何武剛
(陜西省咸陽市興平市陜柴中學(xué) 713100)
在一次??嫉闹v評(píng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有意思的現(xiàn)象,現(xiàn)將試題與我和學(xué)生解法呈現(xiàn)出來:
圖1
試題:如圖1所示,在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌間的距離為d,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,兩根金屬桿1、2間隔一定的距離擺放在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌垂直,它們的電阻均為R,兩桿與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),金屬桿與導(dǎo)軌的摩擦不計(jì),現(xiàn)讓桿2固定、桿1以初速度v0滑向桿2,為使兩桿不相碰,則最初擺放兩桿時(shí)的距離至少為( ).
我的講解:F-t=mv0BI-dt=mv0Bε-2Rdt=mv0Bdt2RΔΦΔt=mv0Bdt2RΦ0-0t=mv0Bdt2RBdL-0t=mv0 得L=2mv0RB2d2選B學(xué)生的做法是:F-L=12mv20BI-dL=12mv20Bε2RdL=12mv20BBdv-2RdL=12mv20B2v2Rd2L=12mv20∵v-=v02∴L=2mv0RB2d2選B.
其實(shí)物理中平均值是一個(gè)很重要的問題,有的物理量在同一過程對(duì)時(shí)間的平均值和對(duì)位移平均值是不同的.
例2用鐵錘把小鐵釘釘入木板,設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比,已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)深度d,如果鐵錘第二次敲打釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同,那么,第二次釘子進(jìn)入木板的深度是多少?
由于釘子釘入木板的過程中隨著深度的增加,阻力成正比地增加,這屬于變力做功的問題,由于阻力與深度成正比,屬于線形變化,可將變力通過平均值的方法等效為恒力來處理,設(shè)第一次進(jìn)入d深度,第二次又進(jìn)入d′深度兩次做功分別表示為:
①
②
所以,在物理學(xué)習(xí)和教學(xué)中,我們不能只注意結(jié)果是否正確,更應(yīng)該追求過程的完美,特別是物理概念規(guī)律的理解和應(yīng)用是否完美.