小.

图2 例2题图

分析：此题与例1相似，但不同方向的力作用时间不同，因而结果不相同，但所用方法相同，应注重每个过程的分析，一个周期里位移不对称.

解析：粒子在电场中的运动情况比较复杂，可借助于v-t图像分析运动的过程，如图3所示为一个周期的v-t图像，以后粒子将重复这种运动.

图3 一个周期的v-t图像

设粒子的最大速度为vm，此时位移为s，则

sA=2s=0.08 m

所以粒子在一个周期内的位移

s′=sA-sB=0.06 m

显然，第2个周期末粒子距A板的距离为

L=d-2s′=0.03<0.04 m

解得

v=2.1×105m/s

【例3】如图3(a)所示，A和B是真空中正对面积很大的平行金属板，O是一个可以连续产生粒子的粒子源，O到A,B的距离都是l.现在A,B之间加上电压，电压UAB随时间变化的规律如图3(b)所示.已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生300个粒子，粒子质量为m，电荷量为-q.这种粒子产生后，在电场力作用下从静止开始运动.设粒子一旦碰到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A，B板电势.不计粒子的重力，不考虑粒子之间的相互作用力.已知上述物理量l=0.6 m，U0=1.2×103V，T=1.2×10-2s，m=5×10-10kg，q=1.0×10-7C.