一道物理题的拓展激发学生思维的火花

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  在初中物理教学中常见的运动学问题是火车过洞和队伍过桥的问题,通常已知桥长和洞长,车长和队伍的长,队伍和车的行驶速度,或者过洞或过桥的时间,在这三个物理量里如果已知任意两个量就可计算出第三个物理量,重点让学生抓住过桥或过洞的路程等于车长(队伍长)加洞长或桥长,计算将会变得相对简单,但是在下面的习题中,并非如此.该题来源于义务教育教科书(人教版)八年级上的配套练习.
  例题 隧道长550 m,一列火车车厢长50 m,正以36 km/h的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1 m/s,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为
  A.5 sB.50 sC.55 sD.60 s
  [HT]有个别学生将该题认为是火车过洞,将其利用前面所讲的方法做出错误的答案为60 s.使其审题不严导致忽略了题目中人在车上以1 m/s速度行走,所要回答的问题是乘客经过隧道的最少时间是多少.
  对于看题慎重的学生将会发现该题与常见习题有一定的区别,问题的提法不同一般,重在人在车上,车走人也走,但对于解决选择题来说学生可以通过估计得到答案,具体估算方法是将车看做一个点,则车通过隧道的时间为55 s,又因为人在车中以1 m/s的速度在前进,所以人在洞中的时间一定小于55 s,但人相对洞的最大速度为11 m/s,所以不可能为5 s,故选B.
  如果要通过计算得到答案对于初中刚学习物理的学生来说也比较难的,该题中隐含着人在车中的运动方向,同时具有同向运动速度的合成,即v合=v人+v车,还隐含着人在车厢里运动的时间来限制人在洞中所呆时间和火车过洞的时间之间的关系等,具体解法如下:
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