摘要：求解煩瑣復(fù)雜的物理問題時，若發(fā)現(xiàn)相關(guān)的規(guī)律和方法中隱含著“圓”的特征，就可大膽進行聯(lián)想、變通、類比和遷移，尋求最簡解題途徑，使得題目迎刃而解。

關(guān)鍵詞：物理;圓;創(chuàng)造性思維

圓是完美的象征，在物理學(xué)中圓的應(yīng)用非常廣泛，物理與圓有著不解之緣。在求解物理問題時，結(jié)合物理規(guī)律和方法中隱含的“圓”的特征，大膽進行聯(lián)想、變通、類比和遷移，會產(chǎn)生“四兩撥千斤”之奇效。

一、矢量圓：柳暗花明，豁然開朗

例1 如圖1，柔軟輕繩ON的O端固定，其中間某點M拴一重物，用手拉住輕繩的N端。初始狀態(tài)OM豎直且MN被拉直，OM與MN間的夾角為現(xiàn)緩慢將重物向右上方拉起，且保持夾角α不變。在OM由豎直被拉至水平的過程中，輕繩MN、OM段的張力如何變化？

分析：重物受三力平衡，其中只有重力恒定不變，且輕繩MN、OM段張力F，、F2的夾角不變，而大小與方向均發(fā)生變化，根據(jù)同一圓弧對應(yīng)圓周角不變的幾何特點，可將三個力平移入矢量圓中，如圖2，以mg為固定弦，P點在圓上移動，因此在OM南豎直被拉至水平的過程中，F(xiàn)1逐漸增大，F(xiàn)2先增大后減小。

二、等時圓：巧用推論，快速制勝

例2 如圖3，在同一豎直線上有A，B、O三點，其中A、B兩點相距h，B點離地高度為H，O點在地面上?，F(xiàn)要在地面上找到一點C，使得物體由靜止沿從A、B兩點分別向C點安放的光滑木板滑動時，滿足運動時間相等。求O、C兩點間的距離。

分析：豎直平面內(nèi)有一同定圓周，小物體從圓周上的各點出發(fā)分別沿光滑斜面由靜止開始下滑到圓周的最低點，時間均相等（證明略）。該題中若A、B、C三點分別是豎直平面內(nèi)等時圓圓周上的三個不同位置，且C點是最低點，AC和BC分別是等時圓的兩條弦，則（C點滿足題意。畫出過A、B兩點并與地面相切的圓，切點為C。由幾何關(guān)系得R=H+h/2，x∝=

三、等勢圓：獨辟蹊徑，峰回路轉(zhuǎn)

例3 如圖4，傾角為30°的直角三角形底邊長2L，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為Bo的勻強磁場中，方向如圖?，F(xiàn)在底邊中點O處固定一正點電荷Q，讓一質(zhì)量為m的正點電荷q從斜面頂端A處由靜止釋放沿斜面滑下（不脫離斜面）?，F(xiàn)測得它滑到B點在斜邊上的垂足D點處的速度為v0，求該點電荷滑到斜面底端C點時的速率v。

分析：點電荷q在沿DC運動的過程中，洛倫茲力不做功，靜電力的大小和方向不斷變化，因為DO=CO=BO，所以可作出以o為圓心的等勢圓，則點電荷q從D點運動到C點的過程中，靜電力不做功，僅重力做功，由動能定理得由幾何關(guān)系得

四、動態(tài)圓：動態(tài)思維，舉重若輕

例4如圖5，在o≤x≤a，0≤y≤a/2范圍內(nèi)有垂直于xoy平面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。某時刻在坐標(biāo)原點o處的

一粒子源發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，它們的速率相等，速度方向均在xOy平面內(nèi)，與y軸正方向間的夾角范圍是0～90°。已知粒子在磁場中做圓周運動的半徑在a/2～a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運動周期的四分之一，求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時速度方向與y軸正方向間的夾角的正弦值。

分析：作出從不同方向射出的粒子的運動軌跡，通過旋轉(zhuǎn)定圓，分析粒子運動圓軌跡對應(yīng)弦長的變化可得，最后離開磁場（在磁場中運動時間最長）的粒子其軌跡圓應(yīng)與磁場的上邊界相切，如圖6。當(dāng)a/2

參考文獻：

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作者單位：湖北省黃石市第二中學(xué)