例談假設法在高中物理解題中的應用

假設法是一種科學的思維方法，以物理題目中給出的實際情況為基礎，對一些未知的物理量、條件、狀態(tài)或過程進行合理的推測和設定.然后，通過運用物理概念和規(guī)律，對這些假設進行分析、推理和計算，從而簡化問題，找到解題的切入點[1].在解題過程中，假設法能夠幫助學生快速打開思路，避免在復雜的物理情境中迷失方向，并且通過驗證假設的合理性，快速得出正確答案2.在高中物理中，常見的假設法有條件假設、狀態(tài)假設、過程假設等.

1 條件假設

在假設法中，條件假設是指對物理問題中的某些已知條件或未知條件進行合理的改變或設定，通過這種方式來簡化問題或探索問題的可能情況[3].常見的條件假設情況有假設條件的極端情況、假設條件的存在或不存在、假設條件的特殊值等.

例1如圖1所示，一個質量為 m₀ 的托盤上放置了一個質量為 Ψ_m 的物體，托盤上端和一輕質彈簧連接，彈簧上端懸掛在天花板上.當物體和平盤靜止時，輕質彈簧被拉長了L.在某一時刻，給平盤施加一個向下的力，使得彈簧再伸長了△L.然后撤去該外力，則剛撤去該外力的瞬間，盤對物體的支持力大小為（已知彈簧一直處于彈簧限度內(nèi)）（ ）

（204號

（B）（1+ L （m+mo）g.

（C） △L

（D） （m+mo）g.L

解析（1）常規(guī)解法 該題的常規(guī)解法為利用整體法和隔離法對系統(tǒng)進行分析，然后結合牛頓第二定律進行求解.

當彈簧自然伸長 L 時，對系統(tǒng)進行整體的受力分析，有： （202當松手后，根據(jù)整體法，有： 對物體有：F_N-mg=ma③， （20聯(lián)立 ①②③ 可得， ：

（2）假設法假設彈簧再伸長的量 ΔL 為0，即代表此時并沒有將托盤向下拉，則當松手后，彈簧的長度也不會發(fā)生變化，托盤仍保持靜止狀態(tài)，則托盤中的物體也保持靜止的狀態(tài).托盤中物體的質量為m ，則其受到的重力為 mg ，因此，當松開手后，盤對物體的支持力也為 mg ，將 ΔL=0 代人選項，只有（A）選項代入后得到的大小為 mg ，因此選項為（A）.

2 狀態(tài)假設

狀態(tài)假設法是一種通過設定物理系統(tǒng)或物體的特定狀態(tài)來簡化問題分析的解題方法.通過假設系統(tǒng)的初始狀態(tài)、中間狀態(tài)或最終狀態(tài)為某種極端或理想狀態(tài)，可以突出主要因素，忽略次要因素，從而更清晰地分析問題的本質[4].

例2如圖2所示，閉合線圈放置在垂直紙面向里的勻強磁場中，要把閉合線圈向右勻速拉出，則該線圈電阻 R 一定時，速度 做功越少；線圈的速度一定時，電阻 做功越少（填“越大”“越小”）.

解析假設該線圈向右被勻速拉出時，是以一種緩慢的狀態(tài)被拉出，則該閉合線圈的速度接近為0.因此可知，此時的閉合線圈中經(jīng)過的電流幾乎為0，因此線圈在運動過程中不需要克服磁場力做功，則可知速度越小時，做功會越小；假設該閉合線圈本身有著無窮大的電阻，同理可知電阻越大時，做功會越小.

3 過程假設

過程假設是在解題過程中對物理過程進行合理設定的一種方法.通過假設物理過程為某種特定的狀態(tài)或行為，可以明確問題的分析方向，突出物理規(guī)律，從而簡化問題的復雜性[5].

例3光滑的水平面上固定著一個質量為 M 的木塊.某一時刻，朝著木塊方向水平飛來一個速度為v₀ ，質量為 Ψ_m 的子彈，該子彈穿透木塊后，速度降至.現(xiàn)將木塊不固定，讓其在光滑水平面上自由滑動.子彈以同樣的速度飛來，如果M ，那么子彈能否穿透木板？

解析假設木塊放在光滑水平面上時子彈剛好能穿過木塊，則由水平方向動量守恒得：

mv₀=（M+m）v，

根據(jù)功能關系知木塊固定時子彈穿過木塊克服阻力做功為：

因是同樣的木塊，所以穿過它克服阻力做功也相同，則：

聯(lián)立以上，解得

可見，當 時，子彈剛好穿過木塊；當 時，子彈能穿出木塊；當 時，子彈不能穿出木塊.

4結語

總之，假設法作為一種重要的解題策略，在高中物理學習中具有不可替代的作用.通過合理選擇假設對象、靈活運用假設方法以及嚴謹驗證假設的合理性，能夠將復雜的物理問題轉化為更易于理解和解決的形式，從而提高解題效率和準確性.在今后的學習中，學生應充分認識到假設法的價值，積極培養(yǎng)運用假設法的思維習慣，不斷提升自己的物理思維能力和解題技巧，以更好地應對各種復雜的物理問題.

參考文獻：

[1朱小宏.高中物理電磁相關問題解題技巧探究[J」.數(shù)理天地（高中版），2023（4）：5—7.

[2]孔祥宗.假設法在解決高中物理力學問題中的應用[J]高中數(shù)理化，2024（20）：26—27.

[3]張永柏.高中物理有效解題思路的研究分析[J].數(shù)理化解題研究，2024（18）：86—88.

[4]汪紅利.假設法在高中物理解題中的應用[J].物理之友，2021，37（2）：38—40.

[5」孫爾林，陳洪松.例談假設法在高中物理解題中的應用[J].數(shù)理化解題研究，2024（34）：114—117.