專題六物理思想與物理方法.ppt

專題六 物理思想與物理方法,三、等效法 等效法是物理思維的一種重要方法，其要點是在效果不變的前提下，把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為較簡單或常見的問題.應(yīng)用等效法，關(guān)鍵是要善于分析題中的哪些問題(如研究對象、運動過程、狀態(tài)或電路結(jié)構(gòu)等)可以等效.,專題六 物理思想與物理方法,【例5】如圖6-5(甲)所示電路甲由8個不同的電阻組成，已知R1=12，其余電阻阻值未知，測得A、B間的總電阻為4，今將R1換成6的電阻，則A、B間的總電阻是多少?,圖6-5,專題六 物理思想與物理方法,【解析】此題電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難找出各電阻間串、并聯(lián)的關(guān)系 由于8個電阻中的7個電阻的阻值未知，即使能理順各電阻間的關(guān)系，也求不出它們連結(jié)后的總阻值.但是，由于各電阻值一定，連結(jié)成電路后兩點間的電阻值也是一定的，我們把R1外的其余部分的電阻等效為一個電阻R，如圖電路乙所示，則問題將迎刃而解.由并聯(lián)電路的規(guī)律得： 4=12R/(12+R) R=6R/(6+R) 解得R=3,專題六 物理思想與物理方法,【例6】如圖6-6所示，一個“V”型玻璃管倒置于豎直平面內(nèi)，并處于E=103v/m、方向豎直向下的勻強電場中，,圖6-6,專題六 物理思想與物理方法,一個帶負(fù)電的小球，重為G=10-3N，電量q=210-6C，從A點由靜止開始運動，球與管壁的摩擦因數(shù)=0.5.已知管長AB=BC=2m，傾角=37，且管頂B處有一很短的光滑圓弧.求： (1)小球第一次運動到B時的速度多大? (2)小球運動后，第一次速度為0的位置在何處? (3)從開始運動到最后靜止，小球通過的總路程是多少? (sin37=0.6，cos37=0.8),專題六 物理思想與物理方法,【解析】小球受到豎直向上的電場力為F=qE=210-3N =2G，重力和電場合力大小等于重力G，方向豎直向上，這里可以把電場力與重力的合力等效為一個豎直上的“重力”，將整個裝置在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180就變成了常見的物理模型小球在V型斜面上的運動.如圖6-7所示，,圖6-7,專題六 物理思想與物理方法,(1)小球開始沿這個“V”型玻璃筒運動的加速度為 a1=g(sin-cos)=10(sin37-cos37)=2m/s2 所以小球第一次到達(dá)B點時的速度為: (2)在BC面上，小于開始從B點做勻減速運動，加速度的大小為: a2=g(sin+cos)=10(sin37+cos37)=10m/s2 所以，速度為0時到B的距離為 s=v2/2a2=0.4m,專題六 物理思想與物理方法,(3)接著小球又反向向B加速運動，到B后又減速向A運動，這樣不斷地往復(fù)，最后停在B點.如果將全過程等效為一個直線運動，則有： mglsin=mgcosL 所以 L=ltan/=3m 即小球通過的全路程為3m.,專題六 物理思想與物理方法,四、排除法解選擇題 排除法又叫篩選法，在選擇題提供的四個答案中，若能判斷A、B、C選項不對，則答案就是D項.在解選擇題時，若能先把一些明顯不正確的答案排除掉，在所剩下的較少選項中再選擇正確答案就較省事了.,專題六 物理思想與物理方法,【例7】如圖6-8，在光滑水平面上有A、B兩個小球，它們均向右在同一直線上運動，若它們在碰撞前的動量分別是pA=12kgm/s，pB=13kgm/s(向右為正方向)，則碰撞后它們動量的變化量pA及pB有可能的是() A.pA =4kgm/s pB =-4kg m/s B.pA =-3kg m/s pB =3kg m/s C.pA =-24kg m/s pB =24kg m/s D.pA =-5kg m/s pB =8kg m/s,專題六 物理思想與物理方法,【解析】依題意：A、B均向右運動，碰撞的條件是A的速度大于B的速度，碰撞時動量將由A向B傳遞，A的動量將減少，B的動量將增加，即pA0，pB0，故A是錯誤的.根據(jù)動量守恒定律應(yīng)有：pA=pB.所以D是錯誤的，C選項中，A球的動量從12kgm/s變?yōu)?12kgm/s，大小不變，因而它的動能不變，但B球動量增大到37kgm/s，動能增大，說明碰撞后系統(tǒng)的動能增加，這不符合能量守恒定律.所以只有B選項正確.,專題六 物理思想與物理方法,五、微元法 一切宏觀量都可被看成是由若干個微小的單元組成的.在整個物體運動的全過程中，這些微小單元是其時間、空間、物質(zhì)的量的任意的且又具有代表性的一小部分.通過對這些微小單元的研究，我們常能發(fā)現(xiàn)物體運動的特征和規(guī)律.微元法就是基于這種思想研究問題的一種方法.,專題六 物理思想與物理方法,【例8】真空中以速度v飛行的銀原子持續(xù)打在器壁上產(chǎn)生的壓強為P，設(shè)銀原子打在器壁上后便吸附在器壁上，銀的密度為.則器壁上銀層厚度增加的速度u為多大?,專題六 物理思想與物理方法,【解析】銀原子持續(xù)飛向器壁，打在器壁上吸附在器壁上速度變?yōu)?，動量發(fā)生變化是器壁對銀原子有沖量的結(jié)果. 設(shè)t時間內(nèi)飛到器壁上面積為S的銀原子的質(zhì)量為m，銀層增加的厚度為x. 由動量定理Ft=mv.又m=Sx. 兩式聯(lián)立得Ft= Sxv，整理變形得： P=F/S=Sxv/t= vu. 所以:u=P/v.,專題六 物理思想與物理方法,六、作圖法 作圖法就是通過作圖來分析或求解某個物理量的大小及變化趨勢的一種解題方法.通過作圖來揭示物理過程、物理規(guī)律，具有直觀形象、簡單明了等優(yōu)點.,專題六 物理思想與物理方法,【例9】某物體做初速度不為0的勻變速直線運動，在時間t內(nèi)通過的位移為s，設(shè)運動過程中間時刻的瞬時速度為v1，通過位移s中點的瞬間速度為v2，則( ) A.若物體做勻加速直線運動，則v1v2 B.若物體做勻加速直線運動，則v1 v2 C.若物體做勻減速直線運動，則v1 v2 D.若物體做勻減速直線運動，則v1 v2,專題六 物理思想與物理方法,【解析】初速度不為0的勻加速直線運動與勻減速運動的圖像如圖6-8(a)、(b)所示，,圖6-8,專題六 物理思想