平均衝擊力到底多大?——對人教《物理》必修2一道例題的思考

人教《物理》必修2,第87頁

【例題2】

平均衝擊力到底多大?——對人教《物理》必修2一道例題的思考

【原分析】

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【原解答】

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【問題發現】

為了加深學生對動能定理的理解,並能靈活應用,我引導學生分析重物運動的全過程,並用動能定理求解重物對地面的平均衝擊力,結果大部分學生求解的答案是:8.18×10^3N,求解過程如下:

如圖所示,在一次完整的夯地過程中,重物經歷了以下幾個運動過程:

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從狀態1至2,重物在兩人拉力作用下向上加速;

從狀態2至3,人停止施力後,重物做豎直上拋運動;

從狀態3至4,重物做自由落體運動;

從狀態4至5,重物撞擊地面減速為零;

對重物運動的全過程,由動能定理得

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而教材的答案是:8.3×10^3N!為什麼會有“120N”的差別呢?

【問題分析】

通過對兩個解答的對比,不難發現:

原解答中把重物的運動分成了兩個階段,第一階段是由從1到4,第二階段是從4到5,在計算狀態5的速度(即重物剛落地時的速度)時,速度的數值在開根號時進行了近似取值,這樣在求解第二階段的平均衝擊力時就造成了“120N”的差別。

【問題反思】

類似問題的數據處理,我感覺在教學中要引起重視,引導學生分析清楚。若在考試中學生採用教材的處理方法,就會給後面的計算帶來很多麻煩,浪費很多時間,答案也偏差較大,甚至有些數據影響對物理情景的分析,使題目成為“死題”而無法繼續求解,因此在多層設問的計算題中,若前面物理量的答案帶著根號(如根2、根3)、分數(如1/3、3/7)等,儘量先不要表示成近似小數的形式,因為在求解後面的物理量時,有時能自動“消去”,從而得到完美的結果!

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