浅析函数图象的斜率在中学物理中的应用
2014-09-22张俊
中学物理·高中 2014年6期
关键词:实验
张俊
纵观近些年的各地高考试题,运用函数图象进行实际物理问题的分析与表达依然是一个热点问题.物理问题图形化分析,呈数学之“形”,载物理之“质”,能够清晰、形象地呈现物理量之间的关系,化文字表征、符号表征为图形表征,充分展现了物理的学科魅力.图象法在高中物理中的应用很多,本文选择函数图象的斜率这一视角进行探讨,望能起到抛砖引玉之功效.
函数图象的斜率反映了直角坐标系中某点纵、横坐标代表的两个物理量的比值,往往与一个或几个重要的物理量相对应.
1函数图象的斜率在力学问题中的应用
1.1借助于匀速直线运动的x-t图象的斜率求速度
匀速直线运动的位移随时间均匀变化,x-t图象是一条倾斜的直线,如图1所示,a、b、c、d图线均表示匀速直线运动,相互平行的a、b图线表示物体开始运动的初始位置不同,速度相同;a、c图线表示物体运动的速度方向相同,vc>va;a、d图线则反应物体运动的速度方向不一样.
运用x-t图象可以很直观地解决运动学问题.
例1张老师在渔湾水道逆流划船游玩,经过桥洞(可视为一个点位)时,船上的竹制茶杯不慎掉到河里,张老师没能立刻发现,小船继续逆行一段距离后才发现,接着立即掉头追赶,返航10 min追上茶杯,此时距桥洞1 km,设张老师静水划船的速率始终不变,小船调头的时间可忽略,求渔湾水道河水的流速.
解析从小船经过桥洞开始计时,设水流的速度大小为v0,张老师划船的速度大小为v,发现茶杯丢失并返航的时刻记为t0,作出茶杯和小船的位移随时间变化的图象如图2所示(甲表示茶杯的運动;小……
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