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例谈一次函数在解答物理习题中的应用

2021-11-22于正华王新存王博洋

数理化解题研究·高中版 2021年10期
关键词:一次函数

于正华 王新存 王博洋

摘要:高考对物理考查的能力之一是应用数学方法解决物理问题的能力,其中用函数图像解决物理问题是常考的题型之一,函数图像可以是一次、二次、三次形式,也可以是反比例、抛物线等形式,为此,本文通过典型例题进行简单分析.

关键词:一次函数;物理习题;典型应用

中图分类号:G632文献标识码:A文 章编号:1008-0333(2021)28-0090-02

高考对物理考查的能力之一是应用数学方法解决物理问题的能力,其中用函数图像解决物理问题是常考的题型之一,函数图像可以一次、二次、三次形式,也可以是反比例、抛物线等形式,笔者观察,在众多的考试题中,一次函数形式考查的最多,下面举例加以说明.

一、直接对线性函数的考查

1.在弹性限度内,弹簧弹力满足F=kx,其中是x指形变量(伸长或压缩量),k表示弹簧的劲度系数,函数图像如图1(1)所示.

4.如图4(1)所示,一轻绳系着一质量为m的小球,不计一切阻力,在竖直平面内做圆周运动,小球运动到最高点时的拉力为FT和v的图像如图4(2)所示.则轻绳的长度为_________;该地点的重力加速度为__________;当v=c时,此时轻绳的拉力大小为__________;当v=b时,小球运动到竖直平面的最低点时绳的拉力大小为__________.

5.如图5所示,一轻质弹簧下端固定在地面上,物体P放在弹簧的上端,处于静止状态.现施加一竖直向上的力,记作F,使之做匀加速直线运动.物体P相对初位置的位移记作x,在弹簧恢复原长的前,图6中关于F-x图像判断正确的是( ).

解析最初时静止,k(l-l)=mg,運动后,

根据牛顿第二定律:F+k(l-l-x)-mg=ma,两方程联立可得F=kx+ma.即F-x图像是一次函数形式,斜率k表示弹簧的劲度系数、纵截距表示合外力ma.故选项A正确.

二、对可整理成一次函数形式的考查

1.测量电源电动势E和内电阻r实验,除了伏安法之外,常考的还有以下两种典型的方法:安阻法和伏阻法.

(1)安阻法:如图6(1)所示,用电阻箱取代滑动变阻器,可以直接读出接入电路中的电阻阻值,用电流表、电阻箱测量,需要电压时,用U=IR代替.

通过以上的分析与拓展,进一步强化了化曲为直的研究方法.对于物理试题中的图像问题,由于线性的居多,教师在平时的教学中要多强调整理线性方程的意识,尽管有的实验,是通过我们所熟悉的实验装置进行的改进与创新,两个物理量之间并不是线性关系,但可借助题干中的叙述或给出图像的横纵坐标整理成线性方程,基本上是换汤不换药,让学生触类旁通,做到活学活用,这样才可以大大提高复习效率.

参考文献:

[1]陈一璠,李若平.基于学科能力理论的初中物理习题教学设计——以“电学图像问题”为例[J].物理教学探讨,2021(02):28-30+36.

[2]吴昱.高中物理习题课的“另类”教学法[J].中学物理教学参考,2019(24):22-24.

[责任编辑:李璟]

作者简介:于正华(1978.8-),男,江苏省泰州人,本科,中学高级教师,从事高中物理教学研究.

王新存(1977.6-),男,江苏省泰州人,本科,中学一级教师,从事高中物理教学研究.

王博洋(1992.1-),女,陕西省西安人,本科,从事高中物理教学研究.

基金项目:本文系江苏省泰州市教育科学“十三五”规划2018年度“高中教育”专项课题“现代教育技术应用于碎片化问题教学的实践研究”研究成果,课题编号:2018jksyiblx031.

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