物理解题方法..docVIP

物理解题方法（一）--“假设法” 一、什么叫假设法？ 假设法是一种研究问题的重要方法，是一种创造性的思维活动。 用假设法分析物体受力、用假设法判定物体运动、假设气体等温等容等压、假设临界进行计算判断，在物理解题中屡见不鲜。 其思维程序： 假设→推理得出结论→判断原结论是否成立？或得出原题结论（讨论） 二、几种常见假设法的应用 1、物理过程的假设 [例1]有一质量m=10-8kg、电量q=3×10-8c的带电粒子， 将它以V0=1m/s的速度，竖直射入两水平放置的金属板AB 间的匀强电场中，如图所示。已知两板间的距离d=0.02m,AB间的电势差U=400v。问带电粒子能否抵A达板？(取g=10) 分析：有三种可能过程：⑴不达A板⑵恰达A板然后返回⑶抵A板,与A板碰撞后返回。临界假设法：假设恰达A板，由动能定理得mgd-Uq=1/2mv2-1/2mv02解得v=无解故说明粒子不达A板，原设不成立。[例2]长100cm的均匀玻璃管中，有一段长15cm的水银柱(如图所示)。竖放时空气柱长为60cm。问缓慢地将玻璃管倒过来后，空气柱长为多少?(p0=75cmHg)分析：倒置后有三种可能：⑴水银一点不溢出⑵水银全部溢出⑶水银部分溢出。极端假设法⑴设水银一点不溢出由玻马得（P+h）L1S=(P-h)L2S，L2=90cm因（90+15）〉100所以水银必然溢出。⑵设水银恰好全部溢出，此时L3=100cm,同样由玻马定律解得P3=54cmHg因54cm,75cm所以水银不可能全部溢出。 上述二假设均不成立，则水银只能是部分溢出了。本题可解了（解略） 2、矢量方向的假设[例3]如图所示，长为L的轻质硬杆的一端连接一个质量为m的小球（其半径忽略不计）。杆的另一端为固定转动轴o,若他在竖自平面内做匀速圆周运动，转动周期T=2Л√(3L/g)，试求小球到达最高点时杆端对小球的作用力N。 分析：杆对球的作用力N可能是 ⑴拉力，方向竖自向下 ⑵支持力，方向竖自向上 方向需判定。假设为拉力则方向竖自向下且规定向下为“+”向，由牛二定律得 N+mg=m(2Л/T)2L 又T=2Л√(3L/g) 所以解得N=－2mg/3。 “－”号说明Ｎ的方向与原设方向相反，应向上。大小为2mg/3。 3、临界状态（或极端状态）的假设［例4］如图所示，一斜轨道与一竖自放置的半径为ｒ的半圆环轨道相连接。现将一光滑小球从高度为ｈ＝２．４ｒ的斜轨上由静止开始释放。试问小球脱离轨道时将做什么运动？ 分析：假设小球在圆周顶点恰脱离轨道，则v0=,由机械能守恒得 mgh1=mg2r+m(V0)2/2 解得h1=2.５ｒ＞ｈ＝２.４ｒ 所以，球只能在环轨的上半部某处脱离轨道，然后做斜上抛运动。 注：（若ｈ１＝ｈ，过顶点后将平抛运动） [例5]在加速行驶的火车上固定一斜面，斜面倾角θ=300,如图所示。有一物体静止在斜面上，试求当火车以下列加速度运动时，物体所受的正压力。⑴a1=10m/s2⑵a2=2.0m/s2。(设物体与斜面间的静摩擦系数μ=0.2，g取10) 分析：有三种可能⑴a极大，物体上滑⑵a极小,物体下滑⑶a恰好为临界值，物相对静止。 假设物车无相对运动，则f=o。由牛二定律得：Nsinθ=ma0 Ncosθ-mg=o 解得a0=gtgθ=5.7m/s2 讨论：5.7m/s2〉a2=2.0m/s2，物下滑 5.7m/s2a1=10m/s2,物上滑 [例6]一个质量为1kg的问题,用绳子a、b系在一根直杆上的A、B两点，如图所示。AB=1．６ｍ，ａ、ｂ长均为1m。求直杆旋转的转速ω=3rad/s时，a、b绳上的张力各是多大？ 分析：设临界ω0----b恰好拉直但Tb=0 Tasinα=mω02R Tacosα-mg=o ∴ω0=√(gtgα/R)=3.5rad/s ∵33.5 ∴直线b上无张力Tb=o→即可用力的合成分解求Ta。 一、什么叫构造法？ 对已知条件隐蔽，模型新奇，题文隐晦，常规方法难以奏效的物理题，在不改变原题所含的物理本质特征的条件下，对原题进行替换、重组、推广、限定．创造性活动，把原题改装成一个物理模型或情景清晰、熟悉、处理简捷、高效、巧妙问方法常规化的问题，以求得问题的简捷解决。这种方法称为“构造法”。 关键： ⑴抓物理本质特征→进行新图景的重构再建 ⑵依托于个人头脑中所拥有的常规解题模型、模式的数量和迁移水平。 2.常见的一些“构造法”的应用 1、构造特例、简化解题过程 2、构造相关的物理情景，降低解题难度 ３、构造图像，充分展示各物理量之间的关系 ４、构造模型，明确物理情景 构造特例、简化解题过程 ⑴思维程序 分析问题情景→抓住特殊值或极端情景→构造特例→特例分析→得出结论 ⑵关键：选好　①特殊值　　②极端值