一道高考理综试题引发的教学思考

【摘 要】物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和物理规律。教好物理概念和物理规律，并使学生的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展，是物理教学的重要任务。教师选择例题要有明确的目的性、有典型性、针对性，题目的内容应能充分反映物理概念、规律的本质和关键，反映分析和处理物理问题的一般方法，并能针对学生在解答时容易产生的错误和问题。

【关键词】临界条件；认识能力；启迪思维

2004年全国高考理科综合能力测试有一个涉及力学的题目，该试题简洁而贴近生活，讲力学知识有效的融合在一起，解法灵活，能真实考查学生的能力，且由此引发教学的很多思考。

题目是这样的：一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图1所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于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）分析：圆盘的运动可以分为两个阶段：圆盘在桌布的带动下（受桌布提供的滑动摩擦力的作用）也做加速运动；当圆盘离开桌布后，圆盘已获得了一定的初速度，在桌面上做匀减速运动，最后刚好停在桌边不掉离桌面。

此题有两个物理过程：盘先在桌布上做初速为零的匀加速运动，滑动摩擦力μ1mg为动力，后在桌面上做匀减速运动直至停止，滑动摩擦力μ2mg为阻力。

解此题的关键是要能正确地理解、分析两个临界状态，一个是桌布何时与圆盘分离，另一个是盘恰好不掉离桌面的临界条件。下面介绍几种典型解法。

解法一（动力学原理求解）：设圆盘刚离开桌布时的速度大小为v，离开桌布后在桌面上再运动距离s2时停止，有：v2=2a1s1，v2=2a2s2，盘没有从桌面上掉下的条件是s2≤（1/2）—s1，由以上各式解解法二（动量定理求解）：以圆盘为研究对象，对加速过程分析，圆盘受摩擦力冲量而获得动量，由动量定理得：mv—0=μ1mgt1，设圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速运动的时间为t2 ，有：s2=vt2—从全过程看，使圆盘没有从桌面掉落是由于圆盘受到桌布对它的冲量等于桌面对它相反方向的冲量，即μ1mgt1=μ2mgt2，联立解得：a≥[（μ1+2μ2）/μ2]μ1g。

解法三（功能关系或动能定理求解）：由功能关系或动能定理可知，圆盘之所以没有从桌面掉落，是由于桌布对圆盘所做的（正）功W1等于桌面对圆盘所做的（负）功W2，即W1=W2，又W1=f1s1，W2=解法四（v—t图像法求解）：由题意作v—t图如图2所示，根图像知，OA直线表示桌布在从圆盘下抽出前的速度随时间t的变化关系，OB直线表示圆盘加速的情形，BD直线则表示圆盘减速时的情形，v曲线与t轴之间的面积大小在数值上等于相应时间内的物体的位移大小，故有：

解得

这是一道源自生活实际的问题，解决该类问题需要学生有一定的知识迁移能力和创新意识，能将实际问题转化成物理模型。通过以上一个步骤多解，一题多解，在解法上各有特点，这对于我们平时物理教学引发很多思考。

思考一：注重基础知识的教与学。物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和物理规律。教好物理概念和物理规律，并使学生的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展，是物理教学的重要任务。让学生掌握基本的解题原理、思路。

思考二：要注重方法的运用。在高中物理课程中，侧重对知识的归纳，总结，方法的运用。高中物理在研究复杂的物理现象时，为了使问题简单化，经常只考虑其主要因素，而忽略次要因素，建立物理现象的模型，使物理概念抽象化。究竟采用何种方法求解，应该根据每个学生对不同的物理规律掌握的熟悉程度而定；教学中，要注意精心启发和引导，重点放在教给学生分析和解决问题的思路和方法上。

思考三：在平时教学与训练中，教师选择例题要有明确的目的性，要具有典型性和针对性。题目的内容应能充分反映物理概念、规律的本质和关键，反映分析和处理物理问题的一般方法，并能针对学生在解答时容易产生的错误和问题。另一方面，要多角度分析、解决问题，拓宽解题思路。通过一题多解，一题多变，可以促使学生开阔视野，开发智力，培养能力，达到学以致用的目的，也能让学生在复杂的题目、问题面前广开思路，启迪思维，迎刃而解。

同志曾经指出：“我们不但要提出任务，而且要解决完成任务的方法问题。我们的任务是过河，但是没有桥或没有船就不能过。不解决桥或船的问题，过河就是一句空话。不解决方法问题，任务也只是瞎说一顿。”所以在物理教学中，我们不仅要授人以鱼，更要授人以渔 。