等效法在物理教學中的應用實例 郭延良 無錫市玉崎中學 物理思維是物理學的靈魂，等效思維是分析和解決物理問題的基本思維方法之一。所謂等效思維，實質上就是人們在研究事物或運動時，從整體出發，注重最后的結果，而忽略事物發展過程中內部結構的細節。只要兩個不同的事物或運動具有相同的作用和結果，就可以互相替代，視為等效。自然界中的物理問題一般受多種因素制約網校頭條，呈現綜合復雜的現象，直接研究比較麻煩高中物理等效分析題庫，甚至無法解決。但如果運用等效思維，應用等效法適當變換研究對象，就可以使問題簡化，便于研究。要使學生形成等效思維，就要加強應用，讓學生在應用過程中深刻領悟，不斷提高等效思維。 1作用的等效性，高中物理中隨處可見此類等效法應用的實例。 1.1 等效法在力學中的應用。最典型的是力的合成與分解、速度的合成與分解，這是矢量的共同性質。任何一個矢量都可以分解成兩個或多個矢量，反之亦然，多個矢量的作用也可以用它們的和矢量來代替。例如，用等效的思想來理解“重心”、“點質量”、“等效引力場”等概念。例1：一塊質量為m、長度為L的均勻木板放在水平桌面上，木板長度的1/3伸出桌面。木板與桌面之間的動摩擦系數為μ。現在用一個水平力F推木板，木板剛好滑動時，它受到桌面的滑動摩擦力為多大？分析解答：物體對桌面的壓強等于物體的重力高中物理等效分析題庫，因為整個物體重力的等效作用點，也就是物體的重心，在桌面的上方，即：FN=mgf=μFN=μmg。用等效的思想來解釋“重心”的概念，可以幫助學生加深對重心概念的理解。物體的每一個部分都受到重力的作用，從作用的角度，我們可以認為各部分的重力都集中在一點，這個點叫做物體的重心。其實，重心就是物體重力的等效作用點。
例2 一個半徑為r的絕緣光滑圓環固定在垂直平面上，環上放置一個質量為m的帶正電的小珠，空間右側水平方向有均勻電場，如圖所示，小珠所受的靜電力為其重力的3/4。小珠從環上最低位置A處釋放，小珠所能獲得的最大動能為多少？ 分析解： 本題可等效為一個單擺，以重力與電場力的合力為“等效重力”，求出“等效最低點”，再由動能定理求解。 設小珠所帶電荷為q，電場強度為E，小珠在運動過程中受到重力mg、電場力qE、彈力F的作用，“等效最低點”即為小珠處于平衡狀態時的位置。如圖2所示，o'5)()(=+設F與垂直方向的夾角為θ，則sinθ=3/5，點θ=4/5，取F為“等效重力”，點o'為“等效單擺”的平衡位置，此時珠子的動能最大。根據動能定理，max)cos1(=??θθ
