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        力學6量的計算問題

        2021-12-22 13:14:10華陳森
        數(shù)理化解題研究 2021年35期
        關(guān)鍵詞:物理量考試題小明

        華陳森

        (江蘇省如皋市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)袁橋初級中學 226575)

        在功、功率部分的學習中,我們經(jīng)常會涉及力F、距離s、功W、功率P、時間t、速度v這六個物理量的計算問題.通過實踐我們可以發(fā)現(xiàn),力學6量的計算,具有很強的規(guī)律性.

        一、涉及的公式

        1.四個基本公式

        F

        s

        WW=Fs

        t

        2.每個基本公式都有兩個變形公式(四個基本公式八個變形公式合計十二個相應公式)

        3.每個物理量都有兩個公式,換言之即每個物理量都有兩種可能解法

        二、力學6量問題分析

        1.有多少條這種力學6量問題

        實踐表明,這種力學6量問題已知任意三個物理量(除了三個物理量原來在同一公式中)都可以求其它3個物理量;從數(shù)學的排列組合考慮,是從6個量中取三個量的組合問題.即6個量取三個量的排列問題6×5×4=120,除以3個量重合的排列為3×2=6,可以算出一共有20個;再減去三個量在同一公式中的4個組合,實際力學6量問題也就16個題型.教學用題型個數(shù)思考公式如下:

        2.具體哪16個力學6量問題

        FsWFsPFWPsWPFstFWtFPtsWtsPtWPtFsvFWvFPvFtvsWvsPvstvWPvWtvPtv

        3.進一步實踐表明

        任何一種題型,其中都至少有兩個要求的物理量可以不依賴分步法直接求出來.

        4.再進一步實踐發(fā)現(xiàn)

        其中還有4個題型,三個要求的物理量都可以不依賴分步法直接求出來.

        具體有哪4個題型三個物理量都可以直接求

        FsvFWPsWtPtv

        三、力學6量問題例析

        1.解法規(guī)律總結(jié)

        (1)已知3個物理量求其它3個物理量;(2)至少有兩個物理量可以直接求;(3)有4個題型,三個物理量都可以直接求.

        2.力學6量問題例析

        題型:Fst型

        具體題目:小明同學用100牛頓的拉力沿水平方向勻速直線拉動物塊,5秒內(nèi)移動的距離是6米.

        求小明同學在上述過程中:

        (1)所做的功是多少?(2)該過程功率是多大?(3)移動的速度是多大?

        解W=Fs=100N×6m=600J

        答:(1)所做的功是600J;(2)該過程功率是120W;(3)移動的速度是1.2m/s.

        3.三個物理量都可以直接求的力學6量問題例析

        題型:Fsv型

        具體題目:小明同學用100N的拉力沿水平方向勻速直線拉動物塊,移動的距離是6m,移動的速度是1.2m/s.

        求小明同學在上述過程中:

        (1)所做的功是多少?(2)該過程功率是多大?(3)運動的時間是多少?

        解W=Fs=100N×6m=600J

        答:(1)所做的功是600J;(2)該過程功率是120W;(3)運動的時間是5s.

        四、中考試題中的力學6量問題賞析

        賞析12020年江蘇南京中考物理試題第27題第(3)小題

        圖1

        如圖1所示為一輛無人駕駛清掃車,空車質(zhì)量為400Kg,它集激光、攝像頭、超聲波雷達等傳感器于一體,可自主作業(yè).

        (3)空車行駛時牽引力的功率為810W,在10s內(nèi)勻速行駛12m,車受到的阻力為多少牛?

        分析這也是力學6量問題中的已知sPt求F(Wv)的問題.

        解法一W=Pt=810W×10s=8100J

        ∵車勻速行駛,∴車受到的阻力f=F=675N

        (W=Pt=810W×10s=8100J或W=Fs=675N×12m=8100J

        ∵車勻速行駛,∴車受到的阻力f=F=675N

        答:車受到的阻力為675N.(所做的功為8100J;速度為1.2m/s)

        賞析22020年重慶中考物理試題第19題

        圖2

        如圖2所示,某公司研發(fā)的智能服務機器人,它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天散步等功能.若它在50N的牽引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面勻速直線行駛60s,求:

        (1)它行駛的路程;(2)此過程中牽引力所做的功.

        分析這是力學6量中已知Ftv求sw(P)問題.

        解s=vt=0.5m/s×60s=30m

        W=Fs=50N×30m=1500J

        答:(1)它行駛的路程是30m;

        (2)此過程中牽引力所做的功是1500J.

        中考試題中的力學6量問題,可以單獨出現(xiàn),也可以混雜在其他問題中出現(xiàn);更大量的力學6量問題,是包含在力學綜合計算題中,而熟練掌握力學6量的計算問題,成為解力學綜合計算題的堅實基礎.在力學6量問題專題練習達到一定水平后,讓學生瀏覽中考試題,會讓學生由衷感覺所學的內(nèi)容與相應中考題目的對應,對這類題目會有一種放下心來的踏實感覺;再通過一定量實際中考試題的專項訓練,進一步提升學生們力學6量問題的解題感覺.

        本文只是在學生的解題達到一定靈感后,讓學生有個高屋建瓴、先易后難再由難而易的過程;相信經(jīng)過這樣的專題訓練,學生的解題思路會更為靈活開闊.

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