在中學(xué)物理的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們不僅要掌 握各種理論知識(shí),而且需要處理各種計(jì)算題。 為了順利求解各種各樣的物理問(wèn)題,同學(xué)們 應(yīng)掌握一些行之有效的解題技巧,其中代人 法就可以幫助同學(xué)們迅速、準(zhǔn)確地解題。下 面進(jìn)行具體分析。
一、直接代入法
直接代入法也叫驗(yàn)證法,即將題曰中所 提供的選項(xiàng)值直接代人到題干中,以驗(yàn)證所 代人選項(xiàng)的準(zhǔn)確性,并在驗(yàn)證的過(guò)程中找到 解題的思路與方法,從而確立正確答案。
例1 如圖l所示,保持電源電壓不變化,電源內(nèi)阻不計(jì),定值電阻R0=10Ω,將開(kāi)關(guān)S閉合后:將變阻器的滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)c時(shí),電流表示數(shù)為0.3A;將滑片P移動(dòng)到b端時(shí),電流表示數(shù)為0.2A。則電源電壓U和滑動(dòng)變阻器的最大阻值R分別為( )。
A.U=3V,R =5Ω
B.U=6V,R =20Ω
C.U=6V,R =10Ω
D.U=3V,R =15Ω
解析:通常情況下同學(xué)們會(huì)基于串聯(lián)電路的特征,并結(jié)合歐姆定律,列出二元一次方程進(jìn)行解答。但是這種解答方法需要耗費(fèi)大量的時(shí)間,而且出錯(cuò)率較高。若采取直接代人法,將四個(gè)選項(xiàng)中的數(shù)值一一代人驗(yàn)證,很快就可以判斷出選項(xiàng)B是正確的。
二、特殊值代入法
特殊值代人法是根據(jù)題日中的未知量,選取特殊值代入計(jì)算,以此來(lái)推算出正確答案的方法。
例2 在如圖2所示的電路中,電源電壓保持不變,電源內(nèi)阻不計(jì),Ro是一定值電阻,閉合開(kāi)關(guān)S后:假設(shè)a、c、是變阻器的兩個(gè)端點(diǎn),當(dāng)滑片P移動(dòng)到“點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為0;當(dāng)滑片P移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為4V。請(qǐng)問(wèn):當(dāng)滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)b時(shí),電壓表示數(shù)是等于2V還是小于或大于2V?
解析:觀察圖2可知,這是一個(gè)串聯(lián)電路,題目中電源電壓、滑動(dòng)變阻器的最大電阻值均未明確,若列方程組解答,則比較困難。若采用特殊值代入法求解,則簡(jiǎn)便易行。根據(jù)題意,結(jié)合理論知識(shí),可將定值電阻、滑動(dòng)變阻器的最大值設(shè)為任一正數(shù)值。例如可設(shè)滑動(dòng)變阻器的最大值為8Ω,定值電阻R0的阻值為4Ω,由歐姆定律求得電源電壓為12V。當(dāng)滑片P移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4Ω,滑動(dòng)變阻器兩端電壓和定值電阻R0兩端電壓均為6V,顯然電壓表示數(shù)大于2V。
三、近似代入法
當(dāng)題目中給出的數(shù)值變化較小且不會(huì)影響正確答案的計(jì)算時(shí),為了降低運(yùn)算難度,可采取近似代入法。利用近似代入法可將復(fù)雜的計(jì)算步驟簡(jiǎn)單化,并清楚地掌握事物之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),從而全面了解相關(guān)物理知識(shí)之間的聯(lián)系。
例3假如一個(gè)人從二樓快速地跑到五樓用了l0s,請(qǐng)問(wèn):在這一過(guò)程中他做功的功率是多少‘!
解析:基于生活經(jīng)驗(yàn),我們可以近似地認(rèn)為他的質(zhì)量為70kg,因?yàn)槊恳粚訕堑母叨绕毡闉?m,重力加速度g=9.8 N/kg,所以可迅速計(jì)算出他做功的功率為617.4 J/s。
結(jié)語(yǔ):求解中學(xué)物理問(wèn)題時(shí),根據(jù)題目條件合理選擇不同的代入方法,不僅可以迅速解題,而且還可以確保解題的準(zhǔn)確性,獲得事半功倍的效果。
作者單位:山東省濟(jì)南市平陰縣第四中學(xué)