1. 力量分析常常会忽略很多“力量”
物体受力分析是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有两种:“整体法”和“孤立法”。物体受力分析可以说贯穿了整个高中物理,如力学中的重力、弹力(推、拉、升、压)和摩擦力(静摩擦力和滑动摩擦力),电场中的电场力(库仑力),磁场中的洛伦兹力(安培力)等等。在力分析中,最难的是确定力的方向,最容易犯的错误就是力分析常常漏掉某一力。在力分析过程中,特别是在“力、电、磁”综合题中,第一步就是力分析。虽然解题思路正确,但考生在分析中常常漏掉某一力(甚至是重力)高中物理的三大电压定律,意味着少做了一个力的功,得到的答案与正确结果相差甚远,丢掉了整道题的分数。 还要注意的是,在分析某一力的变化时,所用的方法有数学计算法、动向量三角法(注意只能满足一个力的大小和方向不变的情况,第二个力可以变化大小但方向不变,第三个力大小和方向都变化)和极限法(注意必须满足力的单调变化的情况)。
2. 对摩擦的理解模糊
摩擦力包括静摩擦力,由于其“隐蔽性”、“不确定性”以及涉及“相对运动或相对趋势”等知识,是最难理解和掌握的一类力。任何问题一旦涉及到摩擦,其难度和复杂性就会相应增加。最典型的就是“传送带问题”,它可以涵盖所有可能发生摩擦的情况。建议同学们从以下四个方面来理解摩擦力:
(1)物体所受的滑动摩擦力总是与其相对运动方向相反。这里的难点在于对相对运动的理解。解释一下,滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力略小,但在计算时往往等于最大静摩擦力。另外,计算滑动摩擦力时,法向压力不一定等于重力。
(2)物体所受的静摩擦力总是与物体的相对运动趋势相反。显然,最难理解的是对“相对运动趋势”的判断。可以用假设法来判断,即如果没有摩擦力,那么物体会往哪里运动呢?这个假设下的运动方向就是相对运动趋势的方向。还要注意的是,静摩擦力的大小是可变的,可以由物体的平衡条件来求解。
(3)摩擦总是成对发生。但它们所作的功不一定成对发生。最大的误解之一是摩擦是阻力,摩擦所作的功总是负的。静摩擦和滑动摩擦都可以是动力。
(4)当谈到一对同时出现的摩擦力所作的功时,应特别注意下列情况:
有可能两者都不起作用。(静摩擦情况)
两者都可能做负功。(例如子弹击中迎面飞来的木块)
有可能一个做正功,一个做负功,但它们做的功的值不一定相等。两个功的总和可能等于零(静摩擦可以不做功),可能小于零(滑动摩擦),也可能大于零(静摩擦变成驱动力)。
有可能一个做负功,另一个不做功。(例如,子弹击中固定的木块)
有可能一个做正功,另一个不做功。(例如传送带带动物体)
(建议讨论“一对相互作用的力所作的功”的情况)
3. 清楚了解弹簧的弹力
弹簧或弹性绳会因变形而发生有规律的变化,但要注意这种变形不能是突然改变的(绳子或支撑面的力可以突然改变),所以在用牛顿定律求解物体瞬时加速度时要特别注意。另外,在将弹性势能转换成其他机械能时,以及分析物体落在垂直弹簧上时的动力学过程,即存在最大速度时,也应严格遵循能量守恒定律。
4. 认清“细绳灯杆”
在分析力时,细绳和轻杆是两个重要的物理模型。需要注意的是,细绳所受的力总是沿着其收缩方向,而轻杆的情况则很复杂,既可以沿着杆的方向“拉”,也可以“撑”,也可以不沿着杆的方向,需要根据具体情况具体分析。
5. 比较“绑”在细绳或轻杆上的球的圆周运动与环或管中的球的圆周运动
这类题目经常讨论的是球在最高点的情况。其实,用绳子绑住的球,类似于它在光滑的圆环中运动的情况。刚过最高点意味着绳子的张力为零,圆环内壁对球的压力为零,只有重力作为向心力;而用杆“绑住”的球,类似于它在圆形管中运动的情况。刚过最高点意味着速度为零。这是因为杆和管内外壁对球施加的力可以是向上的,也可以是向下的,也可以是零。也可以结合汽车经过“凸”桥和“凹”桥的情况来讨论。
6. 清晰地了解物理形象
物理图像可以说是物理考试的必考科目,可以从图像中读出相关信息,利用图像快速解决问题。随着考题的进一步创新,除了速度(或速率)-时间、位移(或距离)-时间等常规图像外,还有各种物理量之间的图像。理解图像最好的方法就是两步:第一,要认识到坐标轴的意义;第二,要把图像所描述的情况与实际情况结合起来。(我们对图像的各种情况都做过专门的训练。)
7. 理解牛顿第二定律F=ma
首先,这是一个矢量公式,这意味着 a 的方向始终与产生它的力的方向相同。(F 可以是合力,也可以是分力)
其次,F与a相对于“m”是一一对应的,千万不要混淆,这常常会导致解题时出现错误,主要是在解连通体的加速度时。
第三,将“F=ma”化为F=m△v/△t,其中a=△v/△t,得△v=a△t。这在“力、电、磁”综合题的“微分法”中运用广泛(近几年不断考查)。
四、验证牛顿第二定律的实验是必须掌握的重点实验,要特别注意:
(1)注意所采用的实验方法是控制变量法;
(2)注意实验装置及改进装置(光电门)、平衡摩擦力、砂斗或小板与小车质量的关系等;
(4)处理数据时,注意对纸带匀加速运动的判断,采用“差分法”计算加速度。(计算速度时采用“平均速度法”)
(5)能够对“aF”和“a-1/m”图像中出现的错误进行正确的原因分析。
8. 明确“机车启动两种情况”
恒功率恒牵引力启动机车是动力学中的典型问题,这里要注意两点:
(1)恒功率起动时,机车总是作变加速度运动(加速度越来越小,速度越来越大);恒牵引起动时,机车先作匀加速运动,达到额定功率时,再作变加速度运动,最后的最大速度即“终止速度”,为vm=P/f。
(2) 识别这两种情况下的速度-时间图非常重要。曲线“渐近线”对应的最大速度为
还要注意的是,当物体在变力作用下,受到变加速度时,有一个重要的情况:当物体所受的综合外力达到平衡时,速度有一个极大值。也就是有一个“终速度”,这在电学中经常出现,如:一个“穿”在绝缘棒上的带电小球,在电场和磁场的综合作用下,受到变加速度,就会出现这种情况。在电磁感应中,这种现象更为典型,即导体棒在重力和随速度变化的安培力作用下,会出现一个平衡时刻。这个时刻就是加速度为零,速度达到极值的时刻。凡是有关“力、电、磁”的综合题,都会有这样的情况。
9、对物理的“变异”、“增量”、“变化”、“减少”、“损失”等有清晰的认识。
在研究物理问题时,我们经常会遇到一个随时间变化的物理量,最典型的表现就是动能定理(一切外力所作的功,永远等于物体动能的增量)。这时候就会出现两个物理量相减的问题,同学们经常会武断地用较小的值减去较大的值,结果就出现了严重的错误。其实物理学规定,任何物理量(不管是标量还是矢量)的变化量、增量或变动量,都是后者减去前一个值。(矢量满足矢量三角定律,标量可以直接用数值相减)结果为正数就是正数,为负数就是负数。而不要把“增量”误理解为增加的量。显然,减少和损失(比如能量)都是后者减去前一个值。
10. 两个运动物体“相遇”的问题
两个物体在运动过程中发生的追击题在高考中十分常见,但考生往往在这类题型上失分。常见的“追击相遇”题分为九种组合:一个匀速、匀加速或匀减速运动的物体追击另一个同样匀速、匀加速或匀减速运动的物体。显然,两个变速运动,尤其是其中一个物体减速时的情况更为复杂。虽然“追击相遇”有一个临界条件,即距离相等或速度相等网校头条,但还需要考虑减速中的物体在“追击相遇”之前停止的情况。这类题型的解法,除了运用数学方法外,往往可以通过相对运动(即以一个物体为参照物)和制作“Vt”图来快速、清晰地求解,既节省考试时间,又拓展了思维。
值得一提的是,最难的传送带问题也可以归为“追逐相遇型”。同样,在处理圆周运动中物体相互追逐的问题时,最好使用相对运动的方法。例如,两颗处于不同轨道的人造卫星在某一时刻彼此距离最近。当问到它们何时开始相距最远时,最好的方法是假设高轨道卫星静止不动,低轨道卫星以两者角速度差的角速度运动。它们开始相距最远的时间等于低轨道卫星以两者角速度差的角速度转过半圈所需的时间。
11.万有引力定律公式运用中最常见的错误是错误归因。
万有引力部分是高考必考部分,这部分的特点是公式复杂,主要以比例的形式出现。其实只要掌握了规律和特点,就一定能解题。解题时最重要的是公式的选择,最好的办法是先把相关公式一一列出来,即:mg=GMm/R2=mv2/R=mω2R=m4π2/T2,然后根据题目要求选择正确的公式。需要注意的是:
(1)地球上物体所受到的引力,被认为是该物体的重力(不考虑地球自转)。
(2)卫星的轨道高度必须考虑地球半径。
(3)地球同步卫星必须有固定的轨道平面(与赤道共面,距地面3.6×107米的高度)和固定的周期(24小时)。
(4)注意卫星轨道变化问题。要知道,凡是绕地球运行的卫星,随着轨道高度的增加,只有轨道周期增加,而其他参数如速度、向心加速度、角速度等都减小。
12. 两个关于“小船过河”的场景
“船过河”类问题是典型的运动学问题。一般过河有两种情况:最短时间(船头指向对岸)和最短位移问题(船头向上游倾斜,总速度垂直于岸边)。这里比较特殊的是,在过河最短位移情况下,存在船速小于水速的情况。这种情况下,船头航向不能垂直于岸边,必须用速度矢量三角形来讨论。
另外,还有沿岸匀速拉小艇的情况,也要注意正确分解速度。
13.“工作与权力”的常见错误
功和功率贯穿力学和电磁学。尤其用可变的力做功时,慎重使用力的平均值很重要,经常用到动能定理。要正确理解P=F?v的含义,即某种力做功的功率,这个公式可能是瞬时功率,也可能是平均功率,完全取决于速度。但无论如何,该公式只适用于力的方向与速度一致的情况。如果力的方向与速度垂直,则力所作功的功率必定为零(例如小球在单摆最低点的重力的功率,物体沿斜面滑下时斜面支撑力的功率均为零)。如果力与速度成一角度,则必须进一步作出修正。
在计算电路中的功率时,需要注意电路中总功率、输出功率以及电源内阻产生的热量之间的关系,尤其对于电源最大输出功率的情况(即外电路的电阻小于等效内阻),还需要能够用图像来描述功率变化的规律。
14.机械能守恒定律应用的注意事项
机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹簧弹力做功,机械能守恒定律能否应用在一道题目上,最明显的标志就是“顺利”二字。
机械能守恒定律的表达式有多种,应仔细区分。如果用E表示总机械能,用EK表示动能,用EP表示势能,并在字母前加“△”表示各种能量的增量,则机械能守恒定律的数学表达式除一般表达式外还有下列几种:E1=E2;EP1+EK1=EP2+EK2;△E=0;△E1+△E2=0;△EP=-△EK;△EP+△EK=0等。需要注意的是,凡是能用机械能守恒定律解决的问题,同样可以用动能定律来解决,而且动能定律不要求设定零势能,更体现了它的简洁和快速。
15. 关于各种“转折”情况
现实生活中,人沿着圆形轨道转弯,自行车转弯,汽车转弯,火车转弯,飞机转弯等等,各种“转弯”的情况各不相同,它们唯一的共同点就是“转弯”时都要有强大的向心力才能做圆周运动。显然,不同的“转弯”情况所提供的向心力不一定相同:
(1)人沿圆形轨道转弯所需的向心力高中物理的三大电压定律,是由人自身重力因身体倾斜引起的分力和地面对脚部的静摩擦力提供的;
(2)人转弯自行车的情况与人转弯自行车的情况类似;
(3)汽车的转弯是靠地面对轮胎提供的静摩擦力来实现的;
(4)列车转弯时,主要依靠内外轨道高差产生的合力(列车自重和轨道支撑力,注意不是列车重量的分力)实现转弯;
(5)飞机在空中转弯时,完全依靠改变机翼方向,使飞机上下表面产生压力差,提供向心力实现转弯。
16.理解和掌握电场、电位(电位差)、电位能等基本概念。
首先,我们可以把“电场”和“引力场”作一比较(也可以把磁场放在一起比较,这样更容易区分和掌握)。电场力所作的功和引力所作的功类似,二者都是与路径无关的。引力做正功时,引力势能要减少。同样,电场力做正功时,电势能要减少,反之亦然。由此,我们很容易认识到电势的概念。电势具有相对的意义,理论上我们可以任意选取一个零势能点,因此电势和场强没有直接的关系。电场强度是一个矢量,如果空间中同时存在若干个点电荷,那么某一点的场强就是这些点电荷在该点产生的场强矢量的叠加。电荷在电场中某一点的电势能由该点的电势和电荷量(包括电性质)的乘积决定。 负电荷在电位较高的点的电位能较小。带电粒子在电场中的运动形式多种多样。如果粒子做匀速圆周运动,电位能保持不变。(另请注意《万有引力原理》中库仑扭力秤和卡文迪什扭力秤装置的比较。)
17.熟悉电场线、等势面与电场特性的关系
在熟悉静电场线与等势面的分布特性及电场特性的关系后,要特别注意以下几点: (1)电场线永远垂直于等势面; (2)电场线永远由电位高的等势面指向电位低的等势面。同时要清楚,在均匀电场中(非均匀电场公式不成立),可以用公式U=Ed进行定量计算,式中d为沿场强方向两点之间的距离。另外,还必须知道两个相等且相反电荷的垂直平分线、两个相等电荷的垂直平分线的电场分布和电位分布的特性。
18、理解均匀电场与电位差的关系,电场力所作的功与电势能变化的关系。
在由电势能的变化和电场力所作的功来判断电场中的电位、电位差和场强方向的问题中,首先由电势能的变化和电场力所作的功来判断电荷移动各点之间的电位差,然后通过比较电位差来判断各点的电位,从而确定一个等势面,最后由电场线始终垂直于等势面来确定电场线的方向。可见,电场力所作的功和电荷电势能的变化之间的关系具有十分重要的意义。注意计算时要注意物理量的正负号。
19. 了解带电粒子被加速电场加速后进入偏转电场的运动是十分重要的。
带电粒子在极板间的偏转,可以分解为匀速直线运动和匀速加速直线运动。我们在处理这类问题时,一定要注意平行极板间距离的变化,如果电压不变,极板间的场强就会变化,加速度就会变化。这时,我们不能盲目套用公式,而应该具体问题具体分析。不过,我们可以依靠自己的直觉和感觉:加速电场的电压增加,加速粒子的速度就会增加,进入偏转电场后,它们会很快“飞”出电场,来不及偏转。另外,如果偏转电场强度较小,进入偏转电场后的横向位移显然也会较小,反之则较大。
20.准确分析平行板电容器的电容、电压、电荷、场强、电位等物理量
这里重点强调两种典型情况:
首先,电容器是始终接在电源上的,也就是说当两极板间的距离改变时,电容器上的电压是不变的,抓住了这个特性,一切就都迎刃而解了。
第二,电容器充电后断开电源,也就是说电容器的电荷不变。那么,如果改变极板间的距离,场强就不变。(这可以从公式E=U/d=Q/Cd,和C=εs/4πkd推导出来。代入它们,我们可以得出E和极板间的距离无关。从电荷不变的角度我们也可以很快判断出来,因为极板上的电荷不变意味着电荷的密度不变,也就是电场强度显然不变。)
21、准确分析闭合电路中电流强度、电压、功率等物理特性随一定电阻的变化情况。
对闭合电路中的电流强度、电压、电功率等物理量随着一定电阻的变化而变化进行准确的动态分析(有的题目还会涉及变压器、电感器、电容器、二极管,甚至逻辑电路等器件或元件),是高考的必考题,必须引起足够的重视和必要的训练。
闭合电路的动态分析方法必须严格按照“局部→整体→局部”的程序进行。对于局部部分,需要判断电阻如何变化,从而判断总电阻如何变化。对于整体部分,先确定总电阻增大,主电流环路减小,再利用闭合电路欧姆定律,得出端电压随总电阻增大而增大。第二部分是重点,也是难点,需要结合串并联电路的特点和规律以及欧姆定律,进行交替判断。此外,还可以用“极限思维法”进行分析。如果某个电阻增大或减小,我们完全可以认为它增大到无穷大导致电路开路,减小到零导致短路。这种分析简洁快速,但只有当随此变化而变化的其他物理电阻单调变化时才有可能。
22、正确理解伏安特性曲线
电压对电流的UI图和“伏安特性”的IU图一直是高考的重点(包括电工实验测电源电动势和内阻,测小灯泡功率,测金属丝电阻率等)。这里有两点比较特别:
(1)首先要明白图形两个坐标轴的意义,图形斜率的意义等,特别要注意纵轴的起点不可以以零开始。
(2)电路的接法有四种:电流表内部分压接法、电流表外部分压接法、电流表内限流接法、电流表外限流接法。一般来说,分压接法是比较常用的。至于电流表的内、外接法,则取决于接在其上的电阻。显然,电阻越大,内部连接误差越小,反之亦然。
(3)另外,选择仪器时首先应注意量程,其次再考虑读数的准确性。
23.准确掌握“游标卡尺、螺旋测微尺”的读数规则
在电工实验中,有相关的游标卡尺和千分尺螺旋计数题,在高考中经常随实验一起考。但学生总是读错,主要是没有掌握最基本的读数要领。只要记住中学要求只有千分尺螺旋需要估数,游标卡尺不需要估数。因此,要遵循以下规则:用千分尺螺旋计数时,只要是以毫米(mm)为单位,小数点后必须保留三位小数,遇到整数时补零。用游标卡尺计数时,有十度、二十度、五十度三种,只要是以毫米(mm)为单位,那么十度尺小数点后必须保留一位,如果是二十度、五十度,那么以毫米为单位,小数点后必须保留两位。 记住这个规则,那么阅读的时候就不容易犯错误。
这里还需要提醒大家的是,要注意观察电压表、电流表、欧姆表等各种仪器的读数。
24. 对于电磁场中的带电粒子,什么时候应该考虑重力,什么时候不应该考虑重力?
一般来说:微观粒子如电子(β粒子)、质子、α粒子及各类离子不考虑自身重力;如果题目告诉你是带电球、灰尘、油滴或液滴等带电粒子,则要考虑重力。如无特殊说明,题目均附有具体的相关数据,你可以通过对比判断是否考虑重力。
25. 特别注意标题中的关键状态关键词
在机械或电力上,物理问题总是涉及一些特殊状态,其中关键状态是一个普遍的特殊状态,通常在各种条件下暗示这种状态,并且有必要仔细研究这些问题并挖掘出来,建议您特别注意以下关键词:“正义”,“正义”,“至少”的关键言语。
26.您必须坚定地掌握安培定律,左手规则,右手规则,伦茨定律和电磁诱导中电磁诱导法则,并巧妙地应用它们。
安培定律 - 确定通过移动电荷或电流产生的磁场的方向(磁性是由电力产生的);
左侧规则 - 确定磁场在移动电荷或电流上施加的力的方向(由于电力而生动);
右手规则 - 确定降低力线的诱导电流的方向(电力是由运动产生的);
Lenz的定律是通过闭合电路中的磁性变化来确定诱发的电流的主要基础,您必须理解“谁阻碍”。
电磁诱导定律是法拉第的定量方法,即解决“导体或闭合电路切割力的磁性产生诱导的电动力的问题”。
对于封闭的线圈:e =n△φ/△t = ns△b/△t = nb△s/△t;
对于导体条:E = BLV,E =BL2Ω/2,
交替电流:e =nbsΩsinΩt
27.解决“力量,电力和磁性”的两个最重要的步骤和主要得分点
电磁感应以及电气和机械知识的全面应用应该是大学入学考试的关键问题之一,而候选人的分数最低。
实际上,有一个“无论事情如何变化,它们基本上仍然是相同的”方法来解决此类问题:
第一步是从一个问题的阅读和检查中找到两个研究对象。
步骤2:选择研究对象后,您必须根据以下步骤进行分析:绘制导体的力量(请勿错过力)→运动变化分析→电动力量变化→诱发电流变化→总外部力量变化→总的加速度变化→速度变化→速度变化始终触发一定的差异。 。
得分点:这种类型的问题肯定会使用:牛顿的第二定律,法拉第的电磁诱导定律,欧姆的封闭环法定律,动能定理,能量转换和保护定律,功能原理(功能原理)(功能原理)是机械能量的转换为热能的能量,电动电源是电动的(电源)。
28.请记住交替电流中线圈两个位置的特殊最大值。
当封闭的线圈在磁场中旋转时,它将在此过程中会产生根据正弦或余弦定律的变化的交替电流,当线圈旋转到两个特殊位置时,其相应的电流,电磁磁通量,磁通量,磁性通量的变化速率,电流方向将有所不同:
第一个特殊位置:线圈平面垂直于磁场的方向的位置是中性平面。更改两次)。
第二个特殊位置:线圈平面平行于磁场方向的位置,结果与上述相反。
有一个明显的规则:磁通量的变化速率,诱导的电动力和诱导电流始终是一致的。
29.正确区分交替电流的几个特殊极端值
在正弦和余弦电流中,电流,电压(电动力)和功率通常涉及几个值:瞬时值,最大值(峰值),有效值和平均值:
瞬时值:它是在某个时刻交流电的值,即i =imsinΩt;
峰值(最大值):EM =NBSΩ(注意电容器的崩溃电压);
有效的价值:要特别注意有效价值的定义。
平均值:这是交替的电流图像中的线和时间与相应时间的区域的比率。
30.正确理解变压器的工作原理
可以得出变压器的电流和电压,并且可以根据该定律的电磁诱导定律来绘制变压器的示意图。次要线圈也可以快速获得:I1/I2 = N1/N2。
这里应特别注意“电压变压器”和“当前变压器”的原理和连接方法。