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一堂有“风险”的物理课

教学|〖基础物理〗 qiusir 2024

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一早食堂吃过早饭，阴冷刺鼻的空气让喉咙难受，散步的小路上，扶着树像醉汉样呕吐（总比在教室里吐要好）。回办公室开暖气、喝热水、看看书，调整一下好很多，可发现AirPods不见了，不会刚才掉小树林里吧，可马上要上课了。

年前放假前已经在讲功的部分了，最近也一直在讲动能定理相关内容，算是在还“技术债”吧。尽管我是变着法地以“势能定理”、“机械能定理”和“热能定理”来调剂，学生依然难免认知疲劳。

上周末日（最后的日语班）的天睿（Ztrhhh）问了一道日本的题目，觉得很好，便按它的思路设计了今天的这节课，尝试打开思路，提前试水动量部分。

1、从速度时间图像开始，运动学公式是从微元法（积分）思想得出，反映在图像的面积上。很自然能迁移到弹簧弹力的功，复习到弹性势能表达式（奇怪的教学大纲）。
2、引入日本的那道题目，光滑水平面上m的球\sqrt{2}v速度与光滑挡板碰撞，碰撞的弹力先随时间均匀增加再均匀减少，从上面的逻辑，这里的图像面积的含义是什么呢...

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3、单独速度不足以反应运动的量，开启莱布尼兹和笛卡尔关于“死力”和“活力”的纷争，先是动能、动能变化量，然后引出动量，通过动量变化量的不同强调其矢量性，稍微提及静力学的三角形定则...
4、从牛顿第二定律（再次强调是F_{net}）回顾动能定理的简略证明（学生很熟练了），并行的是给出动量定理...
5、让一擅长体育的女生站到前排的书桌上，居高临下的视角让课堂气氛很活跃，命其蹦下，但提醒要轻轻落地（老师有保护准备）、换男生，先重复动量定理内容，从书桌上蹦下来怎么能作用力小...（有学生调侃，物理课有风险啊。）（也有说，举报，让老师下岗，唉...）（我是单纯觉得日本的那道题目设计的很好。）
6、所谓的缓冲，增加碰撞时间。让男孩站到讲台上，课堂氛围达到顶点，满少直言从未站到讲台上过，那我让他蹦两次...有同学落地真能悄无声息，很好实践了碰撞时间的增加...
7、回到动量定理的典型题目练习：1kg小球自由下落20m，碰撞0.1s，反弹最大高度5m。求小球对地面的平均撞击力（不同于日本小题目的力和时间的变化）
8、错误最多的是300N（很多同学忽视了重力），再次强调F_{net}，合外力的冲量。还有几个犯了地主家小儿子学写字的错误（一、二、三，万员外....于是有150,250的错误）下落20m速度是20，反弹5m可不是5！
9、雨后春笋样涌现的错误，而每一种错误都是对动量定理不同侧面很好的强调，老师没有批评，大家似乎不觉尴尬。
10、通过整体动量定理的过程，对比合外力的功、外力功的代数和，有合外力的冲量和外力冲量的矢量和。10(2+0.1+1)+F(0.1)=0

11、重新回到日本的小题目。面积的问题容易，就是冲量。另，画的是俯视图，挡板的力就是合外力。另另，挡板光滑，沿挡板速度不变，所以反弹速度与挡板37°...
12、分享有学生从加速度时间图像解决，图像面积是速度变化量。

下课了，几位热心小朋友主动去帮我找耳机，一伙人刚出门，现耳机就在我羽绒服的兜里。

尽管有点“风险”，总体上这节课上的挺开心。

On this day..

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