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1、高三物理计算题动力学专题解题指导执教 上海南汇中学 裴火炼一、教学任务分析动力学内容涉及力、运动、功和能，同时可与电场、磁场结合，涵盖了高中物理绝大部分的知识点。全国普通高等学校招生统一考试上海卷考试手册（2013年版）考试内容与要求中，C级（掌握）共有9个，动力学包含了5个（匀变速直线运动的规律、平抛运动、牛顿第二定律、圆周运动的应用、动能定理及其应用），D级（应用）共有4个，动力学包含了2个（牛顿定律的应用、机械能守恒定律及其应用），可见动力学在高考中的重要性。高考试卷中，计算题虽然只有四道，却占了三分之一的分数，因此计算题的得分情况很大程度上决定了总分的高低。而计算题中，动力学的知识与方
2、法应用也是最广的，四道计算题中一般情况下至少会有三道涉及到动力学的知识与方法。上海南汇中学高三（4）班是加分分班之后重组的班级，属于普通班。学生物理基础比较薄弱，综合分析能力一般，解题的规范性比较差，尤其是受力分析图、物理规律表达式的规范性；在分析物理过程时，对物理过程不能清晰地表述。正因如此，在总结计算题的错误时不善于发现自己的错误点并进行纠正。本设计以学生的作业错误为载体，引导学生进行有关动力学计算题的审题、分析、解题，对自身作业的错误自我发现、自我总结；通过示范，引导学生发现条件、分析过程、确定解题方法上形成习惯性的思路，规范解题步骤，提高解题能力。二、教学目标1知识与技能（1）知道物理
3、研究对象包括物体对象和过程对象；（2）确定计算题中的各种已知条件；（3）从物理条件中推断出物理表达式（4）应用牛顿运动定律及动能定理求解动力学计算题2过程与方法（1）通过作业自我纠察，发现解题习惯中的错误点并分类总结；（2）从题目信息中提取有效信息，并转换成物理语言描述出来。3情感、态度与价值观感触规范性对解题的帮助，养成良好解题习惯。三、教学重点和难点重点：如何审题、析题、解题难点：发现自身的错误点，养成良好解题习惯四、教学资源学习卡、PPT五、教学设计思路本设计的内容包括三个方面：一是动力学计算题常规解题方法和步骤介绍，进行解题思路指导；二是对比解题指导，自我发现作业中解题的错误点并进行分
4、类；三是通过习题巩固解题方法的应用，建立良好解题习惯。本设计的思路是：通过动力学计算题常规解题方法和步骤的介绍，教学生如何审题（即如何从题目中寻找已知条件）、析题（即分析物体所经历的物理过程、不同过程的受力分析和做功分析以及能量转化）、解题（根据不同的物理过程确定不同的解题方法如牛顿运动定律或动能定理）；以课前作业为载体，通过学生对课前作业的自我剖析，总结在解题过程中的错误点和类型，在此基础上自我反思；最后通过两道例题，学生根据解题指导进行审题、分析题意、确定解题方法，巩固解题方法和步骤的应用。本设计要突出的重点是：发现题目已知条件、分析物理过程。突出重点的策略是：了解已知条件类型可分为直接条
5、件（即直接描述某个物理量如物体的质量、长度，斜面的倾角等）和间接条件（根据该条件可推出某种关系式，如已知物体在某时刻达到最大速度，可推导出物体在该时刻合力或合力矩为零）；审题过程中注意关键词句并做好标记（如轻杆、静止、匀速、恰好等）；对于物理过程分析，将全过程以轨道位置或运动状态为根据分段、再对每一段运动过程进行受力分析、做功分析、能量转化分析，并确定每段过程的始末状态，最终根据每段过程的不同特点决定所需要的物理方法和物理规律。本设计要突破的难点是：纠正学生在以往解题中的错误习惯，养成规范的解题习惯 。突破难点的策略是：以课前作业为依托，展示典型错误，学生对比解题指导，自我剖析，自我总结错误点
6、及类型，并在巩固练习中避免重犯。完成本设计的内容约需1课时。六、教学流程1教学流程图 审题析题解题活动I方法指导活动II学生纠错活动III审题训练活动IV学生比较方法小结2流程图说明活动I 以课前作业1为例，从审题、析题、解题三个步骤介绍动力学计算题的解题步骤。 活动II学生根据解题指导的步骤，自主检查课前作业2的错误点并作分类总结。 活动III 对一道难度比较大的计算题进行审题、分析； 活动IV对活动III中学生的分析结论进行对比完善 3教学的主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。第一个环节，方法指导；概括动力学计算题常规的解题步骤，重点介绍如何审题（寻找已知条件）、析题（分析运动过程）
7、、解题（确定物理规律）。第二个环节 自我纠错；以课前作业为载体，反思自身以往解题习惯中的常犯的错误，进行分类总结； 第三个环节 巩固练习。通过两道难度递增的习题，巩固解题步骤和方法的练习。 习题资料课前作业1运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演。如图所示，AB是水平路面，长度为L=100m，BCD是一段曲面，AB、BC相切于B点， DEF是一段半径为R=10m的圆弧曲面，E为圆弧的顶点。运动员驾驶摩托车的功率恒定。从A点由静止出发，经过t1=15s到B点，在AB段所受的阻力，摩托车过B点时速度m/s，再经t2=2s的时间，摩托车通过圆弧曲面的顶点E，此时压力传感器显示摩托车对E点的压力为零，摩托车通
8、过E后做平抛运动，落地点与E点的水平距离为x18m。已知人车总质量为m=180kg，重力加速度g10m/s2。求：（1）摩托车在AB段的最小加速度a（2）坡顶高度h（3）人和摩托车在BE段克服空气和摩擦阻力做的功W2、如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角53，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰。现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53=0.8，cos53
9、=0.6），试求：（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小；（2）圆环能下滑的最大距离；（3）圆环下滑到C点时的速度大小。课堂练习一个半径为R的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O为圆心，A为半圆环左边最低点，C为半圆环最高点。环上套有一个质量为m的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h，滑轮B恰好在O点的正上方。现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2m的物体乙连在一起。一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A点，细线伸直，当乙由静止释放后。CAB甲OD
10、h乙(1)甲运动到C点时的速度大小是多少？(2)甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？课后思考题1、如右图为某种鱼饵自动投放器中的投饵装置示意图，其上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口与水平方向垂直，下半部AB是一长为2R的竖直细管，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端投放一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。若不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且假设锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度v1；（2）
11、质量为m的鱼饵到达管口的过程中，弹簧的弹力做的功为多少？（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵器绕AB管的中轴线OO在90角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只投放一粒鱼饵，鱼饵的质量在到之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落在水面的最大面积S是多少？2、如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的vt图像如图b所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。图b10515v/m.s-1t/s5100（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1。（2）求汽车刚好到达B点时的加速度a。（3）求BC路段的长度。（4）若汽车通过C位置以后，仍保持原来的输出功率继续行驶，且受到的阻力恒为f1，则在图b上画出15s以后汽车运动的大致图像。（解题时将汽车看成质点） 4 / 4
