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类比法是根据两个研究对象或两个系统在某些属性上类似而推出其他属性也类似的思维方法,是一种由个别到个别的推理形式. 其结论必须由实验来检验,类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大.在经典场中,有时候恰当的采用类比的方法,会很容易解决复杂的题目,从而使问题简单化。
一、经典例题
1.某一检验电荷+q,质量为m,在点电荷的电场中受电场力作用以恒定速率v0经过同一圆弧上的两点a、b,测得ab=s,从a至b速度的方向转过θ(弧度),不计重力,求a、b两点电场强度的大小、方向以及两点间的电势差。
2.如图所示,在光滑绝缘水平面上有A、B两个带正点荷相距无穷远,A的质量为m,且静止;B的质量为4m且以v正对着A运动,当A、B系统具有最大电势能时速度分别为多少?系统最大电势能是多少?
规律总结
类比,作为一种推理方法,它是通过比较不同的对象或不同的领域之间的某些属性相似进行考察比较,从而推导出它们在其他方面也可能相同或相似的一种方法。
通过类比可以发现知识之间的联系、找出共同点,使物理过程的分析简捷化、明了化,在解题过程中,恰当地利用类比的思维方法,有利于灵活运用知识,促使知识、技能和能力的迁移
根据新问题与旧问题的所求物理量相似或相同的特点,从解决旧问题的思路中得到启发,从而找到解决新问题的程序或步骤,这种类比推理形式就叫目标相似类比
二、练习题
1.(2017海淀一模23).(18分)为研究一均匀带正电球体A周围静电场的性质,小明同学在干燥的环境中先将A放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上(如图10甲所示),此时电子秤的示数为N1;再将另一小球B用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上,使其位于A球的正上方P点,电子秤稳定时的示数减小为N2。已知小球B所带电荷量为-q,且q远小于球A所带的电荷量,球A与球B之间的距离远大于两球的半径。
(1)根据上述信息,求:
①球B对球A的电场力大小和方向;
②球A在P点处激发的电场的场强大小E0。
(2)现缓慢拉动绝缘细线,使小球B从P点沿竖直方向逐步上升到Q点,用刻度尺测出P点正上方不同位置到P点的距离x,并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E,然后作出E-x图象,如图10乙所示,其中M点为P、Q连线的中点,x轴上每小格代表的距离均为x0,且为已知量。
①根据图象估算P、M两点间电势差UPM的大小;
②若M、Q两点的电势差为UMQ,比较UP