高中物理相对运动方法解题的思考

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ʻ 理化生教学与研究
高中物理相对运动方法解题的思考
姚兴雨
摘㊀要: 高中的物理课程是对初中知识的延伸 , 难度上有所拓展 , 题型也更活 , 有些知识具有很强的逻辑性, 例如光学㊁ 力学 与电磁场等 . 我们常常被其中的关联性所困扰 , 找不到学 习 的 窍 门 . 本 文 中 , 我 将 带 领 大 家 探 寻 新 的 相 对 运 动 解 题 方 法, 旨在 完善解题思路 , 提升学习质量 . 关键词 : 高中物理 ; 运动方法 ; 解题 一 ㊁最 为 重 要 的 科 目 之 一, 也是培 养我国理科人才的 重 要 基 础 . 高 中 物 理 课 所 学 习 的 运 动 内 容都较为基础 ㊁ 简单 , 虽然很少涉及抽 象 性 的 内 容 , 但由于受 到公式与参照物等因素的影响 , 我们在解 题 过 程 中 往 往 会 进 入到误区当中 , 此时 , 我们可以选择两个以上的运动物体作 为参考系 , 从多个角度简化解题过程 . 二 ㊁高中物理相对运动相关例题分析 ( 一 )相对运动相关内容综述 相对运动是指一个运动相对于另一 个 物 体 而 言 , 位置随 时间发生改变 , 此时 便 可 视 为 该 物 体 处 于 相 对 运 动 的 状 态 . 若两者间的位置并未随时间而改变 , 则该 物 体 即 为 相 对 静 止 的状态 . 静止与运动两者是相对的概 念 , 在观察过程中必须 有参照物作为依据 , 例如 , 一栋房子的 面 前 经 过 了 一 辆 火 车 , 从房子的角度看去 , 火 车 的 位 置 发 生 了 改 变, 则火车处于相 对运动的状态 ; 而从 火 车 的 角 度 看 , 房子的位置也随着时间 发生了改变 , 因此 房 子 也 处 于 相 对 运 动 的 状 态 . 再 比 如 , 火 车中的人与房屋都处于相对运动的状态 , 但若将火车作为参 照物 , 则人就成了静止状态 , 由此可见 参 照 物 ㊁ 时间与速度等 都会对相对运动产 生 一 定 的 影 响 . 当 我 们 要 选 择 一 个 运 动 的物体作为参考系时 , 需要考虑到除了运 动 时 间 以 外 的 其 余 物理量 , 即速度矢 量 ㊁ 位 移 矢 量㊁ 加 速 度 矢 量 等, 这便是利用 物理相关术语对上 文 的 内 容 重 新 进 行 了 一 番 阐 述 . 相 对 运 动的描述是建立在相对运动的性质基础 上 的 , 通过确定速度 矢量 ㊁ 位移矢量以及 加 速 度 矢 量 间 的 大 小 变 化 情 况 , 来明确 三者间的关系 , 最终判断物体是否处于相对运动状态 . ( 二 )例题一 假 设 在 一 段 平 直 的 高 速 公 路 上, 一辆私家车正在以 / 他的正前方突然出现一辆摩托车以 １ ０m s 的速 度 行 驶 , / 此 时, 私家车立 ４m s 的速度向同 一 个 方 向 匀 速 直 线 行 驶 , / 即关闭油门做加速度大小为 ６m 私家车恰 s的 匀 减 速 运 动 , 好碰不 上 摩 托 车 , 请问关闭油门时私家车与摩托车相距 多远 . 解析 : 此题中 , 出现了私家车与摩 托 车 两 个 运 动 的 物 体 , 我们将摩托车作为 参 考 系 , 取 摩 托 车 运 动 的 方 向 为 正 方 向, ) / / , 则私家车的运动速度为v v私 － v摩 ＝ ( １ ０－４ m s ＝６m s ０＝ / , 私家车的加速度为 a＝ 由 于 私 家 车 与 摩 a私 － a摩 ＝－６m s 托车行驶在同一水平直线上 , 因此私家车 相 对 摩 托 做 匀 减 速 直线运动 , 当摩托车与私家车相遇时 , 即减速到０时, 私家车 所行驶的距离就是 其 关 闭 油 门 时 与 摩 托 车 间 的 距 离 . 因 此 ２ ２ ) 用v 即( v２ a x, x＝ ( v２ v２ ː２ a, ０－６ ː２ˑ ( －６) １－ ０ ＝２ １－ ０) , m＝３m 最终得出私家车关闭油门时与摩托车相距 ３m. ( 三 )例题二 / 将物体 S 从某一高处以 ５m 并在同一 时 s的速度抛下 , / 间也以 ５m s的水平速度抛出另一个物体 Q , S 与Q 间 用 一 条长为 １ 阻 力 忽 略 不 计, 请 ０ ０m 的材 质 很 轻 的 细 绳 相 连 接 , 问多长时间绳子会被拉直 . 解析 : 在该题中 , 由于 S 与 Q 两 个 物 体 并 不 在 一 条 直 线 上运动 , 因此我们常 常 会 利 用 数 学 的 数 形 结 合 思 想 ㊁ 三角函 数关系以及运动的合成的方法来进行该 到 题 的 解 析 , 但实际 上两种方法都不够 简 单 , 笔 者 尝 试 用 相 对 运 动 的 方 法 求 解, 发现短短两步就能够求得结果 . 假设以物体 S 作 为 参 照 系 , Q 与S 的 重 力 加 速 度 都 为 而两者的初 始 位 置 相 重 合 , 因 此 Q 相 对 于S 来 说 做 的 是 ０, 匀速直线运动 , 当 Q 的相对运 动 位 移 为 １ 绳子被拉 ０ ０m 时 , 直, 只 要 求 出 运 动 的 时 间 即 可 . 因 此 可 列 出 公 式 v相 ＝ l １ ０ ０ / , , 此时绳子 刚 好 s t＝ ＝ s ＝１ ０２ s v２ v２ S＋ Q ＝５ ２m v相 ５ ２ 拉直 . 若 将 Q 作 为 参 照 物 , 则将S 作为参照物只是将角度 改变一下而已 , 其他解题思路大致相同 . 三 ㊁物理相对运动学习的几点建议 灵活的运用知识 : 在 学 习 过 程 中, 我发现女生在抽象 １． 思维的建立上较男生差 , 有很大一部分女 生 对 于 物 理 学 科 不 感冒 , 因此在记忆公 式 的 时 候 大 都 采 用 死 记 硬 背 的 方 法 , 笔 者认为这是十分不 利 于 物 理 知 识 的 学 习 的 . 理 科 知 识 重 在 理解 , 单单只是将公 式 与 定 律 烂 熟 于 心 , 到实际解题时还是 不能灵活的运用 . 高 中 物 理 的 公 式 ㊁ 定 律 非 常 之 多, 单纯的 背诵只怕会记混 , 因此, 大家在学习的过程中应当重视公式 的灵活运用 , 在牢记定律的基础上多 做 题 ㊁ 多探讨, 形成良好 的解题思维与习惯 , 才能够真正的提升自己的解题水平 . 注重抽象思维的培养 : 笔者在最初接触物理知识 的 时 ２． 候, 也无法快速的适应 , 这主要源于物 理 知 识 的 抽 象 性 , 数学 虽然也具备抽象化特征 , 但数形结合等理 念 的 渗 透 使 得 学 生 有了缓冲的机会 . 物 理 学 科 的 抽 象 性 使 得 大 家 在 学 习 起 来 十分费力 , 因此加强对抽象思维的培 养 也 是 十 分 重 要 的 . 物 理学科是建立在具象事物上的抽象思维 , 我们可以抓住具象 事物的特征 , 将课程 内 容 尽 量 简 化 , 或通过锻炼自身的整体 思维 ㊁ 发散思维以及 逆 向 思 维 等 , 不断的提升解决物理问题 的能力 . 知识联想能力可以帮助我们 将 问 题 抽 丝 剥 茧 , 将整 体拆开 , 利用多元 化 的 知 识 去 解 题 . 例 如 , 电学与力学的知 识都相对抽象 , 每道 题 都 可 能 涉 及 大 量 的 知 识 点 , 我们不妨 将问题拆解成多句 话 , 从 每 句 话 中 获 取 一 个 知 识 点, 如此一 来, 解题便有了突破口 , 正确的答案也就呼之欲出了 . 四 ㊁结语 以上内容都是通 过 笔 者 的 亲 身 经 历 与 长 期 积 累 中 得 出 的结果 , 笔者认为 , 高 中 物 理 虽 然 抽 象, 但 并 不 代 表 学 不 会, 学习过程中 , 我们应 当 树 立 起 坚 定 的 决 心 与 恒 心 , 有目标的 进行学 习 , 搭 配 有 效 的 学 习 手 段, 定 能 够 披 荆 斩 棘, 迎难 直上 . 参考文献 : [ ] 丁小锋 ． 试论高中物理教学中学生解题能力的培养 １ [ ] , ( ) : 新校园 ( 中旬 ) J ． ２ ０ １ ６, １ ２ ６ ６． [ ] ] 张若琪 高中物理动态平衡问题的 解题方法探析[ ２ ． J ． ( ) : 学园 , ２ ０ １ ７, ５ ７ ９－８ ０． 作者简介 : 姚兴雨 , 河北省邢台市 , 邢台市第三中学 .