本文通过一道习题的三种解法,将解题的方法、技巧、模型思想的应用等进行渗透,目的是引导学生进行高效地学习。
对于学习者而言,一道习题应该看成一个“科学问题”,像科学家那样去思考和探求,收获才会更大。做题不在多,而在于解答时是否调动了已有的知识和方法,做题的过程也是创造的过程,应在得到正确答案的同时也获得新的科学知识和科学方法。
例如:如图1所示,总长为L的光滑匀质的铁链,跨过一光滑的轻质小定滑轮,开始时底端相齐,当略有挠动时某一端下落,则铁链刚脱离滑轮的瞬间其速度多大?
解法一:设铁链的单位长度质量为m,以A平面为零势能参考面,如图2所示。
图2
初态:
末态:
根据机械能守恒可知:
所以
通过此解引导学生利用机械能守恒知识来解决习题,总结解题的一般解题步骤。方法一注重常规的解题方法,使学生从中得到解题的基本思路和解题的方法。
解法二:如果我们选图3所示的A平面为参考平面,则
图3
初态:
末态:
根据机械能守恒可知:
所以
解法二与解法一相比较可以看出,选择不同的参考零势面,解题的繁易程度是不同的,所以我们在解题时要灵活地选择参考面,让解题简单,且由于运算简单,这样不容易出错。
解法三:如果我们利用等效的思想,将AB段看作一个模型,则可认为AB段运动到CD段重力所作的功全部转化为整体的动能,则有:
所以
解法三利用了模型的思想,将图中的一部分看作一个整体,进行平移,这样的处理问题的思想值得训练。
通过一个简单的习题,我们能够体会到,学习的过程并不是一味做题的过程,而应该以习题为载体来训练和强化所学的知识,并将所学的知识灵活地应用于解决实际问题中去,达到学习能力的升华和提高。
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