《二力平衡》的教學反思

《二力平衡》的教學反思

在二力平平衡中，有這樣一個問題：一個人站在電梯中，有三種情況，第一種情況是人和電梯靜止，第二種情況是人和電梯勻速上升，第三種情況是人和電梯勻速下降，三種情況下電梯對人的支持力分別為F1、F2、F3，則F1、F2、F3的大小關係是怎樣的？正確答案是三者相等，因為三種情況中，人都處於平衡狀態，電梯對人的支持力和人的重力是一對平衡力，所以三種情況下支持力都等於人的重力。可是在講完這個問題後，我感覺學生表面上好象是認同了這個答案，可學生心中似乎還有一個疑惑，既然三次支持力都等於重力，為什麼物體可以是上升也可以是下降？當拉力等於重力時，物體究竟處於什麼運動狀態呢？

我知道，這個問題靠單純的説教，學生可能總是口服而心不取服，怎麼辦呢？

實驗是檢驗真理的唯一標準。於是，我想到用實驗的方法。

用一個測力計、兩個50克的鈎碼、一個鐵架台、一個滑輪、一根細線。先將滑輪固定在鐵架台並放在水平面上，鈎碼掛在測力計下，測力計用細線吊起穿過滑輪，然後用手拉住細線使測力計分別靜止、緩慢勻速上升、緩慢勻速下降，可發現三次測力計示數相等。問題似乎得到了解決，可是學生表情似乎還有疑問。於是將實驗再次進行，再觀察，強調讓學生觀察剛開始運動的瞬間。學生會發現，在向上運動的開始瞬間，測力計示數稍微略大，然後迅速等於重力，向下時則相反。

為什麼這樣呢？再將向上運動由勻速改為加速，可發現測力計示數大於重力，向上減速則相反。於是得出結論，加速時，拉力大於重力，減速運動時，拉力小於重力。

再思考勻速運動的整個過程，可明白其實從靜止到勻速向上運動的瞬間實質是向上加速，所以拉力略大於重力，從靜止到勻速向下運動瞬間實質是向下加速。所以在由靜止到運動的瞬間拉力會略有變化。

再思考可得出結論，一個靜止的物體，如果所受拉力等於重力，物體會保持靜止；某一瞬間拉力大於重力，則物體會向着拉力方向開始運動，然後拉力等於重力，物體沿着拉力方向繼續勻速運動，即向上勻速運動；某一瞬間拉力小於重力，則物體會向着重力方向開始運動，然後拉力等於重力，物體沿着重力方向繼續勻速運動，即向上勻速運動。所以當拉力等於重力時，物體究竟處於什麼運動狀態，取決於它的初始狀態。