1、所謂隔離法,就是將某些研究對象或物理問題的某些過程和狀態(tài)從系統(tǒng)或整個過程中孤立出來進(jìn)行研究的方法。
兩種檢疫方法:
(1)對象隔離:即將一個對象從系統(tǒng)中隔離出來高中物理力學(xué)模型,以便找到與該對象相關(guān)的所需數(shù)量和已知數(shù)量之間的關(guān)系。
(2)過程隔離:對象常常參與多個運(yùn)動過程。 為了求解某個過程所涉及的物理量,必須將該過程與整個過程隔離開來。
2、所謂整體方法,是指研究物理問題整個系統(tǒng)或過程的方法,也包括兩種情況:
(1)將物體系統(tǒng)作為一個整體來研究:當(dāng)所需的物理量不涉及系統(tǒng)中物體的力和運(yùn)動時常用。
(2)從整體上研究運(yùn)動的全過程:常用于所需物理量只涉及運(yùn)動的全過程時。
等效方法
等效法是物理學(xué)中的一種基本思維方法。 其本質(zhì)是在相同效果下將復(fù)雜的場景或流程轉(zhuǎn)化為簡單的場景或流程。
1.力當(dāng)量
合力和分力相等。 通過將物體上的多個恒定力等同為一個力,可以將復(fù)雜的物理模型轉(zhuǎn)化為相對簡單的物理模型,大大降低了解決問題的難度。
2. 運(yùn)動等效性
由于總運(yùn)動和分運(yùn)動等效,因此水平投擲運(yùn)動可以看作是水平方向勻速直線運(yùn)動和垂直方向自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。
《船過河》中船的運(yùn)動可以看作是沿水流方向的勻速直線運(yùn)動和垂直于河岸方向的勻速直線運(yùn)動的組合運(yùn)動。 在計算大小和方向變化的阻力所做的功時,例如空氣阻力所做的功,可以應(yīng)用公式W=fS,只不過公式中的S是距離而不是位移。 無論物體的運(yùn)動方向如何變化,都可以等效為在恒力f作用下的單向直線運(yùn)動。
3.物理過程的等價性
如果一個研究對象從相同的初始狀態(tài)出發(fā),經(jīng)過兩個不同的過程,最終得到相同的結(jié)束狀態(tài),則這兩個過程是等價的。
4. 模型的等價性
等效是指它們相互替代,具有相同的效果。 利用等價方法,不僅可以把非理想模型變成理想模型,把復(fù)雜問題變成簡單問題,而且可以把感性知識提升為理性知識,把一般理性知識升華到更深層次。
在解決問題的過程中,最常用、最典型的物理模型并不多,比如碰撞模型、載人船模型、子彈射擊木塊模型、衛(wèi)星模型、彈簧振蕩器模型等。
5. 實驗原理的等效性
在高中物理、力學(xué)實驗中,幾乎可以說,沒有等價思想,就會“寸步難行”。
在“力的測量”中,基于平衡條件,采用等效的角度,我們要測量的力相當(dāng)于彈簧中的彈力,物體所受的重力相當(dāng)于支撐物上的力物體表面處于平衡狀態(tài)。 懸掛物體的支撐力或張力。
在“力的平行四邊形法則的驗證”實驗中,充分利用了等效的觀點。 使用一個力的效果與使用兩個力的效果相同——將橡皮筋拉伸到一定位置,這樣這個力就可以相當(dāng)于那兩個力。
“動量守恒定律的驗證”實驗中等價的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了極致。 由于球是從同一高度水平拋出的,所以它在空中的飛行時間是相同的。 以飛行時間為單位時間,可以用水平范圍來表示水平方向的速度。 即水平速度等效為水平范圍代替。
極值法
描述某一過程的物理量在變化過程中,由于物理定律或條件的限制,其數(shù)值往往只能在一定范圍內(nèi)與實際物理問題相符,而在這個范圍內(nèi),物理量可能有最大值、最小值或者一些特殊值例如決定其范圍的邊界值。
極端思維
極限思維法是一種比較直觀、簡單的科學(xué)方法。 在物理研究中,常用于解決某些無法直接驗證的實驗和定律。 例如,當(dāng)伽利略研究球滾下斜坡的運(yùn)動時,他將第二個斜坡推斷到了極限——水平面;
在物理練習(xí)中,有些問題涉及相對復(fù)雜的物理過程,而這個更復(fù)雜的物理過程是一個更大的物理過程的一部分。 這種復(fù)雜的物理過程需要分解為幾個小過程,而這些小過程的變化是單一的,因此采用極限思維方法選取整個過程的兩個端點和中間的奇異變化點進(jìn)行分析。 結(jié)果包括要討論的物理過程,從而使求解過程簡單直觀。
【例】如下圖所示,固定一個輕彈簧的上端,下端懸掛一個質(zhì)量為m0的平圓盤。 圓盤中有一個質(zhì)量為m的物體。 當(dāng)圓盤靜止時,彈簧的長度比其自然長度延長l。 。 現(xiàn)在向下拉動圓盤,使彈簧伸出Δl,然后停止,然后松開。 假設(shè)彈簧始終在彈性極限內(nèi),剛松開時圓盤對物體的支撐力等于()
圖像法
使用圖像解決物理問題的步驟
1、看清楚縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)分別表示的物理量;
2、看圖像本身,識別兩個物理量的變化趨勢,分析具體的物理過程;
3. 看看兩個相關(guān)量的變化范圍和給出的相關(guān)條件,明確圖形線與坐標(biāo)軸的交點、圖形線的斜率以及圖形所包圍的“面積”的物理意義線和坐標(biāo)軸。
【示例】(2012年新國家課程標(biāo)準(zhǔn))。 如圖所示,在木板和垂直墻壁之間放置一個小球。 設(shè)墻對球的壓力為N1,球?qū)Π宓膲毫镹2。 以木板與墻壁連接點形成的水平直線為軸線,將木板從圖中位置慢慢轉(zhuǎn)動至水平位置。 不考慮摩擦力,在此過程中()。
A.N1總是減少,N2總是增加
B.N1總是減少,N2總是減少
C.N1先增大后減小,N2始終減小
D.N1先增大后減小,N2先減小后增大
【解析】本題考察物體的動態(tài)平衡。 對球所受的力進(jìn)行分析可知,N1和N2的合力是一個固定值,等于相反的重力。 繪畫。 從圖中可以看出,當(dāng)板緩慢旋轉(zhuǎn)時高中物理力學(xué)模型,N1和N2的方向如圖所示發(fā)生變化,但合力保持不變,因此可以得到答案B。
臨界條件法
物理系統(tǒng)由于某種原因發(fā)生變異的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。 臨界狀態(tài)可以理解為兩種狀態(tài):“剛剛發(fā)生”或“只是沒有發(fā)生”。 突變的過程是一個從量變到質(zhì)變的過程。 臨界狀態(tài)前后,系統(tǒng)遵循不同的規(guī)律,并按照不同的規(guī)律運(yùn)動和變化。
如光學(xué)中折射現(xiàn)象中的“臨界角”、超導(dǎo)現(xiàn)象中的“臨界溫度”、核反應(yīng)中的“臨界體積”、光電效應(yīng)中的極限頻率、靜力學(xué)中的最大靜摩擦力等。摩擦現(xiàn)象等
中學(xué)物理中,這樣明確指出的臨界值很容易理解和掌握,但高考題中,往往沒有明確指出臨界值,必須分析臨界條件,必須分析臨界值通過應(yīng)用所學(xué)知識來發(fā)現(xiàn)。 在物理問題中,許多涉及關(guān)鍵問題。 分析臨界問題的關(guān)鍵是找到臨界狀態(tài)的條件。
解決關(guān)鍵問題通常有兩種基本方法:
1、根據(jù)定理和規(guī)律,首先找出所研究問題的一般規(guī)律和一般解,然后分析討論其特殊規(guī)律和特殊解。
2.直接分析討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值,找出研究問題的規(guī)律和解決辦法。