圖解一維碰撞問題

許芙蓉　林劍峰　梁鴻輝

摘? ?要：數(shù)形結(jié)合的解題方法具有直觀性和綜合性特點(diǎn)，簡化問題的同時(shí)降低學(xué)生認(rèn)知門檻，促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)觀與能量觀的落地。一維彈性碰撞遵循動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律，設(shè)置變量將前者變式為二元一次方程、后者變式為圓方程以構(gòu)建圖像函數(shù)模型，進(jìn)一步以此重構(gòu)三種碰撞類型并應(yīng)用其解決問題。

關(guān)鍵詞：碰撞；動量；動能

引言

課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“物理學(xué)基于觀察與實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)物理模型，應(yīng)用數(shù)學(xué)等工具，通過科學(xué)推理和論證，形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系?！盵 1 ]誠然，物理學(xué)的描述與發(fā)展離不開數(shù)學(xué)工具的加持。

4? 結(jié)語

數(shù)學(xué)公式具有概括、簡潔、精確的特點(diǎn)，而圖形、圖像則具有形象、直觀、生動的特點(diǎn)。在物理教學(xué)中，揭示數(shù)與形的這種辯證關(guān)系，可以有效培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的靈活性、深刻性和辯證性[ 4 ]。本文將三種碰撞類型重塑為“圓-直線”圖像函數(shù)模型，可有效解決碰撞次數(shù)等相關(guān)問題。數(shù)形結(jié)合的思維路徑既可以加深學(xué)生對一維碰撞問題的深度理解，又可以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)工具使用熟練度，在提高學(xué)生解決問題能力的同時(shí)，核心素養(yǎng)的培育也悄然落地。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中國人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2018：1.

［2］ 林劍峰.巧析碰撞問題[J].物理教學(xué)，2020，42（4）：79-80.

［3］ 張儉文.一維彈性碰撞過程的規(guī)律及若干推導(dǎo)[J].物理通報(bào)，1999（4）：15-16.

［4］ 田世昆，胡衛(wèi)平.物理思維論[M].南寧：廣西教育出版社，1996：76.

福建省教育科學(xué)規(guī)劃2022年教育考試招生重點(diǎn)專項(xiàng)課題：基于教考評銜接的高中物理學(xué)業(yè)水平考試內(nèi)容改革研究（FJJYKS22-62）研究成果