葉玉霞 王秀云
高中物理解題歷來使同學們感到困難,對于那些未知量較多的物理問題,中學物理中比較常見.解題的思路和方法具有一定的靈活性和技巧性.多數學生遇到這類物理題目時,往往束手無策.本文總結了一些處理這類問題的思路和方法.
1.利用端值確定范圍求解
例1.如圖1所示,電路中,電源內阻不能忽略,已知R=10Ω,R=8Ω,當開關置于1時,電流表讀數為0.20A,當開關置于2時,則電流表的讀數可能為( )
圖1
A.0.28 B.0.25 C.0.22 D.0.19
析與解:由歐姆定律
I=;I==0.2①;I==I②
①②整理得:I===
當r→∞時,I=0.2;當r→0時,I=0.25;故0.20?塏I?塏0.25;滿足條件的只有C項.
2.巧設未知數消元.
例2.(2008.全國I理綜23)已知O、A、B、C為同一直線上的四點,AB間的距離為l,BC間的距離為l,一物體自O點由靜止出發(fā),沿此直線做勻加速運動,依次經過A、B、C三點.已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等,求O與A的距離.析與解:設OA距離為,B點速度為v,AB間時間為T,加速度為a.根據推論公式知l-l=aT,物體在B點得速度為AC段中間時刻的瞬時速度,可得v=,對OB段而言v=2a(l+l),由以上可得:l=.
3.應用不等式消元求解
例3.如圖2所示,長長的輕質桿兩端有質量均為m的兩個相同的小球A和B連為一體,A靠在豎直墻壁上,摩擦都不計,開始時桿與水平成60°角,放入后A下滑,B右滑,問:當v為多大時A剛好脫離墻壁,此刻v為多大?
圖2
析與解:A下滑B右滑過程中,由于摩擦都不計,因此系統(tǒng)機械能守恒.
mgl(sin60°-sinθ)=mv+mv①
vsinθ=vcosθ②
由①②式解得
v==
a=2sin60°-2sinθb=sinθc=sinθ
則令a+b+c=2sin60°=;因為≥,所以當a=b=c時,abc有最大值;v=,由2sin60°-2sinθ=sinθ,所以sinθ=sin60°=,所以θ=arcsin=35.3°時,v=.
4.利用判別式消元求解
例4.如圖3所示,一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下,固定在水平面上,整個空間存在勻強磁場,磁感應強度方向豎直向下,一電荷量為q(q>0),質量為m的小球在球面上做水平的勻速圓周運動,圓心為O′,球心O到該圓周上任一點的連線與豎直方向的夾角為θ(0<θ<).為了使小球能夠在該圓周上運動,求磁感應強度大小的最小值(重力加速度為g).
圖3
析與解:由小球在球面上做水平的勻速圓周運動可知小球受合外力應指向O′點提供向心力,設球的速度為v.
作球的受力分析得Ncosθ=mg①F-Nsinθ=F=m②
由①②可得v-v+=0
由一元二次函數,該方程必須滿△=b-4ac>0足球的速度v才有實數解,
即△=()-≥0;B≥
即磁感應強度的最小值為B=.