2019届高考复习：高中物理中的等效法思想

高中物理中的等效法思想 等效的思想方法几乎渗透于整个高中物理教材的各个部分之中。比如：力的合成就是把几个力等效为一个力；在研究变速直线运动时，引入了平均速度，将变速直线运动等效变换为匀速直线运动处理；在研究抛体运动时，将抛物线运动等效变换为两个直线运动的合成；计算变力所做的功，可以等效变换为计算物体能量的变化量；计算变力的冲量，可以等效变化为计算动量的变化量；在研究气体的性质时，利用等效假设可以把变质量问题转换为恒定质量问题处理；在电路问题计算中，把几个电阻构成的部分电路等效变换为一个电阻；在计算曲线导体切割磁力线产生的感应电动势时，可将曲线导体等效变换为直线导体；在求交流电热量时可将交流电等效为直流电处理等等。可见等效法是高中物理中处理物理问题的常用方法和重要方法。 【知识归纳】 所谓“等效法”就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法。等效法是常用的科学思维方法，在物理解题中有广泛的应用。 【方法归纳】 等效思维的实质是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以便突出主要因素，抓住它的本质，找出其中规律.因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于求解。在应用等效法解题时，应知道两个事物的等效不是全方位的，只是局部的、特定的、某一方面的等效。因此在具体的问题中必须明确那一方面等效，这样才能把握住等效的条件和范围。 【应用归纳】 一、力的等效 合力与分力具有等效性，关于这一点在力的合成和分解中得到充分的体现。如果物体受到多个恒力作用时，也能够充分应用等效的观点，把多个恒力等效为一个力，就可以将较复杂的模型转化为较简单的物理模型，然后再去应用我们熟知的规律去列方程，这样将大大降低解题的难度，更有利于对问题的正确解答。实际上力的等效法与力的平行四边形法则（即合成法）是一样的。 　例1、质量为m的物体，受到六个共点力大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相互间夹角均为60°，2F的力方向水平向右，5F的力方向水平向左，如图所示。 求（1）物体受到的合力大小和方向； （2）物体运动的加速度的大小和方向。 【思路点拨】力F与4F方向相反，2F与5F方向相反，3F与6F方向相反，分别合成后为3个3F的力，相互间夹角均为60°，再合成。 【答案