习题课课堂教学过程例2

例1.码头上的某一起重机在5s内将10t的集装箱由静止开始以恒定的拉力提升10m高，此起重机应具备的最小功率是多少kw。(取g=10m/s2)？

通过课堂教学实践常见学生解法有：法一：P=W/t=F.S/t=Gh/t=200kw法二：F-mg=ma① ② ③由①-②解得P=216kw

解法一、二都是错误的。为什么会出现以上错误呢？直接原因是学生未按解题程序办。未经过严格读审、经过抽象、认模和应用相应物理概念规律进行科学联想，从而导致不能建立正确解题的物理图景。没有在头脑中形成解题正确物理图景得出正确解是不可能的。下面给出正确的思想路线。

通过对题目的读审，可以抽象出问题的三个特征：集装箱的平动；集装箱做加速度恒定的直线运动；起重机做无摩擦运动、不计空气阻力和起重机的相关重力。将这三个特征与我们头脑中已有的物理模型进行比照，确定可以分别用质点、初速度为零的匀加速直线运动和理想机械这样的三个物理模型对研究对象、过程和条件进行表征。因而我们可以用质点做匀加速直线运动时的运动学规律、动力学规律和功率的概念，

指导我们通过联系想象（简称联想）出起重机提升集装箱时功率变化的物理图景：箱子由静止开始向上做匀加速直线运动，速度随时间而增大；拉力恒定，但拉力做功的快慢不均匀；瞬时功率随提升高度的增加而增大。若头脑中一旦建立了“功率随高度而变化”这一动态的物理图景，解题的方向路线也就明朗化了：求出起重机将箱子提高到10m高时的瞬时功率，也就求出了题目要求的最小功率。具体求解如下：

解：根据题意知，起重机按理想机械处理，箱子运动到10m高处时起重机的瞬时功率最初大，综合考虑，这个瞬时的最大功率，就是本题所求起重机最小功率。根据运动学公式，有 ①根据牛顿第二定律，有

F-mg=ma ②根据速度公式，有Vs=at ③根据功率公式，有P=F·Vs ④联立①—④解得P=432kw

下面给出较具体的高中物理习题求解过程普遍适应的思想路线程序图：

读

审

建

景

求解反思

寻找解题信息，排除干扰信息挖掘隐含信息形成问题解决的出发点

是物理图景形成建立过程是明确解题方向，找到解题突破点的过程

是展开解思路，构思解题步骤实施数学处理的过程

对前面工作进行反思总结成败经验，再进行相关工作

抽象认模联想物理

方程物理图景解方程

解题的思想路线图只是粗略展示了解题的基本工作程序，事实上，解题是一个复杂的智力劳动，解题思路程序图各部分间有着千丝万缕的联系，内涵极为丰富。

一部分学生当遇到一看不会做的习题时，往往没有了章法，糊思乱想，针对此，教师平时教学时应强调：按程序办事，讲究科学化、规范化思维。下面给出科学化、规范化解题程序的总结语：

遇难题不要慌信心足 强智商琢磨透 关键词力排除 干扰素深挖出 隐条件简明画 示意图据需要 选规律巧数学 求结果

例2.

两个人欲想将质量为103kg的运煤车沿足够长的水平铁轨推上10m长、5m高的斜坡铁轨的顶端。已知在任何情况下运煤车所受的摩擦阻力恒为车重的0.1倍，两人能发挥的最大推力各为1500N。在不允许使用其它工具的条件下，两人能否将运煤车推到坡顶。若能说明能的理由；若不能说明不能的理由。

学生：大部分学生求解过程如下：

教师：请同学们独立完成这道例题的求解工作。

解：两个人最大推力为

F=1500×2=3000N

车在斜坡上所受阻力之一，重力沿斜坡向下的分力为摩擦阻力，为

总动力为3000N，总阻力为6000N，从而得出两个人不可能将运煤车推到坡顶。等待大部分同学完成之后，教师问：通过同学们的计算，你们得到怎样的结论，谁来回答？同学回答：根据我的分析计算，两人用最大的力是不能将车推到坡顶的。教师接着问，谁还发表自己的见解，教师又叫几个认为推不到坡顶的同学发表看法。

教师：请同学们分组研讨今天我们研究的这道例题。生：经过一段时间的研讨，部分同学想到了在水平轨道上两个人推力的合力大于摩擦阻力，这样可以通过合力对距离的累积，在水平轨道上煤车获得足够的动能，车携带足够动能到坡底可以不用推车都可以消耗动能，除了克服摩擦阻力做功还可以转化为车的重力势能，直到坡顶。师：哪个小组先来汇报你们的研讨成果？