例析“等效替代法”在高中物理解题中的效用
巧妙使用等效思维解答高中物理试题
巧妙使用等效思维解答高中物理试题等效思维是高中物理解题中一种非常重要的思维方式，它允许我们将复杂的物理问题简化为更易于处理的形式，或者将未知的问题转化为已知的问题来求解。
以下是一些巧妙使用等效思维解答高中物理试题的方法和示例：1. 等效替代法原理：在某些情况下，一个复杂的物理系统或过程可以被另一个更简单但效果相同的系统或过程所替代。
示例：在力学中，当分析多个力的共同作用时，可以使用力的合成与分解来等效替代。
例如，一个物体同时受到两个大小相等、方向相反的力的作用，这两个力的合力为零，可以等效为物体不受外力作用。
2. 等效电路法原理：在电路分析中，复杂的电路可以通过变换和简化，等效为简单的电路模型，从而方便求解。
示例：在求解复杂电路中的电流、电压或功率时，可以通过串并联电路的等效变换，将电路简化为简单的串并联组合，然后利用欧姆定律、基尔霍夫定律等求解。
3. 等效重力场法原理：在解决非惯性系中的物理问题时，可以引入一个等效的重力场，使得问题在惯性系中求解。
示例：在加速上升的电梯中，物体受到的支持力大于其重力，可以等效为物体在一个重力加速度更大的重力场中静止不动。
这样，就可以利用牛顿第二定律等惯性系中的规律来求解。
4. 等效过程法原理：在某些情况下，一个复杂的物理过程可以等效为一系列简单过程的组合。
示例：在求解变加速直线运动的位移时，如果加速度随时间变化，可以将其等效为多个匀变速直线运动的组合，然后分别求解每个阶段的位移并累加。
5. 等效质量法原理：在解决涉及多个物体相互作用的问题时，可以将多个物体看作一个整体，引入等效质量来简化问题。
示例：在连接体问题中，如果两个物体通过轻绳或轻杆相连，且加速度相同，可以将它们看作一个整体，引入等效质量（等于两物体质量之和），然后利用牛顿第二定律求解整体的加速度和受力情况。
应用技巧识别等效条件：在解题过程中，首先要识别出哪些条件或过程可以等效替代。
建立等效模型：根据等效条件建立等效模型，将复杂问题简化为简单问题。
等效替代法在物理学中的应用
怎么能称出大象的重（其实是质量）
分析： 一把杆秤称不了一头大象，难道就不能称？ 把大象肢解成粹块，一块一块的称？这多残忍！ 把与大象质量相等的粹块堆一块一块的称，累积
起来，不就是大象的总质量？
一、等效替代法的思想
与用化整为零的Байду номын сангаас法类似，将直接 解决不了的问题，通过变通替代的办法 间接解决而达到效果完全相同的方法叫 等效替代法。
试一试、练一练
2、同学们喜欢玩篮球，晓敏想：篮球 落地后，篮球给了地面多大的力呢？给你一 架台秤，一张白纸，你能测出篮球砸在地上 的力吗？说说你的步骤。
试一试、练一练
3、某校科技小组，假期到离学校不远的 山上采集矿石标本，小明同学发现了一 块质地坚硬，形状怪异的一块石头，是 什么物质呢？小毛同学说，我们来测一 下它的密度，再来查一查密度表，看看 哪种密度更接近它的，不就清楚一些吗？ 科技小组带了如下一些东西：几瓶下部 是圆柱体形的矿泉水；小锤；小刀；一 些直径约2mm的尼龙绳。你能用以上器 材加上在野外寻找的材料粗测出该矿石 的密度吗？说说你的想法。
参考答案
步骤：
1、将两矿泉水瓶用小刀修成两相同 的圆柱形容器，将矿石放于一矿泉水瓶 中，将此瓶放在水中，调整矿石的位置 使瓶竖直，在水与瓶的交界处做上一记 号。
2、将矿泉水瓶中的矿石取出，将空 瓶放于水中，向空瓶中加水，直至瓶竖 直时瓶外的水达到记号处。
3、 取另一空瓶装适量的水，在水 面处做一记号A，将矿石放于其中的水 中浸没水面处再做一记号B
备选器材：一次性透明塑料杯若干个，约几 十厘米的细线，小刀，可以任意切割的包装 用于减震的白色泡沫块，硬刻度尺一把，水， 大烧杯一个。
按照自己的活法，快乐的生活，活得像自己就好了，何必在意那么多，勇敢地走自己的路，让别人说去吧。 自己要先看得起自己，别人才会看得起你。 有些话，适合烂在心里，有些痛苦，适合无声无息的忘记。 梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。 你接受比抱怨还要好，对于不可改变的事实，你除了接受以外，没有更好的办法了。 友情，是人生一笔受益匪浅的储蓄。这储蓄，是患难中的倾囊相助，是错误道路上的逆耳忠言，是跌倒时的一把真诚搀扶，是痛苦时抹去泪水 的一缕春风。 为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油。 要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 当一个人真正觉悟的一刻，他放弃追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世界的真正财富。 意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
等效代替法在高中物理中的应用
等效代替法在高中物理中的应用作者：胡添泉来源：《中学理科园地》2010年第02期等效代替法是在保持效果不变的前提下,用简单的熟悉的事物代替原来复杂的陌生的事物,使研究、处理问题变得简单方便。
等效代替法在高中物理概念、测量、解题等方面中均有重要应用。
使用等效代替法不仅有利于解决问题,还有利于加深对物理知识的理解和掌握。
本文仅从四个方面举例说明。
一、由于合力与分力是效果上的等效代替关系,因此可以用合力的作用效果来等效代替分力的作用效果例题1 如图1所示,竖直放置,半径为R的圆形光滑绝缘轨道处在水平面向右的匀强电场中,一质量为m的带正电小球在圆形轨道内正好能做圆周运动。
已知小球受电场力的大小等于小球的重力,求小球对圆形轨道的最大压力?解析由于质量为m的带正电小球处在引力场与电场构成的复合场中(即等效重力场中),小球在做圆周运动的过程中受到重力G和电场力F的作用,并且重力和电场力都是恒力,因此我们可以用它们的合力G′=来等效代替重力与电场力,这样小球就相当于只受到一个恒力G′的作用,这个力就是等效重力。
这时,图1中的A点和B点相当于仅受等效重力G′作用下的最低点和最高点,AB连线过O点并且和G′在同一直线上,因小球正好做圆周运动,所以小球在B点对轨道的压力正好为零,等效重力恰好提供向心力。
故有:G′==mg=m(1)小球从A到B时由动能定理得:mg×2R =mvA2-mvB2 (2)由(1)式和(2)式得:vA2 =5Rg小球在A点时对轨道的压力最大,由向心力公式得:Fmax-mg=m=5mgFmax=6mg二、交流电的有效值是利用等效代替的思想来进行定义的——交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的,让交流和直流通过同样阻值的电阻,如果它们在同一时间内产生的热量相等,这一交流电的有效值就跟这个直流的电流相等例题2 一交流电的电流随时间的变化图象如图2所示,则此交流电的有效值是多少?解题目中给出的交流电是非正弦式交流电,其周期T=0.02s,前半个周期是电流强度为I1=4A的直流电,后半周期是电流强度为I2=3A的直流电,电流反向。
“等效替代法”在物理解题中的妙用
“等效替代法”在物理解题中的妙用等效法是解决物理问题时应用广泛的重要方法之一，是科学研究中常用的一种思维方法.在效果等同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变成理想的、简单的等效过程来处理，可使计算简化，也可加深学生对物理概念、规律的理解.掌握等效方法及应用，体会物理等效思想的内涵，有助于提高学生的科学素养，初步形成科学的世界观和方法论，为学生的学习、研究和发展奠定基础.新高考的选拔注重考生的能力和素质，其命题明显地渗透着物理思想、物理方法的考查.等效方法作为一种迅速解决物理问题的有效手段，将体现于高考命题的突破过程中.一、等效法在圆周运动中的妙用例1在水平方向的匀强电场E中，用长度为L的绝缘细线拴一小球于O点.当小球平衡时，细线和竖直方向成θ角，如图1.小球质量为m，带正电荷，电量为q.小球从图示位置至少以多大的初速度出发，才能在竖直平面内做圆周运动？图1图2分析：物体在重力场中竖直平面内做圆周运动的临界条件是物体运动到最高点时线的拉力为零，重力恰好提供向心力.本题中物体所受重力和电场力的合力即为等效重力，其大小为G′=mgcosθ.所以等效场的加速度g′=G′m=gcosθ.小球在等效场中做圆周运动时的等效最高点为图2中的P点，Q点（图示位置）为等效最低点.设小球在P点的速度为v，则有v=g′L=gLcosθ. 小球从等效最高点到等效最低点（设在等效最低点的速度为v0）的过程，由动能定理得12mv2+G′2L=12mv20. 由以上各式解得做圆周运动在等效最低点的最小初速度为v0=5gLcosθ.二、等效法在单摆模型中的妙用图3例2如图3，一小球用长为L的细线系于跟水平面成α角的光滑斜面内，小球呈平衡状态，若使细线偏离平衡位置，且偏角θ<5°，然后将小球由静止释放，则小球第一次运动到最低点所需的时间是多少？分析：这是一个斜面上的单摆，与竖直面内的单摆相比较，发现平衡时摆线对摆球的作用力不一样.在竖直面内的单摆平衡时，摆线对摆球的拉力F=mg；斜面上的单摆平衡时，摆线对摆球的拉力F′=mgsinα.两相对比，斜面上的单摆的等效重力加速度为gsinα，代入单摆周期公式，可求周期.此摆的周期：T=2πLgsinα.小球第一次运动到最低点所需的时间为14个周期.∴t=T4=π2Lgsinα.三、等效法在电学中的妙用例3现有半球形导体材料，接成如图4所示的两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb=.（a）（b）图4分析：将半球形导体等分成两块14球形材料，假设每14球形材料相当于用同种材料制成的长为球半径r、截面积为s的电阻R，则图4（a）中的连接方式相当于长为r，面积为2s的等效电阻，Ra=ρr2s=12ρrs=R2；图4（b）中的连接方式相当于长为2r，面积为s的等效电阻，Rb=ρ2rs=2ρrs=2R.所以Ra∶Rb=1∶4.总之，等效方法在物理解题中有着广泛的应用，能使复杂问题简单化.运用等效法解决物理问题，可使学生把复杂、生疏的物理情景转化为简单、熟悉的物理情景，便于学生与原有的知识发生同化，对知识进行迁移，降低思维梯度，培养了学生的科学思维方法.。
等效代替法在高中物理中的应用
的重力 ， 求小球对 圆形轨道的最大压力 ？
解析 由 于 质 量 为 ｍ的带 正 电 小 球 处 在 引 力
这种激 素缺乏的症状 ， 再注射有关激 素再观察动物 的变化 ， 或 者给正 常动物 注射某种激 素 （ 加加 ）看该激 素过量 的情 ， 况 。在研究植 物激 素的作用 时科学家拜尔 、 温特都运用 了这
由（ ） １ 式和（ ） ２ 式得 ： 口 ５ ／２Ｒ ＾＝ 、 ｇ
（ ２ ）
阿如 图 ３ 示 。 所
第 一 次 先 把 单 刀 双 掷开关拨 到。， 记下这时
安培表的读数 。 第二次再把单 刀双
掷 升 关 拨 到 ６ ， 节 电 调
小 球在Ａ点 时对 轨道 的压力最 大．由向心力 公式
发 现 （ 发 现 就 启 发 发 现 ） 一 情 况 ， 样 教 师 就 可 以 加 以 没 这 这 引 导 ： 细 胞死 亡 吗 ？否 。细 胞 死 了 不 会 复原 。是 蔗 糖 进 入 是
细胞 吗？理论 上讲不可能 。这些 蔗糖溶液放置 时间有些长 了， 么 ， 那 可能是什么原 因呢？让学生 自己想想 ， 也可 以和同
场与电场构成的复合场 中 （ 即等效重力场 中）小 ， 球在做 圆周运 动 的过 程 中受 到重力 Ｇ 电场 力Ｆ 和
种方法 。在许多 习题 中也有这 一方面 的内容 ，比如血糖调 节， 探究植物激素促进扦插枝条生根的浓度等等 。
的作用 ， 并且 重力和 电场力都是 恒力 ， 因此我们可
润物细无声 的做 法既能教给知识 ， 有助于解题提 高成绩 ， 也 能培养学生 的能力 ， 让他们终生受益 。
高中物理等效替代法的例子
高中物理等效替代法的例子
以下是 9 条关于高中物理等效替代法的例子：
1. 嘿，你知道研究合力与分力不？这就是典型的等效替代呀！就好比几个人一起拉一辆车，每个人的力就相当于分力，而总体的效果就跟有一个单独的力拉车一样，这难道不是很神奇吗？
2. 说起来电流，那用等效替代法来讲就特别清楚啦！复杂的电路可以用一个简单的等效电路来替代，就像一团乱麻被理清楚一样，你说酷不酷？
3. 还记得那让人头疼的重心吗？其实找重心的过程不就是在用等效替代法嘛！可以把一个形状不规则的物体看作是一个在重心处的质点，哇，一下子就简单多了吧！
4. 嘿呀，在分析复杂的电场的时候呀，我们就可以把它等效成几个简单电场的组合呀，这不就像是搭积木一样，把复杂的东西用简单的部分拼凑起来！
5. 当我们研究电阻的时候，也可以用等效替代法呢！有时候多个电阻的组合效果可以用一个等效电阻来表示，这不就像变魔术一样把复杂变简单了呀！
6. 哇，你想过没有，研究力臂的时候也能用等效替代法哟！把一个复杂的力臂转化成一个好理解的模型，就好像给它整了个容一样，一下子清晰了呢！
7. 我们在讲磁感线的时候呀，其实也能用等效替代法呢！把那些看不见摸不着的磁场用磁感线来表示，不就相当于找到了一个替身来帮我们直观感受嘛！
8. 嘿，在研究多个光源的光照效果时，我们完全可以用一个等效光源来替代呀，这多方便快捷，就像找到了一个快捷通道！
9. 还有呀，我们研究复杂的运动过程的时候，也常常会用到等效替代法呢！把它拆分成几个简单的运动去理解，这可真是个妙招呀！
总之，等效替代法在高中物理中那可真是太好用啦，让我们能轻松理解那些复杂的物理现象和概念呀！。
等效替代法在高中物理解题中的应用
Җ㊀山东㊀霍风莉㊀㊀等效替代法是高中物理解题过程中常用的一种思维方式和解题方法．等效替代法是指在效果相同的前提下,将原本复杂㊁抽象㊁实际的物理过程转变为理想式的㊁简单的㊁易于理解的内容来进行处理,即等效过程,进而使得计算过程得以简化,可强化学生对于物理概念的理解．等效替代法主要可以分为物理模型等效㊁物理过程等效及作用效果等效三个方面,本文就此展开阐述,希望对读者有所帮助．１㊀物理模型等效物理模型等效 指的是利用易于研究㊁易于理解且简单的物理模型来替代原本复杂㊁抽象的物理问题,进而使得物理问题得以简化,同时加深学生对物理概念以及物理规律等知识内容的理解．在物理模型等效中,最为常见的就是将力学中的模型应用到电磁学之中,如人船模型㊁碰撞模型㊁子弹打木块模型㊁卫星模型等．事实上,在学习新的物理知识或者物理理论时,教师也常用物理模型进行讲解,将新问题与已学过的知识内容进行链接,即将新内容与熟知的物理模型进行等效处理．例１㊀如图１所示,其中的R １为定值电阻,R ２为可变电阻,电路中的电源电动势记为E ,r 是电源内阻,则下列说法正确的是()．图１A ．当R ２＝R １＋r 时,R ２有最大功率B ．当R １＝R ２＋r 时,R １有最大功率C ．当R ２最大时,电源的效率最大D ．当R ２＝０时,电源的输出功率最大当电源的内电阻保持不变时,电源的输出功率与外电阻间的关系并非简单地成正比或反比,即不是单调变化的,而是存在一定的极值:当外电阻与内电阻相等时,电源的输出功率最大．因此,在思考 当R ２的阻值为多少时,其消耗的功率最大 时,可以先对电路进行分析,由于除了R ２以外,还存在R １,因此R ２并不是电源的所有外电阻,在思考时,可以将电源与R １视为串联,进而将二者一起等效为一个新电源,如图２所示．此时R ２就相当于等效电源的全部外电阻．图２该等效电源的内阻记为R １＋r ,因此当R ２的阻值与等效电源的内阻相等时,R ２所消耗的功率达到最大值．由于R １是定值电阻,根据P ＝I ２R 可知,当R ２＝０时,电路的总电流最大,此时R １获得最大功率．当R ２最大时,外电阻最大,则路端电压最大,电源效率最大,当R １＋R ２＝r 时,电源的输出功率最大,所以选项A ㊁C 正确．２㊀物理过程等效所谓的 物理过程等效 是指利用一种或几种较为简单的物理过程来代替原有的复杂㊁烦琐的物理思维过程,进而充分简化题目思考过程,即找到一条 思维捷径 ．㊀㊀图３例２㊀如图３所示,在一个竖直放置的平面内摆上一个圆形轨道,将其半径记为R ,其最低点为O ．在最低点O 的附近放置一块小滑块,放置滑块的点记为P,滑块的质量记为m ．求质量为m 的滑块由静止状态运动至最低点O 时所需的最短时间t ．在半径为R 的圆形轨道中,该滑块所做的运动为较为复杂的变速曲线运动,因此利用牛顿运动定律㊁动量定理等方法进行求解都具有一定的难度,且计算过程较为烦琐,经过对质量为m 的滑块的受力情况及运动特征等进行分析,能够发现其运动轨迹与单摆一致．基于此,我们就可以将其等效为单摆的运动．如此,可以按照单摆模型进行运动分析,进而求出滑块由P 点运动至O 点的时间t ,即t ＝１４T ,而T ＝２πR g,代入即可得出,t ＝π２Rg ．３㊀作用效果等效等效替代法中的 作用效果等效 指的是利用一０４种相对简单的作用来代替原本复杂的两种或两种以上的物理运动,进而达到问题简化的效果．例３㊀现将一个圆形轨道竖直放置,已知该圆形轨道光滑且绝缘,其半径记为R ,现在其最低点A 放置一带电小球,带电小球质量为m ．整个空间中都存在匀强电场,该带电小球所受的电场力的大小为３３m g ,方向为水平向右．现在,在该小球上施加一个水平向右的初速度v ０,使得小球能够沿着该圆形轨道向上运动,假设小球在该初速度下能够恰好做完一个完整的圆周运动,求该初速度v ０．带电小球受到重力m g 和电场力E q ,将二者的合力视为等效重力．因此,可以认为该带电小球处于一个等效重力场之中．小球所受等效重力G ᶄ＝(m g )２＋(３３m g )２＝２３３m g ．等效重力加速度g ᶄ＝G ᶄm ＝２３３g ,与竖直方向的夹角为３０ʎ．㊀㊀图４如图４所示,B 点即为该等效重力场中此圆形轨道的最高点．而根据题意可知小球在初速度v ０下刚好进行一个完整的圆周运动．设小球运动到B 点时速度为v B ,则v B ＝gᶄR ．在等效重力场中,利用能量守恒定律可知１２m v ２０＝m g ᶄ(R ＋R c o s θ)＋１２m v ２B ,得出小球的初速度v ０＝２(３＋１)gR ．总而言之,在高中物理解题中,等效替代法作为重要的解题方法之一,通过用简单㊁直观的内容代替原本复杂㊁烦琐的物理内容和过程,能够有效地简化物理题目,达到化繁为简㊁化抽象为形象的目的．学生在解决物理问题时,要对物理问题及相关的物理模型进行不断的比较和分析,进行全面的思考和讨论,充分理解物理过程,在此基础上再利用等效替代法进行解题,使问题更加直观和易于解决,提升学生的解题能力．(作者单位:山东省邹平市黄山中学)Җ㊀安徽㊀孙自停㊀㊀培养学生的核心素养是近几年教学中的重要教学目标,广大教师都在为真正的素质教育贡献自己的智慧,一切教学活动都围绕着学生的全面发展而展开．同样,作为相对公平的人才选拔方式,高考也越来越重视学生能力的考查,意在通过试题最大限度地反映学生的核心素养．目前,高考物理试题中核心素养的考查方式主要依托于生活情境的设置,在学生解决实际问题的过程中检测他们的知识迁移和应用能力．本文将对高考物理试题中基于生活情境的核心素养的考查方式进行简单阐述,并对学生的高中物理知识复习方式提出建议,希望能对师生有所帮助．１㊀基于生活情境的核心素养考查方式必备知识㊁关键能力㊁学科素养㊁核心价值 是高考物理试题的主要考查内容,通过试题考查学生能力的主要方式便是创设生活化的情境,让学生从所给情境中提取有效的物理知识,然后结合所学解答问题,进而反映学生核心素养的培养效果．下面结合２０２０年高考物理全国卷Ⅰ的个别试题进行分析．１ １㊀把物理知识融入生活情境高考物理试题向综合性发展的一个重要表现是把物理知识融入生活情境中,主要考查学生的知识迁移能力．解答此类试题的关键是,学生能对所学物理概念和原理活学活用,掌握知识的本质,了解它们的适用范围,具备较强的信息提取能力．㊀㊀图１例１㊀如图１所示,一同学表演荡秋千．已知秋千的两根绳长均为１０m ,该同学和秋千踏板的总质量约为５０k g．绳的质量忽略不计．当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为８m s－１,此时每根绳子平均承受的拉力约为(㊀㊀)．A．２００N㊀㊀㊀B ．４００NC ．６００N㊀D．８００N１４。
等效替代法是物理学中常用的一种方法
等效替代法是物理学中常用的一种方法等效替代法是一种物理学中常用的分析方法，用于简化复杂的物理系统。
它基于一个基本的假设：如果两个物理系统在某一特定条件下的行为是相同的，那么这两个系统可以被视为等效的，其相互作用可以用一个简化的模型来代替。
等效替代法在物理学研究中至关重要，因为它可以帮助我们简化研究问题，降低难度并找到更容易解决的解析表达式。
通过等效替代法，我们可以将原始系统转化为更简单的模型，从而更容易理解和求解。
等效替代法的具体应用有很多，下面我举几个例子来说明：1. 电学中的等效电路：在电学中，等效电路是一种常见的应用等效替代法的方法。
当我们有一个复杂的电路网络时，我们可以通过找到与其行为相同的简化电路来等效替代这个电路。
这样不仅可以简化电路分析的过程，还可以避免繁琐的计算。
2. 热力学中的等效热容：在热力学中，我们知道物体的热容与其质量、材料和温度相关。
当我们需要分析一组物体相互作用的热学行为时，我们可以将其等效替代为一个具有相同热容的单个物体。
这样可以简化热学问题的计算和理解。
3. 力学中的等效质量：在力学中，质量是物体惯性的度量，与物体的质量和形状有关。
当我们需要分析一个复杂的机械系统时，我们可以将其中的物体等效替代为具有相同质量的质点。
这样可以简化物体的运动学分析和动力学计算。
以上只是等效替代法在物理学中的几个应用，实际上在物理学的各个领域中都可以找到等效替代法的应用。
通过等效替代法，我们可以将复杂的物理系统化简为简单的模型，从而更容易进行分析和求解。
总结起来，等效替代法是物理学中一种常用的分析方法，通过寻找与原始系统行为相同的简化模型，将复杂的物理系统转化为简单的模型，从而简化问题的求解过程。
这种方法在物理学研究中具有重要的意义，能够帮助我们更好地理解和解决各种物理问题。
等效替代法是物理学中常用的一种方法
等效替代法是物理学中常用的一种方法引言等效替代法是物理学中常用的一种方法，它通过将一个复杂的系统或物体替代为一个简化的等效系统或物体，来简化问题的分析和求解。
这种方法在各个物理学领域都得到广泛应用，包括力学、热学、电磁学等。
本文将介绍等效替代法的基本原理、应用范围、优缺点以及具体的案例分析。
等效替代法的原理等效替代法的基本思想是将一个复杂的系统或物体替代为一个具有相同或相似性质的简化系统或物体，从而使问题的分析和求解变得更加简单。
在这个过程中，我们通常通过相似性的定义和测量来确定两个系统或物体之间的等效关系。
等效替代法的应用范围等效替代法在物理学的各个领域都有广泛的应用。
在力学中，我们可以将连杆系统等效为刚性杆件，从而简化复杂的力学分析。
在热学中，我们可以将复杂的传热系统等效为一个热容器，简化热平衡和传导问题的求解。
在电磁学中，我们可以将复杂的电路系统等效为一个等效电路，简化电路分析和计算。
等效替代法的优缺点等效替代法的优点在于简化了问题的分析和求解过程，使得复杂的系统或物体可用更简单的方法来研究。
这不仅为物理学研究者提供了便利，也为工程实践带来了便利。
同时，等效替代法还可以通过对等效系统的测试和验证来检验等效性，提高了方法的可靠性。
然而，等效替代法也有一些局限性。
首先，等效替代法只能在特定的条件下适用，对于一些复杂、非线性或非定态系统，等效替代法可能不适用。
其次，等效替代法通常是一种近似方法，存在误差，因此在应用时需要谨慎选择等效关系和进行误差估计。
案例分析：等效电路作为等效替代法的一个典型案例，我们来看看在电路分析中如何使用等效电路简化计算。
假设我们有一个复杂的电路系统，包含多个电源、电阻和电容。
为了简化计算，我们可以将整个电路系统等效为一个等效电路，以简化对电流、电压等的计算。
等效电路的设计需要满足以下条件：1. 等效电路与原电路在某种意义下有相同的电流和电压分布；2. 等效电路与原电路在某种指标下有相似的性能；通过这种替代，我们可以用一个简化的电路来代表原来的复杂电路，并通过简化电路进行计算，从而得到更加简洁和高效的结果。
等效替代法在高中物理教学中的应用
等效替代法在高中物理教学中的应用（江西省赣州厚德外国语学校刘小剑341000）摘要：本文简述了等效替代的思维方法,概括了物理中等效变换常见的几种类型,并通过一些具体事例说明了等效替代在问题的分析研究中的应用与意义关键词：等效替代等效替代法是物理学中常用的研究方法。
比如：合力与分力的等效替代关系；用平均速度将变速直线运动等效变换为匀速直线运动；平抛、斜抛曲线运动等效为两个直线运动；用电流场等效替代静电场；交流电的有效值；等效单摆等等。
一、等效法在高中物理中教学中的作用在高中物理教学中，等效法在指导学生学习和运用物理知识上有着重要的作用。
（一）深化认识通过等效替代，能帮助学生透过表面现象看到问题的本质，对所研究的物理实质看得更深、更透。
如高二物理中条形磁铁和环形电流的作用，如把环行电流跟条形磁铁进行等效变换，就能更容易处理它们间的相互作用。
（二）活化思维等效法可以唤起灵感、构筑出一条别致的思路，从而巧妙地化难为易，对增强学生对物理问题的敏感性、思考物理问题的灵活性和独特性具有积极作用。
（三）指导实验等效法对物理实验的指导作用，体现在用以解释实验现象、作等效测量和分析实验误差方面。
二、高中物理中常见的等效方法（一）、模型组合等效法模型的等效是指用简单的、易于研究的物理模型代替复杂的物理客体，使问题简单化。
例1．如图1所示电路，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻。
则当R2的阻值为多少时，R2消耗的功率最大？解析：电源内阻恒定不变时，电源的输出功率随外电阻的变化不是单调的，存在极值：当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大。
在讨论R2的功率时，由于R2不是整个外阻，因此不能直接套用上述结论。
但如果把电源与R1的串联等效成一个新电源，R2就是这个等效电源的外电阻，而等效电源的内阻为R1+r，如图2。
很显然，当R2的阻值等于等效电源的内阻R1+r时，R2消耗的功率即等效电源的输出功率将达到最大。
浅谈等效代替法在高中物理中的应用
浅谈高中物理中的等效替代法福州高级中学林晓琦物理学是研究物质运动的最基本、最普遍的规律及物质的构成、物质间相互作用的一门科学。
物理学在长期的发展过程中，形成了一整套思维方法，这些方法不仅对物理学的发展起了重要的作用，而且对其他相关学科的发展以至社会思潮和社会生活也产生了一定的影响。
自然界物质的运动、构成及其相互作用是极其复杂的，但它们之间存在着各种各样的等同性，为了认识复杂的物理事物的规律，我们往往从事物的等同效果出发，将其转化为简单的、易于研究的物理事物，这种方法称为等效替代法。
按等同效果形式的不同，可将其分为模型等效替代、过程等效替代、作用等效替代和本质等效替代等。
一、模型等效替代在物理学研究问题的过程中，我们常常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原形，这种方法称为模型等效替代法。
它既包括对各种理想模型的具体应用，也包括利用各种实物模型来模仿、再现原形的某些特征、状态和本质。
这种方法并不是对客观存在的物理对象进行研究，而是借助于对模型的研究，达到认识原形的目的。
用模型来替代原形的方法是通过抽象、概括等思维过程形成的理想模型，如质点、重心、理想气体、点电荷等，都是在一定条件下、一定的精度范围内对实际客体的一种等效替代。
下面以重心为例说明这个问题。
学生对重力似乎很熟悉，以为很简单。
但仔细一想，不那么简单，物体有无数个微小的组成部分，实际上每个部分都要受到微小的重力，这些微小重力的作用点都各不相同。
若是这样来研究重力，复杂得无从下手。
物理学的研究方法，就是设想把无数个微小的重力用一个等效的重力来替代，重心就是这个等效重力的作用点。
当然，随着条件和要求精度的变化，这些模型也要随之变化，从而用更能反映实际客体属性的模型来替代。
模型等效替代的另一种形式是用实物模型来代替实际客体，通过对实物模型的研究来认识其原形的本质属性及其规律性。
在物理教学中，经常制成发电机模型、内燃机模型、电动机模型等来模拟实际发电机、内燃机、电动机的工作过程，从而使学生更好地理解其工作原理。
例谈等效法在高中物理中的应用
：
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线平 行 于 纸 面 ， 场 强 为 Ｆ ｇ … ｇ
… ‘ ０
电 阻 不 能 忽 略 。 现 闭 合 开 关 Ｓ， 电 压 表 有 确定 示数 ， 调 节 可 变 电阻 Ｒ 的阻 值 ， 电 压 表 的示数 增 大 了 △ Ｕ。 下 列判 断正确 的是 （ ） 。 — 一
内 阻 不 变 。这 时 我 们 再 看 ， 电 压 表 示 数 变 大
一
结 合 问题 中 的第 一 问 ， 在 水 平 方 向 上 没 有 位 移 就 证 明 水 平 方 向 的 分 速 度 为 ０， 初 速 度 方
向就是 沿着 电场 线方 向
。
第 二 问 中 只 要 知 道
定 是外 电路 电阻 变 大 ， 对 于 等 效 模 型 来 说 电压 少 了 △ ｕ， 而 干 路 电 流 减 少 了
，
作 者 单 位 ： 江 苏 省 江 安 高 级 中 学 。 。 。一 。 。。 。
４２
所 谓 的 模 型 等 效 就 是 将 一 个 复 杂 的 模 型 等效 成一 个 有 利 于解 题 的模 型 ， 这 样 可 以 在 得 知 主 要 物 理 条 件 的 基 础 上 更 好 地 解 决 问 题 ， 模 型 的 构 建 是 在 等 效 的 基 础 之 上 又 进 了
一
步。
Ｒ ２
解析 ： 本题 不 同于平 抛运 动 ， 此 时 的 作 用运 动 叫 做类 平抛 运 动 ， 还 可 以 仿 照 平 抛 运 动 的 分 解
方 法 来 解 决 此 题 。将 此 时 的 运 动 分 解 为 水 平
等效替代思想在高中物理力学解题中的应用探析
例 ２ 如 图 ３ 所 示 ，斜 面 高 度
为 ２ ｍ，倾 角α 为 ３０°，以 速 度 狏１ 从斜面顶点犃 点以水平方向抛出
一 个 物 体，小 球 落 在 斜 面 底 端 的
犅 点，忽略 空 气 阻 力，求 小 球 抛 出
图３
速度狏１ 的值 及 小 球 下 落 所 用 的 时 间．（犵 取 １０ ｍ·
从合力的作用效果可以得出６．２Ｎ、２Ｎ、６Ｎ、 ７Ｎ 的合力 犉乙 与３Ｎ、４Ｎ 的合力 犉甲 等大反 向．如图２，用 犉乙 等 效 替 代 ６．２ Ｎ、２ Ｎ、６ Ｎ、７Ｎ 几 个 力．所以撤去３Ｎ、４Ｎ 两力后质点只 受 合 力 犉乙 ，然 后 再根据 犉＝犿犪 可以算出加速度．本题通过等效替代法 使难题得以简化，再根据公式即可求出加速度．
度为 犔，与天花板之间夹角为α，
当小球 做 与 地 面 垂 直 的 简 谐 运
动 时 ，运 动 周 期 是 多 少 ？
图４
对于学 生 来 说，基 本 没 有 接 触 过 双 线 摆 模
型，但我 们 可 以 将 其 等 效 替 代 为 单 摆 模 型，
单摆的等效摆长为 犔ｓｉｎα，然后再套用相应的 单 摆 的
３ 物 理 模 型 的 等 效
近几年来，高 考 题 型 不 断 变 化，命 题 方 向 逐 渐 侧 重于科普知识和学生的实 际 生 活．所 以 要 求 学 生 在 日 常 学 习 时 能 联 系 生 活 ，透 过 物 理 现 象 看 到 本 质 ．
例３ 如 图 ４ 所 示，将 小 球
用两根相同 的 细 线 悬 挂，线 的 长
ｓ－２）
应用等效思想，将 小 球 的 平 抛 运 动 等 效 为 沿
水平方向的匀速直线运动与沿竖直方向的
自由落体运动的合运动，得 出 水 平 方 向：狓＝狏１狋，竖 直 方向：狔＝犵狋２／２，结合几何关系有狔＝狓ｔａｎα，其 中 已 知狔＝２ ｍ，解方程即可得出狏１ 与狋 的值．
等效替代思想在高中物理力学解题中的应用探究
等效替代思想在高中物理力学解题中的应用探究作者：李乐昊来源：《现代经济信息》 2017年第21期等效替代思想在高中物理力学解题中的应用探究李乐昊成都市石室天府中学摘要：生活中存在很多复杂的现象，在进行物理研究的过程中，要能抽丝剥茧看清问题的本质，将一些复杂的现象转换成为简单的过程来处理，这就需要等效替代思想，等效替代思想是高中物理中非常重要的思想，在高中物理力学解题中广泛应用，本文分别介绍作用力的等效替代、运动过程的等效替代和物理模型的等效替代三种解题的应用。
关键词：等效替代思想；高中物理力学；作用力；运动过程；物理模型中图分类号：G633.7文献识别码：A文章编号：1001-828X(2017)031-0-01前言学生来到学校接收教育，并不仅仅是为了获取知识，特别是当今互联网发达的时代，学生电脑前所能获取的知识就很广了，而是为了拿到打开知识大门的钥匙，也就是学习探究知识的思想，而等效替代思想就是非常重要的钥匙，学生在学习和掌握之后对学生一生的逻辑思维分析能力都是有所帮助的。
一、作用力在高中物理的学习过程中，力是一门基础课程，但是其中对力的考察却是五花八门，种类繁多的，一些学生在做受力分析的过程中经常无从下手，导致其无法领会到考察的目标，而力学又是很多复杂问题的基础，学生应当学会这方面的基本知识，将等效替代的思想运用其中[1]。
在一些题目当中，受力分析往往非常复杂，很多学生在做的过程中直接列方程会出现错误，这个时候应当考虑到合力与分力具备可以等效替代，因此对于题目中已经明确告知的恒力，先去计算，将恒力合并成为一个力，这样就能做到化繁为简，将本身非常复杂的题目变得更加简单，然后针对剩下已经比较简单的受力模型，进行方程解答，这样正确率能够有效提升，不仅节省了学生的计算时间，也能让学生的解题思路更加清晰。
下面将通过一个例子说明作用力的等效替代思想。
如下图所示，存在一个质点，质点受到了下图中六个力的作用，其中3N和4N的力是互相垂直的，这个质点本身的质量是2kg，目前在这些力的作用之下，质点正处于平衡的状态，但是现在要将3N和4N的力一同撤掉，质点就会受力不均衡而运动起来，请求出质点在运动过程中的加速度[2]。
等效替代法 在物理学习中的妙用
等效替代法在物理学习中的妙用等效法是物理方法中应用广泛的重要方法，是科学研究中常用的一种思维方法。
在效果等同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变成理想的简单的等效过程来处理，可使计算大为简化，又可加深对物理概念、规律的理解。
学生学到的等效方法是从具体的实例中体验来的，他们对于等效法的认识是割裂的、分散的，往往是一种错误的观念，认为等效的两个物理现象应该具有相同的本质。
这种认识上的错误妨碍他们对等效法的普遍性认识。
实际上，等效法是不论性质的，这种思想方法准则只有一条，那就是保持效果相等。
1. “曹冲称象”。
曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。
图1我们一块思考几个问题：（1）当时曹冲遇到什么难题？（称量工具量程不够）（2）出发点是什么？（化整为零、等效的原理）（3）具体如何实施呢？（控制住水的密度和船的吃水深度）2. 研究平面镜成像特点我们一块思考几个问题：（1）我们遇到的难题又是什么？（平面镜成虚像，不便于确定虚像的位置）（2）出发点是什么？（“视觉等效”）（3）具体如何实施呢？我们找一块平面镜还是透明玻璃呢？（当然是透明玻璃了，这样可以方便确定虚像的位置）；操作步骤中在桌面上铺一张黑纸，又为什么呢？（为了更清楚的看到烛焰的像）；看到后又如何记录下呢？（当然再准备一只与点燃蜡烛完全相同的未点燃的蜡烛啦）。
把它放到玻璃板的后方，调整该蜡烛直至看上去也点燃似的，然后作好标记进行研究。
3. 研究等效电阻我们在研究电路的等效电阻时，强调电路效果相同的含义是什么呢？（应该是指保证电源电压恒定时电路中的电流大小相同）下面我们继续运用“等效”方法分析几个问题。
（1）图2为一测量灯泡发光强度的装置。
AB是一个有刻度的底座，两端可装两个灯泡，中间带一标记线的光度计可在底座上移动，通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同，已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比。
现有一个发光强度为I0的灯泡a和一个待测灯泡b，分别置于底座两端（如图2），我们如何测出待测灯泡b的发光强度？图2点评：本题看似很难，实际完全考查学生对题目信息的挖掘和对学习方法的迁移运用：等效替代。
例析高中物理常用的解题方法
例析高中物理常用的解题方法摘要：物理解题方法的学习与训练，是实现中学物理教学任务和目的的一种重要而有效的手段，是物理教学的基本方式之一。
关键词：物理解题方法中图分类号：G626.5 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-6715 （2019）06-231-01物理解题方法的学习与训练，是实现中学物理教学任务和目的的一种重要而有效的手段，是物理教学的基本方式之一。
中学物理解题中所涉及到的科学思维方法，以及由此而产生的解题技巧很多，笔者对此浅谈如下：一、等效替代法等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究的一种方法。
在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、平均值、有效值等等，都是根据等效概念引入的。
在学习的过程中，若能将此法渗透到对物理过程的分析中去，不仅仅可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷，而且对灵活运用知识，促使知识、技能、能力的迁移，都会有很大的帮助。
等效代换作为物理解题中的常用方法之一，通常有“过程等效代换”和“模型等效代换”两大类，也就是说，通过等效的方法，我们或者可以将较为复杂的物理过程转换为较为简单的物理过程；或者可以把较为复杂的事件转换为相对简单的物理模型。
和几何方法及图象方法相比，其相同之处是等效的方法的基本思想也是所谓的“转换思想”；其不同之处则是，等效的方法是通过转换思维活动的作用对象（物理过程和物理模型）以降低思维活动的难度，而几何的方法及图像的方法则是通过转换思维活动自身的形式（把抽象思维转换为形象思维）来降低思维活动的难度的。
中学物理解题目中等效替代法是一种常用而典型的思想方法。
力的合成与分解、平均速度、等效电路、交流电的有效值等，实际上都是一种替代的方法。
学生应清醒地认识此法的优点是可以——以少代多，以简代繁，以定代变，最终实现以易代难的复习目的。
二、图像的方法解决物理问题的依据主要是相应的物理规律，定量给出的物理规律实际上就是物理量间的函数关系式，而采用数、形转换这一解析几何的手段将给出的函数关系式以图像的形式表现出来就称为函数的图像，它和用公式的形式给出的物理规律相比，除了表现的形式不同外，其物理本质应该是一致的。
等效替代的思维方法在物理解题中的应用
等效替代的思维方法在物理解题中的应用
徐华
【期刊名称】《新疆石油教育学院学报》
【年(卷),期】2002(006)002
【摘要】@@ 我们在中学物理的教学过程中,十分注意科学研究方法的探索和传授,尤其是在解题过程中.有许多好的方法,如一般常用的有:控制变量法、等效替代法、抽象理想化模型法、假设推理实验法、类比法、归纳演绎法、数学模型法,等等.在这里仅就等效替代法来谈一谈我们的教学实践.
【总页数】3页(P61-63)
【作者】徐华
【作者单位】上海市比乐中学
【正文语种】中文
【中图分类】G4
【相关文献】
1.例析“等效替代法”在高中物理解题中的效用 [J], 刘润华
2.谈等效替代法在物理解题中的应用 [J], 韦健雄
3.等效替代法在高中物理解题中的应用 [J], 霍风莉
4.等效替代法在物理解题中的运用 [J], 田峰
5.等效替代法在初中物理解题中的应用 [J], 钱小平
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等效替代法的物理例子
等效替代法的物理例子
等效替代法是物理学中常用的一种方法，它允许将一个复杂的物理系统划分为若干个相互独立的简单系统，并通过对这些简单系统的研究来理解整个复杂系统的特性。
下面给出一个等效替代法的物理例子：
假设有一个包含两个质点的物理系统，质点$m_1$ 和质点$m_2$ 的质量分别为$m_1$ 和$m_2$。
这两个质点在$x$ 轴上的坐标分别为$x_1$ 和$x_2$，它们之间有一个弹簧连接，弹簧常数为$k$。
我们可以将这个系统划分为两个等效的简单系统：质点$m_1$ 和弹簧的组合，以及质点$m_2$ 和弹簧的组合。
在这两个简单系统中，质点的运动方程分别为：
$$m_1\ddot{x_1}+k(x_1-
x_2)=0$$$$m_2\ddot{x_2}+k(x_2-x_1)=0$$
通过解决这两个方程，我们可以得出整个系统的运动方程，并对整个系统的运动进行分析。
这就是一个典型的等效替代法的例子，它通过将一个复杂的物理系统划分为若干个相互独立的简单系统，并分别研究这些简单系统，最终得出整个复杂系统的运动方程。
等效替代法在物理学中广泛应用，它可以帮助我们将复杂的物理问题简化为若干个简单的问题，从而更好地理解整个系统的特性。
另外，等效替代法也可以用于研究复杂系统的稳定性，即当外界条件发生变化时，系统是否能够维持稳定的运动状态。
通过将复杂系统划分为若干个简单系统并分别研究，我们可以更好地理解整个系统的稳定性。
总的来说，等效替代法是一种常用的物理分析方法，它可以帮助我们将复杂的物理系统划分为若干个相互独立的简单系统，从而更好地理解整个系统的特性和稳定性。
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Ｅ 的匀强 电场 之 中 ， 质 量 为
ｍ、 电 荷 量 为 ＋ ｑ 的 带 电 小 球 由 离 轨 道 底 端 ｈ 处 的 左
１ 从 高 中物 理概 念 与定 义 出发 ， 对 相 关 物 理量 进 行
的环形 电流 发 生 变 化 ， 周 围激 发 的磁 场 发 生 变 化 ， 在 环 中的磁 通量 发生 变化 ， 从 而形 成 感 应 电 流． 可见 ， 橡
的 ｈ是 个 多余 的条件． 如果 学 生仔 细分 析 小 球 的 受 力
特点， 利 用等 效 重 力 来 代 替 原 来 的 重 力 与 电场 力 ， 结 果发 现 小 球 的 运 动 特 征 与 单 摆 的特 征 相 似 ， 特 别 是
． ■● Ｉ
ｉ 例 １ 如图 １ ， 在 导体 环 Ａ 中插 入 一 根 用 毛 皮摩 ） ．
擦 过 的橡 胶棒 Ｂ， 由于橡 胶 棒 旋 转使 导 体 环 中产 生 图 中所标 方 向 的电流 ， 则 橡胶 棒转 动 的情 况是 （
Ａ 逆 时针 减速 转 动 ；
转 化成 摆 长为 Ｒ 的单摆 在÷ Ｔ 内振 动 情 况 ， 根据 单 摆
的 周 期 Ｔ
Ｔ
” ・
一 ４ ． － Ｒ Ｅ ／ ｍ ，
（ ” ＋ 丢 ） √ ， ” ０ ， １ ， ２ ， ３ … ．
Ｂ 逆 时 针加 速转 动 ； Ｃ Ｄ ／解析 顺 时针 减速 转 动 ； 顺 时 针 加 速 转 动
则 小 球 运 动 到 轨 道 最 低 点 所 用 时 间
的突破 口． 但 是 如 果仔 细 对研 究 对 象 进 行 受 力分 析 ，
我们 不 难发 现受 力 特点 与某 些 模 型 相 当 ， 这 时 不 妨 通
过将 研 究对 象进 行 等效替 代 进 行 处 理 ， 有 助 于难 题 的
顺 利解 决．
一
在 高 中物 理 的解 题 过 程 中经 常会 遇 到 比较 复杂
“ 题 中 圆轨道 半 径 Ｒ 足 够 的 大” 这 一条 件 进 一 步说 明
了 小 球 的 运 动 转 化 为做 简 谐 运 动 的 单 摆 ， 这 样 问 题 就
会迎 刃 而解．
总 而言之 ， “ 等效替 代 法” 是 高 中物 理 解 题 中 常用
的一 种解 题 方 法． 实践表 明， 这 种 方 法 在 解 题 中 巧 妙 运用 ， 往 往会 起 到 意 想 不 到 的解 题 效 果 ． 这 一 方 法 的
键， 同时考 查 了 电磁 感 应 定 律 与楞 次 定 律 的 运 用． 对
于 带 电 荷 量 为 Ｑ、 半径 为 Ｒ 的绝缘细环， 转 动 的 角 速 度为 ， 形成 的等 效环 形 电流 Ｊ 一 一
的 问题 ， 对 学生 而 言 ， 寻求 解题 的突 破 口 比较 闲难 ， 我
例 ２ 如 图 ２所 示 ， 半
径 为 Ｒ 的绝 缘 光 滑 半 圆轨
道 放置 在竖 直 向下 、 场 强 为
Ｉ Ｉ
ｈ ｌ
一 工 一 一
Ｅ
们 不 妨试 试“ 等效替 代 法” ． 在 研究 问题 中保 持 效果 相
胶 棒 的转 动速 度一 定 发生 变 化 ， 根 据楞 次定 律 可 以判
断 产 生 图示 的 感 应 电 流 橡 胶 棒 的 转 动 情 况 为 ： 顺 时 针 减速 转动 或 者逆 时针 加速 转 动 ， 正 确选 项 为 Ｂ 、 Ｃ ． 占 本 题 主 要 是 根 据 电 流 的 定 义 联 想 到 带 电 体 矸 的 转 动 形 成 等 效 电 流 ， 这 是解 决本 题 的 关
部分 习题 中研 究 对象 的受 力 情 况 比较 复杂 ， 特 别 是 遇
倒析 “ 等教替代漕钳 在离 物理解题 韵投囝
◇ 重庆 刘 润 பைடு நூலகம்
到研 究对 象 在变 力 的作用 下 做 变 加速 运 动 ， 许 多学 生
遇 到这类 题 目的时候 经常 是 束 手 无策 ， 很难 找 到 解 题
解 题 的效 率．
ｍ
—
对带 电小 球进 行 受 力 分 析 可 知 ： 小 球 受 到 重 力 Ｇ 电场力 Ｆ 和 轨 道 对 小 球 的 支 持 力 Ｆ ，
、
由 于 小 球 重 力 与 电场 力 在 小 球 运 动 过 程 中 保 持 不 变 ， 则将 两 者用 一个 等效 重力 （ ； 一Ｇ＋ Ｆ 来 代 替 ， 这 样 带 电 小 球 运 动 中受 力 特 点 与 单 摆 受 力 情 况 相 同 ， 则 问 题
Ｔ
十
一
毛 皮 摩 擦 过 的橡 胶 棒 在 转
图ｌ
霸 点 本 题 中研 究 对 象 带 电小 球 在 重 力 场 － ｔ电场 一 许 的复合 场 中运 动 ， 部 分 学 生感 觉 无 法 求 解 ， 题 设 中提 供 的小球 开始 运 动 时离轨 道最低 点的 高度 ｈ
“ 等效 替代 ” 高 中 物 理 试 题 中 有 一 类 难 题 学 生 比较 难 以 理 解 ，
图 ２
端静 止 开始 下 滑 ， 试求 ： 小 球 从 开 始 下 滑 至 圆 轨 道 最 低点 所 用 时间 ？ （ 题 中 圆轨道 半径 Ｒ 足够 大 ）
解析
经常ｆ ｝ Ｉ 现错 误 现象 ， 对 于这 些 习题 我 们 可 以根 据 高 中 物 理 的概念 与定 义 进行 处 理 ， 将这 些 物 理 量 进 行 等效 替代 ， 这有 助 于 对 物 理 习 题 内涵 和 过 程 的 理 解 ， 提 升
也是 影 响学 生找 到解题 突 破 口的 一个 因素 ， 其 实这 里
动 的过 程 中 ， 表 面 上 负 电 荷 定 向 的 转 动 可 以
等效 成环形 电流进行处 理， 转 动 方 向 与 电 流 方 向相 反， 导 体 环 Ａ 中产 生 电流 ， 必 然 使橡 胶 棒 转 动 中形成