談逐點(diǎn)、逐層學(xué)好平拋運(yùn)動(dòng)

劉家祺

【摘要】物理知識(shí)注重系統(tǒng)性，它決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際就是在知識(shí)的積累基礎(chǔ)上，通過規(guī)律和方法將其連成線、形成面、建構(gòu)成知識(shí)體系的過程.要學(xué)好物理先要把每個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握牢固，再懂得循序漸進(jìn)將物理知識(shí)聯(lián)系起來.這樣學(xué)生學(xué)起來重點(diǎn)突出，且在每個(gè)階段學(xué)習(xí)中都能有成就感，最終懂法、得法.

【關(guān)鍵詞】物理知識(shí) 層次遞進(jìn) 平拋運(yùn)動(dòng)

一、平拋運(yùn)動(dòng)的定義和性質(zhì)

將物體以一定初速度沿水平方向拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)稱為平拋運(yùn)動(dòng).平拋運(yùn)動(dòng)為什么是曲線運(yùn)動(dòng)？這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)有什么樣性質(zhì)？這是學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)的上升.根據(jù)生活中很多實(shí)例容易認(rèn)清平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，且從受力和初速度方向垂直這點(diǎn)也能在理論上證明其作曲線運(yùn)動(dòng).這里難點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，學(xué)生之前習(xí)慣了勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第一次接觸勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的合成對(duì)抽象思維要求較高，所以接受起來較為困難.對(duì)于這個(gè)問題，要抓住“只在重力作用下”這幾個(gè)字，從牛頓第二定律、從力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系方面找突破口，夯實(shí)只要受恒力作用就是勻變速運(yùn)動(dòng)，與運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線無關(guān)這個(gè)判斷.再通過例題加以鞏固，如一個(gè)人水平拋出一小球，球離手時(shí)的初速度為，落地時(shí)的速度為，空氣阻力忽略不計(jì)，下圖中正確表示了速度矢量變化過程的圖像是（ ）。

二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法

平拋運(yùn)動(dòng)研究方法是化曲為直，將其分解為水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).此知識(shí)的重點(diǎn)是這兩個(gè)方向上的獨(dú)立性、等時(shí)性，難點(diǎn)是接受等效性，即接受這種分解方法是合理的.學(xué)會(huì)接受一種研究方法是一個(gè)困難的過程，因?yàn)檫@要求學(xué)生在思維上能夠理解并能應(yīng)用.平拋運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方向上獨(dú)立性、等時(shí)性可以從感性的實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論證明得到掌握，這就是研究方法理解過程.先是通過演示實(shí)驗(yàn)，從感性角度接受平拋運(yùn)動(dòng)可在兩個(gè)方向上分解，再通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法確定拋物線的方程，學(xué)生自然可以相信這種分解方法的合理性.掌握了研究方法，理解這樣分解是為了將復(fù)雜問題簡(jiǎn)化而采取的科學(xué)的分析方式，學(xué)生處理類平拋運(yùn)動(dòng)自然也不會(huì)畏難，只要滿足物體拋出時(shí)初速度方向與所受恒力方向垂直，而不必考慮受到哪些力，這就是類平拋運(yùn)動(dòng).求解類平拋運(yùn)動(dòng)自然也是把其分解成互相垂直的兩個(gè)方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只是不一定是沿水平和豎直兩個(gè)方向.對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)研究方法可以通過討論例題進(jìn)行鞏固.

三、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

第三階段為平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)習(xí)，借助運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和運(yùn)動(dòng)的合成可以推導(dǎo)得出：

平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)習(xí)是本節(jié)學(xué)習(xí)的最后層次，是學(xué)生對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)的物理符號(hào)的表達(dá)，也是解決問題依據(jù).此處的學(xué)習(xí)可以分成三個(gè)層次，第一層次能簡(jiǎn)單的應(yīng)用公式，比如速度、時(shí)間、位移等的計(jì)算，第二層次能熟練的根據(jù)公式進(jìn)行物理量代換，找出彼此之間聯(lián)系，這是重點(diǎn).學(xué)生可以嘗試從幾個(gè)方面練習(xí)：①平拋運(yùn)動(dòng)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由什么決定？②平拋運(yùn)動(dòng)落地的水平距離由什么決定？③求解平拋運(yùn)動(dòng)的初速度可以如何設(shè)計(jì)問題？

通過增加這樣的練習(xí)機(jī)會(huì)，達(dá)到熟能生巧，準(zhǔn)確、快速找到解題路徑.

第三層次是重點(diǎn)公式攻克，平拋運(yùn)動(dòng)速的計(jì)算式在平拋運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用廣泛，涉及到速度、時(shí)間、位移等物理量，而且能得出一些實(shí)際中有用的推論，所以既是重點(diǎn)也是難點(diǎn).此知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)可以分成兩步，第一步能分清二者的區(qū)別并應(yīng)用，第二步建立二者的聯(lián)系進(jìn)而利用.

如以9.8m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，可知物體完成這段飛行的時(shí)間是（ ）。

通過上面這道題，學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果只是強(qiáng)調(diào)物體落到斜面上，一般為位移與水平面夾角的應(yīng)用；若突出末速度大小和方向時(shí)，一般建立水平速度和豎直速度之間的關(guān)系，解決問題時(shí)一定要分清應(yīng)用的是哪個(gè)角度.endprint