高中物理33力的等效和替代學(xué)案粵教版必修-資料下載頁(yè)
2025-06-07 23:20本頁(yè)面
【正文】 法開(kāi)創(chuàng)性地解決問(wèn)題． 我們?cè)谥袑W(xué)階段即將學(xué)習(xí)的重力場(chǎng)（引力場(chǎng)）、電場(chǎng)和磁場(chǎng)，如果空間同時(shí)存在多個(gè)場(chǎng)，為研究方便我們常把幾個(gè)場(chǎng)合成，用一個(gè)場(chǎng)等效替代．例如為了形象描述電場(chǎng)，總是畫(huà)出假想的電場(chǎng)線(xiàn)，如果空間有多個(gè)電荷，我們總是用一個(gè)合電場(chǎng)等效代替這些電荷的電場(chǎng)，所畫(huà)的電場(chǎng)線(xiàn)就是這個(gè)合電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)．由于重力場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)性質(zhì)很相似，所以有時(shí)空間同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和一個(gè)重力場(chǎng)，我們也可用一個(gè)場(chǎng)來(lái)等效代替，但這個(gè)場(chǎng)的性質(zhì)就無(wú)法講了，不妨?xí)呵曳Q(chēng)它為“等效重力場(chǎng)”吧!當(dāng)然由于放入電荷的電性、電荷量不同，等效重力場(chǎng)強(qiáng)度也不同．例如一單擺擺長(zhǎng)為l，擺球質(zhì)量為m，帶正電且電荷量為q，放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E，求此單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期．這里同時(shí)存在兩個(gè)場(chǎng)，擺球在擺動(dòng)過(guò)程中受到兩個(gè)豎直向下的力：重力和電場(chǎng)力，它們的沿切線(xiàn)方向的合力都提供回復(fù)力，相當(dāng)于重力增大了，所以我們用一個(gè)等效重力場(chǎng)代替． 再如交流電的有效值，就是用交流電與直流電在熱效應(yīng)里產(chǎn)生的“等效作用”來(lái)確定的．物理實(shí)驗(yàn)中常用的“替代法”也是一種“等效法”，不少學(xué)生掌握了這種實(shí)驗(yàn)方法，就能克服實(shí)驗(yàn)儀器的不精確或?qū)嶒?yàn)原理的不完善帶來(lái)的系統(tǒng)誤差．如有的學(xué)生“用一架不等臂天平秤物體質(zhì)量”除通常用“復(fù)稱(chēng)法”測(cè)量外，還自己設(shè)計(jì)一種“替代法”測(cè)量，他的方法是：把要稱(chēng)的物體放在天平的一只盤(pán)上，在另一盤(pán)加沙粒，直到天平平衡為止，然后把物體拿下，代之以砝碼，使天平再次平衡（另一盤(pán)砂粒不能變動(dòng)），這時(shí)盤(pán)上砝碼質(zhì)量就是等于物體的質(zhì)量． 總之，等效替代法是物理學(xué)中研究問(wèn)題的一種重要方法，同學(xué)們要通過(guò)一些實(shí)例，開(kāi)動(dòng)腦筋，認(rèn)真領(lǐng)會(huì)． 4
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