⑴ 怎么学好高中物理
首先你要多读科普作品,看一些bbc、discovery的科普的节目。
李尚文 龙门书局 节选
高中物理对中学生来说是较为难学的一门课程,因为物理学是以“物质最普遍、最基本的运动”为研究对象,其包罗的知识和技能是十分广泛。就物理现象而言,从宏观到围观;就物理学说而言,从经典到现代;就研究方法而言,从观察、实验到猜想假说等。知识内容包括力、热、电磁、光、原子物理等庞大的知识体系,往往给初学者留下杂乱无序的印象。而且,物理又与数学、化学等学科密切相关。
一、 物理现象
物理理论是以具体的物理现象为基础的,物理学的研究是从对物理现象的观察、实验入手的,这就决定了学习者在学习物理知识时,必须先感知现象,继而“以物究理”。无论是学习新的知识还是运用已知的物理概念和规律去分析解决问题时,都要从物质对象在运动的外部特征和互相联系入手,弄清物理现象,在头脑中形成一幅有关过程的景象,这叫建立正确的物理图景。在数学中x、y代表什么往往完全没有必要追问,然而物理学中,必须先弄清楚每一个物理量代表的实在含义,s——物体位置变化及其方向(位移),v——物体运动快慢和方向(速度),方能深刻理解其内涵和物理量之间的关系。
1, 参与物
参与物是指参与所研究的物理现象中的物理客体。为了抓住现象的重要特征,舍弃次要因素往往要对参与物进行简化,称之为建立物理模型。
主要的物理模型有:质点和质点系、刚体、连续质点系(大量分子、光子、电子组成的系统)、场(引力场、静电场、磁场、电磁场)。
研究时,不仅要弄清参与物的类型,还要把握其物理性质或状态参量(速度、能量等),这样才能认清其宏观表征和正确选用有关的规律和方法。
2, 物理过程
物理过程是指参与物在物理环境中的运动(变化)历程。物理过程与现实运动过程不同,它是进行思维加工,抛弃非物理属性,忽略次要因素,建立理想化模型的过程。
主要物理过程:单一过程:可感知的;难以感知的
外显的;隐含的
变化迟缓的;短暂瞬时的
宏观的;微观的
组合过程:先后出现(有因果关系的;无因果关系的)
同时出现
不断往复出现(例:振荡电路)
分析物理过程时,有些是难以被感知的,隐蔽过程。例如置入静电场中的导体,不仅有“自由电子的定向移动” ,也有“电场重新分布”,这一更为隐含的过程。子弹高速击中木块,到两物体相对速度为零的过程中,有“内力做功”的隐含过程。
3, 物理状态
物体形态、运动状态、受力状态、平衡状态、热运动状态、带电状态、场的分布状态直至微观世界核外电子的受激状态。
二、物理概念
物理概念可分为以物理现象本质特征词表达的概念和需要一系列建立在量度基础上以符号和数学语言表达的量——物理量两大类。
重视词语形式定性表达的概念,例如:重心、平动、共振、光心、电场等。
物理量一般来说分为标量和矢量。标量仅有大小无方向。例如:温度、功、能,它们的正负不表示方向,运算遵从代数运算法则。矢量有大小和方向,如速度、力、电场强度等,运算遵从几何运算法则。
状态量和过程量。状态量,描述研究对象某时刻,处于某状态的物理量,如:即时速度,动能,动量,气体压强等。过程量是描述状态变化的量,总是与一段时间、空间间隔相联系。如:位移,功,冲量,热量等。
物理恒量:普适恒量:物理常数(引力常数、静电常数等)
非普适恒量:在一定物理关系式中(某物质的电阻率,滑动摩擦系数等)
暂时性的恒量:在特定条件下(平行板电容充电后电压,电量等)
理解物理量需要从六个方面去认识:1)引出目的,即这个物理量是描述什么的。2)量度法则,即如何定义这一物理量的数学表达式。3)单位换算。4)矢量还是标量。5)决定因素,即物理量之间的因果关系。6)测量方法,可以用什么仪器直接测量,需要注意什么,如果间接测量又如何操作。
三,物理规律
物理定律:从实验中总结出的客观规律。如牛顿定律、机械能守恒定律、动量守恒定律、欧姆定律、楞次定律等。
物理定理:运用数学或其他手段从定律得出的规律。例:动能定理、动量定理等。
物理定则(法则):为了帮助理解和便于记忆,用来表达事物内在联系并得到公认的方法。例:右手定则、平行四边形法则等。
物理原理:普通性的,最基本的规律。例:场的迭加原理等。
物理方程:理想气体状态方程、热平衡方程。
物理规律性知识:串联分压规律、电功率分配规律等。
掌握物理规律,首先要明确物理定律或规律研究的是什么。如牛顿第二定律揭示加速度受那些物理量的制约,即:a∝ΣF/m ,而F=ma是牛顿定律常用的公式形式。其次,明确定律的实验根据,必须重视对物理定律的验证实验,加深对有关规律的感性认识。第三,把握规律的“文字表述”、“解析代数式”和“函数图像”三种表达方式,并将三者有机融于一体。第四,明确物理定律的使用条件和使用范围。牛顿运动定理适于宏观低速,动量守恒定律适用于系统合外力为零,也可用于微观世界。最后,使用定律时要注意一些特征,比如:牛顿第二定律的“瞬时性”,部分电路欧姆定律的“对应性”。
物理学说:学术上有系统的主张或独到的见解。例如:分子运动论,分子环流,光本性说,原子核式结构学说等。
四,物理学体系及发展历程
中学涉及的物理学可分为六个体系
牛顿力学体系:亚里士多德——哥白尼(日心说)——开普勒(行星运动的开普勒三定律)——伽利略(自由落体实验)——牛顿(牛顿三定律,万有引力定律,定义质量、动量、惯性、力等,提出观察实验和数学两科学方法。)
热学体系
热现象的初期研究——热本性学说(能量守恒定律,分子动力论)——能量转化和守恒定律——热力学第二定律
电磁场体系
电磁现象的早期研究(对磁极,电性,导体,电流的获得等研究)——静电学定量研究(库伦定律)——电磁关系的发现(奥斯特实验,分子环流假说,安培右手定则)——统一电磁理论(法拉第电磁感应,麦克斯韦电磁场理论)
光本质体系
粒子说和波动说之争(牛顿和惠更斯,双缝干涉实验)——以太之争(波动的介质)——波粒二象性(光电效应,爱因斯坦的光量子理论)
原子物理
电子的发现和电荷测定(汤姆逊,油滴平衡法)——放射线的发现(贝克勒尔)——卢瑟福原子核式模型(α粒子散射实验)——氢光谱的发现——波尔电子跃迁理论——核结构学说与核能释放
相对论体系(爱因斯坦的狭义相对论,广义相对论)
如何学习物理
一,抓住物理现象的本质,去伪存真,化繁为简,揭示隐蔽过程。
二,剖析现象之间的内在联系和过程中的变化层次,抓住关键的“转折点”。
三,在解决问题时,横向扩展联系,抓住“结合点”
解题步骤
一,识物:参与物有几个?处于什么状态,几个过程?有无隐含过程?——建立物理图景
二,归理:运用概念、规律判断推理达到“异中求同”——洞察本质
三,理路:分析变化过程,剖析层次,达到“同中求异”,具体问题具体分析——确立思路
择法:物理方法,数学方法,经验推理,直觉判断。——优选方法
⑵ 高中的物理很难,该如何更好的掌握物理知识呢
很多同学提起高中物理,都会望而生畏,直呼太难了。有的同学甚至说,“高中就算选了物理学科,大学我也不要选了。”“我就捡了个笔帽,再抬头已经跟不上老师的节奏了”这些都是同学真实的心态。确实,物理想学好,的确需要付出很多的努力。
1.运动的合成与分解的思想。
运动的合成与分解的思想和方法是处理一个复杂的运动,特别是曲线运动时经常采用的方法。将复杂的、陌生的运动分解成两个我们学过的简单、特殊运动,这样便于问题的研究和解决。比如,平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动、小船过河问题分解成为船在静水中的运动和船不动水流的运动、牵连速度问题分解成为沿绳(杆)方向的运动和垂直于绳(杆)方向的运动,摆线运动分解成为匀速直线运动和匀速圆周运动,等等。在合成与分解中,平行四边形定则或者三角形定则扮演者重要的角色。合久必分,分久必合,在分分合合中,问题便得到了解决。
2.等效替代的思想。
等效替代法是研究物理问题常用一种方法, 它是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。掌握等效替代法及应用,体会物理等效思想的内涵,有助于提高考生的科学素养,初步形成科学的世界观和方法论,为终身的学习、研究和发展奠定基础。
高中物理中比较典型的等效替代思想内容有:质点、重心、理想气体、点电荷、平均速度(加速度、力等)、发电机模型、电动机模型、在处理复合场问题时的等效重力场、在分析复杂的电路问题时的等效电路图、等效电源电动势和等效电源内阻、电学实验中的等效替代法测电阻,上面提到的运动的合成与分解实际上也是一种等效的方法。
3.宏观微观结合的思想;
高中物理是研究物质的运动规律和基本结构的自然学科。在学习中,我们不仅要关注物体的宏观现象,更重要的还要看隐藏在宏观现象背后的微观本质,只有宏观表现和微观解释结合在一起,才能更全面、更准确地反映物体的规律和本质。在平时的练习中和高考中也很注重这方面内容的考查。高中这方面的内容很多,比较典型的有:电流的微观本质、安培力和洛伦兹力的关系、感生电动势和动生电动势的本质、电阻率的微观解释、电阻热功率的微观解释、气体压强的微观解释、光电转化装置工作的相关计算,等等。
4.微分求和的思想;
我们知道,高中物理在研究物体的运动时,多是特殊的运动,比如匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动等,对于这些特殊的运动,呈现出一定的规律,我们有相应的基本规律和公式来解决。但是,还有一些运动,比如一般的变速直线运动、一般的曲线运动,对于这样的运动,一般的规律便无能为力,微积分便能应付自如。微积分最重要的思想就是“微元”与“无限逼近”,好比一个事物始终在变化,你就很难研究,但通过微元分割成一小块一小块,那就可以认为是常量处理,最终加起来就行。在微分中,任何曲线运动都可以看成是直线运动,任何变速运动都可以看成是匀速运动。微积分学是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。无限就是极限,极限的思想是微积分的基础,它是用一种运动的思想看待问题。微积分堪称是人类智慧最伟大的成就之一。
在高中物理中,微积分思想多次发挥了重要作用,比如,相关图像中面积的物理含义、变力做功的计算、一些势能的计算、流体问题、动量定理在磁场和电磁感应综合问题中的应用,电荷量的计算,等等。
高中物理中接触的微积分还是比较基础的、初级的内容,准确的说,就是微元求和的思想方法,和真正意义上的大学高数中的微积分还是有区别的。
学无定法,但有常规。大家加油。
⑶ 请问老师,高中生做物理气体题时应怎样找思路谢谢
对于物理气体题:掌握与理解热力学公式PV/T=常数这是个关键。所以在应用这个公式的时候其实也不是很难,先是找准这个公式中不同温度所对应的气体的压强与体积为多少,这里千万不能搞混了,也不能乱代入。这个公式是用得最多,因为等式右边是个常数,所以对应一个温度时可以写一个,另外一个温度时又可以写一个公式,这两个公式那就会相等。高中其它的几个热力学公式其实都是由这个公式推导来的,记住这个就行了。
⑷ 怎么学好高中物理力学
高中物理怎么样?有哪些好的学习方法?
现在还有很多的小伙伴,都说对于高中物理这是难度比较大的学科,这就让物理成了很多的高中生成了心里的一种痛处,其实吧学习高中物理也是很简单的,只要你掌握好思路,培养好自己的学习习惯,让自己喜欢上这个学科,其实这还是比较简单的.
高中物理试卷
读好每一本教材,看好每一个单元,学会每一个小题,对于高中物理每一个练习都有关键的洞察力以及他的解决办法,可能他们所用的知识都是一样的,只要你记住一个定理就可以做很多类似的题.
⑸ 如何学好高中物理
一、力学
1、 胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2、 重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力)
3 、求F 、 的合力:利用平行四边形定则。
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围: ú F1-F2 ú £ F£ F1 + F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
(1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向
(2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零。(只要求了解)
力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1) 滑动摩擦力: f= m FN
说明 : ① FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
② m为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。
(2) 静摩擦力:其大小与其他力有关, 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比。
大小范围: O£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:
a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、 浮力: F= rgV (注意单位)
7、 万有引力: F=G
(1) 适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。
(2) G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。
(3) 在天体上的应用:(M——天体质量 ,m-卫星质量, R——天体半径 ,g——天体表面重力加速度,h-卫星到天体表面的高度)
a 、万有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G g = G
c、 第一宇宙速度
mg = m V=
8、 库仑力:F=K (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力)
9、 电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
(1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=qVB (B^V) 方向——左手定则
(2) 安培力 : 磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (B^I) 方向——左手定则
11、牛顿第二定律: F合 = ma 或者 ?Fx = m ax ?Fy = m ay
适用范围:宏观、低速物体
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性
(4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制
12、匀变速直线运动:
基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t + a t2
几个重要推论:
(1) Vt2 - V02 = 2as (匀加速直线运动:a为正值 匀减速直线运动:a为正值)
(2) A B段中间时刻的瞬时速度:
Vt/ 2 = = (3) AB段位移中点的即时速度:
Vs/2 =
匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 <Vs/2
(4) 初速为零的匀加速直线运动,在1s 、2s、3s……ns内的位移之比为12:22:32……n2; 在第1s 内、第 2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5…… (2n-1); 在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1: : ……(
(5) 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Ds = aT2 (a——匀变速直线运动的加速度 T——每个时间间隔的时间)
13、 竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为-g的匀减速直线运动。
(1) 上升最大高度: H =
(2) 上升的时间: t=
(3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。 从抛出到落回原位置的时间:t =
(5)适用全过程的公式: S = Vo t —— g t2 Vt = Vo-g t
Vt2 -Vo2 = - 2 gS ( S、Vt的正、负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度: V= Rw =2 f R=
角速度:w=
向心加速度:a = 2 f2 R
向心力: F= ma = m 2 R= m m4 n2 R
注意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。
(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。
(3) 氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供
15、平抛运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动
水平分运动: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
竖直分运动: 竖直位移: y = g t2 竖直分速度:vy= g t
tgq = Vy = Votgq Vo =Vyctgq
V = Vo = Vcosq Vy = Vsinq
在Vo、Vy、V、X、y、t、q七个物理量中,如果 已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。
16、 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t
(要注意矢量性)
17 、动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F合t = mv' - mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
18、动量守恒定律:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。 (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'或Dp1 =- Dp2 或Dp1 +Dp2=O
适用条件:
(1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但合外力为零。
(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。
(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
19、 功 : W = Fs cosq (适用于恒力的功的计算)
(1) 理解正功、零功、负功
(2) 功是能量转化的量度
重力的功——量度——重力势能的变化
电场力的功——量度——电势能的变化
分子力的功——量度——分子势能的变化
合外力的功——量度——动能的变化
20、 动能和势能: 动能: Ek =
重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关)
21、动能定理:外力所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合= DEk = Ek2 - Ek1 = 22、机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能
条件:系统只有内部的重力或弹力做功。
公式: mgh1 + 或者 DEp减 = DEk增
23、能量守恒(做功与能量转化的关系):有相互摩擦力的系统,减少的机械能等于摩擦力所做的功。
DE = Q = f S相
24、功率: P = (在t时间内力对物体做功的平均功率)
P = FV (F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比)
25、 简谐振动: 回复力: F = -KX 加速度:a = -
单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量、振幅无关)
(了解*)弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量、弹簧劲度系数有关,与振幅无关)
26、 波长、波速、频率的关系: V = =l f (适用于一切波)
二、热学
1、热力学第一定律:DU = Q + W
符号法则:外界对物体做功,W为“+”。物体对外做功,W为“-”;
物体从外界吸热,Q为“+”;物体对外界放热,Q为“-”。
物体内能增量DU是取“+”;物体内能减少,DU取“-”。
2 、热力学第二定律:
表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
表述二:不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化。
表述三:第二类永动机是不可能制成的。
3、理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2) 公式: 恒量
4、热力学温度:T = t + 273 单位:开(K)
(绝对零度是低温的极限,不可能达到)
三、电磁学
(一)直流电路
1、电流的定义: I = (微观表示: I=nesv,n为单位体积内的电荷数)
2、电阻定律: R=ρ (电阻率ρ只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关)
3、电阻串联、并联:
串联:R=R1+R2+R3 +……+Rn
并联: 两个电阻并联: R=
4、欧姆定律: (1)部分电路欧姆定律: U=IR
(2)闭合电路欧姆定律:I =
路端电压: U = e -I r= IR
电源输出功率: = Iε-I r =
电源热功率:
电源效率: = =RR+r
(3)电功和电功率:
电功:W=IUt 电热:Q= 电功率 :P=IU
对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =
对于非纯电阻电路: W=Iut > P=IU>
(4)电池组的串联:每节电池电动势为 `内阻为 ,n节电池串联时:
电动势:ε=n 内阻:r=n
(二)电场
1、电场的力的性质:
电场强度:(定义式) E = (q 为试探电荷,场强的大小与q无关)
点电荷电场的场强: E = (注意场强的矢量性)
2、电场的能的性质:
电势差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
电场力做功与电势能变化的关系:DU = - W
3、匀强电场中场强跟电势差的关系: E = (d 为沿场强方向的距离)
4、带电粒子在电场中的运动:
① 加速: Uq = mv2
②偏转:运动分解: x= vo t ; vx = vo ; y = a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁场
1、 几种典型的磁场:通电直导线、通电螺线管、环形电流、地磁场的磁场分布。
2、 磁场对通电导线的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定则判定;若B‖I,则力的大小为零)
3、 磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定则判定,但四指必须指向正电荷的运动方向;若B‖v,则力的大小为零)
4、 带电粒子在磁场中运动:当带电粒子垂直射入匀强磁场时,洛仑兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动。即: qvB =
可得: r = , T = (确定圆心和半径是关键)
(四)电磁感应
1、感应电流的方向判定:①导体切割磁感应线:右手定则;②磁通量发生变化:楞次定律。
2、感应电动势的大小:① E = BLV (要求L垂直于B、V,否则要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于计算瞬时值,②式常用于计算平均值)
(五)交变电流
1、交变电流的产生:线圈在磁场中匀速转动,若线圈从中性面(线圈平面与磁场方向垂直)开始转动,其感应电动势瞬时值为:e = Em sinωt ,其中 感应电动势最大值:Em = nBSω .
2 、正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用于计算电流做功,导体产生的热量等;而计算通过导体的电荷量要用交流的平均值)
3 、电感和电容对交流的影响:
① 电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频
② 电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频
③ 电阻:交、直流都能通过,且都有阻碍
4、变压器原理(理想变压器):
①电压: ② 功率:P1 = P2
③ 电流:如果只有一个副线圈 : ;
若有多个副线圈:n1I1= n2I2 + n3I3
5、 电磁振荡(LC回路)的周期:T = 2π
四、光学
1、光的折射定律:n =
介质的折射率:n =
2、全反射的条件:①光由光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。 临界角C: sin C =
3、双缝干涉的规律:
①路程差ΔS = (n=0,1,2,3——) 明条纹
(2n+1) (n=0,1,2,3——) 暗条纹
② 相邻的两条明条纹(或暗条纹)间的距离:ΔX =
4、光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 为普朗克常量,等于6.63×10-34Js, υ为光的频率) (光子的能量也可写成: E = m c2 )
(爱因斯坦)光电效应方程: Ek = hυ - W (其中Ek为光电子的最大初动能,W为金属的逸出功,与金属的种类有关)
5、物质波的波长: = (其中h 为普朗克常量,p 为物体的动量)
五、原子和原子核
1、 氢原子的能级结构。
原子在两个能级间跃迁时发射(或吸收光子):
hυ = E m - E n
2、 核能:核反应过程中放出的能量。
质能方程: E = m C2 核反应释放核能:ΔE = Δm C2
复习建议:
1、高中物理的主干知识为力学和电磁学,两部分内容各占高考的38℅,这些内容主要出现在计算题和实验题中。
力学的重点是:①力与物体运动的关系;②万有引力定律在天文学上的应用;③动量守恒和能量守恒定律的应用;④振动和波等等。⑤⑥
解决力学问题首要任务是明确研究的对象和过程,分析物理情景,建立正确的模型。解题常有三种途径:①如果是匀变速过程,通常可以利用运动学公式和牛顿定律来求解;②如果涉及力与时间问题,通常可以用动量的观点来求解,代表规律是动量定理和动量守恒定律;③如果涉及力与位移问题,通常可以用能量的观点来求解,代表规律是动能定理和机械能守恒定律(或能量守恒定律)。后两种方法由于只要考虑初、末状态,尤其适用过程复杂的变加速运动,但要注意两大守恒定律都是有条件的。
电磁学的重点是:①电场的性质;②电路的分析、设计与计算;③带电粒子在电场、磁场中的运动;④电磁感应现象中的力的问题、能量问题等等。
2、热学、光学、原子和原子核,这三部分内容在高考中各占约8℅,由于高考要求知识覆盖面广,而这些内容的分数相对较少,所以多以选择、实验的形式出现。但绝对不能认为这部分内容分数少而不重视,正因为内容少、规律少,这部分的得分率应该是很高的。
⑹ 高中物理3-3气体知识点总结
气体是普通高中课程标准实验教材的模块内容之一,为高考的知识点。下面我给大家带来的高中物理3-3气体知识点,希望对你有帮助。
等容变化和等压变化:
(1)Po/To=P1/(To-ΔT)
所以:P1=Po(To-ΔT)/To=Po(1-ΔT/To)
(2)h=Po-P1=PoΔT/To
(3)从上式可得:h是ΔT的正比例函数,所以这种温度计的刻度是均匀的。
理想气体的状态方程:
对于实际气体,R与压力、温度、气体种类有关。当温度较高、压力较低时,R近于常数。当T 较高,p→0时,无论何种气体,均有:
R =(pVm)p→0/T=8.314472J·mol-1·K-1
R=8.314472cm3·MPa·mol-1·K-1
R=8.314472*103dm3·Pa·mol-1·K-1
R=8.314472m3·Pa·mol-1·K-1
R=0.0820574587L·atm·mol-1·K-1(atm:一个标准大气压)
气体的等温变化:
1.温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。关系是t=T-T0,其中T0=273.15K,摄氏度不再采用过去的定义。
两种温度间的关系可以表示为:T = t+273.15K和ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
低温的极限,它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近,但永远不能达到。
2.体积。气体总是充满它所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
3.压强。气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。(绝不能用气体分子间的斥力解释!)
一般情况下不考虑气体本身的重量,所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。(例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。)
压强的国际单位是帕,符号Pa,常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)。它们间的关系是:1 atm=1.013×105Pa=760 mmHg; 1 mmHg=133.3Pa。
4. 一定质量的气体压强P 、体积V和温度T.当它们改变时,气体状态就发生了变化。
1、物质是由大量分子组成的
(1)单分子油膜法测量分子直径
(2)对微观量的估算
①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体)
②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量
Ⅰ.微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.
Ⅱ.宏观量:物体的体积V、摩尔体积Vm,物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.
特别提醒:
2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象)
(1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有空隙,温度越高扩散越快。可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间。
(2)布朗运动:它是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
(3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈。
3、分子间的相互作用力
(1)分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。
(2)分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小,随分子间距离的减小而增大。但总是斥力变化得较快。
(3)图像:
理解+记忆:
4、温度
宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系:
5、内能
①分子势能
分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。
②物体的内能
物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。(理想气体的内能只取决于温度)
③改变内能的方式:做功与热传递都使物体的内能改变
1、热力学第二定律
(1)常见的两种表述
①克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述):热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
②开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述):不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
a.“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助。
b.“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等。
(2)热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
2、能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变。
第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律;
第二类永动机:违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机.这类永动机不违背能量守恒定律,不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)。
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
⑺ 怎样学好高中物理
多做多记多练多学多问
人家写了点总结,你看看
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损´=(P/U)2R;(P损´:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
⑻ 物理该怎样学好
如何学好高中物理:
在高中理科各科目中,物理科是相对较难学习的一科,学过高中物理的大部分同学,特别是物理成绩中差等的同学,总有这样的疑问:“上课听得懂,听得清,就是在课下做题时不会。”这是个普遍的问题,值得物理教师和同学们认真研究。下面就高中物理的学习方法,浅谈一些自己的看法,以便对同学们的学习有所帮助。
首先分析一下上面同学们提出的普遍问题,即为什么上课听得懂,而课下不会作?我作为学理科的教师有这样的切身感觉:比如读某一篇文学作品,文章中对自然景色的描写,对人物心里活动的描写,都写得令人叫绝,而自己也知道是如此,但若让自己提起笔来写,未必或者说就不能写出人家的水平来。听别人说话,看别人文章,听懂看懂绝对没有问题,但要自己写出来变成自己的东西就不那么容易了。又比如小孩会说的东西,要让他写出来,就必须经过反复写的练习才能达到那一步。因而要由听懂变成会作,就要在听懂的基础上,多多练习,方能掌握其中的规律和奥妙,真正变成自己的东西,这也正是学习高中物理应该下功夫的地方。功夫如何下,在学习过程中应该达到哪些具体要求,应该注意哪些问题,下面我们分几个层次来具体分析。
记忆:在高中物理的学习中,应熟记基本概念,规律和一些最基本的结论,即所谓我们常提起的最基础的知识。同学们往往忽视这些基本概念的记忆,认为学习物理不用死记硬背这些文字性的东西,其结果在高三总复习中提问同学物理概念,能准确地说出来的同学很少,即使是补习班的同学也几乎如此。我不敢绝对说物理概念背不完整对你某一次考试或某一阶段的学习造成多大的影响,但可以肯定地说,这对你对物理问题的理解,对你整个物理系统知识的形成都有内在的不良影响,说不准哪一次考试的哪一道题就因为你概念不准而失分。因此,学习语文需要熟记名言警句、学习数学必须记忆基本公式,学习物理也必须熟记基本概念和规律,这是学好物理科的最先要条件,是学好物理的最基本要求,没有这一步,下面的学习无从谈起。
积累:是学习物理过程中记忆后的工作。在记忆的基础上,不断搜集来自课本和参考资料上的许多有关物理知识的相关信息,这些信息有的来自一题,有的来自一道题的一个插图,也可能来自一小段阅读材料等等。在搜集整理过程中,要善于将不同知识点分析归类,在整理过程中,找出相同点,也找出不同点,以便于记忆。积累过程是记忆和遗忘相互斗争的过程,但是要通过反复记忆使知识更全面、更系统,使公式、定理、定律的联系更加紧密,这样才能达到积累的目的,绝不能象狗熊掰棒子式的重复劳动,不加思考地机械记忆,其结果只能使记忆的比遗忘的还多。
综合:物理知识是分章分节的,物理考纲能要求之内容也是一块一块的,它们既相互联系,又相互区别,所以在物理学习过程中要不断进行小综合,等高三年级知识学完后再进行系统大综合。这个过程对同学们能力要求较高,章节内容互相联系,不同章节之间可以互相类比,真正将前后知识融会贯通,连为一体,这样就逐渐从综合中找到知识的联系,同时也找到了学习物理知识的兴趣。
提高:有了前面知识的记忆和积累,再进行认真综合,就能在解题能力上有所提高。所谓提高能力,说白了就是提高解题、分析问题的能力,针对一题目,首先要看是什么问题——力学,热学,电磁学、光学还是原子物理,然后再明确研究对象,结合题目中所给条件,应用相关物理概念,规律,也可用一些物理一级,二级结论,才能顺利求得结果。可以想象,如果物理基本概念不明确,题目中既给的条件或隐含的条件看不出来,或解题既用的公式不对或该用一、二级结论,而用了原始公式,都会使解题的速度和正确性受到影响,考试中得出高分就成了空话。提高首先是解决问题熟练,然后是解法灵活,而后在解题方法上有所创新。这里面包括对同一题的多解,能从多解中选中一种最简单的方法;还包括多题一解,一种方法去顺利解决多个类似的题目。真正做到灵巧运用,信手拈来的程度。
综上所术,学习物理大致有六个层次,即首先听懂,而后记住,练习会用,渐逐熟练,熟能生巧,有所创新?
状元谈物理学习
一、物理的学习是模块化的,共分四个模块:
1.对概念的理解,不能单纯地去背诵。面对一个新的物理量,重要的是要了解它在实际解题中作用。
2.概念的应用:理解概念之后,对它的应用就没有什么大的问题了。解题是,要抓住,每道题中的每一句话都是在给你条件,只要将条件与物理量相对应,然后代到相应的公式中,就可以解出答案了。
3.衍生
4.综合:物理的各个章节中,除了光学相对独立之外,其它都是联系很紧密的,必须注意将他们之间前呼后应起来。
二、如何做习题:
做习题特别是理科习题时,必须把握量与质的关系。主要抓做题的质量。“我”在高中期间从未买过习题,主要是做完书上以及老师给出的题后,总结出每道题的解题思路。解题的过程分为:
1. 分析物理进程:把过程抽象为物理量
2. 利用数学将题解出来
三、学习习惯:
1)上课应该认真听讲,至于学习方法,应该是让学习方法适应自己,而不是让自己去适应别人用起来好的方法。
2)做题的时候要多思考,多提问题。“我”做题的速度一向很慢的,但是每次做完题后,都看看是怎样得出的,看看对以后有什么可借鉴的,达到举一反三的效果,而不是做完后就置之脑后。这样,“我”考试的时候就快了,不象别人,到了考试的时候又去忙着推导。
3)要即错即问,多与老师、同学讨论问题,不要害羞。
4)复习要一遍一遍地反复复习。
5)对于参考书,成绩不是太好的同学,买的时候要找那些有解析、总结归纳比较好的书,而非是那种单纯给出答案的书。
高考状元谈物理学习与复习
尹鹏(北京大学生命科学学院生物化学及分子生物学系学生,河北省高考理科状元)
走过一年高三,对物理的学习和复习有不少体会,在这里想谈两点:一是如何读书,一是如何做题,希望能对高三的同学们有所帮助。
物理是一门理论性很强的学科,有众多的概念和规律。在高三复习中,课本应是我们的立足点。读书,一定要读透,不要只是走马观花、浮光掠影地翻一遍;也不要对知识死记硬背,生吞活剥。注意对知识的深入理解和领会:明确各个概念、公式和定律的内涵及外延;对一组相互关连的概念,分清主次,比较其相同点和不同点;对一组定律、公式,搞清其相互联系和前因后果……一方面要深入把握各个知识点、知识块;同时还应站在高处;把握整个物理知识体系,从整体上和相互联系上来掌握知识。整个物理体系,就像一座宏伟的大厦,内部有和谐、完美的结构,每个知识点都有各自的位置,它们背后有相互联系。归纳和总结的工作,对于理清知识脉络,在头脑中建立一个完整而和谐的知识体系是必不可少的,建议高三的同学能有一个总结本,用于知识的归纳和整理,相信这对大家的学习不无裨益。
一方面要立足课本,打好基础;另一方面还要注意进一步的提高,为了锻炼自己的物理思维,也为了提高应试能力,适量的习题是不可缺的。做题,要把握住两个字:一个“精”,一是“思”。“精”,主要对题目的选择而言,现在出版的物理习题、复习书数不胜数,这样多的书,必然是良莠混杂,高下不齐的。如果选了一本不好的习题书,埋头做下去,如同在一块贫瘠的土地上辛勤耕作,汗水洒了许多,收获却甚为廖廖,选择习题时,最好是请教一下老师或往届的学生,参考他们的意见,再根据自己的情况,做出适宜的选择。做题要注意“思”,“思”是贯穿解题的全过程的,在这里特别要谈一下很重要而又常被忽略的“题后思”,每道题都对应着一个或几个知识点,一种或几种解题方法,解完题后要想一想,如果这些知识点或解题方法自己掌握不好,那么在这个题上做一个记号,同时把这个知识点或方法总结到自己的笔记本上,如果这道题自己没能解出来,看过答案之后,自己最好再独立地解一遍,以便更深入的领会和掌握这种方法。选题要“精”,做题要“思”,若能把握住这两点,常能收到事半功倍的效果。
相信大家如果既能立足课本,打牢基础,又能巧妙做题,稳步提高,那么你们付出的努力必会得到相应的回报。
蔡明(北京大学物理系学生):
我从中学就对物理很感兴趣,高考以物理成绩满分考入北大物理系,下面就向大家介绍一下我对物理的学习方法和体会。其中的不足和错误之处在所难免,恳请广大老师和同学们批评指正。
要取得优异的学习成绩,关键在于有一个行之有效的学习方法。我认为,一个好的学习方法包括四个主要环节:预习、听课、复习、做题。下面分别介绍一下这几个环节。
首先要认识到预习的重要性。通过预习,可以抓住本节的难点,从而在上课听讲时“有的放矢”,主动地获取知识, 而且通过预习,可以培养自己的自学、理解能力和独立思考问题的能力,这也正是学习物理的目的之一。学物理不仅在于学习物理知识本身,更重要的是掌握物理的这一套分析问题、解决问题的能力。
预习并不是简单地看看书就完了,而是应当认真阅读课本,反复琢磨每一句话,仔细推敲各个物理定律,直到弄懂为止。实在不懂的,应当做好标记,这正是你上课听讲的重点。因此通过有目的地预习,可以变被动为主动,为牢固掌握知识打下良好的基础。听课是学习的最关键环节。
听课时,一是要注意教师强调的重点,这往往是各类考试的主要目标;其次要注意预习时标记的不懂之处。当教师讲到该处时,一定要仔细听,积极思考,一般来说是会明白的。如果实在还不懂,则不要思考过多而耽误听课,可以等课后再向教师请教。好记性不如烂笔头。上课除了认真听讲外,还要记好笔记。因为笔记往往是教师在多年的教学实践中总结下来的重点和难点的条理化、具体化,凝聚着教师的心血。此外,记好笔记,也便于复习时抓住重点。
听完课后,大脑中的知识点就像一个个漂亮的珍珠散落在地,必须通过“复习”这根线,把它们连成一串美丽的项链。复习时应当对照笔记上的重点,预习时的难点来仔细咀嚼课本,重要的物理概念、物理定律应牢记在心。复习时就不能像预习时那样只局限于本节,因为物理学中有许多规律是相似的,许多概念、定律都有着内在的联系,例如物体在重力场和电场中的运动,万有引力定律和库仑定律的平方反比性,波动和振动的联系与区别等等。这就要求我们在复习中要注意前后联系与沟通,从而更好地掌握它们的性质。
复习完后,并不是大功告成,你现在只是知道了物理定律,但它在具体情况下如何运用,运用时有何技巧,还有任何一个物理定律都有它的适用范围。超过这个范围,该定律可能就不成立了,就要用更精确的理论来代替它。这些你可能并不知道或不熟悉,这就得通过做题来巩固所学知识,运用物理定律解决实际问题,在做题中积累经验,熟才能生巧。我并不主张搞题海战术,而是应当少而精,多做几种不同类型的题。每次做题前要先认真审题,分清题型,从而找到适合于某类题型的通法,做到举一反三,触类旁通。
除了课本之外,还应当看一些课外参考书,它们对加深对物理定律的理解熟练运用是大有裨益的。在参考书的选择上,不应当选择那些习题集、习题选、题库之类,因为它们只有一个简单的答案,既没有思路分析,又没有定律运用,做对了答案也是食而不知其物,做错了更是不知道为什么。因此,要选择学习辅导,解题指导一类的书,它们往往有详细的解题思路分析和具体的解题步聚。因为同一道物理题,由于思考问题出发点不同,采用的物理定律不同,运用的数学手段不同,往往会导致解题过程繁简程度大相径庭,当你做完题后再看参考书的解法时,往往会发现一种更巧妙的思路、更灵活运用的物理定律、更有效的数学手段、更新颖的解题方法。这样每做一道题就会有很大收获。而且久而久之,总是接触新颖变通、灵活的思路,会使你思维开阔、脑筋更灵活。此外,最好把做题时遇到有关定律应用的类型及技巧和注意事项都补充到笔记上的相应章节,这样会使你在以后的复习中把它们都系统地纳入你的知识网中。
总之,预习是做一个准备,听课是获取知识点,复习则是将知识点联成线,做题是进一步把线复连成网,从而使知识融汇贯通。只有把握好学习的四个环节,才能在学习中得心应手,取得优异的成绩。
马经国(北京大学技术物理系学生)
我们学任何一门课程,既要靠老师“扶着走”,也要主动学会“自己走”。特别对于物理,自学更不可少。我们通常所说的预习,在一定程度上也就是自学。也许有人认为自己不具备自学能力,这不要紧,只要你有了对学习的兴趣,自学自然就有了动力,也就有了良好的开端。
一个人对某一学科的学习兴趣是后天养成的。实际上,我们可以由自学来培养自己的学习兴趣。自学,可以自己精读课本,也可以广泛涉猎课外书籍,扩充知识面。这样,自学既给我们带来了知识,又带来了兴趣。兴趣可以进一步促进学习,学习又为自学提供了基础,自学与学习可以互为补充,共同前进。
自学除了平时挤一点时间外,寒暑假是自学的好时机。一般来说,对比较集中的时间,要注意支配,充分利用;而零散的时间,主要用于搭配日常课程。自学的方法很多。总的来说,首先得要有一个自学计划,这是自学起步的关键。制定计划要讲究科学性:早期要着重于打好基础。注重自学课本;中期重于阅读一定数量的课外书籍,提高自己的能力素质;后期注意教材与参考书的结合,全面发展。一旦制定时间表后,不宜轻易更改,一定要实践一段时间,才能作出改动决策。面对繁重的学习任务,自学计划要有可行性,不要好高骛远,妄想一蹴而就。任何事物都有一个量变到质变的过程,特别注意循序渐进。要有“登山则情满于山,观海则情溢于海”的精神。
面对众多的刊物,一定选几本内容精彩的加以精读,如《中学生数理化》等,力争吃透它,达到触类旁通,举一反三。像那些有关物理学史的书,也可以浏览一下,对于培养兴趣还是有益的。
自学笔记在自学过程中也特别重要,最好物理科的笔记集中在一起,制成卡片,便于查阅、记诵。尤其对那些疑难点应有锲而不舍的精神,仰之弥高,钻之弥坚。记得一位物理学家说过:“遇到疑难既不要止步不前,也不要弃之不管,而应记录下来争取一条条解决。前边发现的问题,也许到后面就迎刃而解了,当大部分问题被你解决了之后,带给你的将是无穷的喜悦和信心。”对自学中发现不懂的东西要持乐观态度,学习上从没有平坦的大道,必要时可以向别人求助,脚踏实地地去解决每一个遇到的难题。
人生有涯,学海无边。只有自学才使我们真正懂得了学习的含义。自学与学习没有绝对的分界线,它们是事物联系的两个方面。因此,我们在注重搞好学习的同时,也应看到自学的能动作用。
吕志鹏(北京大学技术物理系学生):
有人曾说,优秀的物理学家同时也是数学家。这种说法有一定的道理,物理中有许多知识是需要严谨的数学来推理验证的。如果读者具备了一定的数学功底,学起物理来一定很容易。
物理的学习依靠记忆和理解,记忆是理解的基础,完全否定记忆是毫无理由的,也是学物理的弊端,当记忆牢固之后,必须要求理解,当对一个问题理解深刻后,今后遇到这类问题就会立即反应过来,不至于茫茫不知所措。
学好物理关键之一是画好示意图。文字总是比较抽象的,当解题者将对文字的理解转化为图表并体现出在整个物理环境中物体之间的关系,这样就等于解决了问题的一半。有人将受力图称为题眼实不为过,也无怪乎在高考之中受力图也有分的。画受力图的同时不能孤立图与的关系,要仔细分析全题,不能以偏概全,要深刻理解整体与个体的关系。
关键之二是做一定数量的习题。有人不提倡题海战术,我也不提倡,但做一定数量的习题对学好物理大有好处。多做习题不是重复上十几遍地做几道题,而是从题的本身发掘它的内涵,充分理解题所描述的物理环境是和什么定理、定律有关,应用什么样的方法来解决。解决物理问题的最好的方法是运用能量的观点(包括动量观点),因为自然界中几乎全部的物理现象都与能量或动量有关,用能量或动量的观点来解决物理习题会比其它方法简捷一些。但具体问题要具体分析,不能一味地追求能量或动量,能有什么方法解题就用什么方法,这样可能会省很多时间的。
关键之三要注重物理与数学的结合点。这一结合点往往是不等式、二次函数等。将这两个工具巧妙地用于解物理题上,可将一些毫无头绪的题目解得简单明了。
最后,学好物理要善于猜想。爱因斯坦曾说过:“想象力比知识更重要,知识是有限的,想象力是无限的,是社会进步的源泉。”其实,说得明确一些,猜想就是“蒙”,但不是瞎“蒙”,而是根据一些信息(能从题中得到,或由逻辑分析得出)来判断,这种方法主要是用于选择题的解答上。
胡湛智(北京大学技术物理系学生)
很多同学头疼物理,这多半是因为给了自己“物理难学”的心理暗示所致。说句实在话,物理在高中阶段不能说有多难,甚至可以说有点呆板记忆的味道。总结起来说也是几个板块:一是力学板块,二是电磁学板块,三是气体板块,四是光学、声学、原子理论初步等板块。前两个板块尤其重要,考题大多数出自这两块,第三板块常出现在把关题中也要充分重视,而第四板块的题常较容易,可以拣不少分,不应忽视。解物理题比较重要的是程序问题,做题时即使不明确写出程序,也应遵循“分析、列示、计算”的步骤,切莫乱了方寸。这么做的好处是使解题变得容易明白。复习物理的要点首要的是充分重视课本知识,除了跟上老师的步调外,自己一定要多钻研课本,课本上的思考题是复习的纲,再找一些考点解析,认真搞清每个概念、每个要求,并相应做一定数量的习题;其次也要特别重视画图的作用,画图有直观、简捷、明了等特点,常常是解题的好工具。物理图的直观性更强,更重要的是有些关系式必须通过图象来得到。
另外,老师讲解的综合性例题非常重要,要作详细的笔记并加以揣摩,因为这些题除了经过老师挑选具有一定的代表性外,常常是综合运用并考查了许多知识点,能起到一题覆盖一片的作用。平时可不断地做一些这类综合性强的题目,作为对自己一个阶段以来复习成果的检验。同数学一样,物理复习做题也要以基础题为主,难题适量。
伍天宇(北京大学物理系学生)
这一阶段,通常是各种练习、试卷纷至沓来,大量的习题令人眼花缭乱。面对“无边题海”何去何从?通常各人方法各异而效果也相距甚远。如果一味追求速度、题量,经常会陷得很深,成效却很浅,因此做题切不可一味贪多,以免“贪多嚼不烂”。一方面,人的精力有限,题海却无边,以有限对无边显然是不可取的;另一方面也没有那个必要,如果做了许多题,有做错的改过答案就扔到一边,匆匆赶做其它题,给自己造成了极大的心理压力,而且不能保证下次见到类似的题能迎刃而解不重犯错。做好了一些难题,花费九牛二虎之力后又放置一边,用不了多久自然会忘却,那些原来得到的巧解妙答也会失去应有的意义,因此,单纯追求数量,立志阅尽天下题是不可取的。我想,做100道类似的题的效用并不一定强于用100种方法解决同一道题(如果可能的话);做许多意义不大的题并不强于做几道有价值的题。做题的真正高效率应该是有所筛选,选取有价值有典型意义的题目,反复捉摸,选取不同的角度思考,从中提炼出一些思想方法,举一反三,有所联想,熟练掌握一些重要解题思想。
当然,必须补充的一点是理科的学习务必心到手到,放弃题海战术并不意味着不作适量的练习,因为不做适量的练习就无法提高运算能力和速度,无法锻炼人的思维的快速应变,如果以为光凭看就可以心领神会,取得好成绩,那可真是对理科学习的误会,那样只会有一个结果,就是对一个具体的问题感到似曾相识,甚至心下庆幸见过这道题却算不出准确的答案,缺乏规范的描述,追悔莫及。
既然明确了以上两点,我想把刚上高三时学校向我们推荐的经验之一,即建立错题本,现借花献佛推荐给大家。做法是将自己每次考试或自测中做错的题摘出,记录在一个专门的本子上以备复习之用。我觉得这条经验的确不错,我自己受益匪浅。反复研究自己的错误,可以发现自己知识结构的薄弱之处和思维方法的偏执不周全的地方,警钟长鸣,更能督促人不断进步。因此值得借鉴。但在实施过程中需要坚持不懈。另外,我认为要将全部错题摘录下来实在费不少精力,在紧张的复习中有时很难做到,因此我建议有选择的摘抄,只须选出确实有价值、值得日后再看的精品即可。“精”字非常重要。
楚 军(北京大学技术物理系学生):
物理同化学一样也是一门实验学科,但同化学相比,它的理论部分所占的比例要大出很多。所以学习物理也要从最基础的概念、理论着手,对物理概念尤其马虎不得,要仔细抠到每个字的含义,一丝一毫的错误都有可能导出完全相反的结果。但物理不同于数学,它毕竟是一门实验学科,对实际情况的想象有时对解题很有帮助。如果脑子中已有了正确的物理场景,那么解起题来就会事半功倍。所以明确的草图有时就成了解题的关键。物理是实验学科的特点决定了它不必每步都要有严密的数学分析,有时直接从物理学的角度反而更容易得出正确的解答。中学物理分为力热光电几大部分,每一部分都有自己的重点和思维方法,但其根本都是不变的,只要掌握了其中的要点,物理题其实很好解决。相比之下,我认为几部分中最重要的就是力学部分。因为在中学物理中,我认为力学是其它几部分的基础,不论解哪部分题,差不多都离不开力学,一些比较难的综合题也都是其它部分和力学的综合题。所以我认为,学好力学是学好中学物理的关键。老师总结的解力学题的步骤“先物体、查受力、分析运动、列方程,检验”,极其精辟,我用它解题几乎都是迎刃而解。我的物理成绩在各科中算是最好的,也是因为当初在学习力学时打下了良好的基础,以致于以后的学习都感到很轻松。实验也是很重要的。做物理实验前应认真预习,实验时要胆大心细,实验后独立完成实验报告。这一过程可以帮助自己更深刻地理解物理概念,以达到事半功倍的效果。物理学既有数学严谨的推导,又有实验学科来自实验的特点,两种思维方式在这里融汇贯通,很能开阔眼界,锻炼人的思维。这也可能是我喜爱物理的最大原因吧!
张雅丽(北京大学物理系学生)
物理,这是公认的最难的一门学科,因为它不仅建立在数学的基础之上,需要有坚强的数学后盾,还要求同学具备很强的过程分析能力。做物理题,首要的就是进行过程分析,只有把物理过程分析清楚,才能在此基础上进一步解题。如果你没有弄清楚它的来龙去脉,那么你根本无法继续解题,即使算出结果来了,那也肯定是错误的。怎样才能分析清楚过程呢?首先,你应该知道,物理中主要有几个大板块的内容,包括力学、热学、电磁学、光学、声学和初步原子理论,其中力学和电磁学既是重点,又是难点,必须给予充分重视。这两块内容的题目特别灵活,一般不易解答,而且在高考中所占的比例较大,很多同学对此感到头痛,其实只要抓住它的规律,它就会变得容易起来。规律的掌握,还是靠平时积累,尤其是在听老师讲课时,你要抓住他的解题思路,并和自己的思路进行比较,看看自己的思路哪 些地方是正确的,哪些地方是错误的,从而不断改进自己的思维方式。其次,物理考试中综合题较多,这就要求大家能够把几个板块的内容进行横向联系。大家可能一见到这类题就头晕,总觉得纠缠不清,因为它涉及的内容太多了,不易弄清楚,实际上,解这类题时,要注意把复杂的过程分解为若干简单的过程,再分别对这些简单的过程进行解答,这样,题目的难度就降低了。接下来,我们谈谈画图在物理考试中的重要性。对应于一个物理过程,必存在一个过程图,那么我们在分析物理过程的时候,何不借助于图形的帮助呢?一个清晰明了的过程图,能够帮助我们更清楚地看到整个过程,可以说是解物理题的一大法宝。如果我们在平时养成一个良好的习惯,每做一道题,第一步就开始画图,它就能逐渐变成一种习惯性的解题步骤,从而增强你的过程分析能力。最后,还应注意光学、声学和原子理论中一些看似简单而又不被人注意的概念、理论。这些东西虽然简单,但如果你没有真正了解它的内涵,做起题来也会觉得无所适从。相对而言,这部分是比较容易得分的地方,我们只需花不多的时间,就可基本上掌握好,所以,应该花的时间我们不吝啬,争取做到没有知识上的漏洞。
⑼ 怎样学好高中物理
高中物理学习方法(一)总论
“物理”可以说是许多同学学习的过程中最感困难的科目之一,究竟它是“悟理”还是“雾裏”呢?这个答案除了取决于对自然现象的领悟程度之外,更重要的是要有正确的学习方法,错误的方法不仅感受不到物理之美,更会把物理视为畏途。
在有了这些年的教学经验之后,我先大致把几个学生常犯的错误列出,供往后的学习者参考,希望大家能引为前车之鉴。
1. 物理不是一堆公式的组合:因为我们的基础教育对‘概念’的学习并不太重视,导致很多同学误以为自然学科就是代入一堆公式所得到的答案,所以导致同学以为只要认真地把各种题型多加练习,就可以得到高分;这样的观念即使因此在各种考试中获得很好的成绩,却没有真正学到科学的态度及方法,对往后高等教育(大学及研究所)的学习不仅没有帮助,更会受到阻碍。
2. 物理不是多算题目就好:有些用功的同学花在物理上的时间非常惊人,却只是在多练习题目,这是过去升学导向的学习方式所造成的,但这也扼杀了同学们的思考空间,只要观念够完整,算十题也比算一百题有用。
3. 物理不是片片段段的知识:物理的发展有很长远的历史,至少一些重要的人物也是出现在近四五百年内,这些科学家绝对不是凭空想象就能得到物理定律及公式,任何定理及定律都一定有它发展的起源,但是却很少有同学愿意花时间去深入了解这些发展历史,所以对大部分同学而言,物理各章节之间的关联性并不大,似乎拆开来独立学习也无所谓,所以当我们问及整体物理概念时,绝大部分的学生都无法完整回答。
4. 物理不是已经发展完成的学科:有些同学把物理课本当成圣经,以为学好这些就能考上大学,然后找到理想的工作;事实上,高中部分所学的物理只在大一的普通物理还勉强用得上,但是到更高年级的学科(不论理科或工科),这些就毫无用武之地了;所以平时多看一些课外相关的书籍,或上网查一些相关的资讯,都能获得许多更新的讯息,既有趣又顺便了解最新的科技发展,也可以为往后的生涯发展作一些规划,何乐而不为呢?
5. 物理不是只靠数学而已:当然,学习高中物理必须要有一些基本的数学基础,但是所用到的数学通常不会很难,毕竟数学是一切科学之母,物理却是自然科学之母;有些同学因为数学成绩不好,就认定自己的物理一定学不好,这样先入为主的观念会导致对物里的恐惧感,当然无法学好物理。
6. 物理千万不能依赖参考书:坊间的参考书玲琅满目,大多都把物理的观念做好整理,让同学在学习时只要简单的看一下,就能够赶快进入解题的程序,这样的思考逻辑也是台湾急功近利的观念所养成的,难怪乎台湾的物理基础教育无法提升。
7. 物理不是在脑中建立题库:这是学习所有自然学科时的通病,有些同学当看到题目时,都先思考过去作过的题目是否有类似题,然后再套入公式求解,殊不知物理虽然只有少数几个观念,却因为自然界变化万千,能够出题的类型当然也有许多变化,套用电脑的语言来说,与其把所有题目存放在硬盘(HD)再做搜寻的工作,不如把重要观念放在快取记忆体(RAM)中,要来得清楚、迅速,负担也轻得多了。
讲了一些负面的物理学习方法,接下来再提一下我对同学学习物理的一些建议,这是包含我个人的学习及教学经验得到的结论,提供大家做参考:
1. 精读课本:有些老师上课会使用参考书或讲义,因为这样上起课来轻松又有效率,学生也不用费时去整理重点,这样的结果导致同学都不爱看课本,甚至会觉得看课本很浪费时间;但是课本却是同学自学时最重要的资料,课本的作者(各版本都相同)花了很多心血在做概念的叙述,从预习、上课到复习对学生都有很大的助益,为了减少对老师的依赖,建议同学一定要详细阅读课本内的叙述,学习自己划记、整理重点,在不看解答的情形下,把习题好好做一遍,这样的效果远比花钱买讲义、参考书来得有用。
2. 阅读相关课外资料:课本因为受到篇幅的限制,没有办法详细讲述每个概念的发展过程,此时阅读课外资料就能补强这部分的弱点;另外,物理许多新的发展都是现在进行式,从这些最新的科技应用可以让同学了解学习物理的用处,提升对物里的兴趣,甚至可以跨越现在的学习范围,先进行一些小的研究计划,不仅可以增进实力,还可以借此参加各种比赛或展览,对往后的升学之路有绝对的帮助;眼光若放得更远些,这样对往后的生涯规划也能提供良好的参考。
3. 熟记并了解概念的真实意义:物理的学习过程中,最重要的往往是那几句简单的定义、定律叙述,对同学而言,大都觉得那是单调、枯燥而乏味的,因为没有看到数字心中似乎就不踏实,举个例子来问:有多少同学能够确实说出速度、平均速度、瞬时速度的定义及差异?绝大部分的同学就只会回答:“距离除以时间就是速度”,这个概念还停留在国小的程度;再举个例子:有多少同学能够详细叙述牛顿三大运动定律?什么是动量?为什么动量会守恒?这些动力学的基本概念影响着整个力学的学习过程,与其强记一些公式、题型,不如把这些概念内化成自己的基本知识,就像武侠小说中所说,当武功练至高层时,通常是无招胜有招。
4. 多问师长:经过前面的叙述,好像物理自己学就可以了,这是错误的想法,因为在学习的过程中经常会有自以为是的时候,切记,没有一本书是圣经,我们在阅读完每一本书的叙述之后都必须保持一份质疑的警觉,不一定是书中的叙述有错,也有可能是自己的理解出了问题,所以通过和师长的讨论可能可以防止这一类的错误;此外,也可以经由师长的建议,得到更多的相关资讯,所以我很建议将研究所的“师徒制”用在高中,借着更深入的讨论才能学到完整的知识,也能够在离开学校之后继续自行学习。
5. 多帮助同学解答问题:所谓“教学相长”,当我们和同学讨论问题时往往能够找出问题的症结,在帮助别人解答问题时,也能够切实的了解自己是否真的了解透彻;再者,为同学解释时也可以顺便训练自己的表达能力,这在台湾现今的教育训练中极为缺乏,不是说不完整,就是词不达意;看看西方国家一些大师级的人物,他们都能把复杂的观念用浅显的语句来表达,让听者或读者很容易心领神会,反观台湾的教师,常常不去理会学生的吸收能力,反正学习是学生自己的责任,这样的教育方式怎么能够将学生带入知识的殿堂呢?
6. 自己做总整理:由于许多同学喜欢片片段段的读书,很难有连贯的思考,我建议同学在详细读完一章节之后能够阖起书本,自己整理一些重点,然后再翻开书本对照看看,是否有哪些部分漏掉了,通常那些部分就是最常忘记的地方;当读完一个大段落时(例如整个力学、电磁学等等),再一次自己做总整理,就像瞎子摸象一般,有时候太靠近了反而看不到全貌,当我们跳到距离较远的地方,反而比较能够了解真实的意义;另外,自己做整理还有一个好处,那就是学会作笔记,这对将来高等学府的学习效果绝对有正面的助益。
接着要在同学学习物理之前,避免大家陷入瞎子摸象的情形,教师有义务为同学们先介绍这只大象的全貌,然后再一一介绍大象的每一个部分;高中物理主要分成五大部分,分别是力学、热学、光学(或含波动学)、电磁学及近代物理,等到上了大学,分类的方法就不一样了,甚至上了研究所,物理的基础知识被分为四大力学,分别是古典力学、电动力学、统计力学及量子力学,所以每一个阶段都有不同的分类法,千万不要认为现在所学的物理就是全部,事实上现在所学的物理只能说与大一的普通物理学很类似,大二之后就几乎用不上了,接着我们把五大部分作个大概的介绍,其馀的内容再由以后的单元介绍。
一、 力学:主要讲的是牛顿力学,先讲运动学的原因是因为它只包含了长度与时间两个基本量,再介绍静力学,讨论平衡时的条件,最后就是整个动力学,它包含了牛顿的三个运动定律、质量、动量、牛顿的万有引力定律、能量等等概念,是所有物理学的基础。
二、 热学:高中的热学大部分很浅显,引进温度这个概念,介绍热量、热容量、比热、热膨胀系数等定义,但是较难的部分是理想气体方程式与微观的气体分子动力论,这部分运用到牛顿力学来描述理想气体的情形,也解释压力、体积及温度这些巨观量的组成原因。
三、 光学:分成几何光学及物理光学两大部分,几何光学主要谈的是国中曾经学过的反射及折射,只是加入较复杂一点的计算而已,物理光学就必须要用到波动的概念,借由波动学来讨论光的干涉及绕射现象。
四、 电磁学:介绍电与磁的现象,电与磁不像质量可以看的见,所以电磁学就直接从库仑定律(力)开始介绍,接着介绍电场、电位能、电位这些基本量(静电学),再讲电流、电阻、电压、焦耳定律、电功率等等生活上常用的量;再来就是讨论电如何产生磁场,以及磁场变化如何产生电动势,这些在国中就完全没听过了。
五、 近代物理:简介一些十九世纪末到二十世纪初期的物理发展,主要讨论的是量子力学的发展过程,也些微讨论到相对论的基本假设,算是在讲物理的发展史,只是新教材多了电子学这个新题材,这在介绍半导体的作用原理,只作定性的叙述,不作定量的计算。
或许有些同学会觉得反正如果不念物理系,上了大学就不太用得到物理了,这是错误的观念,试想,如果真的是如此,那为什么教育专家都要把物理放在高中课程内,而要求所有理工类科的学生都要学习;其实,所有学科中最重要的基础是逻辑,而数学是把逻辑用科学的角度所延伸出来的学科,物理真正的用处并不只在那些定理、定律的推导,而是把自然现象用科学的方法(数字)加以整理、归纳,这中间的过程才是最重要的,希望大家能学完整个物理之后,再回过头来看看这句话,相信你也会有所体会的。