力學(xué)和電學(xué)中動態(tài)問題的分析思路及方法
2007-12-31 00:00:00劉文寶曹玉梅朱文軍
物理教學(xué)探討 2007年12期
1、2、安徽鳳陽中學(xué)校，安徽省鳳陽縣233100
3、南京樹人國際學(xué)校，江蘇省南京市210003
在杠桿和電表示數(shù)及功率變化問題中經(jīng)常會遇到動態(tài)問題的分析與判斷，同學(xué)們大都感到無從下手?，F(xiàn)舉例子說明動態(tài)問題的分析思路和方法。
1杠桿類動態(tài)問題的分析
例1如圖1所示，用垂直與杠桿的力F，將杠桿從位置A勻速提升到位置B的過程中，F(xiàn)的大小變化情況是（ ）
A.變大。B.變小。
C.不變。D.無法判斷。
分析在杠桿類的動態(tài)問題中，都涉及到杠桿原理，這就要求我們首先根據(jù)題意列出杠桿平衡條件的式子，如此題中F×L1=G×L2；然后再分析在動力、阻力、動力臂、阻力臂這四個物理量中，哪個量不變，哪個量怎么變。此題中，L1、G不變，在杠桿轉(zhuǎn)動的過程中L2變小。最后根據(jù)數(shù)學(xué)知識判斷所求量的變化情況。所以選擇B。
例2如圖2所示，用方向不變的力F，將杠桿從位置A勻速提升到位置B的過程中，F(xiàn)的大小變化情況是（ ）
A.變大。B.變小。
C.不變。D.無法判斷。
分析第一步根據(jù)杠桿原理列出式子：F×L1=G×L2。
第二步分析各個量的變化情況：G不變，L1、L2變小，考慮到相似三角形知識，得：
第三步，確定F的變化情況：F大小不變。選C。
例3如圖3所示，在輕質(zhì)杠桿的D點掛一重物，C點系有一輕繩，繩的另一端可在弧形軌道AB上無摩擦滑動，在整個滑動過程中杠桿一直保持水平，則繩從A點滑到B點的過程中，C點所受拉力的變化情況是（ ）
A.不變。B.逐漸變大。
C.逐漸變小。 D.先變大再變小。
E.想變小再變大。
分析第一步列出式子：F×L1=G×L2 。
第二步分析各個量的變化情況：L2不變（=OD），G不變，F(xiàn)的力臂L1先變大，（當(dāng)AC與OC垂直時達到最大）再變小。
第三步，確定F的變化情況：F先變小再變大，故選E。
2電學(xué)中的動態(tài)問題分析
在電學(xué)中經(jīng)常為了保護電路和改變電路中的電流大小等原因要接入滑動變阻器，在滑片P移動的過程中電路的儀表示數(shù)會發(fā)生改變，用電器的功率也會隨之發(fā)生改變。運用所學(xué)習(xí)的物理知識解決此類問題時，選擇正確的解題思路是關(guān)鍵，在問題解決的過程中有時需要采用轉(zhuǎn)換的思想方法。
例4如圖5所示的電路中，閉合S，當(dāng)滑片P向左移動時，可看到的現(xiàn)象是。
分析燈L與電阻R串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，P向左滑時，R接入電路中的電阻變小，R總變小，根據(jù)歐姆定律I變大，UL變大（燈變亮），UR變小（電壓表示數(shù)變?。?/p>
例5如圖5所示電路，當(dāng)S閉合時，P向左移動，兩電表示數(shù)的變化值的大小關(guān)系是。
分析R1、R2、R3串聯(lián)接入電路，電壓表(V)測量R1兩端的電壓，(V1)測R3兩端的電壓。P向左移動時，R3接入電路中的電阻變小，I變大。（此時的關(guān)鍵是：分析定值電阻兩端的電壓變化情況）在力學(xué)、電學(xué)動態(tài)問題分析中，一定要抓住不變的量，按照上面分析的步驟一步一步分析，不可以跟著感覺走。
注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。
