① 如何看和分析初中物理电路图
串联十分简单.并联电路首先要找干路:从正负极出发,顺电线找直到分叉的一段就是干路,从干路分出去后的支路,要把它看成单独的串联电路.混联比较复杂,也是先找干路,可能干路有用电器,不管它,直到分出支路后各个击破.
电压表是测用电器两端电压的,电压可以想象成是某种压力,它推着电往前运动,才形成了电流,所以用电器两端是有电压的,要测这两端电压,必须把电压表并联到用电器两端,因为并联时,支路电压相等,而电压表与用电器各在支路,因此电压表测的电压就与用电器两端电压相等.
看电压表是测什么的,就看连电压表两端的导线并到(连到,接到)哪个或哪些用电器的两端,换句话说,也就是看电压表两端导线把哪个或哪些用电器包起来了.
电流表是测电路中电流大小的,电流表要串联到电路中是因为串联电路中的各处电流相等.
看电流表是测什么的,就是看电流表与哪个或哪些用电器串联,换句话说,就是看电流表与哪个或哪些用电器在一条直线上,切记不能分叉,电流表只测一条支路电流.
电流表的用法:“+”入“-”出
与被测电路串联
不能超过量程“0--0.6”每小格0.02A,“0--3”每小格0.1A
电压表的用法:“+”入“-”出
与被测电路并联
不能超过量程。“0---3”每小格0.1V,“0---15”每小格0.5V
还要强调一点,做习题时,应该画出对应的电路图
② 物理的电路图怎样画啊
怎样画物理电路图
画电路图首先克服怕难思想,然后要掌握方法。
画电路图题型大约可分为以下几种:
1、看实物画出电路图。2、看图连元件作图。3、根据要求设计电路。4、识别错误电路,并画出正确的图。一般考试就以上四种作图,下面就它们的作图方法详细说明。
(一)看实物画电路图,关键是在看图,图看不明白,就无法作好图,中考有个内部规定,混联作图是不要求的,那么你心里应该明白实物图实际上只有两种电路,一种串联,另一种是并联,串联电路非常容易识别,先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。明确每个元件的位置,然后作图。顺序是:先画电池组,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并在被测电路两端。对并联电路,判断方法如下,从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字,(遇到电压表不理它,当断开没有处理)用两支铅笔从分点开始沿电流方向前进,直至两支笔尖汇合,这个点就是汇合点。并标出中文“合”字。首先要清楚有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。特别要注意分点到电源正极之间为干路,分点到电源负极之间也是干路,看一看干路中分别有哪些元件,在都明确的基础上开始作电路图,具体步骤如下:先画电池组,分别画出两段干路,干路中有什么画什么。在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,铅笔作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
(二)看电路图连元件作图
方法:先看图识电路:混联不让考,只有串,并联两种,串联容易识别重点是并联。若是并联电路,在电路较长上找出分点和合点并标出。并明确每个元件所处位置。(首先弄清楚干路中有无开并和电流表)连实物图,先连好电池组,找出电源正极,从正极出发,连干路元件,找到分点后,分支路连线,千万不能乱画,顺序作图。直到合点,然后再画另一条支路[注意导线不得交叉,导线必须画到接线柱上(开关,电流表,电压表等)接电流表,电压表的要注意正负接线柱]遇到滑动变阻器,必须一上,一下作图,检查电路无误后,最后将电压表接在被测电路两端。
(三)设计电路方法如下:
首先读题、审题、明电路,(混联不要求)一般只有两种电路,串联和并联,串联比较容易,关键在并联要注意干路中的开关和电流表管全部电路,支路中的电流表和开关只管本支路的用电器,明确后分支路作图,最后电压表并在被测用电器两端。完毕检查电路,电路作图必须用铅笔,横平竖直,转弯处不得画元件,作图应规范。
(四)识别错误电路一般错误发生有下列几种情况:
1、是否产生电源短路,也就是电流不经过用电器直接回到电源负极;
2、是否产生局部短接,被局部短路的用电器不能工作;
3、是否电压表、电流表和正负接线柱错接了,或者量程选的不合适(过大或过小了);
4、滑动变阻器错接了(全上或全下了)。
③ 高考物理实验方法,七种主要方法
物理实验用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验,以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。我整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。
高中物理实验七种主要方法
1、控制变量法
在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。
如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。
2、等效替代法
某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。
如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。
3、累积法
把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。
如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。
4、留迹法
有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。
如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。
5、外推法
有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。
例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流。
6、近似法
在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。
7、放大法
对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。
高考物理实验题提分技巧
提分技巧一 明确一个实验的三大知识主干
在新课程高考形式下,不能认为一个实验只不过是读数或实验原理的理解或实验的操作,更不能认为就是数据的处理与结果分析,而应该认识到一个实验是基本仪器的使用、实验的设计、实验数据的处理与实验结构的分析三个有机体的合成.这三大部分便构成了一个实验的三大知识主干.主干知识向来是高考大舞台中的重要角色,一直受到命题专家的青睐.对于一个实验的三大知识主干要有明确的认识:
1.基本仪器的使用
基本仪器的使用是实验考查的基础内容,无论是实验的设计还是实验结果的分析,往往都涉及基本仪器的使用,所以一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等,在近几年的高考中不断出现,长度和各电学参量的测量及相关仪器的使用是考查的热点,在复习时一定要注意.高考中出题频率较高的基本实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、秒表、电压表、电流表、多用电表以及传感器等.
2.实验的设计
近几年来,高考物理实验的考查已经由原来单一的、基本的形式向综合的、高层的方向发展,表现之一是加强了对同学们动手能力的考查.试题往往从实验原理、器材的选择和使用、实验步骤和现象的观察等方面进行全面的考查,表现在设计型实验题频频出现,设计型实验题一般是以规定的实验原理、方法和器材为基础编制出来的.这些实验可以有效地培养同学们的观察能力和激发同学们的学习兴趣.
3.实验数据的处理与实验结构的分析
对考生能力的考查是历年高考的一个主题,对实验数据的处理、实验结果的分析能力的要求越来越高.试题往往要求同学们通过研究题给电路、图表和数据,运用物理知识和数据推出正确结果,并能就实验装置、操作以及数据处理等方面分析产生误差的原因,这就要求同学们在平时学习中慢慢培养这方面的能力.
提分技巧二 把握好处理实验数据的两把利剑
1.列表法:把被测物理量分类列表表示出来.表中对各物理量的排列习惯上是先记录原始数据,后计算结果.列表法可大体反映某些因素对结果的影响,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段.
2.图像法:把实验测得的量按自变量和因变量的函数关系用图像直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图像.若是反比关系一般改画成正比图线,同时注意图像斜率、图像在坐标轴上截距的物理意义.值得提醒的是,创新实验的落脚点几乎都是图像,故备考时一定要将图像法处理数据作为重中之重
.提分技巧三 要善于提取一个实验的精髓
俗话说“擒贼先擒王,打蛇打七寸”.同样对于一个实验,复习时必须抓住其精髓部分,然后以该实验的精髓部分为核心进行拓展,这样才能真正起到事半功倍的效果.很多同学学习实验一直很努力,也在不断地做练习题,可是同一个实验,换一种考查方式就不会了,更不要说触类旁通了.纵观近几年的高考创新实验发现:实验题一年比一年“新”,年年都在“变”,但是这种“变”只不过是实验命题的形式在变,所谓的“新”,只不过是实验的环境新了,知识点是不会新的,更不会变的,所以复习一个实验我们要抓住其精髓部分.
提分技巧四 如何与命题专家想到一块儿
高考物理实验是“年年有花开,年年花不同”,这说明每年的高考结束后命题专家都在思考一个问题,那就是“下一次命题该如何出题呢?”因此我们在备考的同时也应该跟着命题人一块儿想,那么如何做才能使我们与命题专家想到一块儿呢?对于这一点,我们可以按以下方案去做,那就是:
1.稳端“碗里”的——弄透教材中的基础实验
其含义是:熟悉教材中的每一个实验的基本原理、实验的基本器材、实验的过程,也就是说要熟悉每一个实验的“源”与“理”.
近年来高考实验题已由侧重于考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力,向着侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力转变,要求考生运用学过的实验原理和方法,选择合适的仪器,设计出合理的方案去解决新的实验问题.纵观近几年的高考实验题,几乎都是教材中内容的改编、重组,教材实验的延伸,或者是教材实验的重新设计,通过这样做来鉴别考生独立解决新问题的能力和知识的迁移能力,也体现了新课程改革对学生实践能力和创新精神的要求.可见教材中的实验永远是高考创新实验的命题根源,如果将高考创新实验比作“天空中的风筝”,那么教材中的基本实验就是“风筝的线”.这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验,弄清楚教材中每一个实验的基本原理、实验步骤、实验的操作过程、实验数据的处理,不要将理解实验变成“背”实验,更不要对原理的理解和方法的掌握只是“纸上谈兵”,否则高考实验稍作一些变形,我们就会感到无从下手.只有将课本上的实验复习好了,才能举一反三,触类旁通.
2.盯住“盘里” 的——分析透近几年的高考实验记录
其含义是:在复习完一个实验的时候,我们应该查阅该实验在近几年高考中命题的情况,根据命题中“稳中求变”的特点,命题人在下一次对该实验进行考查时是不可能有很大变动的.很多考生在实验复习中花了不少时间,但是在复习的过程中却很少去做一件很重要的事情,那就是查阅《考试大纲》中的实验在历年高考中曾经考查过的方式.在查阅的时候我们要做好以下规律的总结:
(1)归纳出近几年实验试题的命题规律①题型特点
规律一:“一小题”.该小题命题立足教材,侧重考查完成实验的能力.涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析.
规律二:“一大题”.该大题命题立足迁移,侧重考查设计简单实验方案的能力.突出实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移(图像法和平均值法)等.
规律三:“大题新”. “新”可以更加有效地考查考生分析问题的能力,区分度也很明显.其实这类题依然是以实验基础为依据,只不过在新的背景、新的命题方式下进行考查,说到底物理实验的考查是对思维的一种检验,因此在复习时要努力培养分析问题、解决问题的思维习惯,这样做才能应对层出不穷的“新”题.
②难点设置
实验的难点设置主要有:a.器材的选取和电路的选择;b.实验原理、方法的理解和实验方案的设计;c.实验数据的分析和处理.
(2)查看某一实验的历年高考记录
在查看近几年的高考实验时还要注意总结同一实验在近几年的命题规律,找出同一实验在不同时间命题的共同规律、不同规律,然后作出一些新的动态分析.如对于纸带问题,通过近几年的高考命题我们发现关于纸带问题中的“黄金命题热点”有:①纸带上某点瞬时速度的计算;②计数点之间的时间间隔的计算;③加速度的计算;④纸带上两计数点之间距离的测量.其中涉及的方法主要有“逐差法”和利用v-t图像求加速度法.
以上规律的总结,能使我们对实验的复习做到有的放矢,确定自己的复习方向,找出自己的不足之处,以便取得最佳的复习效果.
3.想到“锅里” 的——猜想命题专家下一次可能的考查方式
其含义是:新课程高考的命题要求是要具有一定的创新度,当然实验的命题也不例外,也就是说命题专家会不断地思考对于某一个实验在下一届的高考中该如何去命题,因此作为一个高考备考的考生,最重要的一步是当你看到某一个实验的时候,要想想本实验还可以用什么方法来处理?下一次可能会怎样出题?一个优秀的考生不在于他做了多少题,而在于他悟出了多少题以及对于一个实验可以采用多少种实验方法和实验数据的处理方法!那么我们该如何去悟才能与命题专家想到一起呢?通过对近几年高考的分析来看,可以从以下两个角度着手:
(1)当见到一个实验图像或处理方法后,要试着想想还有哪些可用于处理本实验的图像或方法.
(2)要从多个角度去思考实验方案、物理量的测量.
④ 物理电路连接的方法
串联并联和混联
串联电流相等 各个用电器两端电压之和等于电源电压
并联电压相等 各个支路的电流总和等于干路电路电流
连接时从电源正极开始联 注意滑动变阻器要接阻值最大处 开关要处于打开状态 电压表并联 电流表串联 正负接线柱要接正确
⑤ 物理画电路图,怎么画,我一直搞不懂,有谁有好办法解决
画电路图题型主要有以下两种: 1、看实物图画出电路图。2、看电路图连接实物图。
一、看实物图画电路图
看实物画电路图,关键是在看图,图看不明白,就无法作好图,实物图只有两种电路,一种是串联,另一种是并联。
串联电路非常容易识别,先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。明确每个元件的位置,然后作图。顺序是:先画电池组,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件,若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并在被测电路两端。
对并联电路,可用“标号法”判断作图。判断方法如下:(1)看图:如图1所示,从电源正极出发,沿电流方向找到分支点,即电流分叉点和汇合点,并标出 “分”、“合”二字,看一看干路中分别有哪些元件,搞清楚有几条支路,每条支路中各有哪些元件。(2)标号:把元件标上数字,干路的元件均标上1,支路的元件分别标上2或3。(3)画框:画电路图时,先画出标准的并联电路框架,如图2所示,将干路部分放在上方1号线路,支路部分放在下面的2号和3号线路上。 (4)填空:把标好的元件放进标准并联电路图中即可,如图3所示。
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⑥ 高中物理12种解题方法与技巧与操作
其实高中物理考试常见的类型无非包括以下12种,这12种常见题型的解题方法和思维模板,还介绍了高考各类试题的解题方法和技巧,提供各类试题的答题模版,飞速提升你的解题能力,如何才能学好物理呢?我在这里整理了相关资料,快来学习学习吧!
高中物理12种解题方法与技巧
1直线运动问题
题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.
思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.
2物体的动态平衡问题
题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.
思维模板:常用的思维方法有两种
(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;
(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化.
3运动的合成与分解问题
题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.
思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。
4抛体运动问题
题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.
思维模板:(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;
(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解
5圆周运动问题
题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动.水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况.
思维模板:
(1)对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力.
(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:①绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最高点的临界态为重力等于向心力;②杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最高点的临界态是速度为零;③外轨模型:只能提供背离圆心方向的力,物体在最高点时,若v<(gR)1/2,沿轨道做圆周运动,若v≥(gR)1/2,离开轨道做抛体运动.
6牛顿运动定律的综合应用问题
题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高.
思维模板:以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律.
对天体运动类问题,应紧抓两个公式:
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统),可根据公式①分析;对于变轨类问题,则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化,再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.
7机车的启动问题
题型概述:机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.
思维模板:(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.
这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力).
(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示,“过程1”是匀加速过程,由于a恒定,所以F恒定,由公式P=Fv知,随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率P额定,功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大,加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F·s计算,不能用W=P·t计算(因为P为变功率).
8以能量为核心的综合应用问题
题型概述:以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题,第二类为多体系统机械能守恒问题,第三类为单体动能定理问题,第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题.多体系统的组成模式:两个或多个叠放在一起的物体,用细线或轻杆等相连的两个或多个物体,直接接触的两个或多个物体.
思维模板:能量问题的解题工具一般有动能定理,能量守恒定律,机械能守恒定律.
(1)动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程;
(2)能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取.
9力学实验中速度的测量问题
题型概述:速度的测量是很多力学实验的基础,通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律,因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法:一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.
思维模板:用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论:①vt/2=v平均=(v0+v)/2,②Δx=aT2,为了尽量减小误差,求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间,求出该段时间内的平均速度,则认为等于该点的瞬时速度,即:v=d/Δt.
10电容器问题
题型概述:电容器是一种重要的电学元件,在实际中有着广泛的应用,是历年高考常考的知识点之一,常以选择题形式出现,难度不大,主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.
思维模板:
(1)电容的概念:电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量,表示电容器容纳电荷的多少,对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器,其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定),与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关
(2)平行板电容器的电容:平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定,满足C=εS/(4πkd)
(3)电容器的动态分析:关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况:一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源),二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连).
11带电粒子在电场中的运动问题
题型概述:带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题,研究方法与质点动力学一样,同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律,高考中既有选择题,也有综合性较强的计?算题?.
思维模板:
(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路:重视带电粒子的受力分析和运动过程分析,然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路:根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系,确定粒子的运动情况(使用中优先选择).
(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力
①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;
②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;
③特殊情况要视具体情况,根据题中的隐含条件判断.
(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图,在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.
12带电粒子在磁场中的运动问题
题型概述:带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多,命题形式有较简单的选择题,也有综合性较强的计算题且难度较大,常见的命题形式有三种:
(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;
(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查,以对思维能力和综合能力的考查为主;
(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查,以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.
思维模板:在处理此类运动问题时,着重把握“一找圆心,二找半径(R=mv/Bq),三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法.
(1)圆心的确定:因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外,圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上.
(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角),并注意利用一个重要的几何特点,即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示),即?φ=α=2θ.
(3)运动时间的确定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角,T为周期,s为轨迹的弧长,v为线速度。
高中物理解题中的心理操作
一、物理解题概述
近年来解题研究指出:一个问题是指一个不能及时达到的目标,为求达到这个目标所作的体力或心理的行动叫做问题解决。解题时必须要遵从一定的法则。故一个问题应包括以下几个环节:(1)始态(initialstate)──问题所给予的已知情况,物理习题中的已知条件;(2)终态(goglstate) ──解题时要达到的最终目标,物理题中的所求;(3)操作法则(operator)──应用这些法则把问题由始态转变成终态,在物理解题中包括要符合的物理定律原理也要符合人们认识的规律。
在解题过程中,解题者要由始态开始,通过一系列的问题态,到达终态。由始态到终态的所有问题态构成了问题空间,而问题态的转变需要解题者作出某些心理操作,这样就构造了解题的心理图象。这心理图象是个人化的,它因人而异,它所包含的信息可以较问题本身的信息为多或为少,它是受解题者贮存在长期记忆里知识的影响。也就是说,解题者根据自己已有的知识来构造心理图象和寻找题解。许多时,问题空间很大,容许操作的法则也很多。就是一题多解;有时问题空间虽然很大,容许操作的法则却很有限,相应的问题解法也就较少。
解题过程也是一个非常复杂的信息处理过程,解题者则是一个信息处理系统,解题就是系统跟问题的相互作用。解题取决于这个信息处理系统的特性和问题结构。问题结构限制解题的过程,提供一些可行的行动;解题者的特性是指他短期记忆的容量,长期记忆贮存的知识和贮藏及提取这些知识所需的时间,贮藏的知识“模块”(基题)越多,提取这些“模块”的速度越快,解题的效率就越高。
二、物理解题中的心理操作
解题时,将题目所描述的物理现象译成物理图象输入大脑暂时储存,而后大脑将进行一系列复杂的心理操作,使问题得以解决。进行心理操作,一是要有操作对象,二是要有一定的操作规则(包括操作的先后次序)。物理解题中的心理操作对象是贮存于大脑长久记忆中物理知识的基本模块。而这些“模块”信息量的大小,集成化程度的高低,因人而异,各不相同。操作规则必须符合本门学科的原理和人们认识的规律。所谓心理操作是指对这些“模块”进行加工、组合、衔接、再造的心理过程。没有这些“模块”,心理操作就失去了原料。不能要求一个毫无物理知识的人去解物理题,不论他如何聪明,也不会解出物理题来,道理很简单,因为在他大脑的长久记忆里没有贮存加工的“模块”,巧妇难为无米之炊就是这个道理。
物理解题的心理操作一般分三个阶段进行:
第一阶段为检索提取阶段。当要解的习题输入大脑后,一旦被吸引去开始解决时,我们原有的知识经验和实践知觉就会向着一定问题的方向去变化、检索、识别而后提取贮存于大脑长期记忆里相近、相似的“模块”。这些“模块”可以是物理某部分、某单元的知识,也可以是同类型的基本习题。第一阶段的工作为第二阶段的加工提供了原料和必要的准备。当然,对于一个复杂的问题,不见得一次就能将“模块”提取的十分准确,有时在加工的过程中还可反复检索,反复提取。
第二阶段为沟通加工阶段。这一阶段是心理操作十分重要的阶段,它包括采纳、排除、分解、组合、迁移、选择、改造、衔接:沟通等操作环节。通过以上的操作,使问题空间逐步确定,逐步明朗。沟通思路,形成策略。在这了阶段要对原有的“模块”加工再造,重新进行组织,大脑皮层的暂时神经联系在有些部位出现新的开通,有些部位产生暂时关闭,进行新的改组,这时候新的创造思维就会产生。解题从某个角度讲就是一种创造,当解决别人从未解决的问题时更是如此。
在进行操作时,有时需要把整体“模块”分成元件,直至不能再分。把每一个“模块”所含的元素按需要排列,按需要将上述被分解的元素重新组合,依所提供的信息充分想象,还要克服思维定势的影响,使问题空间逐步确定,形成解题策略。
第三个阶段为反馈输出阶段,经过第二阶段的沟通加工,方案策略已经形成,再经过编辑、优化、计算、检验,使被加工的信息系统化、条理化,这就达到了问题的终态。这时将已加工完毕的信息分为两部分:一部分通过职能器官输出,一部分又回输(反馈)到大脑成为新的“模块”贮于长期记忆。我们将心理操作过程用框图示意如下:
心理操作是个人化的思维图式。有些人在问题空间中漫无边际的思索,但无法组织,终无所获。有些人却能在问题空间中用极为有限的搜寻来代替几乎无法穷尽的搜索,甚至有条不紊地走向目的,不出现任何尝试的错误。
三、解题实例分析
例1,一个质量为m,带有电荷为q的物件可在水平轨道ox运动,O端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中,场强的大小为E,h向沿ox是正向,如图二所示,小物体以初速vo从xo沿ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<eq,设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程s0(1989年高考题) p=""> </eq,设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程s0(1989年高考题)>
解:如果我们将上述问题所描述的物理现象进行分析,将会从大脑的长期记忆中提取“电势能”、“动能”、“摩擦力作功”、“功能原理”四个基本知识模块。而这四个模块间有什么联系,是怎样衔接起来的呢?下面我们分两种情况来讨论:如果没有摩擦力,由于物体与墙壁的碰撞井不损失能量,因此物体的功能和电势能可以互相转化,但功能和电势能的总和是守恒的;在有摩擦力的情况下,摩擦力的方向与小物体的运动方向相反,动能和电势能都会逐渐减少,最后将停在O点。这就是小物体克服摩擦力所做的功等于减少的动能和电势能之和。我们可以用框图表示如下:
“模块2”与“模块3”从不同的方面描写了物体状态的变化,“模块1”描写克服摩擦力作功的过程。物体状态的变化,显然是因摩擦力作功而引起,这样“模块1” 与“模块2、3”之间就有了困果联系,而二者的定量关系是由“模块4”(功能原理)衔接起来的。因为本问题所求物体的后路程是与过程量功密不可分的物理量,同样出现在作功的全过程中,所以提取摩擦力作功的模块是有道理的。依照图三列式计算并不困难,此处计算从略。
例2,如图所示,在水平光滑的桌面上放一个质量为M的玩具小车,和小车的平台(小车的一部分)上有一质量可以忽略的弹簧。一端固定在平台,另一端用质量为m的小球将弹簧压缩一定距离后用细线捆住,用手将小车固定在桌面上,然后烧断线,小球就被弹出,落在车上A点。如果小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处?设小车足够长。球不致落在车外。(1987年高考题)
解:本题可以分小车动与不动两种情况,四个基本物理过程,即“小车不动时小球的平抛运动”,“小车动时小球与小车的相互作用”、“小球对小车的相对运动”,“小车动时小球的平抛运动”。每一个物理过程可以认为是储存了一定信息的模块。每个模块统摄了许多物理知识,为小球的乎抛运动,包括了平抛的运动学特性,重力作用的瞬时效应,空间积累效应,时间积累效应,小车动时情况更复杂。但是经过分解、筛选可以发现四个过程都与速度紧密相连,这就有可能通过速度将四个物理过程联系起来,如框图所示:
在图五中已图示了每一“模块”的从属关系,所应满足的物理规律以及它们之间相互联系的衔接条件。这样解题的思路已经沟通,再构造数学模型去解是并不难的。
例3,一根细绳跨过一定滑轮,两端分别有质量为m及M的物体,如图六,且
M>m,M静止在地面上,当m自由下落h距离后,绳子开始与m、M相互作用,在极短时间内绳子被拉紧,求绳子刚刚被拉紧时,M能上升的最大高度?
解:本题整个的物理过程可分为三个阶段。第一阶段:m作自由落体运动。第二阶段:绳子分别与物体相互作用。第三阶段:m及M分别作匀变速运动。三个阶段的联系是:第一阶段m作自由落体运动的末速度v恰是第二阶段m与绳相互作用前的初速度。第二阶段m、M与绳子相互作用后的速度V就是第三阶段M作变速运动的初速度。如图七所示。
从图七我们可以看出每一个阶段实质上就是一个知识“模块”,但每一“模块”所包含的知识容量并不相同,每一“模块”有各自的特点和应该满足的规律。这些规律就是操作规则。这三个“模块”自然地衔接起来就构成了一个完整清晰的图象,再计算是不难的。
人类认识的理论不仅要解释人怎样进行复杂的思维和解题工作,还要解释人是怎样学会这么作的。研究解题者对物理问题构造的心理图象,目的是了解他们对物理知识的组织和加工能力。在物理学习上重理解轻记忆的作法是不足取的,也是没有根据的。解题的成功者在于他们拥有高度组织的物理知识,并在记忆中贮藏了不少相类似问题的题解。在物理教学中只让学生盲目作题,不讲习题的沟通和演变、不引导学生作正确的定性分析也是不可取的。凡成功的解题者,解题策略好的,大都是先对问题作定性分析,探索到解题思路后,才作定量分析。
⑦ 物理初中物理的研究方法有哪几种
一、控制变数法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.
1、影响蒸发快慢的因素; 2、压力作用效果与哪些因素有关;
3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关; 4、影响电阻大小的因素;
5、研究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律); 6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关;
7、探索磁场对电流的作用规律; 8、研究电磁感应现象; 9、研究焦耳定律.
二、等效法:将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态(过程),用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.
1、在研究物体受几力时,引入合力.2、曹冲称象.
3、在研究多个用电器组成的电路中,引入总电阻.
三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联络和内在特性的一种简化模型.
1、在研究光学时,引入“光线”概念.
2、在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述.3、理想电表.
四、转换法(间接推断法)
累积法:把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的巨集观物或巨集观效应.
1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用.
2、在研究分子运动时,利用扩散现象来研究.
3、根据电流所产生的效应认识电流.
4、根据磁铁产生的作用来认识磁场.
五、类比法:根据两个物件之间在某些方面的相似或相同,把其中某一物件的有关知识、结论推移到另一个物件中去的一种逻辑方法.
1、水压--电压
2、抽水机提供水压类似电源提供电压.
3、用速度的定义公式引入压强公式.
六、比较法:找出研究物件之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.
1、研究蒸发和沸腾的异同点.
2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点.
3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点.
4、汽油机和柴油机的相同点和异同点.
七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.
1、从气、液、固的扩散实现现象,得出结论:一切物体的分子都在作无规则的运动.
2、物理学中的实验规律(如串、并联电路中电流、电压的特点等)几乎都用了此法.
初中物理的研究方法
控制变数法2.等效替换法3.模型法 4类比法
1.比较法 例:比较其他条件相同时电阻大小与长度的关系
2.控制变数法 例:探究电阻与哪些因素有关
3.等效替换法 例:平面镜成像的两根等长的蜡烛
4.模型法 例:光线
5.类比法 例:电流与水流类比
6.演绎法 例:其他条件相同时电阻大小与长度成正比.银是电阻 所以其他条件相同时银的电阻大小与长度成正比
7.归纳法 例:风是空气振动发声 人说话是声带振动发声......所以一切发声的物体都在振动
8.推理法 例:真空罩里的闹 *** 音随着空气的减少而减弱 所以真空不能传声
等等
初中物理的主要研究方法有:等效(替代法)、建立理想模型法、控制变数法、实验推理法、转换法、类比法等。现在说明以及列举例子如下:
(一)等效(替代法)
在物理学中,将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代,得到同样的结论,这样的方法称为等效(替代)法,运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。
⑴在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,反之亦可,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。
⑵在“曹冲称象”中用石块等效替换大象,效果相同。
⑶在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像。
(二)建立理想模型法
把复杂问题简单化,摒弃次要条件,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上,有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一些虚拟的内容,籍此来形象、直观地表述物理情景。
⑴匀速直线运动,就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的,但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动,按匀速直线运动来处理,大大简化了难题,得到的结果又具有极高的精度,在允许的误差范围内与实际相吻合。
⑵杠杆也是一种理想模型,杠杆在实际使用时,由于受力的作用,都会引起或大或小的形变,可忽略不计,因此,我们就把杠杆理相化,认为它无形变。
⑶汛期,江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来,形成“管涌”,“管涌”的物理模型是连通器。
⑷光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但它们却直观、形象地表述物理情境与事实,方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光的传播路径和方向。
(三)控制变数法
在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。【注意】在很多探究性实验中经常用到此法。
⑴研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系。
⑵研究压力的作用效果(压强)与压力和受压面积的关系。
⑶研究液体的压强与液体的密度和深度的关系。
⑷研究物体的动能与质量和速度的关系。
⑸研究物体的势能与质量和高度的关系。
⑹研究弦乐器的单调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
⑺研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律。
⑻研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系。
⑼研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
⑽研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系。
⑾研究蒸发快慢与液体温度、液体的表面积和液体上方空气的流动快慢有关。
(四)实验推理法
实验推理法它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出结论,深该地揭示物理规律的本质,是物理学研究的一种重要的思想方法。
⑴研究牛顿第一定律
⑵研究真空中能否传声
(五)转换法
在物理学习中,有时需要研究看不见的物质(如电流、分子、力、磁场),这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上,由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况,这种研究方法称为转换法。
⑴电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即根据电流产生的效应来判断。
⑵分子运动看不见、摸不着,不好研究,便可通过研究扩散现象认识它。
⑶磁场运动看不见、摸不着,判断磁场是否存在时,用小磁针放在其中看是否转动来确定。
⑷判断电磁铁强弱时,用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
(六)类比法
为了把要表述的物理问题说得清楚明白,往往用具体的、有形的、人们民熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比,使人们对所要提示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识,找出类似的规律。【注意】类比的两个或两类物件要有共有的相同或相似处。
⑴固体、液体、气体的分子结构用学生在校的情况类比。
⑵研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。
1. 观察法:
观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此,亦称科学观察。
例项:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。
2. 放大法
放大法是物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精度,常需要采用合适的放大方法,选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量。常用的放大法有累计放大法、形变放大法、光学放大法等。
(1)累计放大法:在被测物理量能够简单重叠的条件下,将它展延若干倍再进行测量的方法,称为累计放大法(叠加放大法)。如测量纸的厚度、金属丝的直径等,常用这种方法进行测量;累计放大法的优点是在不改变测量性质的情况下,将被测量扩充套件若干倍后再进行测量,从而增加测量结果的有效数字位数,减小测量的相对误差。在使用累计放大法时,应注意两点,一是在扩充套件过程中被测量不能发生变化;二是在扩充套件过程中应努力避免引入新的误差因素。
(2)形变放大法:形变是力作用的效果,在力学中形变的基本表现形式为体积、长度、角度的改变。而显示形变的方法可用力学的方法,也可用电学、光学的方法,如:体积的变化:由液柱的长度的变化显示;热膨胀:杠杆放大法显示。
(3)光学放大法:常用的光学放大法有两种,一种是使被测物通过光学装置放大视角形成放大像,便于观察判别,从而提高测量精度。例如放大镜、显微镜、望远镜等。另一种是使用光学装置将待测微小物理量进行间接放大,通过测量放大了的物理量来获得微小物理量。例如测量微小长度和微小角度变化的光杠杆镜尺法,就是一种常用的光学放大法。
3. 控制变数法
控制变数法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验资料的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。
例项:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变数法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。
4. 类比法
所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类物件之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的,开普勒也曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。
例项:电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通讯与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动,发展学生的思维能力。
类比是科学家最常运用的一种思维方法,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性。类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。
5. 等效替代法
所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。
例项:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。
6. 比较法
比较法是确定研究物件之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。比较法有三种类型:①异中求同的比较。即比较两个或两个以上的物件而找出其相同点。②同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的物件而找出其相异点。③同异综合比较。即比较两个或两个以上的物件的相同点相异点。
例项:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。
7. 转换法
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。
例项:物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力;运动的物体能对外做功可证明它具有能等。
8. 理想实验
理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”,它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理思维过程和理论研究重要方法。理想实验虽然叫实验,但它同所说的真实科学实验是有原则区别的,真实科学实验是一种实践活动,而理想实验则是一种思维活动,前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验,后者则是在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先,理想实验是以实践为基础的,所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次,理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。
理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是,理想实验的方法也有其一定的局限性,理想实验只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验正确与否的标准。相反,由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。
例项:研究真空是否能够传声;牛顿第一定律等。
9. 建立模型法
建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型,用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
例项:研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。
10. 平衡法
平衡,是相对于两个以上物体组成的一个物理组合而言的,在物理变化过程中,组合中各物体的一些物理量在一定条件下保持相等,这时,我们就把这些物体所处的这种状态称之为平衡态,初中物理研究的平衡态问题,归结起来大致有如下三大类:一是在平衡力作用下物体的平衡;二是杠杆的平衡:三是温度不同的物体混合后达到的热平衡,有关这三类问题都必须用平衡原理去解。
例项:你在玩木板小车模型的时候,让小锤自由下落,拉着小车向前走,其中,小车与木板有摩擦,这时测的小车速度是有误差的,所以你现在可以用平衡法来平衡小车的摩擦力,比如把木板垫高。
11. 留迹法
在物理实验中,有些物理现象瞬息即逝,实验者难以在此瞬间对研究物件进行观察和测量。如运动物体所处的位置、轨迹、影象等。但我们可用一定的方法将有关资讯记录下来,然后通过测量或观察来进行研究,这种方法就是留迹法。
例项:沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物 *** 置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流讯号的波形等。
12. 累积法
把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。这种方法称为累积法。
主要累积方法:(1)时间累积法:对时间累积后进行测量求平均值的方法。(2)空间累积法:对空间进行累积后求平均值的方法。
例项:在“用滴水法测重力加速度”的实验中,调节并测量水龙头到盘子的高度差h;让前一滴水滴到盘子听到声音时,后一滴恰离开水龙头;再测出n次水击盘声的总时间tn,则下落h高度用时。又如在“测定金属电阻率”的实验中,若没有螺旋测微器,可把金属丝绕在铅笔上若干圈,由金属线圈的总长度除以圈数来测量金属丝的直径。
13. 外推法:
有些物理量可以区域性观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这区域性观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流
控制变数法:如探究滑动摩擦力与什么因素有关
转化(转换)法:如显示从斜面滑下小车的动能(看木块被撞距离远近)
等效替代法:如等效替代测电阻
类比法:如通过水压、水流认识电压、电流
对比法:如对比色光三原色和颜料三原色
建模法:如通过磁感线描述磁体周围磁场分布情况
等
第1、2种较为常用
1.比较法 例:比较其他条件相同时电阻大小与长度的关系
2.控制变数法 例:探究电阻与哪些因素有关
3.等效替换法 例:平面镜成像的两根等长的蜡烛
4.模型法 例:光线
5.类比法 例:电流与水流类比
6.演绎法 例:其他条件相同时电阻大小与长度成正比.银是电阻 所以其他条件相同时银的电阻大小与长度成正比
7.归纳法 例:风是空气振动发声 人说话是声带振动发声......所以一切发声的物体都在振动
8.推理法 例:真空罩里的闹 *** 音随着空气的减少而减弱 所以真空不能传声