探析高中物理力学中的临界与极值问题
2021-06-06邓贤彬
中学物理·高中 2021年2期



摘 要:临界与极值问题是高中物理中最难、最重要的知识,例举若干例题从极值问题的产生原因、情景过程和数学手段等方面加以分析.
关键词:力学;临界与极值问题;例析
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)03-0057-03
作者简介:邓贤彬(1973-),男,四川资中人,本科,中学高级教师,研究方向:中学物理学科教学.
临界和极值问题,是高中物理中最重要、最典型的一类问题,也是学生学习物理中最头痛的问题.这类问题,往往因过程、情景复杂,条件隐藏较深,数学技巧要求高,经常成为高考考查学生综合能力的重要切入点.学生遇到这类问题,往往不知如何下手,得分率较低.本文尝试从此类问题的产生原因、情景过程、数学手段等方面进行归类研究.
1 追及问题的临界和极值问题
1.1 物理情景分析
假设甲、乙两物体在同一直线上向同一方向运动,且甲在后面追乙.两物体相对位置变化的原因和两物体的速度关系见表1.
结论:速度是两物体相对位置变化的根本原因,是追及问题中的关键条件,速度相等是两物体追得上、追不上或者刚好追上的临界条件.
1.2 分析技巧
1.2.1 一个临界条件
二者速度相等,它既是物体能否追上、追不上或者刚好追上的临界条件,也是物体间相距最近或者最远的条件.
1.2.2 两个等量关系
时间关系和位移关系,利用这两个关系可以列方程或者方程组求解.
1.3 常用数学方法
1.3.1 图像法
画出两物体的v-t图像,利用两图像的交点和所围成图形的“面积”判……
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