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文档简介

1、.:.;清点常用的物了解题方法江西省萍乡市上栗中学彭俊昌摘要:本文总结了十种常用的物了解题方法,以大量的例题,从实战的角度全面解读各种方法的解题要点,对指点第二轮专题复习有一定的自创作用。关键词:常用的十种物了解题方法;例题及解答和点评在高中物理总复习中,知识内容的复习是非常重要的一环,只需将考试阐明中规定的知识内容无一脱漏地熟练地贮藏好,才有能够应对知识面覆盖广泛的高考试卷;但要在决战高考中获得全面的胜利,还必需全面掌握攻破这些试题的战略战术,也就是要具备一定的解题方法。方法掌握得多了,面对变化莫测的高考试卷,才会临危不惧,从容应对。本文总结了常用的十种解题方法,并配有大量针对性强的例题加以

2、阐明,置信对复习备考特别是第二轮专题复习有一定的协助 。一、最常用的两种方法1分析1.1 什么是分析法分析法是将未知推演复原为知的思想方法,用分析法研讨问题时,需求把问题化整为零,然后逐渐引向待求量。详细地说也就是从题意要求的待求量出发,然后按一定的逻辑思想顺序逐渐分析、推演,直到待求量完全可以用知量表达为止。因此,分析法是从未知到知,从整体到部分的思想过程。1.2 分析的三个方面1在空间分布上可以把整体分解为各个部分:如力学中的隔离,电路的分解等;2在时间上把事物开展的全过程分解为各个阶段:如LC电路的充电放电等各个阶段;3对复杂的整体进展各种要素、各个方面和属性的分析。1.3 分析的三个根

3、本环节1化整为零:对整体进展肢解,把部分从整体中剥离出来;2逐个认识:分析各部分的特殊本质,这是分析中重要的一环,也是确定相关物理规律的根据;3建立联络:沟通各部分之间的相互关系。1.4 几种常用的分析方法及其运用1要素分析:这是对事物的各个成分、要素和构成方式的分析。是一种粗线条的,浅层次的,大体的分析,但能使我们了解事物的概略,便于从整体上认识事物的本质特征,也为进一步的细致分析奠定了根底。2定性分析:是一种判别性的分析,用来确定事物能否具有某种属性或成份,以及事物开展变化的趋势等。在物理问题中经过定性分析不仅可以初步把握问题的性质和特点,了解有关物理量的相互依赖关系,也为进一步的定量分析

4、打好根底。3定量分析:是对事物作精细的数量上的分析。事物的量变和量变是严密联络和相互制约的,对任何事物的深化研讨都离不开定量分析,在许多物理问题中,更多的也必需依赖于定量分析。4因果分析:定性分析是处理“怎样样的问题,定量分析是处理“有多少的问题,因果分析是处理“为什么的问题。因果关系是物了解题中在知条件和未知结果间寻觅联络的根本思想方法。5元过程分析法:是物理学研讨中的一种特殊的分析方法,也称“微元法。即把研讨对象分割为无限多个无限小的部分,或把物理过程分解为无限多个无限小的部分,然后抽取其中的一部分加以研讨。经过对所抽取的这一小部分的研讨,就可以认识整体或全过程的性质和规律。例1如图-1所

5、示电路中,当滑动头P向下挪动时,各电表的示数如何变化?图-1解析:P向下挪动时,电阻R4增大,根据串并联电路等效电阻的关系可知外电路的总电阻R外增大;由闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流减小,所以安培表A1的示数减小;路端电压增大,即伏特表V1的示数增大;由部分电路的欧姆定律可知,电阻R1两端的电压减小,即伏特表V2的示数减小;电阻R3两端的电压等于路端电压减去R1和R2两端电压,所以R3两端电压增大,即V3增大;经过R3的电流增大,所以经过R4的电流减小,即A2的示数减小。点评:此题是一道典型的定性分析的问题,经过滑动变阻器的变化,运用部分电路和闭合电路的欧姆定律,来判别电路中部分和整体电

6、流和电压的变化。在分析时化整为零、逐个认识、建立联络、环环相扣。例2如图-2所示,一个带有塞子的容器充有一定量的空气,其压强PP0P0为外界大气压。当把塞子拔掉时,外界空气最初以多大的速率冲进容器?设空气密度为。图-2解析:设小孔的截面积为S,最初冲进容器的这一薄层空气厚度为x,那么其质量为m=Sx。作用在这一薄层上指向容器内的压力合力F=P0-PS,由动能定理得: 。解得: 。点评:由于外界空气进入容器是一个延续变化地过程,最初是接近小孔边缘的一薄层空气在内外压强差的作用下冲入容器,因此可以取这一薄层空气作为研讨对象进展分析。此题充分表达了“微元分析法的特点:截取物理过程中极细小的一个区间,

7、极少量的一部分空气作为研讨对象进展分析。在许多类似问题中,都需求对许多细微对象的积累才干得到解答。 2综合法综合法是将知推演到未知的科学思想方法。用综合法研讨问题时,需从知量出发,瞄准待求量,寻根求源,逐渐推理,弄清从知量可求出哪些未知量,直至找出与待求量的关系,列出关系式求解待求量。因此,综合法是从知到未知,从部分到整体的思想方法。2.1 分析和综合的关系:有分有合,交叉地运用分析与综合的方法,才干对客观事物有一个全面的深化的认识。在研讨和求解中学物理问题时,同样需求采用这种有分有合的思想方法。2.2 从能量角度综合:能量是沟通各个物理景象和物理过程的最根本的属性,直接从整个过程的能的转化和

8、守恒的观念出发,可免去许多的对复杂的细节变化的处置,直达问题的症结所在。这是综合思想的又一详细表达。 例3如图-3所示,光滑的程度轨道衔接一个半径为R的光滑半圆轨道,在程度轨道上有2002个质量一样的小球,除第1号小球外,其它小球均静止。第1号小球以初速度0碰撞第2号小球,在碰撞过程中损失初动能的1/2002,第2号小球碰撞第3号小球,在碰撞过程中损失第2号小球初动能的1/2002;第3号小球又碰撞第4号小球,依次碰撞下去,每次碰撞均损失前一小球初动能的1/2002,最后第2002号小球恰好能沿半圆轨道到达最高点,试求第1号小球的初速度。图-3解析:设第1号球与第2号球碰撞后的速度分别为1和2

9、,由动量守恒定律得: 由动能关系得: 由以上两式解得: 由于每次碰撞所遵照的规律完全一样,分析归纳可得经2001次碰撞后,第2002号球获得的速度为:由于第2002号球恰好能运动到圆轨道的最高点,所以对第2002号球,根据机械能守恒定律有:在最高点有:由以上各式解得: 点评:此题经过第1、2号小球弹性碰撞的分析,经过分析归纳,逐渐推理,推导出第2002号小球碰撞的速度,表达了综合法从知到未知,从部分到整体的思想方法。例4如图-4所示,程度放置的光滑金属导轨相距为L,左端经过电键K与电池相连,电池电动势为E,内电阻为r,光滑金属棒AB的质量为m,用两条悬线程度吊起,并刚与两导轨严密接触,方向与两

10、导轨垂直,匀强磁场竖直向上,磁感应强度为B。合上K后,棒AB在磁场力作用下向右飘起,升高的最大高度为h。设从合上开关到棒AB分开导轨所阅历的时间为t,那么t内电源做功为多少?图-4解析:杆飘起过程中安培力消逝,杆的机械能守恒: 通电瞬间AB杆遭到安培力的作用,对AB杆由动量定理得:t时间内电源做的功为:W=qE解以上三式得:点评:此题综合运用机械能守恒定律、动量定理和功能关系列方程,但要留意不同阶段所运用的规律不同,所以要充分分析各阶段金属棒的受力和运动特点,合理选用适当的物理规律。二、最重要的两种方法1隔离法1.1 什么是隔离法:指对物理问题的某些研讨对象或某些过程、形状从系统或全过程中隔离

11、出来进展研讨的方法。1.2 隔离法适用的几种情况:1求解某个物体的力和运动如衔接体中的某个物体;2求解某段运动中物体的运动规律;3求解物体间的相互作用;4运用适用于单个或可视为单个物体的物理规律如牛顿运动定律、动量定理、动能定理。1.3 运用隔离法解题的根本步骤:1明确研讨对象或过程、形状。选择隔离对象的原那么一是要包含待求量,二是要使所列方程数尽能够地减少;2将研讨对象从系统中隔离出来,或将研讨对象的某段过程,某种形状从运动的全过程中隔离出来;3对被隔离的研讨对象、过程、形状分析研讨,画出某形状下的受力图和某阶段的运动过程表示图;4寻觅未知量和知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解。1

12、.4 常见的几种运用隔离法的情况:1隔离研讨对象:为了求解涉及系统中某个物体的力和运动,寻求与该物体有关的所求量与知量之间的关系,必需将某个物体从系统中隔离出来。2隔离运动过程:物体往往会参与几个运动过程,为了求解涉及某个运动过程的物理量,寻求所求量与未知量之间的联络,必需将某个运动过程从运动的全过程中隔离出来。3隔离的优化选择:一些物理问题中,往往涉及几个研讨对象和几个运动过程,为了使解题快捷,必需仔细审题,提示物理景象的本质,优化选择所要隔离的某个研讨对象和某段运动过程。例5置于程度地面上的长方体被一斜截面分成A、B两部分,如图-5所示,其中=37,且A、B两部分质量相等,mA=mB=1k

13、g。今A、B在一程度力F作用下一同向右以加速度a运动,假设A与地面的动摩擦因数A=0.75,B与A和地面间均无摩擦,取g=10m/s2。求加速度a的大小。图-5解析:对A、B两物体进展受力分析如图-5所示。对A在程度方向由牛顿第二定律得:FNsinNA=ma对A在竖直方向由平衡条件得:Ncos+NA=mg 对B在程度方向由牛顿第二定律得:Nsin=ma 由以上三式解得: 点评:此题是一道常见的运用隔离法解答的问题,分别隔离A、B两物体进展受力分析,再找到两物体受力与加速度的关系,列出平衡方程和动力学方法即可求出待求量。例6质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端衔接,弹簧的下端固定在地面上,平衡时弹簧

14、的紧缩量为x0,如图-6所示。一物块从钢板正上方间隔 为3x0的A点自在下落,打在钢板上并立刻与钢板一同向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。知物块质量为m时,它们恰能跨到O点。假设物块质量为2m,仍从A点自在落下,那么物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O点的间隔 。图-6解析:物块自在下落到与钢板碰撞前的瞬间机械能守恒: ,解得:物块与钢板撞击的过程中动量守恒: ,解得:紧缩弹簧后再回到O点的过程中机械能守恒,设开场时弹簧的弹性势能为EP: ,可解得: 物块的质量为2m时,碰撞前速度仍为0,设碰撞后速度为2,由动量守恒得: ,可解得:系统回到O点时

15、的速度为v,碰前弹性势能仍为EP,那么由机械能守恒定律得: ,解得:到达O点后,物块与钢板分别,物块作竖直上抛运动,上升的高度为:.点评:此题是一个多过程、多形状的标题,解题时必需将每个过程和形状隔分开来,再分析每个隔离过程或隔离形状的运动和受力特点,选用恰当的物理规律列方程,再寻求未知量和知量之间的关系。2整体2.1 什么是整体法:指对物理问题的整个系统或整个过程进展研讨的方法。2.2 整体法研讨适用的几种情况:1当只涉及系统而不涉及系统内某些物体的力和运动时,可整体分析对象。2当只涉及研讨运动的全过程而不涉及某段运动时,可整体分析过程。3当运动适用于系统的物理规律如机械能守恒定律,动量守恒

16、定律解题时,可整体分析研讨对象和整体分析运动全过程的初末形状。4当可采用多种方法解题时,可整体优化解题方法。5整体法不仅适用于系统内各物体坚持相对静止或匀速直线运动,而且也适用于各物体间有相对加速度的情况。2.3 常见的几种运用整体法的情况:1整体研讨物体系:当求解时不涉及系统中某个物体的力和运动,而只需取几个物体组成的系统作为研讨对象,就可寻求所求量与知量之间的关系,那么取系统为研讨对象,加以整体分析研讨。当运用适用于物体系的物理原理,定律时应取系统为研讨对象。2整体研讨运动全过程:当所求的物理量只涉及运动的全过程而不用分析某一阶段的运动情况时,可经过整体研讨运动的全过程处理问题。这对于处置

17、变力和难以分析运动过程和寻觅规律的问题,显示出极大的优越性。3整体变换物理图象:对于一些多次变化的对称问题,运用几何作图的方法将物理景象或物理过程对称展开,把一系列不延续的变化转化为一延续变化的整体过程,让待求量与知量间的关系变得简单明了。4整体的优化选择:整体的优化选择包括优化选择所研讨的系统,所研讨的运动过程,所研讨的物理图景及所运用的解题方法等。优化选择时,能够涉及上述的一个或几个方面。例7如图-7所示,质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度为0时拖车忽然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现。假设汽车的牵引力不断未变,车与路面的动摩擦因数为,那么拖车刚停

18、下时,汽车的瞬时速度是多大?图-7解析:以汽车和拖车系统为研讨对象,全过程系统受的合外力一直为 ,该过程阅历时间为,末形状拖车的动量为零。全过程对系统用动量定理可得: 。点评:此题中既将汽车和拖车作为一个整体,又将全部运动过程作为一个整体,表达了整体法解题的优越性。但这种方法只能用在拖车停下之前,由于拖车停下后,系统受的合外力中少了拖车遭到的摩擦力,因此合外力大小不再是M+ma。例8如图-8所示,P为位于某一高度处的质量为m的物块,B为位于程度面上的质量为M的特殊长木板,mM=110,平板与地面间的动摩擦因数为=2.0010-2。在板的上外表上方,存在着一定厚度的“相互作用区域,如图中划虚线的

19、部分,当物块P进入相互作用区时,B便有竖直向上的恒力f作用于P,f=amg,a=51,f对P的作用使P刚好不与B的上外表接触;在程度方向P、B之间没有相互作用力,知物块P开场自在落下的时辰,板B向右的速度为0=10.0m/s。P从开场下落到刚到相互作用区所经过的时间为T0=2.00s。设B板足够长,保证物块P总能落入B板上方的相互作用区,取重力加速度g=9.80m/s2。问:当B开场停顿运动那一刻,P曾经回到过初始位置几次?图-8解析:木板B在摩擦力作用下作减速运动直至停顿,但P未进入和P进入相互作用区时,B所受的摩擦力不同,假设可以把这两个摩擦力和它们所作用的时间求出,那么可用动量定理求解。

20、P未进入相互作用区时,B受的摩擦力为:。P进入相互作用区时,B遭到的摩擦力为: 。设P在相互作用区下落所继续的时间为T,那么对P在下落的整个过程中由动量定理得:,可解得:T=0.04s。对B在整个运动过程中运用动量定理得: 。代入数据可解得:n=11.1,取整数为n=11。所以当B停顿运动时,P已回到初始位置11次。点评:这是一道难度很大的力学综合题,但是当我们对研讨对象的受力和运动情况进展全面的分析后,发现分别对P和B在全过程中用整体法列方程可以带来意想不到的简便。三、事半功倍的两种方法1图象法物理图象就是在坐标系中绘出的表示两个相关物理量之间关系的函数图线,它能直观笼统地展现两个物理量之间

21、的联络。物理图象含有明确的物理意义,表达详细的物理内容,描画明晰的物理过程。利用图象解题时,要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量,区分图象中相关物理量正负值的物理意义,留意分析各段不同函数方式的图线所表征的物理过程,留意图线的物理意义,明确图线并不是物体运动变化的轨道。例如,要留意图线的斜率、截距、图线与坐标轴所围“面积所代表的物理量。例9老鼠分开洞穴沿直线前进,它的速度与到洞穴的间隔 成反比。当它先进到离洞穴间隔 为d1的甲处时速度为1,那么它先进到离洞穴间隔 为d2乙处时的速度是多少?从甲处到乙处需求用去的时间又是多少?图-9解析:由于 ,所以:,可得:.因与d成反比,那么 与d成正比,

22、所以作出的 与d的图象应为过原点的直线,如图-9所示。图象下的面积即为老鼠从甲处到乙处所用的时间,那么: .点评:这道题也可用微元法解答,但很复杂,且要用到特殊的数学处置方法,但用图象法时,既直观又简单,虽然速度与间隔 d成反比,其图线为曲线,但1/与d却成正比,其图线为直线,再利用图象下的面积即为时间,即可轻松求得答案。例10将质量为2m的长木板静止放在光滑程度面上,如图-10a所示,一质量为m的小铅块可视为质点以程度初速度0由木板左端恰能滑至木板右端与木板相对静止,铅块运动中所受摩擦力一直不变。现将木板分生长度与质量相等的1、2两段后紧挨着仍放在程度面上,让小铅块仍以一样的初速度0由木块1

23、的左端开场滑动,如图b所示,那么以下判别正确的选项是A小铅块仍能滑到木板2的右端与木板坚持相对静止B小铅块滑过木板2的右端后飞离木板C小铅块滑到木板2的右端前就与木板坚持相对静止D图b所示过程产生的热量少于图a所示过程产生的热量图-10解析:a图中铅块和长木板的0-t图象分别如图中红色直线所示,t1时辰铅块恰好到达木板的右端,ABO的面积表示木板的长度。b图中铅块在t2时辰滑上木块2,之后铅块的速度图线不变,木块2的图线如图中绿色直线所示,由图线可知最后铅块和木块2有一样的速度,即铅块不会飞离木板,且此时的相对位移即图中四边形的面积小于木板的长度即图中三角形的面积。所以b图中产生的热量小于a图

24、中产生的热量。正确答案为CD。点评:此题用图象法可以非常直观地把两种情况下铅块和木板的运动情况表示出来,而且根据v-t图象下的面积表示物体的位移,可以知道铅块相对木板的位移即为图中三角形或四边形的面积。2估算法2.1 常见的估算问题1经过建立理想化物理模型估算:如将分子视为球体、将气体要分子占据的空间视为立方体等;2根据物理规律估算:如以地球绕太阳作圆周运动来估算太阳的质量等;3根据物理常数估算:如阿伏加德罗常数、1mol气体在标态下的体积为22.4L等;4根据日常物理知识估算:如普通人的体重为50kg,骑自行车的速度为10m/s等;5经过忽略次要要素估算:如忽略摩擦、忽略物体的大小等;6经过

25、近似计算与平均值估算:如估算地球大气质量时取压强平均为规范大气压等。2.2 估算法处理问题时应留意的几点1估算结果并不要求很准,普通只需求一到两位有效数字,但数量转化必需准确,计算过程能正确运用近似处置的思想方法,使答案符合情理。2估算一无直接公式可套,它要求用物理学研讨问题的方法,视复杂的实践问题为理想模型和理想过程,抓住景象的本质进展求解。3估算往往文字简约,显性知条件少,待求与知量之间的联络隐蔽,这就要求解题能从生活与消费实践中寻觅条件,从问题的字里行间寻觅突破口。例11知地球半径约为6.4106m,空气的摩尔质量约为2910-3kg/mol,一个规范大气压约为1.0105Pa,利用以上

26、数据可估算出地球外表大气在规范形状下的体积为 A41016m3B41018m3C41020m3D41022m3解析:根据大气压产生的缘由可知地球外表大气的质量为M=P04R2,所以地球外表大气在规范形状下的体积为:思索到答案中的系数均为4,所以我们只需计算一下指数即可,很快可得正确答案为B。点评:这是一道题意新颖,联络生活实践的好题。正确掌握估算方法和原那么,可以快速得到正确答案,节省珍贵的考试时间。例12试经过估算,阐明飞鸟对飞机的要挟。飞机的飞行速度为400m/s.解析:鸟相对飞机的速度可以为等于400m/s,设飞鸟的质量为m=1kg,身体长L=40cm,撞击过程中其质心运动了20cm,那

27、么相互作用时间: ,由飞鸟由动量定理得: ,所以 .点评:处理此题的关键是对一些物理量的数值进展设定,如鸟的质量,鸟的身体长度等,但设定这些物理量的值时,一定要根据实践情况,取普通的能够情况,不可取一些特殊情况。四、出奇制胜的两种方法1等效法1.1 什么是等效变换:等效变换是物理学中常用的一种思想方法。中学物理中的合力与分力,运动的合成与分解,总电阻和总电容等都是在等效思想支配下引进的概念。1.2 等效的根本原那么:坚持“效果一样是等效的独一要求或准那么。必需留意,等效变换时坚持的效果一样,仅是对所研讨的问题而言的,不能认不等效对象与原对象“全同。1.3 等效的普通方法:从效果一样寻觅等效关系

28、,确定等效对象,在中学物理中主要有以下几种情况。1瞬时效果:这种情况是针对研讨对象某一瞬间特性去确定等效对象。如由于弹簧振子在振动过程中的每一瞬间都和做匀速圆周运动的小球在直径上的投影点结合,因此一个简谐振动可以等效于一个匀速圆周运动在直径上的投影点的运动。2平均效果:这是从研讨对象在某段时间中运动的平均效果去确定等效关系。中学物理中经常遇到的平均阻力,平均压强、平均速度、平均电流、平均电动势等,从思想方法的意义上,都可以以为是从平均效果上作一种等效变换。3整体效果:通常也可从研讨对象总体效果出发确定等效关系。如双线摆、等效电源、等效电阻和等效电容等,都属于整体效果的一种等效变换。从整体效果上

29、确定等效关系,并不限于某种详细的构造,它可以有多种方式。1.4 中学物理中常见的几种等效的情况:1等效电路:等效电路的含义很广,无论上求等效电阻可进展电路计算时画出规范化电路,以及把电路中的某一部分的作用等效为一个电源等,都可归并于等效电路。2等效能场:物体做加速运动时,可引入一个等效重力场,把运动问题转化为平衡问题。当物体在同时有重力、电场力、磁场力的复合力场中运动时,也可以引入一个等效能场,把复合场中的问题简化为类似于重力场中的运动问题。3等效过程:当我们只对物体运动变化的初始条件和最终条件感兴趣,并不计较于中间所发生的详细过程时,常可用一些较简单的过程替代原来较复杂的过程。4等效摆长:如

30、双线摆,竖直方向振动的弹簧振子均可用等效摆长。5曲直互换:在物理学中曲和直在一定条件下可以完美地一致同来,可以相互转化。如一个物体沿圆周运动,在极短时间内可以看成是直线运动,一条弯曲的通电导线在垂直于磁场的平面内遭到的安培力与衔接导线两端的通电直导线所受的安培力一样等。例13一个半圆形的薄电阻片,如图-11a所示夹在两块导体板之间时,测得电阻为R,那么如图b所示夹在导体板间时测得的电阻为多少?图-11解析:将图中的半圆形电阻片分成两个四分之一薄片,设每个四分之一薄片的电阻为R0,那么a图中相当于两个电阻R0并联,所以总电阻R0=2R在b图中相当于两个电阻R0串联,所以b图中的总电阻Rb=2R0

31、=4R。点评:此题从效果一样中寻觅等效关系,利用分解的方法一分为二,从而快速找到两部分的串并联关系。例14如图-12所示,倾角为 =37o的光滑绝缘斜面处在程度向右的范围足够大的匀强电场中,场强E=103N/C,有一质量为m=310-3kg的带电小球,以速度=1m/s沿斜面匀速下滑,取g=10m/s2。在小球沿斜面下滑到某一时辰撤去斜面,小球在以后经时间t=0.2s内的位移大小是多少?图-12解析:撤去板后小球作类似平抛运动,其等效重力加速度为 。x轴方向小球作匀速直线运动,位移:x=t=10.2m=0.2m。y方向小球作匀加速运动,位移: 。所以0.2s内小球的位移: 。点评:带电小球作类平

32、抛运动是一类常见的问题,处理的关键是找到等效重力加速度,再按平抛运动的分解方法将研讨对象的运动分解为两个适当的方向即可。2假设法2.1 什么是假设:假设是人们以一定的阅历资料和知现实为根据,或以已有的科学实际和技术为指点,对未知现实可景象的缘由及其规律所作的一种有一定推测性或假设性的阐明。它是阅历资料和科学实际之间的一座桥梁。科学的开展离不开假设,在中学物理的学习和解题中也经常需求假设。2.2 中学物理中常用的一些假设方法1物理条件的假设:对研讨对象假设一些外部或内部的条件,想象某些形状这是常用的一种方法。如假设是均质物体,不计摩擦,受恒力作用,悬绳不可伸长,气体的质量一定等。2物理过程的假设

33、:物理过程是指研讨对象从一个形状到另一个形状阅历的变化。由于研讨对象从一个确定的形状变化到另一个确定的形状时,中间过程可以有不同的方式。因此,为了研讨问题的需求,我们也能够对物体所阅历的过程作不同的假设。它的详细方式主要有以下两个方面: 并合、肢解物理过程:把物体所阅历的客观过程并合起来,使原来延续发生的物理过程看成一个分立的过程;反过来也可以把某一个过程肢解成几个过程,把原来瞬息间完成的过程分解、延缓、放大,宛如电影特技中的“慢动作。 调整、变换物理过程:对物体所阅历的客观过程,根据需求重新组合或想象一些其它的过程。 对于几个矢量的方向相互牵制时,可先恣意假设某一个矢量的方向为正方向。3矢量

34、方向的假设:在实践物理问题中,涉及到矢量及其规律时,必需先规定一个正方向。关于矢量方向的假设,主要有以下几种情况: 以物体的运动方向或某阶段的运动方向假设为矢量的正方向。 以物体的加速度方向或受力方向假设为矢量的正方向。4临界形状的假设:临界形状是指物质的形状或某些物理性质发生突变的关节点。在这个点前后会构成两个明显的阶段,物体的运动形状、受力特征、某些物理量都会发生突变。因此,处置能够存在有临界形状的问题,关键是分析清楚物理过程,留意临界前后的不同特征。5极端情况的假设:普通地说,当研讨物理问题时,将其中的某些物理量取它们的极端值对这个问题作一些极端情况的想象,这样的思想方法就称为极端假设法

35、。 利用极端假设法可以化难为易,便于判别变化趋势或找出有关结果。尤其是当某些问题从自变量和应变量的函数出发思索比较困难,关系比较隐蔽,难以判别或需求经过计算时,采用极端假设法往往有神奇的作用。 利用极端假设法可以对计算结果作初步检验,方法是对计算结果取自变量的极端值或特殊值代入检验,如结果是合理的,可初步判别所得结果是准确的。例15用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以0=6m/s的速度在光滑的程度地面上运动,弹簧处于原长.质量为4kg的物块C静止在前方,如图-13所示。B与C碰撞后二者粘在一同运动。求:在以后的运动中,A的速度有能够向左吗?为什么?图-13解析:假设A在某时辰的速度向

36、左,此时A的速度为A,B、C的速度为B,弹簧的弹性势能为EP,由动量守恒定律得:2m0=mA+M+mBB、C碰撞后的瞬间共同速度为,由B、C动量守恒得:m0=M+m,解得=2m/sB、C碰撞后系统包括弹簧由机械能守恒定律得:解以上各式得: ,很显然,EP0,而弹簧的弹性势能不会小于零,所以假设不成立,故A的速度不能够向左。点评:此题的假设法,也就是一种反证的方法,由假设条件再推证一些物理规律或物理量与现实不符,从而得出假设条件不成立。这种方法在判别类物理问题中很常见,希望大家加以领会。例16如图-14所示,在半径为r的圆柱形区域内充溢与圆柱轴线平行的匀强磁场,一长为 的金属棒MN与磁场方向垂直

37、地放在磁场区域内,棒的端点M、N恰好放在磁场边境的圆周上。知磁感应强度B随时间t均匀变化,其变化率为 ,求其MN中产生的电动势。图-14解析:由题意可知,MN上有感应电动势,这种感应电动势无法直接计算。但假设留意MN的长为 ,结合题意,可假设两根与MN完全一样的金属棒,它们与MN棒一同刚好构成圆的内接正三角形,如图中的MP和NP。由法拉第电磁感应定律可知,这一回路中的感应电动势为MN上的感应电动势应为全电路的1/3,所以 .点评:假设法是指对于待求解的问题,在与原题所给条件不相违背的前提下,人为地加上或减去某些条件,以使原题方便求解的方法。利用假设法处置某些物理问题,往往能突破思想妨碍,找出新

38、的解题途径,化难为易,化繁为简。此题就是根据题意假设两根与MN完全一样的金属棒,使MN与它们构成圆的内接正三角形,进而利用法拉弟电磁感应定律求解的。五、不可忽视的两种方法1模型法物理模型是根据一定的物理景象,规律和条件建立起来的。各种典型的物理模型有其特有的分析方法。假设我们能对所分析的物理过程,物理景象经过科学的笼统,剔粗取精,去伪存真,复原为典型的物理模型,将极大地提高我们的解题才干。近年来,随着物理高考试题对才干调查的力度加大,实际联络实践的试题逐渐成为一种趋势。但考生试卷的得分情况并不理想,其重要缘由之一就是不少同窗不会经过物理的思想、方法去将它笼统成一个典型的物理模型或过程。从某个角

39、度讲,如今的物理试题调查的就是学生的建模才干。例17介子由两个夸克构成,而夸克之间的相互作用相当复杂。研讨介子可经过用高能电子与介子做非弹性碰撞来进展。由于碰撞过程难于分析,为掌握其主要内涵,人们开展了一种简化了的“分粒子模型,其主要内容为:电子只和介子的某部分比如其中一个夸克做弹性碰撞,碰撞后的夸克再经过介子相互作用把能量和动量传动给整个介子。“分粒子模型可用下面的简化模型来论述:一个电子的质量为m1,动能为E0,与介子的一个夸克A质量为m2做弹性碰撞,介子里另一个夸克B的质量为m3,夸克间以一根无质量的弹簧相连,如图-15所示。碰撞前夸克处于静止形状,弹簧处于自然长度。试求碰撞后:1夸克m2所获得的动能;2介子作为一个整体所具有的以弹簧的弹性势能方式代表的介子的最大内能。图-15解析:由于电子与夸克做弹性碰撞,符合动量守恒和能量守恒定律,碰撞后夸克A所获得的动能可由动量守恒和动能守恒关系式直接得出;在夸克A与夸克B相互作用的过程中,由题意知,可以类比为夸克间以一根无质量的弹簧相连且弹簧处于自然长度,介子作为一个整体具有的最大内能即是弹簧处于最大紧缩形状时的弹性势能,由于弹簧处于最大紧缩形状时,两夸克的速度相等,此紧缩过程可看做夸克发生非弹性碰撞。1设碰撞前电子的速度为0,碰撞后电子与夸

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