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質點運動學的重點范文1
[關鍵詞]互動教學法;中職教育;電氣自動化;運用
當前中國社會經濟快速發展,人才起到了巨大的推動作用。國家適時提出了“人才是第一生產力”的觀念,使得人才培養得到了越來越多的關注,人才培養模式以及教育模式改革也成為當前教育界研究的焦點。在這種形勢下,中職院校采用傳統的教學模式已然不能滿足新形勢下對創新人才培養模式的社會需求。在實踐教學過程中發現互動教學法在中職院校的教學活動中效果顯著,教學水平明顯提高。下文將結合中職電氣控制和自動化專業素質要求對互動教學法在中職電氣控制和自動化專業中的運用進行詳細分析。
1 中職電氣控制和自動化專業素質要求
中等職業教育的培養目標是培養德智體美全面發展,具有綜合職業能力,在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質勞動者和中初級專門人才。目標核心是以素質為基礎、以能力為本位。結合中等職業教育的培養目標,從電氣控制和自動化專業發展趨勢來看,該專業的中職學生需要具備以下幾點職業素質:
一是專業能力。專業能力的培養包括培養學生的電氣自動化系統的安裝調試能力、電氣自動化設備的維護維修能力、電氣自動化設備的技術改造能力以及其后的生產組織能力、質量管理能力等等。
二是實踐能力。實踐能力包括方法能力和社會能力兩個部分。方法能力是指學生應當掌握識圖繪圖、計算機、信息處理等學習方法;社會能力則是指培養學生與他人合作的能力和遇到困難解決問題的能力。
2 互動教學法在中職電氣控制和自動化專業中的運用
2.1 理論與實踐相結合,提升教學水平
在傳統的電氣控制和自動化專業教學中,教師是將理論知識教學和實踐操作教學分開的,雖然一定程度上保證了理論知識的傳授,但是以這種教學方式獲得的知識相對抽象,無法給學生留下深刻的印象,課堂氛圍相對枯燥。運用互動教學法,把課堂引入實驗室,在教師講課的同時學生在教師的引導下進行操作演示,將課堂上所掌握的理論知識和專業技能及時進行鞏固。學生遇到的理論理解和操作技能疑問能夠的得到及時解答,理論與實踐融會貫通。與此同時,教師可以根據學生的課堂反饋適時調整自己的教學內容和進度,教學更加有的放矢。運用互動教學法,不僅課堂氛圍變得輕松熱烈,教師的教學水平也得到了質的飛躍。
2.2 調動課外學習熱情,開展專業技能競賽
在將理論與實踐相結合的互動教學法運用中,學生的學習興趣得到激發,學習的主動性和探索性也得到了提升。而互動教學法除了可以運用在課堂教學中,也可以在課外以開展專業技能競賽的形式得到體現。開展專業技能競賽主要以創新發明的形式展開,既鼓勵學生發明新事物新方法,也鼓勵學生對前人的發明創造進行改良改進。這樣,在課外開展專業技能競賽,不但使得互動教學法在課堂教學中的運用成果得到體現,而且也進一步調動了學生的學習熱情和積極性。課內課外相輔相成,使互動教學法在中職電氣控制和自動化專業中的運用 效果加倍放大,達到1+1>2的理想效果。同時專業技能競賽的展開,也滿足了中等職業教育以能力為本位的培養要求,有利于學生的就業,使之成為適應電氣控制和自動化專業素質要求的高技能人才。
2.3 分層教學,提高學生整體水平
每一個學生都有自己的特點,有的學生天資聰穎,接受新事物能力強,有的學生相對笨拙,無法獨立完成任務。因此在互動教學過程中,教師應該根據每個學生的特點因材施教,區別對待。例如有這樣一位學生,通常很簡單的一個電氣改造,他總是有各種各樣奇怪的問題,有時甚至他提出的問題老師也沒有想到。看到這位學生如此強烈的好奇心和求知欲,筆者推薦他去查看一些專業期刊論文資料,了解專業的最新研究成果,并且竭力推薦他去參加校內外開展的電氣控制和自動化專業創新活動,最終都取得了令人滿意的成績
還有一位學生則非常懶惰,不能及時完成老師布置的任務,喜歡拖拉。對于這樣的學生,老師應該以更加嚴厲的要求去規范他們,督促他們改掉自己的不足。通過這樣的分層教學,每個學生的特點和長處都得到了最大的發揮,學生整體水平得到提高。
2.4 加強專業與企業之間的合作
理論與實踐相結合,不僅要求理論知識與實踐操作相結合,還要求理論知識與生產實踐相結合。二者的區別在于將電氣控制和自動化教學從課堂搬到了企業生產車間,使得學生能夠將所學得的理論知識進行更深刻、更具有現實意義的實踐。為此可以以加強專業與企業之間合作的方式開展互動教學。一方面可以加深學生對理論知識的理解,提高專業技術能力;另一方面可以為學生提供良好的實習環境,豐富就業履歷,使學生成為符合中職電氣控制和自動化專業素質要求,適應社會、企業要求的人才。
3 結語
綜上所述,將互動教學法運用到中職電氣控制和自動化專業教學中,可以為社會、為企業培養出既具有專業理論知識又具有專業技術能力的高素質人才。學生能夠在中職畢業之后最快地融入社會,融入自己的崗位。
參考文獻
[1] 司徒少平.在中職電氣自動化專業中開展“理實一體化”教學的實踐[J].職業教育.2012(16).
[2] 胡杰.中職電氣控制和自動化專業教學模式探究[J].時代教育.2015(26).
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關鍵詞:引導課文;教學法;綜合能力
《電力拖動控制線路與技能訓練》是中等職業學校電工類專業理論與實習一體化教材。通常采用以“示范—模仿”為主的傳統教學方式,這對培養學生單純的專業技能是有效的,在崗位技能培訓中仍然發揮著主導作用。然而,現代企業對人才的要求越來越高,不但要求員工有較強的專業技能,而且具備從事任何崗位都應有的學習能力、計劃能力、決策能力等綜合職業能力。這種傳統的教學方法對培養能適應新時期綜合素質要求具有一定綜合能力的技術工人顯得無能為力,探求運用新的教學方法勢在必行。在《電力拖動控制線路與技能訓練》教學中運用引導課文教學法可以系統地培養學生的綜合職業能力。
傳統教學方法的不足
《電力拖動控制線路與技能訓練》教材在編寫上,仍然采用先理論后實踐的方法。另外,作為其理論支撐的前導課《電工基礎》、《電子技術基礎》、《電工儀表與測量》、《電機與變壓器》、《機械與電氣識圖》等也是分散在幾個學期講授的,時間跨度很大。再者運用傳統的“示范—模仿”教學一般僅能對職業能力的一部分進行培養,他們對現代化生產所日益要求的毅力、獨立工作能力、責任心、獲取信息的能力、獨立制定計劃的能力等卻無所作為。因此,在傳統的實踐教學中以“示范—模仿”為核心的教學方法有明顯的不足:(1)理論和實踐信息的傳遞處于教學活動的起始階段,信息由教師直接給出,學生被動接受,然后加以仿效。(2)學生的活動范圍受到教師的限制。(3)理論和實踐仍有一定程度的分離,往往造成學生知其然,不知其所以然。(4)學生的綜合能力無法得到系統的訓練。
引導課文教學法
由于傳統的“示范—模仿”教學法自身的不足,筆者嘗試對《電力拖動控制線路與技能訓練》采用引導課文教學法,效果極佳。引導課文教學法是一種在理論上近乎理想化的、全面系統的能力培養方法。它屬于行為引導型教學法中的項目教學法,它是對項目教學法的完善與發展。引導課文教學法是利用經過教師精心組織的課文來引導學生獨立學習和工作的教學方法,由于課文發生了關鍵性的引導作用,所以稱為引導課文教學法。
引導課文教學法的主要特點是:(1)通過回答引導課文中的問題,促進學生學習,獨立地操作和控制。引導課文也意味著幫助學生了解自己知識和技能的不足,使學生容易找到知識來源。(2)對學生學習進行全過程系統地引導,也就是在具體工作中按照計劃實施和評價的步驟進行。(3)通過課文引導將具體任務的實施進行分類。(4)教師的主要任務是解決學生各自提出的難點。
在實施引導課文法教學中,教師關鍵的工作集中在開發優質的引導課文,進行充分的教學準備,做好總結評價三個方面。教師在教學的整個過程中,始終起著引導、主導作用。
引導課文教學法較適用于要求學生進行操作的教學內容或是實習訓練當中。由于《電力拖動控制線路與技能訓練》是一體化教材,按課題編寫。課題的前半部分是理論講解,后半部分是技能訓練的目的要求、工具器材、訓練步驟、評分標準等。基本具備引導課文的框架和雛形。教師稍加組織和設計,就可以成為引導課文。
引導課文的開發設計
采用引導課文法的目的是促進學生獨立工作能力的發展,這個新的教學目標已經不可能通過傳統的教學方法來實現,在引導課文教學法中,學生的行為是主動的,雖然這一主動性仍然是通過外部控制而被動實現的。獨立能力即意味著獨立進行實踐。因此,應把必要的知識按照其在實踐中的關系進行總結、歸類,建立起理論和實踐之間的一一對應關系。
引導課文的開發實際上也就是回答兩個問題,即:(1)如何使學生能夠去獨立地學習。(2)如何建立起知識與能力之間的對應關系。運用這兩個問題,讓學生獨立學習解決這些問題所需要的知識,主動地去學習,而不是得到現成的答案。因此引導課文的開發,就是在腦子里模擬學生的整個學習過程,幫助學生建立起知識與技能間的內在聯系的過程。一個知識點總是處于知識鏈中,其來龍去脈,前因后果都要清晰。還要幫助學生建立新舊知識之間的聯系,這種聯系越多、越緊密,學生越容易形成完整的知識技能體系。開發引導課文關鍵是要對學生將要進行的每個行為提出針對性的問題。它開發的程序就是從工作技能出發,確定需要哪些知識,根據這些知識,確定信息源。只有當這些因素都確定后才能撰寫引導問題,而學生的學習過程正好相反即:引導問題—信息源—知識—技能。在《電力拖動控制線路與技能訓練》中,要求學生掌握的技能主要包括:常用低壓電器的拆裝與維修,電動機基本控制線路安裝、調試與維修,常用生產機械的電氣控制線路安裝、調試與維修,電動機的自動調速系統調試與維修。從以上工作技能出發,需要掌握的知識主要包括:教材中每一課題前半部分的理論知識,已經學過的電路、電磁學知識。由這些知識確定其來源,即信息源。這些知識主要分散在《電工基礎》、《電子技術基礎》、《電工儀表與測量》、《電機與變壓器》、《機械與電氣識圖》等教材中。以上三個因素確定后就可以撰寫引導問題,引導問題可以按照“6W”的方式進行撰寫。比如在進行接觸器聯鎖正反轉控制線路的安裝訓練時,撰寫如下引導問題:(1)What —— 是什么?電路的組成、作用、工作原理等。(2)How —— 是怎樣的?電路及其元器件是怎樣工作的。(3)Where —— 什么場合?電路使用在什么場合。(4)When —— 什么時候?電路中的各元器件分別在什么時候起作用。(5)Who —— 是誰?在具體工作中應和誰合作。(6)Why —— 為什么?以上的一切都是為什么。
引導課文教學法的實施
引導課文教學法的教學過程一般可分為六個階段:
獲取信息即解決“應該做什么”的問題。學生(常常兩人一組)從教師那兒得到所有資料,借助引導問題確定下面幾方面的信息資料:(1)檢查資料是否詳細完備;(2)確定所需材料工具、儀表、器材。
制定計劃即解決“應該怎樣干”的問題。學生借助引導問題制定工作計劃,包括:(1)制定分步工作計劃;(2)確定操作步驟;(3)確定電路安裝與檢修質量標準。
做出決定即“確定電路安裝與檢修方法”。以學生制定的工作計劃和評分標準(參照教材)為依據,學生與教師進行討論并最終做出決定。這時,教師應該檢查計劃的可行性。
實施計劃即“安裝或檢修”。按照工作計劃學生獨立完成安裝與檢修工作,也可以小組分工方式進行。
控制即回答是否滿足質量標準的問題。學生根據已制定好的質量標準對安裝和檢修的電路進行質量控制,并填入相應的表格,這些措施用于實現以下學習目標:(1)重視和評價勞動過程的質量;(2)對自己的工作成績進行評估;(3)認識錯誤及發生錯誤的根源。
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在上高一物理課的時候,課堂筆記內容應該記什么,要怎樣做好筆記才好?下面給大家分享一些關于高一物理筆記記什么,希望對大家有所幫助。
一.高一物理筆記記什么
1.記好物理知識的提綱
課堂上,老師講的內容那么多,全部記下來沒有必要,上課時又疲勞又緊張,根本沒有時間去思考老師講的問題,其實提綱是一堂課的骨架和脈絡,它反映了課堂教學內容的結構、系統和要點,老師一般都要板書出來,記提綱可以條理知識,鞏固記憶、筆記時要邊記邊體會,力爭不重不漏。
2.記錄物理實驗現象及其本質
物理學是以實驗為基礎的學科,教材中有許多演示實驗和學生實驗,這些實驗能直觀地反映物理規律,因此,觀察并認真記錄實驗中的正?,F象,有助于迅速正確地理解物理規律。當然,實驗中的意外現象也不可忽視,它或許是你迸發靈感的基點。同時,力求認識現象的發生本質,溝通和理順各現象間的聯系,明確記錄其實驗結論。
3.記錄物理的重點、難點和疑點
每節物理課都有學習的側重點、難點和疑點。因此,應注意老師的啟發誘導、分散講解和設疑討論,根據教師的闡釋和板書,有條理、有針對性地整理在課堂筆記中,同時,要把課堂上一時沒聽清或沒聽懂的內容記下來,課后和老師商榷,這將有利于拓寬自己的思維空間。
4.記錄物理中注意、說明和要思考的內容
在物理課堂教學中,老師常會說“注意”,提醒學生易上當、易錯、易誤解和易產生錯覺的問題,通常用“說明”二字交待特殊形式和現象、特定條件和結果、特別問題及原因,以及以課外作業的形式留給學生討論、思考、觀察的問題,這些都是透徹理解和全面掌握物理規律的關鍵點。
5.記錄思路、方法、小結和內容之間的聯系
在物理教學過程中,老師會不斷地介紹一些解決問題的思路和方法、技巧。筆記時要側重記下分析的關鍵依據和思路、解答的步驟,并歸類掌握,使解題有“規” 可循,有“法”可依,便于總結各知識點、各部分知識之間的聯系,使知識、思維網絡化,這對綜合復習、提高解題能力大有益處。
除了以上幾點外,同學們還應提高自己的筆記速度,學會用最簡單的縮略句表達一個復雜的內容。一堂課后,抽一點時間整理一下筆記,該補充的就及時補充,該提煉的就寫上批語,這對強化當堂課的重點、難點知識,及時復習和鞏固所學知識都是十分重要的。
二.
高一物理必修一筆記運動學的基本概念
1、參考系:
運動是絕對的,靜止是相對的。一個物體是運動的還是靜止的,都是相對于參考系在而言的。通常以地面為參考系。
2、質點:
(1)定義:用來代替物體的有質量的點。質點是一種理想化的模型,是科學的抽象。
(2)物體可看做質點的條件:研究物體的運動時,物體的大小和形狀對研究結果的影響可以忽略。且物體能否看成質點,要具體問題具體分析。
(3)物體可被看做質點的幾種情況:
①平動的物體通??梢暈橘|點。
②有轉動但相對平動而言可以忽略時,也可以把物體視為質點。
③同一物體,有時可看成質點,有時不能.當物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時,不能把物體看做質點,反之,則可以。
【注】質點并不是質量很小的點,要區別于幾何學中的“點”。
3、時間和時刻:
時刻是指某一瞬間,用時間軸上的一個點來表示,它與狀態量相對應;時間是指起始時刻到終止時刻之間的間隔,用時間軸上的一段線段來表示,它與過程量相對應。
4、位移和路程:
位移用來描述質點位置的變化,是質點的由初位置指向末位置的有向線段,是矢量;
路程是質點運動軌跡的長度,是標量。
5、速度:
用來描述質點運動快慢和方向的物理量,是矢量。
(1)平均速度:是位移與通過這段位移所用時間的比值,其定義式為,方向與位移的方向相同。平均速度對變速運動只能作粗略的描述。
(2)瞬時速度:是質點在某一時刻或通過某一位置的速度,瞬時速度簡稱速度,它可以精確變速運動。瞬時速度的大小簡稱速率,它是一個標量。
6、加速度:用量描述速度變化快慢的的物理量,其定義式為。
加速度是矢量,其方向與速度的變化量方向相同(注意與速度的方向沒有關系),大小由兩個因素決定。
補充:速度與加速度的關系
1、速度與加速度沒有必然的關系,即:
(1)速度大,加速度不一定也大;
(2)加速度大,速度不一定也大;
(3)速度為零,加速度不一定也為零;
(4)加速度為零,速度不一定也為零。
2、當加速度a與速度V方向的關系確定時,則有:
(1)若a 與V方向相同時,不管a如何變化,V都增大。
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關鍵詞 坐標系;大學物理;運動學
中圖分類號O4 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)90-0162-02
微積分有著廣泛而重要的應用。用微積分求解物理有關問題,是大學物理教學的重點和難點,不易理解和掌握1。但對剛剛開始學習運動學部分的大一新生而言,最困難的不是微積分本身,而是如何選用坐標系來簡化微積分運算的問題。一般而言,一個運動學問題可以用多個坐標系來求解,但選擇不同坐標系求解同一運動學問題時,所得到的軌跡方程存在著巨大的差別。
軌跡方程越簡單,對其進行求導(求速度和加速度)運算就越簡單,列出簡單軌跡方程的坐標系就比較適合用來求解這類運動學問題。
可以這么說,在運動學中不同的坐標系適合用來解決不同類型的運動學問題,具體而言就是:直角坐標系比較適合用來求解直線運動問題和軌跡方程為一次函數的曲線運動問題;極坐標系比較適合用來求解軌跡方程無法確定的曲線運動問題;自然坐標系比較適合用來求解軌跡方程為二次函數的曲線運動問題。
下面對提出上述論點的理由和依據進行詳細論述。
1 求解直線運動問題時,直角坐標系比較占優勢
當物體運動的軌跡為直線時,直角坐標系列出的方程一般比較簡單,如y=ax+b;極坐標系和自然坐標系列出的方程是由直角坐標方程轉換而來,轉換而來的方程又比原來的直角坐標方程復雜一些。
現將直角坐標系、極坐標系和自然坐標系對直線軌跡的描述列表如下:
如表1所示,當運動軌跡為直線時,直角坐標方程非常簡單,極坐標方程和自然坐標方程比較相似,比直角坐標方程要復雜得多。
一般來說,方程越簡單,對其求一階導數(求速度)和二階導數(求加速度)的過程就越簡單,對比較簡單的直角坐標方程進行求導,無疑要比對極坐標方程和自然坐標方程的求導簡單的多。也就是說,運動軌跡為直線的運動學問題,使用直角坐標系求解比較占據優勢。
2 解決曲線運動問題時,直角坐標系、極坐標系和自然坐標系各有所長
曲線運動的種類有很多,大致可以分為:軌跡為一次函數的曲線運動、軌跡為二次函數的曲線運動和無法確定軌跡函數的曲線運動3類。直角坐標系、極坐標系和自然坐標系在求解這3類運動學問題時,需要列出的計算公式和有效計算步驟也不盡相同。
下面對什么坐標系適合求解什么曲線運動問題展開詳細論述。
2.1求解軌跡方程為一次函數的曲線運動時,直角坐標系比較占優勢
當物體曲線運動的軌跡為一次函數時,直角坐標系列出的方程一般比較簡單,如:y=sinx,y=cosx。
而要將這些直角坐標函數轉換為極坐標函數和自然坐標函數,一般是比較困難的。相當于這種困難而言,對直角坐標函數進行一次求導(求速度)和二次求導(求加速度)并不復雜。這種強烈的反差顯示,當曲線軌跡方程為一次函數的運動學問題時,使用直角坐標系求解比較占優勢。
2.2求解軌跡方程無法確定的曲線運動問題時,極坐標系比較占優勢
有些曲線運動問題中沒有給出明確的軌跡的方程,求解這類運動學問題可以用極坐標系和直角坐標系,一般不使用自然坐標系,因為自然坐標系求解運動學問題時一般需要明確的軌跡方程。
這類運動中物體所受的力一般都是有心力,而求解質點受有心力作用而運動的問題時,用平面極坐標系就比用直角坐標系方便的多2。
下面分別使用直角坐標系和極坐標系,對一個軌跡方程無法確定的曲線運動的進行分析,在分析的基礎上對求解過程的復雜程度進行比較。
例1、如圖,已知速度v在i軸的分量為,j軸的分量為,求沿i、j軸的加速度。
對這道例題分別用直角坐標系和極坐標系,求解其速度。現將解題步驟列表如下:
直角坐標系 極坐標系
如表2所示,極坐標系求解速度是,只有2個計算,有效計算步驟4步;直角坐標系求解速度時,有6個計算,有效計算步驟10步。
經過對比,可以看出極坐標系在求解速度上優勢明顯,如果在進一步求導(求加速度)的話,極坐標方程求導難度不大,而直角坐標方程求導的難度卻大大增加了,極坐標系求解該運動學問題的優勢將繼續增大。也就是說,極坐標系更適合用來求解軌跡方程不確定的曲線運動問題。
2.3求解軌跡方程為二次函數的曲線運動問題時,自然坐標系比較占優勢
當物體曲線運動的軌跡為二次函數時,特別是運動軌跡為圓錐曲線時,直角坐標系列出的軌跡方程一般比較復雜,如:、、等,而極坐標系對圓錐曲線的描述為,當e1時曲線為雙極線 。如果參數e和p容易獲取的話,對極坐標方程式求一階導數和二階導數的過程,要比對直角坐標方程式求一階導數和二階導數的過程簡單得多。
因此、當物體曲線運動的軌跡方程為二次函數,特別是軌跡方程為圓錐曲線時,比較適合使用極坐標系或自然坐標系求解。求解這類問題,自然坐標系又要略強于極坐標系。
下面分別使用自然坐標系和極坐標系對一個軌跡為橢圓曲線的例子進行分析,寫出解題過程,并對解題過程進行詳細比較。
例2:質點沿著半徑為r的圓周運動,其加速度矢量與速度矢量間夾角保持不變。求質點的速度隨時間而變化的規律。已知初速度為。
對這道例題分別用極坐標系和自然坐標系,求解其初速度?,F將解題步驟列表如下:
如表3所示,雖然極坐標系和自然坐標系都能夠順利求解,但自然坐標系的求解過程比極坐標系的求解過程要簡單很多。也就是說,在同樣能夠順利求解的情況下,自然坐標系能更好的求解這類問題。
因此,求解軌跡方程為二次函數的曲線運動學問題時,特別是求解軌跡方程為圓錐曲線的運動學問題時,自然坐標系比較占優勢。
綜上所述,直角坐標系、極坐標系和自然坐標系在求解運動學問題時,各有各的優勢。
具體而言就是:求解直線運動問題時,直角坐標系比較占優勢;求解軌跡方程為一次函數的曲線運動,直角坐標系比較占優勢;求解軌跡方程無法確定的曲線運動問題時,極坐標系比較占優勢;求解軌跡方程為二次函數的曲線運動問題時,自然坐標系比較占優勢。雖然在總結這些規律的過程中難免有疏漏之處,但這些規律還是能夠大致反映各個坐標系的特點的。在課堂教學中將這些規律傳授給學生,對提高學生的解題能力很有幫助。
參考文獻
[1]梁小佳.微積分在大學物理中的應用探究[J].甘肅高師學報,2010,2:78.
質點運動學的重點范文5
關鍵詞: 速度―時間圖像 運動模型 運動學問題
速度―時間圖像,是反映物體的速度大小隨時間變化的數學學語言,它能深刻反映運動物體的速度、時間、位移、加速度、路程的對應關系。它具有如下特點:因速度是矢量,故速度―時間圖像上只能表示物體運動的兩個方向,t軸上方代表的“正方向”,t軸下方代表的是“負方向”,所以“速度―時間”圖像只能描述物體做“直線運動”的情況,如果做曲線運動,則畫不出物體的“位移―時間”圖像;“速度―時間”圖像沒有時間t的“負軸”,因時間沒有負值,畫圖要注意這一點;“速度―時間”圖像上圖線上每一點的斜率代表的該點的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正負表示加速度的方向;“速度―時間”圖像上表示速度的圖線與時間軸所夾的“面積”表示物體的位移。掌握了以上特點,用速度―時間圖像能巧解物理高考題。
例1:(2009年廣東理科基礎)下列運動圖像中表示質點做勻變速直線運動的是[1]( )
答案:C
例2:(2009年山東卷)某物體做直線運動的v-t圖像如圖甲所示,據此判斷圖乙(F表示物體所受合力,x表示物體的位移)四個選項中正確的是[2]( )
圖甲
圖乙
答案:B
解析:由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運動,所以前兩秒受力恒定,2s―4s做正方向勻加速直線運動,所以受力為負,且恒定,4s―6s做負方向勻加速直線運動,所以受力為負,恒定,6s―8s做負方向勻減速直線運動,所以受力為正,恒定,綜上分析B正確。
例3:(2009年廣東理科基礎)物體在合外力作用下做直線運動的v-t圖像如圖所示。下列表述正確的是[3]( )
A.在0―1s內,合外力做正功
B.在0―2s內,合外力總是做負功
C.在1―2s內,合外力不做功
D.在0―3s內,合外力總是做正功
答案:A
解析:根據物體的速度圖像可知,物體0―1s內做勻加速合外力做正功,A正確;1―3s內做勻減速合外力做負功。根據動能定理0到3s內,1―2s內合外力做功為零。
例4:(2009年全國卷Ⅱ)兩物體甲和乙在同一直線上運動,它們在0~0.4s時間內的v-t圖像如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質量之比和圖中時間t1分別為[4]( )
A.■和0.30s B.3和0.30s C.■和0.28s D.3和0.28s
答案:B
解析:本題考查圖像問題。根據速度圖像的特點可知甲做勻加速,乙做勻減速。根據a=■得3a■=a■,根據牛頓第二定律有■=■■,得■=3,由a■=■=10m/s■=■,得t=0.3s,B正確。
例5:(2009年江蘇物理)如圖所示,兩質量相等的物塊A、B通過一輕質彈簧連接,B足夠長、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時處于原長,運動過程中始終處在彈性限度內。在物塊A上施加一個水平恒力,A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中,下列說法中正確的有[5]( )
A.當A、B加速度相等時,系統的機械能最大
B.當A、B加速度相等時,A、B的速度差最大
C.當A、B的速度相等時,A的速度達到最大
D.當A、B的速度相等時,彈簧的彈性勢能最大
答案:BCD
解析:處理本題的關鍵是對物體進行受力分析和運動過程分析,使用圖像處理可以使問題大大簡化。對A、B在水平方向受力分析如圖,F■為彈簧的拉力;當加速度大小相同為a時,對A有F-F■=ma,對B有F■=ma,得F■=■,在整個過程中A的合力(加速度)一直減小而B的合力(加速度)一直增大,在達到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度)。兩物體運動的v-t圖像如圖,tl時刻,兩物體加速度相等,斜率相同,速度差最大,t■時刻兩物體的速度相等,A速度達到最大值,兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大,彈簧被拉到最長;除重力和彈簧彈力外其他力對系統正功,系統機械能增加,t■時刻之后拉力依然做正功,即加速度相等時,系統機械能并非最大值。
通過以上例題可以看出速度―時間圖像涉及運動學的五個基本概念,聯系到整個高中所學到的物理核心內容,突出考查考生應用數學知識解決物理問題的能力,首先,能直觀看到物體的速度和時間的對應關系。其次,能看到速度隨時間變化的快慢,就是速度時間圖像的斜率,它能表示加速度的大小和方向,從而反映物體受到的合外力。再次,速度時間圖像和時間軸包圍面積的代數和反映位移的大小,其絕對值之和反映物體的路程。最后,力和位移的乘積是力對物體做的功,速度平方的變化反映物體動能的變化。因此師生要加強研究和總結,用速度―時間圖像巧解物理高考題。
參考文獻:
[1][3]2009年廣東省物理高考試題[M].教育考試院,56;9.
[2]2009年山東省物理高考試題[M].教育考試院,2009理科綜合17.
質點運動學的重點范文6
1.引導學生從物理事實出發,進行抽象概括。
從物理事實出發,建立概念,這是一個抽象概括過程,物理學上的所有概念幾乎都是這樣形成的。例如,力的概念就是大量物體間相互作用的事實的分析基礎上形成的。馬拉車,車由靜止開始運動;磁鐵吸引鐵釘,鐵釘由靜止開始運動;手壓彈簧,彈簧被壓縮;大球碰小球,小球開始運動……其中所謂“拉”、“吸”、“壓”、“碰”都是物體間的作用方式,這些被作用的物體包括車、鐵釘、彈簧和小球,或者發生運動狀態的改變,或者發生形變??梢?,力是一個物體對另一個物體的作用,作用的結果使被作用的物體發生運動狀態改變(即產生加速度)或發生形變。力的概念就是這樣從大量物理事實基礎上,抽象概括而建立的。
物理模型也是通過抽象概括而建立的。例如,質點是一個具有質量的幾何點,由于很多力學問題中物體的大小和形狀影響可以不計,為了突出物體的質量這個主要因素,經過物理抽象而建立了質點模型。質點模型對力學的研究帶來了極大的好處,在質點模型的基礎上建立了牛頓學的體系。建立物理模型應該遵循以下原則,即根據所研究的問題的需要和可能,突出研究對象的主要因素,忽略其次要因素,將研究對象理想化,這是建立模型的原則之一。其次,在模型的基礎上,能夠建立該領域中的知識體系,如果一個模型不能提供一個知識體系,這個模型就沒有生命力,就沒有存在的價值。這是建立模型號的原則之二。
建立理想化物理模型,是一種物理的思維,或者說是一種物理的思維模式,也是一種物理研究的重要方法,物理學的各部分知識體系幾乎都是建立在一些模型的基礎之上的。因此,我們應該使學生初步了解物理模型的意義及其建立的過程,這是培養物理思維能力的重要途徑之一。
2.從己知推導出未知,獲取新知。
由已知推導出未知,由實驗事實經過推理總結出規律,是培養物理思維能力的重要方面。在推導或總結過程中,要注意物理依據的可靠性,推更換嚴密性,才能使推導建立在科學的基礎上。在中學物理教材中,這種由已知推導未知,由實驗事實總結規律的素材是十分豐富的,我們應該充分利用這些內容,例如,萬有引力定律的推導就是一個非常典型的材料。第一步就是利用學生已知的知識,即:向心力公式F=mω2r和開普勒定律r3=kT2,以及牛頓第三定律F=F, 推導出太陽與行之間的引力規律為F=Gm1m2/r2。第二步可以假設地球與月球之間引力和地球與地面上物體之間引力本上是一樣的力,且符合平方反比規律。利用這個假設可算出月球的向心加速度a=(R2/r2)g=0.27厘米/秒2,同時從運動學角度也能直接算出月球的向心加速度a=rω2=0.27厘米/秒,這就證明了太陽與行星之間,地球與月球之間,地球與物理學體之間的引力是遵從同一個規律的,最后將平方反比定律推論到所有物體之間都存在這種引力。
總之,處理好知識之間的新與舊的關系,從“舊”引出“新”,利用“新”來鞏固和深化“舊”,不但有利于學生理解知識,而且有利于培養學生邏輯推理能力。因此,從已知推導出未知而獲得新知是培養學生思維能力的重要方法和途徑。
3.教給學生從規律中總結和引出處理問題的思路和方法。
常聽學生反映,物理課一聽就懂,一做題就錯。其實,出錯是由很多因素造成的。其中主要原因有兩個:一個對知識本身的理解問題,二是思維方法問題,學生常常不是瞎碰,就是亂套公式。因此,引導學生總結正確的解題思路,是培養思維能力的一個重要方面。解物理題一般來說總是運用某個規律或某幾個規律,從已知條件中去求得需求量的答案。因此,解題的思路和方法,應該從這些規律中去尋找,從定律本身的分析中引出解題思路是形成解題思路的基本方法。從定律中找方法,就要求我們對定律本身作深入分析,分析定律中的各個物理量的意義及其相互關系,這不但有利于加深對物理概念的理解,更重要的是有利于提高學生分析和概括的思維能力。
總之,從規律本身的分析中引出處理問題的思路和方法,提高運用知識解決問題的能力,這是一種培養思維能力的重要途徑,在教學中應予以高度重視。
4.指導學生總結歸納知識并形成體系。