荐张世斌机械功率图象的分析策略.doc

@内容摘要:收集、整理和加工信息能力是科学探究能力的基本素养,是新课程标准的一项基本要求。而图象信息问题是训练学生获得这一能力一条重要途径。功率图象就是功率随某个物理量的变化趋势,包含着这一过程中某个力的功率的特殊时刻的值或对应实际过程的量,学生从图象获取信息,并对有关信息进加工、整理,理清各变量之间的关系,从而为解题找到已知条件或联系方式。这类问题的来源广泛,形式灵活,关键是获取有效信息,基础是物理规律的掌握与“识图”,突破障碍方法是对信息加工、整理的技巧与有效的物理建模方式,图象描述的过程翻译与关健状态的物理量的捕捉往往是解题突破点。关健词:功率图象方法指导张世斌(1968-),男,甘肃武威人,中学一级教师,主要从事中学物理教学研究收集、整理和加工信息能力是科学探究能力的基本素养,是新课程标准的一项基本要求。而图象信息问题是训练学生获得这一能力一条重要途径。功率图象就是功率随某个物理量的变化趋势,包含着这一过程中某个力的功率的特殊时刻的值或对应实际过程的量,学生从图象获取信息,并对有关信息进加工、整理,理清各变量之间的关系,从而为解题找到已知条件或联系方式。这类问题的来源广泛,形式灵活,关键是获取有效信息,基础是物理规律的掌握与“识图”,突破障碍方法是对信息加工、整理的技巧与有效的物理建模方式,图象描述的过程翻译与关健状态的物理量的捕捉往往是解题突破点。一、将图象翻译为过程,对应寻找量的关系例,.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼-”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如下图甲所示),相关标准参数3为:体积1m、质量750kg,最大潜水深度4500m,(不考虑海水密度变化,×10kg/m,g取10N/kg)。乙甲2(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承受海水的压力增加了多少,(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大,(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如上图乙所示,图中P=3P。求t时刻起重装置对“金枪鱼”的拉311力(不考虑水的阻力)。337解析:海面下2000m处的压强为:p,ρgh,×10kg/m×10N/kg×2000m=2×10Pa11337下潜至最大潜水深度处压强为:p,ρgh,×10kg/m×10N/kg×4500m=×10Pa22777增加的压强为:Δp,p,p,×10Pa,2×10Pa,×10Pa21由F,pS得探测窗口承受海水的压力增加:7-424ΔF=ΔpS=×10Pa×20×10m=5×10N(2)由于“金枪鱼”搜寻任务完成后,静止漂浮在海面上,所以有F,G。浮,ρVg,G,mg,得ρVg,mg又由F排排浮750kgm3,,,V排33,1,10kg/m333露出海面体积为:V=V,V=1m,=(3)由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海