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时间:2019-06-02
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1、北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255一.方法介绍等效法是科学研究中常用的思维方法之一,它是从事物的等同效果这一基本点出发的,它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理,其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度,它也是物理学研究的一种重要方法.用等效法研究问题时,并非指事物的各个方面效果都相同,而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中,我们通常可以把所遇到的等效分为:物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.二.典例分析1.物理量等效在高中物理中,小到等效劲度系数
2、、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等;大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等,都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去,可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.例l.如图所示,ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点,而且清华北大家教中心家教电话:010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255把一质量m=100g、带电q=10-4C的小球,放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动
3、。(g=10m/s2)求:(1)它到达C点时的速度是多大?(2)它到达C点时对轨道压力是多大?(3)小球所能获得的最大动能是多少?例1.【解析】(1)、(2)设:小球在C点的速度大小是Vc,对轨道的压力大小为NC,则对于小球由A→C的过程中,应用动能定律列出:…………………①在C点的圆轨道径向应用牛顿第二定律,有:……………………………②解得:………③清华北大家教中心家教电话:010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255化、转换、分解复杂问题,能够更加明确研究对象的物理本质,以利于问题的顺利解决.高中物理中我们经常遇到此类问题,如运动学中的逆向思维、电
4、荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等.的状态或过程的一种思维方法.例3.矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度为l,在两个短边上均接有阻值为R的电阻,其余部分电阻均不计.导线框的位置如图所示,线框内的磁场方向及分布情况如图,大小为.一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好.起初导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动.试求:清华北大家教中心家教电话:010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255回路总电阻1分回路感应电流2分棒匀速运动时有F=F安=Bil解得:2分(2)导体
5、棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等.实际上,我们在学习新知识时,经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理.例4.如图所示,R1、R2、R3为定值电阻,但阻值未知,Rx为电阻箱.当Rx为Rx1=10Ω清华北大家教中心家教电话:010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255时,通过它的电流Ix1=lA;当Rx为Rx2=18Ω时,通过它的电流Ix2=0.6A.则当Ix3=0.lA时,求电阻Rx3.应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,用平行于导轨且功率恒为6w的牵引力牵引一根质量m
6、=0.2kg,电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab由静止动势,回路中有感应电流,ab棒受安培力方向沿导轨向下,由P=Fv清华北大家教中心家教电话:010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255可知,随着棒速度增加,牵引力将减小,安培力增大,棒的加速度减小,稳定时有:牵引力等于安培力和棒重力沿导轨向下的分力之和,在导轨平面内,有清华北大家教中心家教电话:010—62561255
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