分析物理问题的基本步骤

    一个物理问题，都有一定的物理情景，涉及一定的物理过程，要想正确地解答物理问题，必须把有关的物理内容分析清楚。一般说来，分析一个物理问题的基本步骤如下：
　　
　　1选取研究对象
　　
　　不论是力学问题、热学问题，电学问题或其他问题，都有一个选择和确定研究对象的问题。研究对象可以是一个物体，也可以是一个物体系（两个或多个相关联的无论组成的系统）。有的物理问题始终都是一个研究对象，而有的问题在不同阶段应该选取不同的研究对象。可以说：研究对象选取的恰当与否直接关系到我们解决物理问题的难易程度，正确选取研究对象，能提高解题的准确性和效率。
　　
　　例1：一架直升飞机质量为m，悬停在空中，桨翼下风速为v，求它的发动机的输出功率P。
　　
　　该题容易出现的错误解法是：
　　
　　由于飞机在空中静止，因此发动机的输出功率为
　　
　　P=Fv=mgv
　　
　　错误的原因主要是没有明确研究对象是谁。第一步显然是以飞机为研究对象，对飞机进行受力分析：受重力G和空气对它的向上的作用力F，由于飞机悬停，G和F是一对平衡力，这一步是正确的。但下一步则属于乱套公式了，若以飞机为研究对象，则飞机的速度为零；若以空气为研究对象，那又是哪一部分空气呢？
　　
　　正确的分析与解答过程如下：
　　
　　设发动机每秒钟把质量为的空气从静止加速到，发动机对这部分空气的作用力为F，由动量定理得
　　
　　F×1=Mv
　　
　　根据动能定理，发动机对这部分空气每秒钟做功（即功率）为
　　
　　P=12Mv?2
　　
　　又根据牛顿定律及飞机处于平衡状态知道
　　
　　F=mg
　　
　　即Mv=mg
　　
　　所以，发动机的输出功率为:
　　
　　P=12mgv
　　
　　2建立物理模型
　　
　　实际中的物理现象一般都很复杂，为了解决它，常常需要忽略一些次要因素，物理模型就是忽略次要因素的产物，如：质点、点电荷、光滑平面、轻绳、轻弹簧、理想变压器、弹性碰撞等等，都是理想模型。对一个具体物理问题，在确定了研究对象后，首先要考虑的就是建立怎样的物理模型。
　　
　　3分析物理过程和状态
　　
　　状态是与某一时刻相对应的，过程则与某一段时间相对应。任何一个过程，都有一个初始状态和一个末状态（还包括无数中间状态），对于某一确定的状态，要用状态参量来描述。一个具体的物理问题，简单的可能只讨论某一确定的状态下各物理量间的关系，复杂的问题则要涉及到物理过程。而对于一个变化方向和路径都确定了的物理过程，要注意分析这个过程遵循的物理规律，可能它是一个较简单的过程，始终按同一规律变化；也可能它是一个较复杂的过程，在不同的阶段遵循不同的规律。对于一个始、末状态确定了的物理过程，则可能存在着不止一种的变化路径。对一个物理问题，如果能把相应的状态和过程分析清楚，问题一般说来就已基本上解决了。
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