初中物理:电梯中的物体所受支持力和重力的关系
#中招考试复习正值关键时期,怎样有效复习形成学生的能力,是每个师生们都关注的问题。今天我们就来研讨这个话题。
首先感谢登封老师们提出的问题!
老师们提出的电梯中的物体所受支持力和重力的关系,应该是指在不同情况下,电梯中的物体所受支持力和其重力的大小关系。这个问题显然没有一个确定的答案,因为电梯(物体)处于不同的状态,物体所受支持力和其重力就有不同的对应关系。这个问题对众多初中物理老师来说有一定的价值,其价值就在于给我们提出了另外一个问题:怎样使学生头脑中孤立的知识点联系起来?这一点,郑东新区的网课《力和运动》做得很好,老师们可以阅读相关内容。
怎样确定电梯中物体所受支持力和重力的大小关系,我们首先要确定一个状态,然后再与其他情况(状态)进行比较。比如匀速直线运动状态。像下面这道题老师们都讲过或者讲过相似的题目。
例题:如图所示,电梯地板上有一个台秤,台秤上静止一物体,当电梯沿竖直方向匀速上升或是下降时,请画出物体所受力的示意图。
解析:因为电梯也就是物体处于平衡状态,所以,物体所受支持力和重力应该大小相等、方向相反,如图所示。
电梯匀速运动时物体的受力如果电梯正在加速上升,情况怎样?
虽然是作图题,但是不明白其中所蕴含的物理规律,盲目地作题是没有任何意义的,另外也容易出错。
学生知道力作用效果:使物体发生形变、改变物体的运动状态。电梯中的物体随电梯一起加速上升,其运动状态向上发生改变,速度越来越大,那么,物体所受支持力就必然大于重力。否则,物体的运动状态就无法改变。分析至此,就把学生所学零散的知识点联系起来。电梯加速上升时,物体受力情况如图所示。
电梯加速上升时物体的受力如果电梯正在加速下降,情况怎样?
学生明白了电梯加速上升情况下物体的受力情况,对于电梯加速下降的情况自然就会明白,物体在向下改变运动状态,速度越来越大,那么,重力就必然要大于支持力,否则,其运动状态也无法改变。电梯加速下降时,物体受力情况如图所示。
电梯加速下降时物体的受力事情还没完。
如果你是“往前一步”者,你不会就此结束这个话题,从而放弃一个形成学生能力的绝佳时机。
问题:如果电梯自由下落,物体受力情况怎样?
这曾经是我们的期末考试题。当然是以“第6题”的形式出现的。不管题目以什么形式出现,考查的都是学生的能力。
如果电梯自由下落,物体只能受一个力——重力的作用。假设物体仍然受到向上的支持力,根据力的相互作用原理,台秤(电梯)就会受到向下的反作用力,这样,台秤(电梯)就不可能“自由”下落。分析至此,才算是把问题彻底解决了。电梯自由下落时,物体受力情况如图所示。
电梯自由下落时物体的受力通过上述研讨,我们发现,如果我们能把相关问题结合起来进行全面的分析,就可以把学生头脑中零散的知识点联系起来。离中招考试还有四十几天,正是复习的关键阶段,老师们若能有针对性的设计复习内容,把学生零散的知识点联系起来,那么,功莫大焉!
祝师生们再上台阶!
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