劉 鶴

(福建省永安市第一中學(xué) 366000)

補(bǔ)償法是指通過補(bǔ)充習(xí)題中相關(guān)事物中的一部分，使其構(gòu)成一個(gè)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)模型求解的解題方法.眾所周知，高中物理很多的結(jié)論、定理有著一定的適用條件.為更好的將相關(guān)的結(jié)論、定理應(yīng)用于解題中，應(yīng)根據(jù)題干創(chuàng)設(shè)的情境運(yùn)用補(bǔ)充法，快速找到解得突破口.

一、用于計(jì)算萬(wàn)有引力

圖1

A.4∶3 B.9∶7 C.4∶1 D.9∶6

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)球被挖去一個(gè)小的球體后，剩余部分是一個(gè)不規(guī)則的幾何體，無(wú)法直接運(yùn)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算相關(guān)引力，而通過補(bǔ)償法進(jìn)行轉(zhuǎn)化成一個(gè)完整的球體，將問題轉(zhuǎn)化為求解兩個(gè)球體間的萬(wàn)有引力之差問題也就迎刃而解.

二、用于計(jì)算電場(chǎng)力

如圖2，一半徑為R，絕緣均勻帶電球殼所帶的電荷量為+Q.在球心位置放置一電荷量為+q的點(diǎn)電荷.當(dāng)在球殼上挖去一個(gè)半徑為r(r?R)的小圓孔時(shí)，則點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力大小為( ).

圖2

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)習(xí)題創(chuàng)設(shè)的情境較為抽象，無(wú)法直接求解.運(yùn)用補(bǔ)償法將其補(bǔ)充成一個(gè)完整的球殼，運(yùn)用力的平衡知識(shí)便可很快的計(jì)算出點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力.

三、用于比較場(chǎng)強(qiáng)大小

如圖3所示，一半球殼表面帶有均勻的正電.沿軸線將其分為厚度相同的兩部分.將兩部分置于相距非常遠(yuǎn)的距離，其仍均帶電，則左右兩部分在A1、A2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E1，E2，則( ).

圖3

A.E1=E2B.E1

C.E1>E2D.不確定

以左邊部分為研究對(duì)象，采用補(bǔ)償法將其補(bǔ)充成一個(gè)完整的球，因均勻帶電球體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，因此，E1和補(bǔ)充部分產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反(設(shè)在A1產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為大小為E3)，即，E1=E3.對(duì)于右邊部分補(bǔ)充一個(gè)半球體，其在A2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E3>E2，因此，E1>E2，選擇C項(xiàng).

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)題目設(shè)計(jì)兩個(gè)不規(guī)則的幾何體，難以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)直接分析.運(yùn)用補(bǔ)償法，給兩個(gè)部分補(bǔ)充相關(guān)的幾何體，而后帶電球體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)規(guī)律以及場(chǎng)強(qiáng)的合成法則問題也就順利解決.

四、用于分析綜合問題

如圖4，一表面均勻帶電的半球殼開口向上放置.A、B處在半球殼的對(duì)稱軸上且關(guān)于半球心對(duì)稱.則以下判斷正確的是( ).

圖4

A.A、B兩點(diǎn)具有方向相同，大小相等的場(chǎng)強(qiáng)

B.半球心處的場(chǎng)強(qiáng)為零

C.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)可能相等

D.將一正電荷沿直線由A向B運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功

通過審題易知采用補(bǔ)償法可順利突破該題.A項(xiàng)，將半球殼補(bǔ)充成一個(gè)完整的球殼，因在球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則上半球殼在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向下，下半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向上，兩者產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等大反向.因?yàn)锳、B兩點(diǎn)關(guān)于半球心對(duì)稱，若去掉上半球殼，則A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，正確.B項(xiàng)，有上半球殼時(shí)半球心處的場(chǎng)強(qiáng)為零，如沒有上半球殼，則半球心處的場(chǎng)強(qiáng)不為零，錯(cuò)誤.C項(xiàng)，從A到B電勢(shì)逐漸降低，AB兩點(diǎn)電勢(shì)不可能相等，錯(cuò)誤.D項(xiàng)，正電荷沿直線由A向B運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力一直做正功，錯(cuò)誤.綜上只有A項(xiàng)正確.

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)分析物理綜合性問題時(shí)，既要注重根據(jù)題設(shè)情境對(duì)原有物體進(jìn)行合理的補(bǔ)償，以輔助分析，又要注重聯(lián)系所學(xué)的物理規(guī)律，結(jié)論，認(rèn)真分析相關(guān)物理參數(shù)的變化.

應(yīng)用補(bǔ)償法解答高中物理習(xí)題時(shí)，不同的習(xí)題類型采用的補(bǔ)償思路有所區(qū)別.為提高學(xué)生應(yīng)用的靈活性，教學(xué)中既要注重為學(xué)生灌輸補(bǔ)償?shù)囊话闼悸?、方法，又要注重為學(xué)生做好應(yīng)用補(bǔ)償法解題的示范，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生做好聽課以及日常訓(xùn)練的總結(jié)，總結(jié)一套適合自己的，運(yùn)用補(bǔ)償法解題的技巧.