高中物理解题方法例话：2转换法

巧解物理题——几种常见解题思维方法运动学问题常见思维转化。

在运动学问题的解题过程中，若按正常解法求解有困难时，往往可以通过变换思维方式，使解答过程简单明了．一、逆向思维法【例1】 一质点以一定初速度自一光滑斜面底端a 点上滑，最高可到达b 点，c 是ab 的中点，如图所示，已知质点从a至c 需要的时间为t 0，问它从c 经b 再回到c ，需要多少时间？解析：可将质点看做由b 点开始下滑的匀加速直线运动，已知通过第二段相等位移ca 的时间，求经过位移bc 所需时间的2倍．则由v 0＝0的匀加速直线运动在通过连续相等位移的时间比公式：t bc ∶t ca ＝1∶（2－1)得：00)12(22,)12(12t t t t t bc cabc +=+=-= 答案：2(2＋1)t 0点评：此题如果采用逆向思维，物体运动的初速度为零，可用初速度为零时，连续相同位移的时间比，大大减少了计算量。

另外将匀减速直线运动末速度减为零的问题，通过正逆转化为初速度为零的匀加速直线运动，利用运动学规律可以使问题巧解．二、物理情景与图象结合思维法【例3】 汽车由甲地从静止开始出发，沿平直公路驶向乙地．汽车先以加速度a 1做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后以加速度a 2做匀减速直线运动，到乙地恰好停止．已知甲、乙两地相距为s ，求汽车从甲地到乙地的最短时间和运行过程中的最大速度？解析：由题意作汽车运动的v —t 图象，如右图所示，不同的图线与横轴所围成的面积都等于甲、乙两地的距离s .由图可见汽车匀速运动的时间越长，从甲地到乙地所用的时间就越长，所以汽车先加速运动，后减速运动，中间无匀速运动时，行驶的时间最短．设汽车匀加速运动的时间为t 1，则匀减速运动的时间为(t －t 1)，最大速度为v max ，则有v max ＝a 1t 1＝a 2(t －t 1)， 解得t 1＝=212a a t a + ，则v max ＝2121a a t a a + ，据图象得)(2221221max a a t a a t v s +==解得t ＝2121)(2a a sa a ++，故v max ＝21212a a s a a + 答案： 2121)(2a a s a a ++，21212a a s a a +【变式题】：甲乙丙三人均以10km/h 的初速度通过一座长100m 的桥，三人分别采用不同的运动方式，到达终点的速度仍为10km/h 。

技巧一、巧用合成法解题【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球与木块相对静止共同运动，如图2-2-1所示，当细线（1）与斜面方向垂直；（2）沿水平方向，求上述两种情况下木块下滑的加速度.解析：由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动，即小球与木块有相同的加速度，方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解木块加速度的目的. （1）以小球为研究对象，当细线与斜面方向垂直时，小球受重力mg和细线的拉力T ，由题意可知，这两个力的合力必沿斜面向下，如图2-2-2所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1所以a 1=gsin θ（2）当细线沿水平方向时，小球受重力mg 和细线的拉力T ，由题意可知，这两个力的合力也必沿斜面向下，如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2所以a 2=g /sin θ.【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中，则利用三角函数可直接把三个力联系在一起，从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系（大角对大边，直角三角形斜边最长，其代表的力最大）直接进行力的定性分析.在三力平衡中，尤其是有直角存在时，用力的合成法求解尤为简单；物体在两力作用下做匀变速直线运动，尤其合成后有直角存在时，用力的合成更为简单.技巧二、巧用超、失重解题【典例2】 如图2-2-4所示，A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A和C （包括支架）的总质量为M ，B 为铁片，质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F 的大小满足A.F=MgB.Mg ＜F ＜（M+m ）gC .F=（M+m ）g D.F ＞（M+m ）g解析：以系统为研究对象，系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动，有向上的加速度（其它部分都无加速度），所以系统有竖直向上的加速度，系统处于超重状态，所以轻绳对系统的拉力F 与系统的重力（M+m ）g 满足关系式：F ＞（M+m ）g ，正确答案为D.【方法链接】对于超、失重现象大致可分为以下几种情况：θ 图2-2-1 θ mg TF 合 图2-2-2 θ mgF 合 T 图2-2-3 图2-2-4（1）如单个物体或系统中的某个物体具有竖直向上（下）的加速度时，物体或系统处于超（失）重状态.（2）如单个物体或系统中的某个物体的加速度不是竖直向上（下），但有竖直向上（下）的加速度分量，则物体或系统也处于超（失）重状态，与物体水平方向上的加速度无关.在选择题当中，尤其是在定性判断系统重力与支持面的压力或系统重力与绳子拉力大小关系时，用超、失重规律可方便快速的求解.技巧三、巧用碰撞规律解题【典例3】 在电场强度为E 的匀强电场中，有一条与电场线平行的几何线，如图2-2-5虚线所示.几何线上有两个可视为质点的静止小球A 和B.两小球的质量均为m ，A 球带电量+Q ，B 球不带电.开始时两球相距L ，释放A 球，A 球在电场力的作用下沿直线运动，并与B 发生正碰，碰撞中A 、B 两球的总动能无损失.设在每次碰撞中，A 、B 两球间无电量转换，且不考虑重力及两球间的万有引力.求（1）A 球经多长时间与B 球发生第一次碰撞. （2）第二次碰撞前，A 、B 两球的速率各为多少？ （3）从开始到第三次相碰，电场力对A 球所做的功. 解析：（1）设A 经时间t 与B 球第一次碰撞，根据运动学规律有L=at 2/2A 球只受电场力，根据牛顿第二定律有QE=ma∴（2）设第一次碰前A 球的速度为V A ，根据运动学规律有V A 2=2aL碰后B 球以速度V A 作匀速运动，而A 球做初速度为零的匀加速运动，设两者再次相碰前A 球速度为V A1，B 球速度为V B .则满足关系式V B = V A1/2= V A∴V B = V A =V A1=2 V A =2（3）第二次碰后，A 球以初速度V B 作匀加速运动，B 球以速度V A1作匀速运动，直到两者第三次相碰.设两者第三次相碰前A 球速度为V A2，B 球速度为V B1.则满足关系式V B1= V A1=（V B + V A2）/2∴V B1=2 V A ；V A2=3 V A第一次碰前A 球走过的距离为L ，根据运动学公式V A 2=2aL设第二次碰前A 球走过的距离为S 1，根据运动学公式V A12=2aS 1∴S 1=4L设第三次碰前A 球走过的距离为S 2，有关系式V A22－V A12=2aS 2∴S 2=8L即从开始到第三次相碰，A 球走过的路程为S=13L此过程中电场力对A 球所做的功为W=QES=13 QEL .【技巧点拨】 利用质量相等的两物体碰撞的规律考生可很容易判断出各球发生相互作用前后的运动规律，开始时B 球静止，A 球在电场力作用下向右作匀加速直线运动，当运m m L B A 图2-2-5图2-2-6 动距离L 时与B 球发生相碰.两者相碰过程是弹性碰撞，碰后两球速度互换，B 球以某一初速度向右作匀速直线运动，A 球向右作初速度为零的匀加速运动.当A 追上B 时两者第二次发生碰撞，碰后两者仍交换速度，依此类推.技巧四、巧用阻碍规律解题【典例4】 如图2-2-6所示，小灯泡正常发光，现将一与螺线管等长的软铁棒沿管的轴线迅速插入螺线管内，小灯泡的亮度如何变化A 、不变B 、变亮C 、变暗D 、不能确定解析：将软铁棒插入过程中，线圈中的磁通量增大，感应电流的效果要阻碍磁通量的增大，所以感应电流的方向与线圈中原电流方向相反，以阻碍 磁通量的增大，所以小灯泡变暗，C 答案正确.【方法链接】 楞次定律“效果阻碍原因”的几种常见形式.（1）就磁通量而言：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量（原磁通量）的变化.即当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，简称口诀“增反减同”.（2）就相对运动而言：感应电流的效果阻碍所有的相对运动，简称口诀“来拒去留”，从运动效果上看，也可形象的表述为“敌进我退，敌逃我追”.（3）就闭合电路的面积而言：致使电路的面积有收缩或扩张的趋势.收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化.若穿过闭合电路的磁感线都为同一方向，则磁通量增大时，面积有收缩趋势；磁通量减少时，面积有扩张趋势.简称口诀“增缩减扩”.若穿过回路的磁感线有两个相反的方向，则以上结论不一定成立，应根据实际情况灵活应用，总之要阻碍磁通量的变化.（4）就电流而言：感应电流阻碍原电流的变化，即原电流增大时，感应电流与原电流反向；原电流减小时，感应电流与原电流同向，简称口诀“增反减同”.技巧五、巧用整体法解题【典例5】 如图2-2-7所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg .现用水平拉力F 拉其中一个质量为2 m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为A 、5mg 3μB 、4mg 3μC 、2mg 3μ D 、mg 3μ解析：以上面2个木块和左边的质量为2m 的木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律有μmg=4ma再以左边两木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律有T=3ma∴T=4mg 3μ B 答案正确. 【技巧点拨】 当系统内各物体有相同加速度时（一起处于静止状态或一起加速）或题意要求计算系统的外力时，巧妙选取整体（或部分整体）为研究对象可使解题更为简单快捷.技巧六、巧用几何关系解题图2-2-7图2-2-9 图2-2-10 图2-2-11 【典例6】 如图2-2-8所示，在真空区域内，有宽度为L 的匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场方向垂直纸面向里，MN 、PQ 是磁场的边界.质量为m ，带电量为－q 的粒子，先后两次沿着与MN 夹角为θ（0<θ<90º）的方向垂直磁感线射入匀强磁场B 中，第一次，粒子是经电压U 1加速后射入磁场，粒子刚好没能从PQ 边界射出磁场.第二次粒子是经电压U 2加速后射入磁场，粒子则刚好垂直PQ 射出磁场.不计重力的影响，粒子加速前速度认为是零，求：（1）为使粒子经电压U 2加速射入磁场后沿直线运动，直至射出PQ 边界，可在磁场区域加一匀强电场，求该电场的场强大小和方向.（2）加速电压12U U 的值. 解析：（1）如图答2-2-9所示，经电压2U 加速后以速度2v 射入磁场，粒子刚好垂直PQ 射出磁场，根据几何关系可确定粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在PQ 边界线的O 点，半径2R 与磁场宽L 的关系式为2cos L R θ=又因为22mv R Bq =所以2cos BqL v m θ= 加匀强电场后，粒子在磁场中沿直线运动射出PQ 边界的条件为Eq ＝Bq 2v ，电场力的方向与磁场力的方向相反. 所以2cos B qL E m θ=，方向垂直磁场方向斜向右下，与磁场边界夹角为2παθ=-，如图答2-2-10所示.（2）经电压1U 加速后粒子射入磁场后刚好不能从PQ 边界射出磁场，表明在磁场中做匀速圆周运动的轨迹与PQ 边界相切，要确定粒子做匀速圆周运动的圆心O 的位置，如图答2-2-11所示，圆半径1R 与L 的关系式为：111cos ,1cos L L R R R θθ=+=+ 又11mv R Bq= 所以1(1cos )BqL v m θ=+ 根据动能定理有21112U q mv =，22212U q mv =， 所以22112222cos (1cos )U v U v θθ=+. 【方法链接】 解决带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是确定圆心的位置，正确画出粒子运动的草图，利用几何关系结合运动规律求解.技巧七：巧用可逆原理解题【典例7】 某同学在测定玻璃折射率时得到了多组入射角i 与折射角r ，并作出了sini 与sinr 的图象如图2-2-12所示.则下列说法正确的是 A ． 实验时，光线是由空气射入玻璃 B ． 实验时，光线是由玻璃射入空气C ． 利用sini /sinr 可求得玻璃的折射率D ． 该玻璃的折射率为1.5解析：由图象可知入射角的正弦值小于折射角的正弦值.根据折射定律可知光线是从光密介质射向光疏介质，即由玻璃射向空气，B 答案正确；根据折射定律n=sini /sinr 可求得介质的折射率，但一定要注意此公式一定要满足光线从空气射向介质，而本题中光线是由玻璃射入空气，所以不能直接利用sini /sinr 求介质的折射率，根据光路可逆原理，当光线反转时，其传播路径不变，即光从空气中以入射角r 射到该玻璃界面上时，折射后的折射角一定为i ，根据折射定律可得玻璃的折射率n= sinr / sini=1.5（这里要注意很容易错选C ），C 错误,D 正确.正确答案为B 、D.【方法链接】 在光的反射或折射现象中，光路具有可逆性.即当光线的传播方向反转时，它的传播路径不变.在机械运动中，若没有摩擦阻力、流体的粘滞阻力等耗散力做功时，机械运动具有可逆性.如物体的匀减速直线运动可看作反向的加速度不变的匀加速运动.方法八：巧用等效法解题【典例8】 如图2-2-13所示，已知回旋加速器中，D 形盒内匀强磁场的磁感应强度B =1.5T ，盒的半径R =60 cm ，两盒间隙d =1.0 cm ，盒间电压U =2.0×10４ V ，今将α粒子从近于间隙中心某点向D 形盒内以近似于零的初速度垂直B 的方向射入，求粒子在加速器内运行的总时间.解析：带电粒子在回旋加速器转第一周，经两次加速，速度为v 1，则根据动能定理得：0.1 0.2 sinrsini0.3 0.4 0.5 0.2 0.1 0.40.3 0.5 图2-2-122qU =21mv 12 设运转n 周后，速度为v ，则：n 2qU =21 mv 2 由牛顿第二定律有qvB =m Rv 2粒子在磁场中的总时间：t B =nT =n ·qB m π2=qmU R q B 4222·qB m π2 =UB R 22π 粒子在电场中运动就可视作初速度为零的匀加速直线运动，由公式：t E =a v v t 0-,且v 0=0,v t = ,a =dmqU 得：t E =UBRd 故：t =t B +t E =U BR (2R π+d )=4.5×10－５×（0.94＋0.01） s =４.３×１０－５s.【技巧点拨】 粒子在间隙处电场中每次运动时间不相等，且粒子多次经过间隙处电场，如果分段计算，每一次粒子经过间隙处电场的时间，很显然将十分繁琐.我们注意到粒子离开间隙处电场进入匀强磁场区域到再次进入电场的速率不变，且粒子每在电场中加速度大小相等，所以可将各段间隙等效“衔接”起来，把粒子断断续续在电场中的加速运动等效成初速度为零的匀加速直线运动.技巧九：巧用对称法解题【典例9】 一根自由长度为10 cm 的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m 的物块P ，在P 上放一个质量也是m 的物块Q.系统静止后，弹簧长度为6 cm ，如图2-2-14所示.如果迅速向上移去Q ，物块P 将在竖直方向做简谐运动，此后弹簧的最大长度为A ．8 cmB ．9 cmC ．10 cmD ．11 cm 解析：移去Q 后，P 做简谐运动的平衡位置处弹簧长度8 cm ，由题意可知刚移去Q 时P 物体所处的位置为P 做简谐运动的最大位移处.即P 做简谐运动的振幅为2 cm.当物体P 向上再次运动到速度为零时弹簧有最大长度，此时P 所处的位置为另一最大位移处，根据简谐运动的对称性可知此时弹簧的长度 为10 cm ，C 正确.【方法链接】在高中物理模型中，有很多运动模型有对称性，如（类）竖直上抛运动的对称性，简谐运动中的对称性，电路中的对称性，带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动中几何关系的对称性.方法十：巧用假设法解题假设法是解决物理问题的一种常见方法，其基本思路为假设结论正确，经过正确的逻辑推理，看最终的推理结果是否与已知条件相矛盾或是否与物理实际情境相矛盾来判断假设是否成立.【典例10】如图2-2-15，abc 是光滑的轨道，其中图2-2-14 P Q 6cmdd 21 ab 是水平的，bc 为与ab 相切的位于竖直平面内的半圆，半径R =0.3m.质量m =0.2kg 的小球A 静止在轨道上，另一质量M=0.6kg ，速度V 0=5.5m/s 的小球B 与小球A 正碰.已知相碰后小球A 经过半圆的最高点C ，落到轨道上距b 为L = 处，重力加速度g =10m/s 2，试通过分析计算判断小球B 是否能沿着半圆轨道到达C 点.解析 ：A 、B 组成的系统在碰撞前后动量守恒，碰后A 、B 运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，设碰后A 、B 的速度分别为V 1、V 2，由动量守恒定律得M V 0=M V 2+m V 1A 上升到圆周最高点C 做平抛运动，设A 在C 点的速度为V C ，则A 的运动满足关系式2R=gt 2/2 V C t=LA 从b 上升到c 的过程中，由机械能守恒定律得（以ab 所在的水平面为零势面，以下同）m V 12/2= m V C 2/2+2mgR∴V 1=6 m/s ，V 2=3.5 m/s方法1：假设B 球刚好能上升到C 点，则B 球在C 点的速度V C ＇应满足关系式Mg=M V C ＇2/R所以V C ＇=1.73 m/s则B 球在水平轨道b 点应该有的速度为（设为V b ）由机械能守恒定律得M V b 2/2=M V C ＇2/2+2MgR则由V b 与V 2的大小关系可确定B 能否上升到C 点若V 2≥V b ，B 能上升到C 点若V 2＜V b ，B 不能上升到C 点代入数据得V b =3.9 m/s ＞V 2 =3.5 m/s ，所以B 不能上升到C 点.【方法链接】 假设法在物理中有着很广泛的应用，凡是利用直接分析法很难得到结论的问题，用假设法来判断不失为一种较好的方法，如判断摩擦力时经常用到假设法，确定物体的运动性质时经常用到假设法.技巧十一、巧用图像法解题【典例11】 部队集合后开发沿直线前进，已知部队前进的速度与到出发点的距离成反比，当部队行进到距出发点距离为d 1的A位置时速度为V 1，求（1）部队行进到距出发点距离为d 2的B 位置时速度为V 2是多大？ （2）部队从A 位置到B 位置所用的时间t 为多大.解析：（1）已知部队前进的速度与到出发点的距离成反比，即有公式V ＝k/d （d 为部队距出发点的距离，V 为部队在此位置的瞬时速度），根据题意有V 1＝k / d 1 V 2＝k / d 2 ∴ V 2＝d 1 V 1 / d 2. （2）部队行进的速度V 与到出发点的距离d 满足关系式d ＝k/V ，即d －图象是一条过原点的倾斜直线，如图2-2-16所示，由题意已知，部队从A 位置到B 位置所用的时间t 即为图中斜线图形（直角梯形）的面积.由数学知识可知t ＝（d 1 + d 2）（1/V 2－1/V 1）/2∴t ＝（d 22－d 12）/2 d 1 V 1【方法链接】1.此题中部队行进时速度的变化即不是匀速运动，也不是匀变速运动，很图2-2-16V 图2-2-18难直接用运动学规律进行求解，而应用图象求解则使问题得到简化.2.考生可用类比的方法来确定图象与横轴所围面积的物理意义.ｖ－ｔ图象中，图线与横轴围成图形的面积表示物体在该段时间内发生的位移（有公式S ＝v t ，S 与v t 的单位均为m ）；F －S 图象中，图线与横轴围成图形的面积表示F 在该段位移S 对物体所做的功（有公式W ＝FS ，W 与FS 的单位均为J ）.而上述图象中t ＝d ×1/V （t 与d ×1/V 的单位均为s ），所以可判断出该图线与横轴围成图形的面积表示部队从出发点到此位置所用的时间.技巧十二、巧用极限法解题【典例12】 如图2-2-17所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，现用水平力F 拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F 、环与杆的摩擦力F 摩和环对杆的压力F N 的变化情况是A.F 逐渐增大，F 摩保持不变，F N 逐渐增大B.F 逐渐增大，F 摩逐渐增大，F N 保持不变C.F 逐渐减小，F 摩逐渐增大，F N 逐渐减小D.F 逐渐减小，F 摩逐渐减小，F N 保持不变解析：在物体缓慢下降过程中，细绳与竖直方向的夹角θ不断减小，可把这种减小状态推到无限小，即细绳与竖直方向的夹角θ=0；此时系统仍处于平衡状态，由平衡条件可知，当θ=0时，F=0，F 摩 =0.所以可得出结论：在物体缓慢下降过程中，F 逐渐减小，F 摩也随之减小，D 答案正确. 【方法链接】 极限法就是运用极限思维，把所涉及的变量在不超出变量取值范围的条件下，使某些量的变化抽象成无限大或无限小去思考解决实际问题的一种解题方法，在一些特殊问题当中如能巧妙的应用此方法，可使解题过程变得简捷.方法十三、巧用转换思想解题【典例13】 如图2-2-18所示，电池的内阻可以忽略不计，电压表和可变电阻器R 串联接成通路，如果可变电阻器R 的值减为原来的1/3时，电压表的读数由U 0增加到2U 0，则下列说法中正确的是A ．流过可变电阻器R 的电流增大为原来的2倍B ．可变电阻器R 消耗的电功率增加为原来的4倍C ．可变电阻器两端的电压减小为原来的2/3D ．若可变电阻器R 的阻值减小到零，那么电压表的示数变为4U 0确 解析: 在做该题时，大多数学生认为研究对象应选可变电阻器，因为四个选项中都问的是有关Ｒ的问题；但R 的电阻、电压、电流均变，判断不出各量的定量变化，从而走入思维的误区．若灵活地转换研究对象，会出现“柳暗花明”的意境；分析电压表，其电阻为定值，当它的读数由U 0增加到2U 0时，通过它的电流一定变为原来的2倍，而R 与电压表串联，故选项A 正确．再利用P ＝I 2R 和U ＝IR ，R 消耗的功率P ′＝（2I ）2R/3＝4P/3；R 后来两端的电压U ＝2IR/3，不难看出C 对B 错．又因电池内阻不计，R 与电压表的电压之和为U 总，当R 减小到零时，电压表的示数也为总电压Ｕ总；很轻松地列出U 总＝IR ＋U 0＝2 IR/3＋2U 0，解得U 总＝4U 0，故D 也对．图2-2—17图2-2-22 2-2-19【方法链接】 常见的转换方法有研究对象的转换、时间角度的转换、空间角度的转换、物理模型的转换，本例题就是应用研究对象的转换思想巧妙改变问题的思考角度，从而达到使问题简化的目的.技巧十四、巧用结论解题【典例14】如图2-2-19所示，如图所示，质量为3m 的木板静止放在光滑的水平面上，木板左端固定着一根轻弹簧.质量为m 的木块（可视为质点），它从木板右端以未知速度V 0开始沿木板向左滑行，最终回到木板右端刚好未从木板上滑出.若在小木块压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为E P ，小木块与木板间的动摩擦因数大小保持不变，求： （1）木块的未知速度V 0（2）以木块与木板为系统，上述过程中系统损失的机械能解析：系统在运动过程中受到的合外力为零，所以系统动量定恒，当弹簧压缩量最大时，系统有相同的速度，设为V ，根据动量守恒定律有m V 0=（m+3m ）V木块向左运动的过程中除了压缩弹簧之外，系统中相互作用的滑动摩擦力对系统做负功导致系统的内能增大，根据能的转化和守恒定律有m V 02/2－（m+3m ）V 2/2=E P +μmgL （μ为木块与木板间的动摩擦因数，L 为木块相对木板走过的长度）由题意知木块最终回到木板右端时刚好未从木板上滑出，即木块与木板最终有相同的速度由动量守恒定律可知最终速度也是V.整个过程中只有系统内相互作用的滑动摩擦力做功（弹簧总功为零），根据能量守恒定律有m V 02/2－（m+3m ）V 2/2=2μmgL∴有 ， E P =μmgL故系统损失的机械能为2 E P .【误点警示】根据能的转化和守恒定律，系统克服滑动摩擦力所做的总功等于系统机械能损失，损失的机械能转化为系统的内能，所以有f 滑L 相对路程=△E （△E 为系统损失的机械能）.在应用公式解题时，一定要注意公式成立所满足的条件.当系统中只有相互作用的滑动摩擦力对系统做功引起系统机械能损失（其它力不做功或做功不改变系统机械能）时，公式f 滑L 相对路程=△E 才成立.如果系统中除了相互作用的滑动摩擦力做功还有其它力对系统做功而改变系统机械能，则公式f 滑L 相对路程=△E 不再成立，即系统因克服系统内相互作用的滑动摩擦力所产生的内能不一定等于系统机械能的损失.所以同学们在应用结论解题时一定要注意公式成立的条件是否满足，否则很容易造成错误.方法十五、巧用排除法解题【典例15】 如图2-2-22所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为L 的正方形线框abcd ，其总电阻为R .现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2L 、磁感应强度为B 的匀强磁场区域，整个过程中ab 、cd 两边始终保持与磁场边界平行.令线框的cd 边刚好与磁场左边界重合时开始计时(t ＝0)，电流沿abcda 流动的方向为正，U o ＝BLv .在下图中线框中a 、b 两点间电势差U ab 随线框cd 边的位移x 变化的图像正确的是下图中的x x解析：当线框向右穿过磁场的过程中，由右手定则可判断出总是a点的电势高于b点电势，即U ab＞0，所以A、C、D错误，只有B项正确.【方法链接】考生可以比较题设选项的不同之外，而略去相同之处，便可得到正确答案，或者考生能判断出某三个选项是错误的，就没必要对另外一个选项做出判断而应直接把其作为正确答案.对本例题，考生只需判断出三个过程中（进磁场过程、全部进入磁场过程、出磁场过程）中a、b两点电势的高低便可选择出正确答案，而没有必要对各种情况下a、b 两点电势大小规律做出判断.。

高中物理解题常用思维方法高中物理解题常用思维方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法，对于某些问题，运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出，而采用逆向思维，即把运动过程的“末态”当成“初态”，反向研究问题，可使物理情景更简单，物理公式也得以简化，从而使问题易于解决，能收到事半功倍的效果。

高中物理解题常用思维方法二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。

自然界和自然科学中，普遍存在着优美和谐的对称现象。

利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案，大大简化解题步骤。

从科学思维方法的角度来讲，对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。

用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径。

高中物理解题常用思维方法三、图象法图象能直观地描述物理过程，能形象地表达物理规律，能鲜明地表示物理量之间的关系，一直是物理学中常用的工具，图象问题也是每年高考必考的一个知识点。

运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。

它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线)，当某些物理问题分析难度太大时，用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。

高中物理解题常用思维方法四、假设法假设法是先假定某些条件，再进行推理，若结果与题设现象一致，则假设成立，反之，则假设不成立。

求解物理试题常用的假设有假设物理情景，假设物理过程，假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径。

在分析弹力或摩擦力的有无及方向时，常利用该法。

高中物理解题常用思维方法五、整体、隔离法物理习题中，所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。

这时，可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑，这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法，则称为隔离法。

用“转化法“巧解物理题在运动学问题解题过程中，当按正常解法求解有困难时可通过转化法变换思维方法，使人产生“柳暗花明又一村“之感。

常用的转化方式有五种：①正逆转化，②数形转化，③参考系转化，④数形转化，⑤图形转化。

通过这五种思维转化，通过这五种思维转化，可以使解题思路上一台阶。

一、正逆转化将匀减速直线运动通过“正逆转化“变为初速为零匀加速直线运动，利用初速度为零的匀加速直线运动学的比例性质可以使问题获得巧解。

例一、如图所示，三块完全相同的木块固定在地板上，一初速度为v的子弹水平射穿长三块木块后速度恰好为零，设木块对子弹的阻力不随子弹的速度的谈及进入木块的深度而变化，求子弹分别通过三木块的时间之比。

二、动静转化选相对运动中的一个物体为参考系，可使运动规律的选择和解题思路发生很大的变化。

例题二、A、B两棒均长为1m，A棒悬于天花板上，B棒与A棒在一条竖直线上，A 棒的下端与B棒的上端之间相距20m，如图所示，某时刻烧断悬挂A棒的绳子，同时将B棒以020/v m s =的初速度竖直上抛。

忽略空气阻力，且210/g m s =,试求：（1）A 、B 两棒出发后何时相遇？（2）A 、B 两棒相遇后，交错而过需要多少时间？解法一：（1）以地面为参考系，设经过时间1t 两棒开始相遇。

A 棒下落的位移： 2112A h gt = ①B 棒上升的位移：201112B h v t gt =- ②A B h h L += ③联立①②③得1020120/L m t s v m s=== 即开始运动1s 后两棒开始相遇。

（2）从抛出到交错而过所用的时间为：20222 1.120/L l mt s v m s+=== 方法二：参考系转化，由于A 、B 两棒均受重力作用，它们间由于重力引起的速度改变相同，它们间只有初速度的不同导致相对运动，故选A 棒为参考系，则B 棒相对A 棒做速三、参考系的转化选取不同的参考同一运动时，物体的运动情况是不同的，但这不影响问题的答案，所以在解决问题时，适当选取坐标系，可以使问题的解答变得容易，但如何选取，应视问题的方便程度和自己的理解能力而定。

巧用“转换法”解物理题习方法？转换思维的方法和角度是提高学习方法的有效策略。

当我们面对一些不太熟悉的问题时，容易慌乱乃至对问题感到无奈，这时，如果能够灵活地转换思维的方法和角度，或许就能收到“柳暗花明”之效。

下面概括的是如何灵活地运用转换法，实现化解难点、顺利求解。

一、研究对象转换法选择研究对象的一般方法是求什么量就以什么量为核心，选取与此量有直接关系的物体或系统为研究对象，但有些问题这样思考下去困难重重，有时会出现“山重水复”的境地．如果活用转换法，将研究对象转换，问题就会迎刃而解．例１如图１所示，站在汽车上的人用手推车的力为Ｆ，脚对车向后的摩擦力为ｆ，下列说法正确的是：Ａ．当车匀速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为零Ｂ．当车加速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为负功Ｃ．当车减速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为正功Ｄ．不管车做何种运动，Ｆ和ｆ的总功和总功率都为零解析不少学生在做此题时，认为研究对象很显然应选汽车，因为四个选项中都涉及到Ｆ和ｆ对汽车做功问题．但很快走进死胡同，原因是汽车在水平方向共受四个力：牵引力、地面对它的摩擦力、人对它的摩擦力ｆ和人对它的推力Ｆ，因前两个力比较不出大小，故也无法比较出后两者大小，因而也就无法比较二力的功．若转换一下研究对象，则会变难为易．对人进行受力分析，人在水平方向只受两个力：车对人向后的作用力Ｆ′，车对人向前的摩擦力ｆ′，这两个力恰好是Ｆ、ｆ的反作用力．根据人和汽车的运动状态，即可确定出Ｆ、ｆ的大小；当车匀速运动，人也匀速，Ｆ′＝ｆ′，Ｆ＝ｆ，又因二者的位移相等，故Ｆ做的正功等于ｆ做的负功，选项Ａ正确；当车加速时，人也加速，有Ｆ′＜ｆ′，Ｆ＜ｆ，故ｆ做的负功大于Ｆ做的正功，选项Ｂ正确；同理可得选项Ｃ正确．二、等效转换法当研究对象的规律与某一简单模型在物理意义、作用效果等方面相同或等价时，可以利用它们之间的等效，替换成简化的物理模型。

如常用的等效电路、用分力替代合力等等，实际上就是一种等效转换。

2、转换法故事链接 ：佛律基亚(Phrygia)的国王戈耳迪，用乱结把轭系在他原来使用过的马车的辕上，其结牢固难解，神谕凡能解开此结者，便是亚洲之君主。

好几个世纪过去了，没有人能解开这个结。

公元前3世纪时，古希腊罗马的马其顿国王亚历山大大帝(Alexander the Great,公元前356-323),在成为希腊各城邦的霸主后，大举远征东方。

公元前334年，他率领进入小亚细亚，经过佛律基亚时，造访了这座神殿，看到这辆马车。

有人把往年的神谕告诉他，他也无法解开这个结。

为了鼓舞士气，亚历山大拔出利剑一挥，斩断了这个复杂的乱结，并说："我就是这样解开的"。

后来，亚历山大以其雄才大略，东征西讨，先是确立了在全希腊的统治地位，后又灭亡了波斯帝国，他果然建立起了一个西起古希腊、马其顿，东到印度恒河流域，南临尼罗河第一瀑布，北至药杀水的横跨欧、亚两大洲国家，创下了前无古人的辉煌业绩。

这个故事中亚历山大用剑“解”开绳结的方法用的就是转换法。

在研究物理问题时，如果用常规的思路无法达到目的，我们可以换一个角度去考虑问题，这种方法称为转换法。

如求变力做功很困难，可以通过求能量的变化来间接求功。

研究曲线运动时通常研究它的分运动，这些都是转换法，常用的转换法有：研究对象的转换，研究变量的转换，参考系的转换。

下面分别举例说明。

（1） 研究对象的转换[例题1]如图所示，在加速向左运动的车厢中，一人用力向前推车厢（人与车厢始终保持相对静止），则下列说法正确的是（ ）A 、 人对车厢做正功B 、人对车厢做负功C 、 人对车厢不做功D 、无法确定人对车厢是否做功解析：本题中虽然问人对车做功情况，但我们可转变一下研究对象，将人当作研究对象，由于车匀加速向左运动，人和车是一个整体，所以人的加速度方向也向左，所以车对人的合力也向左，根据牛顿第三定律可得，人对车的合力方向向右，运动位移向左，则人对车厢做负功，选项B 正确。

高考物理题常用的解答方法和技巧解答高考物理题，有许许多多的解题方法和技巧。

如，排除法、赋值法、换元法、类比法、估算法、数形结合法、整体代换法……等。

下面，结合高考试题或高考模拟试题中出现的具体的几例，就这其中的主要方法和技巧举例加以说明。

1. 合理假设巧作推理例1. 如图1所示，质量分别为m、2m、3m的三个小球A、B、C，其中B球带+q的电荷量。

A、C两球不带电，绝缘细线将三球相连，并将A球拴住，放在竖直向下、场强为E的匀强电场中，三球均处于静止状态，当将A球从静止释放后的一小段时间内A、B间细线的张力等于多少？图1解析：假设三球之间没有细线相连，则将三球同时从静止释放后，它们的加速度大小是不同的。

按着此假设推出的结果是：A、C两球的加速度均为g，B球的加速度则大于g。

由此可以断定，在将A球从静止释放后的一小段时间内，连接B、C的那段绳是松驰的，而A、B两球则以相同的加速度运动，设A、B两球的加速度为a，对A、B这个整体，根据牛顿运动定律得：()()++=+Eq m m g m m aA B A B用F表示A、B间细线的张力的大小。

对球A，有：TF m g m a+=T A A解得：F m Eqm m g m g m Eq m m T A A B A A A B =++⎛⎝⎫⎭⎪-=+2. 整体分析 化繁为简例2. 在场强为E 的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2，它们的质量相等，电量分别为q q 12、。

球1球2的连线平行于电场线，如图2所示。

现同时放开1球和2球，于是它们开始在电场力的作用下运动，如果球1和球2之间的距离可以取任意值，则两球刚被放开时，它们的加速度可能是（ ）图2A. 大小不等、方向相同B. 大小不等、方向相反C. 大小相等、方向相同D. 大小相等、方向相反解析：选向右的方向为正方向。

用a a 12、分别表示1、2两球的加速度，用m 表示每个小球的质量。

将1、2两球看成一个整体。

高考物理选择题秒杀法让你的物理成绩轻松提高30分物理选择题必备秒杀技巧物理选择题秒杀绝技一、举例求证法——避实就虚有些选择题中带有“可能”、“可以”等不确定的词语，只要能举出一个特殊例子证明它正确，就可以肯定这个选择项是正确的;有些选择题的选项中带有“一定”“不可能”等肯定的词语，只要能举出一个反例驳倒这个选项，就可以排除这个选项。

物理选择题秒杀绝技二、转换对象法——反客为主在一些问题中，如以题目中给出的物体作为研究对象去分析问题，有可能物理选择题秒杀绝技分复杂或无法解答，这时可以变换研究对象，转换为我们熟悉的问题，使分析问题变得简单易行，最后再去找出待求量。

物理选择题秒杀绝技三、二级结论法——迅速准确“二级结论”是指由基本规律和基本公式导出的结论，熟记并巧用一些“二级结论”可以使思维简化，节约解题时间，其能常常使我们“看到题就知道答案”，达到迅速准确的目的。

物理选择题秒杀绝技四、比例分析法——化繁为简两个物理量的数学关系明确时，利用他们的比例规律可以使数学计算简化，应用此方法必须明确研究的物理问题中涉及的物理量是什么关系，明确哪些相同量，哪些是不同量。

物理选择题秒杀绝技五、控制变量法——以寡敌众对多变量问题，有时采用每一次只改变其中一个变量而控制其余几个量不变的方法，使其变成较简单的单变量问题，大大降低问题的分析复杂程度，这种方法是科学探究中和重要思想方法，也是物理中常用的探索问题和分析问题的科学方法之一。

高考物理选择题秒杀法技法一、比较排除法通过分析、推理和计算，将不符合题意的选项一一排除，最终留下的就是符合题意的选项。

如果选项是完全肯定或否定的判断，可通过举反例的方式排除;如果选项中有相互矛盾或者是相互排斥的选项，则两个选项中可能有一种说法是正确的，当然，也可能两者都错，但绝不可能两者都正确。

技法二、假设推理法所谓假设推理法，就是假设题目中具有某一条件，推得一个结论，将这个结论与实际情况对比，进行合理性判断，从而确定正确选项。

转换法在高中物理解题中的应用以力的作用为例高世明(甘肃省白银市平川中学ꎬ甘肃白银７３０９１３)摘㊀要:物理是一门较为抽象的学科ꎬ需要通过一些物理思想来帮助学生更好地学习物理.在高中物理中最常用的一种物理思想就是转换法ꎬ通过转换法能够将复杂的物理问题变得简单ꎬ从而使这些物理问题得到很好的解决.本文将以力的作用为例来说明转换法在高中物理解题中的应用ꎬ希望对物理解题有所帮助.关键词:转换法ꎻ高中物理ꎻ力的作用ꎻ解题思路中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)１３－０１２８－０３收稿日期:２０２３－０２－０５作者简介:高世明ꎬ从事高中物理教学研究.基金项目:甘肃省教育科学 十三五 规划２０１９年度一般课题 高中物理学困生成因及对策研究 成果(立项号:ＧＳ[２０１９]ＧＨＢ０５５７)㊀㊀转换法的实质就是通过转化研究对象㊁物理规律和思维角度等来将物理问题简单化ꎬ通过这样的方式来间接的实现对物理问题的解答.转化法是一种很巧妙的思维方式ꎬ能够充分地展示出学生对问题进行分析的能力ꎬ使复杂的物理问题得到巧妙的解答ꎬ从而实现了快速解答物理问题的目的.转换思想是高中物理学习的过程中必须掌握的ꎬ本文将结合力学中的作用方面的物理试题来对转换法在高中物理解题过程中的应用进行分析.１转换研究对象转换研究对象是在进行力学问题解答过程中经常使用的一种解题思路.在进行力学问题解答的过程中需要对题目的研究对象进行分析ꎬ这样才能够在解题的过程中找到对应的切入点来实现对问题的解答.一般情况下ꎬ一个物理力学问题是具有一个或者多个研究对象的ꎬ所以在进行解题的过程中需要根据题目的已知条件来对题目的研究对象进行分析ꎬ然后选择和转化相应的研究对象来实现对这个问题进行求解.例题１㊀如图１所示ꎬ轻质长绳水平的跨在两个相距为２Ｌ的小定滑轮Ａ㊁Ｂ上ꎬ质量为ｍ的物块悬挂在绳上的Ｏ点ꎬＯ点到Ａ点的距离等于Ｏ点到Ｂ点的距离.同时在绳的两端Ｃ㊁Ｄ分别施加竖直向下的恒力Ｆ＝ｍｇꎬ先将物块托住是绳处于拉直的状态ꎬ然后使物块由静止状态开始下落ꎬ同时在物块下落的过程中保持Ｃ㊁Ｄ两端的拉力Ｆ不变.(１)当物块下落的距离ｈ为多大时ꎬ物块的加速度为０?(２)物块下落(１)所述的距离ｈ的过程中ꎬ克服Ｃ端恒力做功为多少?(３)求物块下落过程中的最大速度Ｖｍ和最大距离Ｈ.分析:在对这道题进行解答之前ꎬ需要对这个物块的状态进行详细的分析ꎬ如图２所示ꎬ首先这个物块在最开始的情况下是处于一个被托住的状态ꎬ是８２１图１保持静止的ꎻ然后物块托举的状态消失ꎬ物块失去托举会首先向下做加速运动ꎬ但是随着物块的下落ꎬ两端绳子之间的夹角会逐渐变小ꎬ同时由于绳子两端的恒力Ｆ不变ꎬ所以随着夹角的逐渐变小ꎬ两绳对物块拉力的合力就会逐渐增大ꎬ这样就导致物块在下落的过程中向下的加速度会逐渐减小ꎬ当物块的重力与向上的拉力相等时物块下降的速度就达到了最大值ꎬ然后随着向上的合力的继续增大ꎬ物体就开始做加速度逐渐增大的减速运动ꎬ这样当物块下降的速度为０时就是物块下落的最大距离Ｈ.当物块处于加速度为０的时候ꎬ通过共点力的平衡条件可以来计算出相应的两绳之间的角度ꎬ然后再计算出相应的距离ꎬ从而就能够计算出具体的做功.图２解㊀(１)当物块在下落的过程中所受到的合力为０时ꎬ物块的加速度为０ꎬ这时物块下降的距离为ｈ.因为Ｆ＝ｍｇꎬ所以绳对物块的拉力是恒等于ｍｇꎬ通过平衡条件可以知道两绳之间的夹角为１２０ʎꎬ所以绳与垂直方向的夹角为θ＝６０ʎ.所以ｈ＝Ｌ ｔａｎ３０ʎ＝３３Ｌ(２)当物块下落的距离为ｈ时ꎬ绳在Ｃ㊁Ｄ两端的上升距离ｈᶄ可以通过三角形勾股定理计算出来ꎬｈᶄ＝Ｌ２＋ｈ２－Ｌ所以绳Ｃ端克服恒力Ｆ做的功为:Ｗ＝Ｆｈᶄ＝ｍｇ (Ｌ２＋(３３Ｌ)２－Ｌ)＝ｍｇ (２３３Ｌ－Ｌ)＝(２３３－１)ｍｇＬ(３)物块在下落的过程中一共有三个力在进行做功ꎬ其中重力做正功ꎬ两端绳子的作用力做负功ꎬ通过对物体的下落状态的分析可以知道在物体下落过程中当物块的加速为０时物块的速度最大.这个时候物块的下降距离为ｈꎬ所以通过动能定理可以得到:１２ｍＶ２ｍ＝ｍｇｈ－２Ｗ所以１２ｍＶ２ｍ＝３３ｍｇＬ－(４３３－２)ｍｇＬ＝(２－３)ｍｇＬ所以Ｖｍ＝２(２－３)ｇＬ当物块的速度减小到０时物块下落的距离为最大距离Ｈꎬ这时两端绳子上升的距离就为Ｈᶄꎬ根据动能定理可以知道:ｍｇＨ＝２ｍｇＨᶄ同时Ｈᶄ＝Ｌ２＋Ｈ２－Ｌ所以ｍｇＨ＝２ｍｇ(Ｌ２＋Ｈ２－Ｌ)即Ｈ＝２Ｌ２＋Ｈ２－２Ｌ将式子进行化简求解就可以得到Ｈ＝４３Ｌ回顾:在这道物理题的解题过程中ꎬ通过对问题的分析ꎬ将物体的下落问题转换成了求物体所受到的力的关系的问题.在这过程中通过物体所受到的力的情况来对物体下落过程中的状态进行分析ꎬ从而将物体下落的距离和速度问题转换成物体在这个时间点上所受到的力的情况ꎬ再根据动能定理来实现对这个问题进行解答.所以在进行物理题解答的过程中ꎬ需要通过转换的方式来将题目中所求问题进行等量的转换ꎬ从而来使题目所求的问题变得简单化ꎬ然后再对这个问题进行解答.２转换推理方式在进行物理问题的解答过程中ꎬ学生会受到自己的固有思维的限制ꎬ从而在进行推理的过程中会根据题目给出的已知条件来作为推理的出发点ꎬ然９２１后再结合题目中各种现象的先后顺序来进行题目的推导和解答.其实在进行解题的过程中也可以通过对推理方式的转换ꎬ将题目中的结果来当作已知条件来对题目中原有的已知条件进行推理.从而实现对这个问题的解答.例题２㊀如图３所示ꎬＡ㊁Ｂ两个物体的质量分别是ｍ１ꎬｍ２ꎬ同时两个物体的接触面光滑ꎬ且与水平面的夹角为θꎬ如果Ａ㊁Ｂ与水平地面之间的动摩擦系数是μꎬ用水平推力Ｆ来推动Ａꎬ使Ａ㊁Ｂ一起做加速运动ꎬ求:(１)Ａ.Ｂ之间的相互作用力(２)维持Ａ㊁Ｂ之间不发生相对滑动ꎬＦ的取值范围图３分析㊀通过对题目的分析ꎬ力Ｆ作用在Ａ上就会使Ａ和Ｂ之间的斜面上出现Ａ会沿着斜面向上滑动的趋势ꎬ所以要让两个物体之间不出现相对滑动的情况ꎬ就需要Ａ处于刚好脱离水平面ꎬ这时物体Ａ就不会受到水平面的支撑力ꎬ同时物体Ａ的摩擦力也为０.然后对两个物体进行受力分析来对两个物体的受力情况进行了解ꎬ然后再来进行相应的计算.图４解㊀(１)对物体Ａ的受力分析如图４(ａ)所示ꎬ通过对物体Ａ的状态进行分析可以知道:Ｎ１＝０ꎬｆ１＝０所以Ｎｃｏｓθ＝ｍ１ｇꎬＦ－Ｎｓｉｎθ＝ｍ１ａ所以物体Ａ和物体Ｂ之间的相互作用力为:Ｎ＝ｍ１ｇｃｏｓθ(３)如图４(ｂ)所示ꎬ通过对Ｂ物体进行受力分析可以知道:Ｎ２＝ｍ２ｇ＋Ｎｃｏｓθꎬｆ２＝μＮ２所以:ｆ２＝μ(ｍ２ｇ＋Ｎｃｏｓθ)＝μ(ｍ２ｇ＋ｍ１ｇ)＝(ｍ１＋ｍ２)μｇ取Ａ和Ｂ组成的系统就有:Ｆ－ｆ２＝(ｍ１＋ｍ２)ａ所以Ｆ＝(ｍ１＋ｍ２)ｍ２(ｔａｎθ－μ)ｍ１ｇ所以要让物体Ａ和物体Ｂ之间不出现相对滑动就需要Ｆ满足:０<Ｆɤ(ｍ１＋ｍ２)ｍ２(ｔａｎθ－μ)ｍ１ｇ回顾:在这个问题的解答过程中ꎬ通过对推理方式的改变ꎬ来推导要让两个物体之间不出现相对滑动需要的条件来对力Ｆ的大小情况进行推导ꎬ这样就能够推导出如果要让两个物体之间产生相对滑动需要力的大小情况ꎬ进一步的来实现对Ｆ的取值范围进行计算.在物理解题的过程中ꎬ通过将推导方式的改变ꎬ将问题的结果来当作条件能够更好地实现对问题进行解决.综上所述ꎬ文章通过力的相互作用来对转换法在高中物理解题过程中的应用进行了说明ꎬ并通过相关的例题来对转换法的应用进行了详细的说明.通过转换法将题目中的问题进行简单化ꎬ能够实现对整个问题进行更加快速准确的解答.希望对物理解题提供一定的参考.参考文献:[１]储成节ꎬ郭长江.等效转换法在高中物理解题中的应用[Ｊ].物理通报ꎬ２０１３(ｚ２):６４－６５ꎬ９４.[２]王欣华.转换法在高中物理解题中的应用[Ｊ].新课程改革与实践ꎬ２０１０(１１):８４－８５.[３]王雯.浅谈转换法在高中物理解题中的应用[Ｊ].数理化解题研究(高中版)ꎬ２０１５(９):４３－４４.[４]彭承斌.转换法在高中物理解题中的应用[Ｊ].湖南中学物理ꎬ２０１４(５):９１－９２ꎬ４８.[５]黄金梅.试论在高中物理解题中转换法的应用[Ｊ].中学生数理化(学研版)ꎬ２０１６(９):２５.[责任编辑:李㊀璟]０３１。

物理中的转换法的例子
1. 嘿，你知道不，用水流来类比电流，这就是物理中转换法的经典例子呀！比如我们研究电流的大小，就像看水流的快慢一样，多么形象啊！
2. 哇哦，想想看，我们通过小磁针的偏转来知道磁场的存在，这难道不是超厉害的转换法吗？这不就像通过指南针找方向一样明显嘛！
3. 哎呀呀，把难以测量的温度变化转换成液柱的升降，温度计不就是这么干的嘛！这办法可真是巧妙极了！
4. 嘿，你瞧，测压力的时候用压强计，把压力的大小转换成压强的变化来观察，这不就跟寻宝藏找到线索一样令人兴奋嘛！
5. 哇，用弹簧的伸长量来反映力的大小，这转换法简直绝了呀！就好像从蛛丝马迹中发现大秘密！
6. 咦，研究声音在不同介质中传播速度的时候，把它转换成看到的现象，这多有意思呀，就如同从迷雾中逐渐看清真相！
7. 哈哈，把光的传播路径用烟雾显示出来，这不就是把看不见的变看得见嘛，这种转换法可真神奇！
8. 哟，用小球的滚动来理解动能和势能的转化，就像是看着一场精彩的表演一样吸引人呢！
我觉得转换法真的是让物理变得好有趣好易懂啊，它就像一把神奇的钥匙，打开了我们理解物理世界的大门！。

高中物理换角度解题的新方法全日制普通高级中学课程计划中强调要注重学生对知识的综合理解，运用所学知识综合解决问题的能力。

所以老师们在课堂教学中应注意开拓学生的思维，鼓励多角度、全面的去掌握知识。

高中物理知识的结构牵连性很强，如牛顿运动学理论和能量方法有时可以得到相同的结论，很多问题可以殊途同归。

老师在教学时也会经常指导学生一个问题用不同的方法去解决。

例如天津市2008年学业水平考试中有这样一道题：民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生出一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上。

若斜面高h＝3.2m，斜面长L ＝4.0m，60kg的人由静止滑至气囊底端时的速度大小m/s，人沿气囊下滑时所受到的阻力是多大？（g取10m/s2）（1）请用牛顿运动定律和运动学公式解答本题；（2）请用动能定理解答本题。

用这两种方法计算都能得出结果，可谓是殊途同归。

它们从不同的角度解决了同一个问题，考查了学生灵活掌握知识以及运用知识解决问题的能力。

但是在教学中发现，并不是所有问题都可以换方法、换角度的。

换种方法有时虽然可以得到相同的结果，可是究竟是不是正确的还有待进一步考证。

这样的问题不在少数，应给予特别重视。

以下是在教学过程中遇到的几种情况。

例1 某人以v0＝4m/s的初速度将质量为m的小球水平抛出，小球落地的速度为vt＝6m/s，g＝10m/s2，求：小球抛出时离地面的高度。

本题可以由机械能守恒定律来解：，等式两端同时消去m后代入数据得h＝1m，这种方法毫无疑问是正确的。

但是有一部分学生利用的是另外一种方法，用运动学公式，同样可以得到x＝1m，两种解法的答案是一样的。

这种解法是正确的吗？这是个值得探讨和澄清的问题。

这个公式是在解决匀变速直线运动问题中用到的，经常在已知条件不含时间的情况下，用它求位移、初速度或者末速度。

乍一看来本题也是求位移，貌似可以用公式来解。

热点02 转换法【热点解读】物理学中对于不容易直接观察的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法。

爱因斯坦说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。

”磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用来证明其存在。

在物理学中还有其他一些现象也是这样，物体发生形变活运动状态发生变化可以证明此物体受到力的作用，如苹果落地、行星绕恒星运动可证明万有引力存在；运动的物体能对外做功可证明它具有能；扩散现象可证明分子在无规则运动；铅块实验可证明分子间引力的存在，液体固体难压缩可以证明分子斥力的存在；马德堡半球实验可证明大气压的存在；静电力指针的偏角度大小说明了电势差的变化量；奥斯特实验可证明电流周围有磁场等等。

转换法是一种较高层次的思维方法，是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃，如变曲为直就是该方法的应用。

转换法可分为参量转换法和能量转换法两种。

1．参量转换法待测的物理量通常与其他的物理量之间存在某种特定的物理联系，利用这种联系，可实现各参量间的转换，达到测量的目的。

参量转换的方法贯穿于整个物理实验之中。

2．能量转换法能量转换测量法是某种形式的物理量，通过能量变化器，变成另一种形式物理量的测量方法。

随着各种新型功能材料的不断涌现，如热敏、光敏、湿敏材料以及这些材料性能的不断提高，形形色色的敏感器件和传感器应运而生，为物理实验测量方法的改进提供了很好的条件。

考虑到电学参量具有方便、快速的特点，电学易于生产，而且常常具有通用性，所以许多能量转换法都是使待测物理量通过各种传感器和敏感器件转换成电学参量来进行测量的。

最常见的有光电转换、磁电转换、热电转换、力电转换等。

在设计和安排实验时，当预先估计不能达到要求时，常常另辟蹊径，把一些不可能测量的物理量转换成可测量的物理量。

合理地使用转换法是物理实验获得成功的一种必要手段，尤其是设计探究型实验，当某个物理量不容易直接测量或者不具备测量条件时，巧妙地使用转换法能够收到事半功倍的效果。

活用转换法巧解物理题所谓“转换法”是指通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等达到化繁为简，化难为易，间接获取问题解决的一种解题方法．这种方法能充分展示解题人的想象设计能力和创造性思维品质，充分体现解题人分析问题的能力，同时达到巧解，进而实现速解之目的．一、转换研究对象选择研究对象的一般方法是求什么量就以什么量为核心，选取与此量有直接关系的物体或系统为研究对象，但有些问题这样思考下去困难重重，有时会出现“山重水复”的境地．如果活用转换法，将研究对象转换，问题就会迎刃而解．例１如图１所示，站在汽车上的人用手推车的力为Ｆ，脚对车向后的摩擦力为ｆ，下列说法正确的是Ａ．当车匀速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为零Ｂ．当车加速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为负功Ｃ．当车减速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为正功Ｄ．不管车做何种运动，Ｆ和ｆ的总功和总功率都为零解析不少学生在做此题时，认为研究对象很显然应选汽车，因为四个选项中都涉及到Ｆ和ｆ对汽车做功问题．但很快走进死胡同，原因是汽车在水平方向共受四个力：牵引力、地面对它的摩擦力、人对它的摩擦力ｆ和人对它的推力Ｆ，因前两个力比较不出大小，故也无法比较出后两者大小，因而也就无法比较二力的功．若转换一下研究对象，则会变难为易．对人进行受力分析，人在水平方向只受两个力：车对人向后的作用力Ｆ′，车对人向前的摩擦力ｆ′，这两个力恰好是Ｆ、ｆ的反作用力．根据人和汽车的运动状态，即可确定出Ｆ、ｆ的大小；当车匀速运动，人也匀速，Ｆ′＝ｆ′，Ｆ＝ｆ，又因二者的位移相等，故Ｆ做的正功等于ｆ做的负功，选项Ａ正确；当车加速时，人也加速，有Ｆ′＜ｆ′，Ｆ＜ｆ，故ｆ做的负功大于Ｆ做的正功，选项Ｂ正确；同理可得选项Ｃ正确．例２如图２所示，电池的内阻可以忽略不计，电压表和可变电阻器Ｒ串联接成通路，如果可变电阻器Ｒ的值减为原来的１／３时，电压表的读数由Ｕ0增加到２Ｕ0，则下列说法中正确的是Ａ．流过可变电阻器Ｒ的电流增大为原来的２倍Ｂ．可变电阻器Ｒ消耗的电功率增加为原来的４倍Ｃ．可变电阻器两端的电压减小为原来的２／３Ｄ．若可变电阻器Ｒ的阻值减小到零，那么电压表的示数变为４Ｕ0解析在做该题时，大多数学生认为研究对象应选可变电阻器，因为四个选项中都问的是有关Ｒ的问题；但Ｒ的电阻、电压、电流均变，判断不出各量的定量变化，从而走入思维的误区．若灵活地转换研究对象，会出现“柳暗花明”的意境；分析电压表，其电阻为定值，当它的读数由Ｕ0增加到２Ｕ0时，通过它的电流一定变为原来的２倍，而Ｒ与电压表串联，故选项Ａ正确．再利用Ｐ＝Ｉ２Ｒ和Ｕ＝ＩＲ，Ｒ消耗的功率Ｐ′＝（２Ｉ）２Ｒ／３＝４Ｐ／３；Ｒ后来两端的电压Ｕ＝２ＩＲ／３，不难看出Ｃ对Ｂ错．又因电池内阻不计，Ｒ与电压表的电压之和为Ｕ总，当Ｒ减小到零时，电压表的示数也为总电压Ｕ总；很轻松地列出Ｕ总＝ＩＲ＋Ｕ0＝２ＩＲ／３＋２Ｕ0，解得Ｕ总＝４Ｕ0，故Ｄ也对．二、转换空间角度转换空间角度主要是指化立体空间图为平面图、化正视图为侧视图、化正视图为俯视图等处理物理问题的方法．灵活地进行这些转换，可以有效地提高解题质量和效率．例３通电长导线中电流Ｉ0的方向如图３所示，边长为２Ｌ的正方形载流线圈ａｂｃｄ中的电流为Ｉ，方向由ａ→ｂ→ｃ→ｄ．线圈的ａｂ边、ｃｄ边以及过ａｄ、ｂｃ边中点的轴线ＯＯ′都与长导线平行．当线圈处于图示的位置时，ａｂ边与直导线间的距离ａ1ａ等于２Ｌ，且ａ1ａ与ａｄ垂直．已知长导线中电流的磁场在ａｂ处的磁感强度为Ｂ1，在ｃｄ处的磁感强度为Ｂ2，则载流线圈处于此位置受到的磁力矩的大小为．解析本题要求磁力矩，关键是求安培力和找力臂．若在原图上找力臂，很难画出，如果将原空间图转换为俯视的平面图（如图４所示），求解就易如反掌．ａｄ、ｂｃ边所受的磁场力和转轴ＯＯ′平行，其力矩为零．ａｂ、ｃｄ边受力的方向如图所示，大小分别为Ｆ1＝Ｂ1Ｉ·２Ｌ，Ｆ2＝Ｂ2Ｉ·２Ｌ，Ｆ1和Ｆ2对转轴ＯＯ′的力臂分别为Ｌ和（／２）Ｌ，则两力对转轴的力矩为Ｍ＝Ｍ1＋Ｍ2＝Ｆ1Ｌ＋Ｆ2（／２）Ｌ，故M＝ＩＬ２（２Ｂ1＋Ｂ2）．三、转换物理规律转换规律是指灵活地选择物理规律，用熟知的规律解决看似超出教学大纲的题目，从而达到了难题易做的目的．例４如图５所示，一半径为ｒ、沿着直径装有一根金属杆的金属圆环，可绕垂直圆环平面通过圆心O的中心轴转动，在圆环边缘的槽内，缠绕着一根足够长的轻质细绳，绳端吊着一个质量为ｍ的物体，圆环的一半处在磁感强度为Ｂ、方向垂直于圆环平面向里的匀强磁场中．已知金属圆环和直杆是由电阻率为ρ、横截面积为Ｓ的硬质导线制成．今将被轻质细绳吊着的物体由静止释放，求圆环转动的最大角速度ωm．解析本题的常规解法为：根据力矩平衡条件，列出圆环匀速转动时的力矩平衡方程，进而求出最大角速度．此种方法不仅繁琐，而且超出了现行的教学大纲范围，因此是不可取的．若换用能量守恒定律，可速解此题．具体步骤如下：对系统应用能量守恒定律，当ω最大时，ｖ最大，ａ＝０，则重力对系统做功的功率ＰG应等于金属环和金属杆中所消耗的电热功率Ｐ电，即有ＰG＝Ｐ电，①当ω最大时，ｖ最大，ｖm＝ωmｒ，ＰG＝ｍｇωmｒ，②Ｐ电＝２／Ｒ．③根据法拉第电磁感应定律得＝Ｂωmｒ２／２．④电路的电阻Ｒ＝２ρｒ／Ｓ＋πｒρ／２Ｓ．⑤由①、②、③、④、⑤方程联立可解得圆环转动的最大角速度ωm＝２ｍｇρ（π＋４）／Ｂ２ｒ２Ｓ．四、转换物理模型近几年高考题出现了联系实际的好题，这类题目体现了学以致用的教学思想，越来越受到高考题的青睐．求解该类题目的关键就是将实际物体的运动向物理模型转换．例５（１９９４年上海高考题）跳绳是一种健身运动．设某运动员的质量是５０ｋｇ，他一分钟跳绳１８０次．假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的２／５，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是____．（ｇ取１０ｍ／ｓ２）解析把运动员每次跳跃转换成质点做竖直上抛运动模型．每次跳跃总时间Ｔ＝（６０／１８０）ｓ＝（１／３）ｓ，每次腾空的时间ｔ＝（１／３）（１－２／５）＝０.０２ｓ．每次腾空高度ｈ＝（１／２）ｇ（ｔ／２）２＝（１／２）×１０×（０.２／２）２＝０.０５ｍ．每次腾空上升时克服重力做的功Ｗ＝ｍｇｈ＝５０×１０×０.０５＝２５Ｊ．把每次跳跃总时间Ｔ内的触地过程、下落过程舍弃，简化成在Ｔ内就是单一竖直上升克服重力做功的过程，故可解出Ｐ＝Ｗ／Ｔ＝２５／（１／３）＝７５Ｗ．综上所述不难发现，灵活地转换物理模型是一种重要的物理思想方法．学会这种方法，就会使我们在解决物理问题时变得从容自如，巧解速解物理问题，从而提高学习的效率．。

转换法【热点解读】物理学中对于不容易直接观察的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法。

爱因斯坦说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。

”磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用来证明其存在。

在物理学中还有其他一些现象也是这样，物体发生形变活运动状态发生变化可以证明此物体受到力的作用，如苹果落地、行星绕恒星运动可证明万有引力存在；运动的物体能对外做功可证明它具有能；扩散现象可证明分子在无规则运动；铅块实验可证明分子间引力的存在，液体固体难压缩可以证明分子斥力的存在；马德堡半球实验可证明大气压的存在；静电力指针的偏角度大小说明了电势差的变化量；奥斯特实验可证明电流周围有磁场等等。

转换法是一种较高层次的思维方法，是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃，如变曲为直就是该方法的应用。

转换法可分为参量转换法和能量转换法两种。

1．参量转换法待测的物理量通常与其他的物理量之间存在某种特定的物理联系，利用这种联系，可实现各参量间的转换，达到测量的目的。

参量转换的方法贯穿于整个物理实验之中。

2．能量转换法能量转换测量法是某种形式的物理量，通过能量变化器，变成另一种形式物理量的测量方法。

随着各种新型功能材料的不断涌现，如热敏、光敏、湿敏材料以及这些材料性能的不断提高，形形色色的敏感器件和传感器应运而生，为物理实验测量方法的改进提供了很好的条件。

考虑到电学参量具有方便、快速的特点，电学易于生产，而且常常具有通用性，所以许多能量转换法都是使待测物理量通过各种传感器和敏感器件转换成电学参量来进行测量的。

最常见的有光电转换、磁电转换、热电转换、力电转换等。

在设计和安排实验时，当预先估计不能达到要求时，常常另辟蹊径，把一些不可能测量的物理量转换成可测量的物理量。

合理地使用转换法是物理实验获得成功的一种必要手段，尤其是设计探究型实验，当某个物理量不容易直接测量或者不具备测量条件时，巧妙地使用转换法能够收到事半功倍的效果。