高中物理等效問題辨析

1、高中物理等效問題辨析高中物理等效問題辨析寧波鎮(zhèn)海區(qū)龍賽中學王海岳等效替代法是在保證某種效果（特性和關系）相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法。等效替代法是科學研究中常用的思維方法之一。但我們也要清楚地意識到，等效是不同中的“相同”，而不是在各個方面的“全同”，只是不同事物或不同現(xiàn)象在某些方面，某些條件下的“相同”。所以，對于物理學中兩種事物或兩種現(xiàn)象的等效是

2、有條件的，有適用范圍的，如果不符合特定條件或超出適用范圍亂等效必然會導致錯誤結果。本文就常見的幾類錯誤等效作出辨析。一、模型等效一、模型等效例1：如圖所示，質量都是m的兩個小球，分別固定在一長為l的輕桿的中點和一端，整個裝置從水平位置下落到豎直位置時，兩球的速度分別是多大思考：思考：試分析下面的解是否正確由題知：lcooc43???在轉動過程中，由機械能守恒得：，??2221432?????????cvmlmgglvc23??進一步可得

3、：，glvvcA3232????glvvcB3834????辨析：辨析：質點組的動能為質心的動能與各質點對質心動能之和，這個關系叫柯尼希定理。當質點組平動時質點組的動能與系統(tǒng)質心的動能相等，當質點組轉動時質點組的動能與系統(tǒng)質心的動能不相等。所以上面的解答是錯誤的。比較：比較：質量都是m的兩個小球分別固定在一長為l的輕桿的中點和一端，如果整個裝置繞固定端O點在光滑水平面上運動，求OA段輕桿的拉力時，能否把A、B兩球等效成質量為2m的位于A

4、、B中點的C球？小試牛刀：小試牛刀：1、下題及解答選自某高三復習用書，請分析是否正確？2010年11月17日廣州亞運會體操男子單杠決賽中，中國小將張成龍問鼎冠軍。張成龍完成了一個單臂回環(huán)動作后恰好靜止在最高點，如圖所示，設張成龍的重心離杠l＝1.1m，體重51kg.忽略摩擦力，且認為單臂回環(huán)動作是圓周運動(g＝10ms2)。試求：達到如圖所示效果，張成龍的重心在最低點的速度大小。解：根據(jù)機械能守恒，設張成龍在最低點的速度為v，則3下面的

5、分析是否正確？題：如圖甲所示，一根不可伸長的輕繩一端拴著一個小球，另一端固定在豎直桿上，當豎直桿以角速度ω轉動時，小球跟著桿一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角為θ，則圖乙中關于ω與θ關系的圖象正確的是()分析：θ越大，ω也越大；當θ＝0時，ω為0；而且當θ接近90時，ω將變成無窮大，故本題的答案為B。三、原理等效辨析三、原理等效辨析例3：一塊長、寬、高分別為a、b、c的長方體金屬導體，設其內通以恒定電流I并在垂直于電流方向上施加

6、一穩(wěn)恒磁場，判斷與磁場平行的導體上、下側面上的電勢高低。思考：思考：該題中帶負電的電子定向運動能否用與負電荷運動方向相反的正電荷的定向運動等效？辨析：辨析：分析電流大小和電流方向時，負電荷沿某一方向的定向運動可以等效于等量的正電荷沿相反方向的定向運動。本題分析的是對特定的帶電粒子在磁場中受力判斷，二者物理原理已完全不同，所以該題不能用正電荷來等效替換。比較：比較：為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量

7、計。該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內側面分別固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，理想電壓表將顯示兩個電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時間內排出的污水體積），下列說法中正確的是()A、前表面電極比后表面電極電勢高B、后表面電極比前表面電極電勢高C、電壓表的示數(shù)U與污水中離子濃度成正比D、污水流量Q與電壓表的示數(shù)U成正

8、比，與a、b無關小試牛刀：小試牛刀：1、如圖所示，長方體容器的三條棱的長度分別為a、b、h，容器內裝有NaCl溶液，單位體積內鈉離子數(shù)為n，容器的左、右兩壁為導體板，將它們分別接在電源的正、負極上，電路中形成的電流為I，整個裝置處于垂直于前后表面的磁感應強度為的勻強B磁場中，則液體的上、下兩表面間的電勢差為（）A0BCDnebBIneaBInebBI22、上題中如果長方體容器，是一塊金屬導體，那么上、下兩表面間的電勢哪面高？四、物理量等