活用轉(zhuǎn)換法巧解物理題

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)


  所謂“轉(zhuǎn)換法”是指通過轉(zhuǎn)換研究對象、空間角度、物理規(guī)律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態(tài)、時間角度等達到化繁為簡,化難為易,間接獲取問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計能力和創(chuàng)造性思維品質(zhì),充分體現(xiàn)解題人分析問題的能力,同時達到巧解,進而實現(xiàn)速解之目的.
  
  一、轉(zhuǎn)換研究對象
  
  選擇研究對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系的物體或系統(tǒng)為研究對象,但有些問題這樣思考下去困難重重,有時會出現(xiàn)“山重水復”的境地.如果活用轉(zhuǎn)換法,將研究對象轉(zhuǎn)換,問題就會迎刃而解.
  
  例1如圖1所示,站在汽車上的人用手推車的力為F,腳對車向后的摩擦力為f,下列說法正確的是
  


 。粒斳噭蛩龠\動時,F和f對車做功的代數(shù)和為零
  
 。拢斳嚰铀龠\動時,F和f對車做功的代數(shù)和為負功
  
 。茫斳嚋p速運動時,F和f對車做功的代數(shù)和為正功
  
 。模还苘囎龊畏N運動,F和f的總功和總功率都為零
  
  解析不少學生在做此題時,認為研究對象很顯然應選汽車,因為四個選項中都涉及到F和f對汽車做功問題.但很快走進死胡同,原因是汽車在水平方向共受四個力:牽引力、地面對它的摩擦力、人對它的摩擦力f和人對它的推力F,因前兩個力比較不出大小,故也無法比較出后兩者大小,因而也就無法比較二力的功.若轉(zhuǎn)換一下研究對象,則會變難為易.對人進行受力分析,人在水平方向只受兩個力:車對人向后的作用力F′,車對人向前的摩擦力f′,這兩個力恰好是F、f的反作用力.根據(jù)人和汽車的運動狀態(tài),即可確定出F、f的大。划斳噭蛩龠\動,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做的負功,選項A正確;當車加速時,人也加速,有F′<f′,F<f,故f做的負功大于F做的正功,選項B正確;同理可得選項C正確.
  
  例2如圖2所示,電池的內(nèi)阻可以忽略不計,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的值減為原來的1/3時,電壓表的讀數(shù)由U0增加到2U0,則下列說法中正確的是
  


 。粒鬟^可變電阻器R的電流增大為原來的2倍
  
  B.可變電阻器R消耗的電功率增加為原來的4倍
  
 。茫勺冸娮杵鲀啥说碾妷簻p小為原來的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,大多數(shù)學生認為研究對象應選可變電阻器,因為四個選項中都問的是有關R的問題;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)換研究對象,會出現(xiàn)“柳暗花明”的意境;分析電壓表,其電阻為定值,當它的讀數(shù)由U0增加到2U0時,通過它的電流一定變?yōu)樵瓉淼模脖叮遗c電壓表串聯(lián),故選項A正確.再利用P=I2R和U=IR,R消耗的功率P′=(2I)2R/3=4P/3;R后來兩端的電壓U=2IR/3,不難看出C對B錯.又因電池內(nèi)阻不計,R與電壓表的電壓之和為U總,當R減小到零時,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.首頁上一頁123下一頁末頁共3頁
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