高中物理：处理恒定电流问题的几种特殊思维方法

对同一个物理问题，采用不同的方法来解决，其繁简程度可能会有很大差别。

一、比例法

比例法的基本思路是：目标要明确、思路要清晰、审题要清楚．明确哪些公式能建立起已知和未知物理量之间的关系，然后确定用比例法求解。

例1．如图1所示，R₁=6Ω，R₂=3Ω，R₃=4Ω，当在电路两端加上适当的电压时，这三只电阻的实际功率之比为_____________________。

解析：经过观察，本题用比例法解答最为简单：

题中流过三个电阻的电流关系是，I₁：I₂：I₃=1：2：3

还可以发现，R₁、R₂并联的总电阻为2Ω，因此，三个电阻两端电压的关系为U₁：U₂：U₃=1：1：2

在此基础上，利用P=UI，可得其功率之比为：

P₁：P₂：P₃=1：2：6

本题解法很多，而比例法最为简单。同学们做题时也要注意灵活、巧妙地选用最佳解法，节省解题时间，对于本题，同学们可以尝试一下其他的解法。

二、整体法

整体法是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体、多个状态、或者多个物理变化过程组合作为一个整体加以研究的思维形式。整体思维一方面表现为知识的融会贯通，另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以把物理问题变繁为简、变难为易。

例2．有一电源，其内阻很大，但不知其数值。有两只电压表V₁和V₂，已知两只电压表的量程均大于上述电源的电动势，但不知两只电压表的内阻大小。要求只用这两只电压表和电键、若干导线组成电路，测出此电源的电动势。试说明你的方法。

解析：本题要测出电源的电动势，又只有两只电压表，如果两只电压表并联在电源上，读数相同，没有多大意义；如果两只电压表串联在电源上，读数不一定相同，读出两表示数，可列出与电源电动势有关的方程，但一个方程解不出来，自然会想到再只用一只电压表测量，又可得到一个方程，并将其中两个未知量看成一个整体，就能求出电源的电动势了。

设计电路如图2所示，断开电键，读出两电压表的示数U₁、U₂，可得方程为

，R₀为电压表V₁的内电阻。

闭合电键，再读出表V₁的示数U₁'，可得方程

联立以上二式，且将

看成一个整体，可得

。

当我们遇到未知量的个数比方程个数多时，看方程特点，是否可以构造未知量的整体当作一个新的未知量，从而求解另一个未知量。

三、极端法

极端思维法是将物理问题推向极端状态进行分析或借助于数学手段求取物理量极值的一种研究、处理问题的思维方法。有些物理问题，由于物理现象设计的因素较多，过程变化复杂，人们往往难以洞察其变化规律并对其做出迅速判断。但如果用极端思维法分析，将问题沿已知条件或假设某种变化，连续性推到极端条件(或极端状态)下进行分析，问题有时会顿时变得明朗而简单。

例3．如图3所示，闭合电键S，调节各电阻，使电流计的读数为零。这时，下列说法正确的是  (    )

A．若R₁增大，则G中电流从a到b

B．若R₂增大，则G中电流从a到b

C．若R₃减小，则G中电流从a到b

D．若R₄减小，则G中电流从a到b

解析：设想R₁增大到无穷大，即电阻R₁断路，则易知此时电流从b到a流过电流计。

设想R₂增大到无穷大，即电阻R₂断路，则易知此时电流从a到b流过电流计。

设想R₃减小至零，即电阻R₃短路，则易知此时电流从b到a流过电流计。

设想R₄减小至零，即电阻R₄短路，则易知此时电流从a到b流过电流计。

由以上分析知，应选B、D.

“极端思维法”可以使问题变得简捷、明了。因此，若能用此思维方法求解的问题，最好使用。另外，对于要求计算的问题，若能用“极端思维法”先做分析，可预知结果的取向。