運(yùn)動(dòng)圖像專題復(fù)習(xí)的一些反思

張春玲

摘 要：物理圖像能形象地表達(dá)物理規(guī)律、直觀地描述物理過(guò)程、鮮明地表示物理量之間的相互關(guān)系，是分析物理問(wèn)題的有效手段之一，是近年來(lái)高考物理學(xué)科考查的熱點(diǎn)問(wèn)題。歷年來(lái)高考?？疾関—t圖象、x—t圖象、a—t圖象、a—1/m圖象、F—t圖象、F—S圖象等運(yùn)動(dòng)圖像。本文對(duì)歷年來(lái)高考物理學(xué)科中運(yùn)動(dòng)圖像專題復(fù)習(xí)提出幾點(diǎn)反思。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)圖像；專題復(fù)習(xí)；方法

在高三做運(yùn)動(dòng)圖像專題復(fù)習(xí)時(shí)，我認(rèn)為應(yīng)做好兩個(gè)層面的復(fù)習(xí)與訓(xùn)練：

（一）基本層面：審圖識(shí)圖的復(fù)習(xí)與訓(xùn)練。通過(guò)識(shí)別圖像中坐標(biāo)軸所代表的物理量及它們的 “函數(shù)關(guān)系”（圖象反映出的物理規(guī)律），明確圖象中的點(diǎn)（起點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)）、線（直、曲）、峰值、截距、斜率、面積、正負(fù)號(hào)等的物理意義，找出圖象提供的有用信息，還原出物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程（即把圖象翻譯成運(yùn)動(dòng)）。

例：（2018全國(guó)卷III，18）甲乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。甲乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.在t1時(shí)刻兩車速度相等

B.從0到t1時(shí)間內(nèi)，兩車走過(guò)的路程相等

C.從t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車走過(guò)的路程相等

D.從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩車速度相等

此題考查位移-時(shí)間的物理意義，根據(jù)x—t圖象的交點(diǎn)、斜率意義解決問(wèn)題。此類題再如2018全國(guó)卷II第19題，2016全國(guó)卷I第21題，2014課標(biāo)卷II第14題，2014全國(guó)大綱卷第14題等，主要考查考生從圖像獲取、處理、和應(yīng)用有效信息的能力。解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是：（1）明確圖像橫、縱坐標(biāo)軸所代表的物理量的意義，明確變化關(guān)系.（2）理解并應(yīng)用圖象中的點(diǎn)、線、截距、斜率、面積、正負(fù)號(hào)等的物理意義，找出圖象提供的有用信息，還原出物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，解決相應(yīng)物理問(wèn)題。此部分作為高中物理的必備知識(shí)，我們?cè)谧鰧ｎ}復(fù)習(xí)時(shí)，可以結(jié)合歷年高考題漸進(jìn)突破和提升。

（二）提升層面：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)圖像解決物理問(wèn)題。根據(jù)題意把抽象復(fù)雜的物理過(guò)程有針對(duì)性地物理圖像，將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系，運(yùn)用圖像直觀、形象、簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，來(lái)分析解決物理問(wèn)題.

例1.如圖1所示，甲、乙兩光滑斜面高度相等，乙斜面由兩部分對(duì)接而成，其總長(zhǎng)度和甲斜面的總長(zhǎng)度相等，將兩個(gè)相同的小球a、b分別從兩斜面的頂端同時(shí)釋放，不計(jì)在對(duì)接處的能量損失，則有（ ）

A.兩球同時(shí)落地

B.b球先落地

C.a球先落地

D.無(wú)法確定

分析：本題按照常規(guī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算非常復(fù)雜，難度很大，若利用（如圖2），很易得知tb

例2、如圖所示，質(zhì)量m=1Kg的物塊A停放在光滑的水平面上.現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向右的外力F，使它在水平面上做直線運(yùn)動(dòng).已知外力F隨時(shí)間t（單位為s）的變化關(guān)系為F=（8-2t）N，則（ ）

A、在t=4s時(shí)，物塊的速度為零

B、物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大速度為16m/s

C、在0-8s內(nèi)物塊的平均速度大于8m/s

D、物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移小于64m

分析：很多學(xué)生在做這題時(shí)，只會(huì)埋頭苦算，耗時(shí)耗力，若學(xué)生會(huì)靈活運(yùn)用a-t圖像、v—t圖象（如圖4、5所示）來(lái)處理此模型，則化難為易、化繁為簡(jiǎn)了。

例3、（2006年全國(guó)卷I，24）一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng).經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng).求此黑色痕跡的長(zhǎng)度.

分析：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出傳送帶達(dá)到勻速的時(shí)間為 ，煤塊達(dá)到與傳送帶相對(duì)靜止的時(shí)間為 ，做出煤塊與傳送帶的v—t圖像分別如圖6所示。因v—t圖像及幾何知識(shí)得：

整理得：

此高考題以傳送帶為情景命題，考查了勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，題目設(shè)計(jì)巧妙，尤其在隱含條件及臨界條件的挖掘上，對(duì)分析物理過(guò)程有較高要求.而利用圖象解題可使解題過(guò)程更簡(jiǎn)化，思路更清晰，思維方法更巧妙、更靈活.

高三在做運(yùn)動(dòng)圖像專題復(fù)習(xí)時(shí)，不僅需要注重應(yīng)用圖象中的點(diǎn)、線、截距、斜率、面積、正負(fù)號(hào)等的物理意義解決物理問(wèn)題。更應(yīng)充分掌握運(yùn)動(dòng)圖像簡(jiǎn)明、清晰、形象、直觀的特點(diǎn)，注重培養(yǎng)學(xué)生有機(jī)的運(yùn)用圖形語(yǔ)言和圖像語(yǔ)言表述物理問(wèn)題的核心素養(yǎng)，教會(huì)學(xué)生掌握借助圖像去處理物理實(shí)際問(wèn)題的這一重要手段，達(dá)到能解決高考中的中、難等題目的能力。