時(shí)間：2023-05-30 10:26:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇牛頓第二定律的應(yīng)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】牛頓定律，高考，重視
一、高考動(dòng)向
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容,也是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn).涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律的考題信息給予方式靈活,解題信息除了以文字?jǐn)⑹龊褪疽鈭D的形式給予外,近年高考及模擬題中還以圖表、圖象、照片等多種形式給予.解題信息的多種方式給予,可綜合考查學(xué)生的理解能力、分析能力、推理能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力等。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)中重中之重的部分，對(duì)比近年來的高考考查內(nèi)容，有幾個(gè)特點(diǎn)：
（一）進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律尤其是牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。如平拋運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用、直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)（特別是圓周運(yùn)動(dòng)）的特點(diǎn)。超重、失重、牛頓定律在天體問題中的應(yīng)用，彈力的求解等。其命題方式是從基本的概念定義入手去引領(lǐng)題目?jī)?nèi)容，出發(fā)點(diǎn)也是人們相對(duì)熟悉的問題。其解題的關(guān)鍵是明確是明確題目是想呈現(xiàn)什么樣的知識(shí)點(diǎn)，才能恰當(dāng)?shù)臉?gòu)建物理情景，再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律給予解決。
（二）舊題、常規(guī)題推出新意。這類題的整體框架落腳點(diǎn)相應(yīng)比較低，主要是起點(diǎn)有新意。審題時(shí)必須通過題目的表述找出常規(guī)知識(shí)點(diǎn)，作為突破口，化難為易，同時(shí)也必須注意近幾年這類題前面的描述相應(yīng)的少了，這有利于找準(zhǔn)核心的知識(shí)點(diǎn)。
（三）牛頓運(yùn)動(dòng)定律與天體運(yùn)動(dòng)的結(jié)合仍是熱點(diǎn)。因?yàn)樗峡萍及l(fā)展的認(rèn)識(shí)需要，萬有引力定律的涉及并用于討論天體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)是高考的重點(diǎn)內(nèi)容，近幾年高考中出現(xiàn)率達(dá)100%，山東高考一般是一道選擇題，全國(guó)卷可能是一道選擇題，也可能是一道中等難度的計(jì)算題。總體來說，牛頓定律是力學(xué)的基礎(chǔ)理論，應(yīng)用非常廣泛，涉及本章的試題綜合性比較強(qiáng)，涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，考核的能力也比較全面，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。
二、教學(xué)困惑
1687年，牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(以下簡(jiǎn)稱《原理》)一書中，提出了三條運(yùn)動(dòng)定律，它們構(gòu)成了動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。因此，牛頓運(yùn)動(dòng)定律在高中物理教學(xué)中具有重要地位和作用。但是，在高中物理教學(xué)中講授牛頓運(yùn)動(dòng)定律，尤其是講授牛頓第二定律時(shí),并沒有按照牛頓第二定律確立的歷史過程和線索進(jìn)行講授，而是在首先給出力和質(zhì)量的單位及它們的量度方法后，通過學(xué)生對(duì)加速度與力，加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究得出了牛頓第二定律。對(duì)此，有一種意見認(rèn)為，這樣的教學(xué)結(jié)構(gòu)有違史實(shí)，尤其是掩蓋了正是在牛頓第二定律建立的過程中，才確立了力和質(zhì)量如何量度的科學(xué)內(nèi)涵，是不可取的。于是，建議按照第二定律確立過程的歷史發(fā)展線索，重新設(shè)計(jì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的教學(xué)結(jié)構(gòu)和線索。這就出現(xiàn)了兩個(gè)問題。第一，現(xiàn)行的牛頓第二定律的教學(xué)結(jié)構(gòu)和線索是否真的是不可取的；第二，如何設(shè)計(jì)一種新的教學(xué)結(jié)構(gòu)和線索，既符合牛頓第二定律確立的歷史過程，特別是這一過程中前輩科學(xué)家的思維方式，以便取其精髓，有所教益，又能與學(xué)生的已有基礎(chǔ)和認(rèn)知水平相銜接。我認(rèn)為，對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的確立過程進(jìn)行必要的歷史追向，是可取的，但是如何進(jìn)行教學(xué)才能達(dá)到最大的效益。
三、教材分析
（一）牛頓第一定律。牛頓第一定律是牛頓定律的基石，正是因?yàn)樗瞥碎L(zhǎng)達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯(cuò)誤，改變了人類的自然觀和世界觀，才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時(shí)，它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念，成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外，伽利略的研究過程蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)牛頓第一定律的含義，充分說明伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和推理過程，展示了伽利略斜面理想實(shí)驗(yàn)的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程，通過教學(xué)讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，提升對(duì)力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力的基礎(chǔ)，因其抽象難懂而成為難點(diǎn)。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生有以下基本要求：1、了解亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的論述及存在的錯(cuò)誤。2.認(rèn)識(shí)伽利略研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的思想方法，了解理想實(shí)驗(yàn)的作用。3.知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。4.理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能夠運(yùn)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5.知道慣性是物體的固有屬性，知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6.運(yùn)用慣性概念，解釋有關(guān)實(shí)際問題。在發(fā)展要求中：1.了解運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究角度的差異。2.會(huì)識(shí)別慣性系與非慣性系。
（二）牛頓第二定律。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的探究根據(jù)斜面小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)來探究即可。對(duì)于牛頓第二定律的由來通過控制變量法來探究出來，關(guān)于實(shí)驗(yàn)的基本思路，由于初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該很清楚，但讓學(xué)生結(jié)合自身的生活經(jīng)驗(yàn)和一些常識(shí)，對(duì)加速度與力、加速度與力、加速度與質(zhì)量間的定量關(guān)系進(jìn)行合理的猜想還是必要的，因?yàn)檫@與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理直接相關(guān)。因?yàn)檎取⒎幢汝P(guān)系用圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理比較直觀，而且有利于減少誤差的影響和進(jìn)行誤差分析，所以實(shí)驗(yàn)用圖像方法處理數(shù)據(jù)。但a-m間的雙曲線關(guān)系卻不是能準(zhǔn)確、直觀看出的，這時(shí)用1/m的數(shù)據(jù)作為橫坐標(biāo)，就能夠使問題變得簡(jiǎn)單。這一處理方法將會(huì)對(duì)學(xué)生的思維和心理產(chǎn)生深刻的影響。從而探究出三者之間的關(guān)系。
關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；物理教學(xué)；牛頓第二定律
思維導(dǎo)圖，即思維疏導(dǎo)、梳理圖，也稱為心智導(dǎo)圖、腦圖、腦力激蕩圖、靈感觸發(fā)圖、樹狀圖或思維地圖等[1]。思維導(dǎo)圖的源頭是筆記法，經(jīng)過不斷的發(fā)展，運(yùn)用圖文并茂的方法技巧和隸屬層次框圖的構(gòu)建，將所創(chuàng)建的關(guān)鍵詞、關(guān)鍵點(diǎn)整合，使之羅列成層次清晰的結(jié)構(gòu)，并以添加色彩和圖像的形式使思維可視化。在教育教學(xué)領(lǐng)域，思維導(dǎo)圖作為表達(dá)圖像式思維的輔助工具，在課堂教學(xué)和自學(xué)過程中能使課程主題以及關(guān)鍵點(diǎn)更為鮮明突出，可操作性極強(qiáng)。將思維導(dǎo)圖融入物理教學(xué)中意義重大：首先，教學(xué)過程中增強(qiáng)了學(xué)生的主體性，不是把學(xué)生當(dāng)成完成學(xué)習(xí)任務(wù)的工具，而是關(guān)注學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的接受程度。其次，相對(duì)于傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)方式，以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)物理知識(shí)或者物理現(xiàn)象能夠使同學(xué)們更易于接受，提高同學(xué)們學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性。最后，教師利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行物理知識(shí)講解，能夠使學(xué)生物理思維變得更加清晰，讓學(xué)生更容易理解物理知識(shí)。由此可見，基于思維導(dǎo)圖的高中物理教學(xué)模式具有極高的研究?jī)r(jià)值[2]。
一、思維導(dǎo)圖理念下的高中物理教學(xué)基本流程
思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)教學(xué)體現(xiàn)了學(xué)習(xí)物理的思維過程，有利于提升學(xué)生的綜合能力和物理教學(xué)質(zhì)量[3]。在高中物理教學(xué)中，主要分為以下幾個(gè)階段，分別為課前預(yù)習(xí)階段、課堂教學(xué)階段、課后鞏固階段，基本流程見圖1。圖1思維導(dǎo)圖理念下的高中物理教學(xué)模式流程圖1.課前預(yù)習(xí)：學(xué)生初建個(gè)人思維導(dǎo)圖學(xué)生可以利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，搜集與本節(jié)主題相關(guān)的知識(shí)，或者探尋解決本課重難點(diǎn)的方法步驟。每位同學(xué)查找這些資源后，對(duì)本課主題都有自己獨(dú)到的見解，對(duì)其所涉及到的知識(shí)也都有自認(rèn)為的重點(diǎn)難點(diǎn)，并根據(jù)自身理解發(fā)揮獨(dú)特的創(chuàng)新思維。牢牢把握本課主題所要講解內(nèi)容的重難點(diǎn)，以及各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的順序，這樣在課堂聽講時(shí)就能緊跟教師步伐，才可以改變傳統(tǒng)課堂中邊聽講邊記錄的模式，讓學(xué)生將所有注意力集中在課堂的教學(xué)過程上，教師也可以利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行講解，和學(xué)生進(jìn)行很好地互動(dòng)，使師生關(guān)系更加和諧。
2.課堂教學(xué)：學(xué)生掌握思維導(dǎo)圖的構(gòu)建（1）教師用思維導(dǎo)圖創(chuàng)設(shè)物理情境物理學(xué)要求我們從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，物理來源于生活的探索實(shí)踐，并能促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程。因此，學(xué)會(huì)從生活經(jīng)驗(yàn)中提取物理問題、總結(jié)物理規(guī)律就顯得尤為重要，需要教師和學(xué)生細(xì)心觀察生活，多思考哪些生活實(shí)例和物理知識(shí)相關(guān)，勤思考為什么。教師在引入新課的過程中，將與本節(jié)課主題相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)或者常見的生活現(xiàn)象一一列舉出來，就可以避免直接切入主題的唐突與陌生感。如果只是將這些生活現(xiàn)象以文字形式羅列，學(xué)生會(huì)失去對(duì)于本節(jié)課的興趣和主動(dòng)求知的好奇心。運(yùn)用思維導(dǎo)圖添加圖片或關(guān)鍵字詞以框架形式展示出來，在學(xué)生對(duì)于本節(jié)課有濃厚興趣的基礎(chǔ)上，教師繼續(xù)用思維導(dǎo)圖的形式提出本節(jié)課需要師生共同探索解決的問題，這樣能夠讓同學(xué)們更加清晰地把握本節(jié)課需要掌握的重難點(diǎn)。借助思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生在興趣的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)參與概念教學(xué)，把握住學(xué)好物理的關(guān)鍵[4]。因此，用思維導(dǎo)圖創(chuàng)設(shè)物理情景更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）學(xué)生合作共建小組思維導(dǎo)圖在現(xiàn)代化教育的今天，校內(nèi)外圖書館日益普遍，信息技術(shù)越來越發(fā)達(dá)。現(xiàn)在有很多學(xué)校建有“未來教室”，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)方面更加的方便、快捷、高效。在課前，教師應(yīng)要求學(xué)生預(yù)習(xí)下節(jié)課所講知識(shí)點(diǎn)，此時(shí)，學(xué)生不僅要提前梳理知識(shí)脈絡(luò)，還應(yīng)該做到將下節(jié)課所涉及到的知識(shí)的內(nèi)涵與外延，利用身邊的圖書、互聯(lián)網(wǎng)查閱并下載成資料帶到課堂方便同學(xué)們共同學(xué)習(xí)討論。課上，教師在課堂引入和基礎(chǔ)概念講解過后，將學(xué)生分成幾個(gè)小組。每小組同學(xué)利用課前搜集的材料進(jìn)行交流探究，由于每一位同學(xué)都有自己獨(dú)到的見解，課上交流能夠讓同學(xué)們的思想靈魂得到碰撞，而后小組成員共同構(gòu)建思維導(dǎo)圖。將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)、性質(zhì)以及擴(kuò)充的內(nèi)容按照清晰合理的思路填入思維導(dǎo)圖的框架中，在課前學(xué)生獨(dú)立構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，小組合作學(xué)習(xí)探究能夠產(chǎn)生“1＋1＞2”的效果，取長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同創(chuàng)作，制作成小組成員公認(rèn)為最完美的思維導(dǎo)圖。（3）師生合作完善小組思維導(dǎo)圖討論結(jié)束過后，教師收集各小組思維導(dǎo)圖，并利用多媒體設(shè)備將各個(gè)小組的思維導(dǎo)圖投放給大家觀看。每投放一組的導(dǎo)圖，就請(qǐng)其他小組同學(xué)參與點(diǎn)評(píng)，采用生生互評(píng)，發(fā)揮同學(xué)們的主觀能動(dòng)性，指明其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。教師進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，明確每一組思維導(dǎo)圖的閃光點(diǎn)，提供給其他組成員借鑒采納。最后，教師總結(jié)升華，給出由多個(gè)教師共同制作的較為完善的思維導(dǎo)圖，讓同學(xué)們對(duì)比本小組所做思維導(dǎo)圖找出不足，之后同學(xué)們對(duì)小組思維導(dǎo)圖進(jìn)行進(jìn)一步的完善。在此過程中，能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，將學(xué)習(xí)成果深刻的移植到記憶庫中，達(dá)到深層記憶的目的。
3.課后鞏固：學(xué)生完善個(gè)人思維導(dǎo)圖課堂上，學(xué)生掌握了如何繪制更全面的思維導(dǎo)圖，在課后整理、回顧時(shí)就可以將課前預(yù)習(xí)時(shí)獨(dú)立繪制的初步思維導(dǎo)圖進(jìn)行補(bǔ)充與修正，從而完善個(gè)人的思維導(dǎo)圖。在此過程中，不僅可以復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，還可以在梳理結(jié)構(gòu)的過程中將本節(jié)課自己不容易掌握、理解的知識(shí)進(jìn)一步定位，重點(diǎn)標(biāo)記，以便今后復(fù)習(xí)。課后再次依據(jù)思維導(dǎo)圖鞏固總結(jié)，實(shí)則是對(duì)課堂學(xué)習(xí)思維過程的再現(xiàn)和探究過程的回顧，是對(duì)本節(jié)課系統(tǒng)全面的梳理。在物理學(xué)習(xí)中，要做到舉一反三，在學(xué)生學(xué)過每個(gè)章節(jié)后，都可以鼓勵(lì)其將本章節(jié)中每節(jié)課所涉及到內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別梳理清晰后構(gòu)建章節(jié)思維導(dǎo)圖。如果能將每一章節(jié)的知識(shí)串聯(lián)在一起呈現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于知識(shí)查漏補(bǔ)缺、梳理框架的能力會(huì)得到質(zhì)的飛躍。
二、思維導(dǎo)圖理念下的高中物理教學(xué)案例分析———以“牛頓第二定律”為例
1.學(xué)生初建個(gè)人思維導(dǎo)圖在學(xué)習(xí)牛頓第二定律前，同學(xué)們可搜尋與牛頓第二定律相關(guān)的課外參考書或參考資料，將本節(jié)課所涉及到的牛頓第二定律內(nèi)容以及對(duì)其的理解進(jìn)行細(xì)節(jié)梳理，就可以了解本節(jié)課的重點(diǎn)為牛頓第二定律的內(nèi)容，難點(diǎn)為力與質(zhì)量、加速度的相互關(guān)系，每位同學(xué)對(duì)牛頓第二定律都有自己獨(dú)到的見解，因此在知識(shí)點(diǎn)梳理過后能夠自主勾勒出屬于自己的思維導(dǎo)圖（見圖2）。
2.教師利用思維導(dǎo)圖創(chuàng)設(shè)物理情境教師在引入牛頓第二定律的過程中，可以將與牛頓第二定律相關(guān)的生活現(xiàn)象以思維導(dǎo)圖的形式一一列舉出來。例如運(yùn)動(dòng)中的汽車在其他條件相同的情況下，只改變汽車的牽引力，能夠發(fā)現(xiàn)汽車加速度不同；用力推拉玩具，玩具將會(huì)立刻獲得加速度。引用一些生活中常見的物理現(xiàn)象，并配以生動(dòng)的圖片或動(dòng)畫，既能讓學(xué)生有貼近生活的親切感，又因?yàn)樗季S導(dǎo)圖引入后梳理出的清晰思路而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。接著教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)所列舉的生活實(shí)例中蘊(yùn)含的規(guī)律，這樣就可以切入今天學(xué)習(xí)的主題———牛頓第二定律。利用思維導(dǎo)圖創(chuàng)設(shè)物理情境對(duì)于本課主題的引出十分連貫順暢，所以要學(xué)好物理，思維方式十分重要。教師要在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖發(fā)展自己多樣化的能力。
3.學(xué)生合作共建小組思維導(dǎo)圖教師在課堂上將牛頓第二定律的內(nèi)容以思維導(dǎo)圖的形式引導(dǎo)出來，并根據(jù)內(nèi)容讓學(xué)生推導(dǎo)出F=ma這一表達(dá)式。當(dāng)探究到牛頓第二定律的性質(zhì)時(shí)，教師將學(xué)生進(jìn)行分組，每組學(xué)生將課前各自搜集到的資料展示給本小組的每位同學(xué)，讓學(xué)生發(fā)揮自己的思維優(yōu)勢(shì)，相互交流各自的看法，最后總結(jié)出牛頓第二定律的六大特性-同體性、因果性、矢量性、瞬時(shí)性、相對(duì)性、獨(dú)立性，并將每一種性質(zhì)根據(jù)所查閱的資料進(jìn)行擴(kuò)充總結(jié)。在此過程中，小組成員全員參與、激烈討論，這樣可以激發(fā)學(xué)生探究物理的興趣，在思維導(dǎo)圖建造的過程中，將原本沉悶的課堂變得輕松愉快。
一、矢量性
速度、加速度都是矢量，這就決定了牛頓第二定律也必然具備矢量的各種性質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可通過這一性質(zhì)判斷合外力與加速度的方向。
矢量性是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向與合外力的方向總相同。根據(jù)加速度方向可以判斷合外力的方向。反之，根據(jù)合外力的方向也可以判斷加速度的方向。
二、同體性
所謂同體性，是指在研究物理問題時(shí)，合外力、質(zhì)量和加速度都應(yīng)是針對(duì)同一個(gè)研究對(duì)象而言的。假如對(duì)研究對(duì)象還沒分清楚，就一味地套用公式，那將會(huì)南轅北轍，出發(fā)點(diǎn)錯(cuò)了，越努力錯(cuò)得越遠(yuǎn)。
三、瞬時(shí)性
合外力與加速度之間存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，他們同時(shí)產(chǎn)生和消失，且只要合外力發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)的加速度必然同時(shí)發(fā)生變化，這便是牛頓第二定律的瞬時(shí)性。
例1 如圖1所示，用輕繩和輕質(zhì)彈簧連接的小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析當(dāng)剪斷輕繩瞬間A、B的加速度情況。（已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB）
解析：解決本題必須先從受力分析入手。首先我們來分析輕繩剪斷前小球A、B的受力情況。如圖2所示，是輕繩剪斷前兩球的受力情況，其中F1為彈簧的彈力，F(xiàn)2為繩子的拉力。由平衡條件知，F(xiàn)1=mBg，F(xiàn)2=mAg+F1=（mA+mB）g。
然后，我們分析輕繩剪斷瞬間的情況：在繩子斷開瞬間，由于繩子的特性可知繩子的拉力F2立刻消失，而由彈簧的特性知此時(shí)彈簧的彈力F1并沒有立即發(fā)生變化，所以此時(shí)兩球的受力情況如圖3所示。由平衡條件可得A球所受合力FA=（mA+mB）g，方向Q直向下；B球所受合力FB=0。再由牛頓第二定律的瞬時(shí)性可知，此時(shí)小球A的加速度aA==1+g，方向豎直向下，B球的加速度aB=0。
四、獨(dú)立性
這里的獨(dú)立性是指研究對(duì)象所受的每一個(gè)力的作用效果都是獨(dú)立的，它們各自獨(dú)立產(chǎn)生加速度，研究對(duì)象表現(xiàn)出來的運(yùn)動(dòng)是所有力共同作用的效果，是各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和。
這一性質(zhì)一般用于力的分解，而最常用的是正交分解的運(yùn)算分析。
例2 如圖4所示，位于水平地面上的質(zhì)量為M的小木塊，在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求：小木塊的加速度的大小。
解析：首先還是要對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，其受重力、支持力、拉力和摩擦力的共同作用，其中重力和支持力在豎直方向上，摩擦力在水平方向上，由牛頓第二定律中力的獨(dú)立性可建立平面直角坐標(biāo)系（如圖5所示），將拉力F分解到水平方向和豎直方向進(jìn)行解題。
在水平方向上有：Fcosα-f=Ma
在豎直方向上有：Mg=FN+Fsinα
其中f=μFN
可得a=[Fcosα-μ（mg-Fsinα）]/M
1物理規(guī)律的類型
中專物理規(guī)律主要分為以下三種類型
1.1實(shí)驗(yàn)規(guī)律物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律，都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過分析歸納總結(jié)出來的，我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等。
1.2理想規(guī)律有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來證明，但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結(jié)出來的規(guī)律，我們把它叫做理想規(guī)律。如牛頓第一定律。
1.3理論規(guī)律有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù)，通過推理總結(jié)出來的，我們把它叫做理論規(guī)律。如動(dòng)能定理是根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來的。又如萬有引力定律是牛頓經(jīng)過科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的。
2物理規(guī)律教學(xué)的基本方法
在中專物理規(guī)律的教學(xué)過程中，不僅要讓學(xué)生理解掌握規(guī)律本身，更重要的是如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題。為此，對(duì)不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。
2.1實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法
2.1.1探索實(shí)驗(yàn)法。探索實(shí)驗(yàn)法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過自己做實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
例如在牛頓第二定律的教學(xué)中，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索加速度與力的關(guān)系以及加速度與質(zhì)量的關(guān)系使學(xué)生得出：在質(zhì)量一定的條件下，加速度與外力成正比；在外力一定的條件下，加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)加速度、外力和質(zhì)量間的關(guān)系，得出牛頓第二定律。
采用探索實(shí)驗(yàn)法，不但能使學(xué)生將實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的規(guī)律，深刻理解、牢固記憶，而且還能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，更重要是通過這種方法使學(xué)生掌握了研究物理問題的基本方法。
2.1.2驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法是采用證明規(guī)律的方法進(jìn)行教學(xué)，從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實(shí)施時(shí)先由教師和學(xué)生一起提出問題，將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生，然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論，驗(yàn)證物理規(guī)律。
在“力的合成方法”的教學(xué)中，采用如下的方法和步驟：①?gòu)?fù)習(xí)舊知識(shí)引入新課題，提出問題.以天花板上的吊燈受力分析為例，可用一根繩子吊住燈，使它不向下掉；也可用兩根繩子吊住它。用一根繩子吊燈時(shí)，燈受一個(gè)拉力作用；用兩根繩子吊時(shí)，燈受兩個(gè)拉力作用。可以看出兩個(gè)拉力作用的總效果跟一個(gè)拉力產(chǎn)生的效果相同。
提出問題：“合力與分力二者間有何關(guān)系？”
②將平行四邊形定則明確告訴學(xué)生。
③讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平行四邊形定則，再在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行理論探討，得出合力大小與方向的表達(dá)式。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法的最大特點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)十分主動(dòng)。這是因?yàn)樵隍?yàn)證規(guī)律時(shí)，學(xué)生已知問題的答案，對(duì)于下一步的學(xué)習(xí)目的及方法已經(jīng)清楚，所以更加有的放矢。
2.1.3演示實(shí)驗(yàn)法。演示實(shí)驗(yàn)法就是教師通過精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，師生共同分析、歸納，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
如在“焦耳定律”的教學(xué)中，可采用如下的方法：
①根據(jù)日常生活和生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析出電熱I與電流強(qiáng)度Q、電阻R和通電時(shí)間t有關(guān)。
②研究方法：控制變量法。當(dāng)電流I、時(shí)間t相同時(shí)，研究電熱Q與電阻R的關(guān)系。當(dāng)電阻R、時(shí)間t相同時(shí)，研究電熱Q與通電時(shí)間t的關(guān)系。
③通過演示實(shí)驗(yàn)找出Q與I、R和t的關(guān)系。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是如何提高實(shí)驗(yàn)的可見度。我們采用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備――實(shí)物投影儀將溫度計(jì)液柱的升降情況直接投影到大屏幕上，讓全體學(xué)生都能看到溫度計(jì)液柱的變化。由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：當(dāng)I與t一定時(shí)，R越大，Q越大；當(dāng)R與t一定時(shí)，I越大，Q越大；當(dāng)I與R一定時(shí)，t越大，Q越大。
④根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分析得出焦耳定律。這種方法要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用，增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果。
2.2理想規(guī)律的教學(xué)方法理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律。因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)平面越光滑，摩擦阻力越小，小車滑得越遠(yuǎn)。如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下，小車則將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，且速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而總結(jié)出牛頓第一定律。又如理想氣體狀態(tài)方程也是在理想條件下得出的。
2.3理論規(guī)律的教學(xué)方法理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo)，得出的新的物理規(guī)律。因此，在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用“理論推導(dǎo)法”。如在“動(dòng)能定理”的教學(xué)中，教師提出問題：質(zhì)量為m的物體在外力f的作用下，由速度v1，經(jīng)過位移s，達(dá)到速度v2。請(qǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，找出外力所做的功跟物體動(dòng)能變化的關(guān)系。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，都能運(yùn)用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)出動(dòng)能定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
3物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問題
3.1要深刻理解規(guī)律的物理意義
3.1.1從理論上解釋實(shí)驗(yàn)規(guī)律，做到從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面來充分認(rèn)識(shí)物理規(guī)律。如玻意爾定律是實(shí)驗(yàn)定律，也可以從分子動(dòng)理論來解釋它，做到理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一。
3.1.2要從物理意義上去理解物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如ρ=m/v，對(duì)同一物質(zhì)而言，不能說密度跟質(zhì)量成正比，跟體積成反比。因?yàn)橥晃镔|(zhì)的密度是不變的。
3.1.3要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律間的相互聯(lián)系，以便更深入的理解物理規(guī)律。如動(dòng)量守恒定律與牛頓第三定律的關(guān)系；動(dòng)能定理、動(dòng)量定理跟牛頓第二定律的關(guān)系等。
3.1.4要充分認(rèn)識(shí)物理規(guī)律中各個(gè)物理量的物理意義。如F=ma中的F指的是物體所受的合外力；在E=ΔΦ/Δt中，要區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義；又如在a=Δv/Δt中，要區(qū)別v、Δv、Δv/Δt的物理意義。
3.2注意物理規(guī)律的適用范圍物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的，只能在一定的范圍內(nèi)使用。超越這個(gè)范圍，物理規(guī)律則不成立，有時(shí)甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤結(jié)論。這一點(diǎn)往往易被學(xué)生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規(guī)律，或者盲目外推，得出錯(cuò)誤結(jié)論。因此，在物理規(guī)律教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生注意物理規(guī)律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實(shí)際問題。
3.3注意物理規(guī)律之間的聯(lián)系有些物理規(guī)律之間是存在著相互關(guān)系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例，兩個(gè)定律是從不同的角度回答了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。第一定律是說物體不受外力時(shí)做什么運(yùn)動(dòng)，第二定律是說物體受力作用時(shí)做什么運(yùn)動(dòng)。第一定律是第二定律的基礎(chǔ)，沒有第一定律，就不會(huì)有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例，但不能去掉第一定律。
4運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題
在規(guī)律教學(xué)中，要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律去分析和解決具體的物理問題，在使用中進(jìn)一步加深對(duì)物理規(guī)律及其物理意義的理解。
4.1培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力
例題的作用就是示范性，通過對(duì)例題的分析，總結(jié)出解決問題的思路、方法與步驟，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題。如牛頓第二定律的應(yīng)用可分為3個(gè)方面：
（1）由力F求加速度a；
（2）由加速度F求力a；
（3）由m=F/a來解釋慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
針對(duì)上述3種情況，可以各設(shè)計(jì)一個(gè)典型例題，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓第二定律解決實(shí)際問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。
4.2強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決具體問題的能力
首先是教師要精講，有意識(shí)選用不同類型習(xí)題講清講透；其次精心挑選習(xí)題，讓學(xué)生通過適量訓(xùn)練，在實(shí)踐中總結(jié)運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的方法與技巧，從而達(dá)到提高運(yùn)用物理規(guī)律解決物理問題的能力。注意習(xí)題要少而精，不搞題海戰(zhàn)術(shù)。
關(guān)鍵詞：牛頓運(yùn)動(dòng)定律；瞬時(shí)性；彈力
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）12-0050-2
1 典型例題
如圖1，A、B兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球之間用一根輕繩（不計(jì)質(zhì)量）連接，并用輕彈簧懸掛在天花板上，兩小球均保持靜止。若用火將細(xì)繩燒斷，則在繩剛斷的這一瞬間，A、B兩球的加速度大小分別是多少？
學(xué)生的困惑：火將細(xì)繩燒斷瞬間，彈簧和繩子的彈力都會(huì)發(fā)生變化，具體是怎樣的情況根本說不清楚。
設(shè)計(jì)DIS實(shí)驗(yàn)解決困惑：為了更好地理解繩和彈簧彈力在突變時(shí)的特點(diǎn)，運(yùn)用DIS的通用軟件設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)圖像的對(duì)比，讓學(xué)生更好地理解這一難點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)器材 兩個(gè)力傳感器，計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器，鐵架臺(tái)（帶鐵夾），細(xì)線，彈簧，50克的鉤碼，剪刀或者打火機(jī)。
實(shí)驗(yàn)過程
（1）組裝成如圖2的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
（2）開啟電源，運(yùn)行DIS（朗威）應(yīng)用軟件，進(jìn)入“通用軟件”界面。
（3）點(diǎn)擊“組合圖線”，然后點(diǎn)擊“添加圖線”，X軸選時(shí)間，左Y軸選擇F1，圖線顏色選“紅色”，線性選擇“實(shí)線”。
（4）再點(diǎn)擊“添加圖線”，X軸選時(shí)間，左Y軸選擇F2，圖線顏色選“黑色”，線性選擇“實(shí)線”。
（5）點(diǎn)擊“調(diào)零”，然后點(diǎn)“開始”實(shí)驗(yàn)。
（6）燒斷細(xì)線，兩個(gè)傳感器分別記錄彈簧彈力和繩彈力隨時(shí)間變化的情況。
（7）然后利用圖線控制調(diào)整圖線的大小。
（8）通過實(shí)驗(yàn)圖像（圖3）的對(duì)比，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
鉤碼的質(zhì)量大一些，細(xì)繩的彈性要小。
彈簧和細(xì)繩的彈力隨時(shí)間變化的圖像（圖3）。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
兩個(gè)力在同一坐標(biāo)系下的圖像對(duì)比，得知在細(xì)繩燒斷瞬間，彈簧的彈力（紅色圖線）還未變化，而繩子的彈力（藍(lán)色圖線）已經(jīng)變化。所以在處理實(shí)際問題時(shí)，建立如下兩種模型：
（1）“輕繩”模型：輕繩的重力可忽略，發(fā)生形變產(chǎn)生彈力。若斷后，其中彈力立即消失。
（2）“輕彈簧”模型：輕彈簧的重力可忽略，因其發(fā)生形變需要一定時(shí)間，其彈力不能發(fā)生突變，但當(dāng)彈簧和橡皮筋被剪斷瞬間，其所受的彈力可以看成不變。
3 說 明
在動(dòng)力學(xué)問題中，物體受力情況在某些時(shí)候會(huì)發(fā)生突變。根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)性，物體受力發(fā)生突變時(shí)，物體的加速度也會(huì)發(fā)生突變，突變時(shí)刻物體的狀態(tài)稱為瞬時(shí)狀態(tài)。分析某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，要分兩步，先明確瞬間前物體所受各力的大小和方向；再明確瞬間后哪些力不變，哪些力突變，即分析瞬時(shí)前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度。
通過DIS實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更好地理解繩和彈簧彈力的區(qū)別，進(jìn)而學(xué)會(huì)處理瞬時(shí)性問題。
參考文獻(xiàn)：
[1]高中物理拓展型課程Ⅰ第一冊(cè)（試用本）[M].上海：科學(xué)技術(shù)出版社，2007.
關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì)思想；教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)；教學(xué)過程設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）09-302-01
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思想
動(dòng)量守恒定律的傳統(tǒng)講法是從牛頓第二定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律，或是通過大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)出動(dòng)量守恒定律。傳統(tǒng)講法由于沒有教師的演示實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生對(duì)導(dǎo)出的動(dòng)量守恒定律缺乏感性認(rèn)識(shí)，不利于學(xué)生順利地去認(rèn)識(shí)現(xiàn)象，建立概念與規(guī)律，以及應(yīng)用規(guī)律去解決具體問題。其實(shí)，動(dòng)量守恒定律并不依附于牛頓第二定律和第三定律，它本身是有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的獨(dú)立的物理定律。所以應(yīng)通過演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生討論并總結(jié)規(guī)律，有利于學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的掌握。
二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
1、知識(shí)與技能：
（一）理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)，知道定律的運(yùn)用條件和適用范圍；
（二）會(huì)利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律；
（三）會(huì)用動(dòng)量守恒定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。
2、過程與方法：
（一）通過對(duì)動(dòng)量守恒定律的學(xué)習(xí)，了解歸納與演繹兩種思維方法的應(yīng)用；
（二）知道動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)探究方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：
（一）培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的能力，積極參與合作探究的能力；
（二）培養(yǎng)實(shí)事求是、具體問題具體分析的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍的探究精神；
（三）使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)成功的快樂；
（四）培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)、物理規(guī)律進(jìn)行橫向比較與聯(lián)系的習(xí)慣，養(yǎng)成自主構(gòu)建知識(shí)體系的意識(shí)。
三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
四、教學(xué)分析評(píng)價(jià)
按認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)教學(xué)過程，突出對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解，從實(shí)例入手，然后實(shí)驗(yàn)探究，理論推導(dǎo)等環(huán)節(jié)，得出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)方式（文字表達(dá)和數(shù)學(xué)表達(dá)），使學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的來龍去脈、確切涵義、適用條件有了清晰的認(rèn)識(shí)，并通過課堂訓(xùn)練反饋，使學(xué)生初步掌握了動(dòng)量守恒定律的實(shí)際應(yīng)用。
突出了學(xué)生的主體地位，教給學(xué)生方法，注意培養(yǎng)能力，在教學(xué)過程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生有觀察、有計(jì)算、有推理論證、有歸納總結(jié)、有閱讀理解，通過學(xué)生自己獨(dú)立思考、手腦并用掌握知識(shí)，把發(fā)展能力與掌握知識(shí)結(jié)合起來，使培養(yǎng)能力貫徹在整個(gè)教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。
教學(xué)過程中利用現(xiàn)代技術(shù)手段，擴(kuò)大學(xué)生感知量，發(fā)展學(xué)生興趣，兩段錄像、定量計(jì)算、定性演示實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)設(shè)的物理情景對(duì)學(xué)生感知物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的求知欲有重要作用。
關(guān)鍵詞：成人教育；課程之間橫向聯(lián)系；剛?cè)岵?jì)；教學(xué)方法
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）18-0204-02
一、教學(xué)過程中的強(qiáng)灌不可避免
成人教育，面授時(shí)間有限，強(qiáng)行灌輸不可避免。強(qiáng)行，指不容商量；按大綱規(guī)定必須掌握的，達(dá)不到則不符合及格的基本要求。灌輸，是指所授知識(shí)點(diǎn)無論理解與否都必須牢記，后續(xù)的教學(xué)將以此作支點(diǎn)；不可以在這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上懷疑停留，以免延誤教學(xué)進(jìn)度。
在教學(xué)中，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)在許多方面決定了學(xué)生將要學(xué)什么[1]，進(jìn)而也就影響了學(xué)生某時(shí)段的目的任務(wù)。老師布置的作業(yè)，尤其是必須完成的剛性作業(yè)，給學(xué)生施加了必要的壓力。若完全取消壓力，學(xué)生是很難學(xué)好的。人有惰性，使學(xué)生沒有壓力并失去目的任務(wù)的教學(xué)活動(dòng)，效果值得懷疑，至少是要影響進(jìn)度的。思而不學(xué)則怠。如果所有的作業(yè)均為愿做則做、可做可不做的柔性作業(yè)要求，書則是可看可不看，課堂上也沒有必須牢固掌握的內(nèi)容，學(xué)生的目的任務(wù)將會(huì)模糊，其學(xué)習(xí)過程也極易松懈、中斷。
例如，用牛頓第二定律解題。首先，牛頓第二定律的記憶理解是強(qiáng)制性的要求。如果不知牛頓第二定律是何物，或心存懷疑故不敢用，則談不上如何用牛頓第二定律解題的事情。當(dāng)然，我們也安排有牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)課。但那是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，是為了加深對(duì)牛頓第二定律的記憶與理解，而不是為了啟發(fā)學(xué)生們自己悟出牛頓第二定律。如果事先沒有要求預(yù)習(xí)，沒有任何預(yù)設(shè)前題，希望學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中悟出什么科學(xué)道理，那情況會(huì)怎樣呢？實(shí)踐的結(jié)果是這樣的：一部分學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)內(nèi)容太簡(jiǎn)單而覺得枯燥。“為什么一定要寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告呢？一定要交嗎？”“我在初三就已經(jīng)清楚牛頓第二定律了，這實(shí)驗(yàn)沒什么可做的。”“實(shí)驗(yàn)課非上不可嗎？我要請(qǐng)假。”……還有另一部分學(xué)生也不會(huì)自己悟出牛頓第二定律，倒是可能會(huì)悟出其他東西。“氣孔噴出的氣吹在臉上很舒服。辦公桌上若設(shè)計(jì)成這樣的裝置則是一種很好的空調(diào)。”“砝碼盤拉著滑塊跑，倆人步調(diào)一致，又遠(yuǎn)遠(yuǎn)離開著，像朋友心心相印且默契。”……甚至有的學(xué)生干脆暗自玩手機(jī)打游戲或發(fā)短信，消磨時(shí)間。即使個(gè)別人在老師的啟發(fā)下自己悟出了什么東西（如轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的忽略對(duì)計(jì)算的影響），并得到老師的肯定，則是那幾個(gè)少數(shù)人悟出的，不是大家悟出的，對(duì)大家來說，還是強(qiáng)灌（要求強(qiáng)記其他同學(xué)悟出來的東西），這就成了另一種形式的強(qiáng)行灌輸。
可見，某些短時(shí)間范圍內(nèi)將某些局部?jī)?nèi)容強(qiáng)灌給成人學(xué)生是正常教學(xué)所免不了的。上例的實(shí)驗(yàn)中，牛頓第二定律不容懷疑，目的只是驗(yàn)證。較大的數(shù)據(jù)差別要分析誤差來源，而不能得出牛頓第二定律不成立的結(jié)論。并要按要求寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。欲徹底杜絕強(qiáng)灌，將影響課程進(jìn)度，且還會(huì)夾雜另一種形式的強(qiáng)灌。
眾所周知，強(qiáng)灌式的教學(xué)方法是很有害處的。既然不可杜絕，那就應(yīng)該分析一下這些害處是如何產(chǎn)生的。
二、強(qiáng)灌式教學(xué)弊病產(chǎn)生的原因
我在《建筑力學(xué)》的教學(xué)中曾經(jīng)有這樣的經(jīng)歷：學(xué)生沒有完成規(guī)定必做的作業(yè)。經(jīng)向?qū)W生了解后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的許多課外時(shí)間被用于做高數(shù)作業(yè)了；這是因?yàn)楦邤?shù)老師所布置的作業(yè)更多，對(duì)學(xué)生的作業(yè)要求也更嚴(yán)、催得也更緊。我當(dāng)然心有不甘，于是也加大加重作業(yè)要求，以免課外時(shí)間都被高數(shù)擠占而影響力學(xué)的學(xué)習(xí)。幾個(gè)星期之后，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)作業(yè)內(nèi)容的掌握更差了，抄作業(yè)是普遍現(xiàn)象。通常一個(gè)班只有三四個(gè)學(xué)生在努力做作業(yè)。聽學(xué)生反映，他們對(duì)高數(shù)的掌握也更吃力了，也在抄。我的努力適得其反了。是何原因？
一個(gè)成人學(xué)生，其生理狀況符合一定的醫(yī)學(xué)規(guī)律，其大腦的工作情況也符合一定的科學(xué)規(guī)律。故而在一天內(nèi)，其有效的學(xué)習(xí)時(shí)間是有限的。超過該時(shí)限的“學(xué)習(xí)行為”收效極小，甚至?xí)?duì)其之前的學(xué)習(xí)收獲有一定的破壞作用。
當(dāng)大腦疲憊時(shí)，尚未完成的“必做工作”，會(huì)因其困難被放大而對(duì)學(xué)習(xí)積極性造成錯(cuò)傷，從而造成情緒消極。而消極的情緒是會(huì)延展的，會(huì)對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)造成妨礙。學(xué)生的有效學(xué)習(xí)時(shí)間對(duì)某一門課程的要求來說，確實(shí)是綽綽有余的。因而就某一個(gè)教師來說，其要求并不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)灌的害處；但同時(shí)幾門課、幾個(gè)任課教師要求的迭加，則通常會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出學(xué)生有效學(xué)習(xí)時(shí)間的允許，因而就剝奪了學(xué)生“思”的空間。學(xué)而不思則惘。更談不上快樂學(xué)習(xí)的高效。這就形成了任課教師之間的競(jìng)爭(zhēng)與不協(xié)調(diào)，極易造成學(xué)生的不堪重負(fù)，像是惡性競(jìng)爭(zhēng)。這是造成強(qiáng)灌法害處的一個(gè)原因。
有句俗話：世上沒有不可教的學(xué)生，只有不稱職的老師。這里的不稱職，除了責(zé)任心不強(qiáng)等等之外，還包括了不得法。而這不得法，也包括不能做到盡力了解學(xué)生，因材施教。而對(duì)學(xué)生身負(fù)的壓力、處境、困難的不了解則是對(duì)學(xué)生的另一種不了解。
以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)有機(jī)的整體；對(duì)于一個(gè)學(xué)生班級(jí)來說，各個(gè)課程的開設(shè)都是這個(gè)整體中不可分割的有機(jī)組成部分。某課教師與其他課程爭(zhēng)搶學(xué)生有效學(xué)習(xí)時(shí)間，則與培養(yǎng)學(xué)生的中長(zhǎng)期目標(biāo)不完全合拍。各課程所布置的作業(yè)，應(yīng)當(dāng)有剛性的“必做題”與柔性的“選做題”之分。不做作業(yè)是難以學(xué)好的，但是剛性的“必做題”布置得太多，并不能達(dá)到預(yù)期的效果。不同學(xué)生個(gè)體之間，不僅是聰慧程度、基礎(chǔ)厚薄、學(xué)習(xí)自理能力等等有所區(qū)別之外，而且在感興趣的學(xué)習(xí)方向上也是有差異的。高強(qiáng)度的訓(xùn)練不可能完全消除這種差異。因而在某一課程中對(duì)學(xué)生布置的“必做題”如果量太大，則對(duì)不同學(xué)生的壓力會(huì)有相當(dāng)大的差異，這種差異并不完全是前面一階段學(xué)得好不好所決定的。對(duì)于柔性作業(yè)，同一個(gè)學(xué)生班的各個(gè)任課老師需建立聯(lián)系。對(duì)于所有柔性作業(yè)均不完成，或均不感興趣的學(xué)生，各任課老師應(yīng)心中有數(shù)，并及時(shí)向班主任反應(yīng)。
當(dāng)學(xué)生大腦疲憊時(shí)，需要自己及時(shí)調(diào)節(jié)。若此時(shí)轉(zhuǎn)向既非困難又非“必做”，尤其是還符合自身興趣的其他功課，則將是一種很好的調(diào)節(jié)。當(dāng)今社會(huì)，多才多能的大學(xué)生有更多被認(rèn)可的機(jī)會(huì)[2]。也就是說，即使學(xué)生對(duì)某一門課程沒有投入全力，只要他將主要精力用到了其他課程的學(xué)習(xí)上，就基本符合我們培養(yǎng)的方向。因此，任課老師之間建立聯(lián)系，減少爭(zhēng)搶課余時(shí)間的不和諧競(jìng)爭(zhēng)，采用剛?cè)岵?jì)的教學(xué)方法，不僅有利于課程的教學(xué)，有利于避免學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，也有利與學(xué)生的發(fā)展。與其他課程教師之間聯(lián)系、打交道，是較為復(fù)雜的任務(wù)。但為了培養(yǎng)學(xué)生，不應(yīng)故意回避，這才是對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)的態(tài)度。
三、教學(xué)應(yīng)用舉例
上面的觀點(diǎn)，我們應(yīng)用到了本校函授長(zhǎng)建本12等四個(gè)班的合班課“建筑力學(xué)”的教學(xué)過程中。
該課程為60課時(shí)集中面授課，根據(jù)在職函授學(xué)生的特點(diǎn)，課程中所布置的剛性作業(yè)僅僅是限于兩課時(shí)內(nèi)肯定可以完成的。分量均不重，例如：
1.截面上的全應(yīng)力的方向（ ）
A.平行于截面 B.垂直于截面
C.可以與截面任意夾角 D.與截面無關(guān)
2.脆性材料的延伸率（ ）
A.小于5% B.小于等于5%
C.大于5% D.大于等于5%
3.塑性材料的名義屈服應(yīng)力使用（ ）
A.σS表示 B.σb表示
C.σp表示 D.σ0.2表示
……
再比如一些跟課堂講授概念相關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算題，只要上課認(rèn)真聽，就肯定可以做出的。
此外布置了大量的柔性（自由選做的）作業(yè)，包括傳動(dòng)主軸設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算，力學(xué)模型的有限元分析，運(yùn)動(dòng)干涉，建筑構(gòu)件實(shí)際承載力分析及計(jì)算，還可以利用軟件進(jìn)行構(gòu)件受力、變形、破壞等動(dòng)畫仿真。
該課程在教學(xué)過程中，老師還了解了班里其他課程作業(yè)情況及作業(yè)完成情況，以及班上哪些學(xué)生在何種崗位從事何種工作、經(jīng)常需解決的力學(xué)問題有哪些、哪些人對(duì)電腦、網(wǎng)絡(luò)很有興趣、哪些人數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較好等等。另外，我們?cè)谡麄€(gè)課程進(jìn)行的過程中，還頻繁與各班班干部保持溝通，了解各個(gè)班級(jí)其他課程的作業(yè)情況以及班里各個(gè)同學(xué)完成其他課程作業(yè)的情況。
雖然是柔性作業(yè)，但因?yàn)槟軌蚺c所從事的工程實(shí)踐密切結(jié)合，或?qū)^續(xù)學(xué)習(xí)、研究有所幫助，絕大多數(shù)學(xué)生都能抓緊大量的課外時(shí)間積極完成作業(yè)，并很富創(chuàng)造性。
這是一次對(duì)教學(xué)方法與理念的積極探索。在針對(duì)成人基礎(chǔ)理論教學(xué)的教改研究中可供參考。
參考文獻(xiàn)：
一、教材分析
牛頓第二定律在高中物理教學(xué)中占有重要地位，這一知識(shí)點(diǎn)既是重點(diǎn)也是難點(diǎn).該定律作為聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁，要求學(xué)生對(duì)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、物體受力情況的分析和對(duì)各種力的求解熟練掌握，同時(shí)要求學(xué)生能在“知道受力求解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量”和“知道物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量求解受力”之間靈活轉(zhuǎn)換.
在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 物理 （必修一）》中，將這一定律的教學(xué)分解為3節(jié)：影響加速度的因素（第二節(jié)）、探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系（第三節(jié)）、牛頓第二定律（第四節(jié)）.這樣就把難點(diǎn)分解，使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)到理性分析，從定性了解到定量計(jì)算，逐步深入，更容易掌握牛頓第二定律這一重要規(guī)律的本質(zhì)意義.
而本章的課堂演示實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)的過程中充當(dāng)著相當(dāng)重要的作用.做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生在上節(jié)課定性了解“加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系”的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步從定量的角度去理解牛頓第二定律的數(shù)量關(guān)系及三個(gè)物理量之間的邏輯關(guān)系.
二、實(shí)驗(yàn)方案及其對(duì)比
圖1方案1： 這是教材中的方案.如圖1，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪后一端固定鉤碼，另一端與小車相連.紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，拉緊紙帶使小車緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
實(shí)驗(yàn)步驟：1.平衡摩擦力.不掛鉤碼，逐漸墊高木板沒有滑輪的一端，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，直到紙帶上留下的點(diǎn)跡間隔均勻.2.在細(xì)線一端掛上適量的鉤碼，拉緊紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放紙帶.記錄鉤碼的質(zhì)量m、計(jì)算小車的加速度a.3.不改變小車質(zhì)量，適量增加鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)第2步幾次.4.在滿足m
在這個(gè)方案中，為了數(shù)據(jù)記錄的方便，采取了近似的手段——小車所受合外力F近似等于鉤碼重力mg，但實(shí)際上F
對(duì)小車和鉤碼分別作受力分析，如圖2所示.
對(duì)小車和鉤碼分別應(yīng)用牛頓第二定律
圖2圖3從以上分析可知，小車真正的合外力是細(xì)線的拉力T，mg比T大.在Microsoft Excel軟件中根據(jù)以上公式計(jì)算出細(xì)線拉力T，以加速度a為縱坐標(biāo)，分別以鉤碼重力mg和細(xì)線拉力T為橫坐標(biāo)，作出散點(diǎn)圖如右圖所示.由圖可見，a-T圖是一過原點(diǎn)的直線，而a-mg圖則明顯偏離，且mg越大，mg與合力T之間的偏差越明顯.若小車質(zhì)量M=500 g，當(dāng)mg=50 g時(shí)，偏差已達(dá)10%，這種“近似”明顯不合理.
由數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)m
但在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，有如下三個(gè)問題：
1.若m過小，由于滑輪的摩擦力未在“平衡摩擦力” 步驟中計(jì)入，小車不能被拉動(dòng).
2.若加速度過小，本實(shí)驗(yàn)無論采取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是位置傳感器，在計(jì)算加速度時(shí)都會(huì)出現(xiàn)較大的偶然誤差而令實(shí)驗(yàn)結(jié)果大受影響.
3.本實(shí)驗(yàn)在學(xué)生認(rèn)知的過程中起到重要的作用，它是學(xué)生理解“加速度的影響因素”及“加速度如何受到力、質(zhì)量的影響”的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，如果實(shí)驗(yàn)中采用了“近似”地記錄合外力，必然影響實(shí)驗(yàn)的可信性.
方案2：如圖4，利用動(dòng)滑輪及力傳感器，直接測(cè)量細(xì)線的拉力.使用位置傳感器測(cè)量小車的加速度.
圖4實(shí)驗(yàn)步驟：1.平衡摩擦力.2.將細(xì)線的一端連結(jié)小車，跨過定滑輪和動(dòng)滑輪后與力傳感器連結(jié).3.將鉤碼懸吊在動(dòng)滑輪下，牽引小車使動(dòng)滑輪靠近定滑輪.4.開始采集數(shù)據(jù)，釋放小車.5.記錄力傳感器示數(shù)的平均值F，在Logger pro軟件中求出位置傳感器示數(shù)的斜率，即為小車的加速度a.6.改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟3～5多次.7.分別以小車的加速度a、所受的合外力F為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)，畫出a-F圖.
相對(duì)方案1，鉤碼的質(zhì)量無須再測(cè)量，在平衡好摩擦力的前提下，可以認(rèn)為力傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)即為小車真正的合外力，無須再“近似”.
但應(yīng)用該方案2進(jìn)行“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，由于細(xì)線的拉力會(huì)隨著小車質(zhì)量M的改變而改變，因此，小車所受的合外力并不是嚴(yán)格的一個(gè)恒力.
方案3：如圖5， 將研究對(duì)象從小車改為小車與鉤碼所組成的整體.
圖5實(shí)驗(yàn)步驟：1.測(cè)量鉤碼及小車的總質(zhì)量M、每個(gè)鉤碼的質(zhì)量.2.將部分鉤碼Δm放在小車上，平衡摩擦力.3.將步驟2中的剩余鉤碼m掛在懸線末端，牽引小車直至鉤碼靠近定滑輪，開始采集數(shù)據(jù)，釋放小車.4.記錄小車加速度a、鉤碼質(zhì)量m.5.將小車內(nèi)的鉤碼Δm轉(zhuǎn)移到懸吊的鉤碼下，重復(fù)步驟3、4.6.分別以加速度a、鉤碼的重力mg為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)，畫出系統(tǒng)的a-F圖.
據(jù)上面的分析，只要不改變鉤碼、小車的總質(zhì)量，只將鉤碼從小車上轉(zhuǎn)移到懸吊的鉤碼下，便可在保證系統(tǒng)總質(zhì)量不變的情況下改變其所受合外力.本方案適合演示“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，但需向?qū)W生說明該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是鉤碼及小車.
以上三種方案，各有優(yōu)缺點(diǎn).第一種方案，優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單，演示的規(guī)律性強(qiáng)，缺點(diǎn)是有較明顯誤差；第二種方案，優(yōu)點(diǎn)是誤差極小，缺點(diǎn)時(shí)對(duì)器材要求較高；第三種方案，優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是需要引入“系統(tǒng)”這一課程標(biāo)準(zhǔn)外的概念.
【關(guān)鍵詞】慣性力速度
慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念, 同時(shí)它又是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念，物體在運(yùn)動(dòng)過程中由于所具有的這種屬性而表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，我們稱之為慣性現(xiàn)象。慣性現(xiàn)象在我們生活中無處不在，為使學(xué)生正確理解慣性概念，解釋慣性現(xiàn)象，在教學(xué)中必須講清下面幾點(diǎn)。
一、慣性的意義
大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。一個(gè)物體，只要不受外力作用，原來靜止的就會(huì)一直靜止下去，而原來運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于：慣性是否是物體的性質(zhì)？牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律告訴我們，任何物體均具有慣性。因此說慣性是物體的固有屬性。不論宏大物體，還是微小粒子；不論固體、液體、氣體；不論靜止物體，還是運(yùn)動(dòng)物體；不論物體在地球上,還是在月球上。一切物體在任何時(shí)刻，任何情況下都具有慣性。這一點(diǎn)應(yīng)講深、講透。教師應(yīng)抓住概念中的關(guān)鍵字"一切物體都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)"，反復(fù)講授，引導(dǎo)學(xué)生討論，理解概念本身含義。教師應(yīng)在下列方面講清其內(nèi)涵：慣性是物體的固有屬性。既然是固有性質(zhì)，就不能說物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)有慣性，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變或所受合外力不為零時(shí)就沒有慣性，也不能說慣性"僅在物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)起作用"，而"在物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變或所受合外力不為零時(shí)不起作用"。再結(jié)合"行駛中的汽車或火車，由于慣性,不能立刻停止，即使緊急剎車,也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來"這一實(shí)例，指出"對(duì)運(yùn)動(dòng)物體即使加上很大的阻力，要使它停下來仍需一段時(shí)間"正是運(yùn)動(dòng)物體要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)表現(xiàn)；再以汽車出發(fā)時(shí)即使加大油門使?fàn)恳艽螅膊豢赡芰⒖涕_得很快為例闡明"對(duì)靜止物體即使加上很大的推動(dòng)力,要使它達(dá)到某一速度仍需一段時(shí)間"也正是靜止的物體要保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)表現(xiàn)。然后根據(jù)這兩方面的表現(xiàn)，對(duì)照概念，使學(xué)生明確慣性是物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種"惰性"，即使物體受到外力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，但它的"惰性"還是存在。因此慣性不會(huì)消滅，是物體本身具有的。
二、"慣性"與"第一定律"的區(qū)別
學(xué)生往往把牛頓第一定律的內(nèi)容當(dāng)做慣性概念，即"慣性"與"慣性定律"混為一談。這也正是他們認(rèn)為物體只有在不受外力作用時(shí)才有慣性。為了糾正這種錯(cuò)誤，除了使學(xué)生能準(zhǔn)確地?cái)⑹鰬T性和牛頓第一定律的內(nèi)容外，還應(yīng)該使學(xué)生知道它們的區(qū)別：慣性是一切物體固有的屬性，是不依外界(作用力)條件而改變，它始終伴隨物體而存在。牛頓第一定律則是研究物體在不受外力作用時(shí)如何運(yùn)動(dòng)的問題，是一條運(yùn)動(dòng)定律，它指出了"物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)"的原因.而慣性是"物體具有保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)"的特性，兩者完全不同。為何牛頓第一定律又叫慣性定律，是因?yàn)槎芍兴枋龅默F(xiàn)象是物體的慣性的一個(gè)方面的表現(xiàn)，當(dāng)物體受到外力作用(合外力不為零)時(shí)，物體不可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。但物體力圖保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)(慣性)仍頑強(qiáng)地表現(xiàn)出來。
三、"慣性"與牛頓第二定律的關(guān)系
慣性是物體固有的屬性，不論物體是否受力都具有的性質(zhì)。當(dāng)物體沒有受外力作用時(shí)，靜者恒靜，動(dòng)者恒作勻速直線運(yùn)動(dòng)，是物體慣性的表現(xiàn)；當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，物體的慣性表現(xiàn)于對(duì)外界作用的"抵抗性"（此即牛頓所說"抵抗能力"的含意）。這種"抵抗性"即為不愿意改變?cè)械臓顟B(tài)而表現(xiàn)出慣性現(xiàn)象。由于物體在不受外力作用下保持其速度不變,因而物體運(yùn)動(dòng)速度的變化才跟物體的受力相關(guān)。也就是說，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，但力不能改變物體的慣性。亦即慣性描述了物質(zhì)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，第二定律說明產(chǎn)生加速度的原因，并定量給出公式。 慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等各種條件均無關(guān)系！所以牛頓第二定律中F=ma就很好的體現(xiàn)了加速度與物體具有的慣性之間的關(guān)系，即物體加速度與其本身質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)改變一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，物體質(zhì)量如果越大，則其具有的慣性越大。改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所需要的力就成正比變大，所以你在使用F=ma這個(gè)公式時(shí)，已經(jīng)考慮了慣性（質(zhì)量m）的大小。
四、"慣性"與"力"的區(qū)別
學(xué)生往往把"慣性"當(dāng)做力,認(rèn)為"子彈離開槍口后還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)"、"水平道路上運(yùn)動(dòng)著的汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后還要向前運(yùn)動(dòng)"這些都是"慣性"這個(gè)力作用的結(jié)果等。為了糾正這種錯(cuò)誤,可結(jié)合力的概念,要求學(xué)生去尋找施力物體，讓他們碰壁，再引導(dǎo)學(xué)生分析慣性與力的區(qū)別：①物理意義不同：慣性是指物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，而力是指物體對(duì)物體的作用。慣性是物體本身的屬性，始終具有這種性質(zhì)，它與外界條件無關(guān)；力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時(shí)才有，離開了物體就無所謂力。②構(gòu)成的要素不同：慣性只有大小，沒有方向和作用點(diǎn)，而大小也沒有具體數(shù)值，無單位；力是由大小,方向和作用點(diǎn)三要素構(gòu)成，它的大小有具體的數(shù)值，單位是牛。③慣性是保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)；力作用則是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
五、"物體慣性"與"外力作用"的辨證關(guān)系
物體原來具有某個(gè)速度，物體慣性則力圖使其繼續(xù)保持這一速度，但力圖保持與能否保持則是不同的。當(dāng)物體受到合外力為零時(shí)，物體可保持這個(gè)速度，當(dāng)物體所受合外力不為零時(shí)，物體便不能再保持原來的速度，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就發(fā)生了變化。物體的慣性和外力作用這一對(duì)矛盾的對(duì)立統(tǒng)一，形成了宏觀物體的形形的各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。如果沒有外力，物體也就沒有復(fù)雜多樣的運(yùn)動(dòng)形式；如果沒有慣性，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變不需要力的作用。只有當(dāng)我們理解了慣性與外力作用的辨證關(guān)系，就不難解釋慣性現(xiàn)象。例如"錘子松了，把錘把的一端在物體上撞幾下，錘頭就能緊套在錘柄上"這是因?yàn)殄N與柄原來都向下運(yùn)動(dòng)，柄撞在物體上受到阻力作用，改變了它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就停止了運(yùn)動(dòng)，錘頭沒受阻力仍保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，這樣錘頭就緊套在錘柄上了。
六、"慣性"與"速度"的區(qū)別.
關(guān)鍵詞：回歸思維；模型；學(xué)習(xí)方法
同學(xué)們，你還在為學(xué)習(xí)方法的選擇不當(dāng)而困擾嗎？還在為你在學(xué)習(xí)上付出的與收獲的不成正比而埋怨嗎？如果有，不妨擠點(diǎn)時(shí)間來相互探討一下學(xué)習(xí)的方法。
學(xué)習(xí)本無定法，但有一定規(guī)律的準(zhǔn)則，在我們每個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)中，不難發(fā)現(xiàn)，知識(shí)都是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，層層推進(jìn)，而在逐漸深入學(xué)習(xí)的過程中，前面的知識(shí)無時(shí)無刻都貫穿其中，這就是我們知識(shí)呈現(xiàn)的一定規(guī)律，由簡(jiǎn)到繁，最后體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用。
掌握了基礎(chǔ)知識(shí)以及它們的一般規(guī)律，我們還得加以熟練地運(yùn)用。談到知識(shí)的運(yùn)用，這就是我們的問題了，在我們大多學(xué)生中，上課都能聽懂老師的講解，但要自己親自去解決實(shí)際問題，則是丈二的和尚（摸不著頭腦）。
我們?cè)谔幚韱栴}時(shí)，一般會(huì)出現(xiàn)混輪、定勢(shì)和模糊效應(yīng)，也就是當(dāng)花很多時(shí)間把題做出來時(shí)，自己心中并沒有多大把握是正確的，這樣“運(yùn)用”知識(shí)會(huì)有怎樣的效果呢？當(dāng)然沒有多大的效果。
運(yùn)用知識(shí)的前提是熟練掌握知識(shí)，在掌握的基礎(chǔ)上就得輔以適當(dāng)?shù)姆椒ā７椒ㄓ星О俜N，該選哪一種才適合自己呢？針對(duì)知識(shí)呈現(xiàn)的相關(guān)規(guī)律，我們就其回歸思維方法與大家分享一下。
所謂回歸，就是把問題回歸到每個(gè)相聯(lián)系的基本知識(shí)，他們是基本概念或基本公式，而不是單純的停留在問題這個(gè)層面上去思考。
例如，在判斷物體是否運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要把機(jī)械運(yùn)動(dòng)的定義（一物體相對(duì)另一物置的變化）搬出來，結(jié)果顯然就出來了，而不管問題的情景怎么設(shè)置都逃不了基本的定義。再如，在理解物體運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，回歸到加速度的比值定義（速度隨時(shí)間的變化量），意思就是只要速度隨時(shí)間在變化（包括速度的方向），物體就具有加速度，而它的物理意義是“單位時(shí)間里速度的改變量”，同時(shí)再順便掌握加速度的方向與速度變化的方向始終一致，從這兩方面去掌握加速度的本質(zhì)，在應(yīng)用中就游刃有余。這些就是回歸思維，而我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用時(shí)還會(huì)碰到很多類似的問題，遇到時(shí)用它來處理相關(guān)題型是很快捷方便的。
錯(cuò)誤的受力分析：一些學(xué)生在分析物體2受力時(shí)，由于它具有向右的加速度，會(huì)在水平方向上畫出一個(gè)水平向右的力叫驅(qū)動(dòng)力，摩擦力水平向左，說是這兩個(gè)力的合力水平向右，提供物體2的加速度，這位同學(xué)在受力分析時(shí)，思維混亂，沒有回歸到產(chǎn)生力的本質(zhì)上來，想當(dāng)然的多畫出一些力來，導(dǎo)致分析錯(cuò)誤，出現(xiàn)這種思維混亂不清，是基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢的表現(xiàn)。而正確的受力分析應(yīng)該是：
物體1：豎直方向所受的重力和沿輕繩斜向上繩子的彈力（拉力），這兩個(gè)力的合力水平向右，提供物體1水平向右的加速度，結(jié)合三角形定則，得出 ，繩子的拉力為 。
物體2：豎直向下的重力，豎直向上的支持力和繩子的拉力， 平衡式為；水平方向受水平向右的靜摩擦力，由水平方向牛頓第二定律得：，由于物體1和物體2加速度相同，所以。
正確答案：BD
反思：本題考查的知識(shí)點(diǎn)有：牛頓第二定律的應(yīng)用、由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷靜摩擦力產(chǎn)生的方向以及大小計(jì)算和受力分析圖在實(shí)際問題中的正確畫法，屬于連接體模型，偏簡(jiǎn)單，應(yīng)要求學(xué)生熟練掌握此類題型的分析思路。
易錯(cuò)1漏掉重力
例1一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多），圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2。它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0。設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2，R與v0應(yīng)滿足關(guān)系式是
錯(cuò)解依題可知在A球通過最低點(diǎn)時(shí)，圓管給A球向上的彈力N1為向心力，則有
B球在最高點(diǎn)時(shí)，圓管對(duì)它的作用力N2為向心力，方向向下，則有
因?yàn)閙2由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒，則有
錯(cuò)解原因錯(cuò)解形成的主要原因是向心力的分析中缺乏必要的受力分析。
分析解答首先畫出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖1所示。A球在圓管最低點(diǎn)必受向上彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1=N2。
評(píng)析比較復(fù)雜的物理過程，如能依照題意畫出草圖，確定好研究對(duì)象，逐一分析就會(huì)使問題變得簡(jiǎn)單明了。再找出其中的聯(lián)系就能很好地解決問題。
易錯(cuò)2亂套公式V=gR解題
例2如圖2所示，一擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的擺，擺球質(zhì)量為m，帶電量為-q，如果在懸點(diǎn)A放一正電荷q，且正、負(fù)電荷間存在沿二者連線的引力，引力大小F=Kq2L2。要使擺球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則擺球在最低點(diǎn)的速度最小值應(yīng)為多少？
易錯(cuò)3物理過程分析不清錯(cuò)解
例3用長(zhǎng)L=1.6m的細(xì)繩，一端系著質(zhì)量M=1kg的木塊，另一端掛在固定點(diǎn)上。現(xiàn)有一顆質(zhì)量m=20g的子彈以v1=500m/s的水平速度向木塊中心射擊，結(jié)果子彈穿出木塊后以v2=100m/s的速度前進(jìn)。問木塊能運(yùn)動(dòng)到多高？（取g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)）
錯(cuò)解在水平方向動(dòng)量守恒，有
①式中v為木塊被子彈擊中后的速度。木塊被子彈擊中后便以速度v開始擺動(dòng)。由于繩子對(duì)木塊的拉力跟木塊的位移垂直，對(duì)木塊不做功，所以木塊的機(jī)械能守恒，即
h為木塊所擺動(dòng)的高度。解①②聯(lián)立方程組得到v=8m/sh=3.2m
錯(cuò)解原因這個(gè)解法只片面考慮了機(jī)械能守恒，忽視了能否滿足沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)的條件，是錯(cuò)誤的。實(shí)際上，h=3.2m，就是木塊擺動(dòng)到了B點(diǎn)。如圖3所示，則它在B點(diǎn)時(shí)的速度vB應(yīng)滿足方程
mg=Mv2BL。
這時(shí)木塊的重力提供了木塊在B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。解上述方程得
vB=gL=4m/s
如果vB＜4m/s，則木塊不能升到B點(diǎn)，在到達(dá)B點(diǎn)之前的某一位置以某一速度開始做斜向上拋運(yùn)動(dòng)。而木塊在B點(diǎn)時(shí)的速度vB=4m/s，是不符合機(jī)械能守恒定律的，木塊在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為（選A點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)）
EB=mgh+12Mv2B
=1×10×3.2+12×1×42=40J
木塊在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為
EA=12Mv2=12×1×82=32J
兩者不相等。可見木塊升不到B點(diǎn)，而是升至h＜3.2m的某處。
事實(shí)上，在木塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中，速度逐漸減小。當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到某一臨界位置C時(shí)，如圖4所示，木塊所受的重力在繩子方向的分力恰好等于木塊做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。此時(shí)繩子的拉力為零，繩子便開始松馳了。木塊就從這個(gè)位置開始，以此時(shí)刻所具有的速度vC作斜上拋運(yùn)動(dòng)。木塊所能到達(dá)的高度就是C點(diǎn)的高度和從C點(diǎn)開始的斜上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度之和。
評(píng)析物體能否做圓周運(yùn)動(dòng),是看物體所受合力能否提供物體需要的向心力。若不能提供，物體將離開軌道。
[關(guān)鍵詞]浙江；高考；物理計(jì)算題；復(fù)習(xí)策略
[中圖分類號(hào)]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058（2017）17003203
浙江省作為高考改革的試點(diǎn)省，“7選3”模式的選考科目考試如今已進(jìn)行了四次，縱觀這四次物理卷中的計(jì)算題，命題風(fēng)格保持穩(wěn)定，嚴(yán)格遵照《考試說明》，考查點(diǎn)全面，注重考查能力，由淺入深、由易到難、難度適中、梯度和區(qū)分度合理，有利于高校人才的選拔。
全卷共23題，其中第19、20、22、23題為計(jì)算題，所占分值分別為9分、12分、10分、10分，共41分，累計(jì)占全卷總分的41%。第19、20題為學(xué)考、選考必做題，占21分；第22、23題為選考加試題，占20分。
一、計(jì)算題的命題特點(diǎn)
1.重視理論聯(lián)系實(shí)際
試題注意體現(xiàn)“物理來源于生活，又服務(wù)于社會(huì)”的理念，也就是說不少物理計(jì)算題的背景材料來源于日常生活，讓考生看起來有一種親近感，有利于考生答題。
如2015年10月卷第19題的
“
飼養(yǎng)員利用吹管將注射器射到動(dòng)物身上”，第20題的“公路上的避險(xiǎn)車道”；2016年4月卷第19題的“小明乘坐上海中心大廈快速電梯，從底層到達(dá)第119層觀光平臺(tái)”；2016年10月卷第19題的“列車進(jìn)站、暫停又出站的問題”，第20題的“游樂場(chǎng)的過山車”
（如圖1）；2017年4月卷第19題的“游船沿碼頭沿直線行駛到湖對(duì)岸”（如圖2），第20題的“S形單行盤山公路”，無不取材于生活實(shí)際背景，且大都配有真圖片，考生感覺親切自然，是“身邊的物理”，亦能夠起到緩解考生緊張心情的效果。
2.題型、考點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定
前兩道題均是力學(xué)綜合題，后兩道題則均是電磁學(xué)綜合題。第19題都是“運(yùn)動(dòng)學(xué)+動(dòng)力學(xué)”的綜合題，第20題都是功和能的綜合題，且常結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)；后兩題，一道是電磁感應(yīng)的綜合題，另一道是帶電粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合題。
3.難度適中，利于選拔
每道題都被分解成3～4個(gè)小問題，由易到難，易于考生下手，梯度合理，有較好的區(qū)分度。通過對(duì)教材中的主要物理規(guī)律的考查，落實(shí)了《考試說明》要求的考查“分析綜合能力、建立模型能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”的目的。
4.規(guī)律覆蓋全面
四道計(jì)算題幾乎涵蓋了所有重要的物理規(guī)律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等（見表1）。
從表1中可以看出，每年計(jì)算題的考點(diǎn)基本相同，都是物理學(xué)中一些重要的定理、定律，這些定理、定律在物理學(xué)中占有舉足輕重的地位。比如說第19題，考查
的就都是運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律。
二、選考物理復(fù)習(xí)策略
1.夯實(shí)基礎(chǔ)，提升能力
計(jì)算題考查的著眼點(diǎn)大都是最重要的知識(shí)和技能，復(fù)習(xí)中要以教材為本，扎扎實(shí)實(shí)抓好基礎(chǔ)。不放過一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，深刻領(lǐng)會(huì)物理概念的內(nèi)涵和外延，切忌不求甚解，要切實(shí)弄懂并能熟練運(yùn)用。對(duì)物理規(guī)律的適用條件、推導(dǎo)過程，都能了然于胸，并通過一定數(shù)量的習(xí)題訓(xùn)練，提高自己的解題技能。基礎(chǔ)打牢了，才能以不變應(yīng)萬變。
【例1】（2016年10月卷第19題）在某一段平直的鐵路上，一列以324km/h高速行駛的列車某時(shí)刻開始勻減速行駛，5min后恰好停在某車站（如圖3），并在該車站停留4min；隨后勻加速駛離車站，經(jīng)8.1km后恢復(fù)到原速324km/h。
（1）求列車減速時(shí)加速度的大小；
（2）若該列車總質(zhì)量為8.0×105kg，所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速的過程中牽引力大小；
（3）求列車從開始減速到恢復(fù)原速這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小。
分析：這是一道多過程的問題，先要弄清楚每個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，然后再考慮每個(gè)過程適用的物理規(guī)律，通常是利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律來解決這類問題。當(dāng)然，動(dòng)能定理就是運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律的一個(gè)綜合體，所以，在不少情況下我們利用動(dòng)能定理來求解此類問題往往也很方便。
題中所給各量的單位很多不是基本單位，需要考生自行換算成基本單位。第（1）問直接考查的是加速度的定義式a=ΔvΔt
；第（2）問命題組給出的標(biāo)準(zhǔn)答案是：
根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-0.1mg=ma′，v′2=2a′x，聯(lián)立兩式得a′=0.5m/s2，F(xiàn)=1.2×106N。
這是利用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得的結(jié)果。實(shí)際上，有不少考生是利用動(dòng)能定理（F-0.1mg）x=12mv′2-0
直接求解的，這樣更方便快捷。
題目雖然沒有要求畫出v-t圖像，但若能把它畫出來，如圖4所示，解答第（3）問時(shí)，就可以利用圖像中的“面積”表示位移，這樣更便捷，且直觀、簡(jiǎn)單，不容易出錯(cuò)，也方便回頭檢查。
2.加強(qiáng)學(xué)科內(nèi)的綜合訓(xùn)練
對(duì)力學(xué)、電磁學(xué)的主干知識(shí)進(jìn)行梳理串聯(lián)，加強(qiáng)縱橫聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。適量做一些典型的、有針對(duì)性的、難度稍大的綜合題，以檢驗(yàn)自己的解題能力，這樣可以暴露自己的弱點(diǎn)，也能為之后的彌補(bǔ)指明方向。在解題之后還應(yīng)該進(jìn)行反思，想想題目是哪些知識(shí)點(diǎn)的綜合？都用到了哪些規(guī)律？捋一捋自己的解題思路，還有沒有其他的解題路徑？與老師、同學(xué)的解法一樣嗎？誰的解法更好？這樣想得多了，就能夠舉一反三，面對(duì)新題就比較容易上手。其實(shí)掌握了一些經(jīng)典題的解題思路方法后，解題能力就會(huì)自然而然地提升到一個(gè)新的高度。
【例2】（2017年4月卷第23題）如圖5所示，在xOy平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出N個(gè)速率均為v的電子，形成寬為2b，在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對(duì)稱的電子流。電子流沿x方向射入一個(gè)半徑為R，中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里，電子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出，在磁場(chǎng)區(qū)域的正下方有一對(duì)平行于x軸的金屬平行板K和A，其中K板與P點(diǎn)的距離為d，中間開有寬度為2l且關(guān)于y軸對(duì)稱的小孔。K板接地，A與K兩板間加有正負(fù)、大小均可調(diào)的電壓UAK，穿過K板小孔到達(dá)A板的所有電子被收集且導(dǎo)出，從而形成電流。已知，b=32R
，d=l，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子間相互作用。
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）求電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸方向的夾角θ的范圍；
（3）當(dāng)UAK=0時(shí)，每秒經(jīng)過極板K上的小孔到達(dá)極板A的電子數(shù)；
（4）畫出電流i隨UAK變化的關(guān)系曲線（在答題紙上的方格內(nèi)）。
答案如下：
（1）軌道半徑，r=R，B=mveR；
圖6
（2）如圖6所示，設(shè)上端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸最大夾角為θm，由幾何關(guān)系sinθm=bR
得θm=60°。同理，下端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸最大夾角也為60°，故夾角的取值范圍是-60°≤θ≤60°；
圖7
（3）tanφ=ld得φ=45°（如圖7），y′=Rsinφ=22R
，設(shè)每秒進(jìn)入兩極板間的電子數(shù)為n，則nN
=y′b
=63
=0.82
，n=0.82N；
（4）由動(dòng)能定理得出遏止電壓Ue=
-12emv2
。與負(fù)y軸成45°角的電子的軌跡剛好與A板相切，其逆過程是類平拋運(yùn)動(dòng)，達(dá)到飽和電流所需的最小反向電壓
U′=-14e?mv2
，根據(jù)（3）可得飽和電流大小imax=0.82Ne，曲線如圖8所示。
分析：這是一個(gè)磁聚焦的問題，考點(diǎn)是“帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”，在《考試說明》中屬最高級(jí)要求。但教材中并未出現(xiàn)磁聚焦的概念，試想如果考生沒有接觸過類似的磁聚焦問題，想必很難立馬得出r=R的結(jié)果，可能在第（1）問上就要花費(fèi)不少時(shí)間去分析推導(dǎo)。相反，對(duì)那些遇到過磁聚焦問題的考生來講，可能早已記住了“軌道半徑=磁場(chǎng)半徑”結(jié)論，能直接寫出結(jié)果，并不需要耗費(fèi)過多的時(shí)間。這說明要學(xué)好物理完全依賴課本是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，一定數(shù)量的解題訓(xùn)練必不可少，當(dāng)然我們不是說搞“題海戰(zhàn)術(shù)”，而是說要有一定數(shù)量的習(xí)題作保證，才能見多識(shí)廣，熟悉各種題型及其對(duì)應(yīng)的解題套路。
《考試說明》明確指出，對(duì)能力的考核有六個(gè)方面，其中針對(duì)計(jì)算題的能力要求主要有三個(gè)方面，即“建立模型能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”。本題中的磁聚焦模型在題中業(yè)已建好，主要是考核“分析綜合能力”及“應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”，譬如第（2）、（3）問，就需要把磁場(chǎng)中心、軌道圓心與進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)、出場(chǎng)點(diǎn)連線，看出它是一個(gè)菱形，才能進(jìn)一步得出sinθm=bR
的關(guān)系，第（4）要畫出電流i隨UAK變化的關(guān)系曲線，這正應(yīng)了《考試說明》中“應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”中闡述的“必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)和分析”的要求。
這里特別要說一下有關(guān)第（3）問的求解，部分考生給出了如下的一種“解法”。
解：（3）如圖7所示，設(shè)P點(diǎn)與小孔的右邊緣的連線與豎直方向成φ角，因?yàn)閐=l，所以φ=45°，所以η=φ2θ
=45°60°
=34
，故每秒進(jìn)入兩極板間的電子數(shù)為n=34N
。
結(jié)果顯然與標(biāo)準(zhǔn)答案不一致，問題出在哪呢？
參照?qǐng)D6，設(shè)進(jìn)場(chǎng)縱坐標(biāo)為y的電子出場(chǎng)時(shí)與負(fù)y軸方向成θ角，由sinθ=yR
得y=Rsinθ，由該式可看出y與θ之間是非線性關(guān)系，所以粒子在y取值均勻分布的情況下，所對(duì)應(yīng)的出場(chǎng)角度θ一定是非均勻的。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤，無非是一種想當(dāng)然的思想作祟。不仔細(xì)推導(dǎo)，就主觀地認(rèn)為“均勻進(jìn)”就應(yīng)該是“均勻出”，豈不知經(jīng)過磁場(chǎng)的扭轉(zhuǎn)，不僅扭轉(zhuǎn)了粒子的方向，還同時(shí)扭轉(zhuǎn)了粒子的分布規(guī)律，使“均勻”變成了“不均勻”，所以說解題不能靠想當(dāng)然，而是要靠有理有據(jù)的縝密推理。
3.注重對(duì)解題方法的總結(jié)
縱觀這四次選考卷的計(jì)算題，我們需要強(qiáng)調(diào)一下解題思路的“三觀”――即“力量觀”、“能量觀”和“動(dòng)量觀”。“力量觀”包括勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、萬有引力定律等；“能量觀”包括功和功率、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等；“動(dòng)量觀”則包括動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等。比如第19題，都是一道力學(xué)的綜合題，基本都是通過“運(yùn)動(dòng)學(xué)公式+牛頓運(yùn)動(dòng)定律”來求解，用的是“力量觀”，當(dāng)然，有些情況下我們也可以換用動(dòng)能定理來求解，比如上述例1中的第（2）問，用動(dòng)能定理同樣能得出正確的結(jié)果，且往往還顯得更為方便，這就又換成了用“能量觀”來分析問題了。
4.解題規(guī)范
