图解一维碰撞问题

许芙蓉　林剑峰　梁鸿辉

摘   要：数形结合的解题方法具有直观性和综合性特点，简化问题的同时降低学生认知门槛，促进学生系统观与能量观的落地。一维弹性碰撞遵循动量守恒定律与机械能守恒定律，设置变量将前者变式为二元一次方程、后者变式为圆方程以构建图像函数模型，进一步以此重构三种碰撞类型并应用其解决问题。

关键词：碰撞；动量；动能

引言

课程标准明确指出：“物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。”[ 1 ]诚然，物理学的描述与发展离不开数学工具的加持。

4  结语

数学公式具有概括、简洁、精确的特点，而图形、图像则具有形象、直观、生动的特点。在物理教学中，揭示数与形的这种辩证关系，可以有效培养学生抽象思维的灵活性、深刻性和辩证性[ 4 ]。本文将三种碰撞类型重塑为“圆-直线”图像函数模型，可有效解决碰撞次数等相关问题。数形结合的思维路径既可以加深学生对一维碰撞问题的深度理解，又可以提升学生的数学工具使用熟练度，在提高学生解决问题能力的同时，核心素养的培育也悄然落地。

参考文献：

［1］ 中国人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2018：1.

［2］ 林剑峰.巧析碰撞问题[J].物理教学，2020，42（4）：79-80.

［3］ 张俭文.一维弹性碰撞过程的规律及若干推导[J].物理通报，1999（4）：15-16.

［4］ 田世昆，胡卫平.物理思维论[M].南宁：广西教育出版社，1996：76.

福建省教育科學规划2022年教育考试招生重点专项课题：基于教考评衔接的高中物理学业水平考试内容改革研究（FJJYKS22-62）研究成果