在vt圖像中斜率怎么求
來源:高考網(wǎng)整理 2023-01-30 20:24:25
V-t圖的斜率是加速度,曲線的V-T圖像里某一點的切線是瞬時加速度;曲線的V-T圖像里某一段的斜率是平均加速度。在物理中切線的斜率表示的是用微小變化量的比值來反映的物理量。
1在vt圖像中斜率怎么求
圖像的切線向上的方向與t軸的正方向的傾斜角為銳角時,斜率為正;
圖像的切線向上的方向與t軸的正方向的傾斜角為鈍角時,斜率為負;
圖像的切線向上的方向與t軸的正方向的傾斜角為零度的角時,斜率為0;
圖像的切線向上的方向與t軸的正方向的傾斜角為直角時,斜率不存在。
2用斜率表達物理量的限制條件
應(yīng)用斜率解決物理問題時,在應(yīng)用k=tanа時,若忽視限制條件,不考慮物理意義,容易出現(xiàn)數(shù)學(xué)與物理知識的矛盾,很多同學(xué)卻往往忽略這一點。
對于斜率,數(shù)學(xué)上是這樣定義的:
“直線傾角為а時,斜率k=tanа,0≤а≤∏”。它是在橫縱坐標軸標度相同時方能成立的。
例1:感應(yīng)電動勢E=ΔФ/Δt=tanа=斜率,依據(jù)原文中給定的已知條件,我們可以通過兩條途徑計算電動勢的數(shù)值。
解法一:由圖可見,如果以縱橫坐標增量的比值計算電動勢:
E= tanа=ΔФ/Δt=(20-5)/(4-1)=5(V)
解法二:若用E=tan45°=1V
上述計算,在角度相同(同是а)的情況下卻得到了不同的正切值,亦即兩種方法得到電動勢的數(shù)值是不同的。
由此可見,直線傾角а的大小與它所在的坐標系的橫縱坐標單位長度(標度)的取值有關(guān),標度不同就會有不同的а和tanа值。因此,用E= tan45°計算電動勢時,橫坐標t與縱坐標Ф單位長度必須取值相同時,才能有唯一的角度а和正切值tanа。原題所給圖形的橫縱坐標標度不一致,所以在這種情況下,就不能用斜率計算電動勢的數(shù)值。
在物理學(xué)中,用斜率tanа表達有關(guān)物理量往往比較簡潔明了,因此在物理量的表述上應(yīng)用頗多。但我們一定要注意限制條件:只有橫縱坐標標度相同時,才能用斜率tanа計算有關(guān)物理量,否則只能用縱橫坐標增量比值的計算方法。總之,我們在物理學(xué)習(xí)中,要把單純的數(shù)學(xué)知識運用同物理意義有機結(jié)合起來,而不是單純的套用公式而忽視物理意義,以免出現(xiàn)錯誤的多值結(jié)果。
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