化繁为简的极端法

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Phoenix_Ex
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  在一些物理习题中,如果通过公式计算来研究问题,往往很复杂,学生也不易接受.这时我们需用一些特殊方法和技巧,这样就能化繁为简,变难为易,从而可以提高解题效率,增强解题能力,真正做到游刃有余. “极端法”就是在物理解题过程中常用的一种特殊的方法.所谓“极端法”就是依据题目所给出的具体条件,假设某种极端的物理现象或物理过程存在,并作出科学分析,从而给出判断或导出一般结论的解题方法。
  例1有完全相同的甲、乙两容器,分别盛入质量相同的酒精和水,在距离底部相同高度的A、B两点处,则pA、pB大小关系如何?
  分析如果用比较A、B两点距页面的深度,则hA>hB,但ρ酒精<ρ水,所以用公式p=ρ液gh来判断较繁,如果用极端法,把A、B两点的位置向上移,当B点处于液面处时,A点仍在酒精中,很显然pA>pB。
  [TP12CW117.TIF,BP#]
  例2空心球悬浮在水中,若沿虚线把球切开,分成两块,则
  A.大小两块仍然悬浮B.大块下沉,小块上浮
  C.小块下沉,大块上浮D.大小两块都下沉
  [TP12CW118.TIF,Y#]
  分析如果考虑大小两块受到的重力和浮力之间关系,判断浮、沉较复杂.如果用极端法,可将小的一块等同于实心部分,把大的一块等同于一个质量为零的气泡,如图3所示,很显然将气泡和实心部分分离,气泡将上浮,实心部分将下沉。
  例3一个等壁轻质杠杆,A、B两端各直立一支蜡烛,A蜡烛短,B蜡烛长,左右两边恰能平衡,设蜡烛点燃后在相同的时间内消耗的蜡油相同,则从杠杆处于平衡时开始观察,过一段[LL]
  [HJ1.7mm]时间后
  [TP12CW119.TIF,Y#]
  A.杠杆A端下降
  B.杠杆仍水平平衡
  C.杠杆B端下降
  D.杠杆上下摇摆晃动
  分析由极端法可知,A端蜡烛燃尽时,B端蜡烛还有剩余,所以杠杆B端下降。
  例4一支底部粘有钢珠的蜡烛,竖直地漂浮在水中,蜡烛露出水面的长度为L,若将蜡烛点燃,让它一直燃烧至熄灭,设烧掉那部分的长度为h,则
  A.h=LB.h>L
  C.h  分析如果把蜡烛与钢珠看作整体,并分为水面以下部分A和水面以上部分B,则GA GB=F浮A.设水面以上部分B全部烧完,则GAL。
  [TP12CW120.TIF,BP#]
  例5井口的面积为S,一只青蛙在井底中心处,关于青蛙在井中看到天空的大小,下列说法中正确的是
  A.水浅时,看到天空的大小比水深时大
  B.在没有水时,看到天空的大小为S
  C.在有水时,看到天空的大于S
  D.两种情况下,看到天空大小都是S
  分析B选项可根据光的直线传播肯定错了.A、C、D选项中我们如何判断水浅和水深时,看到天空大小呢?如果用极端假设法,就可轻松地作出判断.水深时,设井口与水刚好相平;水浅时,设井中没有水,如图5所示,很显然,S1>S2,即水深时,看到的天空大于水浅时看到的天空,所以选C.
  [KH-2][KG-2][JZ][CDH01155]
  表指针指在3伏处,说明电路发生了断路故障,小灯泡断路了。
  (2)晚上7点至9点时为用电高峰期,同时使用的用电器增多,它们并联后的总电阻变小,又因为用电器与输电线串联,根据欧姆定律可知,通过输电线的电流变大,两端分得的电压变大,用电器分得的电压减小,实际功率减小,所以灯泡变暗一些;反之到了11点以后同时使用的用电器减少,通过输电线的电流变小,两端分得的电压变小,用电器两端分得的电压变大,实际功率变大,灯泡变亮一些。
  (3)当导线材料一定时,导线越短、越粗、导线的电阻越小,由Q=I2Rt可知,导线消耗的电能越少,故在输电线路中,为了减少电能的损耗,应减小导线的电阻,选择短而粗的导线电阻小.选C。
  答案(1)开路;(2)电路中用电器总功率变小,总电阻增大,干路电流变小,电灯两端电压增大;(3)C.
  点拨本题涉及到电路故障分析、串联电路的特点、欧姆定律的应用以及等效电路知识.难点是根据题目中的信息,熟练的结合电路图并应用欧姆定律进行分析,是一道应用性很强的好题.
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