一道力學(xué)試題的八種解法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  【題目】:試設(shè)計(jì)兩種檢驗(yàn)桌面是否水平的實(shí)驗(yàn)方案,并指出每種方案所使用的實(shí)驗(yàn)器材。

  【分析】:這是一道考察學(xué)生在學(xué)習(xí)了重力的方向是豎直向下后,對(duì)“水平”概念的理解程度,旨在讓學(xué)生掌握重垂線(xiàn)的應(yīng)用,以及在所學(xué)的知識(shí)和生活中搜索“水平”的字眼,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

  題目布置后我對(duì)學(xué)生提出的要求是“自己準(zhǔn)備器材,課堂演示你所的設(shè)計(jì),可以請(qǐng)你的家長(zhǎng)幫助! 題目布置后正好是雙休日,經(jīng)過(guò)精心準(zhǔn)備和設(shè)計(jì),學(xué)生的參與積極性很高,每個(gè)同學(xué)都有1-2種方案,甚至更多,有的同學(xué)幾人一組合作設(shè)計(jì)。下面就是從課堂教學(xué)中整理出來(lái)的設(shè)計(jì)方案。

  【方案一】

  實(shí)驗(yàn)器材:教具量角器 圖釘 鉤碼 棉線(xiàn)

  實(shí)驗(yàn)方法:實(shí)驗(yàn)裝置組裝如圖,使用時(shí)只需將教具量角器底面接觸桌面并且與桌面垂直,然后觀察掛有鉤碼的棉線(xiàn)是否與90度線(xiàn)重合,如果重合則桌面水平,否則桌面不水平。

  方法點(diǎn)評(píng):本器材是我上課是使用的教具,學(xué)生由于具有感性認(rèn)識(shí),大部分學(xué)生都能想到該方法。另外也有一部分學(xué)生利用教具三角尺或木工用的“T”形尺代替教具量角器,也能達(dá)到檢測(cè)目的。同樣都是利用重垂線(xiàn)知識(shí)解決該問(wèn)題。

  【方案二】

  實(shí)驗(yàn)器材:乒乓球

  實(shí)驗(yàn)方法:將乒乓球置于桌面上,如果乒乓球靜止不動(dòng),則桌面水平。如果桌面不水平,由于滾動(dòng)摩擦力較小,乒乓球的重力在桌面方向就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分力使球滾動(dòng)。

  方法點(diǎn)評(píng):使用這種方法時(shí)乒乓球必須放置在桌面光滑的部分,如果桌面凸凹不平就不能達(dá)到檢測(cè)的目的。另外本方法中用充足氣的籃球、足球和沒(méi)有發(fā)條的玩具小汽車(chē)同樣能達(dá)到檢測(cè)目的。

  【方案三】

  實(shí)驗(yàn)器材:碗,水

  實(shí)驗(yàn)方法:將碗放在桌面上,向其中加滿(mǎn)水,觀察碗內(nèi)的水和碗口是否齊平。如果齊平則桌面水平,否則桌面不水平。

  方法點(diǎn)評(píng):該方法利用了水平的本義,借助于碗口和水面的比較,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯,器材也簡(jiǎn)單。本方法成功的關(guān)鍵在于必須選擇一個(gè)質(zhì)量合格碗口碗底要平行的碗,否則不能達(dá)到檢測(cè)目的。

  【方案四】

  實(shí)驗(yàn)用品:水

  實(shí)驗(yàn)方法:將一小杯水倒在桌面上,觀察水是向四面擴(kuò)散還是只朝某一個(gè)方向流;如果是朝四面擴(kuò)散,則桌面水平,如果只朝某一方向流,則桌面不水平。

  方法點(diǎn)評(píng):該方法考察了學(xué)生對(duì)水的形狀不固定的性質(zhì)和重力作用的理解和應(yīng)用。

  【方案五】

  實(shí)驗(yàn)器材:兩端開(kāi)口的透明塑料管,水

  實(shí)驗(yàn)方法:在透明塑料管里灌大半管水,分別用雙手提著塑料管的兩個(gè)開(kāi)口端,使一端的水面與桌面相平,通過(guò)移動(dòng)塑料管的另一端,觀察另一端的水位是否與桌面相平。如果相平,則桌面水平,否則桌面不水平。

  方法點(diǎn)評(píng):這是生活中木工師傅和瓦工師傅經(jīng)常用到的檢測(cè)水平的方法,只要學(xué)生留意生活,就會(huì)想到這種方法。該方法同時(shí)也考察了學(xué)生對(duì)“水平”概念的理解。

  【方案六】

  實(shí)驗(yàn)器材:一端開(kāi)口的玻璃管(配有橡皮塞),水

  實(shí)驗(yàn)方法:將玻璃管內(nèi)灌水大約留一厘米長(zhǎng)的空氣柱,用橡皮塞將開(kāi)口端塞緊。實(shí)驗(yàn)時(shí)將氣泡趕至玻璃管的中間,輕輕地放平在桌面上,觀察氣泡是否移動(dòng),如果不動(dòng)則桌面水平,否則桌面不水平。

  方法點(diǎn)評(píng):本方法中如何讓氣泡處于玻璃管地中央比較難做,必須有足夠的耐心和細(xì)心。不過(guò)這又是生活中工人師傅檢測(cè)水平的儀器,學(xué)生跟父母將該儀器帶到學(xué)校來(lái),演示效果就非常的明顯。

  【方案七】

  實(shí)驗(yàn)器材:托盤(pán)天平

  實(shí)驗(yàn)方法:先在一個(gè)水平臺(tái)上將天平調(diào)節(jié)平衡,然后將天平移至待測(cè)桌面上,觀察天平指針是否還指在分度盤(pán)的中央,如果在則桌面水平,否則桌面不水平。方法點(diǎn)評(píng):這是實(shí)驗(yàn)冊(cè)上的一道“WWW”思考題,對(duì)前面的托盤(pán)天平的原理和應(yīng)用有鞏固作用,同時(shí)也鍛煉學(xué)生物理知識(shí)的相互聯(lián)系,建立物體知識(shí)體系。

  【方案八】

  實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì),帶有提鉤的木塊

  實(shí)驗(yàn)方法:在待測(cè)桌面上任意選擇一個(gè)方向,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊平行于桌面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),然后再沿相反方向測(cè)一次示數(shù),垂直于原方向的兩個(gè)相反方向各測(cè)一次。比較四次測(cè)得的數(shù)據(jù),如果相等則桌面水平,否則桌面不水平。

  方法點(diǎn)評(píng):這種方法學(xué)生在學(xué)過(guò)了“探究影響摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn),很容易想到。理論上如果桌面不水平,木塊的重力會(huì)在平行于桌面的方向上產(chǎn)生一個(gè)分力,與摩擦力合成。只不過(guò)從事現(xiàn)在八年級(jí)物理教學(xué)或者教學(xué)研究的同仁都知道,力的合成與分解知識(shí)已經(jīng)不做要求。從理論上講解有一點(diǎn)障礙,教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)斜面上的物理會(huì)向下運(yùn)動(dòng)這一實(shí)例去體會(huì)。另外這種方法的示數(shù)差可能會(huì)被實(shí)驗(yàn)誤差所掩蓋,所以選擇木塊的重力不能太小。

  在這道題目的解決過(guò)程中,學(xué)生的參與積極性很高,能夠聯(lián)系實(shí)際生活中檢測(cè)“水平”的方法,向家人請(qǐng)教,跟父母借器材,和同學(xué)討論,聯(lián)系所學(xué)的知識(shí),靈活應(yīng)用,學(xué)習(xí)效果十分明顯。充分拓寬了知識(shí)面,提高了動(dòng)手能力。達(dá)到了“從生活到物理,從物理到社會(huì)”的教學(xué)效果。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/772356.html

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