2011高考物理复习课件：第1章物理思想方法回放(一).ppt

* 图1 图2 * 物理思想方法回放(一) 一、逆向思维法分析运动学问题 逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法，对于某些问题，运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出，而采用逆向思维，即把运动过程的“末态”当成“初态”，反向研究问题，可使物理情景更简单，物理公式也得以简化，从而使问题易于解决，能收到事半功倍的效果． 解决末速度为零的匀减速直线运动问题，可采用该法，即把它看做是初速度为零的匀加速直线运动．这样，v0＝0的匀加速直线运动的位移公式、速度公式、连续相等时间内的位移比公式、连续相等位移内的时间比公式，都可以用于解决此类问题了，而且是十分简捷的． 例1　一物体以1 m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，求该物体在停止前第4秒内的位移． 解析　本题若用正向思维的方法求解，显然条件不够，但换个思路用逆推法解就容易多了，将物体视为初速度为零的匀加速直线运动，求它在第1秒内的位移(逆向思维) x1＝at＝×1×12 m＝0．5 m．再由x1∶x4＝1∶7． 所以第4秒内的位移x4＝3．5 m． 答案　3．5 m 例2　一质点以一定初速度自一光滑斜面底端a点上滑，最高可到达b点，c是ab的中点，如图1所示，已知质点从a至c需要的时间为t0，问它从c经b再回到c，需要多少时间？ 解析　可将质点看做由b点开始下滑的匀加速直线运动，已知通过第二段相等位移ca的时间，求经过位移bc所需时间的2倍．则由v0＝0的匀加速直线运动在通过连续相等位移的时间比公式：tbc∶tca＝1∶(－1)得：tbc＝＝(＋1)t0,2tbc＝2(＋1)t0． 答案　2(＋1)t0 二、对称法分析运动学问题 对称性就是事物在变化时存在的某种不变性．自然界和自然科学中，普遍存在着优美和谐的对称现象． 利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案，大大简化解题步骤．从科学思维方法的角度来讲，对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力．用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径． 例3　一个从地面竖直上抛的物体，不计空气阻力，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s，则AB间距离为多少？(取g＝10 m/s2) 解析　由竖直上抛运动过程的对称性可知：物体从最高点返回到A点的时间t2＝2．5 s，从最高点返回到B点的时间t1＝1．5 s，所以xAB＝gt－gt＝20 m． 答案　20 m 例4　如图2所示，沿水平方向向一堵墙抛出一个弹性小球A，抛出点离水平地面的高度为h，距离墙的水平距离为s，小球与墙壁发生弹性碰撞后，落在水平地面上，落地点距离墙壁的水平距离为2s．求小球抛出时的初速度． 解析　因小球与墙壁发生弹性碰撞，故与墙壁碰撞前、后的入射速度与反射速度具有对称性，碰撞后小球的运动轨迹与无墙壁阻挡时小球继续前进的运动轨迹相对称，所以小球的运动可以转换为平抛运动处理，效果上相当于小球从A′抛出，如图所示，这时落地点到抛出点的水平距离为3s，抛出点的高度仍为h．由平抛运动规律得：x＝3s＝v0t；y＝h＝，解得v0＝3s ． 答案　3s 三、图象法分析运动学问题 图象能直观地描述物理过程，能形象地表达物理规律，能鲜明地表示物理量之间的关系，一直是物理学中常用的工具，图象问题也是每年高考必考的一个知识点． 运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现．它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线)，当某些物理问题分析难度太大时，用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效． 例5　列车A以速度v向前行驶，司机突然发现在前方距离x处有另一列车B正沿相同方向以较小速率u(uv)做匀速运动，于是司机立即刹车使车做匀减速运动，加速度大小为a，要使两车不发生碰撞，则加速度a应满足什么条件？ 解析　设想B先行运动时间t0，则x＝ut0；而A从t0时刻起刹车使车做匀减速运动直至恰好不相撞的时刻为t，可作A、B运动的v－t图象(如图所示)．要使两者恰好不相撞，两个阴影“面积”相等，x＝(v－u)(t－t0)，则t－t0＝． 故两车不相撞，加速度值应满足的条件是：a≥，即a≥． 答案　a≥ 例6　甲、乙两地之间有公共汽车运行，每隔5 min各开出一趟全程运行20 min，小明乘车从甲站出发，这时恰有一辆车进站到达乙站时又正遇上一辆车从乙站开出．问：小明一路上遇上几辆从乙站开出的汽车？(所有汽车均以相同速率匀速行驶，包括进出站时遇到的汽车) 解析　此题利用公式计算相当复杂，可借助x－t图象解决． 画出小明所乘车的x－t图线及从乙站开出的各车的x－t图线(把它们画在同一个坐标系内)．利用两图线的交点表示相遇的知识，即可数出相遇的车数． 以小明出发时间为t＝0，建立坐标如图所示，平行线为