李云鳳
摘 ? ?要: 追擊與相遇問題是初中物理計算方面的難題,可以用學過的參照物的方法,運用簡單的物理圖像進行計算,使計算簡單化,更容易讓學生掌握。
關鍵詞: 追擊 ? ?相遇 ? ?參照物 ? ?物理圖像
“追擊、相遇”問題是中學物理關于速度、距離和時間三者計算題的難點。在解決這類題型的時候,很多學生還沒有從小學解決數學應用題的思路中跳出來,所以會覺得這一類型的題十分難解和麻煩,不知道從哪里入手。其實,通過分析總結,我們不難發現,解決這一類型的題,通常都有一些規律可循,只要掌握了這些規律,追擊問題也就迎刃而解。本文就選擇參照物的方法對追擊和相遇問題進行了探討。
1.追擊問題
研究追擊問題的實質就是:研究兩個物體能否在相同的時刻達到相同的距離。在解決此類問題時,要抓住“兩個關系,一個條件”,兩個關系:時間關系和路程關系;一個條件:兩者速度相等。兩者速度相等往往是物體能否追上,或者是兩者距離最大、最小的臨界條件,是分析、判斷解題的入手點。下面我們將用到已經學過的參照物進行解題,這樣結合前面所學的知識,有利于學生更好地掌握。另外,從初中物理開始,學生就要習慣性地畫草圖輔助解題,這樣能對學習高中物理起到一定的幫助作用。
例1.一輛執勤的警車停在公路旁,當警員發現從她旁邊以v=8m/s的速度勻速行駛過的貨車有違章行為時,此違章車輛已經距警車400米。決定前去追趕,警車以12m/s的速度勻速去追,問:
(1)警車要多長時間才能追上違章車輛?
(2)警車追上貨車時距離追趕地是多少?
分析:本題中運動的物體是警車和貨車,我們可以選用前面學習過的參照物的知識解決這類追擊問題。我們可以將貨車視為參照物,這樣就可以認為貨車是靜止不動的,那么警車相對于貨車來講就是運動的,它相對貨車的速度為:V=V警-V貨。我們由V=S/t,可知速度與時間、路程必須一一對應。所以,相對速度對應相對的路程,則在追擊過程中,時間t等于兩者的相對距離除以兩者的相對速度。
解:(1)將貨車作為參照物,貨車是靜止的,警車相對貨車是運動的,則,v=12m/s-8m/s=4m/s,那么警車此時的相對速度為4m/s。
由v=得,t=,那么t==100s
(2)因為t=100s,由s=vt得:s=12m/s×100s=1200m
小結:在解決追擊問題時,我們選擇參照物的方法進行解題,一般選擇參照物有兩種方法:一是選擇地面為參照物,這種方法計算起來比較麻煩;二是根據題意選擇參照物,我們通常把被追的物體作為參照物。選定參照物后,我們針對參照物運動的物體進行分析,找出它的相對運動情況,即相對速度,在求相對速度時,我們會發現:“相對速度=速度大的-速度小的”,再根據“兩個關系,一個條件”確定兩物體的物理關系,進行列方程求解。總的來講,追擊問題的公式為:
追擊時間=
2.相遇問題
相遇問題和追及問題的本質是相同的,我們要讓學生在追及問題的基礎上對相遇問題的運動地方、運動方向、運動時間有充分的認識,讓他們知道相遇問題的四大特征:運動地點(異地)、運動時間(同時)、運動方向(相向)和運動結果(相遇)。和追擊問題一樣,在解相遇問題時,要抓住“兩個關系,一個條件”。
例2.甲、乙兩車分別從相聚8千米的A、B兩地同時出發,相向而行,甲車的速度是80km/h,乙車的速度是120km/h,問:甲、乙兩車多久后相遇?
分析:本題中,我們仍然選擇參照物的方法進行求解。我們選擇的甲車或是乙車為參照物都可以,我們現在選擇乙車為參照物,那么乙車相對甲車來講是靜止不動的,那么甲車相對乙車是運動的。在追擊問題中,我們認為相對速度是速度大的減去速度小的,但是在相遇問題中,我們的速度不再是這樣的。在平常生活中,在相向行駛的兩車錯車時,我們會覺得迎面而來的車的速度非常大,所以,現在甲車的相對速度變為:v=v+v,即兩者速度之和。然后根據物理關系列方程。
解:以乙車為參照物,甲車相對乙車的運動速度為v=v+v,v=80km/h+120km/h=200km/h,由v=得t=
則t==0.04h
小結:在解決相遇問題時,我們仍采用選擇參照物的方法,這樣就降低難度,選擇兩個物體中的一個作為參照物,另一個相對于參照物而言的運動情況就十分簡單明了。在相遇問題中,相對速度變為兩個速度之和,不再是追擊問題中的速度之差,這一點要注意區別追擊與相遇。相遇問題,我們可以寫為:相遇時間=。
3.結語
追擊和相遇問題比較抽象,所以本文針對追擊和相遇問題,運用選擇參照物和畫物理圖像的方法將抽象的問題轉化為比較直觀明了的物理圖像,從而解決此類型的題目,使計算更簡便,學生也更容易接受。