初中物理思维方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中学物理思维方法简介,中学物理思维方法简介,中学物理思维方法简介,一,.,分析与综合方法,二,.,归纳与演绎方法,三,.,建模与假设方法,四,.,等效与类比方法,常见的物理思维方法：,一,.,分析与综合方法,1.,分析法,所谓分析法就是把整体分解为部分，把复杂的事物分解为若干简单的要素进行研究最后使整个问题都得到解决,从解题过程来看，分析法往往是从含有未知量的,“,原始公式,”,出发，逐步上溯，从一个问题引到另一个问题，具有明确的思维方向、解题方向,.,例,1,：如图所示质量为,M,的木板，通过跨过滑轮的绳子与横梁相连，一个质量为,m,的人拉住绳端悬吊着由于木板质量比较大，仍然压在地面上求木板对地的压力,(,滑轮质量不计,),思路分析,先分解成动滑轮,A,和定滑轮,B,两部分画出的受力分析如图所示设待求量是木板对地面的压力,N,，,从待求量出发,则,N=Mg-F,1,-F,2,F,1,=mg,，,F,2,=2mg,最后得到,N=Mg-3mg,一,.,分析与综合方法,2.,综合法,所谓综合法就是把研究对象的各部分、各方面因素联结为一个整体进行研究,从解题过程来看，综合法往往是从已知量出发，按它们之间的关系，逐步推出待求量,例,2,：如图所示，质量为,M,的木板悬挂在滑轮组下，上端由一根悬绳,C,固定在横梁下质量为,m,的人手拉住绳端，使整个装置保持在空间处于静止状态求人对木板的压力,(,滑轮的质量不计,),思路分析,本题适宜用综合法处理将,M,、,m,及两个滑轮看成一个整体，先求出悬绳,C,的拉力，即,F=(M+m)g,然后从已知条件出发逐步推出待求量,N,由受力图可以看出：,F,1,=(M+m)g/2,，,F,2,=(M+m)g/4,所以,N=mg-F,2,=mg-(M+m)g/4,=(3m-M)g/4,说明,本题能成立的条件是,3mM,，,即,mM/3,这表明人的质量不能太小,练习,1,：,图中一个养有蜜蜂的容器，假设此时处于完全密封状态，悬挂在弹簧秤下，且蜜蜂均停留在底部巢中当某一时刻蜜蜂均飞舞起来，且停留在空中时，弹簧秤的读数有何变化,?,练习,2,：,如图所示电路，电源电压,U,一定，当变阻器,R,l,减小时灯,R,o,的亮度如何变化,?,在解答过程较为复杂的综合题时，常常将分析法与综合法交叉地、联合地使用或者叫做不拘一格灵活运用，怎样有利就怎样用,二,.,归纳与演绎方法,1.,归纳法,归纳推理的特点就是从个别的、特殊的判断推出规律性，一般普适的判断，即：个别一般,归纳法和演绎法都属于推理方法它是根据一个或一些判断得出另一个新的判断的一种思维形式,运用归纳法的步骤是,(1),搜集材料即通过观察、实验得到大量材料；,(2),整理材料将材料归类，得出反映问题特征的判断；,(3),抽象概括经过分析、比较，排除无关因素，抽象出本质因素、概括出一般规律,例,3,：,某同学发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零他为了研究河水流速与从岸边到中央距离,z,的关系，在桥上做起测速实验，每隔,1 m,测一次流速测速方法是从桥左右放下小木块，测定它通过桥宽的时间，根据桥宽算出速度,(,河流从岸边到中心距离共,6 m),得到数据如下表所示,X/m,0,l,2,3,4,5,6,V/ms,-1,0,0.50,0.71,0.87,1.00,1.12,1.23,试根据数据归纳出,v,与,x,的关系式,思路分析,本题,“,搜集材料,”,已经完成，主要是材料归类、找特征，概括出一般规律首先,v,是随,x,增大而增大的，因此不可能出现,“,成反比,”,这样的结果粗看又不像是,“,成正比,”,的关系,0,0.71,0.84,0.93,1.00,1.06,1.11,v,2,0,0.25,0.50,0.76,1.00,1.25,1.51,0,0.13,0.36,0.66,1.00,1.40,1.86,可以得出,v,2,与,x,成正比的结论，这条直线的斜率，,即,m/s,这,就是我们找到的垂直于河岸方向，从岸边至河中央速度随距离变化的规律,X/m,0,l,2,3,4,5,6,v,0,0.50,0.71,0.87,1.00,1.12,1.23,二,.,归纳与演绎方法,2.,演绎法,演绎推理的特点就是从一般的普遍的规律推出个别的特殊的判断，即：一般 个别,运用演绎法的步骤是,根据一般规律，通过分析，在一定的限制条件下，运用数学手段得出个别的特殊的规律,例,4:,在一个很大的容器中盛满某种液体其密度随深度均匀增大，其密度,=,0,+,ky,式中,0,=1.010,3,kg/m,3,，,k=0.15 kg/m,4,，,坐标轴竖直向下，取液面为坐标原点今有一块体积,V=0.001 m,3,，,质量为,m=2kg,的平板，浸入液中后将悬浮在什么深度处,?,思路分析,浸在液体中的物体都受到浮力，遵循阿基米德定律,代入数据得,y,/,=6.7m,处于悬浮状态时,F,浮,=mg,即,三,.,建模与假设方法,1.,建模法,所谓物理模型就是在研究物理问题的本质时采用的一种简化描述或模拟的方法,通常的三种类型,1.,实物模型,2.,理想模型,3.,理论模型,例,5,：,如图所示是一种帆板运动,请你估计此时风对帆有多大的作用力,?,思路分析,通过观察发现人移向船体右侧是为了平衡风对帆的作用,第一步,:,建模是找人的重心画重力画出风对帆作用的作用点，画出风力,第二步,:,建模是将它简化为一个曲臂的杠杆,G,F,L,3L,根据杠杆原理可求出风力,F,的大小：,F,3L=G,L,F=G/3,G,F,例,6,：,如图所示是一堵墙壁，中间是木窗框,.,上部,P,是一个插座接在电源上，,A,、,B,是固定电线的钉子，正常情况应是与墙壁绝缘的，墙壁中不应有电流的由于施工不当破坏了电线的绝缘，,A,、,B,处发生漏电，整个墙壁有了电流，用电压表测得墙脚下部相距,1 m,的,CD,两点间有,20 V,电压已知总漏电电流为,O.5 A,，,墙高为,3 m,，,窗宽为,4 m,，,则墙壁漏电功率为多大,?,分析,:,用长度来表示电阻的大小设,CD,段长为,1m,处电阻为,R,，,那么各段电阻及其连接情况如图所示,由于串联电阻的阻值之比等于各电阻两端电压之比，可求得,AB,间总电压,U(20+60+60+60)V200 V,总功率,P,IU,0.5,200W,100W,三,.,建模与假设方法,2.,假设法,例如图所示，一个重为,G,的球，悬挂在绳下，下面有一个光滑斜面与球接触着，问此时绳受多大力,?,斜面受多大力,?,例,7,：,有一个消毒用电器，电阻为,20 k,，,它只有在电压高于,24 V,时才能工作要求它在光照下正常工作，黑暗时停止工作，今用一个光控电阻开关对它进行控制光控开关的电阻在光照时为,100,，,黑暗时为,1000,，,电源电压为,36 V,，,另有一个可变电阻，阻值是,0,3000(,只有两个接线端,),这些元件的符号图如下图,(1),请你设计一个电路，使消毒用电器能正常工作,(2),指出上述设计中变阻器的阻值应调节在什么范围内,?,不可取,R,2,与,P,并联后可从,0,开始达到最大是,2.6 k,P,的电压控制在,24 V,以上或以下,可取,解：,假设,P,的电压恰好为,24 V,，,这时光照时,R,1,=100,，,U,1,=12 V,，,消毒用电器便能正常工作的条件是：,202R,2,2 222,那么并联部分应是,U,2,=24 v,，,R,并,=200,，,即,并,五,.,等效与类比方法,1.,等效法,等效替代方法简称等效方法，是认识复杂物理事物时，采用将事物转化为效果等同的，相对简单的事物进行研究的一种方法,例,9:,如图所示是一个斜拉桥模型，均匀的桥板重,G,，,支点在,0,处，它由,7,根钢索拉着，每根钢索与桥面均成,30,角，其中一根在重心位置，其余成等距离分布在它的两侧每根钢索受力是相等的，问各受多大的力,?,思路分析,根据杠杆平衡的原理有,:,7FL/4=GL/2，,F=2G/7,例,10:,如图电路测得,AB,间电阻为,4,，,今将其中大小为,5,的,R,1,换成一个,10,的电阻，则,AB,间总电阻为多大,?,思路分析,把未知的,7,个电阻看作是一个阻值为,R,0,的电阻，则它与,5,电阻并联后总电阻为,4,五,.,等效与类比方法,2.,类比,法,类比方法它是一种推理方法，但运用在解题方面，它跟等效方法比较接近两个物理对象之间在某些方面相似，进而推断出其他方面也可能相似从而可以用类似的办法解决问题,例,11:,如图所示，某人从,A,点出发去河中取水后，将水送到,B,处，试画出他应走的最近路线,A,/,C,思考题：,某人,A,正在湖岸散步，突然发现在距离他为,S,的,B,处有人翻船落水，为了能够尽快地营救落水者，它应该选择怎样的路线去营救落水者？已知他在岸上的速度是,4m/s,，在水中的速度是,2m/s.,A,B,D,30,。