初中物理力学综合题设计初探

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1、初中物理力学综合题设计初探　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　上虞实验中学张军[摘要]：要设计一道好的力学综合题，并且有助于提高学生的理解能力、推理能力、分析综合能力等的培养，就应着眼于题的梯度、广度和深度等几个方面。　　[关键词]：综合题梯度广度深度　　一道好的力学综合题，应当充分体现出梯度、广度和深度。这样设计出的题目，有助于提高学生的理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学工作处理问题的能力。能力的培养，是人类适应社会发展的需要，是人类生存和发展的需要。所以，精心安排好一道力学综合题，并以此为坐标原点，达到一题多变、一题多解、可以有效地培养学生能力，起到举一反

2、三，纲举目张，事半功培的效果。以下略计两例敬请同仁斧正。　　一、力学综合题的设计应有梯度　　所谓梯度，就是指题目要从最简单、最典型的问题入手，从基础着眼低起的研究问题，这符合人的认识规律，同时也符合"循序渐进"这一教学原则。　　［题目］柱形容器底面积是1分米2，高2分米，内装1千克的水。求：　　1、水的体积多大？　　2、水的深度多大？　　3、水对容器底有压强多大？（g=10牛/千克）m水1kg　　解：1、V水＝--＝-------＝10-3m3ρ水1.0×103kg/m3V水10-3m3　　2、h水＝----＝----＝0.1mS器10-2m2　　3、P＝ρ水gh水＝1.0

3、×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa　　从上面的计算中可以看出，该题的起点较低，能够使绝大部分学生接收，有个良好的开端，起到了铺设台阶的作用。但是，低起点本身不是目的，其目的还是最终达到"举一反三"的高终点。因此，题目的设计要形成梯度，也就是使题目内容体现出层次化、系列化，使我们的研究，能够由近及远，由浅入深的进行。在此基础上，我们可以对同一问题采用"变一变条件"、"换一换背景"等手段来拓宽思维空间，延伸思维触角。对同一问题，我们还可以提出难易不同的问法，多变条件、多变结果，以此达到梯度在题目中应有的作用，为进一步研究更广泛的问题创造条件。　　二、力学综

4、合题的设计应有广度　　所谓广度，就是指题目的内容要广泛联系所学内容，要注重知识的迁移，加强各章节的横向和纵向联系，从此培养学生综合分析和解决问题的能力。　　[题目]如果在上述的容器中，放入一边长为0.5分米的正方体合金块，其密度为8×103千克/米3,求1、当合金块全部浸没在水中那一时刻，合金块所浮力多大？2、此刻容器中水面上升了多少？3、此刻水对容器底的压强增加了多少？　　解：合金块浸没时有：　　V排＝V合金＝(0.5×0.5×0.5)×10-3m3＝0.125×10-3m3　　1、F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125×10-3m3＝1.2

5、5N0.125×10-3m3　　2、△h＝S器＝------＝0.125m10-2m2　　3、△P＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m＝125Pa　　本题有一个难点，既△h的计算。这一步，学生很容易解错，解V排成△h＝-----，这里，我们可以借助插图来帮助分析，从两S器－S合金个静态入手，就是刚浸没时刻跟沉底以后相比较，不难看出合金块排　　V排开水的体积是不变的。所以，从C图中可直观看出，h＝--S器　　从上面的分析计算中，我们不难看出，该题是上一题的延伸。如果我们把它们联系起来看，这就是对问题的横向拓展和纵向延伸，可以有效的培养学生思维的广

6、阔性的变通性。那么，我们怎样使题目具有广度呢？我们可以采用一线穿珠、珠连壁合的手段来高计题目的广度。例如，就以上题为起点，我们可以求合金块沉底以后所受的支持力，合金块对杯底产生的压强等等。我们还可以从"轻绳结构"跨越到"轻杆结构"，从容器内引伸到容器外，将"斜面背景"、"滑轮背景"与容器内的合金块联系起来，以此来推动学生知识的迁移，达到闻一知多，触类旁通的境界。　　三、力学综合题的设计应有深度　　所谓深度，就是指题目的冲刺阶段要有一定的难度，要恰到好处的设计阻力波，充分运用动态分析、临界点设置、隐含条件设置等等，以便达到升学时所需要的区分度。　　[题目]在上题中，如果使合金

7、块从上表面贴水面开始，在水中匀速下沉到底，求合金块克服阻力做了多少功？　　解：G＝ρ合金gV排＝8×103kg/m3×10N/kg×0.125×10-3m3＝10N合金块浸没在水中时水面高度：h＝h水＋△h＝0.1m＋0.0125m＝0.1125m合金块下沉的路程：H＝h－L＝0.1125m－0.05m＝0.0625m合金块匀速下沉时，所受阻力等于重力，如图：∴W＝GH＝10N×0.0625m＝0.625J解二、前三步同解一，只是最后解法不同。∵G＞F浮∴f＝G－F浮＝10N－1.25N＝8.75N∴W＝(f＋F浮