淺談假設法在物理學中的應用

方志強

摘要：只要題中出現(xiàn)幾中物理情景，而我們又不知道此題的結(jié)果屬于那種時，都可以用假設法進行分析。熟練的應用假設法，掌握假設思想，對于提高學生的學習效率，開拓學生思維，提高學生的綜合素質(zhì)有重要的作用。

關鍵詞：假設法;解題方法;假定條件;拓展思路

假設法是解決物理問題的一種重要方法，采用假設法解題時，我們沒有必要對物體具體情況進行判斷，只需對可能情況進行假設，看得出結(jié)果與實際情況是否相符，從而判斷假設的對錯，這樣解題科學嚴謹，合乎邏輯，而且可以拓展思路。

一、假設法在力學中的應用

在力學中常常需要判斷某力是否存在，以及它的大小和方向，如果用假設法來判斷常常使問題簡化，起到化繁為簡的作用。

例1.如圖所示，有一小球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接觸，小球靜止，試分析小球所受的彈力。

分析：通過對小球分析可知，能對小球產(chǎn)生彈力就AB和AC兩個面，可用假設法分析這兩個面對小球有無彈力，假設AC面沒有彈力小球在重力作用下將向下運動，即AC面肯定存在彈力。假設AB面也存在彈力，對小球受力分析如圖所示，小球所受的合力不能為零因此小球不能保持靜止，所以AB面對小球沒有彈力作用，小球只受AC面的彈力。

例2.一根長的輕桿，其一端固定一個質(zhì)量為 的小球，小球可繞桿的另一個端點在豎直面內(nèi)做圓周運動，已知小球經(jīng)過最高點時的速度，求此時小球?qū)U的彈力大小和方向。（）

分析：在最高點時桿可以對小球提供支持力或者拉力，要想確定彈力的方向可以用假設法，如假設提供給小球拉力，對小球受力分析如圖所示，規(guī)定向下為正方向，對小球列向心力公式：

代入數(shù)據(jù)可得：

負號表示桿對小球的力方向向上，根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)U的彈力方向向下。

二、假設法在電磁學中的應用

電磁學中經(jīng)常需要判斷帶電粒子是否受重力以及帶電粒子帶什么性質(zhì)的電，通常采用假設法進行判斷。

例3.如圖所示，勻強電場方向水平向右，勻強磁場方向垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒以速度v與磁場垂直且與電場成 ?角射入復合場中，恰能做勻速直線運動。求電場強度E和磁感應強度B的大小。

分析：題中沒有說明考慮不考慮微粒的重力，可以用假設法判斷，由帶電微粒所受的洛倫茲力與速度v垂直，電場力方向與電場線平行，微粒如圖所示進入電磁場中，假設不考慮微粒的重力，微粒只受電場力和磁場力作用合力不可能為零，微粒也不可能做勻速直線運動，因此本題必須考慮微粒所受的重力才可使微粒做勻速直線運動。

題中也沒有說明微粒帶何種電性，可以用假設法進行判斷，假設微粒帶負電，微粒所受的電場力方向水平向左，洛倫茲力方向垂直速度方向斜向右下方，由力的平衡條件可知微粒所受的合力不可能為零，微粒也不可能做勻速直線運動，所以微粒應帶正電，對微粒受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件得：

豎直方向

水平方向

由以上兩個方程聯(lián)立可得：

三、假設法與臨界問題相結(jié)合

在一些涉及到臨界的問題中，有時我們不知到是否會出現(xiàn)臨界狀態(tài)可以用假設的方法進行分析。

例4.如圖所示，一斜軌道與一豎直放置的半徑為r的半圓環(huán)軌道相連接。現(xiàn)將一光滑小球從高度為h=2.4r的斜軌上由靜止開始釋放。試問小球脫離軌道時將做什么運動？

分析：此題需要判斷小球能否到半圓軌道的最高點，如果能到小球脫離軌道后將做平拋運動，如果到不了小球?qū)⒃诘阶罡唿c之前離開軌道做斜拋運動，這就需要判斷小球能否到達軌道最高點，可以用假設的方法，假設恰能到達軌道最高點，在軌道最高點時對小球受力分析如圖所示，只受重力即重力提供小球作圓周運動的向心力，根據(jù)向心力公式得出在最高點的速度

由機械能守恒得：

解得：所以小球到達軌道最高點之前將做斜拋運動。

總結(jié)：

假設法作為物理中重要的方法有極其廣泛的應用，只要題中能出現(xiàn)幾種物理情景，而我們又不知道屬于那種時，都可以用假設法進行分析。熟練的應用假設法掌握假設思想，對于提高學生的學習效率，開拓學生思維，提高學生的綜合素質(zhì)都有重要的作用。

參考文獻：

[1]王子賢.假設法在高中物理解題中的應用分析《數(shù)理化解題研究：高中版》2014年11期

[2]李鴻.假設法在物理解題中的應用《教育革新》2010年08期

[3]黎向彬.運用假設法巧解物理題《高中數(shù)理化》2016年第6期