融会贯通 一题多解

(整期优先)网络出版时间:2022-05-10
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融会贯通 一题多解

李鹏

山东省滕州市第二中学 山东省滕州市 277599

很多同学在学习的时候只能做到用一种方法解一道题目,对于繁多的题海却束手无策,学习起来费时费力还感觉很痛苦,其实我们只要稍微多用点心,或许会豁然开朗。

下面就让我们一起来看一道和胡克定律相关的题目。

【例】一根弹簧在弹性限度内,对其施加30N的拉力时其长20cm,对其施加30N的压力时,其长14cm,则该弹簧的自然长度是多少?其劲度系数是多少?

分析:其实这题就是考查胡克定律的理解和使用。一般同学第一感觉不好做,努力想一想列方程组可以求解。即:

【例题解法1】

设弹簧原长l0,劲度系数为k,则由胡克定律F=kx得

施加拉力时 F1=k(20-l0

施加压力时 F2=k(l0-14)

联立以上两式可得l0=17cm,k=1000N/m

这样解题是一种比较普通的方法,只是对于大多数同学来说,一方面是不太敢想,另外一方面是不太好解,容易出错。

如果我们借鉴下面两个题目的方法,相信会有出其不意的收获。

16279dcf30db08_html_1d4096e8de8a921b.png .如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系,试由图线确定:

(1)弹簧的原长为________m;

(2)弹簧的劲度系数为________N/m;

(3)弹簧伸长15cm时,弹力的大小为________N。

分析:此题的关键是要看懂图像,了解弹力F随长度L变化的关系。在弹性限度内,原长时弹力为零,由此我们可以看出此弹簧原长为10cm,劲度系数为200N/m。

画布 29 例题解法2】

大家可以借助此题的方法去解上面的题目。很轻易的就能得到弹簧的原长应是14cm与20cm的中间长度17cm,劲度系数1000N/m。

2.一个弹簧上端固定,下端挂一重力为2N的物体,处于静止状态,这时弹簧长度为0.52m,如果将弹簧下端的物体换成重力为10N的另一物体,当物体处于静止状态时弹簧又伸长了0.08m。那么弹簧的劲度系数 是

分析:如果仍然一味的按照胡克定律列方程求解,本题就变得很繁琐,而它的特点就是只求劲度系数。由胡克定律F=kx可推得ΔF=kΔx,意即增加的弹力和增加的长度成正比。由此可以得出k=ΔF/Δx=8/0.08=100N/m。问题一下子简单了。

【例题解法3】同理我们也可以借助推导式ΔF=kΔx,当弹簧弹力由拉力30N变为压力30N时ΔF=60N,弹簧变化量Δx=6cm,可得k=1000N/m,再由F=kx可得原长为17cm。

上面的例题我们依次使用了列二元方程组、图像法、推导式求解,可以看得出一个题目往往需要多观察、多比较、多思考才能发现其中奥妙,找到最简便的方法,对题目的认识也上升了一个层次。而不同题目之间貌似联系不大,但经常思考、比较,善于归纳、总结,就会发现窍门,产生灵感,从而得到学习的诀窍、进步的快乐。