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認識物理學的知識框架

生活 更新时间:2024-12-28 17:12:25

物理學有許多的解題方法,有些方法是物理學固有的,有些方法和數學方法相似,是人的思維識辨和邏輯推理的具體應用。我會将自己的積累和經驗,盡最大努力通過通俗和易懂的方式介紹給大家,遺憾的是應用電腦制圖的本領欠缺,隻能借諸手工繪圖,美觀程度不足。

下面分節将一些具體的解題方法介紹如下:

第一種方法——隔離法

1.隔離法的定義:就是指對物理問題中

某些研究對象,

或某些過程,

或某些狀态,

從系統或全過程中,隔離出來,進行研究的方法。

也就是說把系統或全過程中相關聯的一部分對象單獨拿出來研究。

2隔離法的學科思想

是從全局到局部的思想,通過對局部問題的分析,尋找解決問題的突破口。

3隔離法的重要目的

通過隔離法分析問題可以達到一下目的

3.1清楚系統内每個物體的受力情況,

3.2清楚物體在每個階段的運動情況(包括運動的具體過程和細節),

3.3清楚物體在多個過程間的相互聯系。

4隔離法的适用情況:

4.1隔離研究對象,求解某個物體的力和運動以及物體間的相互作用

4.2隔離運動的過程,求解某段運動中物體的運動規律。

5隔離法的應用範圍

5.1應用于力學問題,研究系統内部物體之間的相互作用力,也被稱作内力,是最主要的方面,

5.2應用于熱學問題,

5.3應用電磁學問題.

6運用隔離法解題的基本步驟:

6.1關鍵——明确并選擇研究對象或過程,狀态,

6.1.1選擇隔離對象的原則

6.1.1.1要包含待求量:

6.1.1.2所選隔離對象的影響因素要盡可能的少,避免問題複雜化

6.1.1.3所列方程數應盡可能地減少,避免計算複雜化,

6.2隔離對象

6.2.1從系統中隔離研究的局部對象,

6.2.2從全過程中隔離研究的某段過程或某種狀态

6.3分析被隔離的研究對象、過程、狀态,

6.4最關鍵的一步——畫圖

6.4.1畫出在某狀态下的受力圖,

6.4.2畫出某階段的運動過程示意圖,

6.5尋找關系,選規律,列解方程

6.5.1尋找未知量與已知量之間的關系,

6.5.2選擇正确和恰當的物理規律,

6.5.3根據物體的運動規律列方程求解.

以下通過一道典題來介紹其具體應用。我們先來分析此題:

認識物理學的知識框架(物理學習淺析三)1

1準确理解題意

1.1斜面體固定光滑意為鋼球和斜面間無摩擦力,

1.2 系統初狀态靜止,有兩個方面的意思

1.2.1這是一個多物體構成的系統,分析問題時要考慮系統内相互作用的物體之間的相互影響,

1.2.2系統初狀态靜止,意味着系統處于平衡狀态,合外力為零,

1.3系統的運動狀态分為兩個階段,

1.3.1第一階段是擋闆豎直,系統靜止,

1.3.2第二階段是擋闆運動到與斜面垂直,但系統依然處于平衡狀态,

2問題導向——探究P與Q間的彈力變化情況,直接明确了研究對象是P與Q,在做受力分析是隻對P和Q分析,不考慮斜面體和擋闆的受力分析,

3根據牛頓第三定津,P對Q的彈力等于Q對P的彈力,

4本題求解的是系統内力,故可用隔離法來分析,那麼又遇到一個新問題,是選擇P作為對象進行受力分析,還是選擇Q呢?這個問題要具體分析,原則上是誰受得力越少,問題處理起來越容易,就選擇誰。

具體分析如下:

4.1以p為對象進行受力分析,P共受三個力,

一是重力,方向豎直向下,

二是斜面對它的彈力,方向垂直斜面向上,

三是鋼球Q對它的彈力,方向平行斜面向上,

受力分析圖如下

認識物理學的知識框架(物理學習淺析三)2

由圖可知,這三個力的合力為零。

4.2如果選擇Q為研究對象,進行受力分析,分析結果如下

一是Q受到的重力,方向豎直一向下,

二是斜面對它的彈力,方向垂直斜面向上,

三是P對它的彈力,方向平行斜面向下,

四是擋闆對它的彈力,方向過球心,垂直擋闆斜向上,這個力是一個變力,大小随擋闆的向下運動而變化,

擋闆在豎直位置和垂直斜面位置時兩種狀态下的受力圖如下

認識物理學的知識框架(物理學習淺析三)3

如果選Q為研究對象,由于擋闆對Q的作用力的方向在發生變化,根本不能判斷P、Q之間相互咋用力的變化情況,無法對結論作出正确判斷,故在采用割離法研究問題時,選擇好研究對象很關鍵。

由以上分析可知,把P單獨隔離出來分析,它受的重力不變,斜面和Q對它的彈力的方向也不變,既分解重力的兩個方向都不變,故分力也不變,答案D正确。

正确的答案如下

認識物理學的知識框架(物理學習淺析三)4

小編說:我是踐行者,希望通過自己的努力,能幫助一些需要幫助的人。期望和更多的人互動。

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