高中物理提炼与拓展1：基础知识.doc

高中物理提炼与拓展：基础知识 2009.2谨记：固步自封是进步的最大障碍，三人行，必有我师，一定要相互交流学好物理的第一步：要记住最核心的知识、最经典的题型 (最基础的概念、规律、方法最重要)学好物理的方法：重在理解（概念、规律的确切含义，能用不同的形式进行表达，理解其适用条件）学好物理离不开题目训练，学好物理的外在表现是高分高能: 分析清楚题目(对象、条件、状态、过程)进而选择合适的物理规律是解题关健一、力学必考：力、运动、能量力:（9个性质力） “受力分析的基础”重力： G = mg 弹力：F= Kx 滑动摩擦力：F滑= mN 静摩擦力： 0f静fm 万有引力： F引=G电场力： F电=q E =q 库仑力： F=K(真空中、点电荷)磁场力：(1)、安培力：磁场对电流的作用力。 公式： F= BIL （BI） 方向:左手定则(2)、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式： f=qVB (BV) 方向:左手定则 分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。平行四边形定则： F1F2 F F1 +F2、 三力平衡：F3=F1 +F2非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点，按比例可平移为一个封闭的矢量三角形多个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力的合力一定等值反向 规范画图运动：各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律 高考中常出现多种运动形式的组合 匀速直线运动 F合=0 V00 静止F合=0 V0=0匀变速直曲线运动(决于F合与V0的方向关系) 但 F合= 恒力 注意指向曲线内测匀变速直线运动：初速为零，初速不为零，自由落体，竖直下抛，竖直上抛，匀变速曲线运动：只受重力作用下的几种运动：平抛，斜抛 等圆周运动：匀速圆周运动(是什么力提供作向心力) 水平面内的圆周运动：车辆、飞机转弯竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；电学中运动： 1、带电粒子在电场中的偏转：直线加速、减速或者类平抛运动；2、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动 画圆心、定半径、算周期3、电磁感应为情景的棒框环的运动热学选考中的运动：分子热运动； 匀变速直线运动： 基本规律： Vt = V0 + a t S = vo t +a t2 位移有时用x表示几个重要推论：(1) 推论：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) 平均速度公式链 (3) 2个特殊的瞬时速度 A B段中间时刻的即时速度: AB段位移中点的即时速度: Vt/ 2 = VN Vs/2 = (4) S第t秒 = St S t-1= (vo t +a t2) vo( t1) +a (t1)2= =V0 + a (t)(5) 初速为零的匀加速直线运动规律在1s末 、2s末、3s末ns末的速度比为1：2：3n； 在1s 、2s、3sns内的位移之比为12：22：32n2；在第1s 内、第 2s内、第3s内第ns内的位移之比为1：3：5(2n-1); 从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1：(通过连续相等位移的末速度比为1：(6) 匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动. 减速的三种结局(7)最短时间到达：先加速，到最大速度，再减速至停或要求速度值(8) 通过打点计时器在纸带上打点（或照像法记录在底片上）来研究物体的运动规律初速无论是否为零,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；匀变速直线运动的物体 中时刻的即时速度等于这段的平均速度是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。Ds = aT2 求速度的方法 VN= 求加速度的四种方法 Ds = aT2 及变形一=3 aT2 Sm一Sn=( m-n) aT2 (m.n) 画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a；平均速度法 纸带粘贴（三维P20T9）运动图象：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点研究匀变速直线运动实验:BCDs1s2s3A右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D 。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 利用打下的纸带可以： t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)求任一计数点对应的即时速度如(其中T=50.02s=0.1s）利用“逐差法”求a：利用上图中任意相邻的两段位移求a：如利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。注意：a纸带的记录方式，相邻记数间的距离还是各点距第一个记数点的距离。b时间间隔与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期0.02s,(常以打点的5个间隔作为一个记时单位)c注意单位，打点计时器打的点和人为选取的计数点的区别竖直上抛运动： (速度和时间的对称) 上升过程匀减速直线运动,下落过程匀加速直线运动.全过程是初速度为V0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)从抛出到落回原位置的时间:t = (4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向 (5)上升、下落经过同一段位移的时间相等。(6) 适用全过程S = Vo t g t2 ; Vt = Vog t ; Vt2Vo2 = 2gS (S、Vt的正、负号的理解)几个典型的运动模型：追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等及类似的运动牛顿定律：牛一牛二：F合 = m a 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 弹簧问题、连接体问题、超重失重 实验牛三：注意计算题中的问法斜面模型斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定=tg物体沿斜面匀速下滑或静止 tg物体静止于斜面 tg物体沿斜面加速下滑a=g(sin一cos) 搞清物体对斜面压力为零的临界条件超重失重模型 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或减速向下)；向下失重(加速向下或减速上升)连接体是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体考虑分受力情况，对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。万有引力及应用：与牛二及运动学公式1思路:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动, F心=F万 2方法：F引=G= F心= ma心= m2 R= mm4n2 R 地面附近：G= mg GM=gR2 (黄金代换式) 轨道上正常转：G= m 【讨论(v或EK)与r关系，r最小时为地球半径，v第一宇宙=7.9km/s (最大的运行速度、最小的发射速度)；T最小=84.8min=1.4h】G=mr = m M= T2= （M=V球=r3） s球面=4r2 s=r2 (光的垂直有效面接收，球体推进辐射) s球冠=2Rh3理解近地卫星：来历、意义 万有引力重力=向心力、 r最小时为地球半径、最大的运行速度=v第一宇宙=7.9km/s (最小的发射速度)；T最小=84.8min=1.4h4同步卫星几个一定： T=24h=86400s 离地高h=3.56104km(为地球半径的5.6倍) V=3.08km/sV第一宇宙=7.9km/s w=15o/h(地理上时区) a=0.23m/s2轨道为赤道平面三颗可实现全球通讯(南北极有盲区)5运行速度与发射速度的区别6卫星的能量：r增v减小(EK减小 RX适于测大电阻Rx 电流表外接法R测=Rx适于测小电阻RX n倍的Rx通电前调到最大调压接法：一上两下，注意实物连线0E0电压变化范围大要求电压从0开始变化Rx比较大、R滑 比较小R滑全Rx/2通电前调到最小以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便三、选实验器材(仪表)、设计电路, 实物连线选器材量程的原则： 欧姆表测电阻刻度应在中心附近. 测u I,指针超过1/2，否则不能用伏安法设计电路, 比较灵活，同学们要注意情景在课外，方法在课内，下面再讲实物连线: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序) 明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上. 注意事项：表的量程选对，正负极不能接错；导线应接在接线柱上, 自然弯曲且不能分叉；。四、重点实验回顾与拓展 1、用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电2、用伏安法测金属丝的电阻呢？3、测干电池的电动势和内阻 (1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E U=E(2)通用方法：伏安法(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器) 单用一组数据计算，误差较大应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值作图法处理数据，(u，I)值列表，在uI图中描点，最后由uI图线求出较精确的E和r。(3) 测电源电动势和内阻r有甲、乙两种接法，如图甲法中所测得和r都比真实值小，/r测=测/r真；不知道乙法中，测=真，且r测= r+rA。选择：干电池电阻小，用外接法；请再读三维141页注意事项(4)特殊方法 自己画出各种电路图安阻法：一个电流表和两个定值电阻或电阻箱 所以 伏阻法：一个电压表和两个定值电阻或电阻箱 所以 伏伏法：用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B 表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则=UAUB/（UAU）。安安法： 图象法处理数据，非常灵活4、电阻的测量新理念 AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u-I图线求。怎样用作图法处理数据欧姆表测：测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(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使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、读数时注意挡位(即倍率)、换倍率调零 最后拨off挡。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。电桥法测 电表的灵活运用 复印试题调研、年前5题半偏法测表电阻 电流半偏法 断s,调R0使表满偏; 闭s,调R使表半偏.则R表=R电压半偏法微安表改装成各种表：关健在于原理采 用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 (1)改为V表：串联电阻分压原理 (n为量程的扩大倍数)(2)改为A表：串联电阻分流原理 交流电:正弦式交流电的产生,规律e=NBSsint e=311sint=311sin314t (各量的含义、计时起点、图线特征、且与线圈形状和轴的位置无关，明确四值：瞬时值，最大值，有效值(根据电流的热效应定义)、平均值(波形与时间轴面积跟时间的比值)正弦波：.U效= 三等法 不对称方波： 不对称的正弦波 线圈：通低频,阻高频，通直流,阻交流 电容：与线圈相反 变压器:原理电磁感应 的互感现象 理想 P入=P出 , 注意多组副线圈的情况变压器输入功率随(负载电阻和副线圈匝数)的变化而变化的两种情况远距离输电 两个变压器、三个电路电压关系u升= u线+u降= IR线+U降 P出=P线+P降(或Iu升+Iu降)三、3-3热学选考热学 分子动理论：物质由大量分子组成，直径数量级10-10m 埃A 10-9m纳米nm ，单分子油膜法永不停息做无规则的热运动，扩散、布朗运动是固体小颗粒的无规则运动它能反映出液体分子的运动分子间存在相互作用力，注意：引力和斥力同时存在，都随距离的增大而减小，但斥力变化得快。分子力是指引力和斥力的合力。热点：由r的变化讨论分子力、分子动能、分子势能的变化物体的内能：决定于物质的量、温度、体积 注意：对于理想气体，忽略分子力认为没有势能，其内能只与温度有关，一切物体都有内能(由微观分子动能和势能决定而机械能由宏观运动快慢和位置决定)一定质量的理想气体状态方程：=恒量 （高考时常先进行简单计算，再与EW+Q结合考查）内能的改变方式：做功（转化）外对其做功E增；热传递（转移）吸收热量E增；注意（符合法则）热量只能自发地从高温物体传到低温物体，低到高也可以，但要引起其它变化（热的第二定律）热力学第一定律EW+Q能的转化守恒定律第一类永动机不可能制成. 热学第二定律第二类永动机不能制成 实质:涉及热现象(自然界中)的宏观过程都具方向性,是不可逆的热传递方向表述： 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(热传导具有方向性)机械能与内能转化表述：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（机械能与内能转化具有方向性）。知第一、第二类永动机是怎样的机器？热力学第三定律：热力学零度不可达到 物理的一般解题步骤:1审题:明确己知和侍求,从语言文字中挖掘隐含条件(是最薄弱的环节)(如:光滑,匀速,恰好,缓慢,距离最大或最小,有共同速度,弹性势能最大或最小等等)2选对象和划过程(整体还是隔离,全过程还是分过程)3选坐标,规定正方向.依据(所选的对象在某种状态或划定的过程中)的受力,运动,做功及能量转化的特点,选择适当的物理规律,并确定用何种形式建立方程,有时可能要用到几何关系式.5统一单位制,代入求解,并检验结果,必要时进行分析讨论,最后结果是矢量要说明其方向.高考物理解答题规范化要求 物理计算题可以综合地考查学生的知识和能力，在高考物理试题中，计算题在物理部分中的所占的比分很大，单题的分值也很高。一些考生考后感觉良好但考分并不理想，一个很重要的原因便是解题不规范导致失分过多。在高考的物理试卷上对论述计算题的解答有明确的要求：“解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。”具体地说，物理计算题的解答过程和书写表达的规范化要求，主要体现在以下几个方面。 一、文字说明要清楚 必要的文字说明是指以下几方面内容对非题设字母、符号的说明。题中物理量有给定符号的，必须严格按题给符号表示，无需另设符号；题中物理量没有给定符号的，应该按课本习惯写法（课本原始公式）形式来设定。对于物理关系的说明和判断。如在光滑水平面上的两个物体用弹簧相连，在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大，在弹簧为原长时物体的速度有极大值。说明方程的研究对象、所处的状态、所描述的物理过程或物理情境的要点，关健的条件作必要的分析判断。即说明某个方程是关于谁的，是关于哪个状态或过程的。说明列出方程的根据，这是展示考生思维逻辑严密性的重要步骤。选择物理规律的列式形式；按课本公式的“原始形式”书写。诠释结论：说明计算结果中负号的物理意义，说明矢量的方向。对于题目所求、所问的答复，说明结论或者结果。二、主干方程要突出（在高考评卷中，主干方程是得分的重点）主干方程是指物理规律公式或数学的三角函数、几何关系式等(1) 主干方程式要有依据，一般表述为：依xx物理规律得；由图几何关系得，根据得等。(2) 主干方程列式形式得当、书写规范，严格按课本“原始公式”的形式列式，而不能列变形式或结果计算式(3) 列方程时，物理量的符号要用题目中所给符号，不能自己另用字母符号表示，若题目中没有给定物理量符号，应该先设定，设定也有要求（按课本形式设定），如：U 表示两点间的电压，表示某点的电势，E表示电动势，表示电势能 (4) 主干方程单独占一行，按首行格式放置；式子要编号，号码要对齐。(5)对所列方程式（组） 进行文字（符号）运算，推导出最简形式的计算式，具体推导过程只在草稿纸上演算而不必写在卷面上。如果题目有具体的数值运算，则只在最简形式的计算式中代入数值算出最后结果，切忌分步进行代数运算。(6)要用原始式联立求解，不要用连等式，不断地用等号连等下去，因为这样往往因某一步的计算错误会导致整个等式不成立而失分。三、书写布局要规范(1)文字说明的字体要书写公整、版面布局合理整齐、段落清晰、美观整洁。详略得当、言简意赅、逻辑性强。一定要突出重要解题观点。(2)要用规范的物理语言、式子准确地表达你的解答过程，准确求得结果并得出正确结论。四、总结为一个要求：就是要用最少的字符，最小的篇幅，表达出最完整的解答，以使评卷老师能在最短的时间内把握你的答题信息，就是一份最好的答卷。突破物理计算题的策略一、 主干、要害知识重点处理 在清楚明确整个高中物理知识框架的同时，对主干知识（如牛顿定律、动量定理、动量守恒、能量守恒、闭合电路欧姆定律、带电粒子在电场、磁场中的运动特点、法拉第电磁感应定律、全反射现象等）的公式来源、使用条件、常见应用特别要反复熟练，在弄懂弄通的基础上抓各种知识的综合应用、横向联系，形成纵横交错的网络。 二、 熟练、灵活掌握解题方法 基本方法：审题技巧、分析思路、选择规律、建立方程、求解运算、验证讨论等 技巧方法：指一些特殊方法如整体法、隔离法、模型法、等效法、极端假设法、图象法、极值法等 在习题训练中，应拿出一定时间反复强化解题时的一般步骤，以形成良好的科学思维习惯，在此基础上辅以特殊技巧，将事半功倍。 此外，还应掌握三优先四分析的解题策略，即优先考虑整体法、优先考虑动能定理、优先考虑动量定理；分析物体的受力情况、分析物体的运动情况、分析力做功的情况、分析物体间能量转化情况。形成有机划、多角度、多侧面的解题方法网络。三、 专题训练要有的放矢 专题训练的主要目的是通过解题方法指导，总结出同类问题的一般解题方法与其变形、变式。而且要特别注意四类综合题的系统复习： 1、强调物理过程的题，要分清物理过程，弄清各阶段的特点、相互之间的关系、选择物理规律、选用解题方法、形成解题思路。 2、模型问题，如平衡问题、追击问题、人船问题、碰撞问题、带电粒子在复合场中的加速、偏转问题等，只要将物理过程与原始模型合理联系起来，就容易解决。 3、技巧性较高的题目，如临界问题、模糊问题，数理结合问题等，要注意隐含条件的挖掘、“关键点”的突破、过程之间“衔接点”的确定、重要词的理解、物理情景的创设，逐步掌握较高的解题技巧。 4、信息给予题。步骤：（1）阅读理解，发现信息（2）提炼信息，发现规律（3）运用规律，联想迁移（4）类比推理，解答问题 四、 强化解题格式规范化 1、对概念、规律、公式表达要明确无误 2、对图式分析、文字说明、列方程式、简略推导、代入数据、计算结果、讨论结论等步骤应完整、全面、不可缺少 3、无论是文字说明还是方程式推导都应简洁明了，言简意赅，注意单位的统一性和物理量的一致性。