研究性物理教学讨论课总结 讨论课目地:为了提高学生对大学物理的学习兴趣,培养学生基本的科研能力。 时间:2008-2009学年第一学期第四周至第七周 地点:大楼401、南阶304 参加班级:07级材料1-3班、07级安全1班、07级金属1班、07级材成1班 讨论题目:乒乓球回滚运动分析 讨论形式:由各班学委代表自己班级以PPT的形式作报告,然后由所有同学 自由讨论。 课堂讨论发言: 同学1发言:当小球所受力与竖直方向夹角为零时,小球应该无转动 同学2发言:乒乓球球不受到摩擦力时,就不会转动。 同学3发言:乒乓球在空气中受任何力时,都应该不会转动。 同学4发言:对乒乓球运动状态作分析时,是否可以取地面接触点为转动中心。 同学5发言:球不会永远转动下去,肯定转动最终会停止。 同学6发言:球不会永远运动下去,肯定最终会停止在某个位置。 同学7发言:乒乓球向前运动过程,滚动摩擦力是否可以忽略。 同学8发言:乒乓球在滚回过程中,是否有滑动摩擦力。 同学9发言:乒乓球返回后,是不是有一个加速过程。 同学10发言:乒乓球在纯滚动时,球受到的摩擦力为什么等于零。 教师总结: 同学们在对乒乓球运动过程分析时,可以将乒乓球运动过程分为三个子过 程:人手施加力过程;乒乓球向前运动过程;乒乓球滚回过程:通过对这三个子 过程的分析讨论,基本掌握了乒乓球运动时各个阶段的状态 人手施加力过程 该过程结束后,乒乓球获得质心初速度和绕质心旋转的角初速度。讨论过程 中同学们都能选定坐标轴,对小球受到的压力、重力、支撑力、摩擦力,分别做 出分析,进而能够分析每个力对小球运动状态的影响。但在这一过程中也出现了 些问题: 1对力的分解不适合,从而影响了后边的计算。如有学生将乒乓球受到的压 力分解为竖直方向和水平方向二个力。应该将该力分解为过受力点切线方向的分 力和过受力点与球心连线方向的分力,再将过受力点与球心连线方向的分力分解 为水平方向分力和竖直方向分力。 2.有学生提出小球所受力与竖直方向夹角为零时,小球无转动。出现该问题 的原因是该同学对力矩的定义掌握不够全面,同时,对乒乓球所受的力也考虑不
研究性物理教学讨论课总结 讨论课目地：为了提高学生对大学物理的学习兴趣，培养学生基本的科研能力。 时间：2008-2009 学年第一学期第四周至第七周 地点：大楼 401、南阶 304 参加班级：07 级材料 1-3 班、07 级安全 1 班、07 级金属 1 班、07 级材成 1 班 讨论题目：乒乓球回滚运动分析 讨论形式： 由各班学委代表自己班级以 PPT 的形式作报告，然后由所有同学 自由讨论。 课堂讨论发言： 同学 1 发言：当小球所受力与竖直方向夹角为零时，小球应该无转动。 同学 2 发言：乒乓球球不受到摩擦力时，就不会转动。 同学 3 发言：乒乓球在空气中受任何力时，都应该不会转动。 同学 4 发言：对乒乓球运动状态作分析时，是否可以取地面接触点为转动中心。 同学 5 发言：球不会永远转动下去，肯定转动最终会停止。 同学 6 发言：球不会永远运动下去，肯定最终会停止在某个位置。 同学 7 发言：乒乓球向前运动过程，滚动摩擦力是否可以忽略。 同学 8 发言：乒乓球在滚回过程中，是否有滑动摩擦力。 同学 9 发言：乒乓球返回后，是不是有一个加速过程。 同学 10 发言：乒乓球在纯滚动时，球受到的摩擦力为什么等于零。 教师总结： 同学们在对乒乓球运动过程分析时，可以将乒乓球运动过程分为三个子过 程：人手施加力过程；乒乓球向前运动过程；乒乓球滚回过程；通过对这三个子 过程的分析讨论，基本掌握了乒乓球运动时各个阶段的状态。 一、人手施加力过程。 该过程结束后，乒乓球获得质心初速度和绕质心旋转的角初速度。讨论过程 中同学们都能选定坐标轴，对小球受到的压力、重力、支撑力、摩擦力，分别做 出分析，进而能够分析每个力对小球运动状态的影响。但在这一过程中也出现了 一些问题： 1.对力的分解不适合，从而影响了后边的计算。如有学生将乒乓球受到的压 力分解为竖直方向和水平方向二个力。应该将该力分解为过受力点切线方向的分 力和过受力点与球心连线方向的分力，再将过受力点与球心连线方向的分力分解 为水平方向分力和竖直方向分力。 2.有学生提出小球所受力与竖直方向夹角为零时，小球无转动。出现该问题 的原因是该同学对力矩的定义掌握不够全面，同时，对乒乓球所受的力也考虑不
全面。 3.有学生提出小球不受摩擦力时,就不会转动。该同学忽视了手施加的力对 乒乓球产生的力矩。 4有学生提出小球在空气中受任何力,都不会转动。接着就有同学用乒乓球 比赛时乒乓球的旋转这一实例驳斥了这一观点。 5学生对球受到的摩擦力理解和分析不够全面。摩擦力应该分为动摩擦力与 静摩擦力。 6有同学提出是否可以取地面接触点为转动中心。在对运动状态分析时,可 以去地面接触点为球的转动中心。 二、乒乓球向前运动过程。 该过程可分以为三种情况:水平运动速度先减小到零、角速度先减小到零和 个速度同时减小到零。分别对这三种情况进行讨论分析,推导出乒乓球能够滚 回的条件。在这个过程的分析中,出现了以下问题: 1学生对转动的描述不准确,应用顺时针转动或逆时针转动来描述转动方 向。用角速度大小来代表转动快慢。 2学生对水平运动速度和角速度同时减小到零这一情况没有做出分析。在这 一情况下,乒乓球最终停在最大位移处。 3学生对水平运动速度先减小到零这一情况没有做出分析,没有计算出该过 程结束后,乒乓球剩余角速度的大小。 4学生对角速度先减小到零这一情况没有做出分析,在这一情况下,最后达 到平衡状态,摩擦力为零(此时V=WR),乒乓球不会返回而是会最终以一恒定 速率沿原方向运动。 5学生对球会永远转动下去这一情况存在争论。当乒乓球运动达到平衡状 态,摩擦力为零(此时V=WR),乒乓球不会返回,而是会最终以一恒定速率沿原 方向运动。 6学生在实验中不能观察到理论推导结论(球转动停止继续平动,转动方向 顺时针增大,直到V=WR后,球将永远运动下去)。 7同学们对乒乓球向前运动过程,滚动摩擦力是否可以忽略,存在争论。滚 动摩擦力是不可以忽略的。滚动摩擦力力会使乒乓球产生一个与该力方向相同的 加速度。 三、乒乓球滚回过程。 当水平运动速度先减小到零时,角速度不为零,乒乓球球与地面的接触点与 地面存在相对运动,此时乒乓球受到一个摩擦力,该摩擦力与乒乓球原运动方向 相反。该力使角速度继续减小,使乒乓球产生一个与摩擦力方向相同的水平加速
全面。 3.有学生提出小球不受摩擦力时，就不会转动。该同学忽视了手施加的力对 乒乓球产生的力矩。 4.有学生提出小球在空气中受任何力，都不会转动。接着就有同学用乒乓球 比赛时乒乓球的旋转这一实例驳斥了这一观点。 5.学生对球受到的摩擦力理解和分析不够全面。摩擦力应该分为动摩擦力与 静摩擦力。 6.有同学提出是否可以取地面接触点为转动中心。在对运动状态分析时，可 以去地面接触点为球的转动中心。 二、乒乓球向前运动过程。 该过程可分以为三种情况：水平运动速度先减小到零、角速度先减小到零和 二个速度同时减小到零。分别对这三种情况进行讨论分析，推导出乒乓球能够滚 回的条件。在这个过程的分析中，出现了以下问题： 1.学生对转动的描述不准确，应用顺时针转动或逆时针转动来描述转动方 向。用角速度大小来代表转动快慢。 2.学生对水平运动速度和角速度同时减小到零这一情况没有做出分析。在这 一情况下，乒乓球最终停在最大位移处。 3.学生对水平运动速度先减小到零这一情况没有做出分析，没有计算出该过 程结束后，乒乓球剩余角速度的大小。 4.学生对角速度先减小到零这一情况没有做出分析，在这一情况下，最后达 到平衡状态，摩擦力为零（此时 V=WR），乒乓球不会返回,而是会最终以一恒定 速率沿原方向运动。 5.学生对球会永远转动下去这一情况存在争论。当乒乓球运动达到平衡状 态，摩擦力为零（此时 V=WR），乒乓球不会返回,而是会最终以一恒定速率沿原 方向运动。 6.学生在实验中不能观察到理论推导结论（球转动停止继续平动，转动方向 顺时针增大，直到 V=WR 后，球将永远运动下去）。 7.同学们对乒乓球向前运动过程，滚动摩擦力是否可以忽略，存在争论。滚 动摩擦力是不可以忽略的。滚动摩擦力力会使乒乓球产生一个与该力方向相同的 加速度。 三、乒乓球滚回过程。 当水平运动速度先减小到零时，角速度不为零，乒乓球球与地面的接触点与 地面存在相对运动，此时乒乓球受到一个摩擦力，该摩擦力与乒乓球原运动方向 相反。该力使角速度继续减小，使乒乓球产生一个与摩擦力方向相同的水平加速
度。最终达到平衡后V=WR,乒乓球与地面接触点相对于地面无运动趋势,乒 乓球将沿返回方向永远滚动下去。在这个过程的分析中,学生出现了以下问题 1乒乓球滚回过程,是否有滑动摩擦力。在该状态下,乒乓球是受到滑动摩 擦力的,该力使平动速度缓慢增加,转动速度减小。 2学生对球返回后的加速过程不能理解。球返回后,平动速度缓慢增加,转 动速度减小。当V=WR时,摩擦力为零,乒乓球以一恒定速率沿前运动方向运 3.学生对纯滚动时,球受到的摩擦力等于零不能理解。当Ⅴ=WR时,球与 地面接触点相对地面的速度为零。即该点相对地面无运动趋势,此时摩擦力位零 4学生对在该情况下球会永远转动下去这一情况存在争论。当乒乓球运动达 到平衡状态,摩擦力为零(此时Ⅴ=WR),乒乓球不会返回,而是会最终以一恒定 速率沿原方向运动。 总结与展望(与传统课相比的收获): 与传统授课方式相比,该次大学物理教学讨论课,使学生更形象生动的了解 了如何应用物理学知识解决现实生活中的问题,从而充分调动了学生学习大学物 理的积极性。讨论的方式更多的强调在老师的引导下,学生主动学习知识,并利 用该知识解决问题。通过对该知识的利用,可以加深学生对该知识点的掌握。并 且,讨论课是以某个具体问题为讨论对象,对该对象的分析往往又要涉及到多方 面的知识,通过综合应用多方面的知识解决问题,使学生系统的学会了各知识点 的结合应用 由各班学委代表自己班级用PPT作报告,然后所有同学自由讨论或提出问 题这一组织形式,强调学生以团体的形式,分工合作去解决问题。该方式与传统 的科学研究模式相同,从而及早培养了学生科学研究的能力。并且,讨论是以每 个班为一组,各组之间存在着一定的竞争性;为了班级的荣誉,各班成员会努力 做好自己的工作,从而提高了学生学习的动力。 在讨论过程中,大家集思广益,对某个问题反复讨论,深化了对该问题的认 识,从而促使同学们提出了一些值得研究的新观点。希望同学们在以后的学习生 活中多观察、多思考,从而提高科学研究的能力。 附件1:07级材成1班学委的PPT 附件2:07级金属1班学委的PPT 附件3:07级安全1班学委的PPT 附件4:07级材料1班学委的PPT 附件5:07级材料2班学委的PPT 附件6:07级材料3班学委的PPT
度。最终达到平衡后 V=WR，乒乓球与地面接触点相对于地面无运动趋势，乒 乓球将沿返回方向永远滚动下去。在这个过程的分析中，学生出现了以下问题： 1.乒乓球滚回过程，是否有滑动摩擦力。在该状态下，乒乓球是受到滑动摩 擦力的，该力使平动速度缓慢增加，转动速度减小。 2.学生对球返回后的加速过程不能理解。球返回后，平动速度缓慢增加，转 动速度减小。当 V=WR 时，摩擦力为零，乒乓球以一恒定速率沿前运动方向运 动。 3.学生对纯滚动时，球受到的摩擦力等于零不能理解。当 V=WR 时，球与 地面接触点相对地面的速度为零。即该点相对地面无运动趋势，此时摩擦力位零。 4.学生对在该情况下球会永远转动下去这一情况存在争论。当乒乓球运动达 到平衡状态，摩擦力为零（此时 V=WR），乒乓球不会返回,而是会最终以一恒定 速率沿原方向运动。 总结与展望（与传统课相比的收获）： 与传统授课方式相比，该次大学物理教学讨论课，使学生更形象生动的了解 了如何应用物理学知识解决现实生活中的问题，从而充分调动了学生学习大学物 理的积极性。讨论的方式更多的强调在老师的引导下，学生主动学习知识，并利 用该知识解决问题。通过对该知识的利用，可以加深学生对该知识点的掌握。并 且，讨论课是以某个具体问题为讨论对象，对该对象的分析往往又要涉及到多方 面的知识，通过综合应用多方面的知识解决问题，使学生系统的学会了各知识点 的结合应用。 由各班学委代表自己班级用 PPT 作报告，然后所有同学自由讨论或提出问 题这一组织形式，强调学生以团体的形式，分工合作去解决问题。该方式与传统 的科学研究模式相同，从而及早培养了学生科学研究的能力。并且，讨论是以每 个班为一组，各组之间存在着一定的竞争性；为了班级的荣誉，各班成员会努力 做好自己的工作，从而提高了学生学习的动力。 在讨论过程中，大家集思广益，对某个问题反复讨论，深化了对该问题的认 识，从而促使同学们提出了一些值得研究的新观点。希望同学们在以后的学习生 活中多观察、多思考，从而提高科学研究的能力。 附件 1：07 级材成 1 班学委的 PPT 附件 2：07 级金属 1 班学委的 PPT 附件 3：07 级安全 1 班学委的 PPT 附件 4：07 级材料 1 班学委的 PPT 附件 5：07 级材料 2 班学委的 PPT 附件 6：07 级材料 3 班学委的 PPT