直線運動超車會車問題四種解法評析————用“一題多解”構建“共享式”物理課堂實例 劉宗濤 (南京師范大學附屬中學 江寧分校 江蘇南京) (收稿日期: 2017 10 16) 摘要：探討直線運動超車會車問題的情況，展示學生對直線運動超車會車問題的四種解法，并評析四種解法后的物理思維方法，踐行“共享式”物理課堂。 關鍵詞：超車會車 函數法 批判法 鏡像法 轉換 參考系 共享 高中物理中的超車會車問題，本質上是兩物體在空間中的相對位置隨時間變化的問題。其中，直線運動超車會車問題是運動學中的基礎問題，學生通常對一道題有多種解法，下面針對此類問題進行分析討論，并結合課堂實施情況進行評估。 1 情境分析 不考慮物體的往復運動，高中可以定量計算和討論的直線運動有三種，即勻速直線運動、勻速加速直線運動和勻速減速直線運動。兩物體追趕相遇問題有（C13）2=9種情形。除了兩物體勻速追趕相遇問題外，還有3種情況后方物體一定能追上前方物體，5種情況可能追不上前方物體（可分為相遇一次和兩次的情況，如果不能相遇，通常要討論最短距離和最遠距離），如表1所示。表1 二體追趕問題各種情況第一個物體移動，第二個物體移動能相遇嗎相遇次數勻速直線勻速直線一定能相遇一次勻速減速直線勻速直線一定能相遇一次勻速直線勻速加速直線一定能相遇一次勻速減速直線勻速加速直線一定能相遇一次勻速加速直線勻速加速直線不一定相遇0次、1次或2次勻速加速直線勻速減速直線不一定相遇0次、1次或2次勻速減速直線勻速減速直線不得滿足0倍、1倍或2倍 勻速加速直線 勻速直線不得滿足0倍、1倍或2倍 勻速直線 勻速減速直線不得滿足0倍、1倍或2倍 2 教學實施策略 在實際教學實踐中，學生會展現函數法、臨界法、意象法和參考系換算法4種方法。
課堂上高中物理相遇問題，教師充當“導演”，讓學生以“羅生門”（源于黑澤明的電影《羅生門》，意為“從多個角度把握一個事實”）[1]的形式呈現自己的解決方案。他們將自己對運動學概念和規律的理解，詮釋在對一個問題的多種解決方案中。教師給出精準的點評，從而將整個運動學的思想方法講清楚。學生之間相互參與表達、辯論，效果非常好。追趕相遇題的多種解決方案，非常適合打造“共享型”物理課堂[2]。3、四種方法分析追趕相遇題有很多種，下面分別舉例并點評。【例】在一條直路上，前面有車A以54公里/小時的勻速行駛，后面有車B以90公里/小時的速度同向行駛。某一時刻，兩車駕駛員聽到前方有事故的警報聲，同時開始剎車。已知A車和B車與路面的動摩擦系數分別為μ1=0.05和μ2=0.1，g為10m/s2。問題：（1）若兩車不相撞高中物理相遇問題，兩車剎車需要多長時間？（2）若要避免事故，開始剎車時兩車之間的最小距離是多少？本題為典型的追趕相遇題，情形比較容易成立。為方便描述貝語網校，先計算兩車在剎車過程中的加速度：a1=μ1g=0.5m/s2，a2=μ2g=1-9 5-2018第8期物理通訊解題思路與技巧
