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讲清质点概念,必须弄清四个问题


必修 1 知识讲解中存在的偏差与深化理解探讨 讲清质点概念,必须弄清四个问题 笔者认为,要讲清质点概念,必须抓住以下四个方面:一、物体 能否当成质点, 完全取决于所研究的物理问题的性质 (在什么情境下, 研究什么问题) ,与物体的大小、形状无关;二、要渗透“有效数字” 的科学思想;三、学习运动学时先重视“点”而不必重视“质” ,待 学习牛顿定律时,适时加“质” (不要一步到位)

;四是讲质点概念, 不在于仅仅明确概念本身, 更应重视让学生明确引入概念的一类思维 方法。 本人在教学实践中, 听了不少老师的课, 参阅过不少的教辅材料, 并对网络中关于质点的理解进行了搜索分析, 发现有不少教师对质点 概念的理解、 题目的分析是不正确或没有抓住概念本质的, 给学生造 成了诸多误解和记忆负担。 教知识还是教思维方法, 你这节课是要告 诉学生物理学科有几个知识点, 还是要通过教学, 向学生揭示教学内 容的背后隐含的思维方法, 引导学生知道我们的前辈是通过什么样的 方式认识和了解自然现象和规律的现将教学和教辅材料中对一些概 念理解不到位或题目存在问题的实例作一列举, 以期使教学中能够抓 住质点概念的本质,减少学生的误解,减轻学生的记忆负担。 下面是网络上的一个题目, 代表了一部分教师对质点概念的理解 和对质点概念的总结: 2.在下面研究的各个问题中可以被看作质点的是( A.奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的弧旋球 )

B.奥运会冠军王军霞在万米长跑中 C.跳水冠军伏明霞在跳水比赛中 D.研究一列火车通过某一路标的时间 其标准答案为 B。 仔细分析题目, 我们发现, 题干不严谨, “谁” 可以被看作质点? 前三个选项是要研究什么问题?都是没有说清的。 类似的,下面是网友(Mr· Luan - 秀才 三级)提出 “有关质点的一 个问题”,这个问题,仍然体现了教师对质点概念的理解: 1.下列运动中,研究对象可当做质点的是 A.做花样溜冰的运动员 B.运行中的人造卫星 C.转动中的砂轮 D.沿斜面划下的木块 2.在研究物体运动时,下列物体可以当作质点处理的是 A.远洋航行的船,要确定它在海洋中的位置 B.研究杂技演员在走钢丝表演时,杂技演员可以看做质点 C.研究地球绕太阳公转时,太阳可看做质点 D.从斜面上划下的木块,研究木块的运动 务必写明每个错误选向(项)错误的原因啊,谢谢了. 质点这东西还没怎么明白,就靠大家了啊 以上两题存在的问题仍然是没有说清研究什么问题, 好在下面五 个同学的回答还给出了答案, 尽管给出了答案, 但都不相同, “猜” 存在 的嫌疑,体现了题目本身的问题。

网友提供的“最佳答案”如下: 1.对,BD 和 ACD 刚开始学你会觉得有些搞, 在以后你遇到的多了, 自然就会马上判断 什么能当质点了, 而且在不同的题目中是不是质点都可能的, 如果物 体各点的运动要素都是相同的, 不管大小或质量一般看做质点, 如果 要对这个物体各部分分开研究的那就不能看成质点了, 花样溜冰就是 研究他各肢体的动作,是分开看的,杂技演员也类似;砂轮各点线速 度可能不同 (不知道有没有学线速度, 在线速度角速度章节里都是这 种题,根据半径来看线速度)。像木块这类东西各点运动都是一模一 样的, 就看成质点了。 像船本身长度和海洋比起来微不足道, 忽略的, 所以在这里也是质点。 太阳么在学了万有引力后就知道了, 天体与天 体间的题都是看质点的, 但天体自转不能看成质点, 道理和砂轮一样。 1.B (溜冰运动员、砂轮有自身的旋转等运动的分析,显然不能看做 质点, 木块的分析也有要考虑其接触面造成摩擦力, 也不能看做质点, 人造卫星相对地球非常小, 其形状可不考虑, 在整个参照系中可看做 质点) A (理由类似,BCD 项其研究对象的运动分析均需要可哦率(考虑) 自身形状等因素,而大海中的船相对(谁?)非常小,可在整个参照 系中作为质点) 2.给你看质点的定义 不考虑物体本身的形状和大小,并把质量看作集中在一点

3.第一个选 BD,第二个选 ACD;举例说,研究溜冰运动员,不能看 作质点,因为要看其身体动作(这是学生对题目的推测),若看成质 点则无法研究了。 老师讲过,物体和比较物体要长度或者其他相差大些,木块不可能. 以上的题目和网友有讨论, 足以看出一部分教师和学生对质点概 念的理解的模糊。虽然大家认为质点概念很容易,但讲清却很难。问 题的关键是没有抓住质点概念的本质, 如何抓住本质, 让学生透彻理 解,便是一个非常值得探讨的问题。 同一物体在不同问题中,能否看成质点要视研究什么问题而定。 视为质点是对物体进行了科学合理的简化。 (1)一列火车长 120m,以 120m/s 的速度行驶,求火车通过一根电 线杆的时间.在求解时,火车的长度是否可以看成质点?电线杆可否 看成一个标志“点”?

(2)上例中,火车经过 500m 长的大桥需要多少时间?火车和大桥 能否看成一个点?

(3)上例中,求火车从北京到上海的时间,火车的长度对总时间的 影响是否可以忽略?说出你的科学根据。 (渗透“有效”的科学思想)

上面的三例告诉我们, 应当视为质点而不把它当成质点处理, 不 是更准确,而是不科学。象求火车从北京到上海的时间,如果将路程

长加上火车长除以平均速度,则是多此一举、不科学的。 讲清质点概念, 要抓住在什么情境中研究什么问题, 同时要渗透 “有效”的思想。一个物体是否可以看作质点,只决定于在什么情境 下研究什么问题, 而不决定于物体的大小。 在诸多材料和课堂教学中, 关于质点的选择题有很多说不清的问题, 甚至归纳了一些不正确的结 论,给学生造成的误解,加重了学生的记忆负担。

A.做平动的物体可以看作质点?求火车过桥的时间怎么办? B.在地球绕太阳的公转中,地球上任一点对太阳的位移、速度和 加速度都略有差别, 但地球半径远小于地球太阳间的距离, 上述差别 也远小于地心的位移、速度和加速度,可以忽略不计,仍可视地球为 质点。问题是,地球在公转中也有自转,上述研究的问题不清,怎么 能说研究公转时就可视为质点?要把问题说清, 必须进一步明确研究 公转过程中的哪个物理量才行。 如在地球公转中, 研究哪个时刻太阳 照在地球的哪些位置,则不能把地球视为质点了。 C.如果两个物体是球体,且质量均匀分布,那么不管尺寸如何,都

可以看作位于球心的质点?这里没有说明研究什么问题: 如果研究引 力大小, 则是可以的, 如果知道两球原来的距离, 研究什么时候相撞, 则不能视为质点了。所以,讲清质点,必须明确研究什么问题是重要 的。 D.舞蹈演员可视为质点?看上去, 命题者可能自己心里清楚: 舞 蹈演员是做花样的,做花样是不能看成质点的,但有一个问题,研究 他表演的时间或轨迹时,不能看成质点吗? 总之,物体是否可以看成质点,首先抓住研究什么问题,然后看 物体的大小对研究的问题是否有影响,这才是弄清质点概念的关键, 教学中要使学生学会具体情况具体分析,才是新课标的要求和理念, 也是弄清质点概念惟一正确的思路。 所以所谓质点运动学实际上就是几何点的运动学。 除去几何量以 外,只要有时间这一个参量就足够了。不过,在动力学引入以后,力 和质量就变成重要的量了。 而动力学正是解释之所以如此运动的原因 的,因而在物理学中也是不能不讨论的。前面的“质点运动学”,可以 看做是这一部分的预备知识。


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