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41 实际问题中运动模型的构建

免费读1261字2024-07-22

  老师:大家好,这节课我们一起来讨论一下在实际问题中运动模型的构建问题。本节课的学习目标及任务,一、进一步理解自由落地运动、平抛运动、匀速圆柱运动等运动模型的特征。二、能在实际运动问题中构建相应的模型,解决具体的问题。首先我们来回顾一下我们学习过的典型的运动模型,当物体受到的力为零或力荷速度贡献的时候,物体做直线运动。关于直线运动,我们学习过的两种典型的理想化的运动模型,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动。物体在做匀速直线运动的时候,它的速度是不变的,它的位移随时间均匀增加,x等于VT。当物体做匀变速直线运动的时候,它的速度随时间是均匀变化的,VT等于V0加上at,位移,x等于V0T加上1/2at方。

  老师:自由落体运动就属于一种典型的云变速直线运动。当物体保持初速度为零,自由下落的时候,如果只受重力的作用,那么这个运动我们就称为自由落体运动。物体在做自由落体运动的时候,它的速度VT等于GT,下落的高度h等于1/2gt方。当物体受到的力和速度不贡献的时候,物体将作曲线运动。我们学习过的两种曲线运动的典型的模型是抛体运动和圆柱运动。

  老师:抛渠运动式云变速曲线运动。研究抛体运动的方法是运动的合成与分解。我们以平抛运动为例,平抛运动是物体具有水平方向的初速度,只受重力作用下的曲线运动。把平抛运动沿水平方向和竖直方向分解,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,所以水平方向它的速度是不变的,位移随时间均匀增加。竖直方向VY等于GTY等于1/2GT方。

  老师:那么经过时间t之后,这个物体运动到哪儿?速度达到多少?我们再根据运动的合成达到的速度。v等于根号下vx方,加上vy方,它的方向我们用速度角来表示。滩进的Alpha等于VY比VX。经过时间t的位移,l等于根号下x方,加上y方方向,用位移角来描述位移角的正切,探定的Theta等于y比x。

  老师:物体做圆周运动的时候,需要满足的则是指向圆心的合力或分力提供向心力,即fn等于mv方比r。这些就是我们前面所学习到的典型的运动模型。那么在遇到实际问题的时候,我们如何构建模型来解决问题?通常对于一个实际问题的解决,要经过以下四个步骤,首先进行信息的识别,其次进行问题的表征,然后进行模型的构建,最后解决问题。信息的识别就是仔细审题,清楚认识问题发生的条件。问题的表征就是在信息识别的基础上,通过树立分析运动状态及过程分析,利用画示意图、图表等方式,在头脑中形成对问题的全面清晰的认识。在对问题全面清晰的认识基础上,通过突出主要因素,忽略次要因素,构建合理的运动模型,这就是模型的构建。最后根据所见模型所遵循的规律,就能够最终解决问题。

  老师:我们来看一道例题,有一种闪光相机,它的曝光时间是固定不变的,现在我们要估测一下相机的曝光时间,大家其实可以暂停思考一下,如果让你估测一个相机的曝光时间,你能

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