文／孟小鋒

      分析是物理解題思維的基本方法。物理解題的過程是具有一般意義的物理規(guī)律與具體的問題情境相結(jié)合的過程。它們處于一定的環(huán)境之中，并受到周圍環(huán)境的影響，具有復(fù)雜的構(gòu)成，受到多個(gè)物理規(guī)律的制約，將復(fù)雜的事物和過程進(jìn)行分析，使之簡(jiǎn)單化、純粹化，才能使問題與物理規(guī)律相匹配。因此分析是物理解題的靈魂。
      一、物理解題中常見的分析方法
     ⒈因素分析和關(guān)系分析。因素分析是對(duì)事物的各個(gè)構(gòu)成部分，要素和構(gòu)成方式的分析。將合運(yùn)動(dòng)分解為若干個(gè)分運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)全過程分解為若干個(gè)階段,都屬于因素分析。將復(fù)雜事物分解為簡(jiǎn)單的若干個(gè)因素，建立各因素之間的關(guān)系，是物理解題的核心。
      因素分析——小車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，將引起兩個(gè)效果：一是繩子OA變短，二是角度 α變大。因此可以將小車的運(yùn)動(dòng)分解為，沿繩子方向的分運(yùn)動(dòng)和繞 O點(diǎn)的順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，故可將合速度 u分解為兩個(gè)分速度 u1和 u2。
       關(guān)系分析——由運(yùn)動(dòng)的分解可知只有沿繩子方向的分運(yùn)動(dòng)才會(huì)使繩OA變短，只有繞 O的順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，才會(huì)使角度 α變大，所以 u = υ由平行四邊形定則可知 u=υ/cosα.
      ⒉定性分析和定量分析。定性分析是為了確定研究對(duì)象是否具有某種屬性或成分的分析，例如，求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題時(shí)首先能否把物體看成質(zhì)點(diǎn)，物體在運(yùn)動(dòng)中的加速度、速度等描述運(yùn)動(dòng)的物理量是否發(fā)生變化。只有通過對(duì)問題的定性分析，我們才能從總體上把握問題的性質(zhì)和特點(diǎn)，才能避免出現(xiàn)解題中的盲目性。所以，定性分析是物理解題的最基本、最重要的分析。
       定量分析是為了確定研究對(duì)象的各種成分?jǐn)?shù)量分析，例如，計(jì)算同步衛(wèi)星的高度和速度，計(jì)算輸電線路中電能的損失，計(jì)算核反應(yīng)中質(zhì)量虧損、核能等，都涉及到定量分析。因此，在物理解題中，僅有定性分析是粗糙的，而沒有定性分析為基礎(chǔ)的定量分析則容易陷入盲目性或偏離方向。這就要求我們?cè)谖锢斫忸}中，把定性分析與定量分析緊密結(jié)合，應(yīng)在定性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行定量分析，通過定量分析進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、解決物理問題。
      例：空間相距為 d的平行金屬板，加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)t=0時(shí)， A板電勢(shì)比 B板電勢(shì)高，這時(shí)在靠近 B板處有一初速為零的電子（質(zhì)量為 m電量為 e），在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng)，要想使這電子到達(dá) A板時(shí)具有最大的動(dòng)能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過多少？
       定性分析 t= 0時(shí)，因 A板電勢(shì)比 B板高，開始電子在電場(chǎng)力的作用下向 A板作勻加速運(yùn)動(dòng)，由于AB兩板之間的電場(chǎng)是交變電場(chǎng)，且變化周期未知，故此可能出現(xiàn)先加速后減速的現(xiàn)象，現(xiàn)要求電子到達(dá) A板時(shí)動(dòng)能最大，只能是電子從 B板到 A板始終處于加速過程，且加速時(shí)間不大于交變電壓的半個(gè)周期 （ t≤ ）
      ⒊順向分析和逆向分析。順向分析是由因索果，或由已知到未知的分析；逆向分析則是由果溯因，或由未知到已知的分析，舉例如下：子彈垂直射向三塊平行疊放的厚度相同的木板，并剛好能穿透第三塊木板。設(shè)子彈在三塊木板中所受阻力相同，求子彈穿過三塊木板所用時(shí)間之比。
　　順向分析：子彈穿過三塊木塊作勻減速運(yùn)動(dòng)，但初速度 υ未知，求通過各木塊的時(shí)間之比運(yùn)算較復(fù)雜。
　　逆向分析：把子彈在木板中的運(yùn)動(dòng)按時(shí)間先后順序逆過來。子彈運(yùn)動(dòng)可看作從第三塊木板“倒推”到第一塊木板的運(yùn)動(dòng)，是初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)每塊的厚度為 d，子彈在木塊中加速度為 α，則子彈穿透第三塊木塊時(shí)間 t=,穿透第二塊木板的時(shí)間是t=-t=(-1)t,穿透第一塊木板的時(shí)間是t=-=(-) t ,于是子彈穿過三塊木板的時(shí)間比為(-):(-1):1
⒋靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。靜態(tài)分析是對(duì)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)下的有關(guān)事物，事物的有關(guān)因素及其關(guān)系的分析；動(dòng)態(tài)分析是對(duì)處于發(fā)展變化中的有關(guān)事物，事物的有關(guān)因素及其相互制約關(guān)系的分析。由于動(dòng)和靜都是相對(duì)的，處理物理問題時(shí)往往既有靜態(tài)分析又有動(dòng)態(tài)分析。例如：套在絕緣棒上的小球，質(zhì)量為0.1克，帶有  q=4× 10-4庫(kù)的正電荷，小球在棒上可以自由滑動(dòng)，直棒放在互相垂直且沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=10N/C和勻強(qiáng)磁場(chǎng) B=o.5T之中，小球和直棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ=0.2，求小球由靜止沿棒豎直下滑的最大加速度和最大速度。（設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)中電量不變、棒足夠長(zhǎng)）
      二、微元分析法——一種特殊的分析方法
       微元分析法從研究物質(zhì)的個(gè)性出發(fā)，研究其一部分（即微元）的規(guī)律，從而達(dá)到解決問題的目的。例：一質(zhì)量均勻分布的細(xì)圓環(huán)，其半徑為 R，質(zhì)量為 M，令此環(huán)均勻帶電，總電量為 Q，現(xiàn)將此環(huán)放在水平光滑絕緣的桌面上，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)此環(huán)繞通過其中心的豎直軸以角速度 ω沿圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)中張力等于多少？
解：在圓環(huán)上取很小的長(zhǎng)度元，此長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角為  θ，則θ→ O，設(shè)此長(zhǎng)度的 質(zhì)量為  m，帶電量為 q 。張力為 T，洛侖茲力為 f，環(huán)中張力的合力為  F=T· θ,由牛頓第二定律得  F-f=  m·ωR     f=Bqv=  m=  解得T=(QB+Mω)
　　上述幾個(gè)方面的分析是相互聯(lián)系的，不能截然分開。各種分析往往交織在一起，因此我們應(yīng)該在綜合的指導(dǎo)下分析，在分析的基礎(chǔ)上綜合。對(duì)具體問題要有的放矢有所側(cè)重，抓住關(guān)鍵，突破難點(diǎn)，這樣既解決問題又增強(qiáng)解題能力。
　　      （作者： 廣東省五華縣五華中學(xué)）