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【摘 要】匀变速直线运动是高中物理学科的重要知识点,只有把握匀变速直线运动的变量关系,才能在题海中乘风破浪。本文将具体探讨匀变速直线运动中位移与时间的关系,希望能为大家提供一些参考。
【关键词】高中物理;匀变速直线运动;位移;时间
在高中阶段,物理学科的学习难度比较大。我们很容易在物理学习过程中遇到阻碍,致使成绩一落千丈。为了避免出現这种问题,必须要对物理知识点进行分析,加深对物理概念的理解。物理学科匀变速直线运动的位移与时间关系问题,是物理学重要知识点,在对其进行学习过程中,要注重掌握有效的教学方法,从而使匀变速直线运动的学习具有更高的效率,更好地效果。
一、匀变速直线运动概述
(一)公式概念法
在对匀变速直线运动进行学习的过程中,我们首先应该了解匀变速直线运动的概念。对匀变速直线运动的关系式进行分析,可以理解匀变速直线运动的位移概念。匀变速直线运动的位移公式为X=v0t+1/2at2,公式中的每一个矢量都有其存在的意义。公式中的矢量一共有三个,在应用该公式时首先要规定正方向。一般来说,v0的方向就是正方向,如果物体做的是加速运动,那么a为正数;如果物体做的是减速运动,那么a为负数。在探讨公式概念的同时,应该注意物体运动的时间。位移和时间存在相互关系,因此应该将匀变速直线运动的位移和时间一一对应起来[1]。以小轿车的运动为例,加入小轿车的加速度为100cm/s2,且小轿车运行了十二秒,行驶了一百八十米,那么最后可以得出小轿车加速时的速度为每秒钟九米。
(二)图像概念法
除了公式法之外,我们还可以通过图像对匀变速直线运动的概念进行把握。在应用图像探讨匀变速直线运动的矢量关系时,应该先对图像进行认真观察。匀变速直线运动的图像有横轴和纵轴,一般来说,纵轴表示的是位移,横轴表示的是时间。在看清楚数据信息之后,可以根据数据信息还原物理图像,作出位移和时间的关系图示。位移和时间的关系图像主要有三种形式,第一种是物体静止时的图像,此时位移不会随着时间的延长而发生变化。第二种是物体做匀速直线运动时的图像,此时位移会随着时间的延长而增加,且变化幅度一致。第三种是物体做匀变速直线运动时的图像,此时位移同样会随着时间的延长而增加,且变化幅度会不断加大。
二、匀变速直线运动中位移与时间的关系
(一)理论探究
为了明确匀变速直线运动中位移与时间的关系,可以应用计算机软件系统,对物体的匀变速直线运动进行模拟[2]。除了计算机软件系统之外,我们也可以进行自主实验,提前准备好实验步骤。匀变速直线运动所需的实验器材包括火花打点计时器、木板、推车等等。在准备上述用具之后,可以将其摆放在实验桌上的固定位置,在装有滑轮的长木板一侧放上计时器,并连接好电路系统。我们在实验过程中,需要应用细绳勾住小车,并对轮滑进行调节,在对面一侧放上钩码。在位置确定的情况下,可以允许电流通过,此时小车会发生移动。为了获取精确数据,保证实验结果的普遍性,我们应该尽量增加实验数量,总结匀变速直线运动中位移与时间的关系。抽象理论的认知难度较大,具象知识点的认知难度较小,因此我们可以将匀变速直线运动中位移与时间的关系整理成图像的形式,并联系匀变速直线运动的位移表达式。表达式只适用于一般状况的匀变速直线运动,在物体做匀减速直线运动时,教师应该确保公式表达形式不会出现变化,使a为负数。在应用公式解析题目时,应该关注位移概念。位移和路程概念迥异,并不是一段时间内物体的运行路程,但是二者也存在相通之处,在大多数情况下都取同一个值。位移和时间关系的论证并不复杂,因为平均速度可以和物体运行过程中的中间时刻的瞬时速度相等。
(二)实际应用
一切物理知识都是从现实生活中生发而来的,如果脱离了生活实际,物理知识就会成为无本之末。匀变速直线运动知识也不例外,在吸收匀变速直线运动的理论知识之后,我们应该联系生活实践[3]。在生活中我们经常要乘坐交通工具,无论是公交车还是小汽车,都会在运行一段时间后进行加速。以飞机为例,飞机在运行之前不会运动,但是在滑行阶段,飞机需要进行不断加速。飞机加速路段可以达到一千六百米以上,所用的加速时长为四十秒左右。飞机在滑行加速阶段,就是匀变速直线运动的阶段。依靠匀变速直线运动位移关系公式进行计算,可以发现这一阶段内a为200cm/s2,速度可以达到每秒八十米。匀变速直线运动是物理学科的基础课程,掌握这一知识点,对我们的物理学习同样至为关键。
三、结论
综上所述,在高中物理中,匀变速直线运动知识点占据着非常重要的地位,我们只有对匀变速直线运动中位移与时间的关系进行深入理解,才能将理论知识应用到生活实践之中。在学习匀变速直线运动知识的过程中,我们必须把握匀变速直线运动的理论内涵,应用公式法和图像法探讨位移与时间的联系,并将理论内容和日常实践联系在一起。
参考文献:
[1]赵惠松,严云佳.基于研究性学习的高中物理教学设计——以“匀变速直线运动的位移与时间的关系”为例[J].物理教师,2017,38(05):28-31.
[2]黄波.循循善诱 “妙”不胜收——“匀变速直线运动的速度和位移的关系”教学赏析[J].物理之友,2015,31(05):24-25.
[3]曹延军.巧用公式解难题——匀变速直线运动求解的十个类型及解法[J].延安职业技术学院学报,2013,27(03):44-45.
【关键词】高中物理;匀变速直线运动;位移;时间
在高中阶段,物理学科的学习难度比较大。我们很容易在物理学习过程中遇到阻碍,致使成绩一落千丈。为了避免出現这种问题,必须要对物理知识点进行分析,加深对物理概念的理解。物理学科匀变速直线运动的位移与时间关系问题,是物理学重要知识点,在对其进行学习过程中,要注重掌握有效的教学方法,从而使匀变速直线运动的学习具有更高的效率,更好地效果。
一、匀变速直线运动概述
(一)公式概念法
在对匀变速直线运动进行学习的过程中,我们首先应该了解匀变速直线运动的概念。对匀变速直线运动的关系式进行分析,可以理解匀变速直线运动的位移概念。匀变速直线运动的位移公式为X=v0t+1/2at2,公式中的每一个矢量都有其存在的意义。公式中的矢量一共有三个,在应用该公式时首先要规定正方向。一般来说,v0的方向就是正方向,如果物体做的是加速运动,那么a为正数;如果物体做的是减速运动,那么a为负数。在探讨公式概念的同时,应该注意物体运动的时间。位移和时间存在相互关系,因此应该将匀变速直线运动的位移和时间一一对应起来[1]。以小轿车的运动为例,加入小轿车的加速度为100cm/s2,且小轿车运行了十二秒,行驶了一百八十米,那么最后可以得出小轿车加速时的速度为每秒钟九米。
(二)图像概念法
除了公式法之外,我们还可以通过图像对匀变速直线运动的概念进行把握。在应用图像探讨匀变速直线运动的矢量关系时,应该先对图像进行认真观察。匀变速直线运动的图像有横轴和纵轴,一般来说,纵轴表示的是位移,横轴表示的是时间。在看清楚数据信息之后,可以根据数据信息还原物理图像,作出位移和时间的关系图示。位移和时间的关系图像主要有三种形式,第一种是物体静止时的图像,此时位移不会随着时间的延长而发生变化。第二种是物体做匀速直线运动时的图像,此时位移会随着时间的延长而增加,且变化幅度一致。第三种是物体做匀变速直线运动时的图像,此时位移同样会随着时间的延长而增加,且变化幅度会不断加大。
二、匀变速直线运动中位移与时间的关系
(一)理论探究
为了明确匀变速直线运动中位移与时间的关系,可以应用计算机软件系统,对物体的匀变速直线运动进行模拟[2]。除了计算机软件系统之外,我们也可以进行自主实验,提前准备好实验步骤。匀变速直线运动所需的实验器材包括火花打点计时器、木板、推车等等。在准备上述用具之后,可以将其摆放在实验桌上的固定位置,在装有滑轮的长木板一侧放上计时器,并连接好电路系统。我们在实验过程中,需要应用细绳勾住小车,并对轮滑进行调节,在对面一侧放上钩码。在位置确定的情况下,可以允许电流通过,此时小车会发生移动。为了获取精确数据,保证实验结果的普遍性,我们应该尽量增加实验数量,总结匀变速直线运动中位移与时间的关系。抽象理论的认知难度较大,具象知识点的认知难度较小,因此我们可以将匀变速直线运动中位移与时间的关系整理成图像的形式,并联系匀变速直线运动的位移表达式。表达式只适用于一般状况的匀变速直线运动,在物体做匀减速直线运动时,教师应该确保公式表达形式不会出现变化,使a为负数。在应用公式解析题目时,应该关注位移概念。位移和路程概念迥异,并不是一段时间内物体的运行路程,但是二者也存在相通之处,在大多数情况下都取同一个值。位移和时间关系的论证并不复杂,因为平均速度可以和物体运行过程中的中间时刻的瞬时速度相等。
(二)实际应用
一切物理知识都是从现实生活中生发而来的,如果脱离了生活实际,物理知识就会成为无本之末。匀变速直线运动知识也不例外,在吸收匀变速直线运动的理论知识之后,我们应该联系生活实践[3]。在生活中我们经常要乘坐交通工具,无论是公交车还是小汽车,都会在运行一段时间后进行加速。以飞机为例,飞机在运行之前不会运动,但是在滑行阶段,飞机需要进行不断加速。飞机加速路段可以达到一千六百米以上,所用的加速时长为四十秒左右。飞机在滑行加速阶段,就是匀变速直线运动的阶段。依靠匀变速直线运动位移关系公式进行计算,可以发现这一阶段内a为200cm/s2,速度可以达到每秒八十米。匀变速直线运动是物理学科的基础课程,掌握这一知识点,对我们的物理学习同样至为关键。
三、结论
综上所述,在高中物理中,匀变速直线运动知识点占据着非常重要的地位,我们只有对匀变速直线运动中位移与时间的关系进行深入理解,才能将理论知识应用到生活实践之中。在学习匀变速直线运动知识的过程中,我们必须把握匀变速直线运动的理论内涵,应用公式法和图像法探讨位移与时间的联系,并将理论内容和日常实践联系在一起。
参考文献:
[1]赵惠松,严云佳.基于研究性学习的高中物理教学设计——以“匀变速直线运动的位移与时间的关系”为例[J].物理教师,2017,38(05):28-31.
[2]黄波.循循善诱 “妙”不胜收——“匀变速直线运动的速度和位移的关系”教学赏析[J].物理之友,2015,31(05):24-25.
[3]曹延军.巧用公式解难题——匀变速直线运动求解的十个类型及解法[J].延安职业技术学院学报,2013,27(03):44-45.