普通物理论文怎么写物理论文

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1、!"#"年$月!!!!!!!!!桂林师范高等专科学校学报第!%卷!第&期!!总第’&期"()*+!"#"!!!!!!!!!,-./012-34.52506-/7128-22)9):-2+!%6-+&!!(.76-+’&"模型转换在普通物理解题中的应用"刘海英!何!南!桂林师范高等专科学校物理与信息技术系#广西桂林!;%#""#""摘!要#!从几道例题出发!阐明模型转换在物理解题中的应用""关键词#!物理模型#补偿法#对称性"中图分类号#!c%##!"文献标识码#!">"$!"#"%"&=

2、"#’>="&!!物理模型在物理教学中占有重要的地位#它把千例#%如图#所示#在半径为b#质量为>的均匀变万化的物理世界抽象为理想模型#突出了事物的主铝球内#挖去一个直径为b的球形空腔#空腔与表面要方面#是解决物理问题的重要手段$在物理解题中相切#在大球外有一质量为7的小球$大球&空腔&如果能够正确使用物理模型#则将简化解题过程$在小球球心共线#且大球中心到小球中心的距离为G$物理模型里#其中有一类具有对称性%如均匀球体&试求挖去空腔的大球对小球的万有引力$圆&无限长直均匀带电圆柱体&无限大均匀带电平面&薄圆环&无限

3、长直导线等$与这类模型相对应的某些物理量如电场强度#万有引力等具有对称性$由于这些物理量的对称性#在定积分的计算中#可以很方便地将其从积分号里提出来#从而简化计算$另一类是因空隙的存在而非对称的物体#但这些空隙形状具有图#!空腔铝球体对称性#因此可以通过补偿空隙的办法#即补偿法将其化为对称物体#我们称之为模型转换$实施模型转分析%挖去空腔后铝球不具有对称性#如果实施换后#物体由不对称变为对称#可以套用适用于对称填补#使其具有对称性就可以避免繁难的积分#直接物体的解题方法#便于求解$可见#恰当地使用模型套用球对称模型的

4、求法$该物体等效于一个质量为B的实心小球体$转换可以达到化繁为简#顺利地解决一类物理题的目>实心大球体和一个质量为T>的$解%填成的大球实心体!并设小球相对于大球的’’位矢为6"#其对小球的引力%K7’>76#!模型转换在力学中的应用#S3!/在力学问题里常遇到一些存在若干形状规则的空填充小球质量为%>BST>’隙物体#只要把相应的空隙补上#该物体就成为一个规’W’则的具有某种对称性的物体$在解决这类物理问题对小球的引力为%K!S3’T>76!J!/T"时#往往由于某些物理量分布的不对称性使问题复杂!化#这时直接应用

5、公式&定理求解相当复杂&烦琐#若把’’则KSK7’7’(#T#)6#VK!S3>7!!"这些空隙填满#物体成为规则的对称物体#就可以采用/!!!/TJ即为题设的空腔铝球体对小球的引力$对称模型的解法#达到顺利解决问题的目的$"(收稿日期)!"#"="!=#’(基金项目)桂林师范高等专科学校科研立项项目!92KX!""’&&"$(作者简介)刘海英!#$?!=!"#女#广西桂林人#桂林师范高等专科学校物理与信息技术系副教授#研究方向%理论物理*何!南!#$>%=!"#女#湖南江华人#桂林师范高等专科学校物理与信息技术系讲

6、师#研究方向为计算机应用$#’>!"#"年$月!!!!!!!!!桂林师范高等专科学校学报!!!!!!!!第!%卷第&期%总第’&期&!!模型转换在电磁学中的应用过实施填补!使其具有对称性"挖去空心圆柱的大圆柱等效于一个通以电流为;V;B的实心大圆柱和一个通以电流为T;B的小圆柱"解#根据安培环路定理’’:@9/)S@!)-S%"-;%"-;@S图!!空腔带电球体!)-半径为/的导体在圆柱轴上产生的磁感应强度在电磁学里!常用高斯定理和安培环路定理求电B为@%";!#ST场强度和磁感应强度!对于具有高度对称性的物体!!)

7、-半径为b的圆柱形导体在圆柱轴上产生的磁感其电场强度或磁感应强度也具有高度的对称性!可以应强度@!避免繁难的积分"!S"则空心圆柱体轴上的磁感应强度为@S@例!#如图!所示!在电荷体密度为(的均匀带电#V@!B球体中!存在一个球形空腔"如带电体球心c指向ST%";"!)-’!球形空腔c矢量用-表示!试证明球形空腔中任意例&#如图&所示!半径为b的半圆形导线1NI处’’点的电场强度为!d?S(-"于恒定磁场Z中!磁场方向垂直于纸面向里!求当导线&""以速度:向右匀速运动时!所产生的感应电动势"分析#本题由于带电体的形状

8、不对称!导致电荷分布的不对称以及电场强度分布的不对称!因此无法用高斯定理求电场强度的分布!但可以用补偿法把它转变为球对称!即实施模型的转换"挖去空腔的带电球体!在电学上等效于一个完全的!电荷体密度为的均匀带电大球体和一个电荷体(密度为=的均匀带电小球体的组合"大小球体在(空腔内@点产生的电场强度分别为?7’!?7’!则@点#!图&!恒定磁场’’