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高考物理必考知識點總結Ⅰ、復習要點
一、整理知識體系
現行高中物理教材主要分:力、熱、電、光、原子五個部分.綜合復習中,既可以根據各部分的內容特點,分別整理出各自的體系或主要線索,也可以不受傳統的五部分限制,重新歸納、整理。例如,高中物理主要內容可概括為四大單元(物理實驗與物理學史單元除外)。
(一)力和運動
物體的運動變化(包括帶電粒子在電場、磁場中的運動)與受力作用有關。其中力的種類計有:重力(包括萬有引力)、彈力、摩擦力、浮力、電場力、磁場力(分安培力和洛舍茲力)以及分子力(包括表面張力),核力等。每種力有不同的產生原因及其特征。物體的運動形式又可分為:平衡(包括靜止、勻速直線運動、勻速轉動)、勻變速運動(包括勻變速直線運動、平拋、斜拋)、勻速圓周運動、振動、波動等。每一種運動形式有不同的物理條件及基本規律(或特征)。力和運動的關系以五條重要規律為紐帶聯系起來。
(二)功和能
1.功重力功、彈力功、摩擦力功、浮力功、電場力功、磁場力功、分子力功、核力功。
2.能注意不同形式的能及能的轉換與守恒。
3.功能關系做功的過程就是能從一種形式轉化為另一種形式的過程。
功是能的轉化的量度。
(三)物質結構
(四)應用技術的基礎知識現行高中物理有關應用技術的基礎知識有:聲現象(樂音、噪聲、共鳴等多、靜電技術(靜電平衡、靜電屏蔽、電容儲電等)、交流電應用(交流電產生、特征、規律、簡單交流電路、三相交流電及其連接、變壓器,遠距離送電等)、無線電技術初步(電磁振蕩產生、調制、發送、電諧振、檢波、放大、整流等)、光路控制與成像(光的反射與折射定律、基本光學元件特性及常用光學儀器)、光譜與光譜分析、放射性及同位素、核反應堆等。經過這樣的歸納、整理,全部高中物理知識可濃縮在幾張小卡片紙上,便于領會和應用。
Ⅱ、歸納思維方式
分析問題最基本的思維方式有兩種:綜合法和分析法.
綜合法是從已知量著手,根據題中給定的物理狀態或物理過程?!绊樍鞫隆保钡桨汛罅扛阎康年P系全部找出來為止。
分析法則“逆流上朔”。從題中所要求解的未知量開始。首先找出直接回答題目所求的定律或公式。在這些關系式電。除了待求的未知量外,還會包含著某些過渡性的未知量。然后再根據這些過渡性來知量與題中已知條件之間的關系,引用新的關系式,逐步上朔,直到把所有的未知量都能用已知量表示出來為止。有些問題(如靜力平衡問題等),它的物理過程并不能很明確地分成幾個互相銜接的階段或者各個過程中的未知量互相交織,互有牽連,此時??梢圆环窒群蟆V桓鶕栴}所描述的物理狀態(或物理過程)的相互聯系。列出用某個狀態(或過程)有關的獨立方程式,聯立求解。原則上,任何一個題目都可以從這兩種思維方式著手求解。值得注意的是,解決具體問題時,不必拘泥于刻板的程式,而是應該側重于對問用中所描述的狀態(或過程)的分析推理,著力找出解題的關鍵所在,并以此為突破口下手.同時應聯合運用其他的思維技巧,如等效變換,對稱性、反證法、假設法、類比、邏輯推理等。
Ⅲ、綜合數學技巧
運用數學技巧,包含著極其豐富的內容。總體上要求能運用數學工具和語言,表述物理概念和規律;對物理問題進行推理、論證和變換;處理實驗數據;導出球驗證物理規律;進行準確的演算等。就解決某幀體的物理問回而言,要求能靈活地運用多種數學工具(如方程、此例、函數、圖象、不等式、指數和對數、數列、極限、極值、數學歸納、三角、平面解析幾何等)。綜合復習中可全面概述其在物理中的典型應用,并側重于比例、函數及其圖象(包括識圖、用圖、作圖)、以及運用數學遞推方法從特解導出通解等。必須注意,運用數學僅是研究物理問題的一種有力的工具,側重點還是應放在對問題中物理內容的分析上.對大多數能從物理本質上著手解決的問題,一般不必要求作嚴格的數學論證。
Ⅳ、檢查知識缺陷
整理體系、抓住主線索后,還需做好檢查知識缺陷的工作。應注意自覺看書,尤其不能疏忽那些應用性強、包含(或隱含)著物理內容的“知識角落”。如對某些實驗的裝置、原理的理解;某些自然現象的解釋;物理原理在生產技術上的應用以及與高中物理有關的科技新動態和重要的物理學史實等.不少學生由于缺乏良好的學習習慣戲迷戀于復習資料中,往往會在這些方面失分。如以往考試中解釋太陽光譜中暗線的形成);分光鏡的結構;低壓汞蒸汽光譜;三相變壓器及超導現象;直線加速器;日光燈接法;電磁感應現象的發現者等。在綜合復習中應予以足夠的重視。
熱學輔導
熱學包括分子動理論、熱和功、氣體的性質幾部分。
一、重要概念和規律
1.分子動理論
物質是由大量分子組成的;分子永不停息的做無規則運動;分子間存在相互作用的引力和斥力。說明:(1)阿伏伽德羅常量NA=6.02X1023摩-1。它是聯系宏觀量和微觀量的橋梁,有很重要的意義;(2)布朗運動是指懸浮在液體(或氣體)里的固體微粒的無規則運動,不是分子本身的運動。它是由于液體(或氣體)分子無規則運動對固體微粒碰撞的不均勻所造成的。因此它間接反映了液體(或氣體)分子的無序運動。
2.溫度
溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。它是大量分子熱運動的平均效果的反映,具有統計的意義,對個別分子而言,溫度是沒有意義的。任何物體,當它們的溫度相同時,物體內分子的平均動能都相同。由于不同物體的分子質量不同,因而溫度相同時不同物體分子的平均速度并不一定相同。
3.內能
定義物體里所有分子的動能和勢能的總和。決定因素:物質數量(m).溫度(T)、體積(V)。改變方式做功――通過宏觀機械運動實現機械能與內能的轉換;熱傳遞――通過微觀的分子運動實現物體與物體間或同一物體各部分間內能的轉移。這兩種方式對改變內能是等效的。定量關系E=W+Q(熱力學第一定律)。
4.能量守恒定律
能量既不會憑空產生,也不會憑空消旯它產能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體。必須注意:不消耗任何能量,不斷對外做功的機器(永動機)是不可能的。利用熱機,要把從燃料的化學能轉化成的內能,全部轉化為機械能也是不可能的。
5.理想氣體狀態參量
理想氣體始終遵循三個實驗定律(玻意耳定律、查理定律、蓋?呂薩克定律)的氣體。描述一定質量理想氣體在平衡態的狀態參量為:溫度氣體分子平均動能的標志。體積氣體分子所占據的空間。許多情況下等于容器的容積。壓強大量氣體分子無規則運動碰撞器壁所產生的。其大小等于單位時間內、器壁單位面積上所受氣體分子碰撞的總沖量。內能氣體分子無規則運動的動能.理想氣體的內能僅與溫度有關。
6.一定質量理想氣體的實驗定律
玻意耳定律:PV=恒量;查理定律:P/T=恒量;蓋?呂薩克定律:V/T=恒量。
7.一定質量理想氣體狀態方程
PV/T=恒量
說明(1)一定質量理想氣體的某個狀態,對應于P一V(或P-T、V-T)圖上的一個點,從一個狀態變化到另一個狀態,相當于從圖上一個點過渡到另一個點,可以有許多種不同的方法。如從狀態A變化到B,可以經過的過程許多不同的過程。為推導狀態方程,可結合圖象選用任意兩個等值過程較為方便。(2)當氣體質量發生變化或互有遷移(混合)時,可采用把變質量問題轉化為定質量問題,利用密度公式、氣態方程分態式等方法求解。
二、重要研究方法
1、微觀統計平均
熱學的研究對象是由大量分子組成的.其宏觀特性都是大量分子集體行為的反映。不可能同時也無必要像力學中那樣根據每個物體(每個分子)的受力情況,寫出運動方程。熱學中的狀態參量和各種現象具有統計平均的意義。因此,當大量分子處于無序運動狀態或作無序排列時,所表現出來的宏觀特性――如氣體分子對器壁的壓強、非晶體的物理屬性等都顯示出均勻性。當大量分子作有序排列時,必顯示出不均勻性,如晶體的各自異性等。研究熱學現象時,必須充分領會這種統計平均觀點。
2.物理圖象
氣體性質部分對圖象的應用既是一特點,也是一個重要的方法。利用圖象常可使物理過程得到直觀、形象的反映,往往使對問題的求解更為簡便。對物理圖象的要求,不僅是識圖、用圖,而且還應變圖一即作圖象變換。如圖P-V圖變換成p-T圖或V-T圖等。
3.能的轉化和守恒
各種不同形式的能可以互相轉化,在轉化過程中總量保持不變。這是自然界中的一條重要規律。也是指導我們分析研究各種物理現象時的一種極為重要的思想方法。在本講中各部分都有廣泛的滲透,應牢固把握。
三、基本解題思路
熱學部分的習題主要集中在熱功轉換和氣體性質兩部分,基本解題思路可概括為四句話:
1.選取研究對象.它可以是由兩個或幾個物體組成的系統或全部氣體和某一部分氣體。
(狀態變化時質量必須一定。)
2.確定狀態參量.對功熱轉換問題,即找出相互作用前后的狀態量,對氣體即找出狀態變化前后的p、V、T數值或表達式。
3、認識變化過程.除題設條件已指明外,常需通過究對象跟周圍環境的相互關系中確定。
4.列出相關方程.
光學輔導
光學包括兩大部分內容:幾何光學和物理光學.幾何光學(又稱光線光學)是以光的直線傳播性質為基礎,研究光在煤質中的傳播規律及其應用的學科;物理光學是研究光的本性、光和物質的相互作用規律的學科.
一、重要概念和規律
(一)、幾何光學基本概念和規律
1、基本規律
光源發光的物體.分兩大類:點光源和擴展光源.點光源是一種理想模型,擴展光源可看成無數點光源的集合.光線――表示光傳播方向的幾何線.光束通過一定面積的一束光線.它是溫過一定截面光線的集合.光速――光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉齒輪法測出了光這。實像――光源發出的光線經光學器件后,由實際光線形成的.虛像――光源發出的光線經光學器件后,由發實際光線的延長線形成的。本影――光直線傳播時,物體后完全照射不到光的暗區.半影――光直線傳播時,物體后有部分光可以照射到的半明半暗區域.
2.基本規律
(1)光的直線傳播規律先在同一種均勻介質中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。
(2)光的獨立傳播規律光在傳播時雖屢屢相交,但互不擾亂,保持各自的規律繼續傳播。
(3)光的反射定律反射線、人射線、法線共面;反射線與人射線分布于法線兩側;反射角等于入射角。
(4)光的折射定律折射線、人射線、法織共面,折射線和入射線分居法線兩側;對確定的兩種介質,入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數.介質的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質射向光疏介質;②入射角大于臨界角A,sinA=1/n。
(5)光路可逆原理光線逆著反射線或折射線方向入射,將沿著原來的入射線方向反射或折射.
3.常用光學器件及其光學特性
(1)平面鏡點光源發出的同心發散光束,經平面鏡反射后,得到的也是同心發散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出,像與物對鏡面對稱。
(2)球面鏡凹面鏡有會聚光的作用,凸面鏡有發散光的作用.
(3)棱鏡光密煤質的棱鏡放在光疏煤質的環境中,入射到棱鏡側面的光經棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項角偏移。棱鏡的色散作用復色光通過三棱鏡被分解成單色光的現象。
(4)透鏡在光疏介質的環境中放置有光密介質的透鏡時,凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發散作用.透鏡成像作圖利用三條特殊光線。成像規律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則――凸透鏡焦距f取正,凹透鏡焦距f取負;實像像距v取正,虛像像距v取負。②線放大率與焦距和物距有關.
(5)平行透明板光線經平行透明板時發生平行移動(側移).側移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關。
4.簡單光學儀器的成像原理和眼睛
(1)放大鏡是凸透鏡成像在。u
(2)照相機是凸透鏡成像在u>2f時的應用.得到的是倒立縮小施實像。
(3)幻燈機是凸透鏡成像在f
(4)顯微鏡由短焦距的凸透鏡作物鏡,長焦距的透鏡作目鏡所組成。物于物鏡焦點外很靠近焦點處,經物鏡成實像于目鏡焦點內很靠近焦點處。再經物鏡在同側形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。
(5)望遠鏡由長焦距的凸透鏡作物鏡,轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠處至物鏡的光可看成平行光,經物鏡成中間像(倒立、縮小、實像)于物鏡焦點外很靠近焦點處,恰位于目鏡焦點內,再經目鏡成虛像于極遠處(或明視距離處)。
(6)眼睛等效于一變焦距照相機,正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。
(二)物理光學――人類對光本性的認識發展過程
(1)微粒說(牛頓)基本觀點認為光像一群彈性小球的微粒。實驗基礎光的直線傳播、光的反射現象。困難問題無法解釋兩種媒質界面同時發生的反射、折射現象以及光的獨立傳播規律等。
(2)波動說(惠更斯)基本觀點認為光是某種振動激起的波(機械波)。實驗基礎光的干涉和衍射現象。
①個的干涉現象――楊氏雙縫干涉實驗
條件兩束光頻率相同、相差恒定。裝置(略)?,F象出現中央明條,兩邊等距分布的明暗相間條紋。解釋屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數倍(半個波長的偶數倍)時,兩波同相疊加,振動加強,產生明條;兩波反相疊加,振動相消,產生暗條。應用檢查平面、測量厚度、增強光學鏡頭透射光強度(增透膜).
②光的衍射現象――單縫衍射(或圓孔衍射)
條件縫寬(或孔徑)可與波長相比擬。裝置(略)?,F象出現中央最亮最寬的明條,兩邊不等距發表的明暗條紋(或明暗鄉間的圓環)。困難問題難以解釋光的直進、尋找不到傳播介質。
(3)電磁說(麥克斯韋)基本觀點認為光是一種電磁波。實驗基礎赫茲實驗(證明電磁波具有跟光同樣的性質和波速)。各種電磁波的產生機理無線電波自由電子的運動;紅外線、可見光、紫外線原子外層電子受激發;x射線原子內層電子受激發;γ射線原子核受激發??梢姽獾墓庾V發射光譜――連續光譜、明線光譜;吸收光譜(特征光譜。困難問題無法解釋光電效應現象。
(4)光子說(愛因斯坦)基本觀點認為光由一份一份不連續的光子組成每份光子的能量E=hν。實驗基礎光電效應現象。裝置(略)。現象①入射光照到光電子發射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。;
③當ν>v。時,光電流強度與入射光強度成正比;④光電子的最大初動能與入射光強無關,只隨著人射光燈中的增大而增大。解釋①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強。單位時間內入射光子多,產生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關,入射至金屬表,除用于逸出功外。其余轉化為光電子初動能。困難問題無法解釋光的波動性。
(5)光的波粒二象性基本觀點認為光是一種具有電磁本性的物質,既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規律顯示波動性,個別光子的行為顯示粒子性。實驗基礎微弱光線的干涉,X射線衍射.
二、重要研究方法
1.作圖鋒幾何光學離不開光路圖。
利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播,方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實以及成像區域或觀察范圍等.把它與公式法結合起來,可以互相補充、互相驗證。
2.光路追蹤法用作圖法研究光的傳播和成像問題時,抓住物點上發出的某條光線為研究對象。
不斷追蹤下去的方法.尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。
3.光路可逆法在幾何光學中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作圖和計算上往在都會帶來方便。
實驗輔導
物理學是一門以實驗為基礎的科學。近年來對學生物理知識的各種全面測試中(如高考等)也非常重視對學生實驗能力的考查。因此,物理實驗的`復習是整個總復習中不可缺少的一個重要組成部分.
一、實驗的基本類型和要求
中學物理學生實驗大體可以分為四范其要求如下:
1.基本儀器的使用除了初中已接觸過的常用儀器(如天平秤、彈簧秤、壓強計、氣壓計、溫度計、安培計、伏特計等)外.高中又學習了打點計時器、螺旋測微器、游標卡尺、萬用電表等,要求了解儀器的基本結構,熟悉各主要部件的名稱,懂得工作(測量)原理,掌握合理的操作方法,會正確讀數,明確使用注意事項等.
2.基本物理量的測量初中物理中巴學過長度、時間、質量、力、溫度、電流強度、電壓等物理量的測量,高中物理進一步學習了對微小長度和極短時間、加速度(包括g)、速度、電阻和電阻率、電動勢、折射率、焦距等物理量的測量。
要求明確被測物理量的含義,懂得具體的測量原理。掌握正確的實驗方法(包括了解實驗儀器、器材的規格性能、會安裝和調試實驗裝置、能選擇合理的實驗步驟,正確進行數據測量以及能分析和排除實驗中出現的常見故障等),妥善處理實驗數據并得出結果。
3.驗證物理規律計有驗證共點力合成的平行四邊形定則、有固定轉動軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機械能守恒定律、玻意耳定律等。
其要求與物理量的測量相同,著重注意分析實驗誤差,并能有效地采取相應措施盡量減少實驗誤差,提高準確度。
4.觀察、研究物理現象,組裝儀器如研究平拋運動、彈性碰撞、描繪等勢線、研究電磁感應現象、變壓器的作用、觀察光的衍射現象。
把電流計改裝為伏特計等.其中,對觀察型實驗,只要求會正確使用儀器,顯示出(或觀察到)物理現象,并通過直覺的觀察定性了解影響該現象的有關因素。對研究型實驗(包括組裝儀器),要求不僅能使用儀器,掌握正確的實驗研究方法,把有關現象的物理內客反映出來;或把有關參數測量出來,還能夠通過具體的測量作進一步的定量研一究或實驗設計。
二、實驗的設計思想
在中學物理實驗中涉及的主要設計思想為:
1.壘積放大法把某些物理量(有時往在是難以直接測量的測量的微小量)累積后測量,或把它們放大后顯示出來的一種方法。
如通過若干次全振動的時間測出單擺的振動周期;把員楊螺桿的微小進退.通過周長較大的可動到度盤顯示出來(螺旋測微器)等。
2.平衡法根據物理系統內普遍存在的對立的、矛盾的雙方使系統偏離平衡的物理因素,列出對應的平衡方程式,從而找出影響平衡的一種方法如用天平測質量、驗證有固定轉動因乎銜條件、驗證玻意耳定律等。
3.控制法在多因素的物理現象中,可以先控制某些量不變,依次研究某一個因素對現象產生影響的一種方法。
如牛頓第二定律實驗??梢韵缺3仲|量一定,研究加速度與力的關系等。
4.轉換法用某些容易直接測量,(或顯示)的量(或現象)代替不容易直接測(或顯示)的量(或現象)。
或者根據研究對象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測量。如把流逝的時間轉換成振針周期性的振動;把對電流、電壓、電阻的測量轉換成對指針偏角的測量;用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。
5.留跡法把瞬息即逝的(位置、軌跡、圖象等)記錄下來的一種方法。
如通過紙帶上打出的小點記錄小車的位置Z用描述法畫出平拋物體的運動軌跡;用示波器顯示變化的波形等。
三、實驗驗數據處理
數據處理是對原始實驗記錄的科學加工。通過數據處理,往往可以從一堆表面上難以覺察的、似乎毫無聯系的數據中找出內在的規律,在中學物現中只要求掌握數據處理的最簡單的方法.
1.列表法把被測物理量分類列表表示出來。
通常需說明記錄表的要求(或稱為標題)、主要內容等。表中對各物理量的排列月慣上先原始記錄數據,后計算果。列表法可大體反映某些因素對結果的影響效果或變化趨勢,常用作其他數據處理方法的一種輔助手段。
2.算術平均值法把待測物理量的若干次測且值相加后除以測量次數。
必須注意,求取算術平均值時,應按原測量儀器的準確度決定保留有效數字的位數。通??上扔嬎惚戎苯訙y量值多一位,然后再四會五入。
3.圖象法把實驗測得的量按自變量和應變量的函數關系在坐標平面上用圖象直觀地顯示出來.根據實驗數據在坐標紙上畫出圖象時。
最基本的要求是:
(1)兩坐標軸要選取恰當的分度
(2)要有足夠多的描點數目
(3)畫出的圖象應盡是穿過較多的描點在圖象呈曲線的情況下,可先根據大多數描點的分布位置(個別特殊位置的奇異點可舍去),畫出穿過盡可能多的點的草圖,然后連成光滑的曲線,避免畫成拆線形狀。
四、實驗誤差分析
測量值與待測量真實值之差,稱為測量誤差。主要來源于儀器(如性能和結構的不完善)、環境(如溫度、濕度、外磁場的影響等)、實驗方法(如實驗方法粗糙、實驗理論不完善等)、人為因素(如觀測者個人的生理、心理習慣、不同觀察者的反應快慢不一等)四方面。在中學物理中只要求定性分析實驗誤差的主要原因,了解絕對誤差和相對誤差的概念。
高考物理必須掌握的16種題型技巧01.直線運動問題
題型概述:直線運動問題是高考的熱點,可以單獨考查,也可以與其他知識綜合考查。單獨考查若出現在選擇題中,則重在考查基本概念,且常與圖像結合;在計算題中常出現在第一個小題,難度為中等,常見形式為單體多過程問題和追及相遇問題。
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解圖像類問題關鍵在于將圖像與物理過程對應起來,通過圖像的坐標軸、關鍵點、斜率、面積等信息,對運動過程進行分析,從而解決問題;對單體多過程問題和追及相遇問題應按順序逐步分析,再根據前后過程之間、兩個物體之間的聯系列出相應的方程,從而分析求解,前后過程的聯系主要是速度關系,兩個物體間的聯系主要是位移關系。
02.物體的動態平衡問題
題型概述:物體的動態平衡問題是指物體始終處于平衡狀態,但受力不斷發生變化的問題。物體的動態平衡問題一般是三個力作用下的平衡問題,但有時也可將分析三力平衡的方法推廣到四個力作用下的動態平衡問題。
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(1) 解析法:解決此類問題可以根據平衡條件列出方程,由所列方程分析受力變化;
(2) 圖解法:根據平衡條件畫出力的合成或分解圖,根據圖像分析力的變化。
03.運動的合成與分解問題
題型概述:運動的合成與分解問題常見的模型有兩類。一是繩(桿)末端速度分解的問題,二是小船過河的問題,兩類問題的關鍵都在于速度的合成與分解。
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(1)在繩(桿)末端速度分解問題中,要注意物體的實際速度一定是合速度,分解時兩個分速度的方向應取繩(桿)的方向和垂直繩(桿)的方向;如果有兩個物體通過繩(桿)相連,則兩個物體沿繩(桿)方向速度相等。
(2)小船過河時,同時參與兩個運動,一是小船相對于水的運動,二是小船隨著水一起運動,分析時可以用平行四邊形定則,也可以用正交分解法,有些問題可以用解析法分析,有些問題則需要用圖解法分析。
04.拋體運動問題
題型概述:拋體運動包括平拋運動和斜拋運動,不管是平拋運動還是斜拋運動,研究方法都是采用正交分解法,一般是將速度分解到水平和豎直兩個方向上.
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(1)平拋運動物體在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做勻加速直線運動,其位移滿足x=v0t,y=gt2/2,速度滿足vx=v0,vy=gt;
(2)斜拋運動物體在豎直方向上做上拋(或下拋)運動,在水平方向做勻速直線運動,在兩個方向上分別列相應的運動方程求解。
05.圓周運動問題
題型概述:圓周運動問題按照受力情況可分為水平面內的圓周運動和豎直面內的圓周運動,按其運動性質可分為勻速圓周運動和變速圓周運動。水平面內的圓周運動多為勻速圓周運動,豎直面內的圓周運動一般為變速圓周運動.對水平面內的圓周運動重在考查向心力的供求關系及臨界問題,而豎直面內的圓周運動則重在考查最高點的受力情況。
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(1)對圓周運動,應先分析物體是否做勻速圓周運動,若是,則物體所受的合外力等于向心力,由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物體的運動不是勻速圓周運動,則應將物體所受的力進行正交分解,物體在指向圓心方向上的合力等于向心力。
(2)豎直面內的圓周運動可以分為三個模型:
①繩模型:只能對物體提供指向圓心的彈力,能通過最高點的臨界態為重力等于向心力;
②桿模型:可以提供指向圓心或背離圓心的力,能通過最高點的臨界態是速度為零;
③外軌模型:只能提供背離圓心方向的力,物體在最高點時,若v
06.牛頓運動定律綜合應用問題
題型概述:牛頓運動定律是高考重點考查的內容,每年在高考中都會出現,牛頓運動定律可將力學與運動學結合起來,與直線運動的綜合應用問題常見的模型有連接體、傳送帶等,一般為多過程問題,也可以考查臨界問題、周期性問題等內容,綜合性較強.天體運動類題目是牛頓運動定律與萬有引力定律及圓周運動的綜合性題目,近幾年來考查頻率極高。
思維模板
以牛頓第二定律為橋梁,將力和運動聯系起來,可以根據力來分析運動情況,也可以根據運動情況來分析力.對于多過程問題一般應根據物體的受力一步一步分析物體的運動情況,直到求出結果或找出規律。對天體運動類問題,應緊抓兩個公式:
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①
GMm/R2=mg ②
對于做圓周運動的星體(包括雙星、三星系統),可根據公式①分析;對于變軌類問題,則應根據向心力的供求關系分析軌道的變化,再根據軌道的變化分析其他各物理量的變化。
07.機車的啟動問題
題型概述:機車的啟動方式常考查的有兩種情況,一種是以恒定功率啟動,一種是以恒定加速度啟動,不管是哪一種啟動方式,都是采用瞬時功率的公式P=Fv和牛頓第二定律的公式F-f=ma來分析。
思維模板
機車以額定功率啟動.機車的啟動過程如圖所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,隨著速度v的增大,牽引力F必將減小,因此加速度a也必將減小,機車做加速度不斷減小的加速運動,直到F=f,a=0,這時速度v達到最大值vm=P額定/F=P額定/f。
這種加速過程發動機做的功只能用W=Pt計算,不能用W=Fs計算(因為F為變力)。
08.以能量為核心綜合應用問題
題型概述:以能量為核心的綜合應用問題一般分四類:
第一類為單體機械能守恒問題,
第二類為多體系統機械能守恒問題,
第三類為單體動能定理問題,
第四類為多體系統功能關系(能量守恒)問題。
多體系統的組成模式:
兩個或多個疊放在一起的物體,用細線或輕桿等相連的兩個或多個物體,直接接觸的兩個或多個物體。
思維模板
能量問題的解題工具一般有動能定理,能量守恒定律,機械能守恒定律。
(1)動能定理使用方法簡單,只要選定物體和過程,直接列出方程即可,動能定理適用于所有過程;
(2)能量守恒定律同樣適用于所有過程,分析時只要分析出哪些能量減少,哪些能量增加,根據減少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)機械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式,但在力學中也非常重要.很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解,可根據題目情況靈活選取。
09.力學實驗中速度的測量問題
題型概述:速度的測量是很多力學實驗的基礎,通過速度的測量可研究加速度、動能等物理量的變化規律,因此在研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恒等實驗中都要進行速度的測量。
速度的測量一般有兩種方法:
一種是通過打點計時器、頻閃照片等方式獲得幾段連續相等時間內的位移從而研究速度;另一種是通過光電門等工具來測量速度。
思維模板
用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線運動中的兩個重要推論:
①vt/2=v平均=(v0+v)/2,
②Δx=aT2,為了盡量減小誤差,求加速度時還要用到逐差法.用光電門測速度時測出擋光片通過光電門所用的時間,求出該段時間內的平均速度,則認為等于該點的瞬時速度,即:v=d/Δt。
10.電容器問題
題型概述:電容器是一種重要的電學元件,在實際中有著廣泛的應用,是歷年高考常考的知識點之一,常以選擇題形式出現,難度不大,主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動態分析三個方面。
思維模板
(1)電容的概念:電容是用比值(C=Q/U)定義的一個物理量,表示電容器容納電荷的多少,對任何電容器都適用.對于一個確定的電容器,其電容也是確定的(由電容器本身的介質特性及幾何尺寸決定),與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關。
(2)平行板電容器的電容:平行板電容器的電容由兩極板正對面積、兩極板間距離、介質的相對介電常數決定,滿足C=εS/(4πkd)
(3)電容器的動態分析:關鍵在于弄清哪些是變量,哪些是不變量,抓住三個公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚兩種情況:一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電后斷開電源),二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連)。
11.帶電粒子在電場中的運動問題
題型概述:帶電粒子在電場中的運動問題本質上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題,研究方法與質點動力學一樣,同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關系等力學規律,高考中既有選擇題,也有綜合性較強的計算題。
思維模板(1)處理帶電粒子在電場中的運動問題應從兩種思路著手
①動力學思路:重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析,然后運用牛頓第二定律并結合運動學規律求出位移、速度等物理量。
②功能思路:根據電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據全過程的功能關系,確定粒子的運動情況(使用中優先選擇)。
(2)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意是否考慮粒子的重力
①質子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計重力;
②液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力;
③特殊情況要視具體情況,根據題中的隱含條件判斷。
(3)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意畫好粒子運動軌跡示意圖,在畫圖的基礎上運用幾何知識尋找關系往往是解題的突破口。
12.帶電粒子在磁場中的運動問題
題型概述:帶電粒子在磁場中的運動問題在歷年高考試題中考查較多,命題形式有較簡單的選擇題,也有綜合性較強的計算題且難度較大,常見的命題形式有三種:
(1)突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運動的運動學量(半徑、速度、時間、周期等)的考查;
(2)突出對概念的深層次理解及與力學問題綜合方法的考查,以對思維能力和綜合能力的考查為主;
(3)突出本部分知識在實際生活中的應用的考查,以對思維能力和理論聯系實際能力的考查為主.
思維模板
在處理此類運動問題時,著重把握“一找圓心,二找半徑(R=mv/Bq),三找周期(T=2πm/Bq)或時間”的分析方法。
(1)圓心的確定:因為洛倫茲力f指向圓心,根據fv,畫出粒子運動軌跡中任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的f的方向,沿兩個洛倫茲力f作出其延長線的交點即為圓心.另外,圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上(如圖所示)。
(2)半徑的確定和計算:利用平面幾何關系,求出該圓的半徑(或運動圓弧對應的圓心角),并注意利用一個重要的幾何特點,即粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α),并等于弦AB與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示),即?φ=α=2θ
(3)運動時間的確定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ為偏向角,T為周期,s為軌跡的弧長,v為線速度。
13.帶電粒子在復合場中的運動問題
題型概述:帶電粒子在復合場中的運動是高考的熱點和重點之一,主要有下面所述的三種情況:
(1)帶電粒子在組合場中的運動:在勻強電場中,若初速度與電場線平行,做勻變速直線運動;若初速度與電場線垂直,則做類平拋運動;帶電粒子垂直進入勻強磁場中,在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
(2)帶電粒子在疊加場中的運動:在疊加場中所受合力為0時做勻速直線運動或靜止;當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動;當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。
(3)帶電粒子在變化電場或磁場中的運動:變化的電場或磁場往往具有周期性,同時受力也有其特殊性,常常其中兩個力平衡,如電場力與重力平衡,粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
思維模板
分析帶電粒子在復合場中的運動,應仔細分析物體的運動過程、受力情況,注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關系及它們的特點(重力、電場力做功與路徑無關,洛倫茲力永遠不做功),然后運用規律求解,主要有兩條思路:
(1)力和運動的關系:根據帶電粒子的受力情況,運用牛頓第二定律并結合運動學規律求解。
(2)功能關系:根據場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關系解決問題。
14.以電路為核心的綜合應用問題
題型概述:該題型是高考的重點和熱點,高考對本題型的考查主要體現在閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、電學實驗等方面.主要涉及電路動態問題、電源功率問題、用電器的伏安特性曲線或電源的U-I圖像、電源電動勢和內阻的測量、電表的讀數、滑動變阻器的分壓和限流接法選擇、電流表的內外接法選擇等。
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(1)電路的動態分析是根據閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律及串并聯電路的性質,分析電路中某一電阻變化而引起整個電路中各部分電流、電壓和功率的變化情況,即有R分R總I總U端I分、U分
(2)電路故障分析是指對短路和斷路故障的分析,短路的特點是有電流通過,但電壓為零,而斷路的特點是電壓不為零,但電流為零,常根據短路及斷路特點用儀器進行檢測,也可將整個電路分成若干部分,逐一假設某部分電路發生某種故障,運用閉合電路或部分電路歐姆定律進行推理。
(3)導體的伏安特性曲線反映的是導體的電壓U與電流I的變化規律,若電阻不變,電流與電壓成線性關系,若電阻隨溫度發生變化,電流與電壓成非線性關系,此時曲線某點的切線斜率與該點對應的電阻值一般不相等。
電源的外特性曲線(由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir,畫出的路端電壓U與干路電流I的關系圖線)的縱截距表示電源的電動勢,斜率的絕對值表示電源的內阻。
15.以電磁感應為核心的綜合應用問題
題型概述:此題型主要涉及四種綜合問題
(1)動力學問題:力和運動的關系問題,其聯系橋梁是磁場對感應電流的安培力。
(2)電路問題:電磁感應中切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路將產生感應電動勢,該導體或回路就相當于電源,這樣,電磁感應的電路問題就涉及電路的分析與計算。
(3)圖像問題:一般可分為兩類:
一是由給定的電磁感應過程選出或畫出相應的物理量的函數圖像;
二是由給定的有關物理圖像分析電磁感應過程,確定相關物理量。
(4)能量問題:電磁感應的過程是能量的轉化與守恒的過程,產生感應電流的過程是外力做功,把機械能或其他形式的能轉化為電能的過程;感應電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發熱把電能轉化為機械能或電阻的內能等。
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解決這四種問題的基本思路如下:
(1)動力學問題:根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢,然后由閉合電路歐姆定律求出感應電流,根據楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向,進而求出安培力的大小和方向,再分析研究導體的受力情況,最后根據牛頓第二定律或運動學公式列出動力學方程或平衡方程求解。
(2)電路問題:明確電磁感應中的等效電路,根據法拉第電磁感應定律和楞次定律求出感應電動勢的大小和方向,最后運用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯電路的規律求解路端電壓、電功率等。
(3)圖像問題:綜合運用法拉第電磁感應定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規律來分析相關物理量間的函數關系,確定其大小和方向及在坐標系中的范圍,同時注意斜率的物理意義。
(4)能量問題:應抓住能量守恒這一基本規律,分析清楚有哪些力做功,明確有哪些形式的能量參與了相互轉化,然后借助于動能定理、能量守恒定律等規律求解。
16.電學實驗中電阻的測量問題
題型概述:該題型是高考實驗的重中之重,每年必有命題,可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量.針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻,也可以是測量電流表或電壓表的內阻,還可以是測量電源的內阻等。
思維模板
測量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律;常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。
(1)動量:運動物體的質量和速度的乘積叫做動量,即p=mv.是矢量,方向與v的方向相同.兩個動量相同必須是大小相等,方向一致.
(2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft.沖量也是矢量,它的方向由力的方向決定.
2.動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向.
(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力.
(3)動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統.對物體系統,只需分析系統受的外力,不必考慮系統內力.系統內力的作用不改變整個系統的總動量.
(4)動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力.對于變力,動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值.
3.動量守恒定律:一個系統不受外力或者所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變.
表達式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(1)動量守恒定律成立的條件
①系統不受外力或系統所受外力的合力為零.
②系統所受的外力的合力雖不為零,但系統外力比內力小得多,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內力來小得多,可以忽略不計.
③系統所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統的總動量的分量保持不變.
(2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性.
4.爆炸與碰撞
(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發生,作用時間很短,作用力很大,且遠大于系統受的外力,故可用動量守恒定律來處理.
(2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉化為動能,系統的動能爆炸后會增加,在碰撞過程中,系統的總動能不可能增加,一般有所減少而轉化為內能.
(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計,可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動.
電學基本儀器的操作、使用、讀數幾乎是每年高考電學實驗必考內容,而反映電學實驗思維能力水平指標的內容,例如電學實驗設計、實驗操作、儀器的選取、數據處理等,更是每年的重點考查內容;高考電學實驗注重對操作過程的考查,試圖通過筆試鑒別出考生是否動手操作過實驗,以此來衡量學生實驗能力水平的高低;高考電學實驗突出設計性實驗的考查,體現了“出活題,考能力”的思想,設計性實驗具有綜合性強,考查全面,能力要求高等特點,已逐漸成為高考實驗考查的熱點,也是得分難點.近幾年高考每年都有設計性實驗題,綜合性考查學生創造性地應用已學過的知識、方法、原理靈活處理具體實驗問題的能力.這類試題要求考生有較強的綜合素質,為考生創造能力的發揮提供了較大的空間.
高考熱點一、練習使用多用電表
【知識點整合】
1.多用電表內電源正極接黑表筆,負極接紅表筆,多用電表外紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔,注意電流的實際方向.
2.機械零點是表盤刻度左側的“0”位置,調整的是表盤下邊中間的定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,調整的是歐姆擋的調零旋鈕.
3.測電壓時,多用電表應與被測元件并聯;測電流時,多用電表應與被測元件串聯.
4.測量電阻時,每變換一次擋位都要重新進行歐姆調零;讀數時注意乘以相應量程的倍率;待測電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測量結果,甚至可能損壞電表;注意不要用手接觸測試筆的金屬桿.
5.如果長期不用歐姆表,應把表內電池取出.
6.在研究二極管的單向導電性時,切記在二極管正向導通的情況下電路中必須連有燈泡或其他用電器,不能只連接一個二極管,否則極易燒壞二極管.
【考點例析】
【例1】(2012年上海卷)在練習使用多用電表的實驗中:
(1)某同學連接的電路如圖1所示.
圖1
①若旋轉選擇開關,使尖端對準直流電流擋,此時測得的是通過的電流;
②若斷開電路中的電鍵,旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋,此時測得的是的電阻;
③若旋轉選擇開關,使尖端對準直流電壓擋,閉合電鍵,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,此時測得的是兩端的電壓.
(2)(單選)在使用多用電表的歐姆擋測量電阻時,若()
A.雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏大
B.測量時發現指針偏離中央刻度過大,則必需減小倍率,重新調零后再進行測量
C.選擇“
SymboltB@
10”倍率測量時發現指針位于20與30正中間,則測量值小于25Ω
D.歐姆表內的電池使用時間太長,雖然完成調零,但測量值將略偏大
解析:(1)①若旋轉選擇開關,使尖端對準直流電流擋,此時多用電表與R1串聯,測量的是通過R1的電流.②斷開電路中的電鍵,旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋,此時R1和R2串聯接入歐姆表,因而測量的是R1和R2串聯的電阻.③旋轉選擇開關,使尖端對準直流電壓擋,閉合電鍵,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,R1=0,此時測量的是R2兩端的電壓.
(2)雙手捏住兩表筆金屬桿,使得待測電阻兩端并聯了人體電阻,因此測量值將偏小,選項A錯誤;測量時發現指針偏離中央刻度過大,若在中央刻度左邊,需要增大倍率;若在中央刻度右邊,需要減小倍率,重新調零后再進行測量,選項B錯誤;選擇“
SymboltB@
10”倍率測量時發現指針位于20與30正中間,測量值要大于25Ω,選項C錯誤;歐姆表內的電池使用時間太長,電池內阻變大,雖然完成調零,但測量值將略偏大,選項D正確.
【應試策略】
多用電表的電池用舊后,電動勢會減小,內電阻會變大,致使電阻測量值偏大,要及時更換新電池;歐姆表的表盤刻度不均勻,估讀時易帶來誤差,要注意其左密右疏特點;多用電表讀數時的觀測易形成偶然誤差,要垂直表盤正對指針讀數.由于歐姆表刻度的非線性,表頭指針偏轉過大或過小都會使誤差增大,因此要選用恰當擋位,使指針指中值附近,因Rx=讀數×倍率,當指針偏角小對應的讀數大時,要使指針指中值附近,即讀數小一些,所以要選倍率大一些,當指針偏角大對應的讀數小時,要使指針指中值附近,即讀數大一些,所以要選倍率小一些.圖2中選擇開關在電阻×100擋位時用第一行“0~∞”一排,讀數為14.0
SymboltB@
100=1400Ω;選擇開關在直流電流100mA擋位時用第二行“0~10”一排,最小刻度值為2mA估讀到1mA就可以了,讀數為52.0mA;選擇開關在直流電壓2.5V擋位時用第二行“0~250”一排,最小分度值為0.05V估讀到0.01V就可以了,讀數為1.30V.
圖2
高考熱點二、伏安法測電阻
【知識點整合】
1.測量電路兩種接法及誤差
內接法
外接法
電路圖
誤差原因
電流表分壓U測=Ux+UA
電壓表分流I測=Ix+IV
電阻測量值
R測=Rx+RA>Rx
測量值大于真實值
R測=RVRV+Rx<Rx
測量值小于真實值
2.兩種控制電路比較
限流式
分壓式
電路組成
電壓調節范圍
R0Rx+R0E≤Ux≤E
0≤Ux≤E
電流調節范圍
ERx+R0≤Ix≤ERx
0≤Ix≤ERx
閉合開關前
觸頭應處位置
b端
a端
比較
分壓電路調節范圍較大;限流電路能耗較小
【考點例析】
【例2】(2012年廣東汕頭模擬卷)一額定功率為0.01W阻值約為40kΩ的電阻.現有下列器材,試設計適當的電路,選擇合適的器材,較精確地測定其阻值(滑動變阻器的調節要方便).
A.電流表,量程0~400μA,內阻約150Ω;
B.電流表,量程0~10mA,內阻約45Ω;
C.電壓表,量程0~3V,內阻約6kΩ;
D.電壓表,量程0~15V,內阻約30kΩ;
E.干電池兩節,每節電動勢為1.5V;
F.直流穩壓電源,輸出電壓6V,額定電流3A;
G.直流穩壓電源,輸出電壓24V,額定電流0.5A;
H.滑動變阻器,0~50Ω,1A;
I.滑動變阻器,0~4kΩ,0.1A;
J.電鍵一只,導線若干.
(1)電流表應該選擇,電壓表應該選擇,電源應該選擇,滑動變阻器最好選擇(填字母代號);(2)畫出電路原理圖.
圖3
解析:(1)允許通過的電流I=PRx=0.0140×103A=0.5×10-3A=0.5mA=500μA,故電流表選A;允許加在Rx兩端的電壓U=IRx=0.5×10-3×40×103V=20V,故電壓表選D;電源選G;采用分壓接法,變阻器選H;因為Rx阻值遠大于電流表內阻,采用電流表內接法.(2)電路原理如圖3所示.
【應試策略】
1.電學實驗選擇儀器時要根據量程選擇電流表和電壓表,不能超過電表的量程,不能量程太大導致電表的讀數太小.
2.測量電路選擇電流表的內、外接法時,當RVRx>RxRA時,采用電流表的外接法,當RVRx<RxRA時,采用電流表的內接法.
3.滑動變阻器限流、分壓的選擇原則:(1)用電器兩端電壓要求變化范圍較大,或從零開始連續可調,應選分壓電路.(2)如果電路中最小電流等于或大于用電器的額定電流,應選限流電路.(3)如果滑動變阻器的全阻值比用電器的阻值小得多(0.1~0.5倍),為了能使用電器兩端電壓有較大變化,應選分壓電路.(4)如果滑動變阻器的全阻值與用電器的阻值相差不多或大幾倍(2~5倍),兩種電路都可以對用電器的電壓(電流)進行有效、方便地控制,從節省電能和電路簡單考慮,應選限流電路.
【例3】(2010年福建卷)如圖4所示是一些準備用來測量待測電阻Rx阻值的實驗器材,器材及其規格列表如下.
圖4
器材
[JZ]規格
待測電阻Rx
阻值在900~1000Ω之間
電源E
具有一定的內阻,電動勢約9.0V
電壓表V1
量程2.0V,內阻r1=1000Ω
電壓表V2
量程5.0V,內阻r2=2500Ω
電流表A
量程3.0A,內阻r=0.010Ω
滑動變阻器R
最大阻值約100Ω,額定電流0.5A
開關導線若干
為了能正常進行測量并盡可能減少測量誤差,實驗要求測量時電表的讀數大于其量程的一半,而且調節滑動變阻器能使電表讀數有較明顯的變化.請用實線代表導線,在所給的實驗器材(圖4)中選擇若干合適的器材,連成滿足要求的測量Rx阻值的電路.
解析:由于待測電阻約1000Ω,滑動變阻器最大電阻為100Ω,在測量時要使電表讀數發生變化,滑動變阻器必須使用分壓式接法.當電源電動勢全部加在待測電阻上時,流過的電流約為I=ERx=91000A=9mA3.0A,顯然不能用題給的量程為3.0A的電流表來測量電流,而應該把其中量程較小的內阻已知的一個電壓表V1當電流表來使用.由于待測電阻與電壓表電阻相當,所以需要設計成電流表內接法電路,使待測電阻測量更準確.連成滿足要求的測量Rx阻值的電路如圖5所示.
圖5
【應試策略】
本題較難,要準確答題就需要對實驗原理(伏安法、變阻器接法)、誤差分析有深刻理解.要綜合考慮減小誤差,合理選擇器材,巧妙地用電壓表V1當作電流表,與之類似的電流表有時也可以作為電壓表來使用.這就要求考生對“伏安法”有深刻理解,打破“常規”思維,思路靈活,才能準確答題.
測電阻的方法除了上面歐姆表測量法及伏安法外還可以用替代法,如圖6所示.先把雙刀雙擲開關S2扳到1,閉合S1,調整滑動變阻器,使電流表指針指到某一位置,記下此時的示數I(最好為一整數).再把開關S2扳到2,調整電阻箱R0,使得電流表指針仍指到示數I,讀出此時電阻箱的阻值r,則未知電阻Rx的阻值等于r.
圖6
高考熱點三、測量電表內阻
【知識點整合】
1.半偏法
(1)測電流表內阻:按圖7連接電路,實驗時先將開關S2斷開、閉合S1,接著調節滑動變阻器R1,使電流表的示數達到滿偏電流Im,然后閉合開關S2,調節電阻箱R2,使電流表的示數為Im2,讀出此時電阻箱R2的阻值為R,由并聯電路的分流原理知,電流表的內阻為RA=R.此法測量值偏小.
圖7
(2)測電壓表內阻:按圖8連接電路,實驗時先將電阻箱R2的阻值調到零,接著調節滑動變阻器R1,使電壓表的示數達到滿偏電壓Um,然后調節R2使電壓表的示數為Um2,讀出此時R2的阻值為R.由串聯電路的分壓原理知,電壓表的內阻RV=R.此法測量值偏大.
圖8
2.比例法
測電流表和電壓表的內阻,如果有可以作為標準的已知電阻的電表,都可以使用比例法.采用比例法測電阻的依據是:串聯電路電壓與電阻成正比,并聯電路電流與電阻成反比.電壓表可顯示電阻兩端的電壓值,電流表可顯示電阻中通過的電流,所以測電流表內阻應把兩電流表并聯,如圖9所示.測電壓表內阻應把兩電壓表串聯,如圖10所示.
圖9
圖10
測電流表內阻時,應調節滑動變阻器R01,使兩電流表的指針都有較大偏轉,記錄下兩電表的示數I1和I2,根據并聯電路分流原理,若已知電流表A1的內阻為r1,則電流表A2的內阻r2=I1[]I2r1;測電壓表內阻時,應調節滑動變阻器R02,使兩電壓表的指針都有較大偏轉,記錄下兩電表的示數U1和U2,根據串聯電路分壓原理,若已知電壓表V1的內阻r1,則電流表V2的內阻r2=U2[]U1r1.
【考點例析】
【例4】(2010年天津卷)要測量電壓表V1的內阻RV,其量程為2V,內阻約2kΩ.實驗室提供的器材有:電流表A,量程0.6A,內阻約0.1Ω;電壓表V2,量程5V,內阻為5kΩ;定值電阻R1,阻值30Ω;定值電阻R2,阻值為3kΩ;滑動變阻器R3,最大阻值100Ω,額定電流1.5A;電源E,電動勢6V,內阻約0.5Ω;開關S一個,導線若干.
①有人擬將待測電壓表V1和電流表A串聯接入電壓合適的測量電路中,測出V1的電壓和電流,再計算出RV,該方案實際上不可行,其最主要的原因是.
②請從上述器材中選擇必要的器材,設計一個測量電壓表V1內阻RV的實驗電路.要求測量盡量準確,實驗必須在同一電路中,且在不增減元件的條件下完成.試畫出符合要求的實驗電路圖(圖11中電源與開關已連接好),并標出所選元件的相應字母代號.
圖11
③由上問寫出V1內阻RV的表達式,說明式中各測量量的物理意義.
解析:①電流表A不能準確測量出流過電壓表V1的電流;②測量電壓表V1內阻RV的實驗電路如圖12所示;③RV=U1R2U2-U1,U1表示的V1電壓,U2表示V1和R2串聯的總電壓.
圖12
【應試策略】
測電壓表內阻可將電流表和待測電壓表串聯,電流表讀數即為流過電壓表電流,兩表示數分別為UV,IA,則RV=UVIA;測電流表內阻可將電壓表和待測電流表并聯,電壓表讀數即為電流表兩端電壓,兩表示數分別為UV,IA,則RA=UVIA.例4中因電路中最大電流I=62×103=3mA,遠小于電流表量程0.6A,因此不能將電流表和待測電壓表串聯來測量,而要充分利用定值電阻阻值為3kΩ的R2,運用串聯電路分壓原理,列式U1RV=U2-U1R2而解決.
高考熱點四、測電阻率
【知識點整合】
圖13
用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d;依照圖13電路用導線將器材連好,將滑動變阻器的阻值調至最大;用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的長度,即有效長度,反復測量3次,求出其平均值L;電路經檢查確認無誤后,閉合開關S;改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應的電流值和電壓值,記入表格內;斷開開關S;求出金屬絲電阻R的平均值;將測得的R、L、d值,代入電阻率計算公式ρ=RSL=πd2R4L,計算出金屬絲的電阻率.
【考點例析】
【例5】(2009年廣東卷)某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率.所用的器材包括:輸出為3V的直流穩壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關和導線等.
(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動.請根據現有器材,設計實驗電路,并連接電路實物圖14.
圖14
(2)實驗的主要步驟如下:
①正確連接電路,設定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關;
②讀出電流表的示數,記錄金屬夾的位置;
③斷開開關,,合上開關,重復②的操作.
(3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關系的數據,并據此繪出如圖15所示的關系圖線,其斜率為A-1m-1(保留三位有效數字);圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了的電阻之和.
圖15
圖16
(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數如圖16所示.金屬絲的直徑是.圖15中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是,其數值和單位為(保留三位有效數字).
解析:(1)依據實驗器材和實驗目的測量金屬絲的電阻率,電路圖如圖17所示,連接電路實物圖如圖18所示.
圖17
圖18
(2)測出接入電路的金屬絲的長度.
(3)圖15中的圖線斜率為1.63A-1m-1,依據閉合電路歐姆定律得E=I(r+R0+Rx),參照題目給出的圖象可得1I=r+R0E+ρESL,可見直線的截距為r+R0E,則圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積為r+R0.
(4)金屬絲的直徑是0.200mm;直線的斜率k=ρES,可知斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬的電阻率ρ,其數值和單位為1.54×10-7Ω•m.
【應試策略】
測量金屬絲、金屬片、金屬環及導電液體的電阻率時關鍵是測電阻,如果所給器材有電壓表、電流表,則運用伏安法測量.而例5中給的是電阻箱和電流表,巧妙利用閉合電路歐姆定律,找出1I和L的線性關系,利用圖象的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的是金屬的電阻率ρ,從而解題.
高考熱點五、描繪IU圖線
【知識點整合】
圖19
將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖19所示電路(因電壓和電流要從0開始變化,所以滑動變阻器用分壓式接法,因小燈泡電阻與電流表阻值可比,所以電流表用外接法).測出小燈泡在不同電壓下的電流,閉合開關S前,滑動變阻器觸頭應移到最左端,以使開關閉合時小燈泡電壓能從0開始變化;同時,這樣做也防止開關剛閉合時小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲.移動滑動變阻器觸頭的位置,測出12組不同的電壓值U和電流值I,并將測量數據填入表格.畫出伏安特性曲線:(1)在坐標紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標系;(2)在坐標紙上描出各組數據所對應的點(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中,以使所描圖線充分占據整個坐標紙為宜);(3)將描出的點用平滑的曲線連接起來就得到小燈泡的伏安特性曲線.
【考點例析】
【例6】(2013年江蘇卷)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系,小明測量小燈泡的電壓U和電流I,利用P=UI得到電功率.實驗所使用的小燈泡規格為“3.0V,1.8W”,電源為12V的電池,滑動變阻器的最大阻值為10Ω.
(1)準備使用的實物電路如圖20所示.請將滑動變阻器接入電路的正確位置.(用筆畫線代替導線)
圖20
(2)現有10Ω、20Ω和50Ω的定值電阻,電路中的電阻R1應選Ω的定值電阻.
(3)測量結束后,應先斷開開關,拆除兩端的導線,再拆除其他導線,最后整理好器材.
(4)小明處理數據后將P、U2描點在坐標紙上,并作出了一條直線,如圖21所示.請指出圖象中不恰當的地方.
圖21
解析:(1)探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系,小燈泡的電壓從零開始逐漸增大,滑動變阻器應該設計成分壓式.實物電路連接如圖22所示.(2)根據功率P=U2R得小燈泡正常發光時的電阻為5Ω,與10Ω的滑動變阻器并聯后最大阻值為3.33Ω,只有串聯10Ω的定值電阻,才能滿足小燈泡電壓3V的要求.(3)先拆電池兩端的導線,再拆除其他導線,這樣最安全.(4)由于小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大,P隨U2變化關系不應畫為直線,應該把橫坐標的標度取的小一些,把坐標紙右邊都用上,同時也減小描點誤差,另外圖線因向下彎曲.
圖22
【應試策略】
“例6”是一道“源于教材又高于教材”的創新題,考生只有掌握了教材中的實驗“描繪小燈泡的伏安特性曲線”,才能設計電路、連接實物和數據處理.此題R1的選擇要充分考慮到并聯電阻最大值和串聯分壓原理才能做出正確選擇.
高考熱點六、測量電源的電動勢和內電阻
【知識點整合】
圖23 圖24
依據閉合電路歐姆定律.電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按圖23連接好電路,把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端,閉合開關,調節變阻器,要測出不少于6組的(I,U)數據,然后用方程組求解,并求平均值;或者用作圖法處理數據,如圖24所示,圖線與縱軸交點為E,圖線與橫軸交點為I短=Er,圖線的斜率絕對值表示r=|ΔUΔI|.
測量電源電動勢和內阻的幾種方法:
(1)安阻法.用一個電流表和電阻箱測量,電路如圖25所示,測量原理為:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r.此種方法使測得的電動勢無偏差,但內阻偏大.
圖25 圖26
(2)伏阻法.用一個電壓表和電阻箱測量,電路如圖26所示,測量原理為:E=U1+U1[]R1r,E=U2+U2[]R2r,由此可求出E和r.此種方法測得的電動勢和內阻均偏小.
(3)粗測法.用一只電壓表粗測電動勢,直接將電壓表接在電源兩端,所測值近似認為是電源電動勢,此時U=RVRV+rE≈E.此法需滿足RVr.
圖27
(4)雙伏法.用兩個電壓表可測得電源的電動勢,電路如圖27所示.測量方法為:斷開S,測得V1、V2的示數分別為U1、U2,此時,E=U1+U2+U1RVr,RV為V1的內阻;再閉合S,V1的示數為U′1,此時E=U′1+U′1RVr,解方程組可求得E和r.
【考點例析】
【例7】(2012年重慶卷)某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉盛產的柑橘制作了果汁電池,他們測量這種電池的電動勢E和內阻r,并探究電極間距對E和r的影響.實驗器材如圖28所示.
圖28
(1)測量E和r的實驗方案為:調節滑動變阻器,改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I,依據公式,利用測量數據作出UI圖象,得出E和r.
(2)將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對測量結果的影響,請在圖28中用筆畫線代替導線連接電路.
(3)實驗中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應果汁電池的UI圖象如圖29中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在該實驗中,隨電極間距的減小,電源電動勢(填“增大”、“減小”或“不變”),電源內阻(填“增大”、“減小”或“不變”).曲線(c)對應的電源電動勢E=V,內阻r=Ω.當外電路總電阻為2500Ω時,該電源的輸出功率P=W.(均保留三位有效數字)
圖29
解析:(1)依據公式為U=E-Ir.(2)電路連接如圖30所示.(3)由圖29知電極間距減小,電源電動勢不變,而電源內阻增大;對應圖象c,可得E=0.975V,r=ΔU[]ΔI=478Ω.當外電路總電阻為R=2500Ω時,根據I=E[]R+r,P=I2R解得電源的輸出功率P=2.68×10-4W.
圖30
【應試策略】
圖29中數據處理時,一定要看清橫軸與縱軸的起點是否為0,圖29中縱軸起點不為0,因此圖線與橫軸交點不是短路電流I短=Er,
而電源內阻仍可用圖線的斜率絕對值計算r=|ΔUΔI|.圖29中(a)、(b)、(c)、(d)斜率絕對值逐漸變大,因而電源內阻變大.
【例8】(2010年江蘇卷)在測量電源的電動勢和內阻的實驗中,由于所用的電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學用如圖31所示的實物電路.
圖31
(1)實驗時,應先將電阻箱的電阻調到.(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U,下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是.(選填1或2)
方案編號電阻箱的阻值R/Ω
1400.0350.0300.0250.0200.0
280.070.060.050.040.0
(3)根據實驗數據描點,繪出的1UR圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在1U坐標軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=,內阻r=.(用k、b和R0表示)
解析:(1)為了安全電阻箱的電阻調到最大值.
(2)若R=300Ω,電流約為9300=0.03A,阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓約0.3V;若R=60Ω,電流約為960+10=0.15A.阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓約1.5V,后者電壓表讀數大,誤差小,所以合理的方案是2.
(3)電流I=UR0,E=I(R+R0+r),得1U=1ER0R+1E+rER0,1UR圖象的斜率k=1ER0,截距b=1E+rER0,所以電動勢E=1kR0,內阻r=bk-R0.
【應試策略】
伏阻法測量電源的電動勢和內阻時數據處理并不是測出兩組數據后解方程組,得出電源的電動勢和內阻,這樣處理誤差大.正確的做法是根據閉合電路歐姆定律找出1UR的線性關系,再作出圖象,利用圖象的斜率、截距解答電源的電動勢和內阻,圖象中偏離直線較遠的點可舍掉,從而減小測量誤差.圖25安阻法測量電源的電動勢和內阻時可根據閉合電路歐姆定律,E=I(R+r),變換得到1I=1ER+rE,1IR圖象斜率為1E,截距為rE,由圖32可解得E=1.5V,r=1.4Ω.
圖32
【配套檢測題】
1.在如圖33甲所示的電路中,四節干電池串聯,小燈泡A、B的規格為“3.8V、0.3A”,合上開關S后,無論怎樣移動滑動片,A、B燈都不亮.
(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障.
圖33
①選擇開關置于下列量程的擋較為合適(用字母序號表示);
A.2.5VB.10V
C.50VD.250V
②測得c、d間電壓約為5.8V,e、f間電壓為0,則故障是;
A.A燈絲斷開B.B燈絲斷開
C.d、e間連線斷開D.B燈被短路
(2)接著換用歐姆表的“×1”擋測電阻,歐姆表經過歐姆調零.
①測試前,一定要將電路中的開關S;
②測c、d間和e、f間電阻時,某次測試結果如圖33乙所示,讀數為Ω,此時測量的是間電阻.根據小燈泡的規格計算出的電阻為Ω,它不等于測量值,原因是:.
2.為了測定電流表A1的內阻,采用如圖34所示的電路.其中:A1是待測電流表,量程為300μA,內阻約為100Ω;A2是標準電流表,量程是200μA;R1是電阻箱,阻值范圍是0~999.9Ω;R2是滑動變阻器;R3是保護電阻;E是電池組,電動勢為4V,內阻不計;S1是單刀單擲開關,S2是單刀雙擲開關.
圖34
(1)根據電路圖,請在圖35中將器材連接成實驗電路.
圖35
圖36
(2)連接好電路,將開關S2扳到接點a處,閉合開關S1,調節滑動變阻器R2使電流表A2的讀數是150μA;然后將開關S2扳到接點b處,保持R2不變,調節電阻箱R1,使A2的讀數仍為150μA.若此時電阻箱R1各旋鈕的位置如圖36所示,電阻箱R1的阻值是Ω,則待測電流表A1的內阻RA=Ω.
(3)上述實驗中,無論怎樣調節滑動變阻器R2的滑動端位置,都要保證兩塊電流表的安全.在下面提供的四個電阻中,保護電阻R3應選用(填寫與阻值相應的字母).
A.200kΩB.20kΩ
C.15kΩD.2kΩ
(4)下面提供了最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用.既要滿足上述實驗要求,又要調節方便,滑動變阻器(填寫與阻值相應的字母)是最佳選擇.
A.1kΩB.5kΩ
C.10kΩD.25kΩ
3.某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關系.選取一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱.進行了如下實驗:
(1)該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻約為幾千歐.現采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實驗器材供選擇:
A.直流電源:電動勢12V,內阻很小,額定電流1A;
B.電流表A1:量程0~10mA,內阻約10Ω;
C.電流表A2:量程0~600mA,內阻約0.5Ω;
D.電壓表V:量程0~15V,內阻約15kΩ;
E.滑動變阻器R1:最大阻值1kΩ;
F.滑動變阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.開關、導線等.
在可供選擇的器材中,應選用的電流表是(填“A1”或“A2”),應該選用的滑動變阻器是(填“R1”或“R2”).
(2)根據所選的器材畫出實驗的電路圖.
(3)握住乳膠管兩端把它均勻拉長,多次實驗測得鹽水柱長度L與電阻R的數據如下表:
實驗次數
1
2
3
4
5
6
長度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
電阻R(kΩ)
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
圖37
為了研究電阻R與長度L的關系,該小組用縱坐標表示電阻R,作出了如圖37所示的圖線,你認為橫坐標表示的物理量是.
4.某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發現,里面除了一節1.5V的干電池外,還有一個方形的電池(層疊電池).為了測定該電池的電動勢和內電阻,實驗室中提供如下器材:
A.電流表A1(滿偏電流10mA,內阻10Ω);
B.電流表A2(0~0.6A,內阻未知);
C.滑動變阻器R0(0~100Ω,1A);
D.定值電阻R(阻值990Ω);
E.開關與導線若干.
該同學根據現有的實驗器材,設計了如圖38甲所示的電路,圖38乙為該同學根據上述設計的實驗電路測出多組數據并繪出的I1I2圖線(I1為電流表A1的示數,I2為電流表A2的示數),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=V,內阻r=Ω.(結果保留兩位有效數字)
圖38
【配套檢測題參考答案】
1.解析:(1)①因電源為四節干電池,故電動勢E=6V,則應選電壓表10V量程擋較合適;②因c、d間電壓為5.8V,而e、f間電壓為零,故應為A燈絲斷開,B燈絲良好.
(2)用歐姆表測電路中電阻的阻值時,一定要將電路中開關S斷開測量;由乙圖讀數知電阻阻值為6Ω,因A燈絲斷開,應為燈泡B的阻值,即測量的為e、f間電阻.由R=U[]I得小燈泡的正常發光時的電阻R=12.7Ω,與歐姆表測得阻值相差較大,是因為歐姆表測得的電阻是未通電工作時的電阻,溫度較低,電阻率偏小,阻值偏小.
2.解析:(1)電路連接如圖39所示.
圖39
(2)電阻箱讀數為(8×10+6×1+3×0.1)Ω=86.3Ω,即電流表內阻為86.3Ω.
(3)當滑動變阻器電阻調至零時,要求電路中電流不超過200μA,由閉合電路歐姆定律得I=E[]RA+R3=4[]100+R3≤200μA.由上式可知R3應選阻值為20kΩ的保護電阻.
(4)根據實驗要求,由歐姆定律可得I′=E[]R3+RA+R2=4[]20×103+100+R2=150μA,解得R2≈6.57kΩ.故R2選最大阻值為10kΩ的滑動變阻器.
圖40
3.解析:(1)根據直流電源電動勢12V,粗測鹽水柱電阻約為幾千歐,電流大約為幾毫安,所以應選用的電流表是量程0~10mA電流表A1;由于鹽水柱電阻幾千歐,所以應該選用的滑動變阻器是最大阻值5kΩ的滑動變阻器R2;(2)實驗的電路圖如圖40所示;(3)由電阻定律R=ρLS,乳膠管中鹽水體積不變,V=LS,聯立解得R=ρVL2,所以橫坐標表示的物理量是L2.
4.解析:由實驗電路,R和A1串聯相當于電壓表,根據閉合電路歐姆定律E=I1(R+RA1)+I2r,解得:I1=1[]R+RA1E-r[]R+RA1I2;延長I1I2圖線,當I2=0時,讀出I1=9.0mA,解得E=9.0V,圖線斜率的絕對值r[]R+RA1=|ΔI1[]ΔI2|,解得r=10Ω.
開普勒
【貢獻】
開普勒三定律:
①所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上;
②對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積;
③所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等(a3[]T2=k).
【關鍵詞】 物理 復習 策略 計劃
【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)05(b)-0002-01
面對日益激烈的中考競爭,考前的科學備考就顯得特別關鍵。尤其是中考中物理學科的備考,需要理解和記憶的知識點較多考點多,并且對計算能力也有較高的要求。另外由于時間間隔較長,部分同學對之前學過的知識印象已不是特備深刻。如何能在中考前有限的時間內,喚醒學生對之前學習知識的印象,鞏固基礎知識,加深對物理學科的理解和認識,形成一個科學扎實的知識體系來從容面對中考就顯得特別重要。本文就著重從中考物理復習策略,物理復習方法和計劃等方面談一下對中考物理復習的認識。
1 在復習前,應清楚學生實際情況,幫助學生構建知識框架,簡單概括,制定合適復習計劃
在正式備考中考復習之前,學校一般都會趕進度將初三的課程學完。由于時間短內容多,所以學生對這一部分的內容掌握并不是特別的扎實,需要時間進行聯系以便將所學知識消化吸收;同時由于時間相隔較久,所以初三之前所學的內容也開始出現遺忘。所以這個時候最急需的就是給學生盡快的構建出一個知識框架,以便對整個初中期間的物理知識體系能有一個概括的認識,對學生進行相關知識的學習起到一個提綱挈領的作用。另外需要認識到學生本身才是復習的主體,所以很有必要讓學生清楚的知道備考的策略計劃和復習進度,使其對于復習的整個過程能有一個清楚的認識,能夠更好的合理安排自己的學習計劃和時間。所以有必要在復習之初將我們的復習計劃給學生做一個闡述。
2 在復習過程中,應以教材為主體,緊扣考試大綱,穩固基礎,認真研究重點考點,有的放矢
在進行具體復習過程中,必須有一個過程是緊扣考試大綱通讀書本教材。考試大綱不僅對初中物理知識有一個系統的概括闡述、對中考物理的考點進行總結歸納,更主要的是考試大綱體現出了中考命題的指導思想、命題的原則和能力考查的目標。讓學生明白那些是考點那些是重點考點,從而使得學生在復習過程中做到有的放矢,能夠更好的把我復習的深度和廣度,同時也是自己復習情況評價的明確標準便于對自我復習效果進行一個檢驗,有效的提高學習效率,增強了復習的科學性。在熟知考試大綱的同時,還應該仔細的通讀教材課本。因為教材是物理課堂教學的根本依據,也是中考物理出題的重要依據。學生在仔細閱讀教材的過程中一定要注意一下問題:
(1)加強對相關概念和規律的理解學習。不僅要掌握概念和規律的使用條件和本身內在含義,也要加強對概念和規律形成過程的學習,包括過程中用到的科學方法、推論演繹的思想等的學習。因為近幾年中考中比較注重對相關知識的考察,中考中這部分的知識考察能占到總分值的十分之一左右。
(2)物理是一門注重實驗的學科,特別注重對學生動手能力的培養。所以學生也應該加強對實驗的重視程度,掌握相關實驗的原理、操作過程以及實驗結論。并能結合相關原理進行簡單實驗的設計驗證某一結論或得出某一結果。近年來考試形式也從單純的考書本上的實驗記憶性的內容變為側重考察實驗模型設計和建立能力的考察。這就要求平常復習過程中不僅要對教材中的實驗熟練的掌握其原理、方法和結論,更要注意對整個實驗過程安排的理解和消化,培養學生的發散性思維,鍛煉學生的自己動手設計實驗的能力。注意知識的聯系,積極的從生活實例中發現物理原理,從而在中考中面對類似題目可以從容面對。
(3)在研究完考試大綱和教材后,應該對整個知識來一個歸納總結,將知識點整理歸類,進行適量的、有針對性的模擬題訓練,進一步理解掌握相關內容。
近年來的中考都比較注重考察知識的廣度,考點分布比較均勻,知識點的覆蓋率能達到百分之九十。雖然如此,但對十個重要知識點的考察律卻接近百分之百,這十個知識點:光的反射定律和平面鏡成像特點、比熱容和熱量的計算、凸透鏡成像規律、歐姆定律、電功率、串并聯電路的特點、力的概念、壓強、密度、二力平衡。對于這些知識點應該從基本概念入手,將知識點逐步展開,并且積極探索各個知識點之間的關聯,從而將各部分知識有機結合起來,擴展成知識面,形成一個更加穩固的知識體系,做到基本原理相互聯系,基本概念扎實掌握。
以上是對初中物理復習策略的一些分析和探索,其實還有很多策略方法,但無論我們采用那種復習策略方法,都應以學生實際情況、課本教材為主體,緊扣考試大綱,穩固基礎,及時進行歸納總結,針對學生的實際情況,突出重點,抓住弱點,充分發揮學生的主觀能動性,完善知識體系,才能使學生的備考復習達到事半功倍的效果。
參考文獻
[1] 劉兆俊.明確考試目標優化復習方法--談中考物理復習策略[J].甘肅教育,2009,(21).
一、利用課堂小結,給學生進行情感教育
新課結束以后,可以結合教材,給學生介紹物理學家的一些優秀品質和勤奮、嚴謹的研究態度,對學生進行思想熏陶。如授完八年級物理教材中《光的色彩 顏色》一節課后,我講述牛頓在研究光學時遇到的各種困難以及他克服這些困難的艱苦鉆研。學生還可以自己補充一些他們所知道的科學家刻苦鉆研的小故事。讓學生通過這些科學家的事跡從而了解到“刻苦和一絲不茍的鉆研精神,是科學家們取得重大成就的原因,這種精神是非常值得我們學習的。”科學家們的人格魅力和一絲不茍的刻苦鉆研精神極大地鼓舞和激勵著學生,使學生心中有榜樣,信心倍增。由此可見,巧妙地進行課堂小結,可以在潛移默化中陶冶學生的性情,鼓勵學生意志,提高學生的思想素質。
二、利用課堂小結,理清學生的知識點,鞏固其知識體系
學生剛剛上完一節課,在課堂上初步建立的知識點由于很多是自己小組間討論形成的。往往是不牢固的,不穩定的,甚至有些知識點還不夠完整。特別是剛學的知識容易和以前的知識混淆,產生糊里糊涂的現象。因此,教師必須及時進行課堂小結,幫助學生理順知識,掌握學習方法。如八年級物理教材中《物態變化》一章中:“蒸發”和“沸騰”雖然在生活中經常見到,但由于學生平常沒有注意觀察,很容易發生混淆。為此教師可以幫助學生歸納“蒸發”的特點,同時把新學內容與生活中對“沸騰”的理解進行比較,歸納出它們的“相同點”和“不同點”,并且探究它們之間內在的聯系,使學生容易掌握、記憶。在歸納小結新舊知識時注意不能簡單、機械地重復,而是要有目的性,讓學生善于總結抓住知識要點,理清各個知識點的內在聯系以及它們的區別。使學生掌握住學習方法,提高學習能力,由“學會”向“會學”轉變,使學生學習起來游刃有余。
三、利用課堂小結,承上啟下,為下節課的教學做好鋪墊
物理知識點它的特點就是具有一定的條理性和系統性,很多情況下上一章節的結尾和下一章節的開頭有著一定的聯系。所以,在課堂小結的時候教師要抓住各個章節之間存在的聯系,設下懸念,承上啟下,為新課的講解作鋪墊。如講完八年級物理教材中《光的反射》后,在歸納小結的時候我問學生:“如果把平面鏡換成其他器材比如玻璃磚,還是和剛才一樣用光線斜射玻璃磚,會什么現象?和剛才相同嗎?”等學生看清楚以后,我接下來又提問:“一部分光在玻璃上發生反射,而另一部分光卻進入玻璃磚中且傳播方向發生了改變,這是為什么?它遵循什么樣的規律?這就是我們下一章要研究的問題——光的折射?!边@樣,既拓展了新課內容,又埋下了伏筆;而且預習了新知識,把課堂小結自然過渡到新課的內容,為新課的講解作鋪墊。那么,怎樣才能把一節課的小結做好呢?我覺得一節好的物理課堂小結應該具有目的的明確性、鮮明的針對性、整體的概括性、豐富的趣味性等幾個特征。
物理課堂小結除了要具有以上所講特征之外,還應該具有自己的獨特體現形式和設計理念,本人在教學中總結了如下幾種方法:
1.總結概括
學生在學后必須要對本節課所學知識有一個深刻完整的印象,在一節課要結束之前,教師可以用幾句簡單明了準確的話或者圖表等方法,對一節課所學的知識進行大體的概括,總結出知識的體系和主線,深入主題,強調重點,講清關鍵的知識點。這種小結的方法一般在新課知識點較多,講授時間較長或者章節的最后總結時使用。
2.分析比較
為了使學生對課上學習的知識在本質特征上有一個明確的認識,一個知識講解結束時,教師可以用提問、對比、總結等方法,將所學知識的各個知識點以及新知識與以前所學知識進行對比分析,弄清楚它們之間的聯系或者找出它們之間各自的相同點和不同點,使學生更深刻、更準確地理解所學知識。
3.練習鞏固
這種小結的方法一般適用于較難理解、學生容易混淆的知識點的講授。如在《歐姆定律》的教學后,學生對于公式不一定能夠很好的掌握,此時就可以通過一系列的練習題來強化學生的能力,達到鞏固的目的,加深對知識點的理解。
4.設置懸念
物理知識點的特點就是具有一定的條理性和系統性,很多情況下上一章節的結尾和下一章節的開頭有著一定的聯系。
5.預習引導
物理各章節之間有很大的聯系,老師在講解知識的同時,要指導學生對后面的內容進行有目的的預習。教師在用這種小結方法時,要考慮全面,著眼整個知識體系,根據下一節課所要講解的知識提出有針對性的預習提綱,讓學生有目的地去預習,做到有的放矢,避免做無用功。
6.首尾照應
很多老師在開始上課時都會提出一個生活中常見的現象,用來設置一個懸念以引入新課,這種方法會激起學生學習興趣,因為老師提出的是他們經常見到卻不能解釋的問題,在接下來的學習中他們會學得非常有動力。
一、2014年中考物理試題的特點
1.緊扣課標和教材,強調基礎,突出重點
各地中考試題都能依據義務教育的特點和《物理課程標準》的要求,立足于學科的三維課程目標,以基本的物理現象、物理概念、物理規律的“基礎知識和基本技能”為考點,試題起點較低,使學生通過對基礎知識的學習和基本技能的訓練,初步了解自然界的基本物理規律,養成良好的思維習慣,逐步客觀地認識和理解世界。試題一般都結合學生的生活實際,圍繞課堂教學實際設計,既有學生熟悉的題目情景也有較為新穎的試題情景,淡化了學生對知識的死記硬背,注重了對物理規律靈活運用的考查。試題在注重基礎的同時增強了學生能力要求,加強“能力考查”。注重了審題能力、觀察能力、理解能力的考查,注重對應用數學工具解決物理問題能力的考查;試題適當設置梯度,選擇較為合適的難易程度,既體現義務教育的普及型、基礎性,又能把高中階段各類學校所需的學生區分出來。
例1.(2014?寧波)圖1中若貓的頭部位置保持不變,把鏡子沿MN截成兩半,并分別向兩側平移一段距離,則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子( )
A.都不能成像
B.各成半個像,合起來成一個完整的像
C.都成完整的像,且兩個像在同一位置
D.都成完整的像,且兩個像在不同位置
分析:本題考查平面鏡成像的理解和應用。物體在平面鏡里所成的像是虛像,像與物體是等大的,像和物的連線跟鏡面垂直,距離平面鏡的距離是相等的。像與鏡面的大小和位置沒有關系。
解:平面鏡所成的像與物體是等大的虛像,當把鏡子沿MN分成兩半、并分別向兩側平移一段距離后,由于物體所處的位置沒有變化,所以物體在兩個平面鏡中所成的像的性質不變,仍然都是等大的虛像,且像的位置沒變,所以兩個平面鏡所成的像在同一位置,是重合在一起的。故選C。
點評:本題從學生生活中非常熟悉的平面鏡成像現象出發,通過巧妙的情景設計和變換,通過現象來考查對規律的認識和理解,淡化了對知識的簡單記憶,注重了對學生分析問題和解決問題的能力考查。
2.聯系實際,從生活走向物理,從物理走向社會
“從生活走向物理,從物理走向社會”是《物理課程標準》的基本理念之一。2014年中考物理試題繼續體現這一理念。試題從學生熟悉的家庭學校等日常生活、社會熱點、科技前沿中選材,從多角度展現生活與物理、物理與社會的普遍聯系,常設計一些具有時代氣息、貼近學生生活、引起學生興趣的情景題,反映物理與社會,技術與社會的廣泛聯系,引導學生通過探索物理現象,解釋隱含其中的物理規律,感受物理知識給社會和人類進步帶來的巨大推動作用。這些題目立意新穎,切合實際,符合學生的認知水平,加深了學生對“物理來源于生活”的理解,拉近了物理與生活的距離,很好地體現了“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念;同時能激發探究的樂趣,積極引導學生仔細觀察身邊的物理現象,養成運用物理知識分析和解決實際問題的習慣和能力。
例2.(2014?南京)電熱毯內的電阻絲斷了,如果將電阻絲的兩個斷頭接上后繼續使用,電熱毯的接頭處很容易被燒焦,這樣做很不安全,接頭處的電阻常稱為“接觸電阻”。下列關于“接觸電阻”的判斷正確的是( )
A.接觸電阻較大,它與電阻絲的其他部分串聯
B.接觸電阻較大,它與電阻絲的其他部分并聯
C.接觸電阻較小,它與電阻絲的其他部分串聯
D.接觸電阻較小,它與電阻絲的其他部分并聯
分析:解答本題的關鍵:理解接頭處被燒焦的原因是溫度過高,而溫度過高是因為熱量多。
解:電熱毯內的電阻絲斷了,將電阻絲的兩個斷頭接上后,接頭處是兩根導線相連,由于接觸的部位很少且很細,電阻就較大,它與電阻絲的其他部分串聯。根據焦耳定律公式Q=12Rt知,在電流和通電時間相同的情況下,電阻越大,導體產生的熱量越多,溫度越高,因此接頭處燒焦就是因為電阻過大造成的。故選A。
點評:本題從生活實際出發,貼近學生的生活實際,將知識寓于生活之中,加深學生對知識源于生活的理解,拉近了知識與生活的距離,能很好地激發學生仔細觀察生活中的物理現象,運用所學知識思考和分析問題。
3.注重從過程與方法入手,關注學生科學探究能力
科學探究既是科學內容又是研究方法,對于實現“過程和方法”的課程目標,培養學生的科學素養具有不可替代的作用。2014年各地中考物理試題中對實驗探究能力的考查都有較大的比重,并分布在各種題型之中,考查內容包括教材的隨堂演示實驗、探究與拓展性實驗、課外小實驗和綜合實踐活動等,考查形式包括科學探究的各個要素,涉及探究目的、探究現象的觀察、探究過程的操作、數據的處理、結論的概括得出、故障的排除、實驗中異?,F象的分析、實驗裝置的討論與改進等方面。這些設計旨在引導學生將學習的重心從過分重視知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生的科學探究精神和創新意識。
例3.(2014?邵陽)某同學在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中:
(1)如圖2甲和乙,先用彈簧測力計吊著石塊,彈簧測力計的示數為1.6N,然后讓石塊完全浸沒在水中,彈簧測力計的示數變為1N,則石塊受到水的浮力為____N。
(2)如圖丙,用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面,隨著石塊露出水面的體積越來越大,觀察到彈簧測力計的示數也越來越大,則石塊受到的水的浮力越來越____(填“大”或“小”),說明浮力的大小與石塊浸入水中的體積有關。
(3)通過比較圖乙和圖____,可以探究浮力大小跟液體密度是否有關。
分析:根據測量浮力的方法可知,石塊受到的浮力等于重力與彈簧測力計示數之差;應用控制變量法分析圖示實驗,根據實驗現象分析答題。
解:(1)石塊受到的浮力F浮=G-F=1.6N-1N=0.6N;(2)石塊受到的浮力:F浮=G-F,石塊的重力G不變,彈簧測力計示數F越來越大,則石塊受到的浮力越來越??;(3)探究浮力與液體密度的關系,應控制物體排開液體的體積相等、液體密度不同,由圖示實驗可知,圖乙與圖丁所示實驗物體排開液體體積相等、液體密度不同,可以用圖乙與圖丁所示實驗探究浮力與液體密度的關系。故答案為:(1)0.6;(2)??;(3)丁。
點評:本題是探究型實驗綜合題,考查了學生求石塊受到的浮力、判斷浮力如何變化、實驗現象分析等,注重了實驗探究的過程和實驗方法,培養了學生的科學素養。
4.試題圖文并茂,體現人文關懷,凸顯地方特色
2014年中考物理試題內容上豐富多彩,真實可信,形式上圖文并茂,情景、意境和諧交融,充分體現人文關懷,注重科學精神與人文精神的融合。試題不僅能較好地考查學生分析問題、解決問題的能力,而且極大地促使學生關注社會熱點問題,關注國家、人類和世界的命運,激發學生的社會責任感和民族自豪感。一些題目還能很好地結合地方風土人情,具有濃厚的地方特色。
例4.(2014?黃岡)氣鍋雞是云南的名菜之一,“舌尖上的中國”曾播放過。其做法是:將盛有小雞塊和佐料的氣鍋(如圖3所示)放在盛有清水的湯鍋之上,再放到火上蒸。為了保持雞肉原汁原味,主要是蒸氣通過氣鍋中間的氣嘴將雞塊蒸熟。湯汁是蒸氣____(填“吸熱”或“放熱”)后____(填物態變化名稱)而形成的。蒸熟后,聞到雞肉的濃香味,這是一種____現象。
分析:解決此題需要知道,物質由氣態變為液態是液化,在熔化、汽化和升華過程中需要吸熱,在液化、凝固和凝華過程中需要放熱。擴散現象是分子不停地做無規則運動的結果。
解:蒸氣通過氣鍋中間的氣嘴將雞塊蒸熟。湯汁是蒸氣放熱后液化而形成的。蒸熟后,聞到雞肉的濃香味,這是物質分子無規則運動的結果,是擴散現象。故答案為:放熱;液化;擴散。
點評:本題考查液化現象的特點及擴散現象,具有濃厚的風土人情氣息,體現了人文關懷。
5.注重與未來知識相銜接,體現“服務學生”的理念
各地試題還能較好地涉及“圖象”、電路的故障分析、圖表獲取信息、研判計算等,既綜合了實驗現象和理論內容,還涉及度量計算,同時關注學生獲取信息、運用信息能力的考查,學生通過信息進行分析、解讀、篩選、整合,進而綜合運用所學知識進行運算、分析推理,說明解決問題的辦法,或提出自己的建議,為今后的進一步學習奠定基礎。
例5.(2014?安徽)如圖4所示,一個重為G的物體放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做勻速直線運動,已知G=40 N,F=10 N。
(1)求運動過程中物體受到滑動摩擦力f的大小。
點評:本題結合學生未來將要學到的內容和知識,很好地呈現出不同階段的知識銜接,使學生在分析和推理中獲取信息,培養了自我發展的能力,體現出“為學生將來和終身學習的發展服務”的理念。
二、2015年中考物理復習策略
針對2014年中考物理試題的特點,為應對2015年物理中考,提出以下復習策略:
1.抓標靠本,夯實雙基
《物理課程標準》是物理中考的指揮棒,教材是開展物理教學的依據。按課標要求明確中考對各章、各知識塊的知識點的能級要求,明確重點、難點、自己的薄弱點,根據考點整理知識、歸納分類,將單一的知識點形成知識鏈、構建知識網,使知識系統化。對基礎知識和基本技能的復習首先要做到“突出重點,兼顧一般”。比如,力、密度、壓強、機械效率、電功、電功率等物理概念,二力平衡條件、歐姆定律等物理規律,測密度、測電阻、測電功率等實驗,刻度尺、托盤天平、溫度計、電流表、電壓表、滑動變阻器等儀器,都是初中物理中的主干內容,復習中要引起足夠的重視。
對于基本概念,復習時要注意:(1)物理意義是什么?它說明了什么樣的物理問題?怎樣測量有關的物理量?(2)深入了解物理概念的定義、計算公式以及公式中各個物理量的含義。(3)搞清容易混淆的概念間的區別和聯系。
對于基本規律的理解,要注意:(1)規律是如何建立的?(2)規律成立的條件和適用范圍是什么?(3)文字表達方式及重要詞匯的確切含義是怎樣的?(4)公式表達形式以及每個符號的物理意義是怎樣的?(5)表格和圖象的表達形式;(6)規律問的區別和聯系;(7)如何應用規律解決問題。
基本技能主要包括儀器的使用、實驗的設計、表格的查找以及作圖等方面的知識,對于基本儀器的使用,除了要熟悉它的使用規則和注意事項外,一定要結合原理和規律靈活應用。
2.理解概念和規律,注重規律的形成過程
復習過程中,要特別注意教材中以下幾個方面:
(1)物理概念和規律形成的過程和伴隨的科學方法。在最近幾年的中考物理試題中,此類題目的分值要占到10%左右。在初中物理教材中,物理規律形成的過程經常采用的是“控制變量法”。如:速度、密度、壓強、比熱容等概念的形成過程,歐姆定律、影響液體蒸發快慢的因素、影響電阻大小的因素、液體內部壓強的規律等物理規律的得到等,都是采用“控制變量法”來進行研究的。
(2)教材中的實例分析(包括各類插圖、生活及有關科技發展的實例等)。
(3)各種實驗的原理、研究方法、過程。
(4)相關的物理學史。
3.整理知識內容,歸類掌握
中考物理試卷中的各知識點覆蓋率較高,最近幾年都在80%~90%,但對十個重點知識點的覆蓋率則為100%。這十個重點知識是:比熱容和熱量的計算、光的反射定律和平面鏡成像特點、凸透鏡成像規律、歐姆定律、串并聯電路的特點、電功率、力的概念、密度、壓強、二力平衡。物理知識涉及的面很廣,基本概念、理論更是體現在不同的教學內容中。對每個部分中的知識,按知識結構進行歸類、整理,形成各知識點之間的聯系,并擴展成知識面,做到基本概念牢固掌握,基本理論相互聯系,如:在對速度這一知識進行復習的時候,就可以把研究得到這一物理概念的思想方法遷移到密度、壓強、功率、比熱容等其他物理概念的形成過程中去,舉一反三。
4.加強實驗探究能力的訓練
物理是以實驗為基礎的學科,新的教學改革中很重要的一點就是注重學生探究能力的培養。教材和歷年的中考試題中都十分注重對同學們實驗探究能力的考核。近幾年來,中考物理中實驗考核的分值在上升,而從試題內容上看,已從單純的記憶型趨向實驗探究設計的模型。因此,在復習中同學們要加強訓練。在實驗中,尤其要注意題目中提供的信息,明確實驗的目的、實驗原理、實驗器材的作用和選擇、實驗操作步驟、對實驗現象的觀察分析和對實驗結果的分析歸納。
5.關注生活。關注熱點
近幾年的中考物理中有五大類熱點問題:
①估計、估算題主要涉及學生實際生活中與所學知識相關的實際事例。
②動態電路與故障分析。
③科學方法題主要考核物理概念、規律形成過程中的思想方法。
④情景信息題即在考題中提供較多的情景信息,根據題目要求,從中篩選出有用的信息。
⑤開放性試題(包括結果開放、條件開放、過程開放)即研究的方法、手段可以多種多樣,沒有固定的模式,研究的結果并不唯一,表達的形式可以豐富多彩。
特別是要解決第①類問題,平時就應該學會關注。做到關注自己:例如體重、身高、密度、體積、正常步行速度、正常體溫、站立時對地面的壓力、壓強等;關注周圍:例如課桌多高、一層樓多高、一只雞蛋質量多大、家用電器功率多大、小轎車速度多少、保溫瓶容積多大、電冰箱的工作原理、指甲刀及自行車、白熾燈泡上所涉及的物理知識等;關注生活中的一些常見現象:如露水、霜的形成、為什么冬天水管容易破裂等;關注科學、技術、社會的熱點,例如溫室效應、城市熱島效應、光污染、人工降雨、航空航天、體育運動、地震災害、西氣東輸、西電東送、南水北調等。
6.加強解題能力的培養
從中考容易造成的失誤情況分析,同學們的解題能力也是影響成績的主要因素。因此,解題能力的培養也是中考物理復習的一大重點。
(1)注重審題意識,培養審題能力。
歷屆中考出現失誤的主要原因之一是在考試中沒有仔細審題或不會審題,審題的質量決定解題的成敗。復習中可從下面幾方面倍加注意:①仔細閱讀題文,抓住題中的關鍵語句;②善于挖掘題中的隱含條件;③畫出相應的圖示,反映物理過程的實質;④厘清物理過程的細節,找出已知量與未知量之間的內在聯系。
(2)注重解題技能的訓練,培養應變能力。
復習中要有一定的難度意識,通過解題技能、技巧的訓練,培養同學們處理各類復雜問題的應變能力。復習中可采用“一題多解、一題多變”,來加強同學們積極思維,向深處鉆、向廣處聯,注重物理過程之間的內在聯系和變化規律,培養同學們思維的靈活性。結合典型例題,理清解題思路,歸納出一定模式的思路并尋找創造性的解題方法,這樣有益于解題技巧的形成和能力的提高。
(3)要巧做習題,不搞“題海戰”。
復習過程中進行解題訓練是必不可少的,沒有一定的訓練量就不會悟出熟練的解題技巧。但題目必須精選,對老師事先篩選的題目做精做透,要注意題目的針對性、代表性、典型性和思想性。
一、對物理高效課堂要統一認識,明確其特征,準確把握教學改革的基本方向
實踐是檢驗真理的唯一標準,但是理論可以為實踐提供依據,實踐中的盲目往往源自認識上的誤區。什么是物理教學的高效課堂?對于這個問題,很多老師和專家都有自己的見解。有的專家說物理教學的高效課堂應該是物理教師因材施教、師生互動、對物理知識知行統一的課堂;是物理教師摒棄“偏難繁雜”“填鴨式教學”“用考試成績盲目評價學生”的課堂:而有的專家則認為物理教學的高效課堂就是有效課堂。其課堂物理教學的目標是讓受課學生在物理知識方面獲得最大的滿足;這種滿足是指知識、方法、技能全方面的滿足:最重要的一方面是看學生是否愿意學習物理以及怎樣學習物理,會不會學習物理。根據以上專家的看法,我個人認為。物理教學的高效課堂其實就是在教學課堂中以很少的投入而讓學生獲得最多的物理知識。其過程是物理老師通過一系列的組織、引導、激勵和評價措施,讓學生進行自主學習物理知識的過程。
二、重視物理學科高效課堂的教學工作,培養學生的自主學習能力
在我國中學教改中,課堂教學深化改革是教育創新一個十分重要的途徑,從學校的角度講,成功地培養學生的自主學習能力、讓高效課堂教學能夠很好地得到學生們的認可是改革的核心任務。當前,從物理學科的高效課堂改革成果看。一些學校改變了原來的“滿堂灌”式的物理教學,把上課的時間大部分留給學生,有的學校甚至限制物理教師在課堂講授知識的時間為一堂課的四分之一,其余時間都要留給學生們去思考物理問題。例如在吉林省吉林市的一所初中學校中。在物理教學方面實行了非常徹底的改革,即把物理教師的講臺撤掉,讓受課學生站在黑板前講授物理知識和物理實驗。他們將“位移和時間的關系”“運動快慢的描述一速度”“牛頓第一定律”“功”“歐姆定律”“光的直線傳播”這樣一些簡單的初中知識點整理出來,鼓勵學生模仿物理老師去上課,當起了名副其實的“小物理學家”,在講解完畢后,所有學生廣泛參與到討論當中來,分析剛才的同學對物理知識的講解是否正確,最后物理老師進行歸納、點評。其實,物理這門學科需要學生具有自主創新能力,那前提是學生能夠提高物理自主學習的能力。如果一個學生連自主學習能力都沒有,自主創新不就只是玩笑嗎?
三、遵循物理學科課堂教學規律是改革課堂教學的關鍵之處
學校必須在正確認識物理教學規律的基礎上,才能更好地進行物理課堂教學的改革。所以,必須把握好物理學科教與學的規律,恰到好處地運用才能起到應有的作用。從學生自主學習物理知識的狀態來看,有兩條規律是可用的:一是先學習后教授,以預習物理知識的程度去決定物理教學的內容。二是教學同步,以教導學。如果有些學生不能獨立地閱讀所學的物理方面的一些教材或文章時,物理老師應該采取教學同步、以教導學的辦法。老師要把教授學生的重點放在學生對物理知識的思考和實驗方面,把學習物理學科的方法有機地滲透和融入物理知識的教學中,并引導學生對物理學習方法的關心。
四、找準物理學科高效課堂教學模式的載體,規范流程
關鍵詞:高考;物理;復習;主動性
本文就從以下幾個方面入手對如何在高考復習過程中發揮學生的主動性進行論述,以期能夠大幅度提高復習質量。
一、為什么要在復習中發揮學生的主體性
1.復習活動的需要
進入高三后,基本上已經進入了復習環節,基本的物理知識點已經講完,而且,復習是和平時授課不同的,教師僅起著一個引導作用,主要的活動還是應該由學生來完成。所以,在復習活動中,充分發揮學生的主體性,使學生積極地參與到復習活動之中就成為保障復習質量高效實現的重要方面。
2.課改下理念的推動
“以生為本”是課改下所提出的新的教學理念,也是在復習環節發揮學生主體性的理論依據。所以,在高考物理復習環節,我們要鼓勵學生積極地、主動地參與到物理復習活動之中,進而使學生養成自主復習的良好習慣。
3.課程價值的需要
被動的灌輸會造成課堂的沉悶,再加上物理課程本身就相對來說比較抽象、理論性較強,所以,學生主體性的發揮能夠促使學生在積極地參與、主動地求知中意識到物理學科的價值,進而也為端正學生的復習心態、提高物理課程效率做好保障工作。
二、如何在復習中有效地發揮學生的主體性
1.自主制訂復習計劃
一直以來,進入高考復習之后,大部分學生都是隨著教師制訂的復習計劃進行復習的,但是,事實上,每個學生與每個學生的實際情況不同,教師的復習計劃也僅是適用于大部分學生,而且,也不能針對每個學生的薄弱環節,所以,這也就意味著我們學生要自己制訂適合自己的復習計劃,要制訂一個與教師的復習計劃互補的復習計劃,目的是要在交叉復習中對相關的知識進行復習,并重新將自己遇到的問題進行匯總整理,并進行有針對性的練習,這樣不僅能夠發揮學生的主觀能動性,而且也有助于復習質量的高效實現,同時,也幫助學生養成自主復習的習慣。
2.自主進行考點整理
考點整理是將零散知識系統化的過程,也是學生進行重新記憶的一個過程,同時,也有助于學生物理復習質量的提高。所以,在復習的過程中,我們可以引導學生自主整理考點、自主整理常用的公式等等。這樣的自主整理過程不僅能夠方便學生復習,提高復習質量,而且也能逐步提高學生的自主整理能力。
例如:相關公式的整理:電流強度:I=q/t[I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫截面的電量(C),t:時間(s)]
閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR,也可以是E=U內+U外[I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)]
萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)
……
在復習的過程中,我們要鼓勵學生進行自主動手整理,對一些基礎的公式還可以制作成卡片進行隨時隨地地復習,這樣不僅能夠提高學生的復習質量,還能讓學生在自主動手整理零散知識的過程中掌握基本的物理知識。
3.自主進行專項練習
專項練習一直都是物理復習過程中常用的一種方式,該方式不僅能夠促使學生掌握基本的物理知識,還能隨著專項練習題難度的加深,逐步提高物理學習的質量。所以,在物理教學過程中,我們要鼓勵學生進行專項練習,要鼓勵學生將練習中具有相似屬性的試題整理在一起進行對比學習,這樣不僅能夠提高學生的物理復習質量,同時,還能提高學生的解題能力,使學生在自主練習中掌握基本的物理知識,提高能力。
例如,傳送帶問題的專項練習,我們可以先引導學生從水平傳送帶入手進行練習,在進入有傾斜角的練習中,一步步深入,這樣既符合學生的認知規律,又能提高學生的復習質量。
如,①在水平傳送帶AB上,AB=5 m,以v=4 m/s勻速運動,小物體與皮帶間的動摩擦因數μ=0.2,若將小物體輕輕放于A點,求物體從A點沿傳送帶到B點所用的時間?
②傳送帶與水平方向夾37°角,AB長為L=16 m的傳送帶,以恒定速度v=10 m/s運動,在傳送帶上端A處無初速釋放質量為m=0.5 kg的物塊,物塊與帶面間的動摩擦因數μ=0.5,求:當傳送帶順時針轉動時,物塊從A到B所經歷的時間為多少?
……
以上兩道試題僅是水平傳送帶和斜傳動帶中的一道代表試題,也是基礎性試題,所以,在復習過程中,我們要隨時將相關的練習題進行整理對比,分析題目與題目之間的異同以及考查點,這樣不僅能夠發揮學生的主動性,而且還能提高學生的復習質量,促使學生在對比中掌握基本的物理知識。
4.自主進行實驗操作
實驗作為物理教學中的重要組成部分,也是培養學生科學素養、鍛煉學生實驗操作能力的重要方面。所以,在物理實驗復習中,我們不能再像新課教授時一樣讓學生按照教材步驟進行自主實驗,要鼓勵學生以小組為單位進行自主實驗,自主回憶、討論實驗的原理、實驗的步驟等等,這樣不僅能夠幫助學生復習相關的實驗知識,而且還能加強學生的理解,加深印象,進而在提高學生實驗能力的同時,也為學生實驗素養的培養打下了堅實的基礎,進而也有助于學生應對高考。
例如,在復習《測繪小燈泡的伏安特性曲線》實驗時,首先明確實驗原理,畫出相關的電路圖,(如圖)然后,自主選擇對應的實驗器材,如,電壓表、電流表、小燈泡、開關、滑動變阻器、電源等實驗器材進行自主實驗,并自主設計實驗步驟,即:
①畫出電路圖(如圖),連結實物圖。
②測量與記錄
移動滑動變阻器觸頭位置,測出12組左右不同的電壓值U和電流值I,并將測量數據填入自己設計的表格中。
③數據處理
A.標紙上以U為橫軸,I為縱軸,建立直角坐標系。
B.標紙上描出各組數據所對應的點。
C.將描出的點用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線。
④討論:.滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較
.兩種接法的適用條件
A.限流式接法適合測量阻值較小的電阻。(跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還?。?/p>
B.分式接法適合測量阻值較大的電阻。(一般比滑動變阻器的總電阻要大)
.注意事項
A.電流表外接法:本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小,因此測量電路必須采用電流表外接法。
B.滑動變阻器應采用分壓式接法:本實驗要作出U-I圖象,要求測出多組包括零在內的電流、電壓值,故控制電路必須采用分壓式接法。
C.保護元件安全:為保護元件不被燒毀,開關閉合前滑動變阻器的滑片應位于最大電阻處,加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓。
.誤差分析
A.由于電壓表不是理想電表,內阻并非無窮大,對電路的影響會帶來誤差,電流表外接,由于電壓表的分流,使測得的電流值大于真實值。
B.測量時讀數帶來誤差。
C.在坐標紙上描點、作圖帶來誤差。
這樣的實驗復習過程,不僅能夠提高學生的實驗能力,幫助學生掌握基本的物理知識,而且還能提高學生的知識應用能力,同時也有助于物理復習效率的提高。
5.自主進行試卷講評
試卷講評課是復習環節最常見的課型,也是鞏固學生基礎知識、明確自己需要改進地方的重要環節。但是,在應試教育思想的影響下,為了能夠在有限的時間里教給學生更多的知識點,也為了讓學生做更多的新題,所以,試卷講評課基本上都是教師一人在講,學生的工作就是訂正答案,這樣的過程既不利于習題練習效率的提高,也不利于學生解題能力的鍛煉,更不利于復習效率的提高。因此,在新課程改革下,我們要鼓勵學生自主進行試卷講評,要鼓勵學生在小組內討論試題的考查點以及存在的問題等等,進而,逐步實現“改正一道錯題勝過一道新題”的效果。
例如:關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力,下列說法正確的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直導線
B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向
C.安培力的大小與通電導線和磁場方向的夾角無關
D.將直導線從中折成直線,安培力的大小一定變為原來的一半