用能量观点分析问题时应避免“美中不足”

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1、第3l卷第7期物理教师Vo1．31No．72010拄PHYSICSTEACHER(2010)用能量观点分析问题时应避免“美中不足’’欧阆中(四川省达县中学，四川达县635000)力和能量是高中物理中的两条重要线索，用能量的观错误的点分析问题可以避开物理过程的具体分析，抓住问题的本例2．如图2所示，固定在地面上的一根足够长的内壁质，使问题大为简化．但美中不足的是用能量观点分析问题光滑的水平圆管内，有两个可左右自由滑动的活塞A和时往往对过程或状态缺乏认真的分析，从而在分析和解决B，两活塞之间封闭着一定质量的气体．现有一块粘土C，问题时出现错误．以下两例就是笔者在第一轮复习

2、时遇见以Ek0的初动能水平飞行撞到A上，并与之粘在一起．已知的，原解都是用能量的观点，但笔者认为是不够严密的，是A、B、C三者质量相等，封闭的气体质量较少，与活塞比较有瑕疵的，在此提出商榷．可忽略不计，且与外界没有热传递，求封闭气体的内能增加例1．如图1所示，质量的最大值．分别为2m和”z的可看作原解：设C的初速度为0，则质点的两小球A、B，用不计E如=丢。2．质量的细线连接在固定的半径为尺的光滑圆柱体的故。-√．两侧，半圆柱体固定在桌面C、A碰撞后的瞬间，上，开始时使球A和球B图1两者有共同速度，设为均静止，然后释放球A，则球B沿圆柱体到达最高点时的速率为多少?(此

3、时球A尚1·根据动{守恒定律有，7202，771．未落地)．酏原解：由机械能守恒定律得解：2g一gR：1(2，+)2当A、B速度相等时，两活塞之间的气体的压缩量最．大，气体的内能增至最大，设此时它们的速度为2，则r——————一解得√专(一1)gR．7~1V0377IV2．笔者分析如下：解得(1)欲使球B能经过圆柱体上的最高点，应有125-0’27J”g—N”‘气体增加的内能等于C、A、B三者在气体压缩前、后动能的差值，即因为N≥0，所以≤~／gR．r_———————一ZXE=丢×2DIVl2-吉×322=丢Ek0=0．17E如．而原解中=√专(一1)gR>．此解说明

4、球B笔者分析如下：运动到圆柱体的最高点前已经脱离圆柱体，而不会沿圆柱当A、B速度相等时，体达到最高点．两活塞之间的气体的压缩1(2)为使此题有解，可改变球A的质量，欲使球B不脱量最大，气体的内能增至离最高点，在最高点的速度满足I最大．I≤．设C、A碰撞后的瞬设球A质量为A．根据机械能守恒定律得间其共同速度为口1，A、BRz"^g—一gR=丢(^+)2．速度相等时其共同速度为由以上两式联立得，．现画出C碰撞A后到图3A、B速度相等的过程图如图3所示，设在这个过程中A、BIllA=≈1．4m．前进的位移分别为l，2，外界大气压对A、B两活塞的作当然，球A的质量_4应大于球

5、B的质量”，因此，球用力大小相等、方向相反，但A、B两活塞的位移不一样，A的质量4应满足所以外界大气压对系统所做功的代数和不为零．设大气压z<"A≤≤1．4m．强为P，活塞的面积为S．以A、B和封闭的气体这整体为可见，原题中给出球A、球B的质量关系^=2m是一l9一V01．31No．7物理教师第3l卷第7期(2010)PHYSICSTEACHER2010往在一题多变中培养学生的物理思维能力易俊平倪先菊(1．襄樊市第一中学，湖北襄樊441000；2．襄樊市第三中学，湖北襄樊441000)一道好的作文题能激发出创作的灵感；一道好的物理力是其正压力的倍，当转盘角速度题能进发

6、出智慧的火花．本文以课本上的一道题为题源，按。-。一1=√等时，绳的拉力FI是多少?照学生的认知规律，不断挖掘题目的潜在价值，通过对物理r=—一模型的拓展，最终达到夯实物理基础、培养学生的创新思维当转盘角速度2=√时，绳的拉和综合思维能力的目的．力F2是多少?题源(教科书(必修)第1册“向心力向心加速度”一解析：由变式1可知，当转盘给物图2节中的思考与讨论题)．一个圆盘可绕通过圆盘中心0且块的最大静摩擦力刚好提供物块所需垂直于盘面的竖直轴转动．在圆盘上放置～个小物块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动(如图1)．小物块受几个力的向．力时，转盘的角速度为=>叫】，故当转盘角的

7、作用?各是什么性质的力?方向如何?木块的向心力是由什么力提供的?速度：时，F】当转盘角速度为"V2r在本题中，小物块的向心力是由I’c)>^V／r时，最大静摩擦力小于物块所需的向心力，对物块圆盘给它的静摩擦力提供的．我们知道，静摩擦力有最大值，如果圆盘转满足．“Ⅲg+F2=7HⅢ22，得F2=1”g．动的角速度很大，小物块会相对圆盘变式3：如图3所示，在可以绕竖滑动．本文把这类题目归为水平转盘直轴转动的水平圆盘上，沿半径方向上的滑块模型．(在本文中均认为最放着用细线连接着的质量均为727的大静摩擦力等于滑动摩擦力)物体A、B，它们与圆盘问的动摩擦因图