高中物理解题方法专题指导

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1、高中物理解题方法专题指导方法专题二：等效法解题一．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

2、度系数、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。（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

3、力是多大？（3）小球所能获得的最大动能是多少？2．物理过程等效对于有些复杂的物理过程，我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代，这样能够简化、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、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等．例2．如图所示，在竖直平面内，放置一个半径R很大的圆形光滑轨道，0为其最低点．在0点附近P处放一质量为m的滑块，求由静止开始滑至0点时所需的最短时间．FABOxyRR2lv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

4、，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：（1）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律；（2）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量．3．物理模型等效物理模型等效在物理学习中应用十分广泛，特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去，如卫星模型、人船模型、子弹射木块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等．实际上，我们在学习新知识时，

5、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．例5．如图所示，倾角为θ=300，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度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=0.2kg，电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab由静止沿导轨向上移动，当金属棒ab移动2.8m时获得稳定速度，在此过

6、程中金属棒产生的热量为5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦，g取10m／s2)，求：(1)金属棒达到的稳定速度是多大?(2)金属棒从静止达到稳定速度所需时间是多少?三．强化训练()1．如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的变化规律为。下列说法不正确的是A、线框中会产生方向不断变化的交变电流B、在时刻，线框中感应电流将达到最大值C、对应磁感应强度B＝B0的时刻，线框中感应电流也一定为零D、若只增大磁场交变频率，则线框中感应电流的频率也将同倍数增加，但有效值不变()2．如图所示电路中，电表均为理想的，电源电动势E恒定，内阻r=1Ω，定值电阻R3=5Ω

7、。当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩB．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩC．电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数D．电键K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω()3．一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0．36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图3.2.3所示，则线框中感应电流的有效值为A．×10-5AB．×10-5AC．（/2）×10-5AD．（3/2）×10-