樊昉
在中學物理中有好多經過原始公式推導出來的結論即二級結論,筆者教學過程中發現如果在準確理解這些二級結論的前提下,應用這些二級結論解決有些高考題或者高考模擬題非常好,這樣不僅可以快速準確的解決問題還可以在考試期間節約時間.筆者平時的教學過程中總結了一些這類問題,以下舉例說明.
勻變速直線運動規律中的二個重要推論:
Ⅰ在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度:v=v0+vt2=vt2
Ⅱ在任意連續相等的時間間隔T內,位移之差是一個恒量:即x2-x1=x3-x2=…=xN-xN-1=Δx=aT2進一步推論:xm-xn=(m-n)aT2
例(2012年山東)(1)某同學利用圖甲所示實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數點,相鄰計數點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.
①通過分析紙帶數據,可判斷物塊在相鄰計數點 和 之間某時刻開始減速.
②計數點5對應的速度大小為 m/s,計數點6對應的速度大小為 m/s.(保留三位有效數字).
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a= m/s2,若用ag來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(g為重力加速度),則計算結果比動摩擦因數的真實值 (填“偏大”或“偏小”).
解析①根據勻變速直線運動的推論,在相鄰相等時間間隔內位移之差是恒量 ,可知各段位移之差為2 cm,所以在6和7之間某時刻開始減速
②利用“任一時間t中間時刻的瞬時速度等于這段時間t內的平均速度”則計數點5的速度大小為v5=x4+x52T=(9.00+11.01)×10-22×0.1 m/s≈1.00 m/s,計數點6對應的速度 v6=x5+x62T=(11.01+12.28)×10-22×0.1m/s≈1.2 m/s.
③利用上述推論進一步推廣xm-xn=(m-n)aT2,物塊減速運動過程中加速度a=x4-x22T2+x3-x12T22=(x4+x3)-(x2+x1)4T2≈2.00 m/s2,由于紙帶與打點計時器之間有摩擦力,則計算結果比動摩擦因數真實值偏大.
這種方法是利用紙帶計算加速度和瞬時速度的基本方法,是高中階段學生必須要掌握的方法,是運動學中需要重點掌握的方法.
平拋運動(類平拋運動)的兩個重要推論:
小結高中階段的二級結論很多,覆蓋的章節也很多.若能熟記這些二級結論,做選擇題和填空題就能“多快好省”.但是任何一個結論都是在一定的適用條件下得出的,只有熟記或理解這些條件的基礎上,才能避免錯用而造成不應有的損失.物理教學中要善于引導學生運用已學知識推導和積累一些二級結論,使學生正確地構建二級結論模型,快速而正確的應用二結論,提高解題效率.
【本文是甘肅省教育科學“十二五”規劃課題《高中物理教學中生成性資源的運用研究》[課題批準文號:GS(20113)GHB0563]的階段性成果之一】endprint