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高中物理运动学问题解决图式的建构

时间:2022-12-14 11:05:05 公文范文 来源:网友投稿

zoޛ)j首学习的信心.

1 图式的建构-问题

加速度作为运动学的核心概念,它存在于运动学所有问题当中.基于此可以把此类问题分为两种变式即物理过程只涉及一个加速度a和涉及多个加速度.如例题1和例题2.

例1 如图1,一质点以一定初速度由A点沿直线AB做匀加速直线运动,行程的第一部分用时间t1位移s1,第二部分用时间t2位移s2.全程加速度不变.求加速度a的大小.

例2 如图2,一质点从静止开始由A点沿直线AB运动,行程的第一部分加速度为a1的匀加速运动,接着做加速度为a2的匀减速运动.抵达B点时刚好停下,全程位移为s,试求AB段所用的时间t.

2 图式的建构-方法

这两类变式主要会用到的思想方法有公式法、平均值法、图象法.

2.1 公式法

2.2 平均值

平均值法有两种描述,第一种是匀变速直线运动平均速度等于中点时刻的瞬时速度即=vt/2,第二种是匀变速直线运动平均速度等于初末速度的平均值即=v0+vt2.运用平均值法时应判断选哪一种,就此两例题来说,例1适合第一种例2适合第二种.

2.3 图象法

按照正常由vt=v0+at推出位移公式s=v0t+at2/2必须用积分但高中并没学过,因此教材中使用了图象法来推出位移公式.使用图象能使复杂的物理过程形象化便于解题,但并不是所有的题都适合图象法,例1和例2在用图象法时就会形成鲜明的对比,有兴趣的读者可以画v-t图象解下例1,这里重点分析例2.

例2的v-t图象如图3,题目条件已知全程位移即三角形ABC的面积为s,设全程时间为t,C点速度为v,则由面积公式得vt/2,又斜率即加速度可得v/a1+v/a2=t,两个方程两个未知数可解出时间t.

3 图式的建构-策略

通过观察以上两道例题的六种解题过程,得出策略与方法的关系就相当于战略与战术的关系,策略具有普遍适用性.运动学解题策略主要有以下几种.

3.1 整体性策略

整体性策略要求全局把握,把握解题各环节的联系,避免使各环节陷入孤立.如果忽略这些就很容易局限于细节中的繁琐运算和复杂讨论.比如例1应整体看待AB过程,如果能找出两点时刻的瞬时速度那套用vt=v0+at即可求出加速度.例2虽有两个过程但C点是俩过程的联系点设出C点速度是关键.这两道题如果不整体把握就会陷入复杂的细节讨论中,也就是公式法所研究的.

3.2 媒介构造策略

此策略是指在问题解决过程中人为设出媒介元素,它们可作为沟通题目条件与结论的桥梁.例1和例2的公式法正是把AB过程分为AC和CB俩子过程根据公式设出未知数列方程求出未知数.例2的平均值法是正逆推的结合AC段是初速度为零的匀加速而CB段逆向看也是初速度为零的匀加速,找出C点这个中途结合点是巧妙解题的关键.

当接触的问题难以入手时,可以将其转化为比较熟悉且容易的问题解决方式.

当前的新课程改革的理论基础是建构主义学习理论,它也强调基于问题式的学习,通过问题的解决来建构知识.由以上内容,可以清晰的了解高中物理运动学这个模块的题型、方法、策略等,建构关于此类题问题的图式或许可以成为学习的捷径.

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