物理解題中“橋梁”的作用

王曉燕

【摘 要】 教師在進行物理解題時首先要認真審題，在審題時，要弄清題目所描繪的是什么物理現象，是怎樣的物理過程以及物理過程之間的關系，各個物理過程得以進行的條件，明確運動的性質，把握過程中已知量、需求量、中間橋梁量的相互關系以及不變量、變量、中間橋梁量的相互關系，并找出與物理過程相適應的物理規律（定律或公式）及題目中的某種等量關系。我們在這里要講的是物理解題中中間過渡量“橋梁”的作用。

【關鍵詞】物理解題；審題；作用

一、橋梁量是不變量的情況

1.動力學→【橋梁】→運動學

（1）動力學→【a】→運動學

加速度a是連接動力學和運動學的橋梁

例：質量為2kg的物體放在水平面上，在5N的水平推力下以5m/s的速度做勻速直線運動。若將推力撤去，物體還能運動多遠？

解：動力學受力分析：

推力F作用在物體時，物體勻速運動，此時物體水平方向受一對平衡力，Ff=F=5N撤去推力F，物體水平方向只受

摩擦力Ff，有：Ff=ma，則橋梁量：a===2.5m/s2

運動學已知量分析：

已知：V0=5m/s，Vt=0，a=-2.5m/s2

求：S？

則用運動學速度位移公式V-V=2as

S=（V-V）/2a=（0-25）/2*（-2.5）=5m

這是已知動力學的物理量，需求運動學里的某個物理量時要抓住中間橋梁即加速度a，反過來若已知運動學的物理量，需求力學里某的某個物理量時同樣要抓住中間橋梁a。

（2）運動學→【a】→動力學

例：吊車要在10s內將地面上的貨物調到10m高處，貨物的質量是2.0*103kg，假設貨物被勻加速吊起，問吊車纜繩對貨物的拉力是多少？

解：由運動學里的勻變速直線運動的位移公式S=Vt+at2，其中V0=0，有：橋梁量a=2s/t2=2*10/102=0.20m/s2

動力學受力分析可知：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.決定式→【橋梁】→定義式

（1）R=ρ→【R】→R=R是連接決定式和定義式的橋梁

例：用橫截面積為0.68m2、長度為200m的銅線繞制一個線圈，這個線圈允許通過的最大電流是8A，求這個線圈兩端最多能加多高的電壓？（ρ銅=1.7*10-8Ω.m）

解：根據決定式R=ρ有R=ρ=1.7*10-8*200/0.68*10-6=5Ω

再根據定義式R=有U=IR=8*5=40

反過來即：（2）R=→【R】→R=ρ

例：有一橫截面積為1.7m2的銅導線，如果導線兩端的電壓為20V，導線中通過1A的電流，求該導線的長度。（ρ銅=1.7*10-8Ω.m）

解：根據定義式R=有：R==20/1=20Ω

再根據決定式R=ρ有：L=RS/ρ=20*1.7*10-6/1.7*10-8=2.0*103m

象這樣連接決定式和定義式的橋梁還有如電容等

如：C=εs/d→【C】→C=

C=→【C】→C=εs/d

二、橋梁量是變量的情況

當電路中某一元件阻值發生變化，求電路中各部分的電壓或功率如何變化，我們該如何分析，如何解題呢？一般來說，電路的局部發生變化，我們要由局部的變化去分析電路的整體電流即總電流的變化，再由總電流的變化回到局部分析局部的電壓或功率如何變化。局部變化→【整體的變化】→局部變化，即由局部到整體再回到局部分析的解題思想。

即：局部→【整體】→局部，這里的整體就是中間過度的橋梁，局部→【橋梁】→局部。

1.分析電路中燈泡亮度變化情況

例：三只完全相同的燈泡A、B、C，按圖所示聯接，當開關S閉合時，燈泡A、B亮度怎樣變化？

分析： 由局部阻值變化→【整體總電流變化】→局部電壓（功率）變化

即：R→【I】→P

開關S閉合則B、C并聯的電阻增大，總電阻就增大，總電流則變小，那么對于燈泡A有：PA=I總2RA，I總增大，RA不變，則PA變大，即燈泡A變亮。

對于燈泡B有：因為總電流增大，所以燈泡A上的電壓降

增大，故燈泡B上的電壓降UB降低。由PB=UB2/RB，UB降低，

RB不變，則PB降低，即燈泡B變暗。

2.分析電路中電表讀數變化情況

例：在如圖所示電路中，當R2減小時，各電表讀數變化情況，即安培表A、安培表A1、安培表A2和伏特表V的讀數變化情況。

分析：由局部阻值變化→【整體總電流變化】

→局部電壓（功率）變化

即：R→【I】→U（I1、I2）

當R2減小時，總電阻減小，總電流I增大，

則安培表A讀數增大。

由總電流增大我們得到降在電阻R上的電壓增大，則降在電阻R1、R2上的電壓U12就減小，即伏特表V的讀數減小。再由I1=U12/R1，因R1不變，U12減小故得到I1也將減小，即安培表A1的讀數減小。因為總電流I增大，R1上的電流I1減小，故由I2=I-I1知I2將增大，即安培表A2讀數增大。

進行物理解題時我們要多思考多動腦，要運用分析、推理和建立物理情景，掌握知識的來龍去脈；進行物理解題時，抓住中間“橋梁”量，善于歸納總結，靈活運用所學的物理知識，將在解題時起到事半功倍的效果。

（作者單位：如皋職業教育中心校）