文档介绍：注重知识迁移拓展知识面
随着新课程标准的实施,普通高中课程标准实验教科书无论在教材编排上,还是在课后****题设置上,都体现了新课程的思想和要求,新课程实施中“既要遵从课标、教科书,但又不能拘泥于课标、教科书”.课堂教学中应根据学生掌握知识的具体情况,把某些知识点适当拓宽加深,对扩充学生知识面、帮助学生理解和构建相对完整的知识体系、激发学生创新意识方面收效明显.
下文是笔者在普通高中课程标准实验教科书《物理》必修2(人教版)(以下简称教科书)第七章第3节问题与练****的第(4)题讲评中与学生一起讨论和归纳了机动车辆的两种启动方式,既有收获又有困惑,在此诚恳与同行共同交流探讨.
教科书中第七章第3节问题与练****的第(4)题是这样叙述的:质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力F′、加速度a加速前进时,发动机的实际功率正好等于额定功率,从此时开始,发动机始终在额定功率下工作.
(1)汽车加速度和速度将如何变化?说出理由.
(2)如果公路足够长,汽车最后的速度是多大?
笔者使用的教师教学用书中是这样分析的:
(1)汽车加速度减小,,此时开始发动机始终在额定功率下工作,即P=Fv,v增大则牵引力F减小,而a=F-F′m,所以加速度减小.
(2)当加速度减小到0时,汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,即F=F′,所以v=PF′,此为汽车在功率P下行驶的最大速度.
很显然,作为新教材实施第一线的教师而言,若仅局限于解决课后的****题,还远不足以体现新课标的要求,而更应抓住教科书设置****题的目的,充分挖掘题干叙述及问题设置,由此比较顺畅地拓展到机动车辆的两种启动方式上.
机动车辆的两种启动方式
说明:机动车辆的功率是指发动机牵引力的功率.
一、机动车辆以恒定功率启动(阻力F′不变)
题目一:火车在运行中保持额定功率2400kW,火车的总质量是1000t,×105N,求:
(1)火车的加速度a=1m/s2时,行驶速度多大?
(2)火车行驶速度v=12m/s时,加速度多大?
(3)火车行驶的最大速度是多少?
分析:火车在运行中保持额定功率不变,行驶过程中阻力F′不变,因牵引力F=Pv,.
根据牛顿第二定律a=F-F′m,速度v增大时,牵引力F减小即加速度a减小,=F′时,加速度a减小至0时,速度v增大到最大值vm,(1)所示.
图(1)
解:(1)设火车的加速度a=1m/s2时,机车的牵引力为F.
∵ P=Fv
∴ v=PF①
又∵ F-F′=ma
∴ F=F′+ma②
由①②式得:
v=PF′+ma③
将数据代入③式得v=.
(2)火车行驶速度v=12m/s时机车的牵引力为F.
∵ P=Fv
∴ F=Pv[JY]④
又∵ F-F′=ma
∴ a=F-F′m[JY]⑤
由④⑤式得
a=P-vF′vm[JY]⑥
将数据代入⑥式得a=.
(3)根据以上分析,当F=F′时,火车