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高中物理试题中对等效法的应用

2018-08-20王文乐

考试周刊 2018年74期
关键词:高中物理

摘 要:在高中物理教学过程中,很多教师常常面临这样一种困惑,即学生单方面将“简单知识复杂化”,即对于看似很简单的物理情境、物理现象及物理知识,因为学生掌握得不够熟练,反而表达得更加晦涩、增加了理解的难度。事实上,“等效法”能够很好地解决这样一种矛盾,本文中笔者将据此展开论述。

关键词:高中物理;等效法;动态分析

一、 化繁为简、化难为易——等效力的应用

巧用等效力的思路来破解题目,其理论依据在于合力与分力所具有的等效性,换言之在一平衡力体系当中,任何一个力与除了这个力之外所有力的合力具有等值相反性。解题思路的共性元素在于将多个恒力等效为一个力,将物理模型进行简化。除此之外,等效力还可以视作在已经平衡的状态下,增加一组平衡力(依然保持平衡的状态),以这样一道题目为例:

已知半径为R的铅球内有一半径为R2的球形空腔,且表面与球面相切。鉛球质量为M,球心为O,在球形空腔的中心线与O相连、且距离O正好长度为c的位置,有一质量为m,可以视作质点的小球,求铅球对小球的引力。

由于铅球内部含有空腔,因此并不能将铅球等效为球心位置的质点。但假设我们在铅球内部的空腔位置,填充密度与铅球相同的小铅球b,并在与质点小球对称的位置,放置另一个相同的小铅球b,那么新加入的两个小铅球对质点小球的引力便可以抵消,那么题目中所求的空心铅球对质点小球的引力,可以等效于完全实心的铅球以及另一侧小球b对质点小球的引力之和。……

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