例谈教科版必修教材上发展空间的教学

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1、例谈教科版必修教材上发展空间的教学杨光喜十南中学叫川615400在物理教科版必修一、必修二教材上都设计有“发展空间”栏目，初步统计了一下必修一上共有20处，必修二上有17处。发展空间里面的东西可谓是内容丰富、形式多样。有练习提升的，有知识延伸的，有科技前沿的，有要求学生动手做实验的……。对发展空间上的闪容，很多老师在教学过程屮总是一带而过，有时随便提一下，有时就干脆让学生自己去看一•下了事。其实这种处理法完全违背了编写教材的专家们的初衷，教材之所以要编写这些内容，目的是要激发学生的学习热情，为培养学生自主探宂和学习提供素材。所以，在教学中我们如果能利用好这些素材，

2、组织学生去真正的探宂和学习，不但能激活我们的物理课堂，更重要的是能很好的培养学生动手、动脑和团结协作的能力。通过实践，我觉得在这些素材上哪怕是花多一点时间，也比我们用好多倍的时间去练习题效果更好。下面我列举自己在教学中的一个案例供同行参考。内容：估测人在水平路面上行走时克服重力做功的功率这是教科版必修二第67页发展空间上的内容。由于涉及人走路屮的很多问题学生并不一定都能正确的分析和理解，于是，我首先引导学生对人在行走中的受力情况和各力做功的情况作了祥细的分析。一、受力情况N1、走路时人受几个力我们在走路的过程中，任何时候都有一只脚与地面接触（排除跳跃的惜况），所以

3、人受到重力地而的支持力;V和地而的摩擦力/三个力作用，如图1所示。图1中我将支持力画到了人的重心上（实际上此力的作用点应该在脚上的鞋底板上），而摩擦力却画在了实际的位置上。我们在走路时，由于脚与地面接触的过程中脚底相对地面是静止的，且人的脚是在向后蹬地而，相对地而有叫后滑的趋势，所以地而对人（脚底）的摩擦力为向前的静摩擦力。2、走路时人与地球（或地而）有儿对相互作用力根据上面的受力分析和物体间力的作用是相互的，所以，我们在走路时，与地球（地面）之间有三对相互作用力，即地球吸引人（重力）与人吸引地球，地面支持人与人压地面，地面对人的摩擦力和人对地面的摩擦力。实际上，

4、无论是用两脚行走的人或动物，也无论是用四脚行走的牛、羊，甚至是用很多脚行走的蜈蚣等等，在走路时与地而之间的相互作用力都只有这三对！因所有与地面接触的脚所受的支持力都可以等效成一个支持力，所有与地面接触的脚所受的摩擦力也都可以等效成一个摩擦力。二、人在走路过程屮各力做功的情况无论人是走上坡、平路或下坡，只要脚没有踩滑，那么地面的支持力和摩檫力对人都是没有做功的。但对走路过程屮地而对人的支持力和静摩擦力对人没做功这个问题，很多同学总是不理解，认为人在走路的过程屮，地面对人的静摩擦力对人来说是动力，正因为有这个力人才能向前行走,怎么说静摩擦力对人没有做功呢？对于支持力，

5、如果我们是走上坡路，也正因为有了这个支持力我们才能从低处走到高处，怎么支持力会没做功呢？其实，这就要看我们是否对公式W=Fx中位移x的含意真正理解没有。公式中的位移是指力的作用点发生的位移，这个位移有时候就等于物体运动的位移，有时候却不等于物体运动的位移。人走路时发生的位移就不是静摩擦力的作用点或支持力的作用点移动的位移，所以我们不能汄为静摩擦力（或支持力）做功就等于静摩擦力（或支持力）乘以人行走过程中沿静摩擦力（或支持力）方向的位移！因为地面对人的支持力和静摩擦力都是作川在人的脚底板上的，而地面在对人产生支持力和静摩擦力的过程屮，人的脚底板相对地面（排除脚踩滑的

6、情况）是没有移动的，即这两个力的作用点都没有发生位移。实际上，人在走路的过程，是通过人体各部分肌肉之间的收缩和扩张来对自己做功的，而肌肉之间的收缩和扩张要消耗我们体内的化学能。同理，我们在跳高时起跳过程地面对人的支持力也没有做功，人从高处跳下从与地面接触到人最终停下过程，地面对人的支持力也没有做功。三、估测人在水平路而上行走时克服重力做功的功率走路时，不管是慢走（散步）、正常速度走或快（急）走，时间稍走长一点我们都会感觉到累，这是为什么呢？这是因为在走路的过程中，人的重心位置在不断的变化。当人在水平路面上行走时，人的重心总是反复的上、下移动，重心上升过程重力对人做

7、负功，重心下降过程重力对人做正功。从总体上來看，人在水平路面上行走过程中，重力对人做的总功等于零，但每走一步都要克服重力做功！那么，人们在行走时克服重力做功的功率情况又如何呢？于是我把学生全部带到操场上，让他们自由组合，三四个人一组，分工协作，在篮球场上沿边线走30米（篮球场边线长为28米，从一端的底线走到另一端的底线再超出2米），并记录好各种数据，完成后再回到教室进行分析和计算。下囬是我摘录的几组比较典型的数据（由于学生记录时间时，有的是用电子手表，有的是用手机上的计时器，还有的是用的机械手表，所以各自记录时间小数点后而的位数也不一样，在量腿长时也只是U了个大概

8、。）并编了