活用轉(zhuǎn)換法巧解物理題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  所謂“轉(zhuǎn)換法”是指通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象、空間角度、物理規(guī)律、物理模型、思維角度、物理過(guò)程、物理狀態(tài)、時(shí)間角度等達(dá)到化繁為簡(jiǎn),化難為易,間接獲取問(wèn)題解決的一種解題方法.這種方法能充分展示解題人的想象設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維品質(zhì),充分體現(xiàn)解題人分析問(wèn)題的能力,同時(shí)達(dá)到巧解,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)速解之目的.
  
  一、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象
  
  選擇研究對(duì)象的一般方法是求什么量就以什么量為核心,選取與此量有直接關(guān)系的物體或系統(tǒng)為研究對(duì)象,但有些問(wèn)題這樣思考下去困難重重,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“山重水復(fù)”的境地.如果活用轉(zhuǎn)換法,將研究對(duì)象轉(zhuǎn)換,問(wèn)題就會(huì)迎刃而解.
  
  例1如圖1所示,站在汽車上的人用手推車的力為F,腳對(duì)車向后的摩擦力為f,下列說(shuō)法正確的是
  


 。粒(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F和f對(duì)車做功的代數(shù)和為零
  
 。拢(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí),F和f對(duì)車做功的代數(shù)和為負(fù)功
  
  C.當(dāng)車減速運(yùn)動(dòng)時(shí),F和f對(duì)車做功的代數(shù)和為正功
  
  D.不管車做何種運(yùn)動(dòng),F和f的總功和總功率都為零
  
  解析不少學(xué)生在做此題時(shí),認(rèn)為研究對(duì)象很顯然應(yīng)選汽車,因?yàn)樗膫(gè)選項(xiàng)中都涉及到F和f對(duì)汽車做功問(wèn)題.但很快走進(jìn)死胡同,原因是汽車在水平方向共受四個(gè)力:牽引力、地面對(duì)它的摩擦力、人對(duì)它的摩擦力f和人對(duì)它的推力F,因前兩個(gè)力比較不出大小,故也無(wú)法比較出后兩者大小,因而也就無(wú)法比較二力的功.若轉(zhuǎn)換一下研究對(duì)象,則會(huì)變難為易.對(duì)人進(jìn)行受力分析,人在水平方向只受兩個(gè)力:車對(duì)人向后的作用力F′,車對(duì)人向前的摩擦力f′,這兩個(gè)力恰好是F、f的反作用力.根據(jù)人和汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即可確定出F、f的大。划(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng),人也勻速,F′=f′,F=f,又因二者的位移相等,故F做的正功等于f做的負(fù)功,選項(xiàng)A正確;當(dāng)車加速時(shí),人也加速,有F′<f′,F<f,故f做的負(fù)功大于F做的正功,選項(xiàng)B正確;同理可得選項(xiàng)C正確.
  
  例2如圖2所示,電池的內(nèi)阻可以忽略不計(jì),電壓表和可變電阻器R串聯(lián)接成通路,如果可變電阻器R的值減為原來(lái)的1/3時(shí),電壓表的讀數(shù)由U0增加到2U0,則下列說(shuō)法中正確的是
  


 。粒鬟^(guò)可變電阻器R的電流增大為原來(lái)的2倍
  
  B.可變電阻器R消耗的電功率增加為原來(lái)的4倍
  
 。茫勺冸娮杵鲀啥说碾妷簻p小為原來(lái)的2/3
  
  D.若可變電阻器R的阻值減小到零,那么電壓表的示數(shù)變?yōu)椋矗?
  
  解析在做該題時(shí),大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為研究對(duì)象應(yīng)選可變電阻器,因?yàn)樗膫(gè)選項(xiàng)中都問(wèn)的是有關(guān)R的問(wèn)題;但R的電阻、電壓、電流均變,判斷不出各量的定量變化,從而走入思維的誤區(qū).若靈活地轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,會(huì)出現(xiàn)“柳暗花明”的意境;分析電壓表,其電阻為定值,當(dāng)它的讀數(shù)由U0增加到2U0時(shí),通過(guò)它的電流一定變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,而R與電壓表串聯(lián),故選項(xiàng)A正確.再利用P=I2R和U=IR,R消耗的功率P′=(2I)2R/3=4P/3;R后來(lái)兩端的電壓U=2IR/3,不難看出C對(duì)B錯(cuò).又因電池內(nèi)阻不計(jì),R與電壓表的電壓之和為U總,當(dāng)R減小到零時(shí),電壓表的示數(shù)也為總電壓U總;很輕松地列出U總=IR+U0=2IR/3+2U0,解得U總=4U0,故D也對(duì).首頁(yè)上一頁(yè)123下一頁(yè)末頁(yè)共3頁(yè)
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