中学物理思想方法

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1、中学物理思想方法白银市平川中学牟平在中学物理中常见的思想方法有好多，例如隔离法、整体法；运动合成法；图像法；分析法；等效代换法等等，均为中学物理中基本的思维方法。当然，也还有其他一些属于更巧、更简捷的思维方法。例如怎样随着审题而描绘物理情景；怎样分析物理过程；怎样寻找临界状态及与其相应的条件等等。因此，在学习物理知识之外，还要重视对各种物理思想方法的学习。中学物理中常用的物理思想方法有以下几点。一、等效法中学物理中的等效法一般可以分为效果等效和过程等效两类。如力的合成与分解，电阻、电容的串并联计算等为效果等效，而运动的合成，交流

2、电有效值都属于过程等效。例1．水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘轻线悬于O点。当球平衡时，轻线和竖直方向成θ角，如图-1。现给小球一个冲量，冲量方向和轻线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，问需要加的冲量至少多大？解析：利用等效法将电场力和重力的合力作用下的运动等效为在重力场中的运动来处理。设此两力的合力为F，小球的运动等效于仅受力F作用下的运动，和重力场中运动的情况一样，等效重力加速度ˊ=g/cosθ。再根据圆周运动和动量定理可计算。二、类比推理法类比推理是根据两个对象有部分属性相同或相似，而推出

3、他们其他属性可能相同或相似的推理。在中学物理中，将电场与重力场类比、磁场与电场类比等都是常用方法。例2．给你一个半径为r的小钢球，一块秒表，你能测出图-2中光滑弧形槽的半径R吗？解析：小钢球在弧形槽上运动时，始终受重力和沿半径指向圆心的弹力作用，与单摆摆球的受力情况类同，因此，当小球在槽内做小幅度的摆动时，将遵循相同的周期规律，只要测出T，则R可求。三、整体法与隔离法隔离法就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法，整体法就是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法。例3．质量为M的框架放

4、在水平面上，如图-3所示。一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，当框架对地面的压力为零的瞬间，小球的加速度的大小是多大？解析：(隔离法)隔离框架，当地面对框架的支持力为零时，框架受力如图4-甲所示，有F=Mg.；球受力如图4-乙，由牛顿第二定律，有F+mg=ma；就可算出小球的加速度。(整体法)整体研究物体系，只须分析物体系所受合外力。对框架、小球整体用牛顿第二定律就可。四、临界条件法临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种状态，分析临界问题的关键是寻找临界状态的条件。例4．如图5所示

5、，一平直的传送带以速度υ=2m/s匀速运行，传送带把A处的工件运送到B处，A、B相距L=10m。从A处把工件无初速度地放到传送带上，经过时间t=6s，能传送到B处，欲用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大？解析：A物体无初速度放上传送带以后，物体在摩擦力作用下做加速运动，因﹥。表明物体从A到B先做匀加速运动，后做匀速运动。物体匀加速运动的加速度a可得到，要使从A到B的时间最短，须使物体始终做匀加速运动，即υ=。五、图解法图解法就是用矢量图、位移（或速度）图像等通过物理规律和几何知识的有机结合求解物理问题的

6、一种方法。例5．如图6所示，质量为m的小球用细线悬挂在O点，并置于倾角为α的光滑斜面上，细线与竖直方向的夹角θ＞α.试分析：在斜面右移，的过程中，小球受到的细线拉力和斜面的支持力如何变化？解析：小球受力如图7所示，在θ逐渐减小的过程中，小球始终处于平衡状态，即表示三个力的有向线段首尾连接后组成封闭三角形。从矢量图形可以看出：在θ逐渐减小的过程中，拉力的大小、方向都在变化，拉力T先减小后增大，当T与F垂直，拉力最小。支持力F方向始终垂直斜面，大小不断减小，当θ=0°时F减为零。