廖俊淇
摘 要:相遇問(wèn)題在物理直線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn),我們不僅要運(yùn)用物理知識(shí)來(lái)解決物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題,還要將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行解決。物理學(xué)習(xí)中的相遇問(wèn)題在考試中經(jīng)常會(huì)遇到,本篇文章就相遇問(wèn)題做出了較為詳細(xì)的講解,并根據(jù)具體的題型作出了具體的解題技巧。
關(guān)鍵詞:高中物理;相遇問(wèn)題;解題技巧
一、相遇問(wèn)題
高中物理的難點(diǎn)之一就是相遇問(wèn)題,相遇問(wèn)題簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是指兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體從不同的地方出發(fā),相向而行,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,會(huì)在特定的時(shí)間點(diǎn)上相遇,類(lèi)似于這樣的物理題型我們就稱(chēng)之為相遇問(wèn)題。相遇問(wèn)題無(wú)非是研究路程、速度和時(shí)間三者數(shù)量之間的關(guān)系,只要將這三者之間的關(guān)系研究透徹,就可以在整體上掌握相遇問(wèn)題的類(lèi)型。在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中相遇問(wèn)題的解決,我們可以看出當(dāng)兩個(gè)物體同時(shí)從不同地點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí),如果是相向而行,那么經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,他們總會(huì)在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)相遇。相遇問(wèn)題不可以當(dāng)做一般的物體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題來(lái)解決,因?yàn)樗皇且粋€(gè)物體在做運(yùn)動(dòng),當(dāng)多個(gè)物體同時(shí)做運(yùn)動(dòng)時(shí),我們需要考慮物體的重量、加速度、初始速度和位移。相遇問(wèn)題的關(guān)系式是:速度和×相遇時(shí)間=路程;路程÷速度和=相遇時(shí)間;路程÷相遇時(shí)間=速度和。在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中相遇問(wèn)題的解題思路和方法,如果是簡(jiǎn)單的題目我們可以直接利用公式,如果是較為復(fù)雜的相遇問(wèn)題,我們就需要將題目中的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)知識(shí),然后運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)算技巧,再結(jié)合物理相遇問(wèn)題的公式,這樣就可以解決物理學(xué)習(xí)中的相遇問(wèn)題。
二、相遇問(wèn)題中極值問(wèn)題的處理
(一)物理方法
物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中處理相遇問(wèn)題時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)棘手的時(shí)候,對(duì)于處理相遇問(wèn)題極值問(wèn)題,我們需要采用物理方法進(jìn)行求解。在所有的物理相遇問(wèn)題中我們不難看出,所有的相遇極值問(wèn)題求解的思路基本上是相同的,這些極值大體上具有相同的特點(diǎn),我們只有將這些特點(diǎn)總結(jié)起來(lái)找出極值,才可以更好的解決物理中的相遇問(wèn)題。
(二)數(shù)學(xué)方法
處理物理學(xué)習(xí)中相遇問(wèn)題的另一個(gè)方法就是數(shù)學(xué)方法,如果我們根據(jù)題型的特點(diǎn)將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題,這樣在一定程度上就會(huì)降低物理相遇問(wèn)題的難度。轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問(wèn)題后,我們就可以輕而易舉地求出極值,數(shù)學(xué)工具頻繁的運(yùn)用到求極值問(wèn)題上,如果再加上圖像分析和數(shù)學(xué)計(jì)算,這樣,物理學(xué)中的相遇問(wèn)題就迎刃而解了。
三、物理學(xué)習(xí)中相遇問(wèn)題處理方法
(一)相對(duì)運(yùn)動(dòng)法
對(duì)于解決高中物理學(xué)習(xí)中相遇問(wèn)題,最常用到的就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)法,一般情況下我們對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行觀察,都是把地面作為運(yùn)動(dòng)物體的參考系。如果我們是在解決物體相遇問(wèn)題,就不可以把地面作為參考系,而是要選擇其中的一個(gè)物體作為相遇問(wèn)題運(yùn)動(dòng)中參考系。這樣在一定程度上就會(huì)簡(jiǎn)化問(wèn)題,在求解的過(guò)程中也會(huì)省去許多繁瑣的步驟,這種方法就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)法。
(二)物理分析法
物理分析法首先需要通過(guò)例題來(lái)進(jìn)行講解,我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例題對(duì)物理分析法進(jìn)行詳細(xì)的講解。例:甲、乙兩個(gè)小車(chē)在同一豎直線上進(jìn)行運(yùn)動(dòng),甲小車(chē)從距地面高a處自由下落,與此同時(shí)乙小車(chē)從地面以初速度b豎直上拋,不計(jì)空氣阻力,試求在下述要求下,乙小車(chē)初速度B的取值范圍。(1)乙小車(chē)在上升階段中與甲小車(chē)相遇(2)乙小車(chē)在下落階段且未落到初始拋點(diǎn)之前與甲小車(chē)相遇。首先我們需要先求出甲、乙兩小車(chē)相遇所需要的時(shí)間:
甲:a甲=?gt2
乙:a乙=BT -?gt2
相遇時(shí):a甲+a乙=a
聯(lián)立之后我們就可以得出相遇的時(shí)間了,再加上我們知道甲、乙兩個(gè)小車(chē)的加速度,推導(dǎo)后得知兩個(gè)小車(chē)的加速度為零,所以?xún)蓚€(gè)小車(chē)相遇的時(shí)間也就不難求出了。
(三)圖像法
解決物理相遇問(wèn)題,圖像法也是最佳的解決方法,圖像可以使我們?cè)谧鲱}的時(shí)候更加直觀的理解題意,一般做題我們會(huì)將矢量坐標(biāo)正向定為豎直向下,這樣就將向上運(yùn)動(dòng)物體的上升速度定為負(fù)值。
(四)特殊情況
在解決相遇問(wèn)題過(guò)程中,有可能會(huì)出現(xiàn),一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體在相遇前已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng),這時(shí)上述的部分公式和技巧不再適用,而直接套用會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果錯(cuò)誤,此時(shí),應(yīng)該先計(jì)算出某個(gè)物體運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)的路程停止運(yùn)動(dòng),然后,再運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算出另外一個(gè)物體在總路程減去物體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)所運(yùn)動(dòng)的路程差,此時(shí)得出的結(jié)果才是正確的。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我們可以將高中物理學(xué)習(xí)中遇到的相遇問(wèn)題的解題技巧做出一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié),在這些相遇問(wèn)題中無(wú)非是一個(gè)臨界條件和兩個(gè)等量關(guān)系,首先一個(gè)臨界條件就是速度相等,兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中往往會(huì)存在著一個(gè)臨界條件。在做題之前要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行整體的分析和判斷,找出相遇問(wèn)題解決的切入點(diǎn),然后再找出其中存在的等量關(guān)系。
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