【摘 要 】 推理极值法在解决有些物理问题时,可使问题简单化、直观化,使问题迎刃而解,达到事半功倍的效果.因此,在物理教学中不可忽视物理方法的指导、培养和训练,有效的学习方法能提高学生的学习兴趣,加深学生对物理学的理解、分析和应用能力,有利于提高学生的综合素质能力.
【关 键 词 】 物理;推理极值法
物理学中研究问题的方法很多,推理法就是其中之一.这里我们就来谈谈推理法中的极值问题,推理中的极值就是利用推理法把问题朝某一方面(或方向)一直推理下去,达到某一极限或极端的一种方法.下面就来看看推理极值在物理学中的几处应用.
例1、如图1所示,在探究摩擦力对物体运动影响的实验中,实验时,让同一小车从斜面同一高度滑下,这是为了使小车在水平面上开始运动的_______相同;实验过程中,发现小车受到的摩擦力越来越小,小车运动得越越_______.由此我们可以推断:检测如小车处在绝对光滑水平面上,它将_______.
分析:小车从同一高度滑下,是为了使小车在水平面上的初速度相同;小车受到的阻力越小,速度减少得越慢,小车运动得就越远;由此推理下去,到达极限,水平面绝对光滑,小车不受阻力,它将会以恒定不变的速度永远直线运动下,即做匀速直线运动.
例2、如图2所示,轻质杠杆AB,AO
A、杠杆仍然平衡
B、杠杆左端向下倾斜
C、杠杆右端向下倾斜
D、无法判断
分析:这个问题可以利用推理的极值法,把G1、G2同时向支点方向移动相同的距离AO,因AO0,根据杠杆平衡可知:杠杆右端下沉,答案应选C.
例3、如图所示,当开关闭合后,滑片P向右滑动时,电流表的示数_______,电压表的示数_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)
分析:设P是从最左端滑动到最右端,取两个极值.
当P在最左端时:滑动变阻器不连入电路,用电器只有电阻R与小灯泡L并联,且电源直接加在在两端;
所以:电压表示数大小为 UR等于UL等于U
电流表示数大小为 I等于U/RL
当滑到最右端有:电阻R与小灯并联后与滑动变阻器串联,串联电路有分压作用,所以滑动变阻器分去电源一部分电压,使电阻与小灯并联两端电压U'小于电源电压U,
所以:电压表的示数变小
电流表示数为 I'等于U'/RL
又因 U>U'所以U/RL>U'/RL 即安培表的示数也变小
以上几例不难看出,推理极值法在解决有些物理问题时,可使问题简单化、直观化,使问题迎刃而解,达到事半功倍的效果.因此,在物理教学中不可忽视物理方法(物理方法很多,比如:图象法、推理法、控制变量法、类比法、伏安法、等效替代法、模型法等等)的指导、培养和训练,有效的学习方法能提高学生的学习兴趣,加深学生对物理学的理解、分析和应用能力,有利于提高学生的综合素质能力.