《二力平衡》的教學反思
《二力平衡》的教學反思
在二力平平衡中,有這樣一個問題:一個人站在電梯中,有三種情況,第一種情況是人和電梯靜止,第二種情況是人和電梯勻速上升,第三種情況是人和電梯勻速下降,三種情況下電梯對人的支援力分別爲F1、F2、F3,則F1、F2、F3的大小關係是怎樣的?正確答案是三者相等,因爲三種情況中,人都處於平衡狀態,電梯對人的支援力和人的重力是一對平衡力,所以三種情況下支援力都等於人的重力。可是在講完這個問題後,我感覺學生表面上好象是認同了這個答案,可學生心中似乎還有一個疑惑,既然三次支援力都等於重力,爲什麼物體可以是上升也可以是下降?當拉力等於重力時,物體究竟處於什麼運動狀態呢?
我知道,這個問題靠單純的說教,學生可能總是口服而心不取服,怎麼辦呢?
實驗是檢驗真理的唯一標準。於是,我想到用實驗的方法。
用一個測力計、兩個50克的鉤碼、一個鐵架臺、一個滑輪、一根細線。先將滑輪固定在鐵架臺並放在水平面上,鉤碼掛在測力計下,測力計用細線吊起穿過滑輪,然後用手拉住細線使測力計分別靜止、緩慢勻速上升、緩慢勻速下降,可發現三次測力計示數相等。問題似乎得到了解決,可是學生表情似乎還有疑問。於是將實驗再次進行,再觀察,強調讓學生觀察剛開始運動的瞬間。學生會發現,在向上運動的開始瞬間,測力計示數稍微略大,然後迅速等於重力,向下時則相反。
爲什麼這樣呢?再將向上運動由勻速改爲加速,可發現測力計示數大於重力,向上減速則相反。於是得出結論,加速時,拉力大於重力,減速運動時,拉力小於重力。
再思考勻速運動的整個過程,可明白其實從靜止到勻速向上運動的瞬間實質是向上加速,所以拉力略大於重力,從靜止到勻速向下運動瞬間實質是向下加速。所以在由靜止到運動的瞬間拉力會略有變化。
再思考可得出結論,一個靜止的物體,如果所受拉力等於重力,物體會保持靜止;某一瞬間拉力大於重力,則物體會向着拉力方向開始運動,然後拉力等於重力,物體沿着拉力方向繼續勻速運動,即向上勻速運動;某一瞬間拉力小於重力,則物體會向着重力方向開始運動,然後拉力等於重力,物體沿着重力方向繼續勻速運動,即向上勻速運動。所以當拉力等於重力時,物體究竟處於什麼運動狀態,取決於它的初始狀態。
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