以时间先后为线索,分析物理过程,建立物理方程

摘 要：物理方程总是与物理现象、物理过程密切相关；不同的物理现象，不同的物理过程总有相应的物理方程与其对应。物理现象不同、物理过程不同，则对应的物理方程也不同。

关键词：时间先后；物理过程；物理方程

我们都知道，任何事物的发展和变化，总需要一个和时间、空间相对应的发展过程。在这个发展的过程中，时间就是一个非常重要的线索，能够充分利用这个线索，就能够顺其自然地打开思路、分析问题、发现问题、解决问题。

比如，对于学文科的学生：在作文中要写一篇记叙文。往往是这样去写：开始――经过――高潮――结局，学生写起来非常顺手。那是因为他按时间这个线索，整个故事在这个时间段里先后发生什么事情，他心中有数，有东西可写。

同样，对于学理科的学生，特别是对物理问题的分析和研究，也可以以时间为线索去分析问题、解决问题。因为在物理问题中要研究的对象往往也是生活中客观存在的物体，它也在经历一个以时间为线索的发展过程。

如果学生学会了以时间为线索去分析、描述物体在各个时间段或者哪一个关键时刻发生了什么，涉及什么物理知识，能做到这一步，其实已经具备了一定的解题基础。因为物理方程总是与物理现象、物理过程密切相关；不同的物理现象，不同的物理过程总有相应的物理方程与其对应。物理现象不同、物理过程不同，则对应的物理方程也不同。

以时间为线索地去分析物理问题，就能够对整个物理过程有一个比较清晰的认识：首先是什么，其次是什么，最后是什么。这样处理，就相当于把一个复杂的物理过程化整为零，以时间为线索地按照物理现象或物理过程的特点把整个过程分解成几个关键的时间段或几个关键的时刻，针对各个关键时间段或关键时刻列出与其相应的物理方程。这样去做，就能够把解题时涉及的方程有针对性地、比较全面地列出来。最后用数学知识去求解答案。

退一步来讲，即使整道物理题不全对而不能拿满分，但用这种分析方法也能建立部分正确的物理方程，能部分地解出相关的物理问题，而不至于空白，一分不得。这点对于学生考试时提高卷面分数至关重要。

下面，就用这种“以时间先后为线索，分析物理过程，建立物理方程”的方法来求解实际的物理问题：

例：如图1所示，PR是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，虚线将平板分成左右等长的两部分，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1kg、带电量为q=0.5C的小物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰好能做匀速运动，当物体碰到R端挡板后被弹回，若在碰撞的瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，已知PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4，求：

（1）判断物体带正电还是带负电。

（2）物体与挡板碰撞前、后的速度V1和V2。

（3）磁场强度B的大小。

（4）电场强度E的大小和方向（取g=10m/s2）。

解题分析：由时间先后列出对应方程

（1）物体向右进入磁场前做匀加速运动，受力分析得图1-1：

F=qE ―――――――――――――――――――①

N=mg ――――――――――――――――――②

f=μN ―――――――――――――――――――③

FL/2―fL/2=mV21/2 ―――――――――――――― ④

（2）物体向右进入磁场后做匀速运动，受力分析得图1-2：

F=qE ――――――――――――――――――①

N1=mg+qV1B ――――――――――――――――②

f1=μN1 ――――――――――――――――――③

F=f1 ――――――――――――――――――④

（3）物体反弹后向左离开磁场前做速度为V2的匀速运动，受力分析得图1-3：

qV2B=mg ――――――――――――――――――①

（4）物体反弹后向左离开磁场后做匀减速运动受力分析得图1-4：

N=mg ――――――――――――――――――①

f=μN ――――――――――――――――――②

-fL/4=0-mV22/2 ―――――――――――――――③

解题过程略，解得：

（1）带正电 （2）V1=4■m/s；V2=2■m/s （3）B=■/2T （4）E=2.4N/C；方向向右

以上是以时间先后为线索去分析物理过程，再按相关物理过程或者关键时刻列出相应的物理方程。这样的分析方法思路清晰，解题严密，不容易出错。如果学生平时的学习和训练都养成了这样的解题习惯，则对于解决物理问题大有帮助。

作者简介：梁兵山（1971.4―），男，广西南宁市，中学一级，学历：本科，研究方向：高中物理教学。

（作者单位 广西壮族自治区南宁市第四十三中学）