等效法在物理教学中的应用实例 郭延良 无锡市玉崎中学 物理思维是物理学的灵魂，等效思维是分析和解决物理问题的基本思维方法之一。所谓等效思维，实质上就是人们在研究事物或运动时，从整体出发，注重最后的结果，而忽略事物发展过程中内部结构的细节。只要两个不同的事物或运动具有相同的作用和结果，就可以互相替代，视为等效。自然界中的物理问题一般受多种因素制约网校头条，呈现综合复杂的现象，直接研究比较麻烦高中物理等效分析题库，甚至无法解决。但如果运用等效思维，应用等效法适当变换研究对象，就可以使问题简化，便于研究。要使学生形成等效思维，就要加强应用，让学生在应用过程中深刻领悟，不断提高等效思维。 1作用的等效性，高中物理中随处可见此类等效法应用的实例。 1.1 等效法在力学中的应用。最典型的是力的合成与分解、速度的合成与分解，这是矢量的共同性质。任何一个矢量都可以分解成两个或多个矢量，反之亦然，多个矢量的作用也可以用它们的和矢量来代替。例如，用等效的思想来理解“重心”、“点质量”、“等效引力场”等概念。例1：一块质量为m、长度为L的均匀木板放在水平桌面上，木板长度的1/3伸出桌面。木板与桌面之间的动摩擦系数为μ。现在用一个水平力F推木板，木板刚好滑动时，它受到桌面的滑动摩擦力为多大？分析解答：物体对桌面的压强等于物体的重力高中物理等效分析题库，因为整个物体重力的等效作用点，也就是物体的重心，在桌面的上方，即：FN=mgf=μFN=μmg。用等效的思想来解释“重心”的概念，可以帮助学生加深对重心概念的理解。物体的每一个部分都受到重力的作用，从作用的角度，我们可以认为各部分的重力都集中在一点，这个点叫做物体的重心。其实，重心就是物体重力的等效作用点。
例2 一个半径为r的绝缘光滑圆环固定在垂直平面上，环上放置一个质量为m的带正电的小珠，空间右侧水平方向有均匀电场，如图所示，小珠所受的静电力为其重力的3/4。小珠从环上最低位置A处释放，小珠所能获得的最大动能为多少？ 分析解： 本题可等效为一个单摆，以重力与电场力的合力为“等效重力”，求出“等效最低点”，再由动能定理求解。 设小珠所带电荷为q，电场强度为E，小珠在运动过程中受到重力mg、电场力qE、弹力F的作用，“等效最低点”即为小珠处于平衡状态时的位置。如图2所示，o'5)()(=+设F与垂直方向的夹角为θ，则sinθ=3/5，点θ=4/5，取F为“等效重力”，点o'为“等效单摆”的平衡位置，此时珠子的动能最大。根据动能定理，max)cos1(=−−θθ
