六、用等效的方法来处理物理问题

分析、研究物理问题(包括实验问题)时常可用等效条件来处理。例如:

  1. 不规则容器的容积,可以将容器盛满水,再将水倒入量筒中来测量。这就是在保证结果相同的前提下,把不规则容器的容积变换成水的体积,使问题简化。用类似的方法可以求出不规则物体的体积。这样“等效变换”也是物理实验中常用的方法。

  2. 根据重心的意义,分析均匀的规则物体(例如均匀直棒、均匀圆板、均匀圆珠等)的平动时,可以把它所受的重力等效于作用在它的几何中心。同理,分析浸入液体中质量均匀的物体所接浮力时,等效的浮力中心也是物体的几何中心。

  3. 二极管正向连接时,从阻碍电流作用的方面看,可以等效为一个低电阻;而二极管反向连接时则可以等效为一个高电阻。还可以用类似的方法来处理“热敏电阻”和“光敏电阻”的电阻问题。

  4. 分析在匀强磁场中匀速转动的铜盘所产生的感生电动势时,可以把铜盘等效为无数根等于半径长的铜棒来处理。

教学实践证明,有计划地引导学生利用等效的方法来处理复杂的物理问题,从而学会这一科学思想方法,确能促进学生知识、技能的“迁移”, 取得举一反三,触类旁通的效果。

(林桐绰 文)