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课件网) 物理问题解决途径教学 杭州二中 胡亦民 案例一 登山运动员有时需要使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术，如图所示．假定鞋与岩石间的动摩擦因数为0.9，运动员腿长为0.9m. (1)求运动员可以像图中所示那样站立的两端之间的距离． (2)如果遇到的是两竖直岩石间距离较小的情况，应怎样应付，请提出建议． F1 F1 G 物理问题解决途径是探究物理过程的实践活动。 从知识的角度来看，它是应用物理知识解决现实中发生的“物理事件”。 从过程的分析来看，物理问题解决途径有三个阶段。一是提出问题：将错综复杂的实际问题进行梳理，从实际问题中抽象出物理问题；二是尝试解决问题：运用一定的物理规律和法则，提出解决问题的方案，并尝试解决问题；三是实际应用及反省：将解决运用于实际问题，即将物理方案转变为实际应用方案并在实践中加以检验、修正。 一、如何设置问题 问题设置的三个要素：适时、指向、坡度。 1、问题设置要适时 所谓“适时”是指问题的设置要适合学生的知识储备、满足学生思考的需求；符合课堂教学的进度。 如图,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60J,此后撤去恒力F,物体又经t 时间回到出发点,若以地面为零势能点,则下列说法正确的是 A.物体回到出发点时的动能是60J B.开始时物体所受的恒力F＝2mgsinθ C.撤去力F时,物体的重力势能是45J D.动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置 案例二 2、问题指向要明确 所谓“问题指向”是指分析过程中的思考方向，它是由物理问题本身特征和制约物理问题的规律共同决定。所以，设置问题的前提是梳理物理问题，清晰物理过程。 将一小球从地面（设为零势面）竖直向上抛出，假设小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，小球能上升的最大高度为H。则小球上升过程中动能与重力势能相等时的离地高度h H/2；小球下降过程中动能与重力势能相等时的离地高度h H/2（填“大于”、“小于”或“等于”）。 案例三 3、问题设置要有坡度 设置问题的目的是有助于学生思考和解决物理问题，物理问题本身往往是多环节的，每个环节间又具有因果关系。这就决定物理问题思考的时序，所谓“坡度”是指提出问题的时序。 某高层建筑工地的吊塔要将质量为800kg的吊斗(含建筑材料)以最快的方式送到105m高的楼顶,吊绳所能承受的最大拉力为12000N,机器的最大输出功率为120kW.为保证安全,吊斗在最后15m匀减速上升,到达楼顶的速度恰好为零,已知在吊斗被吊高90m前已以最大速度匀速上升,重力加速度g取10m／s2.求： (1)吊斗在被吊起上升时的最大速度为多大 (2)在最后15m，吊绳对吊斗的拉力为多大 (3)吊斗被吊到楼顶所需的最短时间为多少 案例四 二、尝试解决问题 面对物理问题，解答者总是在他们已有和能够达到的认识状态中，猜测或探索出一些概念、规律和方法，尝试在问题的目标和条件之间寻找联系。一旦确定某一或某些概念、规律和方法可能建立起这种联系时，便提出方案并尝试将其应用于这个问题，从而得到结果。然后将结果反馈检验，若结果是肯定的，则问题解决；若结果是否定的则进行矫正，即修改或重新猜测，搜索出新的概念、规律和方法，再次去求解。这是解决物理问题的一般模式。 物理问题解决的过程框图 从框图的思维流程可见，物理问题解决途径是一个封闭的环形系统，这个系统由两个通道组成。一是正通道，它是问题解决者对问题施加作用，输出结果；二是负通道，它是将问题结果反馈问题解决者。在框图的正中有一个封闭的子系统（红色区域），它以提出、尝试解决方案为中心，以问题目标、问题条件为环路，这个子系统的运作是形成问题解决策略的关键。 1、提出可行方 ... ...
