搜索
专题六物理思想与物理方法三、等效法等效法是物理思维的一种重要方法，其要点是在效果不变的前提下，把较复杂的问题转化为较简单或常见的问题.应用等效法，关键是要善于分析题中的哪些问题(如研究对象、运动过程、状态或电路结构等)可以等效.专题六物理思想与物理方法【例5】如图6-5(甲)所示电路甲由8个不同的电阻组成，已知R1=12Ω，其余电阻阻值未知，测得A、B间的总电阻为4Ω，今将R1换成6Ω的电阻，则A、B间的总电阻是多少?图6-5专题六物理思想与物理方法【解析】此题电路结构复杂，很难找出各电阻间串、并联的关系由于8个电阻中的7个电阻的阻值未知，即使能理顺各电阻间的关系，也求不出它们连结后的总阻值.但是，由于各电阻值一定，连结成电路后两点间的电阻值也是一定的，我们把R1外的其余部分的电阻等效为一个电阻R′，如图电路乙所示，则问题将迎刃而解.由并联电路的规律得：4=12R′/(12+R′)R=6R′/(6+R′)解得R=3专题六物理思想与物理方法【例6】如图6-6所示，一个“V”型玻璃管倒置于竖直平面内，并处于E=103v/m、方向竖直向下的匀强电场中，图6-6专题六物理思想与物理方法一个带负电的小球，重为G=10-3N，电量q=2×10-6C，从A点由静止开始运动，球与管壁的摩擦因数=0.5.已知管长AB=BC=2m，倾角=37°，且管顶B处有一很短的光滑圆弧.求：(1)小球第一次运动到B时的速度多大?(2)小球运动后，第一次速度为0的位置在何处?(3)从开始运动到最后静止，小球通过的总路程是多少?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)专题六物理思想与物理方法【解析】小球受到竖直向上的电场力为F=qE=2×10-3N=2G，重力和电场合力大小等于重力G，方向竖直向上，这里可以把电场力与重力的合力等效为一个竖直上的“重力”，将整个装置在竖直平面内旋转180°就变成了常见的物理模型——小球在V型斜面上的运动.如图6-7所示，图6-7专题六物理思想与物理方法(1)小球开始沿这个“V”型玻璃筒运动的加速度为a1=g(sin-cos)=10×(sin37°-cos37°)=2m/s2所以小球第一次到达B点时的速度为:(2)在BC面上，小于开始从B点做匀减速运动，加速度的大小为:a2=g(sin+cos)=10×(sin37°+cos37°)=10m/s2所以，速度为0时到B的距离为s=v2/2a2=0.4msmlav/2222221专题六物理思想与物理方法(3)接着小球又反向向B加速运动，到B后又减速向A运动，这样不断地往复，最后停在B点.如果将全过程等效为一个直线运动，则有：mglsin=mgcosL所以L=ltan/=3m即小球通过的全路程为3m.专题六物理思想与物理方法四、排除法解选择题排除法又叫筛选法，在选择题提供的四个答案中，若能判断A、B、C选项不对，则答案就是D项.在解选择题时，若能先把一些明显不正确的答案排除掉，在所剩下的较少选项中再选择正确答案就较省事了.专题六物理思想与物理方法【例7】如图6-8，在光滑水平面上有A、B两个小球，它们均向右在同一直线上运动，若它们在碰撞前的动量分别是pA=12kg·m/s，pB=13kg·m/s(向右为正方向)，则碰撞后它们动量的变化量△pA及△pB有可能的是()A.△pA=4kg·m/s△pB=-4kg·m/sB.△pA=-3kg·m/s△pB=3kg·m/sC.△pA=-24kg·m/s△pB=24kg·m/sD.△pA=-5kg·m/s△pB=8kg·m/s专题六物理思想与物理方法【解析】依题意：A、B均向右运动，碰撞的条件是A的速度大于B的速度，碰撞时动量将由A向B传递，A的动量将减少，B的动量将增加，即△pA＜0，△pB＞0，故A是错误的.根据动量守恒定律应有：△pA=△pB.所以D是错误的，C选项中，A球的动量从12kg·m/s变为-12kg·m/s，大小不变，因而它的动能不变，但B球动量增大到37kg·m/s，动能增大，说明碰撞后系统的动能增加，这不符合能量守恒定律.所以只有B选项正确.专题六物理思想与物理方法五、微元法一切宏观量都可被看成是由若干个微小的单元组成的.在整个物体运动的全过程中，这些微小单元是其时间、空间、物质的量的任意的且又具有代表性的一小部分.通过对这些微小单元的研究，我们常能发现物体运动的特征和规律.微元法就是基于这种思想研究问题的一种方法.专题六物理思想与物理方法【例8】真空中以速度v飞行的银原子持续打在器壁上产生的压强为P，设银原子打在器壁上后便吸附在器壁上，银的密度为.则器壁上银层厚度增加的速度u为多大?专题六物理思想与物理方法【解析】银原子持续飞向器壁，打在器壁上吸附在器壁上速度变为0，动量发生变化是器壁对银原子有冲量的结果.设△t时间内飞到器壁上面积为S的银原子的质量为m，银层增加的厚度为x.由动量定理F△t=mv.又m=Sx.两式联立得F△t=Sxv，整理变形得：P=F/S=Sxv/△t=vu.所以:u=P/v.专题六物理思想与物理方法六、作图法作图法就是通过作图来分析或求解某个物理量的大小及变化趋势的一种解题方法.通过作图来揭示物理过程、物理规律，具有直观形象、简单明了等优点.专题六物理思想与物理方法【例9】某物体做初速度不为0的匀变速直线运动，在时间t内通过的位移为s，设运动过程中间时刻的瞬时速度为v1，通过位移s中点的瞬间速度为v2，则()A.若物体做匀加速直线运动，则v1＞v2B.若物体做匀加速直线运动，则v1＜v2C.若物体做匀减速直线运动，则v1＞v2D.若物体做匀减速直线运动，则v1＜v2专题六物理思想与物理方法【解析】初速度不为0的匀加速直线运动与匀减速运动的图像如图6-8(a)、(b)所示，图6-8专题六物理思想与物理方法在图6-8(a)、(b)上分别作出中间时刻所对应的速度v1，根据图线下方所围的面积即为运动物体所通过的位移，将梯形分为左右面积相等的两部分，作出位移中点对应的速度v2,可见不论是匀加速运动还是匀减速运动，都是v1＜v2.故本题答案应选B、D.