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重视学生讨论问题意识的培养

查字典物理网 2016-03-07

写在前面：近日学生练习一题，绝大多数学生都觉得似曾相识却无从下手，此题难在何处？通过具体问题的分析，我们发现学生缺乏是讨论分析问题的意识。

如图所示，物体重30N，用OC绳悬挂在O点，OC绳能承受最大拉力为20 √3N，再用一绳系在OC绳的A点，BA绳能承受的最大拉力为30N，现用水平力拉BA，最大可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度？

似曾相识：学生曾做过如图虚线状态的绳悬挂物体，讨论增加重物的重量时哪一根绳先断的问题，这种类型为比较简单的三力正交分解的力平衡问题。

无从下手：学生最大的困惑在于不知道以哪一根绳先达到最大力状态，犹豫不决而放弃；还有的学生随便解其中一根绳上的力达到最大，得出正确结果的概率50%。

难在何处：学生缺乏的是讨论的意识。

在本题一共只有两根力存在在极大值，可以采用控制变量思想：假设其中一绳OA的力没有限制，解出另一根绳AB达力最大时的角度θ1；然后再假设绳AB的力没有限制，解出另一根绳OA达力最大时的角度θ2；比较θ1与θ2的大小，保留角度小的那个。

本题还可在讨论其中一根绳子力达到最大时算出另一根绳子中的力的大小，并与其最大值比较，若超过最大值则没有再解下去的必要，若小于最大值则正是所求的那种情况。

就此题而言，不论何种解法都回避不了讨论这一环节。对于物理问题中存在不确定情况时一定要进行讨论分析，确定真实的那种情况。与此题相类似的问题还有：物块无初速放在水平传送带从传送带一端运动另一端，要先判断是一直加速到头还是先加速后匀速到头；前停追击问题中要先判断前面物体是在停止前被追上还是停止后被追上。

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