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在平常的试题评讲课中,往往遇到许多经典的“老”题,我们教师不妨结合题目的实际,尽量做到解题方法求“变”求“新”,一题多解,让学生感受到“因方法多样而美妙,因灵活多变而新奇”,从而激发学生的学习兴趣,培养学生的求异思维和创新精神.
题目如图1所示,若要使放置在倾角θ=15°的斜面上,质量为m的箱子沿斜面匀速上滑,求拉力F的最小值.已知箱子与斜面的动摩擦因数μ=tan30°,重力加速度为g.
解如图3所示,木箱沿斜面匀速上滑,受到拉力F、支持力FN、滑动摩擦力f、重力mg,其中分别用虚线箭头仅表示出了FN、f和F的方向,尽管拉力F大小和方向改变了,FN和f的大小也都随之变化,由μ=tan30°=fFN可知摩擦力f与支持力FN的合为F合的方向始终恒定不变,则图中α=30°.这样就可以巧妙把将重力mg、拉力F、支持力FN和摩擦力f四力的平衡转化成重力mg、拉力F和合力F合(支持力与滑动摩擦力的合力)这三个力的平衡来解决.
根据三个共点力平衡条件的重要推论“矢量三角形法则”作出mg、F和F合的矢量三角形,利用“图解法”不难看出,当拉力F的方向与合力F合方向垂直时即=30°拉力F最小.
总结方法1,利用三角函数求极值的方法,对教学知识要求较高,培养学生运用“数学知识处理、解决物理问题”的能力.方法2,利用三个共点共面力的平衡条件的重要推论“矢量三角形法则”巧妙、灵活、恰当地将四力的平衡问题转化成了三力的平衡问题,形象、直观、简捷,培养了学生形象思维能力.总之,方法灵活多变,开阔了学生的视野,激发了学生学习兴趣,培养了学生的创新精神.
题目如图1所示,若要使放置在倾角θ=15°的斜面上,质量为m的箱子沿斜面匀速上滑,求拉力F的最小值.已知箱子与斜面的动摩擦因数μ=tan30°,重力加速度为g.
解如图3所示,木箱沿斜面匀速上滑,受到拉力F、支持力FN、滑动摩擦力f、重力mg,其中分别用虚线箭头仅表示出了FN、f和F的方向,尽管拉力F大小和方向改变了,FN和f的大小也都随之变化,由μ=tan30°=fFN可知摩擦力f与支持力FN的合为F合的方向始终恒定不变,则图中α=30°.这样就可以巧妙把将重力mg、拉力F、支持力FN和摩擦力f四力的平衡转化成重力mg、拉力F和合力F合(支持力与滑动摩擦力的合力)这三个力的平衡来解决.
根据三个共点力平衡条件的重要推论“矢量三角形法则”作出mg、F和F合的矢量三角形,利用“图解法”不难看出,当拉力F的方向与合力F合方向垂直时即=30°拉力F最小.
总结方法1,利用三角函数求极值的方法,对教学知识要求较高,培养学生运用“数学知识处理、解决物理问题”的能力.方法2,利用三个共点共面力的平衡条件的重要推论“矢量三角形法则”巧妙、灵活、恰当地将四力的平衡问题转化成了三力的平衡问题,形象、直观、简捷,培养了学生形象思维能力.总之,方法灵活多变,开阔了学生的视野,激发了学生学习兴趣,培养了学生的创新精神.