例舉割補法在物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：在高中物理教學(xué)中，有些方法很重要，但不是很常見，比如相似三角形法、割補法、微元法等。學(xué)生遇到該類問題時，往往難以形成思路和方法。筆者以為，像這樣一類問題，我們不妨將問題進行歸類教學(xué)，幫助學(xué)生形成一定的思維習(xí)慣。數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，作為一名物理教師，同樣應(yīng)具備一定的空間觀念。 接下來，筆者就割補法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用試舉幾例，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

關(guān)鍵詞：高中；物理教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：1992-7711（2015）16-031-01

將一個物體分成幾部分或者合成一個整體，這就是割補法。筆者以為，所謂割補法應(yīng)該分為兩塊，即割法和補法。通常遇到一些不規(guī)則的幾何形狀，主要是規(guī)則圖形組合而成的不規(guī)則圖形，往往需要用到割補法。

從幾何形狀來說，筆者以為，割補法可以從點、線、面幾個方面來分類。

線割補法：在組合圖形中，由直線、圓弧、拋物線、等對稱性圖線組合而成的圖形，往往需要用到旋轉(zhuǎn)、平移、分割、拼補的手段，將其變?yōu)橐?guī)則圖形，進行解題的方法。這類問題往往和矢量合成或標(biāo)量疊加相聯(lián)系。

例題1.在離地面高為h，離豎直光滑墻的水平距離為s1處，有一小球以v0的速度向墻水平拋出，如圖所示。小球與墻碰撞后落地，不計碰撞過程中的能量損失，也不考慮碰撞的時間，則落地點到墻的距離s2為多少？

思路點撥：由于碰撞無能量損失，故反彈速度與原速度關(guān)于墻面對稱，運用割補法將撞墻后的運動翻轉(zhuǎn)，則全程為平拋運動。

例題2. 共點的三個力分別相交成1200，大小分別為10、20、30牛，求合力的大小和方向。

思路點撥：兩個大小為F，夾角為120度的力合成，合力的大小仍為F，方向沿平行四邊形對角線方向。

例題3. 均勻帶電圓環(huán)半徑為R，帶電量為+Q，現(xiàn)在圓環(huán)上截去長為L的一小段（L《R），則圓心O處的場強為多大？方向如何？

思路點撥：庫倫定律適用于點電荷之間力的計算。

可采用割補的方法來解。

方法1. 補齊缺損

方法2.對稱切割

面割補法：在組合圖形中，除了多邊形外，還有由圓、扇形、弓形與三角形、矩形、平行四邊形、梯形等圖形組合而成的不規(guī)則圖形，為了計算它們的面積，常常需要變動圖形的位置或?qū)D形進行分割、旋轉(zhuǎn)、拼補，使它變成可以計算出面積的規(guī)則圖形。就是在多邊形的組合圖形中，為了計算面積，有時也要用到割補的方法。