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一細(xì)線一鉤碼之應(yīng)用歸納
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【摘 要】：在日常生活中，一些簡單的東西往往包含著多個(gè)物理規(guī)律。我們?cè)谡n堂上會(huì)盡量想辦法使用一些簡單的又具有代表性的物體來做實(shí)驗(yàn)，達(dá)到通俗易懂的目的，使學(xué)生更好的掌握物理規(guī)律，提高教學(xué)效果。筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)將“一細(xì)線、一鉤碼”在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的歸納。
【關(guān)鍵詞】：細(xì)線 鉤碼 應(yīng)用 歸納
在日常生活中，一些簡單的東西往往包含著多個(gè)物理規(guī)律。在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》第四部分實(shí)施建議教學(xué)建議第一大點(diǎn)的第三小點(diǎn)中提到“使物理貼近學(xué)生生活、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際”，“ 教師應(yīng)選擇與學(xué)生生活聯(lián)系密切的素材用于教學(xué)。課堂教學(xué)中，教師可以使用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶紙等生活中的常見物品來做物理實(shí)驗(yàn)。”在第四小點(diǎn)中提到“在高中物理教學(xué)中，應(yīng)該重視學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解。在觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅要讓學(xué)生關(guān)注所觀察的現(xiàn)象，同時(shí)要讓學(xué)生理解該物理現(xiàn)象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的。”我們?cè)谡n堂上會(huì)盡量想辦法使用一些簡單的又具有代表性的物體來做實(shí)驗(yàn)，達(dá)到通俗易懂的目的，使學(xué)生更好的掌握物理規(guī)律，提高教學(xué)效果。
在高中物理中，一般我們使用的物體都是理想化了的。細(xì)線看成是沒有大小、沒有質(zhì)量、不可伸長的;鉤碼可以把它看成一個(gè)重物來代替其它物體，從而把模型簡單化。下面筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)將“一細(xì)線、一鉤碼”在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的歸納。
一、細(xì)線與鉤碼帶動(dòng)其他物體運(yùn)動(dòng)
在必修1第31頁第一節(jié)“實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”、第73頁第二節(jié)“實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的參考案例和必修2第70頁第六節(jié)“實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系”的參考案例一中。細(xì)線的一端與鉤碼連接，另一端與小車連接，通過鉤碼的重力由細(xì)線帶動(dòng)小車在木板上運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測(cè)算小車的速度，由鉤碼的多少來粗略說明力的大小，由鉤碼的重力做功來研究功與速度的關(guān)系。
二、細(xì)線筆直拉著鉤碼運(yùn)動(dòng)
在必修1第58頁第三節(jié)“摩擦力”里探究摩擦力的規(guī)律時(shí)，我們就可以使用圖1所示的裝置。
粗略探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系時(shí)，我們可以利用一細(xì)線筆直拉動(dòng)鉤碼在粗糙程度不同的物體表面上運(yùn)動(dòng)，從而判斷摩擦力的大小與物體表面的粗糙程度有關(guān)，物體表面越粗糙，摩擦力越大;反之摩擦力越小。
三、細(xì)線一端固定，另一端與鉤碼連接
在必修1第83頁“物體的受力分析”中，比較一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力時(shí)，為了使學(xué)生更容易懂，我們就可以把細(xì)線一端固定，另一端與鉤碼連接讓它們靜止。然后分析說明細(xì)線的拉力與鉤碼的重力是一對(duì)平衡力;細(xì)線對(duì)鉤碼的拉力與鉤碼對(duì)細(xì)線的拉力是一對(duì)作用力與反作用力。在第88頁“共點(diǎn)力作用下物體的平衡”例題1中的三角形的結(jié)構(gòu)懸掛問題，細(xì)線的A端我們可以用手指捏住，硬桿用粉筆替代，把它支撐在手掌上從而把這個(gè)模型呈現(xiàn)在學(xué)生眼前進(jìn)行受力分析，非常直觀。
在必修2第23頁“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”中 ，我們通過細(xì)線拉動(dòng)鉤碼做圓錐擺運(yùn)動(dòng);第25頁“做一做”感受向心力時(shí)，我們通過細(xì)線拉動(dòng)鉤碼做水平、豎直圓周運(yùn)動(dòng);在第75頁“機(jī)械能守恒定律”一節(jié)中我們通過細(xì)線讓小球做部分圓周運(yùn)動(dòng)來研究動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，以及選修3-4第十一章“機(jī)械振動(dòng)”里的“單擺”這一節(jié)，我們用一細(xì)線一鉤碼來研究單擺的有關(guān)規(guī)律。
四、細(xì)線兩端固定，鉤碼掛在線上靜止或者細(xì)線一端固定，另一端上下或左右緩慢移動(dòng)在共點(diǎn)力作用下物體的平衡中，如圖3，細(xì)線的兩端固定，鉤碼掛在細(xì)線上靜止，分析掛點(diǎn)的受力情況。如果我們用數(shù)學(xué)知識(shí)來證明兩邊細(xì)線與水平方向所成的角度是否相等，那就會(huì)很麻煩。但是我們使用簡單的“一細(xì)線一鉤碼”器材做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)：掛點(diǎn)兩邊細(xì)線所成的角度是一樣的，從而可以證明兩邊細(xì)線的拉力是一樣的。如果我們讓細(xì)線一端固定，另一端上下或左右移動(dòng)，那么掛點(diǎn)兩端的細(xì)線所成的角度是否相等呢?我們也可以直接在教室里演示給學(xué)生看，很容易我們就知道還是相等。
上面這些實(shí)驗(yàn)直觀、簡單、易懂，又能充分說明問題。不僅老師自己可以作為演示實(shí)驗(yàn)來做，學(xué)生也可以親自動(dòng)手做。理論聯(lián)系實(shí)際，印象深刻。不僅可以掌握課本知識(shí)，還可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。同樣器材，多種功能。不僅可以提高我們靈活應(yīng)用的能力，還可以活躍課堂氣氛，達(dá)到科學(xué)探究的目的。
參考文獻(xiàn)：
〔1〕《全日制普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》 人民教育出版社
〔2〕《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修1》 人民教育出版社 2010
〔3〕《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修2》 人民教育出版社 2010
〔4〕《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-4》 人民教育出版社 2010
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