一组循序变化的系统机械能守恒题解析，本文主要内容关键词为：机械能论文,题解论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“一题多变”是一种实用、高效的复习方法，已越来越多地被广大教师接受并应用于 教学中。通过对一道题目进行多种形式地塑造，可以帮助学生理解物理概念和规律，达 到开阔视野，训练发散型思维，培养创造能力的目的。笔者在学生复习机械能守恒定律 时，设计了一组训练题，收到了较好的复习效果。下面对这组训练题
附图
(1)物体A即将着地时的动能和系统的总势能；
(2)物体B的势能最大值和离开斜面的最大距离。
这道题是在第一题的基础上稍做变化，把其中的一个物体放在光滑的斜面上，使得两 个物体在运动的过程中上升和下降的高度不相等，给解题设置了一个小小的障碍。通过 训练，可使学生注意到物体重力势能的变化决定于物体的高度变化，而不能想当然地认 为通过细绳相连的两个物体的高度变化一定相等。
解答 (1)物体A、B组成的系统机械能守恒，有
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轮与竖直杆间的距离为0.3m，环与滑轮在同一水平位置，由静止开始释放，环向下滑 的最大距离是0.4m，不计摩擦力。求：
(1)砝码质量与圆环质量之比；
(2)圆环下滑0.3m时速度多大?
本题是在第一题的基础上，把其中一个物体改为沿光滑竖直杆运动，除了要注意到两 个物体的升降高度不相等之外，还要明确两个物体的运动速度也不相等，要运用运动分 解的有关知识来确定两个物体的速度关系。通过练习，可加强学科内的知识联系，提高 学生综合分析问题的能力。
解答 (1)以环和砝码整体为研究对象，从开始运动到环下滑到最低点的过程中，系统 机械能守恒，则
mgs - Mgh = 0， ①
由图3所示直角三角形的边角关系，得
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(1)物体m[,2]在下滑过程中的最大速度。
(2)物体m[,2]沿竖直杆能够向下滑动的最大距离。
这道题的综合性较强，是在第三题的基础上，把另一个物体设置为沿斜面运动，并设 置了物体运动过程中的临界条件(物体m[,2]由静止从AB连线为水平的位置开始下落1m时 ，m[,1]、m[,2]恰受力平衡)。除了在第三题中所要求的注意到两个物体的升降高度不 相等以及两个物体的运动速度不相等，要运用运动分解中的有关知识之外，还必须利用 题设的临界条件求解，并且该临界条件的结论中还隐含着后续求解的前提条件。如果没 有经过前面三道题的循序提高的训练，绝大多数学生做这道题是很困难的。
解析 (1)由图5可知，随m[,2]的下滑，绳子拉力T的竖直分量逐渐增大，m[,2]在C点 受力平衡，因此m[,2]从B点到C点是加速过程，以后将做减速运动，所以m[,2]的最大速 度出现在图示位置(受力平衡)。对m[,1]、m[,2]组成的系统来说，机械能守恒，有
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通过对这组机械能守恒问题做逐步加深的变化，不仅使不同层次的学生都有所收获， 解决了教师在课堂教学中因学生思维理解程度不齐而形成的困难，而且可以实现精讲精 练，使师生从题海中解脱出来，从而大大提高课堂效率；不仅复习了机械能守恒定律的 有关知识，而且注重了知识之间的联系，便于学生形成知识网络，训练发散型思维，形 成综合分析问题的能力。
总之，“一题多变”不失为一种高效的复习方法，在实施分层次教学、提高课堂教学 效率以及培养学生分析综合能力等各方都有积极意义。合理运用“一题多变”往往可以 取得事半功倍的效果。