论述匀速运动与变速运动的解题技巧
2017-07-19付江豪
付江豪
(南雅中学 湖南长沙 410000)
摘要:随着当前阶段高中物理课程知识的不断加深,在进行物理课程学习的过程中,很多学生对于匀速直线运动运动以及匀变速直线运动的相关问题学习存在诸多的局限性。有的学生对于匀速运动的相关条件判断不够清楚,而有的同学则对于变速运动的有关公式了解程度不深,有的时候用错公式的现象是非常多见得。因此笔者决定来探究当前匀速运动以及变速运动的相关解题技巧,提升我们在做题过程中的做题速度以及做题准确性。
关键词:高中物理;匀速运动;变速运动
首先,我们在了解匀速运动以及变速运动的相关公式之前,需要了解匀速直线运动以及变速直线运动之间的区别。匀速直线运动主要是指物体在相同的时间内通过的路程是一样的,并且物体的速度始终保持不变。而变速直线运动则主要是指物体在运动过程中速度是随着路程的变化而发生变化的。换句话说匀速直线运动中速度每时每刻都是变化,直接通过公式V=S/T就能够计算得到,其中S是物体运动的总路程,T是物体运动的总时间,V就是物体匀速运动的速度。但是物体在变速运动的过程中,无法直接采用V=S/T得到,因为物体在不同的时间条件下往往速度是不同的,因此上述公式所求解出来的数值称之为变速直线运动的平均速度,即整个时间段下,物体的平均运动速度。
很多时候如果简单的观察速度上的变化往往是比较容易解决的,但是很多变速运动以及匀速运动的题目需要涉及到有关加速度的问题,而这就引起了很多学生的误解。
一、匀变速直线运动加速度的变化问题
匀速运动在实际的运动过程中物体的加速度大小以及方向是不变的,在这里需要注意的是加速度不变指方向、大小两个方面。而变速直线运动加速度是变化的,可能加速度的大小、加速度的方向一个发生变化或者二者均发生变化等。
因此針对匀变速直线运动的公式往往就有多种。首先在不知道时间的条件下,可以利用Vt2-Vo2=2as来求解,其中VT是物体在最终运动状态下的运动速度,V0是物体在初始运动状态下的运动速度。a为物体的加速度,s为物体的运动路程。
第二,在不清楚路程的条件下,采用Vt=V0+at的公式求解。第三,在不清楚加速度的状态下,可以利用(V0+VT)/2×t的方式求解物体运动的路程。在没有最终速度的情况下,可以利用V0×t+1/2at2公式求解得到物体的运动路程。
在实际的应用过程中,涉及到的物理量有s、t、a、v,这几个物理量除了时间以外都是矢量,因此在实际的计算过程中一定要注意方向的问题,合理的设定好初始方向,将其他方向设置为负数,这样才能够保证在变速直线运动做题解题的过程中保证正确率。[1]
二、当前阶段匀速运动以及变速运动的主要解题技巧分析
前述主要分析了当前匀速运动以及变速运动在实际的解题过程中所存在的主要困惑,下面笔者来分析目前阶段匀速运动、变速运动的解题技巧。[2]
1 逆向思维的方式
很多学生在匀变速直线运动的解题过程中,往往喜欢利用匀加速直线运动的公式来求解,同时当题目当中出现匀减速的时候往往会存在一些问题。因此在这一基础背景之下,我们可以采用逆向思维的方式,将匀减速直线运动看作是方向相反的匀加速直线运动。
例如,汽车刹车后以3m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其刹车前的速度为30m/s,它在刹车后,还能滑行多远?
这道题目换句说话可以看成是初速度为0,末速度为30m/s,加速度为a=3m/s2,的匀加速直线运动,可以直接采用公式2aS=vt2-v02求解得到最终的滑行距离。
2 平均速度法
在变速运动的过程中,前述笔者分析了其平均速度为S/t,因此在匀变速直线运动过程中,速度变化是均匀的,物体在t内的平均速度就等于在这段时间里的初速度与末速度的平均值。将这一思想应用到实际的题目当中,便能够有效的提升解题速度。
例如,在车辆行驶过程中,规定车辆行驶速度不能超过60Km/h,有一车辆遇到情况紧急刹车之后,经过了1.5s停止,量的路面刹车痕迹为9米,询问这辆车是否违章?
在解答的过程中可以将车辆看作匀减速直线运动,刹车前速度为60km/h,刹车后速度为0,利用S=(V0+VT)/2×t公式求解得到最终车辆的末速度。
3 逐差法
利用匀速直线运动以及变速运动的相关规律能够得出匀变速直线运动物体在连续时间相等的时间间隔T内的位移之差为△S=aT2。利用这一个公式,能够解决大量的求解初速度以及加速度的有关题目。
例如,一个匀加速直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别为24m和64米,每一个时间间隔为4S,求解质点的初速度以及加速度。
题目当中给出了所有的公式所需数据,直接套用公式便能够求解得到物体的加速度为2.5m/s2,在利用匀变速运动的基本公式,便能够求解得到质点的初始速度。
总结:
综合上文所述,在当前高中物理匀速运动以及变速运动的学习过程中,技巧往往是多元化的,一道题目的求解方式也是多种多样的,如何能够在最短的时间内利用最有效的解题方式是我们需要训练的。[3]
参考文献:
[1]袁令民,廖伯琴,李富强. 高中物理教师使用新课程教科书情况调查及影响因素探析[J]. 教育学报,2013,02:76-81+95.
[2]李湘辉. 新课改下高中物理高效课堂教学的构建策略[J]. 科学大众(科学教育),2014,05:48+71.
[3]方红霞. 新课标下初、高中物理教学衔接的策略[J]. 教学与管理,2014,22:70-74.