物理解题中“桥梁”的作用
2022-06-08
文/王晓燕
【摘 要】 教师在进行物理解题时首先要认真审题，在审题时，要弄清题目所描绘的是什么物理现象，是怎样的物理过程以及物理过程之间的关系，各个物理过程得以进行的条件，明确运动的性质，把握过程中已知量、需求量、中间桥梁量的相互关系以及不变量、变量、中间桥梁量的相互关系，并找出与物理过程相适应的物理规律（定律或公式）及题目中的某种等量关系。我们在这里要讲的是物理解题中中间过渡量“桥梁”的作用。
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关键词 物理解题；审题；作用
一、桥梁量是不变量的情况
1.动力学→【桥梁】→运动学
（1）动力学→【a】→运动学
加速度a是连接动力学和运动学的桥梁
例：质量为2kg的物体放在水平面上，在5N的水平推力下以5m/s的速度做匀速直线运动。若将推力撤去，物体还能运动多远？
解：动力学受力分析：
推力F作用在物体时，物体匀速运动，此时物体水平方向受一对平衡力，Ff=F=5N撤去推力F，物体水平方向只受
摩擦力Ff，有：Ff=ma,则桥梁量:
运动学已知量分析：
已知：V0=5m/s,Vt=0,a=-2.5m/s2
求：S
这是已知动力学的物理量，需求运动学里的某个物理量时要抓住中间桥梁即加速度a,反过来若已知运动学的物理量，需求力学里某的某个物理量时同样要抓住中间桥梁a。
（2）运动学→【a】→动力学
例：吊车要在10s内将地面上的货物调到10m高处，货物的质量是2.0*103kg，假设货物被匀加速吊起，问吊车缆绳对货物的拉力是多少？
解：由运动学里的匀变速直线运动的位移公式S=Vt+at2,其中V0=0，有：桥梁量a=2s/t2=2*10/102=0.20m/s2
动力学受力分析可知：F合=F-G=ma，有：
F=G+ma=mg+ma=2.0*103*9.8+2.0*103*0.20=2.0*104N
2.决定式→【桥梁】→定义式
(1)R=ρ→【R】→R=R是连接决定式和定义式的桥梁
例：用横截面积为0.68m2、长度为200m的铜线绕制一个线圈，这个线圈允许通过的最大电流是8A，求这个线圈两端最多能加多高的电压？（ρ铜=1.7*10-8Ω.m）
解：根据决定式R=ρ有R=ρ=1.7*10-8*200/0.68*10-6=5Ω
再根据定义式R=有U=IR=8*5=40
反过来即：(2)R=→【R】→R=ρ
例：有一横截面积为1.7m2的铜导线，如果导线两端的电压为20V,导线中通过1A的电流，求该导线的长度。（ρ铜=1.7*10-8Ω.m）
解：根据定义式R=有:R==20/1=20Ω
再根据决定式R=ρ有:L=RS/ρ=20*1.7*10-6/1.7*10-8=2.0*103m
象这样连接决定式和定义式的桥梁还有如电容等
如：C=εs/d→【C】→C=
C=→【C】→C=εs/d
二、桥梁量是变量的情况
当电路中某一元件阻值发生变化，求电路中各部分的电压或功率如何变化，我们该如何分析，如何解题呢？一般来说，电路的局部发生变化，我们要由局部的变化去分析电路的整体电流即总电流的变化，再由总电流的变化回到局部分析局部的电压或功率如何变化。局部变化→【整体的变化】→局部变化，即由局部到整体再回到局部分析的解题思想。
即：局部→【整体】→局部，这里的整体就是中间过度的桥梁，局部→【桥梁】→局部。
1.分析电路中灯泡亮度变化情况
例：三只完全相同的灯泡A、B、C，按图所示联接，当开关S闭合时，灯泡A、B亮度怎样变化？
分析： 由局部阻值变化→【整体总电流变化】→局部电压（功率）变化
即：R→【I】→P
开关S闭合则B、C并联的电阻增大，总电阻就增大，总电流则变小，那么对于灯泡A有：PA=I总2RA,I总增大,RA不变，则PA变大，即灯泡A变亮。
对于灯泡B有：因为总电流增大，所以灯泡A上的电压降
增大，故灯泡B上的电压降UB降低。由PB=UB2/RB,UB降低,
RB不变，则PB降低，即灯泡B变暗。
2.分析电路中电表读数变化情况
例：在如图所示电路中，当R2减小时，各电表读数变化情况，即安培表A、安培表A1、安培表A2和伏特表V的读数变化情况。
分析：由局部阻值变化→【整体总电流变化】
→局部电压（功率）变化
即：R→【I】→U（I1、I2）
当R2减小时，总电阻减小，总电流I增大，
则安培表A读数增大。
由总电流增大我们得到降在电阻R上的电压增大，则降在电阻R1、R2上的电压U12就减小，即伏特表V的读数减小。再由I1=U12/R1，因R1不变，U12减小故得到I1也将减小，即安培表A1的读数减小。因为总电流I增大，R1上的电流I1减小，故由I2=I-I1知I2将增大，即安培表A2读数增大。
进行物理解题时我们要多思考多动脑，要运用分析、推理和建立物理情景，掌握知识的来龙去脉；进行物理解题时，抓住中间“桥梁”量，善于归纳总结，灵活运用所学的物理知识，将在解题时起到事半功倍的效果。
(作者单位：如皋职业教育中心校)