等效思维在初中物理解题中的合理运用
2016-07-15姬鸣亚
中学物理·初中 2016年5期
姬鸣亚



等效思维法在初中物理题目中的应用能够有效地将复杂的问题简单化,化难为易.学生在解题过程中使用这种方法能够简化解题过程,提高解题速度,同时能够在解题过程中活跃自身的解题思维,提高学生的创新能力.
1等效变换简化问题
等效变换是初中物理解题中比较常用的一种方法,并且经常用于电路的变换.如将比较复杂的电路等效变换成一些比较明确的串联等效电路或者并联等效电路.等效变换的过程可以通过添加辅助线、增加平衡力等方式来进行变换,使得解题思路明朗化,简化解题步骤.
例题1如图1所示,其中电源电动势为6 V,内电阻忽略不计,电路中的电阻除了R1,电阻阻值都为R,已知电阻R1为9 Ω,电路消耗的总功率是10 W,如果将电路中的R1换成阻值为3 Ω的电阻R2,则此电路消耗的总功率为多少Ω?
分析通过分析整个电路,可以将电路中的七个阻值都为R的电阻看成一个整体,并且其与电阻R1并联,因此经过等效变换,可以将电路图简化成图2所示,因此可以得出公式P=ε2(R1+R0)R1R0,已知P1=10 W,ε=6 V,因此可以求出R0=6 Ω,因此当变成R2时,代入上述公式可得P2=18 W.
例题2如图3所示,F1、F2、F3为三个共面共点力,相互成120°角,已知F1为20 N,F2为30 N,F3为40 N,求合力的大小和方向.
分析如果按照一般解法,通过力的平行四边形合成法则来求解,会发现解题的过程非常复杂,但如果通过等效变换,则能够简化步骤.具体过程是沿着力F1的方向上加上一个大小为10 N的力,同时反向也加上一个10 N的力,然后将……
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