王凱?オ?
摘要:在物理高考中有關(guān)運動方面的考點是一定會考察的,同時也非常注重學生對運動圖像的分析,近幾年的也在逐漸加強對同學們質(zhì)點運動圖像的考察。在題型設(shè)定上面,有的是將質(zhì)點運動類考點單獨命題,有的是關(guān)聯(lián)其他方面的知識綜合命題。其命題方向非常廣,可以考察同學們的定性分析能力、定量分析能力、邏輯推理能力以及計算和作圖能力等。需要我們能夠從運動圖像中找出質(zhì)點運動規(guī)律,同時也能有效幫助學生更迅速地解決運動問題,圖形的表示可以將整個運動過程簡單化,從而讓同學們能夠在短時間內(nèi)準確地找出解題關(guān)鍵,提高了解題速度和準確率。
關(guān)鍵詞:高中物理;運動圖像;性質(zhì);對比
不同的運動圖像表現(xiàn)出來的信息是不同的,需要同學們能夠掌握和區(qū)分不同的運動圖像,以嚴謹、細心的心態(tài)去面對問題,從而找出解題的關(guān)鍵。本文主要針對高中物理中的幾種運動圖像的性質(zhì)進行闡述,并且進行比較。
1.運動圖像的分類
1.1速度和時間圖像
在物理對運動圖像的考察中,除了單純將運動作為考點外,經(jīng)常喜歡將運動做功、受力等作為前提條件,然后再得出整個運動過程,用運動的速度和時間圖像展示。從圖中可以看出該物體的速度隨時間的變化情況,有可能是速度不變,也有可能是變快或變慢,假如速度為零則說明該物體是靜止的。需要同學們能夠根據(jù)圖像作出分析,了解物體整個過程的運動情況,進而解答相關(guān)問題。
1.2位移和時間圖像
與此同時,也可根據(jù)物體的受力情況做出的運動用位移和時間圖像展示,從圖中可以知道物體這整個運動過程是位移隨著時間的變化情況。我們可以得得知某個時間點的位移,假如在一段時間物體位移并沒有發(fā)生變化,那么可以從中發(fā)現(xiàn)這個物體在這段時間內(nèi)處于靜止狀態(tài)。同學們根據(jù)不同的時間點發(fā)生的轉(zhuǎn)折,從中找出解題的關(guān)鍵。
2.運動圖像的性質(zhì)
2.1速度和時間圖像的性質(zhì)
在速度和時間圖像中,假如是直線圖像,速度隨時間逐漸增大的話,這個物體在做勻加速運動;速度不隨時間改變且大于零的話,物體在做勻速運動;速度隨時間逐漸減小,物體在做勻減速運動;若速度為零,則物體處于靜止狀態(tài)。其中,加速度其實就是圖像的斜率,通??梢愿鶕?jù)斜率的正負來判斷物體的加、減速運動。假如圖像是曲線,也可以根據(jù)其斜率判斷加速度的變化情況。圖像中,某一時刻的速度和時間在圖中構(gòu)成的面積就是物體發(fā)生的位移,由于位移、速度都是矢量,方向有正負,假如速度為正方向那么發(fā)生的位移也是正的;假如速度為負方向,那么發(fā)生的位移也是負的,其所有的正、負位移合所得到的位移就是最終物體與最初狀態(tài)相比發(fā)生的位移。在圖像中,我們也經(jīng)??吹街本€和曲線相結(jié)合,這種運動是相當復(fù)雜的,速度變化情況是非常豐富的。
2.2位移和時間圖像的性質(zhì)
在位移和時間圖像中,顯示的是位移隨時間的變化情況。假如是直線圖像,當位移隨時間均勻增加,物體在做勻速運動;假如位移隨時間均勻減少,物體仍舊是做勻速運動,知識方向與之前的運動方向相反;假如位移隨時間變化不發(fā)生改變,物體是處于靜止狀態(tài),當位移值與時間等于零的位移值相等的話,該物體又回到了原點。而此時的斜率代表的是速度,斜率為正,則物體在正方向做位移;斜率為負,則物體在反方向做位移;斜率為零,則物體是靜止的狀態(tài)。當圖像為曲線的時候,斜率逐漸增大,物體在做勻加速運動;斜率逐漸減小,物體在做勻減速運動。此時圖像中,位移的是否大于零或小于零,決定了物體位移方向的正負。
3.運動圖像的對比
當涉及到運動圖像的分析時,首先對圖像的性質(zhì)進行判斷,弄清它是速度和時間的圖像還是位移和時間的圖像,圖像不同其表達的信息不同,所涉及的變量關(guān)系不同,避免因圖像性質(zhì)的判斷錯誤而錯失解題的機會。速度和時間圖像中斜率代表的是加速度,而位移和時間圖像中斜率代表的是速度;在速度和時間的圖像中速度為零代表靜止,而在位移和時間圖像中位移為零并不一定就是靜止;在速度和時間圖像中速度不變且大于零,此時物體是在做勻速運動;在位移和時間圖像中位移不隨時間改變,說明此時的物體是靜止的。除了這些,還有其他很多地方需要我們進行區(qū)分,避免將兩種性質(zhì)的圖像混淆,需要抓住圖中的轉(zhuǎn)折點、線、面、斜率、交點及截距等物理量,與之相應(yīng)的運動狀態(tài)進行對應(yīng),從而找出解題關(guān)鍵。
4.結(jié)語
綜上所述,高中物理運動學是高考的主要考點,需要我們除了掌握基本知識以外,還需學會將圖像綜合運用。在高中物理學習過程中,除了要學會運用文字和公式的表達以外,需額外注重圖像的分析,也應(yīng)善于用圖像來進行問題的解決,通過像的利用使得問題由復(fù)雜變的簡單化,由抽象變的更形象直觀。這是一種特殊的語言,能夠巧妙的運用對今后的學習有很大的幫助,大大提高學習效率和減輕了學習負擔。
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(作者單位:長沙市第一中學,湖南 長沙 410000)