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理想化模型在中学物理教学中的重要地位 ．蕈秋红吉化一中 物理学科是-I-1实验科学，重视实验数据、实验规律。在教学中如果全部物理规律都要经 实验检验，教学条件和教学时间又是不允许的。冈而高中物理教学中有许多典型的理想化模犁。 这类模到形象、具体，突出土要矛盾。利用女r此类模型。会使教与学都事半功倍。 现以“子弹打击木块”模刑为例 题干：“如无图，在光滑水平面上有一质晕为M的 小块处丁静Ij-状态。一质量为m的子弹以速度vo水平 匕来亓击中／卜块，打击时间极短”。题干部分设立理想化 光滑平面，升留略子弹速度的竖直分母，建立理想化模 刑。由此可以引入不同的己知条4，l，结合不同的物理规 律，解决多个物理问题。 在子弹末穿出的前提1、 问题1：求二者的最终速度?(或子弹的最小速度、木块获得的最大速度) 问题2：且子弹与木块间的阻力恒为f(此处引入理想化阻力)。求子弹的位移、木块的位移? 问题3：求子弹与木块的加速度的比? 问题4：且子弹与小块间的阻力恒为f。求二者相对运动的时间? 问题5：若一者相对逸动的时间为t，求子弹和小块间的阻力? 闯题6：系统有多少机械能转化为内能? 问题7：画山一者的v．t图象 在子弹以V穿出木块的前提1- 问题8：求木块的最终速度? 问题9：一之间匾定阻力为f已知，求木块的J孕度? 问题10：若子弹能继续穿出第一个相同的木块，两次系统生}丸是否相同? 问题1i：画山一者的v．t图象 问题12：若子弹能继续穿出第一个相同的木块。两次子弹损火的机械能是否相同? 解决上述问题，用剑了几乎全部高中力学知识。 解1：系统水平方向和外力为零，动晕守叵定律适用。 mv。=(M+m)V尹求山v尹即为子弹的最小速度，亦为小块的最人速度。 解2：动能定理、动封守匿定律综合府川 v 2川 对／卜块．fs^=一1MJI 解山s木 2 m 解山sr 对子弹：．fs．：i1v，，2一丢mv。2 解3：府川地动￥速度．时间公式、动蛄守叵定律 jI IIIVo=(M+m)V 对小块．vJJ=a木t 求出a木 对子弹：vo～vt=aft 求出aJ 解4：府川动带定理 对子弹：一ft=mv其一mv0 解出t 带秋幻 弧l贝2005．7．20 Vp—O 解山t 或对木块：ft=M 解5：动茸守恒定律和动草定理综合府川 p mvo=(M+m)V V尹一mVo 解出f 对子弹：一ft=m 或对木块：ft=MV，一0 解出f 解6：府朋系统动革守噎定律、系统能晕守匾定律 p mvo=(M+m)V Q=△El( 1 2i1mv02-去(m+M)Y02 么 Z 解7：图像中倾斜商线A表示子弹做匀减速运动，初速度是纵坐 标截距V0，倾斜直线B表示木块做初速度为0的匀加速直线运动， 肓线的斜率反映加速度的大小和方向。D点表示两物体共速，其 横坐标表示共速的时刻，纵坐标表示共速的大小。图线A卜对府 的梯形面积人小是子弹的对地位移，图线BF对府的三角形面积 人小是小块的对地付移，图线A、B所夹的二角形面积是子弹进 入小块的深度(相对付移)。 解8：府刚系统动茸守匿定律 mvo=Mvx+my解出vx 解9：席刖一对脖擦阻力做功的代数和与系统生热的关系、系统能晕守恒定律 Fs枷= Q 解出s桕时即为木块序皮 Q=i1mv02一去Mv。2-去mv2 Z