高中物理曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)研究

摘 要：高中的物理知識(shí)與初中階段的物理知識(shí)進(jìn)行比較，其難度有了很大的提升，因此對(duì)其的學(xué)習(xí)不能盲目，要掌握正確的學(xué)習(xí)方法，以便提升學(xué)習(xí)的效果和效率。因此，本文針對(duì)高中物理曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)做出了進(jìn)一步探究，對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的特征、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、平拋運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)給出了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：高中物理；曲線運(yùn)動(dòng)；關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0037-02

在高中物理的學(xué)習(xí)過程中，由于知識(shí)的復(fù)雜性和邏輯性較強(qiáng)，我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中，會(huì)遇到很多的困難，甚至?xí)锤袑?duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，影響了學(xué)習(xí)的效果。其中，在高中物理當(dāng)中，曲線運(yùn)動(dòng)為需要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，如其中的圓周運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)特征以及平拋運(yùn)動(dòng)等知識(shí)，因?yàn)榫哂幸欢ǖ某橄笮?，我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中會(huì)不容易理解，因此，對(duì)于物理的學(xué)習(xí)，要掌握學(xué)習(xí)的技巧，對(duì)于其中關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)要進(jìn)行深入的分析。

1 曲線運(yùn)動(dòng)的特征

在高中物理的學(xué)習(xí)中，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，需要對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的特征給予明確，曲線運(yùn)動(dòng)就是曲線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度方向一直都是圍繞軌跡方向隨時(shí)進(jìn)行變換的，就算是曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)速度大小維持的恒定沒有改變，尤其方向繼續(xù)進(jìn)行變化，其質(zhì)點(diǎn)依然會(huì)進(jìn)行變速運(yùn)動(dòng)[1]。準(zhǔn)確的說，曲線運(yùn)動(dòng)的特征為：

（1）運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線。

（2）做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的速度方向，就是曲線在該點(diǎn)的切線方向。

（3）曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)（方向時(shí)刻在改變）但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)。

（4）加速度變化的運(yùn)動(dòng)一定為曲線運(yùn)動(dòng)。

在對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的物理題進(jìn)行分析時(shí)，首先要做的便是對(duì)題目當(dāng)中的已知條件進(jìn)行詳細(xì)的分析，例如：汽艇在寬為400m、水流速度為2m/s的河中橫渡河面，已知它在靜水中的速度為4m/s，求：

（1）汽艇要垂直橫渡到達(dá)正對(duì)岸，船頭應(yīng)取什么航向？

（2）如果要在最短時(shí)間內(nèi)過河，船頭應(yīng)取什么航向？最短時(shí)間為多少？

（3）若水流速度為4m/s，船在靜水中的速度為2m/s，則船能過河的最短航程是多少？

在看見該題目的時(shí)候，需要先對(duì)整體和問題進(jìn)行分析，將其中的關(guān)鍵點(diǎn)找出來。如在對(duì)第一個(gè)問題進(jìn)行分析時(shí)，要明確關(guān)鍵點(diǎn)為船頭正對(duì)河對(duì)岸并往上游方向傾斜30°，這樣船的速度分解為兩個(gè)互相垂直的分速度，之后繼續(xù)分析一個(gè)是向?qū)Π兜姆炙俣萩os30°乘以4m/s，還有一個(gè)是向上游的分速度sin30°乘以4m/s=2m/s，剛好抵消水流速度-2m/s（方向相反），所以船就能以第一個(gè)分速度垂直到達(dá)對(duì)岸。

在分析第二個(gè)問題時(shí)，要分析出關(guān)鍵點(diǎn)為要使渡河時(shí)間最短，則必須讓船以最大速度駛向?qū)Π叮荒芊纸獬銎渌较虻姆炙俣?，所以要始終正對(duì)河對(duì)岸，速度為4m/s，所用時(shí)間最短，400/4=100s。

在分析第三個(gè)問題時(shí)，其關(guān)鍵點(diǎn)在于由于船速小于水的流速，所以船也只能正對(duì)河對(duì)岸航行[2]。時(shí)間和航程才都最短，此時(shí)可知實(shí)際速度是船速與水流速的合成速度（往對(duì)岸2m/s，往下游4m/s，合成速度是往對(duì)岸偏下游方向，約4.4725m/s），航行時(shí)間為400/2=200s，所以最短航程約為4.4725×200=894.5m。

2 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)

在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，需要了解的關(guān)鍵點(diǎn)為，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的特征、理解線速度的概念，知道它是描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，理解描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量還有角速度和周期，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。并理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系[3]。其中對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征、性質(zhì)、加速度和向心力、質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件要進(jìn)行明確，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)為：線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的；性質(zhì)：是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)，并且是加速度大小不變、方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)；加速度和向心力：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向變化而速度大小不變，故僅存在向心加速度，因此向心力就是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力；質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心。

此外，對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)的解題思路也要給予明確：①靈活、正確地運(yùn)用公式ΣFn=man=mv2/r=mω2r=m4π2r/T2=m4π2fr；②正確地分析物體的受力情況，找出向心力。

3 平拋運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)

其一，在平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，需要學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)為知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是初速度方向?yàn)樗椒较颍辉谪Q直方向受重力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線；理解平拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，并且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不影響；會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解答有關(guān)問題。其中，對(duì)于定義、條件：a.只受重力；b.初速度與重力垂直；運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：盡管其速度大小和方向時(shí)刻在改變，但其運(yùn)動(dòng)的加速度卻恒為重力加速度g，因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，以及研究拋物線的方法要給予明確。

例如：如圖1所示，在傾角為的斜面上以速度0v水平拋出一小球，該斜面足夠長(zhǎng)，則從拋出開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間小球離開斜面的距離的達(dá)到最大，最大距離為多少？

在對(duì)這道題進(jìn)行分析的時(shí)候，便需要用到平拋運(yùn)動(dòng)的定義和平拋運(yùn)動(dòng)的特性，取沿斜面向下為x軸的正方向，垂直斜面向上為y軸的正方向，如圖1所示，在y軸上，小球做初速度為Vosinθ、加速度為-gcosθ的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以有：

當(dāng)vy=0時(shí)，小球在y軸上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，即小球離開斜面的距離達(dá)到最大。由（1）式可得小球離開斜面的最大距離H=y=。

當(dāng)vy=0時(shí)，小球在y軸上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，它所用的時(shí)間就是小球從拋出運(yùn)動(dòng)到離開斜面最大距離的時(shí)間。由（2）式可得小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=tanθ。

4 結(jié)束語

總之，在高中物理的學(xué)習(xí)中，曲線運(yùn)動(dòng)為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，但是由于其中的知識(shí)點(diǎn)比較多，邏輯性比較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)的過程中會(huì)遇到一定的困難和阻礙。因此，對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，要抓住其中的關(guān)鍵點(diǎn)，掌握正確的學(xué)習(xí)方式，深入掌握其中的關(guān)鍵點(diǎn)知識(shí)，有益于學(xué)習(xí)和解題效果的提升，為之后的物理學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李晨光.高中物理的研討式解題模式探討——以曲線運(yùn)動(dòng)為例[J].農(nóng)家參謀，2017（21）：94.

[2]馮震東.高中物理曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)[J].農(nóng)家參謀，2017（14）：55.

[3]周 峰.對(duì)高中物理新教材“曲線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)內(nèi)容的商榷[J].教學(xué)與管理，2016（04）：75～76.

收稿日期：2018-5-21

作者簡(jiǎn)介：李博宇（2002-），男，湖南平江人。