彭仁康

我們有時(shí)遇到一些棘手的物理題時(shí)不知如何解答，筆者在實(shí)踐中總結(jié)了一種“假設(shè)法”，妙用“假設(shè)法”常常能夠輕巧地解決較難的問題。

“假設(shè)法”就是在分析物理問題的過程中假設(shè)某些物理量或物理過程，然后將假設(shè)的問題與實(shí)際問題進(jìn)行對(duì)比分析，確認(rèn)其有等效性.運(yùn)用“假設(shè)法”解題的步驟一般有：①分析實(shí)際問題的物理過程；②尋找問題的突破口假設(shè)物理量，使其跟實(shí)際問題等效；③按假設(shè)問題相應(yīng)的物理規(guī)律進(jìn)行求解.以下我們用幾個(gè)實(shí)際問題來談?wù)劇凹僭O(shè)法”的運(yùn)用。

一、假設(shè)“負(fù)質(zhì)量”例1、在一個(gè)質(zhì)量均勻分布的半徑為R的圓形鋼板左

半邊沖擊出一個(gè)半徑為R/2的圓孔，如圖1所示.求剩余部分的重心位置？

解析：此題如果用常規(guī)方法求解確實(shí)較難，但我們可以由MN接地的零電勢(shì)的條件，進(jìn)行假設(shè)“負(fù)電荷”的方法求解.根據(jù)課本上已有的，兩個(gè)等量的異種電荷連線的垂直平分面上的電勢(shì)是為零的等勢(shì)面這一關(guān)系，我們可以假設(shè)在MN的左邊有一個(gè)帶電量也為Q的負(fù)電荷，如圖5所示.再由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度式，得到A電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1=KQ/，B電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=KQ/，又因?yàn)镋1和同，E2方向相所以有EC=E1+E2 =.

例4、有電量為Q的電荷均勻地分布在半球面ACB上，球面的半徑為R，CD是通過半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線，如圖6所示.M、N是CD軸線上在O點(diǎn)兩側(cè)、距O點(diǎn)相等的兩點(diǎn).已知M點(diǎn)的電勢(shì)為UM，試求N點(diǎn)的電勢(shì)UN？解析：這道題用中學(xué)的物理方法很難解答，但我們?nèi)艏僭O(shè)“負(fù)電荷”來解卻較容易.假設(shè)該半球的右半邊存在，也均勻的帶有Q的電量，與題目中的左半球組成一個(gè)完整的均勻帶電球面，由于均勻帶電球殼內(nèi)部各處的電勢(shì)都相等，所以此時(shí)N點(diǎn)的電勢(shì)為K.而事實(shí)上右半球是不存在的，為了抵消右半球在N點(diǎn)產(chǎn)生的效果，我們?cè)偌僭O(shè)右半球同時(shí)帶有電量為Q的“負(fù)電荷”，負(fù)電荷也均勻地分布在右半球的球面上，由對(duì)稱性可知，右半球的負(fù)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為（-UM），所以N點(diǎn)的電勢(shì)為：UN = K+（-UM）= K-UM。

從以上我們可以看到，有的題在假設(shè)物理量后使題目的解答很輕松，在實(shí)際中我們還可以假設(shè)“電流”、“參考系”、“物理過程”等，假設(shè)的思想方法不僅在于解題，更重要是有助于對(duì)物理概念、規(guī)律的深入理解.在分析問題時(shí)，可以跳出常規(guī)模式的束縛，采用靈活的思維方式，通過分析、重新組合，使一些較為復(fù)雜的物理問題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、容易的問題，達(dá)到事半功倍的奇妙效果。