连接体模型的变式迁移
——谈2011年高考江苏卷物理
2012-08-16邱勤薇
物理通报 2012年2期
关键词:模型
邱勤薇
(苏州大学 江苏 苏州 215006;苏州第十中学 江苏 苏州 215006)
1 引言
为了达到选拔的目的,每年的高考题都会出现一些“新面孔”,而所谓的新题更多的还是“新瓶装旧酒”,即在原有模型基础上的变式而已.解题的关键是要能抓住其内在的联系,把握知识迁移的规律.
纵观2011年高考江苏卷,有两道涉及连接体模型的题目就很好地体现了变式迁移的思想.计算第14题是传统的轻绳模型;而多项选择第9题则是新颖的轻绸模型,学生往往被其陌生的情境所迷惑.若能与第14题相结合找到相似点切入,问题定能迎刃而解.
现对这两道题目进行分析与讨论,以期挖掘其中“变异”的精髓,为物理教学提供借鉴.
2 两种轻质模型的类比迁移
2.1 轻绳模型
【例1】(2011年高考江苏卷第14题)如图1所示,长为L,内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变.(重力加速度为g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小;
(2)求小球从管口抛出时的速度大小;

图1
解析:轻绳质量为零,由牛顿第二定律,F合=ma=0,可得绳中拉力处处相等.
(1)当M未落地时,两物体构成连接体,加速度的方向虽不同,但大小相同,可用整体法求加速度

(2)小物块M落地后,绳子松弛,可将连接体变为单个物体……
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