物理过程分析例谈

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1、物理过程分析例谈朱建康曾有同学问过我这样的问题：学物理最难的是什么？我的回答是：学物理最困难的是对一个具体的物理过程作出准确、透彻地分析。因为这除了要求你対物理知识（概念与规律）有一个正确，全而的认识外，还要求你在应用这些知识去分析物理过程吋掌握一些技巧与方法。很多同学在物理学习中都有着相似的体会：老师讲课能听懂，帖也能够看明白，就是题H不会做，即使“会”做也易错。这恰恰说明了“应用物理知识对物理过程作出正确、透彻的分析”往往耍比“掌握物理知识”更为困难。本文试图对“物理过程分析”做一点研究,希望在“把握住物理过程分析的耍点”这个问题上能给同学们一点

2、帮助。一、概念的理解与过程的分析因为任何物理过程都必须借助于一系列的物理概念才能描述清楚，所以在对物理过程进行分析时，首先要对描述物理过程的物理概念作出止确的理解和准确的把握。例1：两个带同种电荷的导体球间相互作用的静电力（）A、A、一定是斥力；B、一定是引力；C、C、可能是斥力，也可能是引力；D、可能为零。错解：因为“两个带同种电荷的导体球间相互作用的静电力”实际上指的就是“两个导体球所带的同种电荷间相互作用的静电力”，而电荷间相互作用的静电力遵从所谓“同性相斥，异性相吸”的定性规律，所以比例应选A。错因分析：“同性相斥，异性相吸”的静电作用定性规

3、律是不容置疑的。上述分析错误的原因在于对“两个带同种电荷的导体球间相互作用的静电力”这一概念的理解出现了偏差,对“两个带同种电荷的导体球间相互作用的静电力”这句话的准确的理解应该是指“两个导体球上所有电荷间相互作用的静电力”。出错的原因就在于混淆了“两个导体球所带的同种电荷”和“两个带同种电荷的导体球上的所有电荷”这两个不同的概念，前者只指导体球上的“净电荷”，而后者除了包插前者外，还包括由于静电感应现象而产生的等量异种感应电荷。止确地理解了这两个物理概念后，就不难给出正确的解答。正解：考虑到“两个导体球上所有电荷”除了包括原來所带的同种电荷外，还包

4、括山于静电感应而产生的筹量异种感应电荷，同吋考虑到两球上的同种电荷相距较远而异种电荷相距较近的分布特征，（如图1）于是根据所谓“同性相斥，异性相吸”以及“静电力大小与电荷间距离平方成反比”的有关规律可知：此例的正确答案应选C、Do市此例町见，市于过程必须要川概念來描述，所以准确把握概念的物理意义是正确分析物理过程的先决条件。二、阶段的划分与过程的分析一个较为复杂的物理过程，往往是由儿个不同的阶段连接而成。由于组成整个过程的各个阶段具备不同的特征，遵循不同的规律，因此对这类过程的分析，一般需要首先把各个阶段作出合理的划分，以便在各个不同的阶段中运用不同

5、的规律去反映其不同的特征，从阳把'整个物理过程分析得清晰、透彻。:_例2：如图2所示，光滑水平血上的木块被弹簧固结在，—墙上，在子弹沿水平方向射入木块并随木块一起把弹簧压缩—厂宀“至最短的整个过程中，子弹、木块及弹簧所组成的系统的动（图*＞）・'量和机械能的变化情况为（）A、动屋守恒，机械能守恒；B、动量守恒，机械能不守恒；C、动量不守恒，机械能守恒；D、动量不守恒，机械能不守恒。错解：因为在子弹水平射入木块并随木块一起压缩弹簧至最短的过程中，系统在竖直方向上所受外力平衡，在水平方向只受到墙的弹力，但墙的弹力并未做功，所以系统的动量将发生变化，而系统

6、的机械能则保持不变。故选C。错因分析：由于没能把组成整个过程的，具备不同特征，遵循不同规律的阶段合理地划分开来，以至使在对整个过程进行分析吋很难把握准整个过程到底受到哪些规律的制约，进而导致错误的判断，其实题目所述“子弹沿水平方向射入木块并随木块一起压缩弹簧至最短”的整个物理过程，是由所谓“射入”和“压缩”这两个特征截然不同的阶段连接而成的。止确区分和把握这两个阶段的不同特征，是求解此例的关键。正解：将题述的整个过程划分为“射入”和“压缩”两个阶段，“射入阶段“是指从子弹刚击中木块起到子帅与木块相对静止时止的短暂过程，在此阶段中，木块尚未來得及床缩弹

7、簧，故系统所受合外力为零，而保证了总动量不变，但由于子弹与木块间的相互作川（相当于完全非弹性碰撞），系统的机械能减少；“压缩阶段”则是指获得共同速度的子弹与木块压缩弹簧直至共同速度减为零的过程，在此阶段中，山于墙的弹力的作用，系统的动量逐渐减为零，注意到墙的弹力不做功，故系统的机械能保持不变（逐渐减少的动能转化为弹性势能）。这就是说：“射入阶段”系统的动量守恒而机械能减少；“压缩阶段”则正相反，系统的机械能守恒而动量减少。丁•是对整个过程來说，动量和机械能均将减少，故正确答案应选分析整个解题过程可知，要对由具备不同特征，遵循不同规律的不同阶段所组成的

8、较为复杂的物理过程作出正确的分析，首要问题是对过稈作出合理的划分。三、状态的把握与过程的分析任何物理过程都是