物理解题方法一假设法.ppt

物理解题方法（一）-“假设法”一、什么叫假设法？一、什么叫假设法？假设法是一种研究问题的重要方法，是一种创造性的思维活动。用假设法分析物体受力、用假设法判定物体运动、假设气体等温等容等压、假设临界进行计算判断，在物理解题中屡见不鲜。其思维程序： 假设推理得出结论判断原结论是否成立？或得出原题结论（讨论）二、几种常见假设法的应用二、几种常见假设法的应用n 1 1、 物理过程的假设物理过程的假设n 例例11有一质量有一质量m=10m=10-8-8kgkg、电量、电量q=3q=31010-8-8c c的带电粒子，的带电粒子，n将它以将它以V V0=0=1m/s1m/s的速度，竖直射入两水平放置的金属板的速度，竖直射入两水平放置的金属板ABABn间的匀强电场中，如图所示。已知两板间的距离间的匀强电场中，如图所示。已知两板间的距离d=0.02m, d=0.02m, ABAB间的电势差间的电势差U=400vU=400v。问带电粒子能否抵。问带电粒子能否抵A A达板？达板？( (取取g=10g=10) ) 分析：有三种可能过程：不达A板 恰达A板然后返回 抵A板,与A板碰撞后返回。 临界假设法：假设恰达A板 ，由动能定理得 mgd-Uq=1/2mv2- 1/2mv02 解得v= 无解故说明粒子不达A板，原设不成立。1 例2长100cm的均匀玻璃管中，有一段长15cm的水银柱(如图所示)。竖放时空气柱长为60cm。问缓慢地将玻璃管倒过来后，空气柱长为多少?(p0=75cmHg)分析：倒置后有三种可能：水银一点不溢出 水银全部溢出 水银部分溢出。 极端假设法 设水银一点不溢出 由玻马得 （P+h）L1S=(P-h)L2S ， L2=90cm 因（90+15）100 所以水银必然溢出。 设水银恰好全部溢出，此时L3=100cm,同样由玻马定律解得 P3=54cmHg 因54cm,75cm 所以水银不可能全部溢出。 上述二假设均不成立，则水银只能是部分溢出了。本题可解了（解略） 2 2、矢量方向的假设、矢量方向的假设 例3如图所示，长为L的轻质硬杆的一端连接一个质量为m的小球（其半径忽略不计）。杆的另一端为固定转动轴o,若他在竖自平面内做匀速圆周运动， 转动周期T=2(3L/g)，试求小球到达最高点时杆端对小球的作用力N。 n分析：杆对球的作用力N可能是n 拉力，方向竖自向下n 支持力，方向竖自向上n方向需判定。n 假设为拉力则方向竖自向下且规定向下为“+”向，由牛二定律得n N+mg=m(2/T)2Ln 又 T=2(3L/g)n所以解得N=2mg/3。n“”号说明的方向与原设方向相反，应向上。大小为2mg/3。3、临界状态（或极端状态）的假设、临界状态（或极端状态）的假设 例4如图所示，一斜轨道与一竖自放置的半径为的半圆环轨道相连接。现将一光滑小球从高度为的斜轨上由静止开始释放。试问小球脱离轨道时将做什么运动？n分析：假设小球在圆周顶点恰脱离轨道，则v0= ,由机械能守恒得n mgh1=mg2r+m(V0)2/2n 解得 h1=2n所以，球只能在环轨的上半部某处脱离轨道，然后做斜上抛运动 。n 注：（若，过顶点后将平抛运动）n Rgn例5在加速行驶的火车上固定一斜面，斜面倾角=300,如图所示。有一物体静止在斜面上，试求当火车以下列加速度运动时，物体所受的正压力。a1=10m/s2 a2=2.0m/s2。(设物体与斜面间的静摩擦系数=0.2，g取10) n分析：有三种可能a极大，物体上滑a极小,物体下滑a恰好为临界值，物相对静止。n假设物车无相对运动，则f=o。由牛二定律得：Nsin=ma0n Ncos- mg=on解得 a0=gtg=5.7m/s2n讨论：5.7m/s2a2=2.0m/s2， 物下滑n 5.7m/s2 a1=10m/s2, 物上滑n例6一个质量为1kg的问题,用绳子a、b系在一根直杆上的A、B两点，如图所示。AB=1，、长均为1m。求直杆旋转的转速=3rad/s时，a、b绳上的张力各是多大？n分析：设临界0-b恰好拉直但Tb=0n Tasin=m02Rn Tacos-mg=on0=(gtg/R)=3.5rad/sn33.5 n直线b上无张力Tb=o即可用力的合成分解求Ta。a思考题：思考题： 除上述除上述“假设假设”法外，你还见过哪些法外，你还见过哪些“假设法假设法”的应用，请自作归纳补充。的应用，请自作归纳补充。