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欧姆定律的来源范文1
电流等于电压除以电阻。
欧姆定律的简述是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。
随研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。用公式表示为:I=U|R,即电流等于电压与电阻之比。
(来源:文章屋网 )
欧姆定律的来源范文2
一、生活经验给初中物理教学带来的负面影响。
1、错误生活经验的存在,造成学生在新知识的认知过程中产生负迁移。
错误生活经验是在日常生活和生产实践活动中,通过个体与外界相互作用而形成的一种非科学的经验。这些经验在形成的过程中没经过科学的思维加工,只是根据事物表面现象作出的主观判断和总结,结论一般是错误的或片面的。正是由于这些经验有这样的缺陷,造成它对新知识的不良影响。
如:拔河是我们都很熟悉的一项体育运动,从这项运动中人们体会到的结论是绳子拉向哪一边,哪一边的力就大.由于有了这个错误的经验,我们在学力平衡的知识时,就出现了麻烦.例如,当起重机吊着一重物静止、匀速上升、匀速下降时,起重机对重物的三次拉力的大小比较.老师在讲解分析时,学生都能听懂,但做作业时又经常出错.又如,在分析推放在水平地面上的物体而没有推动的原因时,学生经常会想当然地认为是推力小于摩擦力的缘故.这些都反映出平时经验的根深蒂固.其实,拔河时,两边的人所用的拉力是一对相互作用的力,是一样大的,胜负的关键在于摩擦力的大小.假如,一个大力士脚穿溜冰鞋站在冰面上与站在地面上小学生进行拔河比赛,胜利属于谁呢?
2、先学的科学知识对后继科学知识的理解和认知产生负迁移。
现代的迁移理论认为:学习的过程是新知识和原有认知结构相互作用的矛盾运动过程。已有认知结构和内容能够对新知识的学习产生消极影响,这也是错误经验消极作用的另一种表现。
如:由欧姆定律得出的导出公式R=U/I,对于这个公式有学生便得出结论:电路中电阻的阻值大小与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。产生这种错误的原因是由于将先前所学的数学知识僵化地用到现在所学的物理量度公式的分析中,从而失去了物理量度公式的物理内涵。事实上,电阻的大小是电阻本身的一种属性,只与其材料等因素有关。可以用电阻两端的电压和通过它的电流的比求出它的电阻值大小,但它并不是电阻的定义式(定义式为R=ρL/S).在同一电路中当电阻两端电压增大几倍时,通过它的电流也增大几倍,显然电阻值并不与电压成正比,也不与电流成反比。类似的公式还有ρ=m/V,v=S/t等,都是有其物理内涵的。
3、生活经验妨碍创造思维的发展。
学生过多的依赖于过去积累的经验,而忽视对题目殊关系的分析研究。对问题的解答满足于已有的正确结论,而不善于从不同角度去寻求最佳解法,更不能有所创新。
如:如图所示电源电压U=3V , R1=15Ω。先闭合S1,再闭合S2,发现电流表示数增大了0.1A .求电阻R2=?此时,学生会根据已有知识分步求解,当闭合S1时,只有R1接入电路,根据欧姆定律I1=U/R1求出流过R1的电流为0.2A。 当再闭合S2时,R1和R2并联接入电路,电流表测干路电流为0.3 A , 此时流过R1电流仍不变,仍为0.2A 。(由欧姆定律可知)那么此时流过R2的电流为0.1A ,根据欧姆定律求出R2的电阻为30Ω。
实际上学生只要认真分析一下,运用发散思维就会发现电流表增大的值0.1A就是流过R2的电流,运用欧姆定律一步得出R2的电阻为30Ω。这就是学生不会用创新思维解决问题的例子。
二、消除生活经验负面影响的措施:
1、诱发产生正向迁移,遏止形成负向迁移。
为了促进正向迁移的产生,应启迪学生对问题要全面地、多角度地去分析,不要只看到问题的表面或只看问题的片面,就下结论。迁移是一种复杂的心理过程,它受学生本身的主观条件制约,这就要创造条件,因人施教,诱导实现正向迁移。对问题要多假设、多提问,让学生充分参与教学活动,细致分析问题,使学生形成科学严谨的分析问题方法,可避免负向迁移的产生和干扰。
2、深刻领会教材编写者的意图,讲透概念、规律的属性,以防止相互混淆。
为克服先学的科学知识对后继科学知识的理解和认知产生负迁移,必须切实抓好基础知识的教学。对于概念要讲清它的内涵,让学生掌握本质属性;对于定理、定律,要剖析数量关系,赋予它们物理内涵,揭示它们的精髓,为学生的创造思维提供坚实的基础。
3、建构合理的知识结构,增强知识信息地可提取性。
培根说过:"当你处世行事时,正确运用知识就意味着力量。"注重合理地知识结构地建构,是克服生活经验消极影响地前提,生活经验的负效应往往是由于无知和偏见造成的。大脑中有丰富的知识储备,用时才可提取,这是不言而喻的,但大脑里信息量越多,到需要时不一定提取就越快,只有广博而理解透彻的知识信息,组织得有条不紊、有系统的知识信息才具有随时可提取的性质,才容易在需要时迅速检索提取输出,并发挥出举一反三、触类旁通的作用。
4、培养学生正确的解题习惯和掌握正确的解题方法。
欧姆定律的来源范文3
关键词:初中生物理;初步实验;设计能力;培养浅议
初中生的初步实验设计能力指的是在探究学习过程中,学生按照一定的实验目的,为自己的实验学习选择最恰当的探究方式和所需的器材工具,采用适当的物理知识和实验技巧,对其进行灵活、综合的运用,并拟定出具备可行性方案的能力。这不仅需要学生具备创新意识,而且还要扎根于厚实的专业基础之上。
1.物理初步实验设计能力培养原则与策略
1.1培养原则
初步实验设计能力培养原则的确立能够为教学效果的实现奠定基础。首先是循序渐进,教学工作中必须遵循知识教学逻辑,要充分考虑到学生自身的心理发展顺序,让学生能够更加有序的、系统完整的接受学科教育,促进身心健康发展。在教学中不可以急于求成,要慢慢的潜移默化,让学生边学边用,体会知识的乐趣,阶段性的解决学术中的难题。第二个是因材施教的原则,从学生的实际情况出发,让教学层面的深广度以及进度都能够符合学生的知识能力水平,充分结合学生的个性特点,让学生的才能品行都能够充分发展。第三为激励性原则,作为一种动力因素的存在,教师要争取能够利用多种方式去激励学生获得前进的动力,逐步形成热爱学习的习惯,挖掘学生潜能,提高教学的实际质量,加快培养人才的步伐。第四为主体性原则,充分强调教师的主导作用,进而引导主体人员——学生,学会充分结合社会环境以及自然环境的有利因素,放心尝试,主动进行探索追求,同时尊重学生在学术思想上的无限追求和创造力,教会其如何去独立思考。最后为反馈内化原则,学生在教师的引导下认识到自身在学习及其它活动中的表现,再通过参与和选择,不断将教师的要求转变为自身的一种自觉行为,获得持续性的发展。
1.2教学策略
实验设计环节是物理实验当中最为高级的层次,同时也是学生探索新知识的最佳途径。教师可以帮助学生创造更多实验设计的机会,体会到设计的重要性所在,认识最基本的原则,掌握具体的设计方法。可以从加强开展实验探究教学开始,充分利用课本中出现的探究性实验案例,不再是一味的跟从教师的思路走,学生可以适当活用自己所掌握的知识,或者将某些属于验证性的实验转化为探究性实验,到处找实验内容。
例如对于二力平衡的条件探索、阿基米德原理等的实验。将验证性变为探究性,不断扩大学生的实践空间、提高思维分析能力。教师也可以主动将一些疑难问题,列为探究性实验的主要内容。在解答某些较难理解的问题时,如果具备探究的条件,可以让学生尝试设计方案来动手进行实践,通过分析归纳最后得到结论,对于学生来说是一种能力上的提高。也可以将生产或者生活的具体素材投放到实验教学中来,物理学科本来就来源于生活,回到生活也是理所应当,让学生在生活中走进物理。不断规范实验设计的思路,教师要充分挖掘教材资源,教授学生分析设计的方法,有意识的将规范性的设计方案交与学生。把握好实验设计的基本原则问题,不仅需要科学的思维能力,还要掌握正确的方法步骤,最后还要用精准的语言来描述现象的发生,记录下所有的一切。
此外也要培养良好的品质思维,此为核心环节。可以通过一些实验解决新奇现象来激发学生的发散思维,举一反三、一题多变,要逐步培养学生的逻辑缜密与思维收敛。同时,也要不断地规范学生的物理用语,教师最初就要使用规范的语言,而学生也要在潜移默化的条件下,提高答题规范的能力。
2.物理初步实验设计能力培养的实践分析
案例举隅:《欧姆定律》
教学目标:掌握电压电流表测量技术,认识电流、电压以及电阻三者的关系,学会收集数据并对数据进行有效的分析。
教学器材:开关、电流电压表各一个、滑动变阻器、不同规格的电阻器各一个、干电池若干、导线若干、多媒体PPT课件、投影仪。
教学设计:从“如何让灯泡发光或者变暗”的问题入手,引导学生主动进行实验探索,激发学生进一步学习的欲望。让学生合理猜想电流、电压以及电阻三者之间的关系。教师提示:针对物理问题,仅靠猜想是不行的,应该勇敢进行实验、进行验证,教会学生采用控制变量法来进行实验。此后进行实验设计环节,询问学生需要准备什么实验的器具,保持什么要素不变,如何改变电阻两端的电压。利用投影显示出滑动变阻器的作用,画出起先准备好的电路图。继续围绕该电路的形式,探讨能否进行电流与电阻的探究,根据学生各自设计的方案,表格填写完整,将所有数据如实记录。接着是交流讨论的时间,教师通过投影展示学生们的实验数据以及图像,分析实验结果。实验应用表格如图1、图2所示:
(图1:探究电流与电压的关系)(图2:探究电流与电阻的关系)
最后对课堂实验进行总结,引出欧姆定律的来由和公式,投影介绍欧姆的故事,课后再针对欧姆定律的具体内容布置作业练习,以达到巩固复习的目的。
欧姆定律的来源范文4
【关键词】物理 法则 认知 规律
在探究如何提高教学质量途径的当下,教学改革潮流拍岸而起,在多年的体会中,我认为培养学生的学习能力是目的之一。近几年来我以终身教育思想理论为依据,在高中物理教学实践中,对学生的学法指导进行了尝试。
一、学习过程的特点和认知
物理学习的过程,是一种认识过程,是学生在与物理环境相互作用中认识物理世界,形成、发展和优化自己物理认识结构的过程。因此,指导学生学习,必须指导学生进行学习准备。因为影响物理学习的因素主要有:原有知识水平,在认知结构中是否有适当的起固定作用的概念可以利用;新的潜在有意义的学习任务与同化它的原有概念的可辨别程度都影响学生观察、实验能力,逻辑推理能力等。
中学物理的教学过程是以观察和实验为基础,以形成概念、掌握规律为中心的特点。所以,物理学作为一门实验科学,观察和实验是学生获得感性认识的主要来源,在教学实践中要求学生尽可能地亲自动手操作,指导学生用比较法、放大法、等效法、再现法等手段。指导学生根据设计的方案恰当选取仪器;按照设计的方案进行安装,联结和调节仪器;指导学生正确地记录数据,特别注意测量数据的估读以及数据的处理中列表法、代数法、图象法的分析运用。如光的全反射实验中,应明确需观察入射光、反射光和折射光,得出光从光密介质射入光疏介质时,随入射角的增加,反射角和折射角均增大,折射角大于入射角等通过实验获得的概念。
二、如何获得现象、特征的本质属性
物理概念是物理现象的共同特征和本质属性在脑中概括和抽象的反映。学生形成物理概念一般要经历认知定向、找出共同特征、本质属性、进行抽象规定和深入理解概念这样一个大致的过程。这一过程一般有两种方式:一是归类的方式,直接从事实中总结出来的概念,通常由归类的方法得出其共同特征。如通过分析各种情况下接触物体间的弹力,总结出共同特征是物体相互接触而发生形变后有恢复原状的趋势,则这两个接触物体间产生弹力。
第二种是概括的方式,如在通电电流大小不变时,导线长度增大几倍,磁场力也增大几倍;在导线长度不变时,通电电流增大几倍,磁场力也增大几倍。于是可以找出共同特征,不论导线的长度和通电电流强度如何,比值IL F 能反映出磁场的强弱。通过概括找出这个共同特征,为进一步形成磁感强度的概念打下了必要的基础。
只有抓住了物理现象或物理过程的共同特征所反映的本质属性,才能形成物理概念。例如让学生明确为什么要引入这个概念,使学生认知活动有一明确的指向。在认识磁感强度时可用文字表述为:在磁场中垂直下磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫通电导线所在处的磁感强度;用数学式表达为B= IL F。
三、把握规律的内在联系
物理规律是自然界中物理客体属性的内在联系,是事物发展和变化趋势的反映。物理规律包括物理定律、定理、守则、原理、方程等。学生掌握物理规律是明确认知定向,要让学生明确物理规律建立的目的,从而使学生的思维加工活动指向确定的方向。如学习了匀变速直线运动后,学生知道认识一个物体的运动趋势,必须清楚它的运动状态变化的快慢――加速度。因此我们很有必要来研究物体的加速度到底与哪些因素有关?是怎样的关系?
弄清规律的建立过程有两种形式:归纳法,如气体状态方程的建立,是在波意耳定律等三大实验的基础上归纳得到的。演绎法建立物理规律,如动量定理的建立,要让学生知道它是从牛顿第二定律推导出来的,力在时间上的累积与物体状态量――动量变化间的数量关系。把握物理规律的可以用“文字叙述”、“数学表达式”、“函数图像”表达,并能把它们融为一体。如玻意耳定律的文字叙述:一定质量的理想气体,在温度不变时,压强与体积的乘积为一个常量,数学表达式 为PV=C。
物理规律揭穿了客观事物的实质,是人类经由长期波折的历史过程的结晶,存在深刻的、丰硕的意义,物理规律需要对概念、规律的提出、建破有一定的了解,对概念、规律内容的各种表白形式有明白的认识。物理规律建立了有关物理量间的联系,它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来,脱离物理规律、死背概念定义或脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该重要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律。例如:功的概念除抓住功的定义式外,应该侧重从动能定理、功能关系、热力学第一定律、普遍的能量守恒与转化定律等角度来理解,即从能质变化、转化的角度来理解。在电学中、光学中,我们越来越着重从能量转化来理解功,如光电效应中电子脱离金属的逸出功是从能量转化来理解的;动量概念应联系动量定理、特别是动量守恒定律来理解;电阻概念应联系欧姆定律、焦耳定律等来理解。电阻的定义是:R=U/I,按欧姆定律,我们来体会电阻的妨碍作用。串联电阻、并联电阻的等效电阻也由U与I的比来理解。从焦耳定律来体会电阻是耗费电能转化为内能的元件;法拉第电磁感应定律的掌握不能分开磁通量概念和感应电动势概念等等。
欧姆定律的来源范文5
2021高考物理必考知识点总结有哪些你知道吗?要学好任何一门课程,都要有适合自己的、良好的学习方法,只有这样才会得到事半功倍的学习效果。共同阅读2021高考物理必考知识点总结,请您阅读!
高考物理必考知识点总结Ⅰ、复习要点
一、整理知识体系
现行高中物理教材主要分:力、热、电、光、原子五个部分.综合复习中,既可以根据各部分的内容特点,分别整理出各自的体系或主要线索,也可以不受传统的五部分限制,重新归纳、整理。例如,高中物理主要内容可概括为四大单元(物理实验与物理学史单元除外)。
(一)力和运动
物体的运动变化(包括带电粒子在电场、磁场中的运动)与受力作用有关。其中力的种类计有:重力(包括万有引力)、弹力、摩擦力、浮力、电场力、磁场力(分安培力和洛舍兹力)以及分子力(包括表面张力),核力等。每种力有不同的产生原因及其特征。物体的运动形式又可分为:平衡(包括静止、匀速直线运动、匀速转动)、匀变速运动(包括匀变速直线运动、平抛、斜抛)、匀速圆周运动、振动、波动等。每一种运动形式有不同的物理条件及基本规律(或特征)。力和运动的关系以五条重要规律为纽带联系起来。
(二)功和能
1.功重力功、弹力功、摩擦力功、浮力功、电场力功、磁场力功、分子力功、核力功。
2.能注意不同形式的能及能的转换与守恒。
3.功能关系做功的过程就是能从一种形式转化为另一种形式的过程。
功是能的转化的量度。
(三)物质结构
(四)应用技术的基础知识现行高中物理有关应用技术的基础知识有:声现象(乐音、噪声、共鸣等多、静电技术(静电平衡、静电屏蔽、电容储电等)、交流电应用(交流电产生、特征、规律、简单交流电路、三相交流电及其连接、变压器,远距离送电等)、无线电技术初步(电磁振荡产生、调制、发送、电谐振、检波、放大、整流等)、光路控制与成像(光的反射与折射定律、基本光学元件特性及常用光学仪器)、光谱与光谱分析、放射性及同位素、核反应堆等。经过这样的归纳、整理,全部高中物理知识可浓缩在几张小卡片纸上,便于领会和应用。
Ⅱ、归纳思维方式
分析问题最基本的思维方式有两种:综合法和分析法.
综合法是从已知量着手,根据题中给定的物理状态或物理过程。“顺流而下”,直到把待求量跟已知量的关系全部找出来为止。
分析法则“逆流上朔”。从题中所要求解的未知量开始。首先找出直接回答题目所求的定律或公式。在这些关系式电。除了待求的未知量外,还会包含着某些过渡性的未知量。然后再根据这些过渡性来知量与题中已知条件之间的关系,引用新的关系式,逐步上朔,直到把所有的未知量都能用已知量表示出来为止。有些问题(如静力平衡问题等),它的物理过程并不能很明确地分成几个互相衔接的阶段或者各个过程中的未知量互相交织,互有牵连,此时常可以不分先后。只根据问题所描述的物理状态(或物理过程)的相互联系。列出用某个状态(或过程)有关的独立方程式,联立求解。原则上,任何一个题目都可以从这两种思维方式着手求解。值得注意的是,解决具体问题时,不必拘泥于刻板的程式,而是应该侧重于对问用中所描述的状态(或过程)的分析推理,着力找出解题的关键所在,并以此为突破口下手.同时应联合运用其他的思维技巧,如等效变换,对称性、反证法、假设法、类比、逻辑推理等。
Ⅲ、综合数学技巧
运用数学技巧,包含着极其丰富的内容。总体上要求能运用数学工具和语言,表述物理概念和规律;对物理问题进行推理、论证和变换;处理实验数据;导出球验证物理规律;进行准确的演算等。就解决某帧体的物理问回而言,要求能灵活地运用多种数学工具(如方程、此例、函数、图象、不等式、指数和对数、数列、极限、极值、数学归纳、三角、平面解析几何等)。综合复习中可全面概述其在物理中的典型应用,并侧重于比例、函数及其图象(包括识图、用图、作图)、以及运用数学递推方法从特解导出通解等。必须注意,运用数学仅是研究物理问题的一种有力的工具,侧重点还是应放在对问题中物理内容的分析上.对大多数能从物理本质上着手解决的问题,一般不必要求作严格的数学论证。
Ⅳ、检查知识缺陷
整理体系、抓住主线索后,还需做好检查知识缺陷的工作。应注意自觉看书,尤其不能疏忽那些应用性强、包含(或隐含)着物理内容的“知识角落”。如对某些实验的装置、原理的理解;某些自然现象的解释;物理原理在生产技术上的应用以及与高中物理有关的科技新动态和重要的物理学史实等.不少学生由于缺乏良好的学习习惯戏迷恋于复习资料中,往往会在这些方面失分。如以往考试中解释太阳光谱中暗线的形成);分光镜的结构;低压汞蒸汽光谱;三相变压器及超导现象;直线加速器;日光灯接法;电磁感应现象的发现者等。在综合复习中应予以足够的重视。
热学辅导
热学包括分子动理论、热和功、气体的性质几部分。
一、重要概念和规律
1.分子动理论
物质是由大量分子组成的;分子永不停息的做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。说明:(1)阿伏伽德罗常量NA=6.02X1023摩-1。它是联系宏观量和微观量的桥梁,有很重要的意义;(2)布朗运动是指悬浮在液体(或气体)里的固体微粒的无规则运动,不是分子本身的运动。它是由于液体(或气体)分子无规则运动对固体微粒碰撞的不均匀所造成的。因此它间接反映了液体(或气体)分子的无序运动。
2.温度
温度是物体分子热运动的平均动能的标志。它是大量分子热运动的平均效果的反映,具有统计的意义,对个别分子而言,温度是没有意义的。任何物体,当它们的温度相同时,物体内分子的平均动能都相同。由于不同物体的分子质量不同,因而温度相同时不同物体分子的平均速度并不一定相同。
3.内能
定义物体里所有分子的动能和势能的总和。决定因素:物质数量(m).温度(T)、体积(V)。改变方式做功――通过宏观机械运动实现机械能与内能的转换;热传递――通过微观的分子运动实现物体与物体间或同一物体各部分间内能的转移。这两种方式对改变内能是等效的。定量关系E=W+Q(热力学第一定律)。
4.能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消旯它产能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。必须注意:不消耗任何能量,不断对外做功的机器(永动机)是不可能的。利用热机,要把从燃料的化学能转化成的内能,全部转化为机械能也是不可能的。
5.理想气体状态参量
理想气体始终遵循三个实验定律(玻意耳定律、查理定律、盖?吕萨克定律)的气体。描述一定质量理想气体在平衡态的状态参量为:温度气体分子平均动能的标志。体积气体分子所占据的空间。许多情况下等于容器的容积。压强大量气体分子无规则运动碰撞器壁所产生的。其大小等于单位时间内、器壁单位面积上所受气体分子碰撞的总冲量。内能气体分子无规则运动的动能.理想气体的内能仅与温度有关。
6.一定质量理想气体的实验定律
玻意耳定律:PV=恒量;查理定律:P/T=恒量;盖?吕萨克定律:V/T=恒量。
7.一定质量理想气体状态方程
PV/T=恒量
说明(1)一定质量理想气体的某个状态,对应于P一V(或P-T、V-T)图上的一个点,从一个状态变化到另一个状态,相当于从图上一个点过渡到另一个点,可以有许多种不同的方法。如从状态A变化到B,可以经过的过程许多不同的过程。为推导状态方程,可结合图象选用任意两个等值过程较为方便。(2)当气体质量发生变化或互有迁移(混合)时,可采用把变质量问题转化为定质量问题,利用密度公式、气态方程分态式等方法求解。
二、重要研究方法
1、微观统计平均
热学的研究对象是由大量分子组成的.其宏观特性都是大量分子集体行为的反映。不可能同时也无必要像力学中那样根据每个物体(每个分子)的受力情况,写出运动方程。热学中的状态参量和各种现象具有统计平均的意义。因此,当大量分子处于无序运动状态或作无序排列时,所表现出来的宏观特性――如气体分子对器壁的压强、非晶体的物理属性等都显示出均匀性。当大量分子作有序排列时,必显示出不均匀性,如晶体的各自异性等。研究热学现象时,必须充分领会这种统计平均观点。
2.物理图象
气体性质部分对图象的应用既是一特点,也是一个重要的方法。利用图象常可使物理过程得到直观、形象的反映,往往使对问题的求解更为简便。对物理图象的要求,不仅是识图、用图,而且还应变图一即作图象变换。如图P-V图变换成p-T图或V-T图等。
3.能的转化和守恒
各种不同形式的能可以互相转化,在转化过程中总量保持不变。这是自然界中的一条重要规律。也是指导我们分析研究各种物理现象时的一种极为重要的思想方法。在本讲中各部分都有广泛的渗透,应牢固把握。
三、基本解题思路
热学部分的习题主要集中在热功转换和气体性质两部分,基本解题思路可概括为四句话:
1.选取研究对象.它可以是由两个或几个物体组成的系统或全部气体和某一部分气体。
(状态变化时质量必须一定。)
2.确定状态参量.对功热转换问题,即找出相互作用前后的状态量,对气体即找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式。
3、认识变化过程.除题设条件已指明外,常需通过究对象跟周围环境的相互关系中确定。
4.列出相关方程.
光学辅导
光学包括两大部分内容:几何光学和物理光学.几何光学(又称光线光学)是以光的直线传播性质为基础,研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科;物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科.
一、重要概念和规律
(一)、几何光学基本概念和规律
1、基本规律
光源发光的物体.分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩展光源可看成无数点光源的集合.光线――表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速――光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像――光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像――光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延长线形成的。本影――光直线传播时,物体后完全照射不到光的暗区.半影――光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.
2.基本规律
(1)光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。
(2)光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的规律继续传播。
(3)光的反射定律反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。
(4)光的折射定律折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A,sinA=1/n。
(5)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着原来的入射线方向反射或折射.
3.常用光学器件及其光学特性
(1)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出,像与物对镜面对称。
(2)球面镜凹面镜有会聚光的作用,凸面镜有发散光的作用.
(3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。
(4)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则――凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关.
(5)平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。
4.简单光学仪器的成像原理和眼睛
(1)放大镜是凸透镜成像在。u
(2)照相机是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。
(3)幻灯机是凸透镜成像在f
(4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,长焦距的透镜作目镜所组成。物于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。
(5)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。
(6)眼睛等效于一变焦距照相机,正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。
(二)物理光学――人类对光本性的认识发展过程
(1)微粒说(牛顿)基本观点认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础光的直线传播、光的反射现象。困难问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。
(2)波动说(惠更斯)基本观点认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础光的干涉和衍射现象。
①个的干涉现象――杨氏双缝干涉实验
条件两束光频率相同、相差恒定。装置(略)。现象出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).
②光的衍射现象――单缝衍射(或圆孔衍射)
条件缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置(略)。现象出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题难以解释光的直进、寻找不到传播介质。
(3)电磁说(麦克斯韦)基本观点认为光是一种电磁波。实验基础赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理无线电波自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线原子内层电子受激发;γ射线原子核受激发。可见光的光谱发射光谱――连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。困难问题无法解释光电效应现象。
(4)光子说(爱因斯坦)基本观点认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础光电效应现象。装置(略)。现象①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;
③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。解释①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题无法解释光的波动性。
(5)光的波粒二象性基本观点认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础微弱光线的干涉,X射线衍射.
二、重要研究方法
1.作图锋几何光学离不开光路图。
利用作图法可以直观地反映光线的传播,方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。
2.光路追踪法用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象。
不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。
3.光路可逆法在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便。
实验辅导
物理学是一门以实验为基础的科学。近年来对学生物理知识的各种全面测试中(如高考等)也非常重视对学生实验能力的考查。因此,物理实验的`复习是整个总复习中不可缺少的一个重要组成部分.
一、实验的基本类型和要求
中学物理学生实验大体可以分为四范其要求如下:
1.基本仪器的使用除了初中已接触过的常用仪器(如天平秤、弹簧秤、压强计、气压计、温度计、安培计、伏特计等)外.高中又学习了打点计时器、螺旋测微器、游标卡尺、万用电表等,要求了解仪器的基本结构,熟悉各主要部件的名称,懂得工作(测量)原理,掌握合理的操作方法,会正确读数,明确使用注意事项等.
2.基本物理量的测量初中物理中巴学过长度、时间、质量、力、温度、电流强度、电压等物理量的测量,高中物理进一步学习了对微小长度和极短时间、加速度(包括g)、速度、电阻和电阻率、电动势、折射率、焦距等物理量的测量。
要求明确被测物理量的含义,懂得具体的测量原理。掌握正确的实验方法(包括了解实验仪器、器材的规格性能、会安装和调试实验装置、能选择合理的实验步骤,正确进行数据测量以及能分析和排除实验中出现的常见故障等),妥善处理实验数据并得出结果。
3.验证物理规律计有验证共点力合成的平行四边形定则、有固定转动轴物体的平衡条件、牛顿第二定律、机械能守恒定律、玻意耳定律等。
其要求与物理量的测量相同,着重注意分析实验误差,并能有效地采取相应措施尽量减少实验误差,提高准确度。
4.观察、研究物理现象,组装仪器如研究平抛运动、弹性碰撞、描绘等势线、研究电磁感应现象、变压器的作用、观察光的衍射现象。
把电流计改装为伏特计等.其中,对观察型实验,只要求会正确使用仪器,显示出(或观察到)物理现象,并通过直觉的观察定性了解影响该现象的有关因素。对研究型实验(包括组装仪器),要求不仅能使用仪器,掌握正确的实验研究方法,把有关现象的物理内客反映出来;或把有关参数测量出来,还能够通过具体的测量作进一步的定量研一究或实验设计。
二、实验的设计思想
在中学物理实验中涉及的主要设计思想为:
1.垒积放大法把某些物理量(有时往在是难以直接测量的测量的微小量)累积后测量,或把它们放大后显示出来的一种方法。
如通过若干次全振动的时间测出单摆的振动周期;把员杨螺杆的微小进退.通过周长较大的可动到度盘显示出来(螺旋测微器)等。
2.平衡法根据物理系统内普遍存在的对立的、矛盾的双方使系统偏离平衡的物理因素,列出对应的平衡方程式,从而找出影响平衡的一种方法如用天平测质量、验证有固定转动因乎衔条件、验证玻意耳定律等。
3.控制法在多因素的物理现象中,可以先控制某些量不变,依次研究某一个因素对现象产生影响的一种方法。
如牛顿第二定律实验。可以先保持质量一定,研究加速度与力的关系等。
4.转换法用某些容易直接测量,(或显示)的量(或现象)代替不容易直接测(或显示)的量(或现象)。
或者根据研究对象在一定条件下可以有相同的效果作间接的观察、测量。如把流逝的时间转换成振针周期性的振动;把对电流、电压、电阻的测量转换成对指针偏角的测量;用从等高处抛出的两球的水平位移代替它们的速度等。
5.留迹法把瞬息即逝的(位置、轨迹、图象等)记录下来的一种方法。
如通过纸带上打出的小点记录小车的位置Z用描述法画出平抛物体的运动轨迹;用示波器显示变化的波形等。
三、实验验数据处理
数据处理是对原始实验记录的科学加工。通过数据处理,往往可以从一堆表面上难以觉察的、似乎毫无联系的数据中找出内在的规律,在中学物现中只要求掌握数据处理的最简单的方法.
1.列表法把被测物理量分类列表表示出来。
通常需说明记录表的要求(或称为标题)、主要内容等。表中对各物理量的排列月惯上先原始记录数据,后计算果。列表法可大体反映某些因素对结果的影响效果或变化趋势,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段。
2.算术平均值法把待测物理量的若干次测且值相加后除以测量次数。
必须注意,求取算术平均值时,应按原测量仪器的准确度决定保留有效数字的位数。通常可先计算比直接测量值多一位,然后再四会五入。
3.图象法把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图象时。
最基本的要求是:
(1)两坐标轴要选取恰当的分度
(2)要有足够多的描点数目
(3)画出的图象应尽是穿过较多的描点在图象呈曲线的情况下,可先根据大多数描点的分布位置(个别特殊位置的奇异点可舍去),画出穿过尽可能多的点的草图,然后连成光滑的曲线,避免画成拆线形状。
四、实验误差分析
测量值与待测量真实值之差,称为测量误差。主要来源于仪器(如性能和结构的不完善)、环境(如温度、湿度、外磁场的影响等)、实验方法(如实验方法粗糙、实验理论不完善等)、人为因素(如观测者个人的生理、心理习惯、不同观察者的反应快慢不一等)四方面。在中学物理中只要求定性分析实验误差的主要原因,了解绝对误差和相对误差的概念。
高考物理必须掌握的16种题型技巧01.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。
02.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
(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。
03.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。
04.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。
05.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
06.牛顿运动定律综合应用问题
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。
07.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
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)。
08.以能量为核心综合应用问题
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。
09.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fv,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(如图所示)。
(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。
13.带电粒子在复合场中的运动问题
题型概述:带电粒子在复合场中的运动是高考的热点和重点之一,主要有下面所述的三种情况:
(1)带电粒子在组合场中的运动:在匀强电场中,若初速度与电场线平行,做匀变速直线运动;若初速度与电场线垂直,则做类平抛运动;带电粒子垂直进入匀强磁场中,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。
(2)带电粒子在叠加场中的运动:在叠加场中所受合力为0时做匀速直线运动或静止;当合外力与运动方向在一直线上时做变速直线运动;当合外力充当向心力时做匀速圆周运动。
(3)带电粒子在变化电场或磁场中的运动:变化的电场或磁场往往具有周期性,同时受力也有其特殊性,常常其中两个力平衡,如电场力与重力平衡,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。
思维模板
分析带电粒子在复合场中的运动,应仔细分析物体的运动过程、受力情况,注意电场力、重力与洛伦兹力间大小和方向的关系及它们的特点(重力、电场力做功与路径无关,洛伦兹力永远不做功),然后运用规律求解,主要有两条思路:
(1)力和运动的关系:根据带电粒子的受力情况,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。
(2)功能关系:根据场力及其他外力对带电粒子做功的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。
14.以电路为核心的综合应用问题
题型概述:该题型是高考的重点和热点,高考对本题型的考查主要体现在闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、电学实验等方面.主要涉及电路动态问题、电源功率问题、用电器的伏安特性曲线或电源的U-I图像、电源电动势和内阻的测量、电表的读数、滑动变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等。
思维模板
(1)电路的动态分析是根据闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串并联电路的性质,分析电路中某一电阻变化而引起整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况,即有R分R总I总U端I分、U分
(2)电路故障分析是指对短路和断路故障的分析,短路的特点是有电流通过,但电压为零,而断路的特点是电压不为零,但电流为零,常根据短路及断路特点用仪器进行检测,也可将整个电路分成若干部分,逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理。
(3)导体的伏安特性曲线反映的是导体的电压U与电流I的变化规律,若电阻不变,电流与电压成线性关系,若电阻随温度发生变化,电流与电压成非线性关系,此时曲线某点的切线斜率与该点对应的电阻值一般不相等。
电源的外特性曲线(由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,画出的路端电压U与干路电流I的关系图线)的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。
15.以电磁感应为核心的综合应用问题
题型概述:此题型主要涉及四种综合问题
(1)动力学问题:力和运动的关系问题,其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力。
(2)电路问题:电磁感应中切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,这样,电磁感应的电路问题就涉及电路的分析与计算。
(3)图像问题:一般可分为两类:
一是由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图像;
二是由给定的有关物理图像分析电磁感应过程,确定相关物理量。
(4)能量问题:电磁感应的过程是能量的转化与守恒的过程,产生感应电流的过程是外力做功,把机械能或其他形式的能转化为电能的过程;感应电流在电路中受到安培力作用或通过电阻发热把电能转化为机械能或电阻的内能等。
思维模板
解决这四种问题的基本思路如下:
(1)动力学问题:根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,然后由闭合电路欧姆定律求出感应电流,根据楞次定律或右手定则判断感应电流的方向,进而求出安培力的大小和方向,再分析研究导体的受力情况,最后根据牛顿第二定律或运动学公式列出动力学方程或平衡方程求解。
(2)电路问题:明确电磁感应中的等效电路,根据法拉第电磁感应定律和楞次定律求出感应电动势的大小和方向,最后运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路的规律求解路端电压、电功率等。
(3)图像问题:综合运用法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则等规律来分析相关物理量间的函数关系,确定其大小和方向及在坐标系中的范围,同时注意斜率的物理意义。
(4)能量问题:应抓住能量守恒这一基本规律,分析清楚有哪些力做功,明确有哪些形式的能量参与了相互转化,然后借助于动能定理、能量守恒定律等规律求解。
16.电学实验中电阻的测量问题
题型概述:该题型是高考实验的重中之重,每年必有命题,可以说高考每年所考的电学实验都会涉及电阻的测量.针对此部分的高考命题可以是测量某一定值电阻,也可以是测量电流表或电压表的内阻,还可以是测量电源的内阻等。
思维模板
测量的原理是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律;常用方法有欧姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。
高三物理必背知识点整理1.动量和冲量
(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv.是矢量,方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.
(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.
2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.
(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.
(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.
(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.
3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.
表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(1)动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
4.爆炸与碰撞
(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.
(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.
(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
欧姆定律的来源范文6
一、不应追求科学探究过程的完整性
科学探究过程包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与讨论、评估、交流与合作等7个要素。新课程强调在整个基础教育阶段,通过科学探究这种教学方式,达到培养学生科学探究能力的目标。许多教师机械地理解“科学探究”的过程,认为在每次探究活动中都要同时强化这7个要素。这种认识导致教师在引导学生开展探究活动时,过分追求科学探究过程的完整性,不敢遗漏任何一个要素,试图每一个要素都充分展开,而探究式教学和科学研究不同,它的时间是有限的,大多只能限制在45分钟课堂内完成,因此,往往由于过分追求探究过程的完整性,而导致在课堂教学中常常出现时间不够、虎头蛇尾的现象。
二、实验探究不是唯一的探究式教学方式
在物理概念和规律的教学中,传统教学过分强调结论,新课程除了要求学生掌握概念和规律本身外,还要对概念、规律的建立过程,研究问题的科学方法进行深入地了解。然而,实验探究不仅强调获得实验结果和亲自经历实验过程的统一,而且更加注重学生对实验过程的理解。但笔者发现,有些教师对探究方式多样化的认识还不够,教师往往把“实验探究”作为探究教学的唯一方式,上物理课非实验不可。例如在探究并联电路的总电阻和各并联电阻之间的关系时,可利用欧姆定律和并联电路中电流、电压的关系,推导出1/R=1/R1+1/R2的关系式;然后让学生根据推导结果去猜想“并联电路的总电阻和各并联电阻之间的关系”,接着让学生设计方案,通过实验加以验证。笔者认为,不同的探究课题所需的信息特点不同,其信息来源也不同,因而需要选择不同的方法。根据物理学科的特点和初中学生的认知水平,8-9年级学生在物理课程中的科学探究问题,比较多的是用观察和实验方法,尤其以实验探究方法居多,但实验探究不是探究教学的唯一方法。
三、探究式教学是师生互动的过程
教学实践和心理学研究表明,初中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能,但分析判断能力还不成熟,自主性还不强,因此还需要教师给予正确的、及时的指导。在探究式教学中完全放手、束缚太多(以“讲授探究”代替学生“亲历探究”等)都不现实,不仅不能实现教学的三维目标,对后续课程的学习也有负面影响。因此探究式教学活动中,既需要学生的自主探究,也需要教师的适时、适度的点拨指导,在互动中实现教学的目标。笔者在《欧姆定律》的一节公开课中,最初是想完全开放,自主探究,即创设情景后,由学生观察、讨论、猜想通过导体的电流和该导体的电阻、导体两端的电压的关系,然后自行设计方案、小组实验,检验自己的猜想是否成立,最终得出它们的关系,但是,试教过程中,明显感到由于只有好的愿望、好的理念,而脱离了学生的认识水平的现状,有的学生甚至对我的意图也不完全明白,课堂非常难掌控,结果只好临时调整教学策略,其教学效果可想而知了。上公开课时,我充分考虑初二学生的认知能力的现状重新设计了方案,适当增加了教师的指导,针对学生的猜想、实验、检验,及时交流,我也成为探索主体中的一员,而不是旁观者,教学效果发生质的变化。由于把学习过程还给了学生,教师的指导也是适时、适度的,而不是包办代替,学生依据自己的天性、认识水平,自然地在教师的引导下完成探究过程,学生的探究兴趣浓厚。笔者感到,探究式教学在探究内容符合学生认知水平时,教师应积极创造条件,鼓励学生进行自主探究;当探究内容高于学生的生活经验和知识基础时,教师应设置探究台阶,帮助学生解决探究过程中遇到的困难,扫除学生探究的障碍,避免学生探究的盲目性,为学生顺利探究提供可能。
四、探究式教学与物理知识的自主建构是统一的过程
很多教师担心强调科学探究会影响学生掌握物理知识,他们认为传授知识的传统教学模式能增加课堂的容量,更深刻地理解知识的内涵,通过大量的习题训练可以达到对知识巩固的目的。