高中物理复习知识点(精选8篇)
二力学的重要研究方法
1.寻求“守恒量”。物理世界千变万化,但有些物理量在一定条件下遵循守恒的规律。如力学中,有质量守恒、机械能守恒和动量守恒Z电学中有电荷守恒等.由于守恒定律适用范围广。处理问题方便,因此,寻求“守恒量”已成为物理研究的一个重要方面。
2.运用等量转化的研究方法。运用这种方法,可进一步揭示相关物理量之间的联系,发现新规律.如:由重力做功使物体动能增加,可以得到机械能守恒定律的表达形式之一。
3.发散思维。多角度地研究同一物理问题。如力学中,从力的瞬时,时间积累、房间积累效果研究,分别发现了牛顿运动定律、动量定理、动能定理,从各个不同的角度揭示了物探规律;为解决问题提供了多种渠道。
4.选取理想化模型和过程。这是重要的科学抽象理想化的方法,即只研究主要因素而忽略次要因素,使研究问题简化。如。质点、自由落体、单摆和弹簧振子等理想化模型和平衡、匀变速直线运动。匀速四周运动、抛体运动、简连振动等理想化物理过程。
5.解析法。通过定量分析用公式表达物理规律。解析法具有推理严密和定量分析的特点
6.图象法。通过建立坐标系表达物理量之间的变化关系。如:位移图象、速度图象、振动图象、波动图象等。图象法具有直观形象的特点。
7.隔离法。把研究对象从周围物体中隔离出来便于受力分析和处理问题。被隔离的研究对象可以是一个物体或物体的一部分,也可以是几个物体组成的系统。
8.矢量运算法。按照平行四边形法则或三角形法则进行。当物体的运动在同一直线上时,可选定一个正方向,将矢量运算转化为代数运算。选定正方向要以处理问题方便为原则,通常可规定初速度方向,加速度方向、坐标轴正方向为正方向。
一、明确中考方向, 纠正认识偏差, 摆正基础知识地位
一份好的中考试卷, 就会覆盖教材百分之六十以上的知识点, 而这部分知识点就是最核心的基础知识.所以, 认真研究《物理课程标准》和当地的《中考说明》把握中考命题范围和方向, 确立重点基础知识, 减少漫天撒网没有重点的复习.
只要一提到基础知识, 学生就会说就是一些物理概念一些公式, 记一记背一背就行了.把大量的时间放到研究难题上, 而基础掌握又不好, 学习效率很低, 搞的身心疲惫.这是认识的片面性, 导致行为方向出现偏差.所以, 要改变学生对基础知识的认识, 摆正基础知识的地位.基础知识不单单包括物理概念、物理公式, 也包括物理现象、物理规律和基本实验.基础部分占整个中考试卷的80%左右, 基础掌握了, 理解透彻了, 才能在中考物理考试中取得好成绩.
二、重视教学艺术, 实行教学方式多样化, 让枯燥的复习课生动起来
根据教材内容, 选用恰当的教学方法, 变通教学手段, 熟悉教材内容, 掌握教学规律, 运用生动的教学方法, 课堂上尽量利用比较形象而准确的语言和学生互动, 吸引学生注意力, 让枯燥的复习课生动起来.教师也应像相声、小品演员那样, 做一些动作和夸张的表情来调节课堂气氛.例如, 在复习电学这一模块时, 笔者模仿作报告的形式说:我们要确立一个中心, 以“欧姆定律”为中心;坚持两条基本路线, 串联、并联两条基本路线.当学生一听到这样的语言立刻兴奋起来, 并积极调动大脑里存储的知识做相关连接和补充.
任何一个教学过程都并非只有一种教学方法和手段, 而是多种教学方法和手段的优化组合.有的复习课, 以提问方式进行复习, 多角度提问, 可以让学生的思路开阔, 训练多方面的知识和内容.例如, 一灯泡上标有“220V 40W”字样, 可以提出以下几个问题: (1) 灯泡的额定电压、额定电流是多少? (2) 灯泡正常发光的电流是多少? (3) 灯泡正常发光的电阻是多大? (4) 灯泡正常工作2小时, 消耗多少电能? (5) 如果灯泡两端实际电压为110 V, 灯泡实际功率是多少?有的复习课, 学生提问题学生来回答, 积极调动学生的主动性.如在复习物态变化这一章时, 我让学生自己先复习这章内容, 然后自己设计问题.有的学生问“什么叫熔化?是吸热还是放热?”这一类简单问题;有的学生则问“冬天窗户上的冰花出现在窗户的外侧还是内侧, 为什么?”之类中等难度的问题.这样学生自己设计问题自己来回答, 学生的思维被调动, 学习热情被激发.有的复习课, 先复习再综合, 或者以练带复再综合, 或者先综合练习后归纳再巩固, 交叉使用, 防止学生厌倦.
三、确立学习的主人, 找到合适复习方法, 让复习效果牢固起来
教育家苏霍姆林斯基曾经告诫我们:“希望你们要警惕, 在课堂上不要总是教师在讲, 这种做法不好……让学生通过自己的努力去理解的东西, 才能成为自己的东西, 才是他真正掌握的东西.”因为教师无论讲得多么透彻都不能真正解决问题, 题目一变脸, 时间一长, 在学生的印象中就不留痕迹了.因为解决问题的方法不是学生自己的, 这些知识也不是自己的.很多教师在教学的过程中总担心学生出错, 总希望将解决问题的思路完美的、完整的展现给学生, 以利于学生更好的掌握问题.总之, 教师传授给学生的知识和方法是有限的, 只有让学生意识到自己才能彻底改变自己的命运, 只有自己才是学习的主人, 发挥自己的主动性, 并用适合自己的学习方法, 才能获得更多的知识, 复习的效果才会更牢固.所以, 教师要更新理念, 抛弃以传授知识为主的教师讲、学生听, 教师分析、学生想的课堂教学模式, 充分让学生动手、动嘴、动脑去感知, 去研究、去总结.
四、加强知识间联系, 实行专项训练, 让基础知识系统化
复习的主要目的是巩固所学的知识, 把零散的知识条理化、系统化, 并进一步加强对知识的理解, 挖掘深度、拓宽宽度, 使知识立体化.物理课本编排按章节, 学生复习时多数也按这个顺序来复习, 掌握的知识点有点零散.其实有的章节之间是有联系的, 如密度与浮力之间, 浮力与二力平衡之间, 电功率与欧姆定律之间都有密切的联系.复习时可以分模块来复习, 按力学、热学、声、光学、电学五个模块, 把握知识内在的逻辑关系, 与已有知识建立联系, 形成一个个知识体系.例如, 测量小石块的密度, 提供天平 (带有砝码) 、烧杯、量筒、弹簧测力计、水、细线等器材, 自选器材测出小石块的密度, 要求说出测定密度的器材, 操作步骤及密度的数学表达式.很多学生自然的想到用常规方法即天平、量筒来测密度, 如果没有量筒可不可以测出小石块的密度了?这一问, 激起学生思维的浪花, 加强了知识间的联系.
关键词:高中物理;电学知识;复习技巧
中图分类号:G633.7
对大多数高中理科学生来说,物理的学习都是件很头疼的事,但是他们清楚地知道物理的重要性。现在的高考考点明确指出,高中物理教学要求培养学生的知识体系和综合能力,电学必然会成为高考的热门考点,而且电学一般和其他物理知识结合作为压轴题,其难度可想而知。当然,因为电学知识太难,导致部分同学产生索性放弃这个知识点的学习,势必会影响到他们的高考成绩。因此,对我们高中学生而言,通过制定科学的复习方法,在老师的引导下,抓住复习的重点,才能更好的学好物理电学知识。
1.高中物理电学知识复习方略
1.1构建知识网络
随着我国高考中物理的难度越来越大,而且我国新的课程改革要求对学生的考查不仅仅是单个知识点,这给同学们提出了更高的要求。我们在高三复习物理电学知识阶段,首先应该在老师的带领下梳理一下基本知识,然后由同学们自己结合自身的实际情况构建其知识网络结构,这有助于同学们掌握重点,在应对复杂的物理题目时能够联系到各个知识点。同时,同学们还应该加强习题的训练,从训练中找出自己的知识盲点,帮助自己弥补知识网络中的不足。
1.2打好物理根基
无论同学们是否觉得物理的难度有多大,都需要尽自己最大的努力打好基础,只有在扎实的基础上,同学们才能通过构建知识体系来解决物理难题。对大多数的理科学生来说,他们最不愿意的就是强记概念和公式等,但是基本的物理公式还是需要牢记。针对物理基础这方面,当我们复习完每一章后,同学们都应该做好总结工作。然后,结合每次考试中我们容易出现的问题,找出我们知识体系中的漏洞,达到查漏补缺的效果。对于高考物理中的多选题,是最让同学们头疼的题型之一,越是这种难度的题目对学生的基础知识要求越高。在经过训练和考试后,同学们还需要对已做的题目进行反思,总结和回顾各个知识点。因此,打好物理知识的根基对促进同学们提高其解题能力和综合能力非常重要。
1.3规范物理的解题方法
自从我国实行高考物理教学改革后,对同学们解答规范化提出了更高的要求。针对同学们面临的现状,在复习高中物理电学知识时,我们要保证解题的规范化,做到以下几点:第一,建议教师改变传统的物理教学模式。因为传统的高中物理教学中,采用的都是灌输式的教学模式,一些新型的教学方法应用较少,通过教学模式的改变,旨在提高同学们的规范化思维。第二,选择难度适当的题目练习,题目太难,容易导致学生对学习物理感到厌恶;然而,题目太简单,会引不起学生学习物理的兴趣,同时,注重解题过程的规范化。以这种循序渐进的方式,提高同学们解题的规范化。
2.高中物理中电学实验基本知识
2.1电表的读数与接法
物理,作为一门实验性很强的学科,尤其是电学板块,一定的实验时间是很有必要的。在高中物理的电学实验中,电表(包括电流表和电压表)都是最常见的仪器,而且电表数据的读取也是高考物理常考的考点,所以要求同学们平时在实验中就掌握电表的读数方法。根据调查表明,电表的读数实际上是一种送分题,但是这道题目的得分率反而很低。造成这种现象的原因并不是同学们不会读数,而是他们往往忽视了读数的规范化,也就是小数点后面位数的保留容易出现问题。另一方面,电流表和电压表的读数小数点保留的要求是不同的,我们只有掌握和熟记它们的标准,才能保证该类题获得分值。因此,在我们学习电学知识时,我们在实验中不仅要学会测量的方法,还应该重视这些细节,从而保证同学们在高考中避免这种细节性错误。
2.2滑动变阻器的接法
在物理电学知识的实验中,滑动变阻器的连接方法主要包括限流式和分压式两种接法,分别如图1、2所示。
在电学实验中,滑动变阻器大多数都采用的是限流式连接法。但是,同学们必须要注意到,一旦连接的线路中某部分的电流或者电压从零开始变化,这种情况下,就需要改为分压式连接法。同时,如果滑动变阻器的最大电阻值远小于被测的电阻时,就应该改为分压式连接法。
3.结语
综上所述,面对高考千变万化的题型,尤其是物理这种难度极大的科学,做好高中物理的复习非常重要。对高中电学这块知识,要求同学们在学习电学知识时,不仅要掌握好基础知识,还应该注意细节,才能有效的提高我们的高考成绩。
[参考文献]
[1]王博超.关于高中物理复习的幾点建议[J].中国校外教育,2016(01):135
[2]贾竹君.电路分析与高中物理的衔接[J].湖南科技学院学报,2015,35(5):51-52
1、弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
2、塑性:在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
3、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关。
二、重力
⑴概念:
万有引力:宇宙间任何两个物体都存在互相吸引的力,这就是万有引力。
重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力,施力物体是:地球。
⑵重力大小的计算公式G=mg其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg
表示:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
⑶重力的方向:竖直向下(指向地心)
⑷重力的作用点——重心:
重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点。
三、摩擦力
1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,就叫摩擦力。
2、分类:静摩擦摩擦力滑动摩擦动摩擦
滚动摩擦
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得
5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6、滑动摩擦力:
⑴测量原理:二力平衡条件
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7、应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
四、杠杆
1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
2、五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
3、研究杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。目的:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成:F1/F2=l2/l1。
【物态变化】
1.固体、液体、气体是物质存在的三种状态。
2.熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热。
3.凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热.。
3.熔点和凝固点:晶体熔化时保持不变的温度叫熔点;。晶体凝固时保持不变的温度叫凝固点。晶体的熔点和凝固点相同。
4.晶体和非晶体的重要区别:晶体都有一定的熔化温度(即熔点),而非晶体没有熔点。
5.汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和沸腾。都要吸热。
蒸发:是在任何温度下,且只在液体表面发生的,缓慢的汽化现象。
沸腾:是在一定温度(沸点)下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾时要吸热,但温度保持不变,这个温度叫沸点。
6.影响液体蒸发快慢的因素:(1)液体温度(2)液体表面积(3)液面上方空气流动快慢。
7.液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
8.升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热(例如:樟脑丸变小,冬天结冰的衣服干了);而物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热(例如:霜、冰花、雾凇)。
【杠杆】
1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。
2.杠杆要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的点(o)
(2)动力:使杠杆转动的力(F1)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)
(4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)
3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或写作:F1L1=F2L2
4.三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1
(2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杆,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平、定滑轮)
5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)
6.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)
物理学中把物体位置变化叫做机械运动。
2.参照物:
在研究物体的运动时,选作标准的物体叫做参照物。
参照物的选择:任何物体都可做参照物,应根据需要选择合适的参照物(不能选被研究的物体作参照物)。研究地面上物体的运动情况时,通常选地面为参照物。选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
3.温度计
温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。
常用温度计的使用方法:
电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速
2、基本规律:
电量平分原理(电荷守恒)
库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力)
电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)
电场力做功的特点及与电势能变化的关系
电容的定义式及平行板电容器的决定式
部分电路欧姆定律(适用条件)
电阻定律
串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)
焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围
闭合电路欧姆定律
基本电路的动态分析(串反并同)
电场线(磁感线)的特点
等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点
常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)
电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)
电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)
电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)
安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则
电磁感应想象的判定条件
感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线
通电自感现象和断电自感现象
正弦交流电的产生原理
电阻、感抗、容抗对交变电流的作用
变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题)
3、常见仪器:
示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
4、实验部分:
(1)描绘电场中的等势线:各种静电场的模拟;各点电势高低的判定;
(2)电阻的测量:①分类:定值电阻的测量;电源电动势和内电阻的测量;电表内阻的测量;②方法:伏安法(电流表的内接、外接;接法的判定;误差分析);欧姆表测电阻(欧姆表的使用方法、操作步骤、读数);半偏法(并联半偏、串联半偏、误差分析);替代法;电桥法(桥为电阻、灵敏电流计、电容器的情况分析);
(3)测定金属的电阻率(电流表外接、滑动变阻器限流式接法、螺旋测微器、游标卡尺的读数);
(4)小灯泡伏安特性曲线的测定(电流表外接、滑动变阻器分压式接法、注意曲线的变化);
(5)测定电源电动势和内电阻(电流表内接、数据处理:解析法、图像法);
(6)电流表和电压表的改装(分流电阻、分压电阻阻值的计算、刻度的修改);
(7)用多用电表测电阻及黑箱问题;
(8)练习使用示波器;
(9)仪器及连接方式的选择:①电流表、电压表:主要看量程(电路中可能提供的最大电流和最大电压);②滑动变阻器:没特殊要求按限流式接法,如有下列情况则用分压式接法:要求测量范围大、多测几组数据、滑动变阻器总阻值太小、测伏安特性曲线;
(10)传感器的应用(光敏电阻:阻值随光照而减小、热敏电阻:阻值随温度升高而减小)
5、常见题型:
电场中移动电荷时的功能关系;
一条直线上三个点电荷的平衡问题;
带电粒子在匀强电场中的加速和偏转(示波器问题);
全电路中一部分电路电阻发生变化时的电路分析(应用闭合电路欧姆定律、欧姆定律;或应用“串反并同”;若两部分电路阻值发生变化,可考虑用极值法);
电路中连接有电容器的问题(注意电容器两极板间的电压、电路变化时电容器的充放电过程);
通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题;(注意磁感线的分布及磁场力的变化);
通电导线在匀强磁场中的平衡问题;
带电粒子在匀强磁场中的运动(匀速圆周运动的半径、周期;在有界匀强磁场中的一段圆弧运动:找圆心-画轨迹-确定半径-作辅助线-应用几何知识求解;在有界磁场中的运动时间);
闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题;
两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况(左右手定则及楞次定律的应用、动量观点的应用);
带电粒子在复合场中的运动(正交、平行两种情况):
①重力场、匀强电场的复合场;
②重力场、匀强磁场的复合场;
③匀强电场、匀强磁场的复合场;
经过高三阶段系统的复习和训练, 同学们已经掌握了许多物理知识和规律, 也学到了不少的思维方法和技巧.那么, 如何利用最后两个月的时间, 使自己取得更好的成绩呢?
许多同学在最后阶段的冲刺复习中, 往往广泛地收集全国各地的模拟试题, 不分白天黑夜地做、做、做, 企图在茫茫题海中碰到高考题.一些同学则认为, 三年的高中, 特别是在高三的总复习中, 已经做了那么多的题目, 什么样的题目没做过, 在总复习的冲刺阶段还去做题已没有什么必要了, 因此一个劲的看、看、看, 试图通过“看”使自己见多识广, 在高考中来个超水平的发挥.
同学们.你赞成那种观点呢?
我觉得, 两种观点, 都不可取.光做题, 不回过头去总结归纳, 不认真进行反思, 不可能发生量变到质变的转化, 因而也就不可能上升为分析问题和解决问题的能力.而光看不做, 失去了许多发现问题、熟练技能的机会, 同样也不可能形成分析综合问题的能力.
那么, 在冲刺阶段的复习中, 应在哪些方面下功夫呢?
一、看看教材, 看看做过的试卷
1.看看教材
静下心来, 针对考试大纲中的知识条目, 认真阅读物理教材, 检查自己对书本知识的掌握情况.具体做法是:
(1) 看自己对各物理概念的定义、意义和各种表达形式 (文字表达、公式表达和图象表达) 是否完全掌握.因为物理概念是分析问题的出发点, 只有准确地掌握了物理概念, 才能鉴别是非, 解决问题.
例1 氢原子从 n=4的激发态直接跃迁到 n=2激发态时, 辐射蓝色光.则当氢原子从 n=5激发态直接跃迁到 n=2的激发态时, 可能发出的是 ( )
(A) 红外线 (B) 紫光
(C) 红光 (D) 射线
点拨:许多同学只注意到从 n=5激发态直接跃迁到 n=2的激发态时辐射出的光子的能量增大了, 而不注意各种电磁波产生的机理, 误选了 (D) .
(2) 看自己对各个规律、定理、定律的内容及适用条件是否切实掌握.
例2 关于电磁波谱, 下列说法中正确的是 ( )
(A) γ射线的频率一定大于X射线的频率
(B) 紫外线的频率一定大于X射线的频率
(C) 若某紫外线能使金属发生光电效应, 则所有的X射线均可使该金属发生光电效应
(D) 紫外线光子的能量较大, 它是原子外层电子受激发而产生的
点拨:电磁波谱中紫外线与X射线、X射线与γ射线间有重迭区域, 故 (A) 、 (B) 、 (C) 选项均错.
例3 氡的半衰期为3.8天, 若取8个氡原子核, 经7.6天后就一定剩下2个氧原子核.
点拨:用半衰期来描述放射性原子核的衰变的快慢程度, 只遵守统计规律, 也即衰变规律只对大量的研究对象成立, 故该结论是错的.
(3) 看自己是否将所学的知识系统化、条理化, 形成了合理的知识结构, 做到融会贯通.知识间是有机联系着的, 如果把知识割裂开来, 不知道知识间的来龙去脉、前因后果, 头脑里光剩下一些干巴巴的条文和零零碎碎的公式的堆积是没有意义的, 这也说明没有真正理解知识, 也就不可能在考试时迅速地提取所需的知识.
例4 边长为L的正方形导线框水平放置在空间均匀分布的、方向竖直、磁感应强度的大小按B=B0sinωt 规律变化的磁场中, 如图1所示, 问线框中产生的感应电动势的最大值是多少?
解析:若直接用法拉第电磁感应定律求解, 则在高中阶段由于受数学知识的限制将陷入“山穷水尽”的困境.但若抓住“磁通量的变化是产生感应电动势的根本原因”这一本质, 就很容易使我们联想到这样的情景:如图2所示, 边长为L的正方形线框在磁感应强度为B0的匀强磁场中绕轴OO′由图中位置开始以ω的角速度匀速转动时, 线框中产生的感应电动势是多少?
显然, 这两种情况中通过线框的磁通量都按Φ=B0L2sinωt的规律变化, 由法拉第电磁感应定律, 线框中产生的感应电动势也相同, 即:
ε=B0L2ωcosωt, 故εm=B0L2ω.
总之, 做到对考试大纲中要求了解的内容能否复述“是什么”, 对要求理解的内容, 能否说明“为什么”, 对要求掌握的内容, 是否懂得“有什么用”, 是判断一个人是否真正掌握所学知识的最具体的标准, 也是高考最后冲刺复习阶段中应该最为关注的东西.只有这样, 才能将所学的内容在自己的脑海中形成完整的知识体系, 发现自己知识的弱点、盲点, 以便及时进行补救.
2.看看做过的试卷
学习过程实质上就是与疑难、错误作斗争的过程, 化解疑难和改正错误的多少决定着学习进步的快慢.在第一、第二轮复习中, 我们做了大量的试卷, 每张试卷里肯定还有我们没有真正弄清的问题, 其中有些同类型的试题, 我们已经做了几遍还是错误不断.临考前我们不妨杀个“回马枪”, 翻开看看错误的原因到底在哪里?是概念不清, 还是规律用错或是方法不当.针对具体的“症状”, 及时进行诊治, 分析导致失误的主要原因, 以增强自己的防范意识, 减少失误, 避免重蹈覆辙.
例5 在纳米技术中需要移动式修补原子, 必须使在不停地做热运动 (速率约几百米每秒) 的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间, 为此已发明了“激光致冷”技术, 若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球, 则“激光致冷”与下述的力学模型类似.
如图3所示, 一辆质量为 m 的小车 (左侧固定一轻弹簧) 以速度 v0 水平向右运动, 一个动量大小为P、质量可忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短, 接着被锁定一段时间ΔT, 再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出, 紧接着不断重复上述过程, 最终小车将停下来, 设地面和车厢均光滑, 除锁定时间ΔT外, 不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间, 求:
(1) 小球第一次射入后再弹出时, 小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量.
(2) 从小球第一次射入开始到小车停止运动所经历的时间.
点拨:物理规律的选择, 跟对象是息息相关的.在明确对象的条件下, 根据对象的运动情境, 才能选择最佳的物理规律进行突破.本题中, 如果分别选择小球和小车为对象, 则由于它们间的作用力和反作用力遵守牛顿第三定律, 对它们分别运用动量定理就可以迅速获得问题的解决.也可以选用动量守恒定律来解决问题.
解析: (1) 选小车和弹簧组成的系统为对象, 则在小球第一次入射再弹出的过程中, 对小车由动量定理得:
-2p=mv1-mv0,
所以:
故小车减少的动能为:
(2) 在小球开始入射到小车停下来的全过程中, 对小车由动量定理得:
n (2p) =0- (-mv0) .
故小球重复入射的次数为:
所以, 从小球第一次射入开始到小车停止运动所经历的时间为:
二、切实提高应用物理知识解决实际问题的能力
从信息论的原理看, 学习主要由信息的输入、贮存与输出三个过程组成.信息的输入包括听课、阅读和理解, 信息的贮存靠记忆来实现, 信息的输出是指知识的再现和运用.三个过程关系密切, 缺一不可.但考试主要是通过信息的输出来实现的, 而现行的高考中信息的输出是通过笔试输出的.因此, 要提高考试成绩, 在平时的学习中就必须加强对知识输出的训练.
具体地说, 应该努力把握好以下几个方面.
1.树立稳扎稳打的意识
不做习题不能提高自己的学习水平, 也无法检验自己的真实水平, 但做题时千万不能陷入“题海”中.在冲刺阶段的复习中, 更不能花大量的时间去做偏题、难题和怪题, 而要在开阔视野、提高能力上下功夫.对求解的问题要进行认真的选择.对一些稍加思索就知道怎么求解 (包括会想、会说和会写) 的问题就不必花时间去求解了.有的问题, 可能一下子想不起来该怎么做, 对这类问题就应该认真对待, 要通过“认真审题→展示物理情景→分析物理条件→寻找物理规律→用分析法运用物理规律列出方程→联立方程求解→有些物理题还得进行必要的讨论”的策略进行具体细致的分析和求解.解后还要回过头来想想当初是卡在什么地方解不出来的.怎样进行突破才行.利用这样的方法, 我们可以在较短的时间内接触、掌握较多的物理解题方法和技巧.
例6 如图4所示, 倾角为θ=30°、宽度 l=1 m 的足够长的U形平行光滑金属导轨, 固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直.现用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量为 m=0.2 kg、电阻R=1Ω的放在导轨上的金属棒 ab, 由静止开始沿导轨向上移动 (ab 棒始终与导轨接触良好且垂直) .当 ab 棒移动2.8 m 时, 获得稳定的速度, 在此过程中, 电路中产生的焦耳热为5.8J (不计导轨电阻及一切摩擦, g 取10 m/s2) 求:
(1) ab 棒的稳定速度;
(2) ab 棒从静止开始至达到稳定速度所需的时间.
点拨:第 (1) 小题, 只要有受力分析和运动情况分析的意识, 在运用反馈网络进行情景展示的情况下是不难解决的.第 (2) 小题中, ab 棒沿斜轨道上滑的过程中, 由于磁场对它的力是变力, 因此运用动力学的思路或动量的观点都是难以突破的, 但由于拉力的功率恒定, 而ab棒克服磁场力所做功将其它形式的能转化为电能, 电能通过电流做功最终转化为焦耳热, 而ab棒获得稳定速度前电路中产生的焦耳热是已知的.因此, 可以运用能的转化和守恒定律解决问题.考生在审题时要心细如发, 而在宏观把握解题方向的过程中, 要机敏灵活, 在头脑中快速调动相关知识的过程中把握解题的方向.
解析: (1) 先由反馈网络展示物理情景:
可见, ab 棒最终作匀速运动.由分析法, 运用相应的物理规律可得:
联立方程, 代入数据可得:vm=2 m/s.
(2) 由能的转化和守恒定律得:
代入数据得:t=1.5 s.
2.切实把握好解题思路
复习时不要盲目做题, 要注意整理解题思路, 把握解题方向.一般可以看看复习课的听课笔记, 还有以前试卷中做错的题, 认真归纳一下在审题、确定研究对象、受力分析和运动情况分析、规律的选择时易犯的错误和应用规律时易犯的错误, 保证不再出现同样的错误.
错题分析分三个层次进行:首先, 弄清楚什么是对的, 什么是错的, 为什么;其次, 通过针对某个错误找出自己在知识背景上到底存在什么本质的问题;第三, 把握解题的思路和方法, 并对题目进行扩展或变形, 看看如果将题目的条件发生变化或已知条件和所求的量倒过来的话能否进行求解, 这道题与过去做过的什么题类似, 是否可以通过分析、归纳和总结, 抽象出一个求解这类问题的基本的模型或一种相对稳定的解题方法等等, 达到举一反三、触类旁通的目的.
3.掌握解题的规律和方法
许多同学拿到物理试题, 看到几个已知量和未知量, 就想找公式来套, 或企图用什么奇思妙解, 一锤定音.这是一种很不好的解题习惯.其实, 解题时, 首要的反应是常规的方法和思路, 通过认真读题, 尽可能画出草图, 先弄清楚题意.一般说来, 只要把问题的物理过程分析清楚了, 或分解为几个简单的子过程后, 就不难看出这个题目涉及到的是哪一部分知识, 然后再用相应的规律进行列式求解.
例7 一小圆盘静止在桌布上, 位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合, 如图5所示.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1, 盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度 a 将桌布抽离桌面, 加速度的方向是水平的、且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下, 则加速度 a 满足的条件是什么? (以 g 表示重力加速度)
解析:先用分镜头图展示清楚物理情景如图6示.
设圆盘质量为 m, 桌长为L, 在桌布从圆盘下抽出的过程中, 盘的加速度为 a1, 则由牛顿第二定律得:
μ1mg=ma1.
桌布抽出后, 盘在桌面上作匀减速运动, 以 a2 表示其加速度大小, 则
μ2mg=ma2.
设盘刚离开桌布时速度为 v1, 移动距离为 x1, 离开桌布后在桌面上再运动距离 x2 后停下来, 则由运动学公式得:v
盘未从桌面上掉下来的条件是:
设桌布从盘下抽出所经历的时间为 t, 在这段时间内桌布移动的距离为 x, 则由运动学规律得:
而:
联立以上方程得:
当然, 要想在考试的较短的时间内取得较好的成绩, 除正确理解物理概念, 熟练应用物理规律外, 还必须掌握一些基本的解题方法.如整体法与隔离法、特值法、图象法、极限分析法、等效替代法、类比法、逆向思维法等, 这些解题方法均应结合近几年的高考试题在临考前进行专题训练.
4.注重规范解题, 避免出现低级错误, 努力提高得分率
在高考“理综”考试中, 就物理单科来说, 试题量少, 从而使得每道物理题都具有较高的分值.因此, 解题规范性方面的要求较之以往的高考显得更加突出, 稍有不慎, 便可能造成较大的失分.以往的许多考生在高考答题时常常不使用题给的符号而乱用符号又不加说明;表述能力和论述能力欠佳;布列方程与运算过程混乱, 说理不清, 逻辑性不强;简单的运算错误很多.
建议在平时的训练中重视解题的规范化训练, 形成良好的解题习惯.同学们一定要做好以下几个环节:
(1) 根据物理情境设置题目中的物理量.解题中, 设置物理量时, 一般要求画出物理情境的示意图, 能够以图代设.题目中未给出的物理量 (中间变量) 要尽可能地设出, 避免“半路杀出个程咬金”, 应特别注意公式的符号要与题设中的有关符号一一对应, 避免不必要的丢分.
(2) 引入原始公式.明确你运用的是哪个规律?其原始表达式如何?
(3) 对原始公式的具体应用.即将物理情境与物理规律“挂钩”进行列式, 要注意以短式为主, 尽量不列长式, 可先列主式, 再列分式, 做到一个规律一个式子.
(4) 对最后的结果进行检查与说明.
“理综”考试中, 可以说几乎每位同学的时间都不够用, 惜时如金.同学们一定要从全局考虑, 应该先易后难, 各个击破.对于容易题, 势在必得;对于难题往往是遍地“黄金”, 能做一步就写一步, 抓住得分点.这样往往会产生意外的收获.
三、抓住关键, 把握好重点内容
1.处理好主干知识与非主干知识间的关系
这几年的全国“理综 (物理) 试题”较好地处理了主干知识与非主干知识考查要求方面的关系, 在物理试题中覆盖了力、电、热、光、原各部分内容中的主干知识.其中, 牛顿定律、动量及机械能守恒、电场和磁场、电路和电磁感应的规律始终是近年高考的热点.“理综 (物理) 试题”中, 振动和波、热、光、原内容各设置了一道选择题.
(1) 把握主干知识内容
对牛顿三定律及其应用、动量守恒定律、机械能守恒定律, 电路分析与计算、电场、磁场、电磁场基本知识、与变化的磁场有关的电磁感应现象、带电粒子在电场、磁场中的运动等主干内容可以通过专题复习的方法进行突破.譬如, 在复习过程中, 我们可以按照知识归类, 如以能的转化和守恒定律, 构筑一条贯穿整个中学物理的主线进行专题强化.也可以针对物理模型的类型和特点进行归整复习.
也要注重学科内知识的融合, 主要是力学、电学和原子物理的综合, 提高分析和综合问题的能力.
(2) 扣实非主干知识内容
热、光、原、振动和波等非主干知识内容, 由于出现的机会少, 遗忘得快.我们应该及时地把这些知识形成知识系统, 并通过把一些典型的问题、典型的处理问题的思路和方法尽可能使这些知识和规律在头脑中留下清晰的烙印, 把抽象的物理概念和规律与具体的物理现象和物理过程紧密地联系起来, 从而使各种抽象的知识变成可以感觉到的东西, 使自己头脑中的知识逐渐厚起来, 提高顺藤摸瓜的能力.
譬如, 在物理光学的复习中, 就应该抓住“光的本性的发展简史”这条主线构建知识网络 (如图7所示) , 运用“以题型为纲, 考点为线”的方法进行突破, 提高提取知识的能力.
2.把功夫花在重点、难点内容上
实验题要“求变化、重拓展”, 计算题要注重学科内的综合 (体现在知识内容的综合、研究对象的综合、运动过程的综合、能力要求的综合和解题方法的综合上) .“理综”考试中, 就单科来说, 题量少, 而又要体现能力立意的理念.因此, 考试大纲中有许多次要或较难体现较高层次能力的题目考查到的概率几乎为零.所以, 不可能出计算题的内容就不要进行这方面的训练.
3.注意典型模型的构建和迁移
不同的考生在物理建模能力考查的试题中会有较大的能力差异, 从而也就体现出较大的区分度.而一些在中学物理教学中常见的典型的物理模型也是高考命题中的重要素材, 尽管每次出现时由于命题者的刻意包装, 情境变了, 花样翻新了, 隐蔽性高了, 但在把握模型本质的条件下, 还是可以通过快速提取相关信息进行突破的.
例8 举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目.就“抓”举而言, 其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤.如图8所示表示了其中的几个状态.在“发力”阶段, 运动员对杠铃施加恒力作用, 使杠铃竖直向上加速运动;然后运动员停止发力, 杠铃继续向上运动, 当运动员处于“下蹲支撑”处时, 杠铃的速度恰好为零.从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8 s, 杠铃升高0.6 m, 该杠铃的质量为150 kg.求运动员发力时, 对杠铃的作用力大小. (g取10 m/s2)
点拨:在高考“理综 (物) ”考试中, 在处理联系实际的问题时要善于通过抓住主要因素、忽略次要因素的方法构建物理模型.中学物理中主要有对象模型和过程模型, 如质点、点电荷、单摆、弹簧振子等等都是对象模型, 而匀速运动、匀变速直线运动、自由落体运动、简谐运动等等都属于过程模型.在历年的高考“理综 (物) ”试题中, 第22题一般来说就考这种题型, 对知识和方法的要求不高, 主要考查考生分析处理实际问题的能力和建模能力.
解析:设杠铃到 b 处时速度为 v, ab 段高度为 h1, 全程 ac 段的高度为 h, 设全程 ac 段所用时间为 t, bc 段用时为 t2, 则对全程有:
所以
故 ab 段所用时间为:
t1=t-t2=0.65 s.
ab 段杠铃的加速度为:
对杠铃, 由牛顿第二定律得:F-mg=ma,
代入数据可求得:F=1845N.
例9 如图9所示, 一质量为0.4 kg、足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上, 细管内表面粗糙, 外表面光滑.有一质量为0.1 kg、电量为0.1 C的带正电的小球沿管以水平向右的速度进入管内, 细管内径略大于小球直径.已知细管所在位置有水平方向垂直于管向里的匀强磁场, 磁感应强度为1T, 取 g=10 m/s2.
(1) 当细管固定不动时.画出小球在管中运动的初速度与最终稳定速度间的关系图象 (取水平向右为正方向) .
(2) 若细管不固定, 带电小球以 v0=20 m/s 的初速度进入管内, 且整个运动过程中细管没有离开地面, 则系统最终产生的内能为多少?
点拨:考生必须具有受力分析与运动分析的意识, 要有模型的识别能力.本题考生如能抓住受力分析和运动分析展示清楚物理情境, 就很容易看清其实就是个“子弹打木块的模型”, 从而快速把握解题方向, 并运用相应的物理知识解决之.
解析:带正电的小球的受力图如图示, 特别要注意洛伦兹力的特点, 它要随速度变化, 从而导致支持力、摩擦力的变化.当洛伦兹力等于重力时摩擦力为零.此时, 小球和细管的速度保持不变, 达到稳定的运动状态.则:
当 qBv=mg 时,
(1) 当初速度小于10 m/s 时, 支持力方向向上, 并随速度的减小增大.所以最终小球的速度为0;当初速度大于10 m/s 时, 支持力方向向下, 并随速度的减小而减小, 当速度减小为10 m/s 时, 支持力、摩擦力都为0, 速度保持不变.所以, 小球在管中运动的关系图象如图10示.
(2) 因为初速度大于10 m/s, 所以小球的最终速度是 v1=10 m/s.设此时小球和细管的速度分别为 v1 和 v2.则由动量守恒定律得:
mv0=mv1+Mv2,
代入数据解得:v2=2.5 m/s.
由能量守恒定律得, 系统产生的热能为:
4.重视实验能力的培养
“理综”考试中, 对考生设计和完成实验的能力方面提出了明确的要求.“理综”实验考试的区分度很好.有关统计资料表明, 高考实验的难度系数仅为0.39左右, 对全体考生都有较好的区分度.大约有10.1%的考生不得分, 有70%左右的考生得分还不到实验题分值的一半.可见, 抓住对“全体考生都有很高区分度”的内容做充分的准备, 是很有意义的.
在高考中, 同学们最怕的就是“设计性实验”.其实, 设计性实验尽管要求考生自主地设计一个教材中没有的新实验, 但它所运用的原理、方法和器材都来源于教材中的学生实验.在解答物理实验题时, 要善于用联想与类比的方法看看高考题目与教材中的实验题是否有联系, 是不是教材中的实验题进行重组、迁移和替换有关器材后的产物.这就要求我们在平时的实验复习中必须弄清楚每个学生实验的目的、原理、设计思路、实验步骤、实验数据的实验误差的来源分析及减小实验误差的措施等等, 并可扩展到课堂演示实验中.如果考生对课本上的每个实验都了然于胸了, 设计性实验自然也就不再是难题了.
另外, 我们还要注意到, 物理学是以实验为基础的科学, “题”与“实验”是溶在一起的.用“构图”、“将实验问题转化为平常的物理题目”的策略, 是完成实验题的重要途径.通过尽可能地把实验题与物理题目联系起来的方法, 可以开阔实验思路, 迅速把握处理实验问题的方向.
(1) 通过联想的方法提高应变能力
例10 在复习打点计时器时, 我们可以有意识地进行思维的拓展.
(1) 打点计时器的纸带记录了什么物理量?
(2) 通过打点计时器的纸带可以算出什么物理量?各量是怎样计算的?
(3) 请你用联想的方法拓宽思路:利用打点计时器, 我们还可能测出哪些物理量?
分析: (1) 打点计时器的纸带记录了物体运动的时间、运动的位置和运动的位移.
(2) 通过纸带可以计算匀变速运动物体的加速度、在某时刻的速度和某段时间内的平均速度.
计算加速度时, 利用作匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位移差Δs=aT2, 其中T是时间间隔.为了充分利用数据和减小误差, 采用逐差法从所给的纸带中计算.所用公式为
计算瞬时速度时, 利用在匀变速运动中某段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的瞬时速度.即:
请你发散联想:
①打点计时器的纸带可以反映出运动学的所有物理量 (初速度、末速度、加速度、时间、位移) .
②如果把它与牛顿第二定律F=ma 结合起来考虑, 可以求出力F.
③如果把它与动能定理
④如果把它与动量定理I=mv2-mv1 结合考虑可以求出合外力的冲量.
⑤如果把打点计时器置于竖直方向使用, 则可以得到重力势能的变化量.
⑥用Δs=aT2可以应用于许多物理题的解答.如局部的闪光照片记录的落体运动、平抛运动, 许多有“等时间间隔”的匀变速问题等.它们大多是“只知局部求全局”的情境, 这类题目尽管带些迷惑性, 但只要把握了这种特征, 也就不足为怪了.
可见, 不可小视打点计时器的纸带, 一旦把它本身所反映的运动学各物理量与“力和运动”、“功和能”、“冲量和动量”结合起来考虑时, 可以包含许多信息.
请你回答:
这么丰富的信息都离不开对纸带的计算.那么, 请问:①由纸带计算加速度的“逐差法”你熟悉吗?②当某个实验需要测量速度时, 你会想到打点计时器吗?③当某个实验需要测量加速度时, 你会想到利用打点计时器吗?④利用打点计时器可以完成速度、加速度的测量.对此, 你有深刻的印象吗?
(2) 在对基本实验的复习中把问题引向深入
例11 利用“平抛”的原理, 可以测量物体的速度.那么, 是否可以用“平抛”的方法测出某弹簧的压缩量与弹性势能的关系呢?
分析:测量的原理图 (实验装置图) 如图11示, 测出若干组弹簧的压缩量与射程, 及小球的质量, 即可找出所求的关系.
这里, 我给同学们通过设计一个实验测量某物理量的问题提供了一个较好的范例.同时这种方法也是基本测量仪器是“一把尺子”所完成的实验.
(3) 对考试大纲指定的实验内容的复习中, 用类比的方法拓展思维的空间
例12 教材中“测金属线的电阻率”实验与2003年高考理综实验题 (原题见前面) 比较:
(1) 在电阻线长度的测量中, 以游标卡尺 (同时考读数) 替换了原来实验中的刻度尺和螺旋测微器;
(2) 在数据处理中, 以图像法置换了原来的计算法, 并对图像法处理数据进行了较为全面的考查, 但仍然是对基本方法的考查.
请你类比联想2005年高考试卷中“测量电源的电动势和内电阻”的实验, 与教材中的实验相比, 有什么不同.
分析:无非有两点差异:一是电压表和电流表的量程偏小, 二是多了个定值电阻.显然, 如果运用先将电压表或电流表进行量程扩大的方法把这个实验转变成教材中的实验的方法是行不通的.因为电压表是理想的, 电流表的内阻也未知, 但直接运用教材中的电路图时, 电压表的量程又不够, 而又只得用这些器材来测定, 怎么办呢?
考生无非考虑这样几个问题即可将此题回归到教材中的实验题: (1) 在原电路上作何改动? (2) 在列式计算上作了怎样的改动? (3) 怎样使用两电阻才可以减小测量误差?
善于把实验题与物理题目“溶”在一起考虑的学生很容易想到, 最好的办法就是先把题中的定值电阻当作电源的内阻, 这样一来, 问题也就迎刃而解了.
(4) 从设计测量某个物理量的实验入手培养和提高学生的实验素养
分析处理这类实验时, 关键在于先设法确定测量这个物理量的原理, 把物理实验问题转化为物理理论进行分析.
例13 请设计一个测动摩擦因数μ的实验.
分析:由公式 f=μN可见, 要测定动摩擦因数μ, 应该设法测出动摩擦力和正压力.测量力可以直接用弹簧秤, 滑动摩擦力则必须在物体的运动中进行测量.这样, 我们可以根据物理规律设计相应的方案进行测量.
(1) 利用“力和运动”中动平衡的原理设计实验 (教材中的实验) ;
(2) 利用“力和运动”中静平衡的原理设计实验;
(3) 利用“力和运动”中的非平衡态 (如匀加速直线运动) 的有关原理 (如牛顿第二定律) 设计实验;
(4) 利用“动量定理”设计实验;
(5) 利用“功能关系”的思路设计实验 (如用μ=h/s) .
从这个实验的设计中也可以看出, 实验能力的增强是建立在平时对物理概念和规律的理解和应用的基础上的.通过知识的重组、转换、迁移是快速把握和解决问题的重要途径, 许多初看似乎综合性比较高或相对来说比较新颖的物理实验都可以通过这种途径来突破.
四、应避免踏进几个应试的误区
1.忽视基础知识的复习和基本技能的培养
有些同学在复习过程中, 不看课本, 只埋头于复习资料中的题目, 认为只要会做题就行, 不用复习基础知识, 或认为最基本的东西已经懂了, 早就记在头脑中了.基本的概念没搞懂, 基本的规律没理清, 就忙于去做习题, 既浪费了时间又达不到应有的效果.其实, 考试中, 习题往往只是考查知识点的某个方面, 可以说是非常片面的, 不完整的, 如果只注重于做题, 往往可能是做了某方面的大量的题目, 还不能把握这个概念或规律的实质, 这样, 对知识的掌握来说, 就像盲人摸象对象的认识.各人有各人的看法, 而无法全面地把握“象”的整体形象.因此, 建议同学们在复习知识时, 要做到精细、全面, 只有这样的学习, 才能在无论做什么题目时, 不论这个题目考查什么物理概念的什么方面, 我们都能得心应手.快速地求得问题的解决.
2.喜欢做难题、怪题和有特殊思路的题
高考试题中, 难题只占很少一部分, 大约只占20% (难、中、易题的比例大约是2∶5∶3) , 并且基本上都是新题, 极少有老套子的题目, 对这些难题的求解, 一定要有悟性.没有悟性即使做了大量难题, 用了大量的时间, 在高考中也不一定能够得分.因此, 建议同学们在高考复习中少做难题, 当然, 不是说把这一部分题目放弃不做, 而是说做这类题时, 应注意解题思路的总结, 学会找出切入点.但我们也要注意到, 如果把握了最基本的思路和方法, 在高考中, 一题不剩地攻下了所有科目的中档题和基础题, 也即拿到了80%左右的分数的话, 既使难题颗粒无收, 也能考上个不错的重点大学了.
3.不注意自我检查, 弄不清自己的弱点、盲点在哪里?
有些学生, 习题做了一套又一套, 但考试成绩却还是没有提高, 或是成绩不稳定 (当然遇到自己掌握得比较好的考试内容时.成绩会稍好一些;遇到自己掌握得不好的内容时, 成绩就下降一大截.对于“理综”考试, 就单科来说, 就那么几个题目, 对于基础不够扎实的同学来说, 偶然性就更大了) .因此, 我建议同学们在复习时, 要及时进行全面地自我检查, 知道自己哪些方面掌握的好些, 哪些方面还应该加强, 力求使自己的知识结构完整全面, 知识线索清晰流畅, 争取在高考中取得良好的成绩.
五、注意考试策略的把握
1.巧用类比, 化解问题的难点
在理解和记忆有关知识时, 往往会发生“卡壳”的现象, 如果一味地强求结论, 有时会越想越不通, 从而造成很大的思想包袱, 甚至失去学习的信心.这时, 我们如果转个弯, 拉拉关系, 给生疏的知识找个熟悉的朋友, 把生疏的知识与熟悉的东西进行类比, 则往往可以达到“化难为易”的效果.
当发现知识对象的表述较为复杂或者不容易理解时.你就要在自己的大脑中搜寻, 看看是否有相同或相近的表述, 或者看看是否有相同的过程, 如果找到了相同的表述和过程, 就意味着给新知识对象找到了可以类比依托的“熟点”, 就成功地实现了记忆中难点的转化.
例14 在点电荷-Q产生的电场中的某位置, α粒子具有E0的动能即可逃离此电场的束缚.那么, 要使质子从该位置逃离此电场的束缚, 需要的动能至少为 ( )
(A) 4E0 (B) 2E0
(C) 0.5E0 (D) 0.25E0
分析:由于题意的叙述中, 模仿了“光电效应现象”中的语气, 使一些同学如坠雾里, 不知所措.其实, 仔细进行类比, 即可发现:α粒子也好, 质子也罢, 它在逃逸中需要从外界获取的动能都是用来克服电场力做功, 而α粒子和质子从-Q产生的电场中的相同两点中运动时, 电势差是相同的.这样一类比, 很容易选出答案为 (C) .
可见, 用类比法解决问题时必须寻找类比点, 在寻找的过程中, 就使自己的思维自动地进入一系列分析理解的过程, 从而在不知不觉中把机械记忆转变成了理解记忆, 把死记硬背转变成了有趣的创造性的智力活动, 学习就不再枯燥, 记忆也就充满了快乐.
2.合理联想.把握解决问题的方向
许多同学都会有这样的体会:昨天记住了的东西, 今天就丢到了脑后;复习时没有问题, 考试时却又想不起来.大有“书”到用时方恨少的感叹.为什么会这样呢?其中有个重要的原因就是在记忆的时候, 忽视了知识的整体性和系统性.存贮知识, 就像往布囊里放小球, 如果当时并没有把放进去的信息小球与什么别的东西串接起来的话, 再要取出这个小球时, 它就有可能滚到一个不容易找到的地方去.要想使知识存贮得进, 提取得出, 就要把记忆的目标对象穿套在自己已经掌握了的知识系统中.
另外, 对于需要记忆的东西, 先不要急于死记硬背, 可以先查查它的“身世”, 看看它的来龙去脉, 看看它的组合成分, 然后, 找到某种规律性的联系, 再通过联系把记忆对象推导出来.这样, 记忆在大脑中完成了联系推导的过程, 这犹如把记忆对象穿套在知识系统里, 回忆时也就不容易遗忘.
也可以抓住与问题对应的思维主线, 进行一系列相关联的、有指向性的联想类比, 也是突破“思维阻塞”, 把握解题方向的有效途径.
例15 一辆全由金属材料制作的装甲车的质量 m=4.0×103kg, 长为 l=6 m, 竖直方向最大跨度 h=3 m, 以 v=20 m/s 的速度在沿地球赤道的公路上行驶, 若考虑地球的自转, 而不考虑公转.则:
(1) 求它自东向西行驶与自西向东行驶两种情况下对路面的压力之差;
(2) 若已知赤道上地磁场的磁感强度B=0.32×10-4T, 求该车上的电势差.
分析:许多学生在求解第 (1) 问时, 不知从何下手.其实, 这也是个典型的联想类比题.只要运用“分析法”通过联想的方法把握问题线索进行层层设问: (1) 在考虑地球自转的条件下, 应怎样求出路面对装甲车的压力?——用圆周运动中的动力学规律求; (2) 为什么装甲车自东向西行驶与自西向东行驶两种情况下对路面会有压力差呢?——因为这两种情况中, 装甲车相对于地轴旋转的线速度不同; (3) 为什么装甲车相对于地轴旋转的线速度不同时, 装甲车对路面的压力会不同呢?——是由于圆周运动的动力学规律中的线速度是物体相对于圆心运动的线速度.
有些同学在求解第 (2) 问时, 也弄不清感应电动势的计算公式ε=Blv 中 l 到底是用题中 l 还是 h 代入计算?——其实, 只要认真去追问一下公式ε=Blv 中 l 的“附着条件”是“切割磁感线的有效长度”, 问题就迎刃而解了.
这种从问题情境入手, 步步进逼的联想, 往往可以轻而易举的抓住问题的内核, 求得问题的快速解决.
可见, 在分析具体问题时, 一个知识点呈现出来时, 先要分析问题的关键在哪里?有许多知识点本身不难理解, 最初的印象是一听就懂, 一看就明白.但是, 越是容易懂的内容, 越是容易被人运用机械记忆的方法记住的内容, 越是容易遗忘, 越是容易在紧要关头出问题.因此, 对那些容易懂也容易记忆的内容, 尽量不要用机械记忆的方法, 而要设法在知识内容中加进与其相似或相近的“提示点”进行联想.这样, 在回忆的时候, 只要触及到自己熟悉的“提示点”, 就可以想到相关的知识内容, 达到自我提示的目的.
3.积极进行重组尝试, 提高综合分析问题的能力
人类曾经取笑过猴子, 说猴子摘苞谷, 摘一个, 丢一个.其实, 人类也经常犯与猴子同样的错误, 人们在学习的时候, 经常是记住了这个又忘记了那个.
如果要我们替猴子出主意的话, 我们会说:“要使苞谷不丢, 有两个简单的方法:一是把苞谷装在一个筐子里, 二是把苞谷用线串起来.”那么, 人们自己应该怎么办昵?显然, 如果把一些知识点当作“苞谷”的话, 设法把它们串联起来, 就可以避免犯猴子的错误.具体方法是: (1) 把多个知识点列出来; (2) 建构一条知识主线, 把具有一定特征和规律的各个知识点穿成一条知识线, 就像一根链条一样把多个知识“苞谷”串联起来, 就会避免遗漏现象.也可以通过重新穿连知识线的方法, 重组知识信息, 使知识灵活起来, 达到“以不变应万变, 以静制动”的目的.
例16 由于地球表面存在大气层, 使太阳光覆盖地球面积与没有大气层时不同, 则有大气层时太阳光覆盖面积是较大还是较小, 地球某处清晨接收到的第一缕阳光是何种颜色 (设大气层为均匀介质) ( )
(A) 较小, 紫色 (B) 较小, 白色
(C) 较大, 红色 (D) 较大, 白色
分析:这个问题在检测中发现, 许多同学无从下手.殊不知, 这是把几个简单题揉在一起的组合题.这也是物理命题的常规方法.在处理这类问题时, 如果能抓住关键的信息, 对题中涉及的各种信息进行分解重组, 就可以迅速求得问题的解决.本题中, 包含的物理信息有: (1) 光的折射现象, 折射率的概念, 法线的概念和光的折射定律.当然这里还必须具有对问题进行抽象概括的能力:物理课本中只介绍了光在两种平面介质中发生折射的情形.从光发生折射的介质来看, 我们通常研究的问题也仅仅限于“光从空气里进入某种均匀介质时的折射情况”, 而本题中却要求处理光从真空中进入空气的情况, 而且两个介质的折射面还是球面.这就要求我们抓住“法线”这个概念的实质, 在抓住“折射定律”所反映的光的折射现象的本质的前提下去把握由此派生出来的概念的外延, 从而把握概念的外延, 抓住实质, 完成解题的任务. (2) 光的色散现象. (3) 具有用示意图表达问题情境的能力.显然, 在这个问题中, 构图的过程就是穿联知识点的知识主线.这个过程也可以使相关知识点的回忆、再认变得有效、快速和全面.
在本题的分析处理过程中, 只有在我们理解了“法线”的概念, 弄清了“折射率”、“折射定律”的实质, 能顺利进行构图 (如图12示) , 才能轻而易举地突破“光在球面介质中的折射”、“光在真空中进入空气”这些非本质因素的干扰, 顺利完成对概念、方法的迁移和重组过程, 从而一鼓作气地解决问题.正确答案为 (C) .
据报道, 人的90%以上的潜能都没有挖掘出来.人的潜能犹如一座巨大的智能金矿, 谁都想多挖一些智力黄金, 然而, 仅有想法并不能达到目标, 关键在于行动.心动不如行动, 我们在有计划、有目标的行动中, 一定会取得最终的胜利!
关键词:归纳;图象;数与形;形式与内容
中图分类号:G633.7文献标识码:A
文章编号:1003-6148(2007)10(S)-0044-3
在整个高中物理教材中,含有很多种不同类型和特征的图象,如直线型、正(余)弦型、抛物线型等,但都是孤立、零碎的,很少进行物理图象之间的相互转化,很少用物理图象解决物理问题。而无论是新的课程标准,还是新的高考要求,都明确规定学生应运用图象等工具解决物理问题。本文给出两种高中物理图象的有效复习策略:归纳图象,强调数与形的结合;识别图象,关注形式与内容的统一。利用图象,注重方法与策略的应用。
1归纳图象,强调数与形的结合
运用数学函数式和与其对应的图象来描述物理过程、揭示物理规律,是人们常用的方法。物理图象的建立,使人们在数与形的结合中,找到了一条研究和探讨物理问题的有效途径。整个高中物理教材中,有很多种不同类型和特征的图象,按图形可归纳如下几类。
1.1 直线型
在数学中归纳为一次函数,它反映变量函数成线性的变化关系。主要有:匀速直线运动的位移与时间关系S-t图象,匀变速直线运动的速度与时间的关系v-t图象,一定质量的理想气体状态变化的关系P-t图象、P-T图象、V-t图象,稳恒电路中的电压与电流的关系U-I图象等。
1.2正(余)弦型
如振动图线的y-t图象,波形图线的y-x图象,交流电的U-t图象,以及振荡电流的i-t图象和电量的q-t图象等。
1.3其他型式
如双曲线型:一定质量的理想气体在等温变化下的P-V图象等。抛物线型:如匀变速直线运动位移与时间的关系S-t图象等。共振曲线的A-f图象,分子之间的作用力F-x图象,电磁感应中的有关图象等。
2识别图象,关注形式与内容的统一
物理图象是形式与内容的统一体,是数学形式与物理本质的统一体。任何一个以数学图形展示的物理图象都有一定的物理意义,只有弄清图象的物理意义,才能正确客观地反映物质的运动变化规律。要认识图象的物理意义,必须要弄清物理图象的以下要素。
2.1要明确图象中坐标轴所表示的物理意义
物理图象一般建立在二维坐标系中,这时各坐标轴都代表一定的物理量,图象就表示这两个量之间的变化关系。许多物理图象形状虽然相似,但由于各坐标轴的物理意义不同而具有不同的含义。所以,分析图象首先应弄清各坐标轴的物理意义、单位、刻度等。
2.2要理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义
点:图线上的每一个点对应研究对象的一个状态,要特别注意“起点”、“终点”、“拐点”,它们往往对应着一个特殊状态。
线:表示研究对象的变化过程和规律,如速度与时间关系v-t图象,图象中的图线若为倾斜直线,则表示
物体做的是匀变速直线运动。
斜率:表示横、纵坐标上两物理量的相对变化率。常有一个重要的物理量与之对应,用于求解定量计算中所对应物理量的大小以及定性分析变化的快慢。如S-t图线的斜率表示速度的快慢,v-t图线的斜率表示加速度的大小,U-I图线的斜率表示电阻的大小。
面积:图线所围的面积常与某一表示过程的物理量相对应。如v-t图中的“面积”大小表示位移的大小,F-t图象中的“面积”大小表示冲量大小,而F-S图象中的“面积”大小表示做功的多少。
截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的大小,由此得到很重要的物理量,如“测定电源内阻和电源电动势”实验中,图线的纵截距的大小等于电源的电动势。
2.3会分析图象的极值和拐点
图象上的极值点,它可表明物理量的变化趋势,而图象上的拐点通常反映出物理过程在该点发生突变,物理量由量变到质变的转折点。所以,在物理图象中,物理量取值转化点的涵义非常重要。抓住物理量的变化趋势,突出其转化点的涵义,对物理过程的特征能做出准确判断。如分子力与分子间距离关系图,正弦函数的极大值、极小值等。
3利用图象,注重方法与策略的应用
应用物理图象解决物理问题,是学习和研究物理图象的最终目的。这是一个方法与策略的运用过程,它包括分析、解决和归纳总结问题等几个重要环节。利用物理图象能鲜明的表达物理量关系、深刻的揭示物理规律、直观的描述物理过程、明确的分析实验数据。
3.1明确表达物理量关系
物理图象的横、纵坐标反映了两个物理量最直接的也是最简单明了的关系,这有助于我们应用图象使解题过程得到简化。
例1一物体作匀变速直线运动,前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,求物体经过整段位移的中间位置时的速度。
析与解本题先要设法作出它的速度图象,由中间时刻速度等于整段的平均速度,可定出图1中的A、B两点,该运动的图象就是过A、B两点的实线,C对应中间位置,由于后一半位移的平均速度是前一半位移的平均速度的两倍,所以t1是t2-t1的两倍,由图中可知△AEC∽△BDC,即得
DCDE=DBAE=12所以可知 vc=5m/s。
3.2揭示物理规律
很多物理规律比较抽象,不够具体,学生理解起来比较吃力,如果运用图象解决能让抽象变具体,形象而直观,运用图象可以更深刻的揭示物理规律。
例2如图2所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图3中哪一种图线随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场力。
析与解圆环受磁场力,说明线圈中的电流是变化的,abcd中的磁场不是均匀变化,C、D错。圆环受磁场力向上,根据“阻碍”含义,线圈中的电流在减小,B的变化率应在减小,所以A对B错。
3.3直观描述物理过程
物理过程可以用文字表述,也可以用数学表达式表示,还可以用图象表示。而事实上,用图象可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征。利用图象描述物理过程一般包含两个方面:一是将物理过程表述为物理图象,二是从物理图象分析物理过程。
例3一颗速度较大的子弹,水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块,设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法正确的是()
A.木块获得的动能变大
B.木块获得的动能变小
C.子弹穿过木块的时间变长
D.子弹穿过木块的时间变短
析与解子弹以初速v0穿透木块过程中,子弹、木块在水平方向都受恒力作用,子弹做匀减速运动,木块做匀加速运动,子弹、木块运动的v-t图如图4中实线所示,图中OA、v0B分别表示子弹穿过木块过程中木块、子弹的运动图象,而图中梯形OABv0的面积为子弹相对木块的位移即木块长l。当子弹入射速度增大变为v0′时,子弹、木块的运动图象便如图4中虚线所示,梯形OA′Bv0B的面积仍等于子弹相对木块的位移即木块长l,故梯形OABv0与梯形OA′B′v0′的面积相等,由图可知,当子弹入射速度增加时,木块获得的动能变小,子弹穿过木块的时间变短,所以本题正确答案是B、D。
3.4明确的分析实验数据
用图象处理实验数据是物理实验中最常用的方法。它的优越性表现在能减少偶然误差对结果的影响,较方便地获得未经测量或无法直接测量的物理量数值。尤其是在实验过程中些数据不便于直接测量或无法测量时,用图象来处理要比用计算处理有效得多、方便得多。
例4用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,得到图象如图5所示,根据图线回答:
(1)干电池的电动势和内电阻各多大?
(2)图线上a点对应的外电路电阻是多人?电源此时内部热耗功率是多少?
(3)在此实验中,电源最大输出功率是多大?
析与解首先应识图(从对应值、斜率、截距、面积、横纵坐标代表的物理量等),理解图象的物理意义及描述的物理过程:由U-I图象知E=1.5V,斜率表内阻,外阻为图线上某点纵坐标与横坐标比值;当电源内外电阻相等的,电源输出功率最大
(1)开路时(I=0)的路端电压即电动势,因此E=1.5V,
由图线斜率的绝对值即内阻,有
r=1.5-1.02.5Ω=0.2Ω
(2)a点对应外电阻
Ra=UaIa=1.02.5Ω=0.4Ω
由面积差求得
Pr=IaE-IaUa=2.5×(1.5-1.0)W=1.25W
(3)电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时,此时路端电压U=E/2,干路电流I=I短/2,因而最大输出功率
P出m=1.52×7.52W=2.81W
总之,图象作为一种数学工具,它在高中物理学中的直接知识点是有限的,但作为一种重要的科学思维
其应用是广泛的。尤其最近几年,随着课程改革和考试改革的不断深入,应用图象等数学工具解决物理问题变得更加重要,图象的灵活应用已经成为高考的一个亮点,这必须引起我们的高度重视!
(栏目编辑陈洁)
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