物理图像法
中学物理学习法 1.图像法:图像让公式记忆更方便,让公式的应用更灵活,让概念的理解更深刻。
1图像让公式的记忆更方便 ?
例1:记忆匀速直线运动的位移公式。
在图像中,面积代
表
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位移。 ,-t
如图1
21s=at s,,2
1s, S= vt,t2
在图像中,面积代表位移。 ,-t
如图2
12s,s,s,t,ats= ,0平行四边形长方形三角形2
221,,,,,,,,,tt0t00s,,,上底,下底,高,,, S= 平行四边形22a2a
例2:匀减速运动的位移公式
在图像中,面积代表位移 ,-t
如图3
12 s,s,at,位2
1 s,s,vt,0位2
如图4
12s,s,s,t,ats= ,t平行四边形长方形三角形2
221,,,,,,,,,tt0t00s,,,上底,下底,高,,, S= 平行四边形22a2a
例3:匀变速直线运动中,初速度、末速度、时间中点的速度关系
如图5
v,v0tv根据梯形的中位线等于上底加下底乘以高除以2得 ,中t2根据
v,v0t? ,,s,s,,2t位平行四边形2
,,s,s,v,2t? 位平行四边形
v,v0tv由上得 ,v,中t2
例4:匀变速直线运动中,初速度为0m/s时,相同时间内的位移之比
如图6: 根据三角形的相似比为:1:2:3:4:5:6(从小到大)
得:三角形的面积比为:1:4:9:16:25:36
得: s:s:s:s:s:s,1:3:5:7:9:11123456
例5:匀变速直线运动中,初速度为0m/s时,相同位移内的时间比
如图7:从小三角形的面积到大三角形的面积比为1:2:3:4
得:相似比为1:2:3:4:5
所以:t:t:t:t:t,1:2,1:3,2:4,3:5,4 12345
例6匀变速直线运动中,相同时间内的位移之差
,s 如图8:所在的四边形为相同时间内的位移之差
,s,s,s,s,s,s,s,s,s21324354
2,s,at 又因为:
2s,s,mat 所以: n,mn
专题2:图像和概念理解
例1:瞬时加速度和平均加速度
的斜率为时刻的瞬时速度 Lt11
的斜率为时刻的瞬时速度 Lt32
的斜率为到过程中的平均速度 tLt122
结论:s-t图像中某点的切线斜率代表该点的瞬时速度,
两点连线的斜率代表两点间的平均速度。
斜率的正负代表速度的方向。
例2:瞬时加速度和平均加速度
L2
L2
L 3L3
如图11
的斜率为时刻的瞬时加速度 Lt11
的斜率为时刻的瞬时加速度 Lt32
的斜率为到过程中的平均加速度 tLt122
结论:v-t图像中某点的切线斜率代表该点的瞬时加速度,
两点连线的斜率代表两点间的平均加速度。
斜率的正负代表加速度的方向。
例3:直线运动的位移和路程
v-t图像中,函数轨迹和立轴围成的面积代表位移,在立轴上方的面积代表正向位移,在立
轴下方的代表反向位移。
0—t内
如图12
路程= s,s,s123
位移= s,s,s123
例4直线运动的方向
如图13:0— 代表正向运动, 代表反向运动, 代表正向运动 t,ttt,t23112
结论:时代表正向运动,时代表反向运动。 ,,0,,0
如图s-t,为反向运动,内为正向运动。内为反向运动。 t,t0,tt,t23112
结论:运动的方由s-t图像的切点斜率决定,位移的方向无直接关系。
例5:同时出发,从同一位置出发
如v-t图像中t=0时,a或v大于0则说明同时出发。但无法看出是否同点出发。
如图s-t图像中,从t=0时起,位移是否立刻开始变化,若是则为同时出发。当t=0时,若各个运动的s相同则为从同一位置出发,若s不同则不在同一位置出发。
例6:相遇
v-t图像中两线的交点并不代表相遇。
结论:若甲乙同时一起点出发则在t2时刻相遇。
若在同一位置是出发,面积相等代表相遇,若不在同一起点,则需另外计算。
s-t图像中,交点位置代表相遇。
结论:如上图,在t1时刻,甲乙相遇。
例7:距离最大和单向位移最远。
例:直线运动的方向
如图v-t,0-t1和t2-t3为正向运动,t1-t2过程中位反向运动。
结论:直线运动中v>0时为正向运动。