浅谈假设法在物理学中的应用

方志强

摘要：只要题中出现几中物理情景，而我们又不知道此题的结果属于那种时，都可以用假设法进行分析。熟练的应用假设法，掌握假设思想，对于提高学生的学习效率，开拓学生思维，提高学生的综合素质有重要的作用。

关键词：假设法;解题方法;假定条件;拓展思路

假设法是解决物理问题的一种重要方法，采用假设法解题时，我们没有必要对物体具体情况进行判断，只需对可能情况进行假设，看得出结果与实际情况是否相符，从而判断假设的对错，这样解题科学严谨，合乎逻辑，而且可以拓展思路。

一、假设法在力学中的应用

在力学中常常需要判断某力是否存在，以及它的大小和方向，如果用假设法来判断常常使问题简化，起到化繁为简的作用。

例1.如图所示，有一小球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接触，小球静止，试分析小球所受的弹力。

分析：通过对小球分析可知，能对小球产生弹力就AB和AC两个面，可用假设法分析这两个面对小球有无弹力，假设AC面没有弹力小球在重力作用下将向下运动，即AC面肯定存在弹力。假设AB面也存在弹力，对小球受力分析如图所示，小球所受的合力不能为零因此小球不能保持静止，所以AB面对小球没有弹力作用，小球只受AC面的弹力。

例2.一根长的轻杆，其一端固定一个质量为 的小球，小球可绕杆的另一个端点在竖直面内做圆周运动，已知小球经过最高点时的速度，求此时小球对杆的弹力大小和方向。（）

分析：在最高点时杆可以对小球提供支持力或者拉力，要想确定弹力的方向可以用假设法，如假设提供给小球拉力，对小球受力分析如图所示，规定向下为正方向，对小球列向心力公式：

代入数据可得：

负号表示杆对小球的力方向向上，根据牛顿第三定律小球对杆的弹力方向向下。

二、假设法在电磁学中的应用

电磁学中经常需要判断带电粒子是否受重力以及带电粒子带什么性质的电，通常采用假设法进行判断。

例3.如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里。一质量为m、带电量为q的微粒以速度v与磁场垂直且与电场成  角射入复合场中，恰能做匀速直线运动。求电场强度E和磁感应强度B的大小。

分析：题中没有说明考虑不考虑微粒的重力，可以用假设法判断，由带电微粒所受的洛伦兹力与速度v垂直，电场力方向与电场线平行，微粒如图所示进入电磁场中，假设不考虑微粒的重力，微粒只受电场力和磁场力作用合力不可能为零，微粒也不可能做匀速直线运动，因此本题必须考虑微粒所受的重力才可使微粒做匀速直线运动。

题中也没有说明微粒带何种电性，可以用假设法进行判断，假设微粒带负电，微粒所受的电场力方向水平向左，洛伦兹力方向垂直速度方向斜向右下方，由力的平衡条件可知微粒所受的合力不可能为零，微粒也不可能做匀速直线运动，所以微粒应带正电，对微粒受力分析如图所示，根据平衡条件得：

竖直方向

水平方向

由以上两个方程联立可得：

三、假设法与临界问题相结合

在一些涉及到临界的问题中，有时我们不知到是否会出现临界状态可以用假设的方法进行分析。

例4.如图所示，一斜轨道与一竖直放置的半径为r的半圆环轨道相连接。现将一光滑小球从高度为h=2.4r的斜轨上由静止开始释放。试问小球脱离轨道时将做什么运动？

分析：此题需要判断小球能否到半圆轨道的最高点，如果能到小球脱离轨道后将做平抛运动，如果到不了小球将在到最高点之前离开轨道做斜抛运动，这就需要判断小球能否到达轨道最高点，可以用假设的方法，假设恰能到达轨道最高点，在轨道最高点时对小球受力分析如图所示，只受重力即重力提供小球作圆周运动的向心力，根据向心力公式得出在最高点的速度

由机械能守恒得：

解得：所以小球到达轨道最高点之前将做斜抛运动。

总结：

假设法作为物理中重要的方法有极其广泛的应用，只要题中能出現几种物理情景，而我们又不知道属于那种时，都可以用假设法进行分析。熟练的应用假设法掌握假设思想，对于提高学生的学习效率，开拓学生思维，提高学生的综合素质都有重要的作用。

参考文献：

[1]王子贤.假设法在高中物理解题中的应用分析《数理化解题研究：高中版》2014年11期

[2]李鸿.假设法在物理解题中的应用《教育革新》2010年08期

[3]黎向彬.运用假设法巧解物理题《高中数理化》2016年第6期