春季第12讲

第12讲高中物理

思想(一)

类比法12.1

知识点睛类比法是指由一类事物所具有的特点，可以推出与其类似事物也具有这种特点的思考和处理问题的方法。认识和研究物理现象、概念和规律时，将它与生活中常见的、熟悉的、有

共同特点的现象和规律进行灵活、合理的类比，可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比法是提出科学假说、做出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许多假说就是运用

类比的方法创立的。

例题精讲例题说明：这部分举了三道简单例题，重点是讲清类比这种思想类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类【例1】比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是．．．．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用A ．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象B ．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播C ．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波D D【答案】

有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义】【例2处的引力场场静电场强度的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为的质点相距rM。强的表达式为____________（万有引力恒量用表示）G E G M【答案】G2r

为了验证电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比的规【例3】

为绝缘律，库仑还设计了一个电摆实验，其装置如图所示：G下端，金属球，为虫胶做的小针，悬挂在尺长的蚕丝87~lgsc、、间的距离可调。实验时使端放一镀金小圆纸片。GGlll带异电荷，则小针受到电引力作用可以在水平面内做小幅摆、摆动同样次数的时间，从动。测量出在不同距离时，Gllg而计算出每次振动的周期。库仑受万有引力定律的启发，把电荷之间的吸引力和地球对物体的吸引力加以类比，猜测电摆振到绝缘带电金属球动的周期与带电小纸片之间的距离成

正比。Gl库仑记录了三次实验数据如下表：

次振动所需

的时间15 小纸片与金属球心的距离实验次

数． 1 9 20

41 18 2

60

3

24

关于本实验及其相关内容，有以下几种说法：

⑴根据牛顿万有引力定律和单摆的周期公式可以推断：地面上单摆振动的周期正比于摆球T离开地球表面的距离。h⑵从表格中第1、第2组数据看，电摆的周期与纸片到球心之间的距离

可能存在正比例关系。

⑶假如电摆的周期与带电纸片到金属球球心距离成正比，则三次测量的周期之比应为，但是实验测得值为，因此假设不成立。20:40:41:60:5320⑷第3组实验测得的周期比预期值偏大，可能是振动时间较长，两带电体漏电造成实验有较大的误差造成的。

则下列选项正确的是

A．⑵⑷B．⑴⑵⑶⑷C．⑵⑶D．⑴⑶

【答案】 A

等效法12.2

知识点睛等效法是科学思维的基本方法之一，它是在保持对研究问题具有相同效果的前提下，

通过对物理模型或过程的变换，将复杂的实际问题转化为简单的理想问题来研究的思维方法。其基本特征为等效替代。物理学中等效法的应用较多，如合力与分力；合运动与分运动；交流电的有效值等。除这些等效概念之外，还有等效电路、等效电源、等效模型、等效过程等。

例题精讲

是等效思想6、例例题说明：等效思想在习题中的应用较多，也是本讲重点讲解的内容。例45、例既涉及等效重力加速度，又涉107、例8、例9是等效场的问题；例在力、电场、电路中的应用；例涉及电像法，高二秋季的讲义中讲过类似的题，不过电像法的理论较复杂，5及等效摆长。

其中，例请老师根据实际情况，灵活掌握。r

其表面与的球形空腔，半径为的铅球内有一半径为【例4】如图所示，r2。在铅球和空腔的中心连线上，距离铅球面相切，铅球的质量为M，求铅球的小球（可以看成质点））处有一质量为球中心（rLL?m对小球的引力18【答案】]GmM[?r2L72)7(L? 2

q（就是使，处有一正点电荷【例5】如图所示，一无限大的金属板正前方距离为现将金属板接地l点的场强（已知点电荷所在的地处金属板带上适当电荷量的负电荷），求与金属板距离为da。

方与点的连线与金属板垂直）a

22)?d2kq(l【答案222)(l?d

为电阻为定值电阻，但阻值未知，【例6】、如图所示，、RRRR

x321为；通过它的电流当箱。当为时，??18R?10?R?I1A RR2x1xx1xx。则当时，求电阻时，通过它的电流0.1A I0.6A?I?R3x2x3x【答案】?118R?3x

的带电小m如图所示，一条长为L【例7】的细线，上端固定，下端拴一质量为

，方向水平向右，已知细线E球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为时，小球处于平衡。离开竖直位置的偏角为α小球带何种电荷，求出小球所带电量⑴

为多大φ，然后将小球由静止释放，则φ⑵如果使细线的偏角从α增大到才能使在细线到达竖直位置时，小球的速度刚好为零?tan mg时才能使细绳到达竖直位置时小球的速度刚好为为2α。

⑵φ⑴【答案】Q带正电荷，?q E零，并且小球在这个区域来回摆动。

”型玻璃管倒置于竖直平面内，并处【例8】如图所示，一个“V3、方向竖直向下的匀强电场中，一个带负电的于V/m10E?6?3?点由静止开，从小球，重为，电量A C q?2?10N G?10?长已知摩壁的擦因数管。运始动，球与管5.?0?处有一很短的光滑圆，，倾角且管顶??37BCAB??2m B弧。求：时的速度多大⑴小球第一次运动到B小球运动后，第一次速度为零的位置在何处⑵

从开始运动到最后静止，小球通过的总路程是多少⑶

的距离为在面上，小于开始从点做匀减速运动，速度为零时到【答案】⑴⑵2m/s v?2BCBB小球通过的全路程为⑶3m s?0.4m

、带正电的小球，用长在水平向右的匀强电场中，有一质量为9【例】m点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为为的绝缘细线悬挂于Ol?。现给小球一个垂直悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。试问：

在哪一位置速度最小，速度最小值⑴小球在做圆周运动的过程中，为多大⑵小球在点的初速

度为多大B．

gl5gl小球位于与点对应的同一直径上的点时，速度也最小，⑵【答案】⑴AB?vv?BA??coscos

，质量可忽略图为一种记录地震装置的水平摆，摆球】【例10固定在边长为l m跟竖直线成不大的夹角不计的等边三角形框架的顶点上，它的对边ABC?，摆球可绕固定轴摆动。求摆球做微