高中物理解题方法专题之——假设法课件.ppt

物理解题方法专题之 假设法 翁源中学王辉霞 一 什么叫假设法 假设法是一种研究问题的重要方法 是一种创造性的思维活动 用假设法分析物体受力 用假设法判定物体运动 假设气体等温等容等压 假设临界进行计算判断 在物理解题中屡见不鲜 其思维程序 假设 推理得出结论 判断原结论是否成立 或得出原题结论 讨论 二 几种常见假设法的应用 1 物理过程的假设 例1 有一质量m 10 8kg 电量q 3 10 8c的带电粒子 将它以v0 1m s的速度 竖直射入两水平放置的金属板ab间的匀强电场中 如图所示 已知两板间的距离d 0 02m ab间的电势差u 400v 问带电粒子能否抵a达板 取g 10 分析 有三种可能过程 不达a板 恰达a板然后返回 抵a板 与a板碰撞后返回 临界假设法 假设恰达a板 由动能定理得mgd uq 1 2mv2 1 2mv02解得v 无解故说明粒子不达a板 原设不成立 例2 长100cm的均匀玻璃管中 有一段长15cm的水银柱 如图所示 竖放时空气柱长为60cm 问缓慢地将玻璃管倒过来后 空气柱长为多少 p0 75cmhg 分析 倒置后有三种可能 水银一点不溢出 水银全部溢出 水银部分溢出 极端假设法 设水银一点不溢出由玻马得 p h l1s p h l2s l2 90cm因 90 15 100所以水银必然溢出 设水银恰好全部溢出 此时l3 100cm 同样由玻马定律解得p3 54cmhg因54cm 75cm 所以水银不可能全部溢出 上述二假设均不成立 则水银只能是部分溢出了 本题可解了 解略 2 矢量方向的假设 例3 如图所示 长为l的轻质硬杆的一端连接一个质量为m的小球 其半径忽略不计 杆的另一端为固定转动轴o 若他在竖自平面内做匀速圆周运动 转动周期t 2 3l g 试求小球到达最高点时杆端对小球的作用力n 分析 杆对球的作用力n可能是 拉力 方向竖自向下 支持力 方向竖自向上方向需判定 假设为拉力则方向竖自向下且规定向下为 向 由牛二定律得n mg m 2 t 2l又t 2 3l g 所以解得n 2mg 3 号说明 的方向与原设方向相反 应向上 大小为2mg 3 3 临界状态 或极端状态 的假设 例4 如图所示 一斜轨道与一竖自放置的半径为 的半圆环轨道相连接 现将一光滑小球从高度为 的斜轨上由静止开始释放 试问小球脱离轨道时将做什么运动 分析 假设小球在圆周顶点恰脱离轨道 则v0 由机械能守恒得mgh1 mg2r m v0 2 2解得h1 2 所以 球只能在环轨的上半部某处脱离轨道 然后做斜上抛运动 注 若 过顶点后将平抛运动 例5 在加速行驶的火车上固定一斜面 斜面倾角 300 如图所示 有一物体静止在斜面上 试求当火车以下列加速度运动时 物体所受的正压力 a1 10m s2 a2 2 0m s2 设物体与斜面间的静摩擦系数 0 2 g取10 分析 有三种可能 a极大 物体上滑 a极小 物体下滑 a恰好为临界值 物相对静止 假设物车无相对运动 则f 0 由牛二定律得 sin ma0ncos mg o解得a0 gtg 5 7m s2讨论 5 7m s2 a2 2 0m s2 物下滑5 7m s2 a1 10m s2 物上滑 例6 一个质量为1kg的问题 用绳子a b系在一根直杆上的a b两点 如图所示 ab 1 长均为1m 求直杆旋转的转速 3rad s时 a b绳上的张力各是多大 分析 设临界 0 b恰好拉直但tb 0tasin m 02rtacos mg o 0 gtg r 3