电门,中学物理中非线性物理量处理对策及运用写作策略

一、 理由的

物理现象中物理量之间有着着制约联系，联系可总结验证物理定律、定理及物理公式．有些物理量之间有着着线性联系，有些物理量之间有着着非线性联系. 通常图象法是解决上述理由的比较直观的途径，但图象法在解题中遇到非线性变化联系时，就只能定性探讨而定量计算. 实际上在处理这样的非线性数据或理由时，转化的思想，将非线性变化联系转化为线性变化联系，将曲线变化规律转化为直线变化规律，这样有助于浅析理由和定量求解.

二、 非线性转化为线性的处理对策

在物理实验和解题时，常常会遇到非线性的两个物理量，若以这两个物理量为坐标，所得的图象为曲线，此时找到两个物理量之间的定量联系. 这时就去寻找呈线性联系的自变量和因变量. 再以这两个变量为坐标，将图象由曲线转变为直线. 那么如何去转化？其对策是：以物理规律和实验原理出发，找出非线性的两个物理量的联系式，并数学移项变形，找到合适的线性联系，然后其斜率和截距来求解. 比如力学实验中通常测量的数据是位移s和时间t，而在情景中，这两个物理量成非线性联系，下面就在的理由中来探讨其转化的对策.

三、 非线性转化为线性对策的运用

1. 转化为■-t图象

例1如图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度. 一斜面上安装有两个光电门，光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器出遮光片以光电门甲至乙所用的时间t. 转变初中数学教学论文光电门甲的位置多次测量，每次都使滑块以同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示.
完成下列填空和作图：
（1） 若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所的联系式是；
（2） 表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出■-t图线；
（3） 由所画出的■-t图线，滑块加速度的大小a= m/s2（保留2位数字）.
剖析：本题是光电门的装置在斜面上测物体运动的加速度，实验中，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并用计时器出遮光片以光电门甲至乙所用的时间t，设加速度为a，光电门乙时的瞬时速度vt，则由运动学公式可得s=vtt-■at2，由公式可知s和t成二次联系，作s-t图象是曲线，为了探讨理由，处理的对策是：作■-t，即表达式：■=-■at+vt，作出图象是直线，成线性联系，图象的斜率k=-■a，截距b=vt.

2. 转化为s-t2图象

例2图3是“探讨匀变速直线运动”实验中的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示.
①OD间的距离为cm.
②图4是实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2（保留三位数字）.
剖析：本题是打点计时器探讨匀变速直线运动，毫米刻度尺测出A、B、C、D、E到O点的距离s，再打点计时器打出的计数点计算出距O点的时间t，则由运动学公式可得s=■at2，可知s和t成二次联系，作s-t图象是曲线，为了探讨理由，处理的对策是：作s-t2图象是直线. 图象的斜率k=■a.

3. 转化为■-s图象

例3现要实验验证机械能守恒定律. 实验装置如图5所示：桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片光电门的平均速度看做滑块B点时的瞬时速度. 用g表示重力加速度.完成下列填空和作图.
（1） 若将滑块自A点由静止释放，则在滑块以A运动至B的中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为. 动能的增加量可表示为. 若在运动中机械能守恒，■与s的联系式为■=.
（2） 多次转变初中数学教学论文光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
以s为横坐标，■为纵坐标，在答题卡上对应图6位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=
×104m-1·s-2（保留3位数字）. 由测得的h、d、b、M和m数值计算出■-s直线的斜率k0，将k和k0比较，若其差值在试验允许的范围内，则可此实验验证了机械能守恒定律.
剖析：本题是光电门和气垫导轨的装置来验证机械能守恒定律. 实验中s表示A 、B 两点间的距离导轨上，B点有一光电门，测量遮光片经过光电门时的挡光时间t. 多次转变初中数学教学论文光电门的位置，测量相应的s与t值. 由机械能守恒定律可得Mgs■-mgs=■（M+m）（■）2，由公式可知：s和t成二次幂函数联系，作s-t图象是曲线，为了探讨理由，处理的对策是：作■-s，即■=■s，作图象是直线，成线性联系，图象的斜率k=■.

四、 结束语

上述的运用，在处理对策的中，线性物理量和转化前的非线性物理量之间的联系：有比值联系，如■-t；有平方联系，如s-t2；有平方倒数联系，如■-s，…. 当然在不同的情景中还会有更多其他的联系. 处理对策了对物理规律和实验原理的迁移革新能力. 在平时的教学中，要培养学生图象解决理由的意识，当物理量成非线性联系时，应洞察两个物理量的变化联系，掌握这类理由的处理对策，以线性联系角度建立合适的坐标，来解决的物理理由.■