高中物理专题－怎样学习物理规律：以自由落体运动为例

1、.怎样学习物理规律：以自由落体运动规律为例江苏省特级老师 戴儒京对于物理规律,要理解其：规律的内容文字表达；规律的公式数学表达；图象表达；适用范围；各物理量间关系；各物理量单位；公式的变换；规律的证明或实验验证；类似定律的区别与联络。其中要特别注意物理规律的适用范围.并且要通过训练,培养运用物理规律的才能。本文以自由落体运动为例加以说明.1. 什么是自由落体运动?定义物体只在重力作用下从静止开场下落的运动,叫做自由落体运动.2. 自由落体运动是什么运动?运动性质自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.3. 自由落体运动的规律公式:自由落体运动的规律是意大利伟大的物理学家、天文学家

2、伽利略Galilei 1564-1642经过巧妙的逻辑推理、提出假说、数学推理、实验验证及合理外推等艰辛的科学研究而得出的,本文重点不作探究,而是用演绎法从匀变速直线运动的规律得出. 匀变速直线运动的规律是:速度时间关系速度公式: 1位移时间关系位移公式: 2速度位移关系公式: 3以及代入以上3式得以h换x以表示高度: 4从而 5从而 6以上3式便是自由落体运动的规律公式.其中各个物理量的意义是:g: 自由落体加速度,也叫重力加速度acceleration gravity,一般为g=9.8m/s2,也可取g=10m/s2.t:从开场下落到某时刻或某位置经历的时间,单位:s.v: 在某时刻或某位

3、置的速度,单位:m/s.h: 从开场下落到某时刻或某位置下落的高度,单位:m.用图象表示速度时间关系v-t图象,取g=10m/s2如图1.h-t图象和v-h图象不做要求 v/ms-1302010 0 1 2 3 t/s 图1特别要注意规律的应用范围是:必须是自由落体运动:物体只受重力,没有空气阻力或其它阻力或阻力可忽略不计;时间和高度都是从最高点初速度为零的点算起.例1. 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中,本次摄影的暴光时间是0.02s，量得照片中石子运动痕迹的长度为1.6cm，实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为4.0 cm.凭以上数据，你知道这

4、个石子是从多高的地方落下的吗？计算时，石子在照片中0.02s内速度的变化比起它此时的瞬时速度来说可以忽略不计，因此可把这极短时间内石子的运动当成匀速运动来处理.g取10m/s2有的同学用公式5将t=0.02s代入得:.显然是错误的,从结果的数值太小便可看出,错误的原因在于这个0.02s不是从最高点计时的.解法1.公式法:先用比例法求出0.02s下落的高度x:,解出再求出0.02s内的速度当成匀速运动来处理:.最后根据公式6变形求出石子是从多高的地方落下的:解法2. 图象法.做自由落体运动的v-t图象如图2.其中方框的面积表示位移为0.4m如上求出. v/ms-1 0 t/s 0.02s 那么方

5、框的高度表示速度为:.这个高度可看作三角形的高.因三角形的斜边的斜率为自由落体加速度g,所以三角形的底边为.最后求出三角形的面积为:即为所求的高度.例2.一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1s内的位移是整个位移的.求塔高.解法1：设物体从塔顶下落整个的时间为t，整个的高度为h，那么有：h=gt2 到达地面前最后1s之前的位移h1为： h1=gt-12 据题意有： =1解得： 得： t=5s.代入得： h=×10×52m=125m.解法2：到达地面前最后1s的位移h2为：据题意有： 解得： 解出： 或不符合题意,舍去. 代入得： h=×10×52m=1

6、25m.错解：到达地面前最后1s的位移h2为： 因为 ， 所以 . 错误原因在于最后1s的初速度不为零，不能直接套用自由落体运动公式5求h2.此题的物理情景示意图如图3.v-t图象如图4.其中,t=4s5s间的梯形的面积等于t=05s间的三角形的面积的9/25. v/ms-1 h1 50 h 40要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模拟，才能不断地掌握高一级程度的语言。我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的才能，课堂上，我特别重视老师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，上下起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的

7、幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还通过各种兴趣活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的才能，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的才能，强化了记忆，又开展了思维，为说打下了根底。 h2 要练说，得练看。看与说是统一的，看不准就难以说得好。练看，就是训练幼儿的观察才能，扩大幼儿的认知范围，让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中，积累词汇、理解词义、开展语言。在运用观察法组织活动时，我着眼观察于观察对象的选择，着力于观察过程的指导，着重于幼儿观察才能和语言表达才能的进步。 0 4 5 t/s一般说来，“老师概念之形成经历了非常漫长的历史。杨士勋唐初学者，四门博士?春秋谷梁传疏?曰：“师者教人以不及，故谓师为师资也。这儿的“师资，其实就是先秦而后历代对老师的