1. 初中物理的16个研究方法!!!
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。
实例: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,将被测量扩展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,一是在扩展过程中被测量不能发生变化;二是在扩展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. 控制变量法
控制变量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。这种方法在实验数据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。
实例: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量法。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对象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”。
实例: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;通信与鸽子传递信件;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。
实例: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
比较法是确定研究对象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对象而找出其相同点。②同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。③同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。
实例: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。
实例: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。
实例: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。
实例: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。
实例: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对象进行观察和测量。如运动物体所处的位置、轨迹、图像等。但我们可用一定的方法将有关信息记录下来,然后通过测量或观察来进行研究,这种方法就是留迹法。
实例: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。
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。
实例: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
2. 浅谈高中物理解题中如何应用图像法
1、将图象法渗透到教学内容中
高中物理教学过程中如果教学内容可以联系到图象或者图像法能更加有效的诠释物理知识,教师应该做好相关内容的传授。
首先,教师在平时的教学中要把对物理概念、规律、过程等的教学图象化,这样通过平时教学的潜移默化让学生对图象有个较扎实、深刻的理解。
其次,教师在教学内容讲解时要做到“三讲”即:讲清、讲全、讲透。其中,讲清——图象的横纵坐标,物理意义清晰。讲全——图象所隐含的物理信息讲解全面,例如:图象中的交点、拐点、斜率、面积等分别讲解。讲透——讲解图象时要把之前学过的类似图象一一例举,让学生加以分析、比较其中的区别和共同之处,加深学对图象的理解,避免相关知识的混淆。例如在讲解v-t图象时教师就应该把之前的位移时间(x-t)图象联系起来进行对比讲解。
2、挖掘图象与物理过程的联系
在讲解物理过程时教师要培养学生运用图象的能力,教会学生准确理解相应的物理过程在图象中的表示方法,例如:物体从起点运动到终点时的位移可以用v-t图象的面积表示,电源的内阻r可以用U-I图象的斜率表示等等。
教师还要引导学生认真分析、理解图象的内涵和外延,使对复杂过程的抽象理解转化为清晰、直观的图象认识,使得学生的思路更加清晰、巧妙、灵活。例如:变力做功、非匀变速运动、求解交流电的有效值等过程我们都可以用图象法表示出来。
另外,在教学中应注意方法,让学生更容易理解。比如在讲授匀速运动的时间位移图像时,有些学生由于没有很好地掌握位移的概念,又不结合实际分析,轻易地把该图像理解为物体的运动轨迹。也有少数学生读不懂这类图像,在数学中这是很简单的直角坐标和正比例函数关系,在此有必要对比着讲解。又如讲振动图像时,也有学生把图像与振子的轨迹混淆,振子的振动过程分析不清。学习了波形图后,如果学生自己不理解两类图像的含义,要分清楚振动图像和波形图并不容易。波动看前,振动看后,这些细节之处看起来不重要,然而这是培养学生分析问题、应用数学手段处理问题的能力和提高思维能力的最佳例子。实际上解决物理问题关键在于构建物理模型,将实物和文字表述用理想模型和图像表示出来。学生要做到这点,要靠平时多看、多练。同时也要求教师在课堂上多示范。
3. 初中物理实验的方法有哪些
初中物理实验怎么做,有什么比较好用的方法?想了解的小伙伴看过来,下面由我为你精心准备了“初中物理实验的方法有哪些”仅供参考,持续关注本站将可以持续获取更多的资讯!
初中物理实验方法
1、控制变量法
研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。研究弦乐器的音调与弦的颂旁松紧、长短和粗细的关系。研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。研究液体的压强与液体密度和深度的关系。研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。研究物体的动能与质量和速度的关系。研究物体的势能与质量和高度的关系。研究导体电阻的大小与
2、图像法
用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI。压强p=F/Sp=ρgh浮力F=ρ液gV排、功、热量Q=cm(t2-t1)等公式。
3、转换法的应用
利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
4、比值定义法
比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例。
5、归纳法
在大量的经验材料的基础上,从具体事中抽象出共同本质,从特殊实例中概括出一般规律的推理方法。在所有的科学实验和原理的得出中,我们几乎都用到了这种研究方法。
6、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、人们所熟知的与之很相似的事物来对照要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比,使人们对所要揭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。
初中物理实验注意事项
探究物理教学的过程和方法是“主轴”,知识的掌握、能力的发展都要在过程中得到体现。所以课前对教学过程要进行整体设计和安排。其中主要是实验教学的设计,包括演示实验、学生实验、学生小制作、课上课下实践活动和科学探讨等,教师课前要做大量的工作。
目前在课前实验准备这个环节上,仍存在着较多的问题。为了确保实验教学的效果,教师必须首先克服此方面的不正确想法和做法,认认真真地在课前做好准备:1、按照整体设计的思路认真准备实验器材和材料;2、无论演示实验还是学生实验,教师都要反复操作直到熟练,对随时可能出现的问题做到心中有数,便于指导;3、掌握实验操作的时间,注意做到与课时任务、教学进度、教学环节紧密配合;4、对教材规定的实验要不断改进和创新,要适当增补一些小实验;5、认真考虑实验过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥实验的作用;6、对探究题目的选择要适合学生的实际,注意循序渐进,要有层次。
常见解题关键
①光学问题抓“法线”
力学题目要从受力分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质(是串联还是并联),弄清各个电表测量的是什么量入手(是总压还局樱纤是分压,是总流还是分流),各个电键的作用是什么?
控制什么用电器(滑动变阻器有效部位是什么?抓住这些信息分析,问题大都可以迎刃而解)。
解物理习题的思维程序
审题→文字翻译→记忆留痕→建立物理情景→找出隐念条件→排除干扰因素→确立解题关键→建立思维网络→列方程解题。
翻译和留痕就是在审题时首先用符号来表示物理量,并标在物理量上,建立物理情景就是运用示意图变抽象为具体。
1、根据公式想物理概念,对于桐仿ρ=m/V,v=s/t,p=F/s,W=F·s,可以记:单位体积某物体的质量叫物质的密度。
2、根据公式记单位,记住物理量的国际单位、常用单位、单位进率。
3、根据公式想变形公式,多进行这样的训练有利于扩展思维,提高分析问题的能力。
4、根据公式记影响物理量的因素,例如从f=Fμ记影响滑动摩擦力大小因素是压力大小和接触面的粗糙程度,且成正比,又如通过p=F/S记影响压强大小的因素,其实质是乘积式或比值式的物理量都可以采用这种方法。
5.通过公式想实验公式是实验的原理所在,从公式中想所要测的物理量,从所测物理量想所需的实验器材,再进一步想实验过程,操作过程中的注意事项。
初中物理答题方法
1、先拣会做的做一定要先把看上去一眼就会的先做完这样你就有一部分分稳稳的握在手里了你的心态也会不一样了心理就有底了。
拿到卷子先用三分钟时间大概扫一下整套卷子的难度分布大概确认一下答题策略先做会做的在做可能会作的最后作不会做的不会做的尽量写。
2、对于大题:先猜后解的策略即使不会解也要把答案蒙上对于电学比例题因为求R比例的题比例都不大不会给什么3:1.4这样的`比例给的比例都是比较简单的数所以可以先猜后解反正猜得出来猜不出来半分钟就知道猜不出来在规规矩矩的解力学大题也可以这么干只是需要你观察的更好些。
3、多选题如果是计算不会做的情况下也可以用选项去验证题目因为是多选所以肯定应该不止会有一个选项是正确的这样如果B对用B的结论还能再算出一个正确的答案一定在其它选项中。
4、透镜成像成放大或者缩小的像最好一眼半秒钟就能看出来又快又准同时为其它题赢得时间。平面镜成像来回就考从多个角度观察玻璃板和水平面是否垂直等固定东西背都应该背下来。
5、电路故障题正着做和反着做。可以先读题目再看是否选项满足题目或者先看选项的故障再看是会否会出现题目所说现象。
4. 高一物理vt图像知识点有哪些
斜率是加速度。
图像在t轴上方速度为正。
两图像相交表示速度相同,不表示相遇。
图像下的面积表示位移。
一般纵轴是V,横轴是T,图像与横轴所围成的面积代表位移,图像的斜率代表加速度,斜率为正时加速,反之减速。当图像是一条水平直线时,则是在匀速行驶;斜线表示匀加速或匀减速。
含义
匀速直线运动的s-t图像。
坐标轴的建立:横轴表示时间,纵轴表示路程。
三标:原点、物理量符号、单位。
匀速直线运动的s-t的图像是过原点的一条倾斜直线。
说明:做匀速直线运动的物体,通过的路程与所用的时间成正比。
运动速度不同,倾斜程度越大,速度越大。
不同点:倾斜程度不同。
5. 高中物理图解法
图解法是高中物理教与学的实践中最重要的 方法 和工具之一,具体方法是怎么样的呢?下面我给高中学生带来物理图解法,希望对你有帮助。
高中物理图解法及应用
一、方法简介
图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的.
高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题.
二、典型应用
1.把握图像斜率的物理意义
在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同.
2.抓住截距的隐含条件
图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件.
例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中,根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示,由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻r=_______ Ω.
【解析】电源的U-I图像是经常碰到的,由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V,图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流,(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A当作短路电流,而得出r=E/I短=2.5Ω 的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω
3.挖掘交点的潜在含意
一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”.
例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?
【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像,如图所示.
从图中可一目了然地看出:(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时,B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点),这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多,它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发,即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点),所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,则B站汽车的s-t图线(如图中的直线PQ)与A站汽车的s-t图线最多可有12个交点,所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车.
4.明确面积的物理意义
利用图像的面积所代表的物理意义解题,往往带有一定的综合性,常和斜率的物理意义结合起来,其中v一t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的.
例4、在光滑的水平面上有一静止的物体,现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反颂运乱方向的水悄则平恒力乙推这一物体.当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32 J.则在整个过程中,恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少?
【解析】这是一道较好的力学综合题,涉及运动、力、功能关系的问题.粗看物理情景并不复杂,但题意直接给的条件不野档多,只能深挖题中隐含的条件.下图表达出了整个物理过程,可以从牛顿运动定律、运动学、图像等多个角度解出,应用图像方法,简单、直观.
作出速度一时间图像(如图a所示),位移为速度图线与时间轴所夹的面积,依题意,总位移为零,即△0AE的面积与△EBC面积相等,由几何知识可知△ADC的面积与△ADB面积相等,故△0AB的面积与△DCB面积相等(如图b所示).
即: (v1×2t0)= v2t0
解得:v2=2v1
由题意知, mv22=32J,故 mv12=8J,
根据动能定理有W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J
5.寻找图中的临界条件
物理问题常涉及到许多临界状态,其临界条件常反映在图中,寻找图中的临界条件,可以使物理情景变得清晰.
例5、从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A,相隔△t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B,要使A、B能在空中相遇,则△t应满足什么条件?
【解析】在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的s-t图像,如图.要A、B在空中相遇,必须使两者相对于抛出点的位移相等,即要求A、B图线必须相交,据此可从图中很快看出:物体B最早抛出时的临界情形是物体B落地时恰好与A相遇;物体B最迟抛出时的临界情形是物体B抛出时恰好与A相遇.故要使A、B能在空中相遇,△t应满足的条件为:2v0/g<△t<4v0/g
通过以上讨论可以看到,图像的内涵丰富,综合性比较强,而表达却非常简明,是物理学习中数、形、意的完美统一,体现着对物理问题的深刻理解.运用图像解题不仅仅是一种解题方法,也是一个感悟物理的简洁美的过程.
6. 把握图像的物理意义
例6、如图所示,一宽40 cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,正确反映感应电流随时问变化规律的是( )
【解析】 可将切割磁感应线的导体等效为电源按闭合电路来考虑,也可以直接用法拉第电磁感应定律按闭合电路来考虑.
当导线框部分进入磁场时,有恒定的感应电流,当整体全部进入磁场时,无感应电流,当导线框部分离开磁场时,又能产生相反方向的感应电流.所以应选C.
高中物理等效法
一.方法介绍
等效法是科学研究中常用的思维方法之一,它是从事物的等同效果这一基本点出发的,它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理,其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度,它也是物理学研究的一种重要方法.
用等效法研究问题时,并非指事物的各个方面效果都相同,而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中,我们通常可以把所遇到的等效分为:物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.
二.典例分析
1.物理量等效
在高中物理中,小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等;大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等,都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去,可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.
例l.如图所示,ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点,而且 把一质量m=100g、带电q=10-4C的小球,放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动。(g=10m/s2)求:
(1)它到达C点时的速度是多大?
(2)它到达C点时对轨道压力是多大?
(3)小球所能获得的最大动能是多少?
2.物理过程等效
对于有些复杂的物理过程,我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代,这样能够简化、转换、分解复杂问题,能够更加明确研究对象的物理本质,以利于问题的顺利解决.
高中物理中我们经常遇到此类问题,如运动学中的 逆向思维 、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等.
例2.如图所示,在竖直平面内,放置一个半径R很大的圆形光滑轨道,0为其最低点.在0点附近P处放一质量为m的滑块,求由静止开始滑至0点时所需的最短时间.
例3.矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度为l,在两个短边上均接有阻值为R的电阻,其余部分电阻均不计.导线框的位置如图所示,线框内的磁场方向及分布情况如图,大小为.一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好.起初导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动.试求:
(1)导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律;
(2)导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量.
3.物理模型等效
物理模型等效在物理学习中应用十分广泛,特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去,如卫星模型、人船模型、子弹射木块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等.实际上,我们在学习新知识时,经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理。
高中 物理 学习方法
一、课前认真预习
预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。
课前预习 未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与 其它 物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。
二、主动提高效率的听课
带着预习的问题听课,可以提高听课的效率,能使听课的重点更加突出。课堂上,当老师讲到自己预习时的不懂之处时,就非常主动、格外注意听,力求当堂弄懂。同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。
三、定期整理学习笔记
在学习过程中,通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业、达标检测、教科书和参考书等材料加以补充、归纳,使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。学习笔记要简明、易看、一目了然,符合自己的特点。
四、及时做作业