怎样讲解物理例题.ppt

1、汇报 交流,杭十四中 张岳君,赵凯华教授在讲波粒二象性,俄罗斯专家讲探究性实验,国际教育学会理事长在讲趣味实验,教师教育的有效模式（四川省社会科学院 查有梁）,学生素质评价的系统方法怎样给学生写评语怎样改进学生的学习方法,四川省社会科学院 查有梁,反思高中物理新课程,西南大学物理科学与技术学院，400715 科学教育研究中心 新思考物理课程网 国家精品课程,廖伯琴,标准变化,从“大纲”到“课标” 强调了课程功能调整,教材变化,内容丰富 形式多样 选择整合,教学变化,关注探究式教学 重教学方式多样化,评价变化,评价方式多样化 命题关注课程目标,一、反思高中物理课标 二、反思物理课程实施 三、教学

2、与评价案例析,高中物理新课程下的,黄恕伯 2010.11.30,实验教学,高中物理课程标准把 “科学探究及物理实验能力要求” 跟 “共同必修模块”、“选修模块” 一起，作为物理课程标准中 “内容标准” 的三个一级主题。足见物理实验在新课程中的重要地位。,一、正确认识实验教学,1. 创造新的演示项目,二、对实验设计进行再创造,2. 对现有实验设计进行创新,1. 对不同的学生使用不同的实验方案,三、优化实验教学实施过程,2. 在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力,3. 把习题教学跟物理实验结合起来,4. 选择恰当的实验器材体现教材的实验方案,科学探究学习 研究与实践感悟及展望 罗星凯 广西师范

3、大学科学教育研究所 广西师范大学物理科学与技术学院 ,培训的中心思想 实验探究,新课程高中物理习题教学的思考,怎样讲解例题,1. 老师讲解例题是习题教学的重要组成部分,2. 习题教学重在提高学生解决问题的素质,习题讲解采取“以量制胜”的策略，大量讲解各式各样的题目，玩“瞎猫抓老鼠”游戏，寄希望于押中各类考题。,习题教学中存在的一些弊端,讲解名目繁多的解题“方法”和各种类型题目的结论，学生死记这些“方法”和结论，用这些“方法”和结论来套出题目的答案。,忽视了习题教学目的的全面性。把新课、阶段性复习、高考复习等不同阶段的习题教学，都定位在“理解知识、熟

4、练各种试题类型”这单一目的上，学生的解题能力得不到全面提高。,忽视了习题教学目的的层次性。把新课、阶段性复习、高考复习等不同层次的习题教学，都定位在“高考水平”这个层次上，新课教学的练习题“一步到位”，各个不同阶段的习题教学任务实际上在循环重复，依靠多次重复达到“会”的目的。,新课程下如何进行习题教学？,有些思考与大家交流,2009理综卷第26题,26（21分）如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于x y 平面向外。P是y 轴上距原点为 h 的一点，N0为 x 轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x 轴的挡板，与x轴的距离为 h /2，A的中点在 y 轴上，长度略小于 a

5、/2。带点粒子与挡板碰撞前后， x 方向的,分速度不变， y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q（q0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。, 随着n增大，粒子在板上的碰撞点向 x 正方向移动，n 增大到一定值时，粒子将不再与板碰撞。, 求得粒子运动半径，便能求得速度v, 粒子射出磁场的速度方向跟 PN0 对称, 粒子碰撞挡板前后的速度方向对称, 设粒子第一次冲出磁场点为C，再次进入磁场点为D，由相似三角形可知，CDa, 设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为x，,粒子和板碰撞的次数为n,n0 时， 2ax,n1 时， 2a2xa , x

6、= 3a / 2,n2 时， 2a3x2a , x = 4a / 3,n3 时， 2a = 4x3a , x = 5a / 4,n1 时, ba ;,n2 时, b5a /6 ;,n3 时, b3a /4,（无法击中挡板），,因此本题只存在 n0、 n1 和 n2 三种情况。,P,Y,N0,M,C,D,X,h,bxa/2, 要击中P，MN0 的长度应等于 2 a,设粒子第一次碰板点到 N0 点沿x坐标轴的位移为b，, 随着n增大，粒子在板上的碰撞点向 x 正方向移动，n 增大到一定值时，粒子将不再与板碰撞。, 求得粒子运动半径，便能求得速度v, 粒子射出磁场的速度方向跟 PN0 对称, 粒子碰

7、撞挡板前后的速度方向对称, 设粒子第一次冲出磁场点为C，再次进入磁场点为D，由相似三角形可知，CDa, 设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为x，,粒子和板碰撞的次数为n,n0 时， 2ax,n1 时， 2a2xa , x = 3a / 2,n2 时， 2a3x2a , x = 4a / 3,n3 时， 2a = 4x3a , x = 5a / 4,n1 时, ba ;,n2 时, b5a /6 ;,n3 时, b3a /4,（无法击中挡板），,因此本题只存在 n0、 n1 和 n2 三种情况。,bxa/2, 要击中P，MN0 的长度应等于 2 a,设粒子第一次碰板点到 N0 点沿x坐标轴的位移为

8、b，, 因 ,P,Y,N0,M,C,D,X,h,已知x与a 的关系就可以求得R，进而求得v。, 随着n增大，粒子在板上的碰撞点向 x 正方向移动，n 增大到一定值时，粒子将不再与板碰撞。, 求得粒子运动半径，便能求得速度v, 粒子射出磁场的速度方向跟 PN0 对称, 粒子碰撞挡板前后的速度方向对称, 设粒子第一次冲出磁场点为C，再次进入磁场点为D，由相似三角形可知，CDa, 设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为x，,粒子和板碰撞的次数为n,n0 时， 2ax,n1 时， 2a2xa , x = 3a / 2,n2 时， 2a3x2a , x = 4a / 3,n3 时， 2a = 4x3a ,

9、x = 5a / 4,n1 时, ba ;,n2 时, b5a /6 ;,n3 时, b3a /4,（无法击中挡板），,因此本题只存在 n0、 n1 和 n2 三种情况。,bxa/2, 要击中P，MN0 的长度应等于 2 a,设粒子第一次碰板点到 N0 点沿x坐标轴的位移为b，, 因 ,已知x与a 的关系就可以求得R，进而求得v。,具体分析 （题意分析）,具体分析 （多解性分析）,具体分析 （合理性分析）,具体分析 （数学分析）,具体分析 （数学分析）,具体分析 （制约关系分析）,难题一般都不难在知识上，而是难在分析、解答问题的基本素质（解题习惯、思维方法、分析能力、数学能力）上。,例题的讲解

10、，应把提高学生的解题素质作为重要的教学目标，而不仅仅是讲解题目的解答过程。,教师讲解例题，对形成学生的解题习惯起到潜移默化的作用，是习题教学的关键环节，也是高中物理教学的常规过程，十分值得优化。,一、帮助学生养成具体分析的习惯,1. 对待生题的两种解题思维“回忆”和“分析”,一种是搜索脑海中老师讲过的例题类型，看本题和那种类型的例题吻合，套用解答这种例题的公式，或者直接用这例题的结论进行解答。其思维方式是“回忆”。,另一种是根据题目的文字叙述，把它转化为具体的物理情景，并进一步转化为具体的物理条件或数学条件，明辨题目情景所体现的物理变化特征，思考物理条件之间的相互制约关系，选择恰当的物理规律，

11、运用合适的数学方法解决问题。其思维方式是“分析”。,把物理问题分成一些类型，让学生感悟和概括某一类问题的解题思路，有利于提高解决问题的能力。,“掌握解题方法”和“套用解题类型”的不同,理解题意下的自觉迁移,不完全理解题意下的模仿,心智行为：分析,心智行为：识记,但是，把方法当成知识来灌输，让学生记住某一类问题的解题套路来套出问题的答案，这并不是好的教学过程。这些“方法”是教师解答大量题目后“悟”出来的，而不是学生的体会。,一、帮助学生养成具体分析的习惯,2. “掌握解题方法”和“套用解题类型”具有本质不同,3. 对学生解题思维习惯的检测,一、帮助学生养成具体分析的习惯,3. 对学生解题思维习惯

12、的检测,一、帮助学生养成具体分析的习惯,“具体问题抽象分析”，就是抽象地记住某一规律的笼统结论，把它作为问题的答案。其特点是没有考虑物理规律的适用条件，没有从题目的具体条件入手进行符合本题题意的具体分析。,“具体问题具体分析”，是从问题的具体情景入手，分析本题所描述的具体状态和过程，分析本题有关状态、过程中的具体条件及其相互关系，分析和选择本题所适用的具体物理规律和数学手段。,是具体问题“具体分析”还是具体问题“抽象分析”？,二、帮助学生养成思考物理量制约关系的习惯,1. 思考物理量的制约关系，就是思考某一情景中物理量 A发生某种变化时，在物理量 C、D、E 等都不变的情况下物理量 B 会有怎

13、样的结果？或者物理量 B、D、E 等都不变时物理量 C 又有怎样的结果？ 它实际上是对物理规律函数关系的思考。,2. 结合题意思考物理量的制约关系，能把物理规律、物理情景、物理条件、物理要求融合在一起进行分析，通过制约情况来思考变量关系、因果关系，因此，它常常能发掘出解题的关键要素，找到解题的突破口。,3. 根据物理量的制约关系，想像具体的物理情景，是理论与实践相结合的过程，能增强实践意识，提高学生解决问题的基本素质。,二、帮助学生养成思考物理量制约关系的习惯,在宽度0.8m的箱内，底面是一倾角37的斜面，质量4.8 kg 的小球（视为质点）用长 1.0 m 的细绳挂在箱顶的一角，小球自由靠在

14、斜面上时，细绳跟竖直箱壁的夹角也恰好为，取sin0.6，g10m/s2。木箱以下列加速度向左做匀加速运动时，细绳拉力多大？ (1) a1 8m/s2 (2) a2 = 16m/s2,木箱宽度0.8m,37, 4.8 kg小球用长 1.0 m 的细绳挂在箱顶，小球靠在斜面上时，细绳跟箱壁夹角也为，sin0.6，g10m/s2。木箱以 (1)a18m/s2 ；(2)a2= 16m/s2向左做匀加速运动时，细绳拉力多大?,水平方向：T sin N sinm a ,竖直方向：T cosN cosmg ,由牛顿第二定律：,代入相关数据得：,N（304a） N ,T（304a） N ,以a8m/s2代入得

15、：T62 (N)、 N2 (N),说明小球已飘起，因此必须对小球运动与木箱加速度的制约关系进行讨论：,讨论：,1. 加速度由 0 增大时，由式可知， N 将减小 ，当N 减小为0时，a17.5m/s2,2. 当a7.5m/s2时， （飘起）,T1 sin m a,T1 cos mg,3. 当绳和水平成时，小球刚和木箱右侧接触，,此时 a2g tan13.3 m/s2，,T2 mg/sin 80 (N) ,4. 加速度继续增大，绳的拉力不变,从题给加速度大小 8m/s2和16m/s2看，属于第2和第4 种状态，可按、式进行计算。,且，,返回,1.正确选择平面图的观察方向,所选择的观察方向应有利于

16、把题目的条件清楚地画在平面图上,三、帮助学生养成正确画草图的习惯,返回,题目,某地面上空有一东西方向的竖直平面M，平面M的南侧存在着磁感应强度为B、方向向东的匀强磁场，平面M的北侧存在着场强大小为E、方向向南的匀强电场。在平面M南侧离M距离mv/2Bq的地方，有一质量为m、电量为q的带电粒子正以速度v 向北自由运动，求粒子穿越平面M后，其运动轨迹离M的最大距离是多少？不考虑粒子的重力。,题目,某地面上空有一东西方向的竖直平面M，平面M的南侧存在着磁感应强度为B、方向向东的匀强磁场，平面M的北侧存在着场强大小为E、方向向南的匀强电场。在平面M南侧离M距离mv/2Bq的地方，有一质量为m、电量为q

17、的带电粒子正以速度v 向北自由运动，求粒子穿越平面M后，其运动轨迹离M的最大距离是多少？不考虑粒子的重力。,物理问题是由几个互相关联的物理状态和物理过程所构成的，而这些状态或过程均可以用相应的简图来形象表示。因此，画物理状态示意图或物理过程示意图是展示物理情境的一种最主要的手段。,2.作过程或状态示意图，将物理情境图式化,（07全国理综25）两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示，在y0，0 xa的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y0，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔，一束质量为m

18、、带电量为q（q0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后扎在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0 xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。,左边磁场,临界,07全国卷，第25题，由陈题改造，难度大,如果速度超过最大值,亮点?,X,头绪思路一团糟,本题满分：20分 平均得分：3.5分,一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面中央。桌布一边与桌AB边重合。已知盘与桌布间的动

19、摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定加速度 a 将桌布抽离桌面，加速度方向水平且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度 a 满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）,3.正确体现题目所表述的变化过程把相关物理量标在草图上,设圆盘质量m，桌长为l，盘在桌布、桌面上的加速度为a1和a2：,1 mg ma1 2 mg ma2 ,设盘离开桌布时速度为v，移动距离为x1，再在桌面上运动x2停下：,v2 2a1x1 v2 2a2x2 ,盘没从桌面掉下的条件：,x1+x2l/2 ,返回,4.作平面侧视图，将物理情境平面化（情境简单化）,物体的运动总是在一个三维的空间中进行，解决物理

20、问题就不得不面对三维空间问题，如物体受三维力系作用、运动过程中物体的三维空间位置变化等问题，一些同学由于空间判别能力较差，解题过程中又不将题给的三维立体图通过“侧视”、“正视”或“俯视”的方式把图形平面化，致使将各个量的方向关系弄错。,案例 如图所示，两根等长的直木棍AB和CD相互平行靠在竖直墙壁上固定 不动，一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下，若将两木棍的倾角不变而将 两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆 筒在两木棍上将 （ ） A仍匀速滑下 B匀加速滑下 C可能静止 D一定静止,例题：飞机在高空中自西向东匀加速水平飞行，每隔相同的时间空投一个物体，物体在空中运动时

21、所受到的空气阻力忽略不计，则物体落地前在空中的排列情况应如图1中的那一幅图所示 （ ）,四、在学生认知的基础上进行分层次讲解,说明：为了方便在下面所依次呈现出的分层次讲解中的叙述，不妨对依次被投放的物体标上相应的序号如图2所示（仅以图1中A图为例，其余各图中各物体的标号与之相同）。,解答1：根据分析曲线运动的最基本的“分解”思想，选 择被投放物体的“竖直分运动”为问题解决的突破口。,第一层次讲解,（3）“自由落体运动”是“初速为零的匀加速直线运动”；,在此基础上可依次作出如下分析与判断：,（1）物体被投放后均将作“平抛运动”；,（2）“平抛运动”的竖直分运动是“自由落体运动”；,（4）“初速为

22、零的匀加速直线运动”在连续相等的时间间隔内通过的位移将愈来愈大；,（5）由此可知：标号分别为i和j的物体在空中的竖直高度差间的关系为,（6）被投放的各物体在空中排列的位置关系应如3所示。,所以，此例应选A。,第二层次讲解,解答2：仍然根据分析曲线运动的最基本的“分解”思想，只是所选择的问题解决的突破口不再是被投放物体的“竖直分运动”而是被投放物体的“水平分运动”。,在此基础上可依次作出如下分析与判断：,（1）物体被投放后均将作“平抛运动”；,（2）“平抛运动”的水平分运动是“匀速直线运动”；,（3）由于飞机沿水平方向运动的速度不断增大，所以依次被投放的物体其水平分运动的速度也将会是愈来愈大；,

23、（4）由于飞机沿水平方向作“匀加速运动”而速度均匀增大，所以依次被投放的物体其水平分运动的速度之差恒定；,（5）考虑到先行投放的两个相邻物体以恒定的速度差沿水平方向作匀速直线运动的时间较长，所以标号分别为i和j的物体在空中的水平距离间的关系应为,（6）被投放的各物体在空中排列的位置关系应如4所示。,所以，此例应选A。,第三层次讲解,解答3：这一层次的讲解实质上是借助于“vt”图像的方法对上一层次的讲解作出的必要补充。,其中：倾斜的直线表示的是飞机的速度图像；平行于时间坐标轴的直线表示的是各物体被投放后沿水平方向的分速度图像；各物体被投放前均随飞机一起运动；vi 表示的是第i个物体被投放时飞机的

24、速度。若取飞机飞行的加速度为a，则,以飞机及各物体水平分速度vx为纵坐标，以时间t为横坐标建立坐标系，时间坐标轴以投放相邻物体的时间间隔t为单位，则飞机及各物体的“vxt”图像如图5所示。,在数值上就恰等于图5中的一个小三角形的“面积”。,当第5个物体刚被投放时，先期被投放的各个物体与刚被投放的第5个物体间的水平距离依次为,被投放的各物体在空中排列的位置关系应如4所示。,所以，此例应选A。,第四层次讲解,解答4：若将例题中物体在空中的排列情况所提供的选择由图1所给出而改为由图6所给出，则又将如何？,若以飞机为参照物而研究被投放的物体的运动，则虽然每一个物体在刚被投放的时刻相对于地面的运动速度各

25、不相同，但相对于飞机的速度却均为零，这就保证了每一个物体在被投放后相对于飞机的竖直分运动均为自由落体运动，而相对于飞机的水平分运动又均为初速度为零、加速度为a、方向水平向西的匀加速直线运动。在此基础上可根据“直线运动与曲线运动的条件”而做出进一步的判断：若取竖直向下的自由落体加速度g和被投放物体相对于飞机的水平向西的加速度a的合加速度为a0如图7所示，则物体被投放后均将相对于飞机沿图7中a0的方向作初速度为零、加速度大小为,的匀加速直线运动。,所以，在例题变例所提供的图6中的各个选项中应选择A。,五、在学生现有认知基础上展开有逻辑的思考,1. 关于2010年全国新课程高考题的解答,返回,r,四

26、、在学生现有认知基础上展开有逻辑的思考,1. 关于2010年全国新课程高考题的解答,四、在学生现有认知基础上展开有逻辑的思考,1. 关于2010年全国新课程高考题的解答,2. 建立在学生认知基础上的逻辑分析, 发展学生的分析能力,分析1：,O处粒子源某时刻发射大量m、 q 的正粒子，速度大小相同，方向分布在090范围内; 粒子半径在 a/2 与a 之间； 从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子做圆周运动周期的四分之一。 求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的 (1)速度大小； (2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。,若粒子和y轴夹角=0，运动半径 a/2，轨迹如右图半圆。,根据题意，要

27、增大半径，同时要满足在磁场中运动时间是T/4，需要增大角。,此时粒子在磁场中运动时间为T/2, 不符合题意。,分析2：,O处粒子源某时刻发射大量m、 q 的正粒子，速度大小相同，方向分布在090范围内; 粒子半径在 a/2 与a 之间； 从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子做圆周运动周期的四分之一。 求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的 (1)速度大小； (2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。,增大，使半径 OC2a/2，且OC2A290，则沿OA2弧运动的粒子在磁场中运动时间为T/4。,若保持半径OC2不变，略微减小，粒子轨迹将位于OA2弧上方。,C2,A2,A3,OA3的弦长大

28、于OA2，OA3对应的弧长也大于OA2，沿OA3运动的时间将大于沿OA2运动的时间。,可见，轨迹和磁场上边缘相切的粒子是最后离开磁场的粒子，即该粒子在磁场中的运动时间为T/4。,通过制约关系分析发掘出了本题最关键的解题条件轨迹和磁场上边缘相切的粒子是最后离开磁场的粒子,分析3：,O处粒子源某时刻发射大量m、 q 的正粒子，速度大小相同，方向分布在090范围内; 粒子半径在 a/2 与a 之间； 从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子做圆周运动周期的四分之一。 求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的 (1)速度大小； (2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。,沿ODA 弧运动的粒子为最后离

29、开磁场的粒子，OCA90。,A,r,D,P,E,CDCP + PD,r r sin + a/2 ,OEOP + PE,a r cos + r sin ,因 sin2+ cos2 1 ,由解得,C,，有效解为,进一步可解得：,五、在学生现有认知基础上展开有逻辑的思考,1. 关于2010年全国新课程高考题的解答,2. 建立在学生认知基础上的逻辑分析,3. 对以上“分析” 的分析,分析1， 是建立在学生现有认知基础上开始的分析，学生从此迈开“具体分析”的步伐，它有利于学生对基本知识的应用。,分析2，是在分析1的基础上，联系题目的具体条件，进行制约关系分析，由此形成解题方案。,分析3，主要是形成解题方

30、案后的数学分析。讲解例题，应重视类似于分析1 和分析2 的“物理分析”，只有类似分析3 的数学分析，难以提高解题能力。,五、建立树状分析结构，培养综合能力,返回,五、建立树状分析结构，培养综合能力,得到a1和的关系式,得到a2和的关系式,六、把习题教学跟物理实验结合起来,在习题课中做实验，其目的不是为了提高实验题的得分率，物理实验对非实验题也有大贡献。,1.增强实践意识，提高审题能力,2.增进对物理知识的理解,例：静摩擦力,题目如图，物体静止，各接触面之间是否有摩擦？,返回,用手拉纸条，两本书都静止，A、B之间，B、C之间有静摩擦力吗？,在习题课中做实验，其目的不是为了提高实验题的得分率，物理

31、实验对非实验题也有大贡献。,1.增强实践意识，提高审题能力（略）,2.增进对物理知识的理解,例：静摩擦力,题目如图，物体静止，各接触面之间是否有摩擦？,返回,人走路时，脚受到的静摩擦力方向如何？,人在行进中如果踩上一块瓜皮会怎样？用滑板试试。,有什么发现？,人走路时，脚受到的静摩擦力方向如何？,六、把习题教学跟物理实验结合起来,在习题课中做实验，其目的不是为了提高实验题的得分率，物理实验对非实验题也有大贡献。,1.增强实践意识，提高审题能力（略）,2.增进对物理知识的理解,3.验证理论结论,六、把习题教学跟物理实验结合起来,在习题课中做实验，其目的不是为了提高实验题的得分率，物理实验对非实验题

32、也有大贡献。,1.增强实践意识，提高审题能力（略）,2.增进对物理知识的理解,3.验证理论结论,4.发现和认识物理规律,圆周运动例题,如图，轻质细杆长为L,其一端连接质量为m的小球，另一端连接在光滑的水平转轴上，现使小球带动细杆在竖直平面内围绕转轴自由转动，小球做完整的变速圆周运动。 若已知小球在最高点B处速度大小为vB，则小球在B点所受细杆的弹力大小和方向是怎样的？ 若已知小球在最高点B处受到细杆的拉力大小为TB ，则小球在最低点A处受到细杆的拉力多大？,把上述模型变换为以下多种情境方式: 被细绳拴住的球在竖直面上做圆周运动 光滑球围绕竖直圆环内壁做圆周运动 小球在光滑竖直圆管内做圆周运动,

33、实验演示（数字化实验室） ，解释相关数据,原实验装置（水平面的圆周运动）,改为竖直面运动,返回,七、学会用图象分析物理问题,返回,2010年新课程高考物理图象题的统计,1.作函数图象，将物理情境形象化,作物理过程示意图或状态示意图是我们展示物理情境的常规方法，但在很多情况即使作了这样的图形，由物理模型向数学问题的转化仍旧难以建立，我们不妨作一作运动物体的st图象和vt图象，也可以其它的一些物理量间的函数关系图象，通过另一个角度将物理情境形象化，从这些图象中寻找量与量之间的数学关系式。,案例（04广西卷9题）一杂技演员，用一只手抛球。他每隔0.40s抛出一球，接到球便立即把球抛出,空中总有四个球

34、，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是 A 1.6m B 2.4m C3.2m D4.0m,由图可知，每个球在空中的运动时间为1.6s，则球上升的最大高度为H=3.2m。,2. 对一个高考题分析的举例,（2006年全国高考题） 一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。,返回,作过程图形分析：,煤块与传送带之间动摩擦因数为，初始都静止。传

35、送带以恒定加速度a0 开始运动，速度达到 v0 后便做匀速运动。求黑色痕迹的长度。,(1)黑色痕迹等于带、煤的位移差,(2)带的位移分匀加速、匀速两部分,(3)带的匀加速位移可由运动学公式求,(4)带的匀速运动时间 t2 需通过煤来求,(5)煤只有一个g匀加速运动过程，总时间（t1t2）可由末速度v0 求得,(6) t1可以通过带的匀加速运动末速度为v0求得,因此，解题顺序为：, v0 = a0 t1 （求得t1）, v0 =a ( t1+ t2 ) （求得t2）, mg= ma （求得a）,用V-t图象分析：,煤块与传送带之间动摩擦因数为，初始都静止。传送带以恒定加速度a0 开始运动，速度达

36、到 v0 后便做匀速运动。求黑色痕迹的长度。, v0 = a0 t1 （求得t1）, v0 =a ( t1+ t2 ) （求得t2）, mg= ma （求得a）,由于物理图象能把物理情景和物理规律两个方面的信息融在一起，因此比较容易建立物理量之间的关系。,要解得梯形与三角形面积之差，在高（v0）已知的情况下，必须求解t1和t2的值，这为解题提供了明确思路。,图象中很清楚， t1和（t1+t2）分别是以红、蓝斜线为斜边的直角三角形的底，这就很容易想到以下步骤和。,3. 用V-t图象分析的优点,V-t图象能把物理情景、物理规律、研究对象各方面的信息融在一起，描述简洁，因此比较容易建立物理量之间的关

37、系，从而有利于发掘有效信息，有利于形成解题思路。,关于物体运动的过程图形，能体现不同状态、过程的物理情景和不同研究对象物理量之间的关系，但描述是割裂和复杂的。,4. 用物理图像分析的方法,(1)选择恰当的坐标系,作出图像,(2)根据图线中有关点的意义、截距的意义、斜率和面积的意义提取有关信息，并进行分析、判断。,例如：,物体放在粗糙水平传送带上随传送带一起匀速前进，从 t0开始，传送带突然以原来速度的大小往复运动起来，来回都是匀速的（速度方向改变的时间忽略不计），从此之后，传送带上的物体将怎样运动？,粗糙水平传送带匀速前进，从 t0开始，传送带突然以原来速度的大小往复运动，来回都匀速（变速时间

38、不计），原来在传送带上的物体将怎样运动？,情景分析：,相对运动变化 摩擦力变化,加速度变化,速度变化,因果关系复杂,图象分析：,正方向,（当或T 比较大时）,粗糙水平传送带匀速前进，从 t0开始，传送带突然以原来速度的大小往复运动，来回都匀速（变速时间不计），原来在传送带上的物体将怎样运动？,情景分析：,相对运动变化 摩擦力变化,加速度变化,速度变化,因果关系复杂,图象分析：,（当或T 比较小时）,返回,（当或T 比较大时）,5.关于物理图象几点教学要求,(1)理解物理图象五个方面的物理意义,坐标轴的意义,坐标系中某个点的意义,一段曲线的意义,斜率的意义,图线下所包围面积的意义,I /A,A,

39、U / V,2,B,1,0,0.1,0.3,A,V,R1,R2,r0,斜率的意义,(3)建立物理图象物理现象之间的联系,5.关于物理图象几点教学要求,(1)理解物理图象五个方面的物理意义,(2)建立物理图象与函数式之间的联系（略）,v0,-W,斜率意义 点的意义,题目：有一金属A，受不同频率的光照射时，其光电子的最大初动能跟照射光频率的关系如图所示。有另一金属B，其光电效应截止频率为A的一半，请在图中作出B在发生光电效应时，光电子最大初动能跟照射光频率关系的图线。,v0,-W,斜率意义 点的意义,mg,-g,斜率意义： 点的意义：,Fmgma,超重和失重,作aF图象,若质量为m/2又如何？,(

40、3)建立物理图象物理现象之间的联系,5.关于物理图象几点教学要求,(1)理解物理图象五个方面的物理意义,(2)建立物理图象与函数式之间的联系（略）,返回,八、注重归纳总结,把物理问题分成一些类型，让学生感悟和概括某一类问题的解题思路，有利于提高解决问题的能力。,但是，不能把方法当成知识来灌输，让学生记住某一类问题的解题套路来套出问题的答案，这并不是好的教学过程。而是要让学生自己“悟”出“方法” 来。,例：边长为100 cm的正三角形光滑且绝缘的刚性框架ABC固定在光滑的水平面上，如图内有垂直于框架平面B = 0.5 T的匀强磁场一质量m = 2104 kg，带电量为q = 4103 C小球，从

41、BC的中点小孔P处以某一大小v的速度垂直于BC边沿水平面射入磁场，设小球与框架相碰后不损失动能求： （1）为使小球在最短的时间内从P点出来，小球的入射速度v1是多少？ （2）若小球以v2=1m/s的速度入射，则需经过多少时间才能由P点出来？,如果是圆形框架呢？,九、重视一题多变，拓展创新,拓展 如图所示, 在半径为R的圆内,有垂直纸 面向里的匀强磁场,在圆外有垂直纸 面向外的匀强磁场,圆内、外磁场的 磁感应强度的大小均为B.现有一个 质量为m,电荷量为q的带正电的粒子 (重力不计),以一定的初速度沿着半径的方向,从P点射入圆内磁场区域,要使粒子在最短的时间内,回到入射点P并从P点沿半径方向射出

42、,则: (1)根据题意作出带电粒子运动的轨迹图. (2)带电粒子的初速度v0应为多大?,(3)该带电粒子从P点射入磁场开始,到第一次沿半径方向回到P点所需要的时间为多长?,创新 边长为100 cm的正三角形区域ABC内有垂直于平面向里的B = 0.5 T的匀强磁场，三角形区域外也有大小同为0.5T方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量m = 2104 kg，带电量为q = 4103 C小球，从BC的中点小孔P处以某一大小v的速度垂直于BC边沿水平面射入磁场求：为使小球在最短的时间内从P点出来，小球的入射速度v1是多少？最短的时间是多大？,例：弹性挡板围成边长为L= 100cm的正方形abcd，固定

43、在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B = 0.5T，如图所示. 质量为m = 2104 kg、带电量为q = 2104 C的小球，从cd边中点的小孔P处以某一速度v垂直于cd边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失. （1）为使小球在最短的时间内从P点垂直于dc射出来，小球入射的速度v1是多少？ （2）若小球以v2 = 1 m/s的速度入射，则需经过多少时间才能由P点出来？,拓展 如图甲所示,两个同心圆半径分别R1=0.5m,R2=1.5m.在内圆范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在内圆与外圆之间存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=1T,而在外圆外面无磁场.现有一带正电,的粒子,比荷为 =4.8107C/kg,从内圆上A点以v0= 107m/s的速率沿半径方向射入磁场区域,不考虑粒子的重力和相对论效应.,(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r=? (2)粒子第一次从磁场返回磁场的运动轨迹如图乙所示,A、C、D为轨迹与内圆的三个交点,设AOC=,则粒子从A到C的运动时间tAC与C到D的运动时间tCD之比是多少? (3)若粒子从A点以某一速率v沿半径方向射入磁场区域,并能在最短时间内返回A点,试通过计算分析后在甲图中画出相应的运动轨迹,并求出所需的最短时间tmin.,形散而神不散,经典再现在xoy平面内有许多电子（质量m为、电量