樊昉
在中学物理中有好多经过原始公式推导出来的结论即二级结论,笔者教学过程中发现如果在准确理解这些二级结论的前提下,应用这些二级结论解决有些高考题或者高考模拟题非常好,这样不仅可以快速准确的解决问题还可以在考试期间节约时间.笔者平时的教学过程中总结了一些这类问题,以下举例说明.
匀变速直线运动规律中的二个重要推论:
Ⅰ在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度:v=v0+vt2=vt2
Ⅱ在任意连续相等的时间间隔T内,位移之差是一个恒量:即x2-x1=x3-x2=…=xN-xN-1=Δx=aT2进一步推论:xm-xn=(m-n)aT2
例(2012年山东)(1)某同学利用图甲所示实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速.
②计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s.(保留三位有效数字).
③物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2,若用ag来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”).
解析①根据匀变速直线运动的推论,在相邻相等时间间隔内位移之差是恒量 ,可知各段位移之差为2 cm,所以在6和7之间某时刻开始减速
②利用“任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”则计数点5的速度大小为v5=x4+x52T=(9.00+11.01)×10-22×0.1 m/s≈1.00 m/s,计数点6对应的速度 v6=x5+x62T=(11.01+12.28)×10-22×0.1m/s≈1.2 m/s.
③利用上述推论进一步推广xm-xn=(m-n)aT2,物块减速运动过程中加速度a=x4-x22T2+x3-x12T22=(x4+x3)-(x2+x1)4T2≈2.00 m/s2,由于纸带与打点计时器之间有摩擦力,则计算结果比动摩擦因数真实值偏大.
这种方法是利用纸带计算加速度和瞬时速度的基本方法,是高中阶段学生必须要掌握的方法,是运动学中需要重点掌握的方法.
平抛运动(类平抛运动)的两个重要推论:
小结高中阶段的二级结论很多,覆盖的章节也很多.若能熟记这些二级结论,做选择题和填空题就能“多快好省”.但是任何一个结论都是在一定的适用条件下得出的,只有熟记或理解这些条件的基础上,才能避免错用而造成不应有的损失.物理教学中要善于引导学生运用已学知识推导和积累一些二级结论,使学生正确地构建二级结论模型,快速而正确的应用二结论,提高解题效率.
【本文是甘肃省教育科学“十二五”规划课题《高中物理教学中生成性资源的运用研究》[课题批准文号:GS(20113)GHB0563]的阶段性成果之一】endprint