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教學(xué)論文:關(guān)于對(duì)初中物理教材中的一道課后習(xí)題的思考

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時(shí)間:2019-05-14 10:45:07 | 移動(dòng)端:教學(xué)論文:關(guān)于對(duì)初中物理教材中的一道課后習(xí)題的思考

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人民教育出版社初中物理教材(2012年教育部審定,2018年1月第6次印刷)八年級(jí)下冊(cè)P22頁動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理中第4小題如下:

4.在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車受到幾對(duì)平衡力的作用(圖8.2-5)?為什么說它們是互相平衡的?請(qǐng)?jiān)趫D8.2-6上畫出汽車受力的示意圖。

同時(shí)人民教育出版社教師教學(xué)用書(2016年10月審定,21017年12月第6次印刷)八年級(jí)下冊(cè)P42頁對(duì)上題的解答如下:

在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車受到兩對(duì)平衡力的作用。在水平方向上,汽車受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力;在豎直方向上,汽車所受的重力和支持力是一對(duì)平衡力。因?yàn)閮蓪?duì)力的每一對(duì)力都是大小相等、方向相反的,作用在同一條直線上,且都作用在汽車上,因此他們互相平衡。汽車受力示意圖如圖8-6所示。

對(duì)于此習(xí)題,我有兩點(diǎn)思考:

1、此習(xí)題中給出的太陽能汽車模型在運(yùn)行時(shí)除了受到解答中畫出的4個(gè)力外,我認(rèn)為還應(yīng)該受到氣流對(duì)汽車向上的壓力和氣流對(duì)汽車向下的壓力。

習(xí)題的解答中標(biāo)出汽車只受4個(gè)力,即汽車的重力,地面對(duì)汽車支持力,牽引力,汽車所受阻力。但實(shí)際上給出的太陽能汽車模型是類似于飛機(jī)的機(jī)翼模型,上端曲線型,下端直線形,當(dāng)太陽能汽車快速運(yùn)行時(shí),飛機(jī)與周圍的空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于氣流迎面流過太陽能汽車,氣流被太陽能汽車分成上、下兩個(gè)部分,由于太陽能汽車橫截面的形狀上、下不對(duì)稱,太陽能汽車上方氣流的速度較大,對(duì)太陽能汽車上表面的壓強(qiáng)較小;下方氣流的速度較小,對(duì)太陽能汽車下表面的壓強(qiáng)較大。這樣,太陽能汽車上、下表面就存在著壓強(qiáng)差,因而有壓力差。所以太陽能汽車受到6個(gè)力的作用,水平方向上有:牽引力、汽車所受阻力;豎直方向上有:汽車的重力、地面對(duì)汽車的支持力、氣流對(duì)汽車向上的壓力、氣流對(duì)汽車向下的壓力。而且由于汽車上下表面存在著壓強(qiáng)差,所以氣流對(duì)汽車向上的壓力和氣流對(duì)汽車向下的壓力在大小上并不能相等,不能被忽略。也就是說汽車豎直方向上受到的力特別是向下的力不能認(rèn)為僅僅只受重力,流體的壓力也必須考慮(此時(shí)流體產(chǎn)生的向下的壓力也不。。

正確的解答應(yīng)該是:水平方向上受到2個(gè)力的作用,牽引力、阻力的作用,由于是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以此二力平衡。豎直方向上受到4個(gè)力的作用,汽車的重力、地面對(duì)汽車向上的支持力,氣流對(duì)汽車向上的壓力,氣流對(duì)汽車向下的壓力,此4個(gè)力平衡(不能僅考慮兩個(gè)力),受力圖如下圖:

2、此習(xí)題涉及多個(gè)力平衡,并非二力平衡。

此習(xí)題放在人教版教材八年級(jí)物理下冊(cè)第八章運(yùn)動(dòng)和力的第二節(jié)二力平衡的動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理中,旨在讓學(xué)生學(xué)習(xí)了二力平衡基礎(chǔ)概念知識(shí)和二力平衡的條件后,訓(xùn)練其運(yùn)用二力平衡的條件解決相關(guān)實(shí)際問題?墒谴祟}豎直方向上是4個(gè)力平衡,對(duì)于學(xué)生的能力要求較高,并非有針對(duì)性的針對(duì)本節(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

出題者選擇此題放在此處,一是覺得此題涉及兩個(gè)方向的受力分析,并且兩個(gè)方向受力都平衡,很好的拓展了學(xué)生的思維,同時(shí),讓學(xué)生見識(shí)新科技,使學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣,激勵(lì)他們好好學(xué)習(xí)物理,為國(guó)家的發(fā)展做貢獻(xiàn)。然而筆者認(rèn)為此習(xí)題的模型并不適合放在此章節(jié)后,因?yàn)榇祟}中豎直方向是多個(gè)力平衡,超出學(xué)生對(duì)本章節(jié)的認(rèn)知水平,同時(shí)也因?yàn)閷W(xué)生并沒有學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系這個(gè)知識(shí)點(diǎn),分析不出除了常認(rèn)為的四個(gè)力外,還受到上、下兩個(gè)方向氣體對(duì)太陽能汽車的壓力。

當(dāng)然,如果此題的汽車不是流線型的,換一個(gè)其他模型,也就不會(huì)產(chǎn)生歧義。筆者的解決方案是:將太陽能汽車換成勻速運(yùn)動(dòng)的高鐵,此時(shí)高鐵水平方向和豎直方向兩個(gè)方向上受力平衡,而且都符合本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容---二力平衡。

我國(guó)的高鐵技術(shù)走在世界的前列,是中國(guó)的榮耀。學(xué)生對(duì)此模型熟悉,采用高鐵模型不會(huì)出現(xiàn)上述太陽能那樣的問題,同樣也可以讓學(xué)生體會(huì)中國(guó)在科學(xué)技術(shù)上不落后,并感到光榮,同時(shí)深深的愛上自己的祖國(guó),會(huì)勵(lì)志好好學(xué)習(xí)物理,為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力。

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