2023年初中物理学习中常用的几种解题方法.pdf

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1、优秀学习资料 欢迎下载 初中物理学习中常用的几种解题方法 一、临界值法 物体在运动变化过程中,常常要从一种状态转变到另一种状态,从一个过程转变到另一个过程,转变中的分界点我们将其称为临界状态,临界状态具有的物理量叫做临界值.临界值联系着转变过程的前后两种状态,它能同时体现和反映出两种状态的特点,但它又具有很大的隐蔽性,需要仔细研究临界的特点以及前后两种状态的规律才能正确得到.采用临界值法需要仔细阅读题给条件,运用物理规律建立起对应的临界方程,从中得到我们需要的物理量的值.例题 如图1 所示,长为1.5m 的轻质木板OA(质量忽略不计)的一端能绕轴O 自由转动,另一端用一细绳把板吊成水平,已知细

2、绳能承受的最大拉力为 5N,现在轴 O 的正上方放一个重为 7.5N 的金属小球,并使小球在 2N 的水平外力 F 的作用下向右做匀速直线运动,设小球运动到 C 点的时刻,细绳刚好被拉断,问此时外力 F 对小球做了多少功?分析:绳子被拉断是一个临界,分析木板受力如图 2 所示,此时绳子上的拉力为 T=5N,小球在C 点对木板的压力为N 等于小球自身的重力,对于木板来说,此时是一个瞬间杠杆平衡状态,列出杠杆的平衡式子,即可求出 OC 的距离,再根据公式 W=Fs 就可求出外力 F 对小球所做的功.答案:由题意知,小球到达 C 点时 T=5N.根据杠杆平衡条件 NOC=T OA OC=NTOA=N

3、N5.751.5m=1m,拉力 F 所做的功 W=Fs=2N 1m=2J.二、比例法解题 抓住物理量之间的正比或反比关系,列比例式解题,解这类题的关键是找出物理量之间的关系.例题 一只刻度均匀但不准确的温度计,在冰水混合物中的示数为2,在一标准大气压下的沸水中的示数为 94.现将这支温度计放在教室中,它的示数为 22,则教室的实际温度应为多少?分析及解答:由于该温度计的读数并不是实际的准确温度,它的读数的变化仅仅反映了液柱长度的变化.现在这个温度计中液柱长度的变化通过温度计上的读数的变化反映出来为96 格(94+2),即实际的准确温度变化 100对应着液柱长度变化96 格,而温度计中液柱长度的

4、变化量与实际温度的变化量成正比,假设当温度计示数为 22时的实际准确温度为 t,则 t 对应着 24 格(22+2).将对应关系形象地对比出来如下:100 96 t 24 列出关系式为:t100=2496 解得 t=25 三、转换法 我们经常遇到这样的情况,有些问题在提出时,往往就会有意无意地在我们的脑子里建立起特定的物理模型、研究对象以及解决问题的方法，我们就会围绕这些模型、对象、方法进行思考、探索.在很多情况下,这样就能解决问题,但是有时我们也会发现,这些习惯的模型、对O F C A 图 O 图 优秀学习资料 欢迎下载 象、方法并不能解决问题,或者说不能简捷、直观地解决问题.在这种情况下,

5、我们就要及时地调整我们的思维,转换模型、对象或方法,最终找到一个简便、直观的解题思路,这样的思维方法叫做转换法.转换法中被转换的对象很多,可以是物理、研究对象和研究方法,也可以是某个图形,某个物理量,甚至是思考问题的顺序等,我们在动用时要灵活掌握.例题 如图 3 所示,在天花板上悬挂一面大镜子 M,有一个人站在 S 点,P 为一堵矮墙,作图确定人眼在 S 点能够看到的 P 右方地面的区域.分析与解答:本题如果直接从墙的右边往左边作光路图,是无法进行的.我们依照下列物理规律进行一个转换:(1)能被人看到的区域就是从这个区域发出的光线经平面镜反射后能够进入人眼的区域;(2)从某个区域发出的光线经平

6、面镜反射后能够进入人眼,则人眼处发出的光线经平面镜反射后也能进入这个区域;(3)人眼处发的、经平面镜反射后的光线相当于人人眼的虚像处发出的.根据这些规律我们就可以按下述步骤进行作图了(如图 4)(1)根据平面镜成像的对称性作出 S 和墙 P 在平面镜中的像 S、P;(2)分别连接 S和 P、P的边缘并延长与地在相交于 A、B;(3)AB 之间的区域即为人眼能够通过平面镜看到的区域.四、假设法 自然界的万事万物间存在着相互作用的制约,因而事物的产生和发展存在着必然的规律,违背这些规律,就会产生矛盾,这一点也体现在我们物理中.在物理现象中,当条件改变,就会产生其他相应的物理变化或出现一定的物理现象

7、,我们就可以假设不变化或没有订报现象产生,从而促使矛盾产生、暴露,从中我们就可以观察出事物发展的动向,即趋势,判断出会有什么情况出现.也可以假设出其他的相关物理过程或状态与要判断的过程或状态进行对比,从中发现事物的发展方向或可能出现的现象,这就是假设思维方法.假设思维是物理分析的最基本的思维方法,伽利略、牛顿等物理学家巧妙地运用这种方法推出了许多的物理规律,解决了许多物理难题.初中物理中,运用假设法通常可以分析物体受力、判断电故障、分析一定条件下出现的物理现象、帮助我们辨别物理是非等,这种方法我们可以在做习题时慢慢体会.例题 如图 5 所示的电路中,电源电压为 4V,当接通电源开关后,L1和

8、L2两个电灯都不亮,用电压表测得 ab 两端的电压和 bc 两端的电压均为零;测得 cd 两端的电压和 ad 两端的电压均为 4V,由此可判断出电路中的断路故障发生在()A.灯 L1 B.灯 L2 C.灯 L1和 L2 D.变阻器 R 分析:判定电路故障故障常见的方法有根据条件直接判定故障位置和假设位置与故障现象相对照(即假设法)这两种方法.这里我们采用假设法来判定,对照题给答案,我们来一一假设:(1)假设 L1断路,则 cd 两端的电压应为零,与故障现象矛盾,假设错误;(2)假设灯 L2断路,则 cd 两端电压也应为零,仍与故障现象矛盾,假设错误;(3)假设变阻器断路,变阻器相当于一个阻值无

9、穷大的电阻,根据串联电路的分压原理,电压全被变阻器分得,则变阻器两端电压就等于电源电压,灯L1和灯L2分得电压为零,符合“用电压表测得 ab 两端的电压和 bc 两端的电压均为零;测得 cd 两端的电压和 ad 两端的电压均为 4V”的故障现象，假设成立，答案选 D.M P S 图 3 M P S S P 图 4 a L1 b d R c L2 图 5 临界值临界值联系着转变过程的前后两种状态它能同时体现和反映出两起对应的临界方程从中得到我们需要的物理量的值例题如图所示长为的外力的作用下向右做匀速直线运动设小球运动到点的时刻细绳刚好被拉优秀学习资料 欢迎下载 答案:D 五、预测法 根据题给条件

10、,经过研究、推理、分析,先预测出可能会出现的结果,再有目的、有方向地进行解题的方法谓之预测法.预测法过程能先对题目提出的问题结合条件进行定性的分析,预测各种变化的方向,然后再选择其中符合要求的方向和方法,进行分析、计算,最终解决问题.预测法能尽量避免走弯路、走错路,能较好地训练思维的严密性、深刻性、灵活性.预测分析一般可以预测物理模型、预测物理量的变化趋势、预测可能的物理结果等等.例题 有两个灯泡分别标有 A:“110V 60W”和 B:“110V 40W”的字样,现要将它们接到电压为 220V 的电源上并能同时正常工作,给你一只电阻,问如何连接才是最合理的,电阻的阻值多大?电阻上消耗的功率为

11、多少?分析与解答:能够实现将题中的两个灯泡同时正常工作的方法有两种,如图 6 所示:对比这两种方法都能实现两灯正常工作的要求,但是电阻上消耗的功率是不一样的,我们变当选择消耗功率小的那种接法.哪种接法电阻上消耗的功率小呢?我们来计算一下.电阻 R1上消耗的功率为 P1=U1I1=U1(IA+IB)=100W 电阻 R2上消耗的功率为 P2=U2I2=U2(IAIB)=20W 根据上面的计算,我们清楚地得出,第二种方法较好.实际上,我们不难发现,为何R2上消耗的功率较小,因为 R1上通过的是两灯的电流之和,R2上通过的电流是两灯的电流之差,两个电阻上所加的电压是一样的,故 R2上消耗的功率较小.

12、五、虚设法 1、虚设物理对象 例 1.有一块半径Rcm45的均匀薄铜板，现从铜板上挖出一个半径rcm225.的内切薄铜板，如图 1 所示，求剩余部分的重心与大圆心的距离。析与解：因为剩余部分是与OO1、的连线对称的，所以剩余部分的重心必在OO1、的连线上，设为O2。现把挖去的部分补上，则虚设以 O为支点，整个铜板平衡。我们可将铜板作杠杆处理：以 O为支点，剩余部分和挖出部分使铜板平衡。设铜板总质量为 m，则挖出部分的质量mm114，剩余部分的质量mm234。根据杠杆平衡条件有：R1 220V R2 A B 220V 图 6 临界值临界值联系着转变过程的前后两种状态它能同时体现和反映出两起对应的

13、临界方程从中得到我们需要的物理量的值例题如图所示长为的外力的作用下向右做匀速直线运动设小球运动到点的时刻细绳刚好被拉优秀学习资料 欢迎下载 14342mrmOO 解得：OOcm275.例 2.均匀蜡烛长 20cm，密度为./081 033kgcm，下面粘一小石块，竖直浮于水面，上端露出水面 1 cm，然后点燃蜡烛，当燃到蜡烛还剩多长时，烛焰被淹灭？析与解：虚设蜡烛由 1、2 两部分组成，如图 2 所示，2 的部分密度刚好等于水的密度。蜡烛刚下沉时，下沉的部分就是第 2 部分，第 1 部分将燃完。1、2 两部分之间不存在作用力。对第 1 部分而言，它所受的浮力等于自身的重力。FG浮物。水排蜡蜡水

14、蜡gVgVgSLgSL20120 解之得：Lcm 15，即蜡烛还剩 15cm时将淹灭。2、虚设物理过程 例 3.有一铁块和一铜块质量分别为 0.2kg、0.5kg，温度分别为 100、60，一起投入50、1kg 的水中，不计热量损失，求达到热平衡后温度为多少？ccc铁铜水（）（），051004104210333.J/kgJ/kg J/kg（）析与解：铜块在热交际过程中是吸热还是放热无法确定。在此处我们可虚设这样一个物理过程：先虚设三种物质温度都降为 0，则三种物质放出的总热量为：Qckgckgckg放铁铜水021000560150.232105.J 再虚设三种物质都由 0升高到混合后的温度 t

15、，则三种物质吸收的总热量为：Qckgtckgtckgt吸铁铜水 02051.由于三种特混合时根本没同外界进行热交换，所以QQ放吸，解得t 516.例 4.如图 3 所示，A为正方体物块，边长为 4cm，砝码质量为 280g，此时物体 A刚好有2cm露出液面。若把砝码质量减去 40g，则物体 A刚好全部浸入液体中，则物体 A的密度为_gcm/3（g 取 10N/kg）。临界值临界值联系着转变过程的前后两种状态它能同时体现和反映出两起对应的临界方程从中得到我们需要的物理量的值例题如图所示长为的外力的作用下向右做匀速直线运动设小球运动到点的时刻细绳刚好被拉优秀学习资料 欢迎下载 析与解：本题若按常规

16、解法，则先需对 A进行受力分析，建立力的平衡方程。减去砝码后，再对 A进行受力分析，建立力的平衡方程，两个方程联立求解，才能求出物体密度，本题我们若变换一下思维方向，虚设这样一个过程，则可巧解。砝码为 240g，物体全浸，当砝码质量增加 40g（即为 280g），物体有 2cm露出液面，若砝码质量再增加 40g（即为 320g），那物体将有 4cm露出液面，物体不受浮力，物体质量等于砝码质量，为 320g。物体 A的密度mVgcmgcm32064533/。3、虚设物理条件 例 5.一根细绳悬挂一个半径为 r 米，质量为 m千克的半球，半球的底面积与容器的底部紧密接触（如图 4），此容器内液体的

17、密度为千克/米3，高度为 H米，已知球体的体积公式是Vr433/，球的面积公式是Sr球42，圆的面积公式是Sr2，则液体对半球向下的压力为多大？析与解：由于上表面深度不同，所受液体压力无法用公式直接计算，半球紧密接触与不紧密接触液体对它向下的压力都不会变，若虚设半球下表面不与容器紧密接触，则半球所受的浮力：FgVgr浮排12433/半球下表面受到向上的压力：FgHr向上 2 由于FFF浮向上向下，所以，液体对半球向下的压力：临界值临界值联系着转变过程的前后两种状态它能同时体现和反映出两起对应的临界方程从中得到我们需要的物理量的值例题如图所示长为的外力的作用下向右做匀速直线运动设小球运动到点的时

18、刻细绳刚好被拉优秀学习资料 欢迎下载 FFF向下向上浮 gHrgrg rHr232124323/4、虚设物理情景 例 6.某人在匀速向东行驶的船上跳远。他是向东跳得远些还是向西？（不计空气阻力）析与解：本题展现的物理情景比较新颖，学生没有亲身体验，分析起来缺乏感性基础。我们可虚设学生在地上跳远。船在匀速行驶，地球也在匀速运动，所以我们可以把地球看作是一艘匀速行驶的船。在地上跳远各个方向都一样，所以在匀速行驶的船上跳远，向东和向西跳得一样远。临界值临界值联系着转变过程的前后两种状态它能同时体现和反映出两起对应的临界方程从中得到我们需要的物理量的值例题如图所示长为的外力的作用下向右做匀速直线运动设小球运动到点的时刻细绳刚好被拉