摘 要: 本文作者根據(jù)多年教學(xué)實(shí)踐,給出初中物理中物體簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)的總結(jié),并精選一些競(jìng)賽題來(lái)講解,介紹了物體簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)這一部分的一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞: 物體 簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 參照物 速度 路程
物體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)是整個(gè)物理學(xué)的最基礎(chǔ)的知識(shí),學(xué)好物體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)可以說(shuō)是學(xué)好物理的關(guān)鍵之一,筆者根據(jù)多年教學(xué)實(shí)踐,介紹了物體簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)這一部分的一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn),供同行和即將參加中考和初中物理競(jìng)賽的學(xué)生參考。
物體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)主要是機(jī)械運(yùn)動(dòng),而機(jī)械運(yùn)動(dòng)可如下分成幾個(gè)部分:
機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性參照物勻速直線運(yùn)動(dòng)速度和平均速度路程和時(shí)間的計(jì)算
1.參照物
所謂參照物是研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)選來(lái)作為參照的另外的物體。
值得注意的是:對(duì)于同一個(gè)研究對(duì)象,選取的參照物不同,得出的物體的運(yùn)動(dòng)情況也不同。如研究馬路邊的大樹(shù),若以旁邊的房屋為參照,因大樹(shù)與房屋的位置不變,我們說(shuō)大樹(shù)相對(duì)房屋是靜止的;若以正在行駛的公共汽車為參照物,則大樹(shù)相對(duì)于行駛的汽車位置發(fā)生了變化,大樹(shù)相對(duì)于行駛的汽車是運(yùn)動(dòng)的。若以向東行駛的汽車為參照物,則樹(shù)木向西運(yùn)動(dòng);若以向西行駛的汽車為參照物,則樹(shù)木向東運(yùn)動(dòng)。
參照物是可以任意選擇的。同一物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,取決于所選的參照物,這就是運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性。
2.速度與平均速度
速度表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度等于運(yùn)動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程,其公式為v=;在變速運(yùn)動(dòng)中,物體的運(yùn)動(dòng)快慢是變化的,在粗略描述其運(yùn)動(dòng)情況時(shí),我們用平均速度表示其在一段路程內(nèi)的平均快慢程度,其公式為v=。平均速度與通過(guò)的路程和時(shí)間有關(guān)。
現(xiàn)在,我們精選一些競(jìng)賽題來(lái)講解。
例1:甲、乙、丙三輛汽車同時(shí)在一條東西方向的大街上行駛。甲車上的人看到丙車相對(duì)于甲車向西運(yùn)動(dòng),乙車上的人看到甲、丙兩車都相對(duì)于乙車向東運(yùn)動(dòng),而丙車上的人則看到路邊樹(shù)木向西運(yùn)動(dòng)。關(guān)于這三輛車行駛的方向,以下各說(shuō)法中正確的是(?搖?搖)。
A.甲車必定向東行駛
B.乙車必定向西行駛
C.丙車可能向西行駛
D.三輛車行駛的方向可能是相同的
解析:此題中由于所選參照物不同,物體運(yùn)動(dòng)與靜止的情況也不同,此類問(wèn)題要密切聯(lián)系生活中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例,進(jìn)行類比分析。
本題中應(yīng)首先確定丙車的運(yùn)動(dòng)情況。
由丙車上的人看到路邊樹(shù)木向西運(yùn)動(dòng),可以判斷出丙車必定向東行駛。而且甲車上的人看到丙車向西運(yùn)動(dòng),由此可知,甲車必定向東行駛,而且速度比丙車快,乙車看到甲、丙兩車向東運(yùn)動(dòng),則乙車有兩種運(yùn)動(dòng)情況:(1)乙車向西行駛。(2)乙車向東行駛,但速度比甲、丙要小。
答案:A、D。
例2:車站上,坐在火車?yán)锏某丝蛷拇翱诎l(fā)現(xiàn)有兩輛火車沿相反的方向運(yùn)動(dòng),由此得出的下列判斷中錯(cuò)誤的是(?搖?搖)。
A.乘客坐的火車和看到的兩列火車中一定有兩列在沿相反方向運(yùn)動(dòng)
B.乘客坐的火車可能在運(yùn)動(dòng)
C.三列火車可能沿同一方向運(yùn)動(dòng)
D.三列火車可能有一列靜止
解析:聯(lián)系生活實(shí)際,根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)所看到的現(xiàn)象綜合分析找出三列火車的各種可能性,然后作出判斷。
設(shè)乘客坐的火車為甲,其它兩列車為乙和丙,若以地面為參照物,則有下列幾種可能性。
(1)甲靜止、乙、丙反方向運(yùn)動(dòng)。
(2)甲、乙、丙同向運(yùn)動(dòng)且v>v>v或v>v>v。
(3)甲運(yùn)動(dòng)、乙靜止、丙與甲運(yùn)動(dòng)方向相同,且v<v或甲運(yùn)動(dòng),丙靜止,乙與甲運(yùn)動(dòng)方向相同,v<v。
(4)甲運(yùn)動(dòng),乙丙沿相反方向運(yùn)動(dòng),甲與乙(或丙)的方向相同且v<v。(或v<v)
答案:A。
例3:小紅的家與學(xué)校之間隔有一座山。每天上學(xué)時(shí)有2/5的路程是上坡路,其余都是下坡路,小紅從家到學(xué)校要走36分鐘。如果小紅上坡行走速度不變,下坡行走速度也不變,而且上坡行走速度是下坡行走速度的2/3,那么小紅放學(xué)回家要走多長(zhǎng)時(shí)間?
解析:有關(guān)運(yùn)動(dòng)路程和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算,要注意運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)路程的對(duì)應(yīng)性,通過(guò)分析題目列出式子,加以計(jì)算。
設(shè)小紅家與學(xué)校之間的路程為s,小紅上坡速度為v,則下坡速度為v,由已知得:
上學(xué)時(shí)所用時(shí)間為:+=36分鐘,整理得:=45分鐘。
放學(xué)時(shí)所用時(shí)間為:+=·=×45分鐘=39分鐘。
例4:火車從甲站到乙站的正常行駛速度是60km/h。有一次火車從甲站開(kāi)出,由于遲開(kāi)了5min,司機(jī)把速度提高到72km/h,才剛好正點(diǎn)到達(dá)乙站。求甲、乙兩站的距離和火車從甲站到乙站正常行駛的時(shí)間。
解析:本題中甲、乙兩站間的距離是解題的突破口。
設(shè)甲、乙兩站間的距離為s,火車正常行駛的時(shí)間為t,則由已知得:s=vt,代入數(shù)據(jù)可得
s=60km/h·t……①
火車遲開(kāi)時(shí)所用時(shí)間為:t-5min=t-h,
所以,s=vt=v(t-h)。
代入數(shù)據(jù)可得:s=72km/h·(t-h)……②
由①,②兩式解得:t=h,s=30km。
例5:一架噴氣式飛機(jī)的速度是聲音在空氣中傳播速度的1.5倍,飛行高度為2720m,水平方向飛行,當(dāng)你聽(tīng)到飛機(jī)在頭頂上方的轟鳴聲時(shí),抬頭觀看,飛機(jī)已飛到你前方多遠(yuǎn)(水平距離)的地方?聲音在空氣中傳播速度v=340m/s。
解析:本題中飛機(jī)聲音傳播的時(shí)間與飛機(jī)向前飛行的時(shí)間相等。飛機(jī)的轟鳴聲從頭頂上方傳到人耳的時(shí)間為t===8s,飛機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)飛離頭頂?shù)乃骄嚯x為s=v·t=1.5×340m/s×8s=4080m。
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