处理物理问题的常用十法

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1、处理物理问题的常用十法等、反、逆、换、数、虚、试、极、对、模一、等效法：等效法是科学思维的基本方法之一，它是在保持对研究问题具有相同效果的前提下，通过对物理模型或过程的变换，将复杂的实际问题转化为简单的理想问题来研究的思维方法。1、动力学的等效法利用合力与分力具有等效性，将较为复杂的力学问题转化为相对较简单的问题，然后再去利用已有的物理力学规律去列方程，这样将会大大降低解题难度。例题1：如图所示，半径为R的大球O1被内切地半径为R/2的小球O2，余下部分均匀地带有正电荷Q。今在两球心的连线O1O2的延长线上，距大球球心的距离为r（r

2、小球所受的库仑力？解析：q所受的库仑力等效为以下两个力的合力，其一是半径为R、单位体积带电+ρ的均匀导体球对他的斥力；其二是半径为R/2、单位体积带电-ρ的均匀导体球对他的引力。而每个导体球的又与位于球心位置的等量点电荷等效。O1O2q将代入后，得2、电路问题的等效法有关电路的分析和计算，虽然涉及到的物理过程和能量的转换情况较为单一，但是即使在是在元件确定的情况下，线路的连接方式却是千变万化，并且有些电路图中的元件连接方式并非一下就能看明白或用常规的方法解题太过于繁琐，这就需要在计算之前对电路和元件的连接方式进行分析，并且画出等效电路图进行分析。这样就很容易解决问

3、题并且大大地加快解题速度。等效电源定理包括电压源等效（戴维南定理），和电流源等效（诺顿定理）两个定理。其中，电压源等效定理在电路故障诊断中应用较多，其内容是：任何一个线性的有源二端网络对外电路而言，可以用一个电压源来等效代替。其中：等效电压源的电动势E（或源电压Vo）的数值，等于该有源二端网络的“开路电压”；等效电压源的内阻Ro等于该有源二端网络“除源”后的等效电阻值。例题1：如图1所示电路中在E、F两点间，若接上理想伏特表，它的电压示数为U0；若接上理想安培表，它的电流示数为I0；若接上电阻为R的电阻器，求通过电阻器的电流强度。解析：根据等效电源定理，将图1等效

4、成电动势为U0，短路电流为I0的电源，而其等效内阻，如图2所示。因此通过电阻器的电流为：3、电磁问题的等效法早在“电气时代”科学家们对交流电规律和电场规律以及磁场规律的把握是一筹莫展，而物理等效思维方式启发了当时的科学家，使他们想到再发电过程中虽然影响因素很多并且很复杂，从而导致产生的交流电并非完全是正弦形式，但是我们在研究过程中不难发现将发电机定子中旋转的磁场可以等效成匀速旋转并且大小不变的磁场后，产生的交流电便接近正弦交流电了。这样就便于人们的研究它们的性质和并且将它们利用在日常生活中。另外，物理等效思维也是科学家们引进有向曲线即电场线和磁场线分别描绘电场和磁

5、场，并通过实验研究发现其曲线的切线方向就是切点处场的方向，曲线的密集程度表示该处场的强度。这样就将原本看不见摸不着的东西描绘了如指掌。例题1：回旋加速器中，D型盒内匀强磁场的磁感应强度为B，盒半径为R，两盒间隙为d，盒间交流电压为U，今将α粒子从间隙中心A点向D型盒内以初速度为零射入，求α粒子在加速器内运行的总时间。解析：α粒子转一周，两次被加速。设α粒子转n周，则由牛顿第二定律得，所以α粒子在磁场中运动的总时间为：而α粒子在电场中的运动可等效看成是初速度为零的匀加速直线运动，所以运动时间4、物理模型等效法在日常生活当中，在我们解物理题时，我们应用最多、最典型的物

6、理模型并不是很多，例如碰撞模型、人船模型、子弹射木块模型、卫星模型、弹簧振子模型等。例如，将复杂碰撞模型等效成简单的碰撞问题、将卫星的运行椭圆轨道等效成圆轨道以便计算和了解卫星的运行规律等。因此物理等效思维在物理模型简化方面的应用不可缺少。要提高解决综合问题的能力，从根本上还是提高构建物理模型的能力，要学会透过现象看本质，进而对物理模型进行等效变换，简化求解问题的过程。例题1：如图所示，用两根等长的细线下悬挂一只小球组成了所谓的双线摆，若线长为L，两线与天花板的左右两侧的夹角均为α，当小球在垂直于纸面的平面内作简谐运动时，周期等于多少？解析：本题的双线摆模型是我们

7、不熟悉的，当然考察其运动发现完全可以用一个单摆来等效替代。其单摆的摆长为LSinα，所以一旦将双线摆模型等效为摆长为LSinα的单摆模型，运用单摆的周期公式很容易地可以求得本题的答案应为例题2：如图所示，一半径为R的光滑圆弧槽∠POM<50，P为圆弧槽的最低点，且OP在竖直方向上，以小球B从N点由静止开始释放，另一小球A同时从O点由静止开始释放，问哪个球先到达P点。解析：A球的运动过程很明显自由落体运动，根据自由落体运动的公式R=gt2/2，得。但是B球做的是什么样的运动，满足什么规律，这好像很难回答。然而通过对运动过程中B小球的受力情况分析发现，B球的运动模型完

8、全可以等效