王春雨
【摘 要】記住物理公式并且會應(yīng)用是學(xué)生學(xué)好物理的重要步驟,如何很好地掌握公式并且不容易忘卻,推導(dǎo)和證明是很好的方法,本文重點闡述圖像法推導(dǎo)勻變速直線運動的五個公式的推導(dǎo),使學(xué)生更好地掌握。
【關(guān)鍵詞】數(shù)、形、意多角度體驗;物理公式
勻變速直線運動部分的公式比較多。如果使學(xué)生能夠達到學(xué)以致用,最好的方法就是掌握其來龍去脈,即學(xué)生會推導(dǎo)每個公式。這也是新教學(xué)大綱的基本要求之一。如果用圖像法和公式法巧妙結(jié)合,學(xué)生通過數(shù)、形、意多角度體驗,掌握更加牢固。還能使推導(dǎo)更簡單、更形象,更容易理解和記憶。便于實際應(yīng)用。
高中物理中勻變速直線運動部分需要學(xué)生牢固掌握和熟練應(yīng)用的公式一共有五個,分別為:
1. v=v0+at
2.x=v0t+
3.v2-v02=2ax
4.
5.
結(jié)合圖像法推導(dǎo)過程如下:
預(yù)備知識:
(1)如右圖所示,加速度公式;a=,
所以 ①(這個式子多次用到)
變形t=②
(2)梯形面積OtBv0表示的是時間t內(nèi)發(fā)生的位移。
推導(dǎo):
第一個公式:由右圖的幾何關(guān)系明顯得
出v=v0+=v0+at(結(jié)合①式)
第二個公式:仍然由第一個公式的圖得:位移是“面積”,由矩形面積加三角形面積得:
(結(jié)合①式)
第四個公式:
如右圖,作梯形的中位線AC,過C作EF平行t軸,則A點對應(yīng)坐標(biāo)為;
CA長度為;顯然梯形OtBvo的面積和矩形OEFt的相同,所以得(中位線和上下底關(guān)系)
所以:
第三個公式:由梯形面積=中位線×高,得:(參照第四個公式的圖像)再結(jié)合②式得:所以。
第五個公式:
由右圖,取連續(xù)相等的時間T(OH=HF=T),顯然,梯形OABH和HBCF的面積之差是△x,也是矩形BDEG(陰影)面積,顯然CD=DE=△v所以
x=△vT=aT2(結(jié)合①式)
通過以上各個公式的推導(dǎo)過程可以看出,這種數(shù)形結(jié)合方法推導(dǎo)過程簡單,學(xué)生容易掌握,能夠加強對圖像的理解和應(yīng)用。既能彌補學(xué)生對圖像認(rèn)識的片面性,又能使學(xué)生深刻理解公式的意義,從而提高應(yīng)用公式解決物理問題的能力。還能體驗圖像法生動、形象、直觀、簡潔和新穎等優(yōu)點。