高中物理解题技巧(等效替代法)

编辑:sx_xiexh

2013-12-10

除了课堂上的学习外,平时的积累与练习也是学生提高成绩的重要途径,本文为大家提供了高中物理解题技巧(等效替代法),祝大家阅读愉快。

等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究的一种方法。在中学物理中,合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、平均值、有效值等等,都是根据等效概念引入的。在学习的过程中,若能将此法渗透到对物理过程的分析中去,不仅仅可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷,而且对灵活运用知识,促使知识、技能、能力的迁移,都会有很大的帮助。

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行电路计算时画出标准化电路,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)等效力场: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力场,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具体过程时,常可用一些较简单的过程代替原来较复杂的过程。

(4)等效摆长:如双线摆,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统一起来,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受到的安培力与连接导线两端的通电直导线所受的安培力相同等。

举例说明:质量为M、带电量为+Q的小球,用长为L的绝缘线悬挂在竖直向下的匀强电场中的O点,电场强度大小为E,现把小球拉开偏角α=50,由静止释放,求小球到达最低点的时间。在这一题中,小球的运动可以等效成单摆的模型,我们利用类比的方法,认为小球是在匀强电场和重力场的复合场中运动,所受的等效“重力”为G`=Mg+QE,等效重力加速度为g`=g+QE/M。所以小球运动到最低点的时间是单摆运动周期的1/4。

中学物理解题目中等效替代法是一种常用而典型的思想方法。力的合成与分解、平均速度、等效电路、交流电的有效值等,实际上都是一种替代的方法。学生应清醒地认识此法的优点是可以——以少代多,以简代繁,以定代变,最终实现以易取难的复习目的。

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