初中物理思维方法大全——方法9 假设法
- 格式:doc
- 大小:134.50 KB
- 文档页数:8
常用的物理思维方法物理是一门研究自然界运动规律的科学,而物理思维方法指的是在研究和解决物理问题时所使用的思维方式和方法。
在物理学的发展过程中,有许多经典和常用的物理思维方法被广泛采用。
下面是一些常用的物理思维方法。
1.归纳与演绎:归纳是根据实验和观察的结果得出一般规律和定律的方法。
演绎是根据已知的一般规律和定律推演出具体的结论。
在物理研究中,可以通过归纳总结实验结果,然后利用演绎方法推导出具体问题的解决方案。
3.数量关系与图像思维:物理学是定量科学,数学在物理中起着重要的作用。
数量关系的思维方法可以帮助我们建立物理模型,推导出数学公式,并进行数值计算。
图像思维是通过绘制示意图、行走图、曲线图等图像来帮助理解和解决物理问题。
4.近似和简化:物理现象常常非常复杂,但为了解决问题,我们通常需要进行近似和简化处理。
这种近似和简化的思维方法可以帮助我们得到问题的简化模型,从而更容易理解和解决问题。
5.对称性和守恒定律:对称性是物理学中的重要思维方法之一、许多物理问题都具有其中一种对称性,如空间对称性、时间对称性和粒子对称性等。
利用对称性思维可以简化问题的分析,并发现隐藏在问题中的规律。
守恒定律是物理学中的基本定律之一,表明一种量在物理系统中守恒不变。
利用守恒定律可以解释和预测物理现象,例如能量守恒、动量守恒和角动量守恒等。
6.模型和假设:物理学中常常使用模型来描述和解释物理现象。
模型是对实际情况的简化和抽象,可以帮助我们更好地理解和解决问题。
同时,我们也常常建立假设来推导出物理规律和定律。
通过建立合理的假设,并进行实验验证,可以加深对物理问题的理解。
7.变量分析和参量控制:变量分析是在物理问题中识别和分析影响物理现象的各种变量。
参量控制则是通过改变特定的参量来研究和研究物理现象。
通过变量分析和参量控制,可以更好地理解和控制物理问题中的各种因素。
8.实验设计和观察:实验设计和观察是物理研究中重要的思维方法。
中考物理复习指导8种思维方法面对中考,考生对待考试需保持平常心态,复习时仍要按知识点、题型、易混易错的问题进行梳理,不断总结,不断反思,从中提炼最佳的解题方法,进一步提高解题能力。
下文准备了中考物理复习指导。
1、守恒思维方法自然界里各种运动形成虽然复杂多变,但变化中存在不变,即某些量总是守恒。
守恒的观点是分析物理问题的一种重要观点,它启发我们可以从更广阔的角度认识到系统中某些量的转化和转移并不影响总量守恒。
(1)能量的转化和守恒能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。
做功的过程就是能的转化过程。
如合外力对物体做的总功一定等于物体动能的变化。
其中动力做功是把其它形式的能转化为动能,阻力做功是把机械能转化为其它形式的能。
从能量守恒的观点看,动能定理是一条应用广泛的重要定理。
在机械运动的范围内,当系统状态变化时,如果除重力、弹力外没有其它力做功,系统的机械能守恒。
它是普遍的能的转化和守恒定律的一个特例。
功、热和内能之间的变化关系满足热力学第一定律。
物体间由于温度差发生热传递。
是内能的转移。
如:长为L,质量为M的均匀软绳,放在光滑桌面上,现让其从桌边缘无初速滑落,求绳子末端离开桌边缘时的速度。
本题是属于变力做功问题,直接求解较难,最简便的方法是从功能关系出发求解。
解略。
(2)质量守恒一定的物质形式对应一定的运动和一定的能量状态,运动是永恒的,物质是不灭的。
参与变化的物体质量的总和与变化后物质质量的总和相等,这就是质量守恒的观点。
(3)电荷守恒中性的原子由带正电的原子核和核外电子组成,决定了自然界中电荷是守恒。
不带电的物体通过接触,摩擦或感应的方式可以带电,带电的物体若发生中和或电荷转移现象,电荷发生消失或减少,但正负电荷总和是一定的。
如:在原子物理中,写核反应方程,质量和核电荷数守恒。
2、系统思维方法按照系统的观点,我们面对着的整个自然界是由无数相互联系、相互制约、相互作用、相互转化的事物和过程所形成的统一整体。
假设法本部分所涉及的假设法主要有两种情况:(1)假设某力不存在,进而判断由此带来的现象是否与题设条件相符,如相符,则此力存在,若不符,则此力不存在。
(2)假设处于题设条件下的临界状态,以题为依据,寻求问题的切入点,进而解决问题。
一、用假设法判断摩擦力的有无例1:一块铁板折成如图一所示的形状。
光滑的球置于水平面BC 上,铁板和球一起向右加速运动,(2)沿垂直AB 斜向上匀速运动。
问在这两种情况下A 、B 面对球有无弹力?思维导图:解析:(1) 球向右加速运动,若AB 面对球无弹力,不能使球产生水平方向的加速度,故球受到跟斜面垂直的弹力F N2的作用。
(2) 若斜面向上匀速运动,则球处于平衡状态,如图二所示,F N1、mg 二力的合力为零,满足给定的平衡状态,故F N2不存在。
点拨:用假设法判断。
当弹力的存在与否难以判断时,可以假设两个物体间不存在弹力,看物体是否还能保持现在的状态,如果能说明则没有弹力。
二、 假设法判断静摩擦力的存在的有无 1、假设没有摩擦力例题2:如图三甲所示,物体B 叠放在物体A 上,水平 地面光滑,外力F 作用于物体A 上,使它们一起运动。
试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
思维导图:解析:假设没有摩擦力,当F 使物体A 向右加速时,物体B 将保持原来的运动状态(静止),经一小段时间后,它们的相对位置发生了变化,如图三甲,所以物体B 相对于A 发生了向左的运动,即在有摩擦力存在的情况下物体B 相对于A发生了向左的运动的趋势,所以A 对B 的静摩擦力向右(与B 的实际运动方向相同)。
同理A 相对于B 有向右运动的趋势,A 受到B 对它的静摩擦力方向向左,(与A 的实际运动方向相反)。
点拨:“静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反”是判断静摩擦力方向的依据。
这里尤其要注意“相对运动趋势方向”的判断,一向是采取化“静”为“动”的策略,利用“假设法”来判断相对运动趋势方向,即假设某研究对象与被 接触物体间光滑,则其相对甲乙图三运动方向便是原先的相对运动方向;若它们之间不发生相对滑动,则说明它们之间原先并夫相对运动趋势。
解初中力学题常用的几种思维方法假设法假设法,是以科学的事实为基础,对物理模型、物理条件、物理命题等进行合理的假设,然后根据物理规律进行分析、讨论、判断和计算,得出正确结论;或在研究某些物理量、物理状态、物理过程的变化时,也可先提出一个假设,接着由假设进行推理论证,进而找出其变化规律。
假设法是科学研究中的一种常用方法。
如果题中给予的物理情景应用初中所学的规律无法求出物理量时,可以运用假设法思想重新创设一个新的合理的物理情景,使物理情景明朗化、具体化,迅速得到正确的答案。
假设法适用于难度较大的选择题、作图题或计算题的求解,同时假设法也是求解判断题最有效的方法之一。
例1.如图1所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平推力F 作用下,A、B一起作匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力为________N。
图1解析:由图可知木块A和B叠放在水平桌面上时,F只作用在B上,木块B肯定受到力的作用,而木块A受力情况却不清楚,与A接触的物体只有B,所以我们可以假设A受到B对它的摩擦力,然后再分析、推理:如果A受到B对它的摩擦力,同时又没有其他物体对它有力的作用,那么A就是受到非平衡力的作用,运动状态会发生改变,这与题设A、B一起做匀速直线运动不相符,故A没有受到摩擦力的作用。
估计法估计法是根据题目给定的条件或数量关系,不精确计算,而经分析、推理或进行简单的心算就能找出答案的一种解题方法。
它的最大优点是,在解析带有一定计算因素的选择、填空题时,往往不需要精确计算,只要对数据进行粗略的估计或模糊计算,就能使问题迎刃而解。
笔者总结解决估算问题的基本思路是:从信息中排除干扰信息。
有些估算题往往文句简洁,显性已知条件少或已知条件比较隐蔽,乍一看题,好像缺条件,只有认真审题,仔细推敲,才能挖掘出隐蔽的已知条件。
从题设条件出发,运用有关数学工具,并借助于物理常数及日常生活常识,进而得到满足实际需要的结果。
例2.图2为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片,杠铃的质量为100kg,则杠杆重为________N。
九年级物理上册学习方法总览简释1.定义分析法:根据物理定义直接探究、确定某一物理量或物理关系。
如电路中各元件(用电器)是逐个顺次首尾相连的,此电路就是串联电路;若各元件(用电器)“首首相接,尾尾相接”并列地连在电路两点间,此电路就是并联电路2.迁移法:根据已知的某种知识或规律,由此及彼推断相关的知识或延伸到其他知识的应用,是将解决相似问题的方法、规律有选择地应用到新问题中去的思维方法。
3.假设法:假设法是科学研究中的一种常用方法,在使用本方法解答物理问题时,通常依据题意先作某个假设,然后在此假设的基础上运用物理定律、定理、特点、条件等进行分析、讨论,最后得出正确的结论。
4.比较法:把相似的两个或两个以上物理量或物理过程放到一起,比较其异同并得出物理规律的物理方法。
5.观察法:观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的、有计划地对自然发生条件下所显现的有关事物进行考查的一种方法,是人们收集、获取、记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本、最直接的研究方法。
6.分析推理法:是在已有事实的基础上,按照一定规律进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。
7.综合法:分析题目给出的已知条件,考虑根据这些条件能求得什么,再思考根据这些已知的和求得的考虑还能求得什么,就这样逐步推导,直到推出题目要求的物理量,完成题目的求解。
这样一个从已知推演到未知的科学思维方法叫做综合法。
8.等效替代法:从效果等同出发来研究物理现象和物理过程的一种科学方法。
等效的思想在物理学中应用很广,比如重心、力的合成与分解、运动的合成与分解等。
9.特值法:指某一个物理量在某范围内变化,研究其引起的变化时,我们只取其特别的值(如极值等)进行研究的方法。
10.类比法:所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同点或相似点,从而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
11.逆向思维法:从已知事物的相反方向进行思考分析,达到解决问题的目的的方法。
初中假设法教案教学目标:1. 理解假设法的概念和作用;2. 学会如何运用假设法进行科学实验;3. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
教学重点:1. 假设法的概念和作用;2. 假设法的运用步骤。
教学难点:1. 假设法的运用步骤;2. 学生独立进行科学实验的设计和操作。
教学准备:1. 教室环境布置,准备实验器材;2. 设计相关科学实验题目。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 教师通过向学生展示一个有趣的科学实验现象,引发学生的好奇心,激发学生的学习兴趣;2. 引导学生思考:如何通过实验来探究这个现象背后的原理?二、讲解假设法(10分钟)1. 介绍假设法的概念:假设法是一种科学实验方法,通过提出假设、设计和进行实验来验证假设的正确性;2. 讲解假设法的运用步骤:提出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论;3. 通过示例,让学生理解假设法的运用过程。
三、分组讨论和设计实验(10分钟)1. 教师将学生分成小组,每组学生根据教师提供的实验题目,运用假设法进行讨论和实验设计;2. 学生可以通过查阅资料、咨询教师等方式,获取相关信息,帮助自己更好地进行实验设计;3. 教师巡回指导,给予学生必要的帮助和指导。
四、进行实验(10分钟)1. 学生按照自己设计的实验方案进行实验操作;2. 教师巡回指导,确保实验的安全性和正确性;3. 学生记录实验过程中的观察结果。
五、分析结果和得出结论(10分钟)1. 学生根据实验结果,分析假设的正确性;2. 学生通过讨论,得出结论;3. 教师引导学生进行总结,帮助学生巩固所学知识。
六、总结和反思(5分钟)1. 学生对自己在实验中的表现进行总结和反思;2. 教师对学生的实验情况进行评价,给予肯定和鼓励。
教学延伸:1. 学生可以自主选择其他科学实验题目,运用假设法进行实验设计和操作;2. 教师可以组织学生进行实验成果展示,分享彼此的实验经验和收获。
教学反思:本节课通过假设法的运用,让学生学会了如何进行科学实验设计和操作。
十、假设法方法简介假设法是对于待求解的问题,在与原题所给条件不相违的前提下,人为的加上或减去某些条件,以使原题方便求解。
求解物理试题常用的有假设物理情景,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,化难为易,化繁为简。
试题精析例1:如图10—1所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 0的平盘,盘中有一物体,质量为m 。
当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L 。
今向下拉盘使弹簧再伸长ΔL 后停止,然后松手放开。
设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )A 、(1 +L L ∆)mg B 、(1 +L L ∆)(m + m 0)g C 、L L ∆mg D 、L L∆(m + m 0)g 解析:此题可以盘内物体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律列出一个式子,然后再以整体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律再列一个式子和根据平衡位置的平衡条件联立求解,求解过程较麻烦。
若采用假设法,本题将变得非常简单。
假设题中所给条件ΔL = 0 ,其意义是没有将盘往下拉,则松手放开,弹簧长度不会变化,盘仍静止,盘对物体的支持力的大小应为mg 。
以ΔL = 0代入四个选项中,只有答案A 能得到mg 。
由上述分析可知,此题答案应为A 。
例2:如图10—2所示,甲、乙两物体质量分别为m 1 =2kg ,m 2 = 3kg ,叠放在水平桌面上。
已知甲、乙间的动摩擦因数为μ1 = 0.6 ,物体乙与平面间的动摩因数为μ2 = 0.5 ,现用水平拉力F 作用于物体乙上,使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动,如果运动中F 突然变为零,则物体甲在水平方向上的受力情况(g 取10m/s 2)A 、大小为12N ,方向向右B 、大小为12N ,方向向左C 、大小为10N ,方向向右D 、大小为10N ,方向向左解析:当F 突变为零时,可假设甲、乙两物体一起沿水平方运动,则它们运动的加速度可由牛顿第二定律求出。
初中解物理题时常用的思维方法作者:明峰华来源:《理科考试研究·初中》2014年第02期初中物理教学要顺应当今时代的发展,重视对学生思维能力的培养,采取多种教学方法与多样化的教学模式来培养学生的思维能力,使学生对初中物理的解题方法进行灵活运用.初中物理课程的教学中,怎样才能在保证物理教学质量与课堂效率的基础上提高学生的物理思维能力,是摆在初中物理老师面前的极为重要的课题.一、培养学生思维能力的重要性一方面,每个学生的思维能力是其智力高低的重要标志,其他的智力因素都为思维服务,并为其提供信息资源和活动资源,如果没有思维的运转,信息资源与活动资源将一无是处.另外,大多数的智力因素都受到思维能力的支配,具备高思维能力的学生,其创造力会非常强,从而促进学生综合能力的提高.另一方面,初中教学工作中,学生思维能力的培养是教育的根本目的.教学中,将人类在实践活动中积累下来的智慧传承下去,使学生对大自然、人类社会以及人类生存与发展形成更好的认识.初中教学中,老师要让学生用有限的时间感受无限的知识,仅依靠机械地传授难以实现,所以老师要注重对学生思维能力的培养,让其积极主动地去感知知识.二、初中物理解题中常用的思维方法1.假设法初中物理解题的思维方法中,假设法是较为常见的一种方法,利用假设法,学生能对物理问题进行有效地分析、推理与判断,对假设法的恰当运用,还可以将物理题化难为易、化拙为巧.根据内容要素的不同,可将假设法分为过程假设、现象假设与参量假设.过程假设,主要是避开习题中对物理过程所设的障碍,大胆地假设一个虚拟的物理过程,并将其代替习题中真实的过程,在此基础上得到问题的答案.现象假设,主要是对习题中隐去的物理现象或者物理过程进行设置,为习题中各物理量间设置联系,进行解题.参量假设,主要是在解题中假设一些物理参量,利用这些参量建立方程,然后在运算过程中消去参量得出答案.例1 将质量为m1、比热容为c1的金属甲与质量为m2、比热容为c2的金属乙混合制成合金,求这块合金的比热容.分析与解答比热容、质量、温度变化、热量这四个物理量,是在物体吸热(或放热)的现象中发生联系的.因此,为了建立起这四个量之间的联系,假设对这块合金加热,设它吸收的热量为Q,升高的温度为Δt,设合金的比热容为c,则从甲、乙两金属各自吸收的热量考虑,得2.等效法等效指对于不同的物理现象、过程等在物理意义、物理规律或作用效果方面相同.等效法指对一个复杂的问题,提出一个较为简单的方案或者设想,而使效果完全相同,它们之间可以互相替代,而结论不变.初中物理的解题中,一个物理过程或者一个物理状态,通常由许多因素决定.如果其中某一些因素与其他因素的作用相同,那么这两部分的因素就等效,也可以互相替代.在这些因素的互相替代中,对于物理过程与物理状态的结果并没有影响.这种在等效的前提下,对某些因素进行互相替代来解决物理问题的思维方法就是物理上的等效法.例如:“曹冲称象”就运用了等效法巧妙地称出大象的体重.3.临界值法物理变化过程中,经常会由某个过程转换成另一过程,或由某种状态转换成另一状态.转换过程中,会出现一个分界点,这个分界点就是临界状态,在这一状态下的物理量就是临界值.物体的前后状态由临界值来联系,它可以对两种状态的特点进行同时反映和体现,但是其有较强的隐蔽性.在解答物理习题时,要对前后状态的物理规律与临界状态的特点进行深入研究,才能准确得到临界值.运用临界值法解题时,要认真分析题中所给条件,依据相应的物理规律列出正确的临界方程,并从中获得所需要的物理量.例2 如图1所示,一个厚度均匀的薄木板长为2 m,木板左端能绕轴O自由转动,右端用一根绳子悬挂,绳子所能承受的最大拉力为10 N.现在轴O的正上方放一个重为20 N,大小不计的小木块,并使小木块在F=5 N的水平拉力F的作用下向右做匀速直线运动,求:绳子断裂时拉力F所做的功(木板重力不计).分析与解答绳子断裂是一个临界,分析木板受力如图2所示,此时绳子上的拉力为T=10 N,小木块对木板的压力N大小等于小球自身的重力,即N=20 N.对于木板来说,此时是一个瞬间杠杆平衡状态,根据杠杆平衡条件,即可求出绳子断裂时小木块运动的距离s=OC,再根据公式W=Fs可求出拉力F所做的功.根据杠杆平衡条件N·OC=T·OA,故拉力F所做的功W=Fs=5 N×1 m=5 J.总之,初中物理相对于其他学科来说,涉及的知识面较广,物理习题也较为复杂,虽然大多数初中学生的思维灵活敏捷,且扩散性较强,但是他们的思维模式还不够成熟,非常容易产生一定的缺陷.所以初中物理老师教学中要注重对学生思维能力的培养,引导学生用正确的思维方法解题,使学生分析、解决问题的能力得到全面提升.。
初中十大物理思想方法总结(3篇)初中十大物理思想方法总结(通用3篇)初中十大物理思想方法总结篇1一、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。
二、对称法对称就是事物在变化时存在的某种不变。
自然界和自然科学中,普遍存在着优美的对称现象。
利用对称解题时有时可能一眼就看出,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,这些对称往往就是通往的捷径。
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。
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。
在分析力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法。
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。
六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确的方法。
初中物理思维方法总结初中物理作为一门实验性较强的学科,不仅要求学生具备一定的科学素养,也需要学生掌握一定的思维方法。
以下是本人在学习初中物理的过程中总结出来的一些思维方法,供同学们参考学习。
第一、观察法观察是科学研究的基础,物理学也不例外。
初学物理的同学们在掌握一定的知识基础之后,应该从身边的物体中找一些特例进行观察和研究。
例如,可以在教室内寻找各种物品,如课桌、椅子、黑板等,通过观察其形状、材质、使用方法等属性,逐渐了解它们的特点和功能。
另外,也可以观察天体,如太阳、月亮、星星等。
了解它们的天文形态和动态,以及与地球的距离、角度、时差等关系。
这些观察结果不仅能够帮助同学们更好地理解物理知识,更能够培养同学们的观察能力和科学素养。
第二、实验法实验是物理学研究的重要手段,对于初学物理的同学们也是进行思维训练的重要途径。
同学们可以通过自己动手做实验,来体验和探索物理现象。
例如,在实验室内,可以做一些简单的实验,如用弹簧挂在支架上,放上一个物体,记录下其振动的规律。
再如,在课堂上,可以通过利用电磁铁等简单器材,来研究磁场对轻型金属的影响。
通过自己亲手进行实验,可以让同学们感受到物理知识的真实和具体,激发学生们的学习兴趣,增强他们的想象力与创造力。
第三、归纳法归纳是物理学研究的常用方法,也是初学物理的同学们需要掌握的思维方法之一。
同学们应该把课堂上所学的知识依据彼此之间的联系归纳总结。
例如,在学习运动规律时,可以将速度、位移、加速度等因素联系起来,形成一个整体性的认识。
另外,在学习力学时,同学们也应该利用好向下的切力等力学原理,对物体的运动规律进行归纳总结。
这些归纳结果不仅能够让同学们更好地掌握物理知识,也有助于同学们理清知识之间的关联,提高他们的思维逻辑与分析能力。
第四、分析法分析是物理学探究的重要方法,也是初学物理的同学们需要掌握的思维方法之一。
在学习物理知识时,同学们应该懂得如何进行物理现象的分析。
假设法在解物理题中的应用假设法,作为一种思维方法,在物理学中有重要的意义。
若我们在教学过程中,能把此种方法应用于物理解题中,对学生智力的发展和能力的培养,都具有十分重要的意义。
现通过几个实例来谈谈假设法在物理解题中的应用。
1.假设已知条件,为解决问题构建“桥梁”:例 1.粗细不同长度相同的两条铜导线绕成形状完全一样的两个单匝长方形线圈,它们从同一高度自由落下,经过同一水平匀强磁场区域,线圈平面总垂直于磁场,如图1所示,空气阻力忽略不计,则()A.粗线圈先落地;B. 细线圈先落地;C.同时落地;D.无法确定。
解析:本题所给的物理量太少,要根据物理规律列出关系式,确定答案,必须引入一些物理量。
假设线圈长为L,宽为b,导线的横截面积为S,铜的电阻率为,铜的密度为,则线圈的电阻为:;线圈的质量为:线圈在磁场外和全部在磁场中均做加速度为的匀加速运动。
设线圈自由下落刚进入磁场时速度为,由机械能守恒定律得:,故,与线圈的质量无关,进入磁场时速度一样。
进入磁场时,由法拉第电磁感应定律可得:感应电流为:所受磁场力为:由牛顿第二定律得:,此时加速度经分析两线圈只有横截面积S不同,加速度的表达式中没有S,所以加速度的大小与线圈的粗细无关,结论:两线圈在进入磁场的过程中运动情况完全一样。
同理,离开磁场时运动情况也一样,所以两线圈同时落地,答案为C。
点评:上题若不假设一些已知条件,就无法利用物理规律列出关系式,最终就不能确定正确答案。
可见假设的物理量在解题中所起的作用是“桥梁”和“纽带”。
变形试题:1.(2010年安徽理综,20)如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈I和II,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(I为细导线)、两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。
运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。
设线圈I、II落地时的速度大小分别为、,在磁场中运动时产生的热量分别为、,不计空气阻力,则()A. B.C. D.(正确答案:D)2.假设物理过程,为解决问题寻找“突破口”某些物理过程虽然存在几种可能性,但在题设条件下,实际上只是这几种中的一种,这就需要我们进行分析讨论。
物理思想方法总结物理思想方法总结1一、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非常繁琐甚至解答不出,而采纳逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向讨论问题,可使物理情景更简洁,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.二、对称法对称性就是事物在改变时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着美丽和谐的对称现象.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育同学的直觉思维力量.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.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,能鲜亮地表示物理量之间的关系,始终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学问点.运用物理图象处理物理问题是识图力量和作图力量的综合表达.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、化难为易的成效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象全都,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.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,这种以整体为讨论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讨论的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是根据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简洁明白、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特殊是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程冗杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种状况应依据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或讨论对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后挨次对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,详细分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的详细特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择讨论对象和物理过程,还要留意两点:一是留意速度关系,即第1个过程的末速度是其次个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程改变冗杂,同学们往往难以洞察其改变规律并做出快速推断.但假如把问题推到极端状态下或特别状态下进行分析,问题会立即变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在改变过程中存在极值或临界值,然后从极端状态动身分析问题的改变规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能特别繁琐,若取一个符合物理规律的特别值代入,会快速精确而敏捷地做出推断,这种方法尤其适用于选择题.假如选择题各选项具有可参考性或互相排斥性,运用极端法更简单选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和制造性思维的培育.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为根据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1)解法一是依据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在消失极值时有何物理特征,然后依据这些条件或特征去查找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法. (2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后依据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.假如两变数之和为肯定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.假如两变数的积为肯定值,则当这两个数相等时,它们的和取微小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2-4ac0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指根据肯定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的'方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特别性,不需要也不行能进行精确的计算.在这些状况下,估算就成为一种科学而又有有用价值的特别方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理学问是为了探究自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是确定事物改变进展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题供应了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在改变冗杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在。