王曉燕
【摘 要】 教師在進(jìn)行物理解題時(shí)首先要認(rèn)真審題,在審題時(shí),要弄清題目所描繪的是什么物理現(xiàn)象,是怎樣的物理過(guò)程以及物理過(guò)程之間的關(guān)系,各個(gè)物理過(guò)程得以進(jìn)行的條件,明確運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),把握過(guò)程中已知量、需求量、中間橋梁量的相互關(guān)系以及不變量、變量、中間橋梁量的相互關(guān)系,并找出與物理過(guò)程相適應(yīng)的物理規(guī)律(定律或公式)及題目中的某種等量關(guān)系。我們?cè)谶@里要講的是物理解題中中間過(guò)渡量“橋梁”的作用。
【關(guān)鍵詞】物理解題;審題;作用
一、橋梁量是不變量的情況
1.動(dòng)力學(xué)→【橋梁】→運(yùn)動(dòng)學(xué)
(1)動(dòng)力學(xué)→【a】→運(yùn)動(dòng)學(xué)
加速度a是連接動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁
例:質(zhì)量為2kg的物體放在水平面上,在5N的水平推力下以5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若將推力撤去,物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?
解:動(dòng)力學(xué)受力分析:
推力F作用在物體時(shí),物體勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體水平方向受一對(duì)平衡力,F(xiàn)f=F=5N撤去推力F,物體水平方向只受
摩擦力Ff,有:Ff=ma,則橋梁量:a===2.5m/s2
運(yùn)動(dòng)學(xué)已知量分析:
已知:V0=5m/s,Vt=0,a=-2.5m/s2
求:S?
則用運(yùn)動(dòng)學(xué)速度位移公式V-V=2as
S=(V-V)/2a=(0-25)/2*(-2.5)=5m
這是已知?jiǎng)恿W(xué)的物理量,需求運(yùn)動(dòng)學(xué)里的某個(gè)物理量時(shí)要抓住中間橋梁即加速度a,反過(guò)來(lái)若已知運(yùn)動(dòng)學(xué)的物理量,需求力學(xué)里某的某個(gè)物理量時(shí)同樣要抓住中間橋梁a。
(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)→【a】→動(dòng)力學(xué)
例:吊車(chē)要在10s內(nèi)將地面上的貨物調(diào)到10m高處,貨物的質(zhì)量是2.0*103kg,假設(shè)貨物被勻加速吊起,問(wèn)吊車(chē)?yán)|繩對(duì)貨物的拉力是多少?
解:由運(yùn)動(dòng)學(xué)里的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式S=Vt+at2,其中V0=0,有:橋梁量a=2s/t2=2*10/102=0.20m/s2
動(dòng)力學(xué)受力分析可知:F合=F-G=ma,有:
F=G+ma=mg+ma=2.0*103*9.8+2.0*103*0.20=2.0*104N
2.決定式→【橋梁】→定義式
(1)R=ρ→【R】→R=R是連接決定式和定義式的橋梁
例:用橫截面積為0.68m2、長(zhǎng)度為200m的銅線繞制一個(gè)線圈,這個(gè)線圈允許通過(guò)的最大電流是8A,求這個(gè)線圈兩端最多能加多高的電壓?(ρ銅=1.7*10-8Ω.m)
解:根據(jù)決定式R=ρ有R=ρ=1.7*10-8*200/0.68*10-6=5Ω
再根據(jù)定義式R=有U=IR=8*5=40
反過(guò)來(lái)即:(2)R=→【R】→R=ρ
例:有一橫截面積為1.7m2的銅導(dǎo)線,如果導(dǎo)線兩端的電壓為20V,導(dǎo)線中通過(guò)1A的電流,求該導(dǎo)線的長(zhǎng)度。(ρ銅=1.7*10-8Ω.m)
解:根據(jù)定義式R=有:R==20/1=20Ω
再根據(jù)決定式R=ρ有:L=RS/ρ=20*1.7*10-6/1.7*10-8=2.0*103m
象這樣連接決定式和定義式的橋梁還有如電容等
如:C=εs/d→【C】→C=
C=→【C】→C=εs/d
二、橋梁量是變量的情況
當(dāng)電路中某一元件阻值發(fā)生變化,求電路中各部分的電壓或功率如何變化,我們?cè)撊绾畏治?,如何解題呢?一般來(lái)說(shuō),電路的局部發(fā)生變化,我們要由局部的變化去分析電路的整體電流即總電流的變化,再由總電流的變化回到局部分析局部的電壓或功率如何變化。局部變化→【整體的變化】→局部變化,即由局部到整體再回到局部分析的解題思想。
即:局部→【整體】→局部,這里的整體就是中間過(guò)度的橋梁,局部→【橋梁】→局部。
1.分析電路中燈泡亮度變化情況
例:三只完全相同的燈泡A、B、C,按圖所示聯(lián)接,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),燈泡A、B亮度怎樣變化?
分析: 由局部阻值變化→【整體總電流變化】→局部電壓(功率)變化
即:R→【I】→P
開(kāi)關(guān)S閉合則B、C并聯(lián)的電阻增大,總電阻就增大,總電流則變小,那么對(duì)于燈泡A有:PA=I總2RA,I總增大,RA不變,則PA變大,即燈泡A變亮。
對(duì)于燈泡B有:因?yàn)榭傠娏髟龃?,所以燈泡A上的電壓降
增大,故燈泡B上的電壓降UB降低。由PB=UB2/RB,UB降低,
RB不變,則PB降低,即燈泡B變暗。
2.分析電路中電表讀數(shù)變化情況
例:在如圖所示電路中,當(dāng)R2減小時(shí),各電表讀數(shù)變化情況,即安培表A、安培表A1、安培表A2和伏特表V的讀數(shù)變化情況。
分析:由局部阻值變化→【整體總電流變化】
→局部電壓(功率)變化
即:R→【I】→U(I1、I2)
當(dāng)R2減小時(shí),總電阻減小,總電流I增大,
則安培表A讀數(shù)增大。
由總電流增大我們得到降在電阻R上的電壓增大,則降在電阻R1、R2上的電壓U12就減小,即伏特表V的讀數(shù)減小。再由I1=U12/R1,因R1不變,U12減小故得到I1也將減小,即安培表A1的讀數(shù)減小。因?yàn)榭傠娏鱅增大,R1上的電流I1減小,故由I2=I-I1知I2將增大,即安培表A2讀數(shù)增大。
進(jìn)行物理解題時(shí)我們要多思考多動(dòng)腦,要運(yùn)用分析、推理和建立物理情景,掌握知識(shí)的來(lái)龍去脈;進(jìn)行物理解題時(shí),抓住中間“橋梁”量,善于歸納總結(jié),靈活運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí),將在解題時(shí)起到事半功倍的效果。
(作者單位:如皋職業(yè)教育中心校)