高中物理解題方法指導(dǎo)
高中物理解題方法指導(dǎo)
高中物理是很多同學(xué)在學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，但是又不得不學(xué)習(xí)。那么在做物理題目時(shí)有哪些技巧呢?接下來(lái)小編為大家整理了高三物理學(xué)習(xí)內(nèi)容，一起來(lái)看看吧!
高中物理解題方法指導(dǎo)
物理題解常用的兩種方法：
分析法的特點(diǎn)是從待求量出發(fā)，追尋待求量公式中每一個(gè)量的表達(dá)式，(當(dāng)然結(jié)合題目所給的已知量追尋)，直至求出未知量。這樣一種思維方式“目標(biāo)明確”，是一種很好的方
法應(yīng)當(dāng)熟練掌握。
綜合法，就是“集零為整”的思維方法，它是將各個(gè)局部(簡(jiǎn)單的部分)的關(guān)系明確以后，將各局部綜合在一起，以得整體的解決。
綜合法的特點(diǎn)是從已知量入手，將各已知量聯(lián)系到的量(據(jù)題目所給條件尋找)綜合在一起。
實(shí)際上“分析法”和“綜合法”是密不可分的，分析的目的是綜合，綜合應(yīng)以分析為基礎(chǔ)，二者相輔相成。
正確解答物理題應(yīng)遵循一定的步驟
第一步：看懂題。所謂看懂題是指該題中所敘述的現(xiàn)象是否明白?不可能都不明白，不懂之處是哪?哪個(gè)關(guān)鍵之處不懂?這就要集中思考“難點(diǎn)”，注意挖掘“隱含條件?！币B(yǎng)成這樣一個(gè)習(xí)慣：不懂題，就不要?jiǎng)邮纸忸}。
若習(xí)題涉及的現(xiàn)象復(fù)雜，對(duì)象很多，須用的規(guī)律較多，關(guān)系復(fù)雜且隱蔽，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)將習(xí)題“化整為零”，將習(xí)題化成幾個(gè)過(guò)程，就每一過(guò)程進(jìn)行分析。
第二步：在看懂題的基礎(chǔ)上，就每一過(guò)程寫(xiě)出該過(guò)程應(yīng)遵循的規(guī)律，而后對(duì)各個(gè)過(guò)程組成的方程組求解。
第三步：對(duì)習(xí)題的答案進(jìn)行討論.討論不僅可以檢驗(yàn)答案是否合理，還能使讀者獲得進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面。
一、靜力學(xué)問(wèn)題解題的思路和方法
1.確定研究對(duì)象：并將“對(duì)象”隔離出來(lái)-。必要時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象。這種轉(zhuǎn)換，一種情況是換為另一物體，一種情況是包括原“對(duì)象”只是擴(kuò)大范圍，將另一物體包括進(jìn)來(lái)。
2.分析“對(duì)象”受到的外力，而且分析“原始力”，不要邊分析，邊處理力。以受力圖表示。
3.根據(jù)情況處理力，或用平行四邊形法則，或用三角形法則，或用正交分解法則，提高力合成、分解的目的性，減少盲目性。
4.對(duì)于平衡問(wèn)題，應(yīng)用平衡條件∑F=0，∑M=0，列方程求解，而后討論。
5.對(duì)于平衡態(tài)變化時(shí)，各力變化問(wèn)題，可采用解析法或圖解法進(jìn)行研究。
靜力學(xué)習(xí)題可以分為三類(lèi)：
?、?力的合成和分解規(guī)律的運(yùn)用。
?、?共點(diǎn)力的平衡及變化。
?、?固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體平衡及變化。
認(rèn)識(shí)物體的平衡及平衡條件
對(duì)于質(zhì)點(diǎn)而言，若該質(zhì)點(diǎn)在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，即加速度為零，則稱(chēng)為平衡，欲使質(zhì)點(diǎn)平衡須有∑F=0。若將各力正交分解則有：∑FX=0，∑FY=0 。
對(duì)于剛體而言，平衡意味著，沒(méi)有平動(dòng)加速度即=0，也沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)加速度即=0(靜止或勻逮轉(zhuǎn)動(dòng))，此時(shí)應(yīng)有：∑F=0，∑M=0。
這里應(yīng)該指出的是物體在三個(gè)力(非平行力)作用下平衡時(shí)，據(jù)∑F=0可以引伸得出以下結(jié)論：
?、?三個(gè)力必共點(diǎn)。
?、?這三個(gè)力矢量組成封閉三角形。
?、?任何兩個(gè)力的合力必定與第三個(gè)力等值反向。
對(duì)物體受力的分析及步驟
(一)、受力分析要點(diǎn)：
1、明確研究對(duì)象
2、分析物體或結(jié)點(diǎn)受力的個(gè)數(shù)和方向，如果是連結(jié)體或重疊體，則用“隔離法”
3、作圖時(shí)力較大的力線亦相應(yīng)長(zhǎng)些
4、每個(gè)力標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)(有力必有名)，用英文字母表示
5、物體或結(jié)點(diǎn)：
6、用正交分解法解題列動(dòng)力學(xué)方程
①受力平衡時(shí)
?、谑芰Σ黄胶鈺r(shí)
7、一些物體的受力特征：
8、同一繩放在光滑滑輪或光滑掛鉤上，兩側(cè)繩子受力大小相等，當(dāng)三段以上繩子在交點(diǎn)打結(jié)時(shí)，各段繩受力大小一般不相等。
(二)、受力分析步驟：
1、判斷物體的個(gè)數(shù)并作圖：①重力;②接觸力(彈力和摩擦力);③場(chǎng)力(電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)
2、判斷力的方向：
?、俑鶕?jù)力的性質(zhì)和產(chǎn)生的原因去判;
?、诟鶕?jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)去判;
a由牛頓第三定律去判;
b由牛頓第二定律去判(有加速度的方向物體必受力)。
二、運(yùn)動(dòng)學(xué)解題的基本方法、步驟
運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本規(guī)律是我們解題的依據(jù)，是我們認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、尋求解題途徑的武器。只有深刻理解概念、規(guī)律才能靈活地求解各種問(wèn)題，但解題又是深刻理解概念、規(guī)律的必需環(huán)節(jié)。
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、規(guī)律可知求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的基本方法、步驟為
(1)審題。弄清題意，畫(huà)草圖，明確已知量，未知量，待求量。
(2)明確研究對(duì)象。選擇參考系、坐標(biāo)系。
(3)分析有關(guān)的時(shí)間、位移、初末速度，加速度等。
(4)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律、幾何關(guān)系等建立解題方程。
(5)解方程。
三、動(dòng)力學(xué)解題的基本方法
我們用動(dòng)力學(xué)的基本概念和基本規(guī)律分析求解動(dòng)力學(xué)習(xí)題.由于動(dòng)力學(xué)規(guī)律較復(fù)雜，我們根據(jù)不同的動(dòng)力學(xué)規(guī)律把習(xí)題分類(lèi)求解。
1、應(yīng)用牛頓定律求解的問(wèn)題，
這種問(wèn)題有兩種基本類(lèi)型：(1)已知物體受力求物體運(yùn)動(dòng)情況，(2)已知物體運(yùn)動(dòng)情況求物體受力.這兩種基本問(wèn)題的綜合題很多。
從研究對(duì)象看，有單個(gè)物體也有多個(gè)物體。
(1)解題基本方法
根據(jù)牛頓定律解答習(xí)題的基本方法是
?、?根據(jù)題意選定研究對(duì)象，確定m。
?、?分析物體受力情況，畫(huà)受力圖，確定。
?、?分析物體運(yùn)動(dòng)情況，確定a 。
?、?根據(jù)牛頓定律、力的概念、規(guī)律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等建立解題方程。
?、?解方程。
⑥ 驗(yàn)算，討論。
以上①、②、③是解題的基礎(chǔ)，它們常常是相互聯(lián)系的，不能截然分開(kāi)。
應(yīng)用動(dòng)能定理求解的問(wèn)題
動(dòng)能定理公式為，根據(jù)動(dòng)能定理可求功、力、位移、動(dòng)能、速度大小、質(zhì)量等。
應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本方法是 ·
① 選定研究的物體和物體的一段位移以明確m、s。
?、?分析物體受力，結(jié)合位移以明確。
?、?分析物體初末速度大小以明確初末動(dòng)能。
然后是根據(jù)動(dòng)能定理等列方程，解方程，驗(yàn)算討論。
(例題)如圖4—5所示，木板質(zhì)量，長(zhǎng)3米。物體質(zhì)量。物體與木板間摩擦系數(shù)，木板與水平地面間摩擦系數(shù)，開(kāi)始時(shí)，物體在
木板右端，都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用牛的水平恒力拉木板，物體將在木板上滑動(dòng)，問(wèn)經(jīng)過(guò)2秒后(1)力F作功多少?(2)物體動(dòng)能多大?(米/秒2)
應(yīng)用動(dòng)量定理求解的問(wèn)題
從動(dòng)量定理知，這定理能求沖量、力、時(shí)間、動(dòng)量、速度、質(zhì)量等。
動(dòng)量定理解題的基本方法是
① 選定研究的物體和一段過(guò)程以明確m、t。
?、?分析物體受力以明確沖量。
?、?分析物體初、末速度以明確初、末動(dòng)量。
然后是根據(jù)動(dòng)量定理等建立方程，解方程，驗(yàn)算討論。
【例題8】 質(zhì)量為10千克的重錘從3.2米高處自由下落打擊工件，重錘打擊工件后跳起0.2米，打擊時(shí)間為0.01秒。求重錘對(duì)工件的平均打擊力。
應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解的問(wèn)題
機(jī)械能守恒定律公式是知，可以用來(lái)求動(dòng)能、速度大小、質(zhì)量、勢(shì)能、高度，位移等。
應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的基本方法是
① 選定研究的系統(tǒng)和一段位移。
② 分析系統(tǒng)所受外力、內(nèi)力及它們作功的情況以判定系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。
?、?分析系統(tǒng)中物體初末態(tài)位置、速度大小以確定初末態(tài)的機(jī)械。
然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律等列方程，解方程，驗(yàn)算討論。
四、電場(chǎng)解題的基本方法
本章的主要問(wèn)題是電場(chǎng)性質(zhì)的描述和電場(chǎng)對(duì)電荷的作用，解題時(shí)必須搞清描述電場(chǎng)性質(zhì)的幾個(gè)物理量和研究電場(chǎng)的各個(gè)規(guī)律。
1、如何分析電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電場(chǎng)力和電勢(shì)能
(1)先分析所研究的電場(chǎng)是由那些場(chǎng)電荷形成的電場(chǎng)。
(2)搞清電場(chǎng)中各物理量的符號(hào)的含義。
(3)正確運(yùn)用疊加原理(是矢量和還是標(biāo)量和)。
下面簡(jiǎn)述各量符號(hào)的含義：
①電量的正負(fù)只表示電性的不同，而不表示電量的大小。
?、陔妶?chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力是矢量，應(yīng)用庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)公式時(shí)，不要代入電量的符號(hào)，通過(guò)運(yùn)算求出大小，方向應(yīng)另行判定。(在空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電場(chǎng)力的方向不能簡(jiǎn)單用‘+’、‘-’來(lái)表示。)
?、垭妱?shì)和電勢(shì)能都是標(biāo)量，正負(fù)表示大小.用進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以把它們的符號(hào)代入，如U為正，q為負(fù)，則也為負(fù).如U1>U2>0，q為負(fù)，則。
?、?電場(chǎng)力做功的正負(fù)與電荷電勢(shì)能的增減相對(duì)應(yīng)，WAB為正(即電場(chǎng)力做正功)時(shí)，電荷的電勢(shì)能減小，;WAB為負(fù)時(shí)，電荷的電勢(shì)能增加。所以，應(yīng)用時(shí)可以代人各量的符號(hào)，來(lái)判定電場(chǎng)力做功的正負(fù)。當(dāng)然也可以用求功的大小，再由電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判定功的正負(fù)。但前者可直接求比較簡(jiǎn)便。
2、如何分析電場(chǎng)中電荷的平衡和運(yùn)動(dòng)
電荷在電場(chǎng)中的平衡與運(yùn)動(dòng)是綜合電場(chǎng);川力學(xué)的有關(guān)知識(shí)習(xí)·能解決的綜合性問(wèn)題，對(duì)加深有關(guān)概念、規(guī)律的理解，提高分析，綜合問(wèn)題的能力有很大的作用。這類(lèi)問(wèn)題的分析方法與力學(xué)的分析方法相同，解題步驟如下：
(1)確定研究對(duì)象(某個(gè)帶電體)。
(2)分析帶電體所受的外力。
(3)根據(jù)題意分析物理過(guò)程，應(yīng)注意討論各種情況，分析題中的隱含條件，這是解題的關(guān)鍵。
(4)根據(jù)物理過(guò)程，已知和所求的物理量，選擇恰當(dāng)?shù)牧W(xué)規(guī)律求解。
(5)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行討論。
【例題4】 如圖7—3所示，如果 (氚核)和(氦核)垂直電場(chǎng)強(qiáng)度方向進(jìn)入同—偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求在下述情況時(shí)，它們的橫向位移大小的比。(1)以相同的初速度進(jìn)入，(2)以相同的初動(dòng)能進(jìn)入; (3)以相同的初動(dòng)量進(jìn)入; (4)先經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)以后再進(jìn)入。
分析和解 帶電粒子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所受的重力，所以重力可以忽略。帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)受到電場(chǎng)力的作用，做類(lèi)似于平拋的運(yùn)動(dòng)，在原速度方向作勻速運(yùn)動(dòng)，在橫向作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。利用牛頓第二定律和勻加速運(yùn)動(dòng)公式可得
(1)以相同的初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)， 因E、l、v0都相同，所以
(2)以相同的初動(dòng)能Ek0進(jìn)入電場(chǎng)，因?yàn)镋、l、mv2都相同，所以
(3)以相同的初動(dòng)量p0進(jìn)入電場(chǎng)，因?yàn)镋、l、mv0都相同，由
(4)先經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入電場(chǎng)，在加速電場(chǎng)加速后，粒子的動(dòng)能
(U1為加速電壓)
由
因E、l、U1是相同的，y的大小與粒子質(zhì)量、電量無(wú)關(guān)，所以：
注意 在求橫向位移y的比值時(shí)，應(yīng)先求出y的表達(dá)式，由題設(shè)條件，找出y與粒子的質(zhì)量m、電量q的比例關(guān)系，再列出比式求解，這是求比值的一般方法。
3、如何分析有關(guān)平行板電容器的問(wèn)題
在分析這類(lèi)問(wèn)題時(shí)應(yīng)當(dāng)注意
(1)平行板電容器在直流電路中是斷路，它兩板間的電壓與它相并聯(lián)的用電器(或支路)的電壓相同。
(2)如將電容器與電源相接、開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，改變兩板距離或兩板正對(duì)面積時(shí)，兩板電正不變，極板的帶電量發(fā)生變化。如開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，再改變兩極距離或兩板正對(duì)面積時(shí)，兩極帶電量不變，電壓將相應(yīng)改變。
(3)平行板電容器內(nèi)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，可由求兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而進(jìn)—步討論，兩極板問(wèn)電荷的叫平衡和運(yùn)。
4、利用電力線和等勢(shì)面的特性分析場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)
電力線和等勢(shì)面可以形象的描述場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)。電荷周?chē)?huà)的電力線數(shù)正比于電荷所帶電量。電力線的疏密，方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，順電力線電勢(shì)降低，等勢(shì)面垂直電力線等……可以幫助我們?nèi)シ治鰣?chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)
【例題】 有一球形不帶電的空腔導(dǎo)體，將一個(gè)負(fù)電荷—Q放入空腔中，如圖所示。問(wèn)：
(1)由于靜電感應(yīng)，空腔導(dǎo)體內(nèi)、外壁各帶什么電?空腔內(nèi)、導(dǎo)體內(nèi)、導(dǎo)體外的電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)的大小有何特點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向如何?
(2)如將空腔導(dǎo)體內(nèi)壁接地;空腔導(dǎo)體內(nèi)外壁各帶什么電?空腔內(nèi)、導(dǎo)體內(nèi)、導(dǎo)體外的場(chǎng)強(qiáng)，電勢(shì)有何變比?
(3)去掉接地線，再將場(chǎng)電荷-Q拿走遠(yuǎn)離空腔導(dǎo)體后，空腔導(dǎo)體內(nèi)、外壁各帶什么電?空腔內(nèi)、導(dǎo)體內(nèi)、導(dǎo)體外部的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)又有什么變化?
分析和解 本題利用電力線進(jìn)行分析比較清楚
(1)把負(fù)電荷放人空腔中，負(fù)電荷周?chē)鷮a(chǎn)生電場(chǎng)，(畫(huà)出電力線其方向是指向負(fù)電荷)自由電子由低電勢(shì)到高電勢(shì)(電子逆電力線運(yùn)動(dòng))發(fā)生靜電感應(yīng)，使導(dǎo)體內(nèi)壁帶有電量為Q的正電荷，導(dǎo)體外壁帶有電量為Q的負(fù)電荷，如圖7所示?？涨粚?dǎo)體里外電力線數(shù)一樣多(因電力線數(shù)正比于電量)空膠外電力線指向金屬導(dǎo)體(電力線止于負(fù)電荷)。越靠近空腔導(dǎo)體場(chǎng)強(qiáng)越大。導(dǎo)體中無(wú)電力線小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零，空腔內(nèi)越靠近負(fù)電荷Q電力線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度也越大。順電力線電勢(shì)降低，如規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，越靠近空腔導(dǎo)體電勢(shì)越低，導(dǎo)體內(nèi)部電勢(shì)相等，空腔內(nèi)越靠近負(fù)電荷Q電勢(shì)越低。各處的電勢(shì)均小于零。
(2)如把空腔導(dǎo)體內(nèi)壁接地，電子由低電勢(shì)到高電勢(shì)，導(dǎo)體上的自由電子將通過(guò)接地線進(jìn)入大地，靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)壁仍帶正電，導(dǎo)體外壁不帶電。由于電力線數(shù)正比于場(chǎng)電荷，場(chǎng)電荷-Q未變所以空腔內(nèi)的電力線分布未變，空腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度也不變。導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)仍為零。由于導(dǎo)體外壁不帶電，導(dǎo)體外部無(wú)電力線，導(dǎo)體外部場(chǎng)強(qiáng)也變?yōu)榱恪?要使導(dǎo)體外部空間不受空腔內(nèi)場(chǎng)電荷的影響，必須把空腔導(dǎo)體接地。)
在靜電平衡后，導(dǎo)體與地電勢(shì)相等都等于零，導(dǎo)體內(nèi)部空腔中電勢(shì)仍為負(fù)，越靠近場(chǎng)電荷電勢(shì)越低，各處電勢(shì)都比 導(dǎo)體按地以前高。
(3)如去掉接地線，再把場(chǎng)電荷拿走遠(yuǎn)離空腔導(dǎo)體時(shí)，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體外表面自由電子向內(nèi)表面運(yùn)動(dòng).到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)表面不帶電，外表面帶正電，帶電量為Q。
這時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部和空腔內(nèi)無(wú)電力線，場(chǎng)強(qiáng)都變?yōu)榱悖瑢?dǎo)體外表面場(chǎng)強(qiáng)垂直導(dǎo)體表面指向?qū)w外，離導(dǎo)體越遠(yuǎn)，電力線越疏，場(chǎng)強(qiáng)越小。順電力線電勢(shì)減小，無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，越靠近導(dǎo)體電勢(shì)越高。導(dǎo)體上和空腔內(nèi)電勢(shì)相等，各點(diǎn)電勢(shì)均大于零。
當(dāng)導(dǎo)體接地時(shí)，導(dǎo)體外表面不帶電，也可用電力線進(jìn)行分析。如果外表面帶負(fù)電，就有電力線由無(wú)窮遠(yuǎn)指向?qū)w，導(dǎo)體的電勢(shì)將小于零，與導(dǎo)體電勢(shì)為零相矛盾。如果導(dǎo)體外表面最后帶正電，則有電力線由導(dǎo)體外表面指向無(wú)窮遠(yuǎn)，則導(dǎo)體電勢(shì)將大于零，也與地等電勢(shì)相矛盾.所以，本題中將導(dǎo)體接地時(shí)，導(dǎo)體外表面不再帶電。
3、利用等效和類(lèi)比的方法進(jìn)行分析
當(dāng)我們研究某一新問(wèn)題時(shí)，如果它和某一學(xué)過(guò)的問(wèn)題類(lèi)似，就可以利用等效和類(lèi)比的方法進(jìn)行分析。
【例題】 擺球的質(zhì)量為m，帶電量為Q，用擺長(zhǎng)為Z的懸線懸掛在場(chǎng)強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中。求：(1)它在微小擺動(dòng)時(shí)的周期;(2)將懸線偏離豎直位置多大角度時(shí)，小球由靜止釋放，擺到懸線為豎直位置時(shí)速度剛好是零。
五、電路解題的基本方法
1、解題的基本方法、步驟
本章的主要問(wèn)題是研究電路中通以穩(wěn)恒電流時(shí)，各電學(xué)量的計(jì)算，分析穩(wěn)恒電流的題目，步驟如下：
(1)確定所研究的電路。
(2)將不規(guī)范的串并聯(lián)電路改畫(huà)為規(guī)范的串并聯(lián)電路。
(使所畫(huà)電路的串、并聯(lián)關(guān)系清晰)。對(duì)應(yīng)題中每一問(wèn)可分別畫(huà)出簡(jiǎn)單電路圖，代替原題中較為復(fù)雜的電路圖。
(3)在所畫(huà)圖中標(biāo)出已知量和待求量，以利分析。
(4)應(yīng)注意當(dāng)某一電阻改變時(shí)，各部分電流、電壓、功率都要改變。可以認(rèn)為電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻及其它定值電阻的數(shù)值不變。必要時(shí)先求出、r和定隨電阻的大小。
(5)根據(jù)歐姆定律，串、并聯(lián)特性和電功率公式列方程求解。
(6)學(xué)會(huì)用等效電路，會(huì)用數(shù)學(xué)方法討論物理量的極值。
2、將不規(guī)范的串并聯(lián)電路加以規(guī)范
搞清電路的結(jié)構(gòu)是解這類(lèi)題的基礎(chǔ)，具體辦法是：
(1)確定等勢(shì)點(diǎn)，標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)。因?qū)Ь€的電阻和理想安培計(jì)的電阻都不計(jì)，可以認(rèn)為導(dǎo)線和安培計(jì)聯(lián)接的兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)。
(2)先畫(huà)電阻最少的支路，再畫(huà)次少的支路……從電路的一端畫(huà)到另一端。
3、含有電容器的電路解題方法
在直流電路中，電容器相當(dāng)電阻為無(wú)窮大的電路元件，對(duì)電路是斷路。解題步驟如下：(1)先將含電容器的支路去掉(包括與它串在同一支路上的電阻)，計(jì)算各部分的電流、電壓值。
(2)電容器兩極扳的電壓，等于它所在支路兩端點(diǎn)的電壓。
(3)通過(guò)電容器的電壓和電容可求出電容器充電電量。
(4)通過(guò)電容器的電壓和平行板間距離可求出兩扳間電場(chǎng)強(qiáng)度，再分析電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。
4、如何聯(lián)接最省電
用電器正常工作應(yīng)滿足它要求的額定電壓和額定電流，要使額外的損失盡可能少，當(dāng)電源電壓大于或等于兩個(gè)(或兩個(gè)以上)用電器額定電壓之和時(shí)，可以將這兩個(gè)用電器串聯(lián)，并給額定電流小的用電器加分流電阻，如電源電壓大于用電器額定電壓之和時(shí)，應(yīng)串聯(lián)分壓電阻。
【例】 三盞燈，L1為“110V 100W”，L2為“110V 50W”，L3為“110V 40W”電源電壓為220V，要求：①三盞燈可以單獨(dú)工作;②三盞燈同時(shí)工作時(shí)額外損耗的功率最小，應(yīng)怎樣聯(lián)接?畫(huà)出電路圖，求出額外損耗功率。
5、在電路計(jì)算中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
(1)在電路計(jì)算中，可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻和各定值電阻的阻值不變，而各部分的電流、電壓、功率(或各種電表的示數(shù))將隨外電阻的改變而收變。所以，在電路計(jì)算中，如未給出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，往往要先將其求出再求變化后的電流、電壓、功率。
(2)應(yīng)搞清電路中各種電表是不是理想表。作為理想安培計(jì)，可以認(rèn)為它的電阻是零，作為理想伏特計(jì)，可以認(rèn)為它的電阻是無(wú)窮大。也就是說(shuō)，將理想安培計(jì)、伏特汁接入電路，將不影響電路的電流和電壓?？梢园寻才嘤?jì)當(dāng)成導(dǎo)線、伏特計(jì)去掉后進(jìn)行電路計(jì)算。但作為真實(shí)表，它們都具有電阻，它們既顯示出電路的電流和電壓，也顯示它自身的電流值或電壓值。如真實(shí)安培計(jì)是個(gè)小電阻，真實(shí)伏特計(jì)是一個(gè)大電阻，將它們接入電路將影響電路的電流和電壓值。所以，解題時(shí)應(yīng)搞清電路中電表是不是當(dāng)作理想表。
二、解題的基本方法
1、磁場(chǎng)、磁場(chǎng)力方向的判定
(1)電流磁場(chǎng)方向的判定——正確應(yīng)用安培定則
對(duì)于直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管周?chē)臻g的磁場(chǎng)分布，要能熟練地用磁力線正確表示，以圖示方法畫(huà)出磁力線的分布情況——包括正確的方向和大致的疏密程度，還要能根據(jù)解題的需要選擇不同的圖示(如立體圖、縱剖面圖或橫斷面圖等)。其中，關(guān)于磁場(chǎng)方向走向的判定，要能根據(jù)電流方向正確掌握安培定則的兩種用法，即：
?、?對(duì)于直線電流，用右手握住導(dǎo)線(電流)，讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一致，則彎曲的四指所指方向即為磁力線環(huán)繞電流的方向。
② 對(duì)于環(huán)形電流和通電螺線管，應(yīng)讓右手彎曲的四指所指方向跟電流方向一致，則伸直的大拇指所指方向即為環(huán)形電流中心軸線上磁力線方向，或通電螺線管內(nèi)部磁力線方向(亦即大拇指指向通電螺線管滋力線出發(fā)端——北極)。
?、?對(duì)于通電螺線管，其內(nèi)部的磁場(chǎng)方向從N極指向S極;而內(nèi)部的磁場(chǎng)方向從S極指向N極。從而形成閉合的曲線。
(2)安培力、洛侖茲力方向的判定——正確應(yīng)用左手定則
?、?運(yùn)用左手定則判定安培力的方向，要依據(jù)磁場(chǎng)B的方向和電流I的方向.只要B與IL的方向不平行，則必有安培力存在，且與B、IL所決定的平面垂直。對(duì)于B與IL不垂直的一般情況來(lái)說(shuō)，則需先將B矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)是垂直于IL的，另一個(gè)是平行于IL的，如圖9—2所示，再依據(jù)的方向和電流I的方向判定安培力的方向。
在磁場(chǎng)與通電導(dǎo)線方向夾角給定的前提下，如果在安培力F磁場(chǎng)B和通電導(dǎo)線IL中任意兩個(gè)量的方向確定，就能依據(jù)左手定則判斷第三個(gè)量的方向。
?、?運(yùn)用左手定則判定洛侖茲力的方向，同樣要依據(jù)磁場(chǎng)B的方向和由于帶電粒子運(yùn)動(dòng)形成的電流方向(帶正電粒子運(yùn)動(dòng)形成的電流，方向與其速度v方向一致，帶負(fù)電粒子運(yùn)動(dòng)形成的電流，方向與其速度v方向相反)。只要B與v的方向不平行，則必有洛侖茲力存在，且與B、v所決定的平面垂直。對(duì)于B與v不垂直的一般情況來(lái)說(shuō)，則仍需先將B矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)是垂直于v的，另一個(gè)是平行于v的，如圖9-3①所示，(或?qū)矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)是垂直于B的，另一個(gè)是平行于B的，如圖9—3②所示。)再依據(jù)的方向和v的方向(或B的方向和的方向)正確判定洛侖茲力的方向。
在磁場(chǎng)B與已知電性粒子的運(yùn)動(dòng)速度v的方向夾角給定的前提下，如果在洛侖茲力f、磁場(chǎng)B和粒子運(yùn)動(dòng)速度中任意兩個(gè)量的方向確定，也就能依據(jù)左手定則判斷第三個(gè)量的方向。
2、磁場(chǎng)力大小的計(jì)算及其作用效果
(1)關(guān)于安培力大小的計(jì)算式，其中為B與IL的方向夾角(見(jiàn)圖9—2)，由式可知，由于角取值不同，安培力值將隨之而變，其中取、值時(shí)F為零，取時(shí)F值最大。本式的適用條件，一般地說(shuō)應(yīng)為一般通電直導(dǎo)線IL處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，但也有例外，譬如在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只要通電直導(dǎo)線段IL所在位置沿導(dǎo)線的各點(diǎn)B矢最相等(B值大小相等、方向相同)，則其所受安培力也可運(yùn)用該式計(jì)算。
關(guān)于安培力的作用效果，解題中通常遇到的情況舉例說(shuō)明如下：
①平行通電導(dǎo)線之間的相互作用;同向電流相吸，反向電流相斥。這是電流問(wèn)磁相互作用的一個(gè)重要例證。
?、谠诎才嗔εc其他力共同作用下使通電導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，借以測(cè)定B或I等待測(cè)值。如應(yīng)用電流天平測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度值，應(yīng)用磁電式電流表測(cè)量電流強(qiáng)度。
【例題2)】 圖9-5所示是一種電流天平，用以測(cè)定勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。在天平的一端掛一矩形線圈，其底邊置于待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，B的方向垂直于紙面向里。已知線圈為n匝，底邊長(zhǎng)L當(dāng)線圈通以逆時(shí)針?lè)较?，?qiáng)度為I的電流時(shí)，使天平平衡;將電流反向但強(qiáng)度不變，則需在左盤(pán)中再加砝碼，使天平恢復(fù)平衡。試列出待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式。
分析和解 本題應(yīng)著眼于線圈底邊在安培力作用下天平的平衡以及電流方向變化后天平調(diào)整重新平衡等問(wèn)題.因此需對(duì)線圈及天平進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件確定有關(guān)量的量值關(guān)系。
對(duì)于第一種情況，即線圈(設(shè)線圈質(zhì)量為M)通以逆時(shí)針?lè)较螂娏鲿r(shí)，根據(jù)左手定則判定其底邊所受安培力F的方向豎直向上。如果這時(shí)左盤(pán)中置砝碼m可使天平平衡，則應(yīng)有 ①
第二種情況，即線圈改通順時(shí)針?lè)较螂娏骱?，顯然其底邊所受安培力方向變?yōu)樨Q直向下。左盤(pán)需再加砝碼，以使天平重新平衡，這時(shí)則有
?、?/p>
由①、②兩式可得，
根據(jù)安培力的計(jì)算式，并考慮到線圈的匝數(shù)，有。所以待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即為所求。
(2)關(guān)于洛侖茲力大小的計(jì)算式，其中為B與的方向夾角(見(jiàn)圖9-3)，由式可知，由于取值不同，洛侖茲力值亦將隨之而變，其中取、值時(shí)為零，取時(shí)值最大。本式的適用范圍比較廣泛，但在中學(xué)物理教學(xué)中只討論帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，而且大綱規(guī)定，洛侖茲力的計(jì)算，只要求掌握跟B垂直的情況。
關(guān)于洛侖茲力的作用效果，解題中通常遇到的情況舉例說(shuō)明如下：
?、?在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。
a、如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度垂直于磁場(chǎng)B，即=，如圖9—9所示，則帶電粒子將在垂直于B的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)洛侖茲力起著向心力的作用.根據(jù)牛頓第二定律，應(yīng)為 ，
由此可得，圓運(yùn)動(dòng)半徑。角速度。周期。粒子動(dòng)量的大小。粒子的動(dòng)能。
b、如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度與磁場(chǎng)B不垂直，臂如銳角，如圖9-10所示。則可將分解為及,其中帶電粒子q一方面因而受洛侖茲力的作用，在垂直于B的平面內(nèi)做一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng);同時(shí)，還因而做一平行于磁場(chǎng)的與蘇直線運(yùn)動(dòng)。兩分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為如圖9-10所示的沿一等距螺旋線運(yùn)動(dòng)，其距軸的半徑，螺距。
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