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1、淺析物理問題中常見的處理方法【摘要】在高中理科各科廿中，物理是相對較難學習的學科，學過高中物理的大部分同學,特別是物理成績中差等的同學，總有這樣的疑問：〃上課聽得懂，聽得清，就是在課下做題時不會?！ㄟ@是個普遍的問題，也是值得物理教師和同學們認真研究的問題。本文介紹物理學習中出現(xiàn)的問題的常見的兒種學習方法?！娟P鍵詞】理想模型等效替代法微元法近似處理方法引言：在運用物理知識解決實際問題的過程中，人們逐步積累和形成了物理學中處理問題的方法，在物理教學中，我們一定要使學牛逐步領會和掌握這些方法。下面筆者就介紹幾種在高中物理中,常用的處理問題的方法:1?把研究對象、過程視為理想模型在高屮物理屮
2、，我們所研究的對象或物理過程可以說都是理想模型，例如在研究對象上有：質點、輕桿、輕細、彈簧振子、單擺、理想氣體、點電荷、理想電表、理想變壓器、勻強電場、勻強磁場、點光源、光線、原子模型；又如在研究物理過程時有：勻速直線運動、勻變速真線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動、簡諧波、彈性碰撞、自由落體運動、豎直上拋運動等等。所以在解答物理問題時，最關鍵的是：1.明確研究對象及其所處的狀態(tài),并把研究對象視為適當?shù)奈锢砟Ｐ停?.分析物理過程，并找岀物理規(guī)律。現(xiàn)在很多學生對于物理規(guī)律利物理公式背的很熟，但是真正碰到問題的時候，卻無從下手，其主要一個原因是他們不會將一個實際問題抽象為一個止確的
3、模型。這個本領如果沒有學會，就只能是老師教一個，他就會一個，老師不教，他就不會，無法做到舉一反三。所以，在物理教學中，應該下功夫教給學牛這種處理問題的思想和方法。下血以例題1具體說明如何在解題過程中止確選取研究對彖和研究過程。例題1：精密測量電子比荷e/加的現(xiàn)代方法之一是雙電容法，其裝置如圖1所示，在真空管中由陰極《發(fā)射電子，其初速度可忽略不計。此電子被陰極彳與陽極需間的電場加速后穿過屏障〃上的小孔，然后依次穿過電容器G、屏障0上的小孔和第二個電容器G而射到熒光屏尸上。陽極與陰極Z間的電勢差為仏分別在電容器0、G上加有頻率為f的完全相同的正弦式交變電壓,G、G中心間的距離為L,選擇頻
4、率f使電子束在熒光屏上的亮點e2f2Lr不發(fā)生偏轉。試證明電子的比荷為幺=—（其中門為正整數(shù)）。mrrUD、【點撥解疑】由題意，研究對象必然是電子，莫對象模型顯然是帶電的質點；對莫過程模型的構建，可按先后順序考慮；首先是在電場屮的變加速運動，這是我們能處理的模型;接著進入電容器，遇到偏轉電場，rh于電容器上加的是變化電壓，那么其中的電場是不穩(wěn)定的，隨時間變化的，電子沿電場方向的運動不是勻變速運動，這是我們沒辦法處理的。但考慮到電子加速后，速度很大，通過電容器的時間極短，如果忽略這一段時間內的電壓變化，那么可把電子通過電容器的過程抽象為帶電質點在穩(wěn)定勻強電場中的物理模型，電場的強度取決
5、于進入電場的時機?，F(xiàn)在有兩個電容器，而H要求電子最后不偏轉，那么電子在電容器屮的運動是否有更具體的物理模型呢？模型很簡單，就是進入每個電容器的時機都正好是電場強度等于零的時候，電子作勻速直線運動通過兩個電容器。電子進入第一個電容器的時刻水應滿足條件t/0sin2^=0,即2機,其中?是自然數(shù)。同樣，進入第二個電容器的時刻力應滿足條件〃（）sin2勸2=°，即2頑2=n2兀。其中處是自然數(shù)。所以，當t2-td,即匹=5_5=幾時，電子束不發(fā)生偏轉，其中〃是止整數(shù)。VV又因為丄加/=幺〃2所以亠華mn~U點評：該題讓我們體驗到了理想化方法的重要性。帯電粒子在電容器中運動，一般是要考慮偏轉
6、，但該題卻是不偏轉，因此構想出這一模型確是該題的難點。有的時候例題還會取自口常社會生活問題，需要同學們把熟悉的實際問題轉化為物理模型，從而運用有關定理、定律來解決它，這也是對實際應用能力的訓練。2.等效替代法等效法就是在保證某一方而效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象替代實際的、陌生的、復雜的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象的思想方法。合力與分力、運動的合成與分解、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)、交流電的有效值等都是等效法在物理學屮的實際應丿IJ。等效法在物理解題屮也有廣泛的應用，主要有：物理模型的等效替代；物理過程的等效替代；作用效果的等效替代。在應用等效法解題時，
7、應知道兩個事物的等效不是全方位的，只是局部的，特定的、某一方面的等效。因此在具體的問題中必須明確哪一方面等效，這樣才能把握住等效的條件和范圍。IJX■Uzf1>rIV*?r例題2：如圖2所示，在一個平面內有6根彼此絕緣的通電直導線，通過的電流強度大小相同，方向如圖中的箭頭所示，1、II、111、IV四個區(qū)域是面積相等的正方形，則垂直紙面向外、磁通量最人的區(qū)域為;垂直紙而向里、磁通量最大的區(qū)域為;磁通量為零的區(qū)域為o【點撥解疑】：極如果利用安培定則分別判斷出
