理想化方法在解题中的应用.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第 1～2期 中学物理教学参考 Vo1．34 NO．1～2 2005年 1～2月 PhysicsTeachinginMiddleSchools Jan～Feb．2005 理想化方法在解题中的应用 杨建庭 (山西省太原市大众中学 030024) 由于客观事物具有质的多样性，它们的运动规律 所示)，则此后飞机将向左转弯 往往是非常复杂的，不可能很容易地认识清楚，因此， D．尾翼末端的垂直尾翼上的舵向右旋转 (如图3 在研究问题的过程中就需要抓住事物的本质特征，忽 所示)，则此后飞机将向右转弯 略次要因素或无关因素，经过科学抽象建立理想化模 解析 为了简化问题，设飞行员拉动操纵杆前飞 型．用理想模型代替客观原型的研究方法就是理想化 机正在做水平匀速直线运动，此时飞机受到的重力、竖 方法．理想化方法是一种科学思维方法，是物理科学研 直方向空气的举力、牵引力和水平方向的风力作用，合 究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法，应用理想 力为零．此时对研究飞机的航速、飞行距离及飞行时间 化方法可使问题的处理大为简化，从而更便于去认识 而言，则可把飞机当作质点．但是，当需要调整飞机的 和掌握客观事物及其变化规律． 飞行姿态时，飞行员拉动操纵杆使水平尾翼的舵或垂 一 、 理想化客体模型 直尾翼的舵改变了原来的状态，这时飞机的大小和形 物理学中的“质点”“点电荷”“点光源”“理想气体” 状对所研究的问题来说就不再是次要因素。而成为影 等都是从客观原型中抽象出来的理想化客体模型(简 响飞行姿态的主要因素．因此，这时就不能把飞机看做 称理想模型)．建立理想模型的关键是正确理解理想模 是质点，而应该把飞机看做是有固定转轴(过质心且垂 型与客观原型问的关系．一个客观原型在研究的l司题 直机身方向的水平轴)的物体了． 中应抽象为怎样的理想模型，必须遵循具体问题具体 当飞行员拉动操纵杆使尾部两侧的水平尾翼上的 分析的原则． 舵向上翘起 (如图2所示)时，相对于飞机的水平风力 例 1 如图1所示为飞机尾部的示意图．水平尾 作用在舵上，产生了对转轴的顺时针方向的力矩．使飞 翼包括水平安定面 (固定部分)和水平舵 (可转动部 机绕转轴顺时针方向转动，机头向上偏转，于是飞机将 分)，垂直尾翼包括垂直安定面和垂直舵．舵的作用是 向上飞行．可见选项A正确而选项B错误． 调整和控制飞机的飞行姿态．若一架飞机正在做水平 当飞行员拉动操纵杆使尾翼末端的垂直尾翼上的 直线飞行时，飞行员拉动操纵杆，使( ) 舵向右旋转 (如图3所示)时，相对于飞机的水平风力 作用在舵上，产生了对转轴的顺时针方向的力矩，使飞 机绕转轴顺时针方向转动，机头向右偏转，于是飞机向 右转弯．可见选项 D正确而选项 C错误．故本题正确 前 飞拯水平舵峨葡答案为选项AD． 飞行方向 。＼向 例2 假设地球表面不存在大气层，那么人们观 · ＼ 水平尾翼 察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相 比较 图1 图2 图3 ( ) A．尾部两侧的水平翼上的舵向上翘起 (如图2所