速度图像在复杂运动中的运用

《速度图像在复杂运动中的运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、速度图像在复杂运动中的运用　　摘要文章通过对高中阶段物理教学中，对速度图像在复杂运动中的运用详细讲解，论述了如何在教学有效的促进学生将形象思维与逻辑思维的结合，提高物理问题解决的能力。　　关键词速度图像速度所围面积形象思维与逻辑思维　　中图分类号：G63文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.10.065　　AbstractBasedonhighschoolphysicsteaching，theapplicationofimagevelocityincomplexmotionexplainindetail，anddiscusses

2、howtointeachingeffectivelypromotestudents'combinationofimagethinkingandlogicalthinking，toimprovethephysicalproblem-solvingability.　　Keywordsvelocityimage；velocitysurroundedarea；imagethinkingandlogicalthinking　　反映两个变量之间关系的规律最常用的有三种形式：分析法，图示法，表格法。其中图示法直观明显，可以在不知道具体规律的形式下反映变量间的关系，并能通过图像揭示

3、出运动的规律。能够比较简单明了的解决物理问题。5　　高中阶段物体的运动图像是学生遇到的第一个反映物理规律的图象。图像利用得好，可以使运动问题解决变得简单明了，有利于提高学生运用数学思想解决物理问题的能力，加深学生对物理概念，规律的理解。　　利用速度图像解决问题首先要明确图象表示的物理意义。其次重点要明确图像的斜率，与坐标轴所围面积的含义。　　高中阶段用公式法一般只能处理匀速运动与匀变速运动的问题，即使匀变速运动的问题有些用公式的方法也显得太繁琐，甚至于解不出。因此速度图像在解题中就显出了优势，同时图像法解题也可强化学生对物理过程的分析。本文重点讲述利用速度图像法解决

4、变速运动的问题。　　运用速度图像解决物理问题的步骤：（1）根据物理规律找出图像的一些关键量（初始值，斜率，速度的变化趋势等）；（2）利用图像反映的规律（主要是面积）来进行比较解决物理问题。　　例1：通过一轻质弹簧连接的A、B两物体质量相等，B长足够，在水平面上放置，如图1所示。开始时弹簧为自由伸展状态，运动过程中始终在弹性限度内，设所有接触面光滑。现在A上加一水平恒力，则A、B由静止开始到第一次运动速度相等过程中，下述选项正确的是（）　　A.在A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大　　B.在A、B的速度相等时，A的速度达到最大　　C.在A、B加速度相等时，A、B的速

5、度差最大　　D.在A、B加速度相等时，系统的机械能最大　　解析：物体A、B正确分析受力情况和运动过程是解决本题的要点。在运动过程中A、B两物体受到的弹簧弹力是变化的，合力（加速度）也随之变化，高中难于定性解决。若使用速度图象可使该类问题极大简化。　　水平方向A、B受力分析如图2，弹簧的拉力为F1。由牛顿第二定律：5A：==，B：==。在F1变大过程中A的合力（加速度）随F1增大一直减小，物体A作加速度不断减小的加速运动。B的合力（加速度）随F1增大一直增大，作加速度不断增大的加速运动。　　A、B均由静止开始加速，达到共同加速度前，>，A的速度增加大于B的速度增加。=

6、时=，此时A的速度大于B的速度。达到共同加速度后，因A比B速度大，A、B间距离（弹簧长度）继续变大，之后A的合力（加速度）一直小于B的合力（加速度）<。因此A增加的速度小于B增加的速度，直至达到相同大小的速度。依据上述特征，作出从静止开始运动到第一次速度相等的过程中两物体运动的图象。　　根据图像假设时刻，两物体加速度相等，时刻速度曲线的切线斜率相同。由图像知两平行的切线间在处的竖直线段即速度差最大，选项C正确。两物体在时刻的速度相等，这时两物体的相对位移最大（两实线之间围成的面积有最大值），弹簧被拉到最长。故A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大。同时在时刻A的速度

7、最大。A、B与弹簧系统除重力和弹簧弹力外，只有外力F对系统作正功。根据功能关系，系统机械能增加。时刻后拉力对系统继续做正功，机械能继续增加，故A、B加速度相等时，系统机械能并非最大值。故ABC正确。　　例2：如图（图3）AB为倾斜放置的平直木板，一小物块放在木板的顶端。木板与小物块间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，长板上P点距A端较近。物块由静止开始滑到底端B。然后对调平板的两端，使A端触地且保持倾角不变，物块由静止开始滑到底端A。比较两过程，下述说法一定正确的是（）5　　A.两过程中物块在底端的速度相等　　B.两过程中物块从顶端滑到底端的时间，后一过程较短　　C