初中物理思維方法大全-方法13端值法

1、 初中物理思維萬(wàn)法大全萬(wàn)法 13端值法方法十三端值法用SfflI介|利用物理現(xiàn)蒙連續(xù)交化的特點(diǎn)，通過(guò)端值狀態(tài)”的分析，確定變化范圍或變化趨勢(shì)的 解題方法，稱(chēng)端值法.端值狀忝“身旨最大（或最?。┲禒顟B(tài)、極端（為無(wú)窮大）狀態(tài)、邊界狀態(tài)等.11如圖13-1 （a）所示，平面演前放一點(diǎn)光源2試用作光器圖的方法確定能 觀(guān)看至的像S的范圍口(a)圖 13-1切思路分析 設(shè)想從S點(diǎn)光源向平面鏡AB發(fā)射許多光束，其中小 黜是射向平面鏡邊 感的二榮光線(xiàn).從S點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)中能照射到平面潢的光線(xiàn)必須位于EE之內(nèi)的區(qū)域, 也只有這些光繞經(jīng)過(guò)平面鏡反射哈的反射光線(xiàn)，射入人眼才能看到S的虛像據(jù)此可通 過(guò)作圖求薄答案如圖1

2、3-1 Cb）所示.點(diǎn)評(píng) 本題考勤識(shí)點(diǎn)為光的反射及反身施圍的確定，所用的解題方法是可逆法、時(shí)稱(chēng) 法和極值法的綜合口其中極值法主要指范圍邊界的確定.【例2】 長(zhǎng)方形磚塊邊長(zhǎng)a= 20厘米，t=10 1X c=5厘米：鑄的密度。=2X1。千克/1米M試求儲(chǔ)塊放在水平地面上對(duì)地面的最大壓強(qiáng)和最小壓強(qiáng)pi、pzF思路分祈 按壓弓展定義p = j,本題造塊對(duì)地面造成的壓力F,在數(shù)值上等于它的重力圖 133G, A個(gè)定值，故F的大小與管塊與地面的 接觸面積S成反比口顯然,當(dāng)立放（he接觸） 時(shí)，壓強(qiáng)最大；平旗3b拾觸）時(shí)壓強(qiáng)最小, 如圖13一2所示口【解】屐塊對(duì)地面造成的壓力F=G= p 監(jiān)=2X 1 口

3、七城XO.2mXO.linXO.OSmX 9.3NAg= 19.6N 如圖為立旗時(shí)，錯(cuò)塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)為最大；工二 二 3290Pa Si 0 ln x 0.05m如圖1342為平放時(shí)磚塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)為最小;19.6NPa - S7- 0 2m x 0-Im= 980Pa用3杠桿A端0質(zhì)量為3.4kg的鋁合金塊，并浸沒(méi)在水中口若外力Fb從豎亙向下的方向逐漸改變到水平向左的過(guò)程中，能始終使杠桿保持平衡，如圖此一3所示求展的最大值和最小值.因路分析 由于作用于A(yíng)點(diǎn)的力以及它的力臂0A固定，故作用在B的力展的大小取決干它的方位L耳最大的力與最小的丈如圖13T所示.f P M=3.4XlRg府）

4、【解】金屬塊的睇積V =3.4 kg- lxlO2m“/啜3.4克了四/丁一】幻口由作用在杠桿A端的力Fa=g-F件=mg- r爪列魯s=3工螃乂9.知/此一1一0乂 103gl3X9.3NgX IX 10V=23,52N當(dāng)力F5的作用線(xiàn)與B0垂直時(shí)，F(xiàn)m的力臂0B為最六,Fe為最小值及吐卜,不輾杠桿平衡條件&母小xOA=FAxOBt可得粉片寨乂N當(dāng)力臼的作用線(xiàn)與CO垂直時(shí)，臼的力臂GC為最小，F(xiàn)e為最大值在量拈I魏杠桿平衡條件及易/ xQC=FaxOB、可得OJJX -* ,1密m作用在B端的力的最大值為39.2中，爵卜值為23.52午.例4圖13-4是用滑動(dòng)變阻器改變電流強(qiáng)度的實(shí)臉P L晅

5、路圖.若燈泡由陽(yáng)R=5歐姆m滑而受阻器的最大陽(yáng)值為10歐姆，電源兩端的掃壓U=4.5伏，將由鍵閉合，則電.旅表的最大讀數(shù)時(shí)多少？電壓表的最小讀數(shù)是多少?圖 13-4思路分析 由于滑劫受組署接入電路部分的電阻R是與燈串聯(lián)的，故Ri越小，電路中 電流強(qiáng)度越大，燈泡兩端的電壓也越大，顯轆標(biāo)表和電壓表的讀數(shù)最大或最小取決于Ri 的最小或最大.解】 當(dāng)滑動(dòng)受阻器的滑片P移至變阻器的最左端，變阻器接入電路部分的電阻K1 =口第，此時(shí)電路內(nèi)的總掃阻最小，于是由流表讀數(shù)為最大值：, U 4.W Ia.=二二。9A最土 R 3G當(dāng)滑動(dòng)受阻器滑片P移至變阻器的最右端變阻器接入電路部分的電阻R1=1QQ，此時(shí) 電路

6、的總電俎為最大，于是電壓表讀數(shù)為最小值UX 41Vx 5G fcl =15V跖卜 Ri+R： 5G + 100答:電流表的最大讀數(shù)為口9安，電壓表的最小讀馥為L(zhǎng)5伏0【例5】 如圖135所示.燈泡標(biāo)有“3儀1加”字樣，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“12% 2鏟字樣，閉合電健，當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈L正常發(fā)光，當(dāng)滑片P左右滑動(dòng)時(shí)，求燈的最大圖 13-5和最小實(shí)際功率.思路分析 燈的實(shí)際功率與通過(guò)其中的擔(dān)流強(qiáng)度I的平方成正 比.由于滑動(dòng)受阻器接入電路部分的電阻Ri是與燈串聯(lián)的，所以 由越大，I越小.這樣燈的實(shí)際功率的最大值和最小值取決于Ri的 最小值和最大值口當(dāng)滑動(dòng)蜘器滑片F(xiàn)在正中市附受阻器接入由路需分的由限為B

7、_i=O.5X12fi=（5Q當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通遼燈L的電流強(qiáng)度為I=_ = 1=1a 1 U 蠲36V 3-fill故受阻塞兩端的電壓為U1=I1R1= 1AX6fi=2V所以電源電壓為U= 36V十2V = 3御燈泡的電阻為12W-1OSC當(dāng)滑動(dòng)受阻器滑片P移到最左端時(shí)，Ri-0,為最小值口此時(shí)燈L的實(shí)際功率為最大.其最大功率為_(kāi)U_（38V）身大 Rq H8G= 1337W當(dāng)滑動(dòng)受阻器滑片P移到最古端時(shí)，Ri=12,為最大值.此時(shí)燈L的實(shí)際功率為最小.其最小功率為P且小=32V108G + 12Gk1Q80=1S83W答:燈的最大實(shí)際功率為13印瓦，最小實(shí)際功率為足黨瓦，評(píng)析 例2至例

8、5都是求枷理量的最大值和最小值口這是用端值法解題的第一類(lèi)問(wèn)題. 求解的關(guān)建是找到所求物理量的單調(diào)連續(xù)變化的規(guī)律，如“例2為在壓力不變的情況下， 壓強(qiáng)與壓力感反比，從而找到影0向該物理量變化的“原因匕由此確定物理量在最大值和最 小值時(shí)的狀態(tài)，并從中找出極值.伊I。 加圖所示口一百所示n電源電壓U= 12伏，Ri=l。歐姆，變困零山的最大限值為50歐姆.滑動(dòng)受陶器滑片P從白滑到B時(shí)，求晅 壓表和電流表示敏登化范圍.思路分析題目要求電壓表和電流表示敬變化范圍，實(shí)際上是讓我們求由壓表和由流表的最大值和最小值.根據(jù)歐姆定律，當(dāng)P在A(yíng)端時(shí)，后最小，電流表達(dá)到 最大值，電壓表也達(dá)到最大值1當(dāng)P在B端時(shí)r也最

9、大電球達(dá)到最小值，電壓表也達(dá)到最小值：只需求出這幾個(gè) 極值，題目答案便躍然紙上.【解】當(dāng)P在凡端時(shí)，W=DQ,電路中只有Rl故電壓表的示數(shù)為電源電壓U 酎=U=12M電流表的示數(shù)為I是定=5田=1201口口 = 1一加當(dāng)P在5端時(shí)，也=5tW,電路中Ri與 由串晚晅布表的示數(shù)為I房產(chǎn)U/ （Ri+ Ra） =1W/ （1口口十5口口）=U2A電壓表的示數(shù)為U后產(chǎn)最小XRi= 0.2AX 10Q=2V答*電壓表的變化范圍是2V 12%電流表的變化范圍是0.2A-L2Ao評(píng)析 例6是求變化艷圍一類(lèi)的題目，它是端值法解題的又一類(lèi)題目,解題美穗仍是單 調(diào)變（壯見(jiàn)律出發(fā)找到變比的“原因”，從而確定變化的

10、端值狀態(tài).至于這些端值狀態(tài)是否 包含在變化范圍之內(nèi)，具舛問(wèn)題具體分析.1例71有一輕質(zhì)杠桿AB支于。點(diǎn)，在其兩端分我掛有質(zhì)量不計(jì)的小桶，當(dāng)桶內(nèi)分別 裝有一定質(zhì)量的水后恰可平衡，如圖13-7所示,如果同時(shí)在小橘底新開(kāi)TS同大小的小孔. 讓水緩慢流出，且每秒鐘內(nèi)粉出水的質(zhì)量相等，則2仍保持平衡B、端下降，B端抬起口 B端下降，A端抬起D、無(wú)法判斷圖 13-7思路分析 由圖可知AOABQ,由于杠桿平衡，可知A桶中水的質(zhì)量比B桶中少.在 流出過(guò)程中,一個(gè)端值狀態(tài)為白桶中水剛好全部流完，此時(shí)E1橘中仍有一部分水1由此可 知，杠桿一定會(huì)I幀時(shí)針轉(zhuǎn)可，應(yīng)選配【詞8如圖H 8所示的電路卬，滑動(dòng)變阻器的題電阻為

11、RL試討論猾片P由A 叵IB滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的總電阻如何變化？限先變大，后變卜 B、先變小后變大； H大小不變，D、無(wú)法判新。思路分析 滑動(dòng)受阻器滑片P的二個(gè)邊界位置是圖13 占中的M B兩點(diǎn).當(dāng)P與啟接 觸時(shí)，變阻器限B兩端疸路，此時(shí)受阻器阻值K=0;這說(shuō)明P由A到B變化過(guò)程中，R 的變化不是單調(diào)的需要找到F由A到B的非單調(diào)變化規(guī)律,同時(shí)可結(jié)合枚舉法與假設(shè)法 來(lái)解此題。【解】把滑荀變阻器分成四等分，設(shè)每個(gè)等分的電阻值為R,如圖139所示口當(dāng)P在3點(diǎn)時(shí)，R必當(dāng)P在匕點(diǎn)時(shí)，艮白=婁，4當(dāng)P在c點(diǎn)時(shí)，R總=2& 宓 當(dāng)P在d點(diǎn)時(shí)，R A= 4當(dāng)P在E點(diǎn)時(shí)，Rg=U,不難看出,滑片f在中nm的

12、電阻最大，在兩邊時(shí)的電阻趨于零.當(dāng)滑片p從一端向中 間,再?gòu)闹虚g向另T滑動(dòng)時(shí),R總的限值原是先變大又更h如再列舉出更多的等分，結(jié) 果還是限值先變大又變小，故本題答案選A.評(píng)析例人例名是判定變化趨勢(shì)，這是用端值法解題的又一類(lèi)題目.通常先通過(guò)端值 狀態(tài)的分析去把握變化趨勢(shì).有的端信狀意是客觀(guān)存在的，有的端11是虛設(shè)的，目的是為了 相變化放大，格變化趨勢(shì)迅速器露.對(duì)應(yīng)性練習(xí)|話(huà)在下圖131口中畫(huà)出AB艮通逋平面鎮(zhèn)能看到的不透明擋板MN后的范a圖 13-10圖 13-112、一塊Si的長(zhǎng)、僚高之比為4： 2 士 1,把它按如圖IB-L1所示的三種方式入在水平 桌面上，三種方式中，若桌面受到的最小壓強(qiáng)為

13、P則桌面受到借的最大壓強(qiáng)為（）E、4PC、8PD、16PB、杠桿的B商向下頤斜D、無(wú)法判斷圖 13-12A 0圖 13-13圖 13-143、如圖13-12所示的輕質(zhì)杠桿，就小于BO.在距B兩湍懸掛重物G*和法后杠桿平衡.若將5和口同時(shí)向支點(diǎn)移初相同的距離，則C ）限杠桿優(yōu)能平衡及杠桿的文端向下傾斜4、如圖1313所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不等的兩個(gè)小球.杠桿在水平位置平衡，如果兩球以相同的速度同時(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng)，則杠桿（）機(jī)仍平衡R不能平衡，大球刃端將下沉C、不能平衡m小球那端將下沉Dx無(wú)法判斷5、如圖1314所示，一根質(zhì)量為20千克的均勻建榛加，要保持水平，在B端至少要 加多大的力？在圖13

14、中，用力的圖示法把這個(gè)力表示出來(lái).6、如圖1，所示的電路中，滑動(dòng)變阻器比的限值是500歐，fb的阻值是加。歐. 變阻器滑片與電壓表的端相連.當(dāng)滑片P由且向h滑動(dòng)時(shí)，電壓表的該敷變化范圍是（：）工乃一6伏A口、口一里75優(yōu)圖 13-167、如圖S16所示的電路中，電源電壓百伏不變，電阻R=%歐，滑前受阻器上標(biāo)有“2A,12 口工當(dāng)滑片P從M移向N時(shí)，電壓表的示數(shù)變兄范圍是（）C、一 0 5 伏D、0.5-Dfto機(jī)如圖1317所示,電源電壓保持ICiV不變.滑動(dòng)受阻器的的最大值為1 &Q, Ri的電阻值為1，口.閉合電解，當(dāng)滑動(dòng)受阻器的滑片P滑動(dòng)時(shí)，則電壓表讀毅變俄范圍是多少？3Rr：| I13-177二9、如圖1318所示，R1是定值電阻，Ra是最大阻值為？歐媚的滑動(dòng)變阻器，電路中13-18的電壓恒定.當(dāng)滑沏變陽(yáng)器的滑片P滑到中點(diǎn)為C時(shí)，電流表的讀數(shù)為15安培；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到b端時(shí)，電流表的數(shù)為2安培.試求電路中電流表的最大值和最小值？.Y 小10如圖1319所示的電踣中，電源電壓保持不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電流表和電壓表的讀數(shù)變化為（B、A.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大.電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)噌人.B、電壓表示顆不變，電流表示數(shù)夠小.皿電壓