用v-t图像巧解多过程匀变速直线运动 曹艳平

用v-t图像巧解多过程匀变速直线运动曹艳平

发表时间：2013-10-18T10:50:28.327Z 来源：《教育学文摘》2013年9月总第96期供稿作者：闫曙光

[导读] 这样用补图形的方法更能体现出图像解决问题的重要性和方便之处。

◆闫曙光山东省滨州市滨城区第一中学256600

图像法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形象、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的。高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法。在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题。

在多过程匀变速直线运动问题处理中，学生列表达式是没有问题，但是在解决方程过程中常常会犯一些错，学生感到头疼，而且占用很多时间。

下面通过几个实例，介绍一种运用v-t图像处理多过程的匀变速直线运动，解决结果快而且还很准确。

例：一辆汽车沿着公路做直线运动，汽车的初速度为10m/s，加速时的加速度为2m/s2，减速时的加速度大小为4m/s2，汽车前方71m处有个水坑，问汽车最多能加速几秒？

【图像解法】解：题目图像如下图所示：用图像来处理这样的习题也是很麻烦的，关键我们是处理不规则的，用图像处理该题的结果也很麻烦。我们可以把这图像变成一个三角形来处理就简单多了。也就是把汽车的初速度变成0，汽车从0加速到10m/s所用时间为5s，位移是25m，我们可以把上边的图像变成一个三角形。

则设加速时间为t1`=t1+5s，减速时间为t2，总位移为x=71m+25m=96m。

这样用补图形的方法更能体现出图像解决问题的重要性和方便之处。不但能够帮助学生来解决方程的结果，而且还能更好的体现出任何初速度不为0的匀变速直线运动都是初速度为0的匀变速直线运动过程中的一部分。

通过上面的例子，图像法在处理多过程匀变速直线运动的结果时确实很方便，学生可以通过图像更好的看清物体的运动过程。图像法不是简单掌握的，学生通过长期的训练，才能正确利用图像解决问题，开拓思路，提高能力。当然在应用图像法解决物理问题的过程中，并非要削弱解析法的应用。在物理教学中应提倡解析法与图像法的有机结合。这是因为数与形是反映事物间关系的两种不同形式，但数与形又是统一的，它们都可以用来描述物理变化的规律。两种形式之间是可以相互补充、相互转化的，数缺形时少直观；形少数时难入微。

总之，图像法是解决物理问题的一种重要手段，不但可以用在多过程的匀变速直线运动中，还可以用在其他方面。我们在平时的教学中要善于培养学生识图、建图、用图的能力，努力提高学生物理素养和能力。