物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件

物理習題教學案例分析與有效途徑

做題、講題、拓展題目

溫州四中葉德漢

2019.10物理習題教學案例分析與有效途徑

做題、講題、拓展題目1為什么要做題、講題和拓題？經驗判斷知識理解方法運用策略引領學生教師專業(yè)成長為什么要做題、講題和拓題？經驗判斷知識理解方法運用策略引領學2教學能力比賽參賽名額：每大市2名,省教育廳直屬學校每校1名，共24人（由抽簽分為Ａ、Ｂ、C、D四組）。比賽內容：教學設計能力（說課形式，占30%），

習題教學能力（做題與講題形式，占30%），

命題能力（根據知識點與難度要求命題及指出不成熟試題的缺陷，占20%），實驗演示能力（占20%）。時間：2年一次，與課堂教學評比交叉進行。比賽時間為2天，分四段進行。教學能力比賽參賽名額：每大市2名,省教育廳直屬學校每校1名，3溫州市2009年高中物理教師新課程教學能力評比做題+講題評比（做題時間：1小時；講題時間：10分鐘）編號

成績

請把以下二題做好，并寫出解題步驟；第二題為講題，要求向評委講出題目的考點、重點、難點及如何向學生進行講解。溫州市2009年高中物理教師新課程教學能力評比4做題、講題、拓展題目比賽(1)做2道題目；(2)準備(1小時)；(3)說題時間（15分鐘）；（4）回答評委的問題（5分鐘）。做題、講題、拓展題目比賽(1)做2道題目；5說解題過程50做題過程清晰20解題結果正確10解題方法巧妙20說習題價值50學生容易產生的典型錯誤10本題的功能與價值10如果本題作為例題，請總結提煉對學生今后解決問題最有用的“一句話”10題目拓展合理、豐富，表述清晰、到位20說50做題過程清晰20解題結果正確10解題方法巧妙20說506案例1:現有30包大米，總質量為150kg，要你盡可能快地把它們搬上12m高處的庫房，你會怎樣做？你是一包一包地搬，還是一次都把它們搬上去？若你每次只搬1包，你將要為克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，則可能寸步難行．現在假設你身體可以提供的用于搬動物體的功率如圖所示，圖中曲線表示了你搬動物體的功率與被搬物體質量之間的關系．問：（1）圖中A點的物理意義是什么？（2）要盡可能快地把大米搬上庫房，每次應搬幾包大米？（3）估算用最大功率完成這一工作所用的時間，并說明理由。O102030P/Wm/kg204060AB案例1:O102030P/Wm/kg204060AB7師1:（1）圖中A點表示搬15kg的大米時消耗的功率是50W，也是人可以提供的最大功率。（2）若盡快地把大米搬上庫房，則每次要以最大功率去搬，由題意可知，每包大米5kg，所以每次應搬3包。（3）由于每次搬運物體時人都要克服自身重力做功，設人的質量為50kg，根據功率公式可知人克服人自身重力做功所以總質量150kg的大米分10次搬運，時間下樓時間估計為上樓時間的一半左右，師1:8師2:1．建立模型（人在豎直方向運動）2．設Δm為每包大米的質量解1：（1）A點表示搬15kg的大米時，身體提供的用于搬動大米的功率最大，為50W。（2）盡可能快地搬大米。由于做的總功不變，因此搬動的功率最大時，搬大米最快，此時每次搬大米的包數為（3）根據功能關系，由于為整數，因此可以保證每次都保持最大功率。由，得下樓時間少于上樓時間，總時間小于720s

師2:9解2：由得：10趟上樓共360s，總時間小于720s。解2：10案例2:如圖所示，質量為m,電荷量為q的粒子,以初速度v0從A點豎直向上射入沿水平方向的勻強電場中,粒子通過電場中B點時,速率vB=2v0,方向與電場方向一致,則A、B兩點的電勢差是多少？案例2:11師1:方法1：利用運動合成與分解知識，粒子沿電場方向做初速為零的勻加速運動，設A至B運動時間為t，加速度為a，有粒子在垂直電場方向，做豎直上拋運動，根據合運動與分運動的等時性，有由上述兩式得對電場方向的運動，由牛頓第二定律得：位移電場力做功師1:方法1：12師1:方法2對粒子A至B運動過程運用動能定理，水平方向：豎直方向：師1:方法213師2:方法1利用運動合成與分解可知，對粒子從A至B運動豎直方向：水平方向：所以水平方向的位移師2:方法114師2:方法2：對粒子A至B運動過程運用動能定理，豎直方向上拋運動代入上式解得：方法3：水平方向勻加速直線運動得：

師2:方法2：15案例2：如圖所示，質量為m，電荷量為q的粒子，以初速度v0從A點豎直向上射入沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率vB=2v0，方向與電場方向一致，則A、B兩點的電勢差是多少？學生典型錯誤：（1）用勻變速直線運動的公式進行求解，不會用分解方法；（2）認為粒子不受重力，用動能定律時，遺漏重力做功W；（3）認為豎直勻速，水平勻加速，用類平拋方法求解；（4）運動分解后，水平方向用動能定理求解。如果作為例題，請?zhí)釤挸鰧W生以后解決問題有用的知識、方法等（力求簡潔）。案例2：如圖所示，質量為m，電荷量為q的粒子，以初速度v0從16教師提煉的一句話師1細節(jié)決定成敗，力決定運動師2強調一點：受力和過程分析師3（力決定運動）——有什么樣的受力，就有什么樣的運動師4電場中的粒子運動，先判是否受重力師51.平拋或類平拋運動，初、末速度不垂直；2.一般曲線運動，化曲為直（分解）；3.功與能是標量，不能用分量式師61.曲線運動時，注意兩個方向上的運動應分開立式；2.曲線運動時，優(yōu)先考慮用動能定理；3.過程分析要透徹（如果重力不計，B點的速度可能水平嗎？）教師提煉的一句話師1細節(jié)決定成敗，力決定運動師2強調一點：17案例3：

如圖所示，在離地面高為h的光滑水平面上，有3個質量m的小球，通過2根幾乎不可伸長的輕繩連接。每根繩長為L(L>h),若A球從靜止開始下落,問C球落地時的速度大小?（不考慮水平方向的運動）CLBLA

h案例3：18師1：當A球下落時，將帶動B、C以同樣的速度運動，設A落地時的速度為v1,根據題意，對A、B、C三球而言，由，得由，得

A落地后，B、C繼續(xù)運動，設B落地時速度為v2，同理可得，，同理，設C落地時速度為v3，得

師1：19師2：情景：3個質量為m的小球，用細繩相連組成系統(tǒng)，依次從桌面下落。對象：3個質量為m的小球細繩相連組成的系統(tǒng)。過程：①A球落地前，3個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒；②A球與地面碰撞時，系統(tǒng)機械能不守恒；③B球落地前，B、C兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒；④B球與地面碰撞時，系統(tǒng)機械能不守恒；⑤C球落地前，C球的系統(tǒng)機械能守恒。列方程：對①過程：對③過程：對⑤過程：聯立方程解得：師2：20案例3：如圖所示，在離地面高為h的光滑水平面上，有3個質量m的小球，通過2根幾乎不可伸長的輕繩連接。每根繩長為L(L>h),若A球從靜止開始下落,問C球落地時的速度大小?（不考慮水平方向的運動）學生典型錯誤：沒有考慮小球落地時的機械能損失。要求:如果作為例題，請?zhí)釤挸鰧W生以后解決問題有用的知識、方法等（力求簡潔）。CLBLA

h案例3：如圖所示，在離地面高為h的光滑水平面上，有3個質量m21教師提煉的一句話師1“高”手不一定能得高分，最基本的過程分析才是最好的分析，是解題的核心

師2多過程問題應分段討論

師3多過程分析（問題），大家喜歡選用機械能守恒定律來解，注重狀態(tài)，立狀態(tài)式，但還是要加強過程分析，只有通過過程分析，才知道在哪一個階段，哪個系統(tǒng)機械能守恒，特別是題目中出現碰撞過程，我在平時教學中稱之為“咔嚓”一下，特別要注意。一句話——“一個都不能少”

師4利用機械能守恒定律解決問題時，初態(tài)與終態(tài)的選擇要排除機械能損失的過程，守恒系統(tǒng)與時機的把握是關鍵。

教師提煉的一句話師1“高”手不一定能得高分，最基本的過程分析22案例3：如圖所示，在離地面高為h的光滑水平面上，有3個質量m的小球，通過2根幾乎不可伸長的輕繩連接。每根繩長為L(L>h),若A球從靜止開始下落,問C球落地時的速度大小?（不考慮水平方向的運動）CLBLA

h教師習題拓展師1求從A開始下落到B剛離開水平面所需時間（可進一步考查牛頓運動定律的理解與應用）

師21.

l<h，題目的結果如何？2.去掉C球，去掉水平方向運動的限制，討論B球的平拋運動，求位移、速度等。

案例3：如圖所示，在離地面高為h的光滑水平面上，有3個質量m23教師習題拓展師31.將光滑平面改為動摩擦因數為μ，求解結果。2.將小球改為帶電小球，電荷量為q，處于水平向右，大小為E的電場中（不考慮電荷間的庫侖力），求解結果。

師41.若l<h<2l，結果如何？2.若h>2l，結果如何？3.將豎直面改為斜面；4.改變小球數目；5.改變某小球質量。

師5一般化拓展（或特殊化拓展）1.改變小球個數（2個或4個）；比較性拓展（改變條件）2.若h>2l，題目的結果如何？相似性拓展（改變模型）3.兩個用細繩連接的小球，其中一個放在頂端裝有定滑輪的直角三角形的斜面上，另一個處于懸掛狀態(tài)；4.兩個用細繩連接的小球，其中一個放在邊緣光滑的碗內，另一個在碗外側處于懸掛狀態(tài)。

教師習題拓展師31.將光滑平面改為動摩擦因數為μ，求解結果。24提高習題教學能力的建議1．正確認識習題教學的功能物理知識的傳授不僅僅是概念、規(guī)律的教學，學生在利用概念、規(guī)律分析和解決問題時還需要其它能夠使得概念、規(guī)律正確運用的許多其它知識，如概念、規(guī)律的適用條件，運用的程序，運用時的注意點，運用的時機和對象，規(guī)律在特殊情況下的一些推論等等。我們知道，高三學生經過一年的學習，其解決問題的能力會有明顯提升，但高三學生并沒有學習新的概念和規(guī)律，無非是通過對具體問題的求解，清晰、豐富和拓展了學生的知識結構，所以習題教學也是在傳授知識。只能認清了習題教學的功能，教師才會意識到，每講一道題，都應該為豐富與拓展學生的知識結構，并根據學生知識結構完善的需要來選擇例題和習題。提高習題教學能力的建議1．正確認識習題教學的功能252．關注知識結構勝于答案教師常常根據學生做題的對錯給學生打分，這種做法常常潛意識影響著教師，會阻礙教師進一步完善知識結構的動力。通過前面幾個解題案例可看到，有時錯誤的方法、不完善的知識結構也會得到正確的答案。一個教師只有通過解決問題的過程分析、評價自身的知識結構，才會有利于解題能力的提高。物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件263．完善自身的知識結構通過解決問題能夠發(fā)現自身知識結構是否存在的缺陷，知識之間的聯系是否緊密而有區(qū)分，知識結構中是否擁有豐富的方法和策略，知識結構的組織是否合理等，這是比解決一個問題更重要的，通過與不同的教師解決問題思路、方法的比較，認識自己在知識結構上的差異，在求解問題時，不斷研究、總結和吸收解決某類問題有用的方法和策略是提高解題能力的有效途徑。3．完善自身的知識結構27海市蜃樓和沙漠蜃景厚玻璃板下的字打雷轟轟響紅布放到水里看到的還是紅色海市蜃樓和沙漠蜃景284．提高自身的理論素養(yǎng)學生在問題解決過程中暴露出現的問題，有的是知識層面的，這是教師容易認識到的，有的是方法、策略方面的不足，這是部分教師很難意識到的。教師正是通過自己的學習、研究和積累，在完善了自己的知識結構和對學生解決問題的思維過程了解以后才能正確分析學生解決問題的困難和錯誤產生的根源，只有這樣，教師才能夠正確分析學生錯誤的原因，提煉出能夠豐富與拓展學生知識結構的方法、策略等。4．提高自身的理論素養(yǎng)295．不斷錘煉表述的語言要進行有效的總結提煉，其前提是教師首先把問題認識清楚，“要向學生講清楚，必須自己想清楚”是對教師的一個基本要求。當教師對問題認識清楚之后，教師的語言表述決定了“一句話”的品位，也決定了“一句話”在學生心里的地位。形式簡潔又含義豐富的“一句話”，決不是一蹴而就的，需要教師的不斷錘煉。5．不斷錘煉表述的語言30實際講題一定有側重點帶著講題的時機意識時效性學生對象的適應性學生認知能力的層次性考慮預設一個講題可行的目標可以階段性單一目標長遠目標預備性即時性實際講題一定有側重點帶著講題的時機意識時效性學生對象的適應性31對做變速直線運動的物體，以下說法正確的是（）A.物體的加速度很大，則物體的速度也一定很大B.加速度在增加而速度有可能在減小C.如加速度在增大，位移在增大，則速度一定在增大D.如加速度在增大，速度在增大，則位移一定在增大例：勻變速運動量關系概念再認知時，運動量關系概念上一層次理解新課時，運動量關系概念理解目標：第一個目標：重在具體形象舉例理解，最好是實際事例量化，用活生生的事例來幫助學生初步理解運動量關系對做變速直線運動的物體，以下說法正確的是（）例：勻變速運動32特點：5個物理量4量一方程3個導出式2個基本式知三能定二，知二等于白知勻變速度直線運動公式理解基本式導出式第二目標，意不在題，意在長遠、意在提升分析問題的能力不再糾結于具體問題，而是抽象出一般化特征特點：5個物理量4量一方程3個導出式2個基本式知三能定二，知33對做變速直線運動的物體，以下說法正確的是（）A.物體的加速度很大，則物體的速度也一定很大B.加速度在增加而速度有可能在減小C.如加速度在增大，位移在增大，則速度一定在增大D.如加速度在增大，速度在增大，則位移一定在增大知三能定二，知二等于白知對做變速直線運動的物體，以下說法正確的是（）知三能定二，知34衛(wèi)星的速度大小比較v1v2v3v4創(chuàng)設情景化解難點衛(wèi)星的速度大小比較v1v2v3v4創(chuàng)設情景35創(chuàng)設情景（1）創(chuàng)設情景（2）離心運動例說：創(chuàng)設情景，化解難題創(chuàng)設情景（1）創(chuàng)設情景（2）離心運動例說：創(chuàng)設情景，化解難題36衛(wèi)星變軌的速度大小比較v1v2v3v4v2>v1v4>v3v1>v4v2>

v1>v4>v3衛(wèi)星變軌的速度大小比較v1v2v3v4v2>v1v4>v3v37小車上的物體m=8㎏，拉伸的彈簧這時彈力為6N?，F沿水平向右的方向對小車施以作用力，使小車由靜止開始運動起來，運動中加速度由零逐漸增大到1m/s2,隨即以1m/s2的加速度做勻加速直線運動。以下說法正確的是()A.物體與小車始終相對靜止，彈簧彈力始終沒有發(fā)生變化B.物體受到的摩擦力一直減小C.當小車向右以a=0.75m/s2運動時，物體不受摩擦力作用D.小車以a=1m/s2向右做運動時，物體受到的摩擦力為8N活化靜摩擦力特性情景一生奮斗的目標“維護相對靜止”活化體現（1）高智商（2）忠心專一在能力范圍內隨機應變小車上的物體m=8㎏，拉伸的彈簧這時彈力為6N?，F沿水平向右38傳送帶與水平面傾角為370，以10m/s的速率逆時針轉動，自傳送帶上端A處輕輕放一質量為0.5kg的物塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數為0.5。若兩輪間傳送帶的長度是16m，求運動時間。關鍵：A在傳送帶上受到的滑動摩擦力方向？活化滑動摩擦力特性“追求同速，阻快帶慢”活化一對相互作用力特性同命運，共生死傳送帶與水平面傾角為370，以10m/s的速率逆時針轉動，自39如圖所示，一根長為L的輕繩，一端固定在O點，另一端拴一個質量為m的小球，開始時用力把繩子拉直，使小球靜止在繩子與水平方向成30°角的位置A處。試求放手后小球落至最低點B時對繩子的拉力？OAL30°B實驗創(chuàng)設情景見證奇跡時刻如圖所示，一根長為L的輕繩，一端固定在O點，另一端拴一40物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件41物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件42巧設線斷，突破難點巧設線斷，突破難點43如圖所示，一根長為L的輕繩，一端固定在O點，另一端拴一個質量為m的小球，開始時用力把繩子拉直，使小球靜止在繩子與水平方向成30°角的位置A處。試求放手后小球落至最低點B時對繩子的拉力？OAL30°B靜態(tài)恒力走直線，繩張緊時徑速失；受力分析不可少，過程模型定位早。OACBLTvBmgvC30°30°vC1vC2如圖所示，一根長為L的輕繩，一端固定在O點，另一端拴一44案例：如圖所示，在一個平行板電容器的水平方向的勻強電場中，用絲線在固定點懸掛一個質量為m的小球，使小球帶正電，電量正好使小球的重力為小球所受電場力的倍，現拉開小球至絲線正好水平伸直的位置A時，將它自由釋放。求小球到最低點B處時線上的拉力大小。學生典型錯誤：不知道中間有突變位置，直接對A到B運用動能定理。

案例：如圖所示，在一個平行板電容器的水平方向的勻強電場中，用45《勻速圓周運動向心力》習題課實驗型教學案例

實驗創(chuàng)設情景，激活習題教學根據物理學科特點——習題源于生活實際的想法，嘗試設計了以實驗手段貫穿習題課教學的模式?！秳蛩賵A周運動向心力》習題課實驗型教學案例

實驗創(chuàng)設情景46小游戲引入首先出示一個黃色乒乓球和一個一次性透明塑料碗（事先已被我挖去碗底），要求學生不能直接用手把乒乓球從講臺桌移到課桌上。讓學生真正體會到學以致用，調動了學習的積極心態(tài)，進入習題教學。小游戲引入首先出示一個黃色乒乓球和一個一次性透明塑料碗47物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件48物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件49類比遷移，解決其它圓錐擺運動變式實驗，再創(chuàng)情景，掀起第二個學習波類比遷移，解決其它圓錐擺運動變式實驗，再創(chuàng)情景，掀起第二個學50出示一個塑料紙簍和網球，使網球繞紙簍內壁做勻速圓周運動。出示一個塑料紙簍和網球，使網球繞紙簍內壁做勻速圓周運動51mgFNF向mgFNF向52mgFNF1F2mgFNF1F253物理習題教學案例分析與有效途徑做題、講題、拓展題課件54

拓展實驗網球加速不斷上升，最后飛離紙簍上邊緣落地。理解離心運動，回應平拋運動拓展實驗網球加速不斷上升，最后飛離紙簍上邊緣55題目——半徑為R的雨傘在比地面高h的地方以角速度ω在水平面內勻速旋轉,使雨滴從傘的邊緣甩出,這些雨滴落在地面上形成一個圓圈,求此圓圈的半徑。學生基本上能根據創(chuàng)設的實驗情景，正確建模，畫出俯視圖，解決問題。題目——半徑為R的雨傘在比地面高h的地方以角速度ω在水平面內56這節(jié)課通過小游戲激發(fā)了學生學習興趣，創(chuàng)造良好的課堂氛圍引到新課學習，又用自制教具做了建模實驗，幫助學生構建正確的物理模型，使他們真正感到物理習題并非枯燥和抽象的，而是源于生活，它是有趣的，就在我們身邊。當然，這只是對習題教學提出的一種嘗試，不可避免地存在許多有待商討之處。若能起到拋磚引玉的作用，我的目的就達到了。這節(jié)課通過小游戲激發(fā)了學生學習興趣，創(chuàng)造良好的課堂氛圍57實驗創(chuàng)造情景，輔助建模理解,注重過程分析。實驗創(chuàng)造情景，58選什么研究？例、勻速直線運動的小車上水平放置一裝有水的密閉玻璃瓶，瓶內有一氣泡，如圖示。當小車突然向前加速時，氣泡相對于瓶子將（）A、向前運動B、向后運動C、不運動D、無法判斷A水？氣泡？經驗、概念知識、規(guī)律方法、策略選什么研究？例、勻速直線運動的小車上水平放置一裝有水的密閉玻59如圖所示,容器中盛滿水,水中放入鐵球P和木球Q,它們用細線分別系于容器的頂部與底部,