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力学6量的计算问题

2021-05-30华陈森

数理化解题研究·初中版 2021年12期

华陈森

摘 要: 力F、距离s、功W、功率P、时间t、速度v力学6量的计算,具有很强的规律性.FsWPtv力学6量的计算问题,也只有Fst等15个题型. 解法规律:(1)已知3个物理量求其它3个物理量;(2)至少有两个物理量可以直接求;(3)有4个题型,三个物理量都可以直接求.

关键词: 力学;6量;计算;公式;题型;解法;规律

中图分类号: G632       文献标识码: A       文章编号: 1008-0333(2021)35-0060-02

在功、功率部分的学习中,我们经常会涉及力F、距离s、功W、功率P、时间t、速度v这六个物理量的计算问题.通过实践我们可以发现,力学6量的计算,具有很强的规律性.

一、涉及的公式

1.四个基本公式

F

s

W W=Fs

P P= W t  P=Fv(P= W t = Fs t =Fv)

t

v v= s t

2.每个基本公式都有两个变形公式(四个基本公式八个变形公式合计十二个相应公式)

W=Fs F= W s s= W F

P= W t  W=Ptt= W P

v= s t  s=vtt= s v

P=Fv F= P v v= P F

3.每个物理量都有两个公式,换言之即每个物理量都有两种可能解法

F= W s  F= P v

s= W F        s=vt

W=Fs W=Pt

P= W t  P=Fv

t= W P  t= s v

v= s t  v= P F

二、力学6量问题分析

1.有多少条这种力学6量问题

实践表明,这种力学6量问题已知任意三个物理量(除了三个物理量原来在同一公式中)都可以求其它3个 物理量;从数学的排列组合考虑,是从6个量中取三个量的组合问题.即6个量取三个量的排列问题6×5×4=120,除以3个量重合的排列为3×2=6,可以算出一共有20个;再减去三个量在同一公式中的4个组合,实际力学6量问题也就16个题型.教学用题型个数思考公式如下:

n=C36-4= A36 3! -4= 6×5×4 3×2 -4=20-4=16

2.具体哪16个力学6量问题

FsW

FsP FWP   sWP

Fst FWt FPt  sWt sPt  WPt

Fsv FWv FPv Ftv sWv sPv stv

WPv Wtv Ptv

3.进一步实践表明

任何一种题型,其中都至少有两个要求的物理量可以不依赖分步法直接求出来.

4.再进一步实践发现

其中还有4个题型,三个要求的物理量都可以不依赖分步法直接求出……

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