1、中学物理问题分析的一般思维方许多学生在学习物理的过程中会出现这样的感觉:书上的例题“看得懂”,老师上课“听得懂”,自己分析物理问题,特别是分析比较陌生的题型便感觉无从下手。出现这种现象的根本原因是学生缺泛分析物理问题的方法。下面我就中学物理问题分析的一般思维方法小结为五字法,以供参考。(1)选:选择研究对象(这一点,对处理较为复杂的问题非常重要)。(2)画:画出受力图(光路图,电路图,物理过程图等)。同时建立适当的坐标系进行正交分解。(3)分:分析物体所处的状态或物理过程,选用适当的物理规律求解。同时注意各物理规律成立的条件和适用范围。(4)列:列出相应的方程(包括辅助方程)。(5)解:解方程
2、并对结果进行必要的讨论。图1图2Ff例1如图1所示,质量为m的物体放在倾角为斜面上,它与斜面的动摩擦因素为,在水平恒力的推动下,物体沿斜面向上匀速运动,则物体所受到的水平推力F和摩擦力Ff分别是多少?解:由题意分析可知,物体(1)的受力如图2(2)所示。根据物体平衡的条件F = 0 (3)得: F = N Sin+ F f Cos NCos = mg +Ff Sin Ff =N (4) 解之得: F=mgtg+mg / ( Cos Sin) CosFf = mg /( Cos -Sin) (5)注:上例中标注(1)(2)(3)(4)(5)表示以上对应的五字法,下同。AB)F图3AB)F图4Nm
3、g 例2完全相同的直角三角形A、B,按图3所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面的动摩擦因数为.观在B上作同一水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止,则A与桌面的动摩擦因数跟斜面倾角的关系如何?解:由题意分析可知,对物体A、B而言(1),根据物体平衡的条件F = 0 (3)得:F=2mg (1) 再对物体B而言(1),受力如图4(2)所示。同理(3)可得:N Cos = mg (2) N Sin = F (3) 由(1)(2)(3)解之得:= (tg )/2小结整体法与隔离法是分析力学问题的常用方法,而其本质就是研究对象的选择问题。这一点在学习的过程中要引起注意
4、。例3 质量为m的金属杆。在离地高处从静止开始沿弧形金属轨道下滑,导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分原来放有金属杆,如图5所示,知已ma:b3:4,导轨和磁场有足够的长度和广度,不计摩擦,问:图5a (1)a的最大速度是多少? (2)的最大速度是多少? (3)在整个过程中释放出来的电能是多少? 解:(1)下滑到水平处时,速度最大,根据机械能守恒有:magh=mavam2/2 得:vam= (2)杆进入水平部分轨道时切割磁力线产生感应电动势,、杆与轨道构成的回路就产生了逆时针方向的感应电流,于是杆受向左的安培力而减速运动,杆受向右的安培力而加速运动对杆而言,杆相当于一个电源,对它供电
5、,a杆速度越来越小,当a杆的加速度为零时a杆速度最小,b杆速度最大,设为vbm,要使a杆和b杆的加速度为零,即它们受到的安培力为零,必须使通过回路的感应屯流为零,这就需要两杆产生的感应电动势等值反向,即BLVo=Blvbm,va=vbm,可见a杆和b杆最终的速度相同,一起以Vbm作匀速运动从a杆具有vam=到a、b杆共同具有vbm的整个相互作用过程,在水平方向上无外力作用,动量守恒,所以有: mavam=(ma+mb)vbm 又 ma/mb=34 解并将vam=代入得vob=3 /7 (3)在整个过程中释放出来的电能是由机械能转化而来的,因此释放的电能E电等于减少的机械能E,即:E电=E=mgh(ma+mb)v2bm/2 将ma、mb、mbm代人可得:E电=4mgh/7小结本题是一道机械能与电磁感应的综合题。提到综合题有些学生就怕。事实上,综合题也就是几个小题目按一定的规律组合到一起,我们在分析这些综合题时,只要将其分解成相应的小题目,再按上述“五字法”一一分析求解,问题也就容易解决了。2 / 2