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文檔簡介
2003~2011江蘇高考物理復習筆記(二)李曉峰整理lixiaofeng0527@163.com配合一輪“小專題”——考點、難點、熱點各個擊破考點專題1平拋運動于類平拋運動2機車啟動3電量計算4小船過河5電容器的兩種情況6球體碰撞問題……正確對物體受力分析追趕問題熱點專題編寫說明:1、考點、難點分布在各個章節中,只要突破那些散落在各個章節中的問題所在,便能輕松應付考點,攻克難點。2、知識梳理的方式萬萬千,只有直擊存在的問題,才能進步提高。攻克了大的問題,便能站在高處,在更大的范圍內處理出小的問題。小專題1、正確對物體受力分析1.明確研究對象在進行受力分析時,研究對象可以是某一個物體,也可以是保持相對靜止的若干個物體。在解決比較復雜的問題時,靈活地選取研究對象可以使問題簡潔地得到解決。研究對象確定以后,只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力(即研究對象所受的外力),而不分析研究對象施予外界的力。2.按順序找力先場力(重力、電場力、磁場力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力(只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力)。3.只畫性質力,不畫效果力畫受力圖時,只能按力的性質分類畫力,不能按作用效果(拉力、壓力、向心力等)畫力,否則將出現重復。4.需要合成或分解時,必須畫出相應的平行四邊形(或三角形)小專題2、追趕問題討論追及、相遇的問題,其實質就是分析討論兩物體在相同時間內能否到達相同的空間位置問題。1.兩個關系:即時間關系和位移關系2.一個條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能否追上、追不上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點。常見的情況有:(1)物體A追上物體B:開始時,兩個物體相距s0,則A追上B時,必有sA-sB=s0,且vA≥vB。(2)物體A追趕物體B:開始時,兩個物體相距s0,要使兩物體恰好不相撞,必有sA-sB=s0,且vA≤vB。3.解題思路和方法分析兩物體運動過程,畫運動示意圖分析兩物體運動過程,畫運動示意圖由示意圖找兩物體位移關系據物體運動性質列(含有時間)的位移方程小專題3、汽車的兩種加速問題機車的啟動問題問題1:機車起動的最大速度問題問題2:機車勻加速起動的最長時間問題問題3:機車運動的最大加速度問題汽車從靜止開始沿水平面加速運動時,有兩種不同的加速過程,但分析時采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma:(1)恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,隨著v的增大,F必將減小,a也必將減小,汽車做加速度不斷減小的加速運動,直到F=f,a=0,這時v達到最大值。可見恒定功率的加速一定不是勻加速。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)。(2)恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽車做勻加速運動,而隨著v的增大,P也將不斷增大,直到P達到額定功率Pm,功率不能再增大了。這時勻加速運動結束,其最大速度為,此后汽車要想繼續加速就只能做恒定功率的變加速運動了。可見恒定牽引力的加速時功率一定不恒定。這種加速過程發動機做的功只能用W=Fs計算,不能用W=Pt計算(因為P為變功率)。要注意兩種加速運動過程的最大速度的區別。汽車啟動的具體變化過程可用如下示意圖表示.關鍵是發動機的功率是否達到額定功率。恒定功恒定功率啟動速度V↑F=↓a=當a=0即F=f時,v達到最大vm保持vm勻速∣→→→變加速直線運動→→→→→→→∣→→→→勻速直線運動→→……∣→→勻加速直線運動→→→→∣→→→變加速(a↓)運動→→→→→∣→勻速運動→恒定加速度啟動a定=即F一定P↑=F定v↑即P隨v的增大而增大當a=0時,v達到最大vm,此后勻速當P=P額時a定=≠0,v還要增大F=a=實用機械(發動機)在輸出功率恒定起動時各物理量變化過程:當F=f時,a=0,v達最大值vm→勻速直線運動在勻加速運動過程中,各物理量變化F不變,不變當F=f,a=0,vm→勻速直線運動。小專題4、整體法與隔離法1.整體法:在研究物理問題時,把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為整體法。采用整體法時不僅可以把幾個物體作為整體,也可以把幾個物理過程作為一個整體,采用整體法可以避免對整體內部進行繁鎖的分析,常常使問題解答更簡便、明了。運用整體法解題的基本步驟:①明確研究的系統或運動的全過程.②畫出系統的受力圖和運動全過程的示意圖.③尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規律列方程求解2.隔離法:把所研究對象從整體中隔離出來進行研究,最終得出結論的方法稱為隔離法。可以把整個物體隔離成幾個部分來處理,也可以把整個過程隔離成幾個階段來處理,還可以對同一個物體,同一過程中不同物理量的變化進行分別處理。采用隔離物體法能排除與研究對象無關的因素,使事物的特征明顯地顯示出來,從而進行有效的處理。運用隔離法解題的基本步驟:①明確研究對象或過程、狀態,選擇隔離對象.選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離對象和所列方程數盡可能少.②將研究對象從系統中隔離出來;或將研究的某狀態、某過程從運動的全過程中隔離出來.③對隔離出的研究對象、過程、狀態分析研究,畫出某狀態下的受力圖或某階段的運動過程示意圖.④尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規律列方程求解.3.整體和局部是相對統一的,相輔相成的。隔離法與整體法,不是相互對立的,一般問題的求解中,隨著研究對象的轉化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成.所以,兩種方法的取舍,并無絕對的界限,必須具體分析,靈活運用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現,如非待求的力,非待求的中間狀態或過程等)的出現為原則小專題5、自由落體與豎直上拋1、自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。2、豎直上拋運動豎直上拋運動是勻變速直線運動,其上升階段為勻減速運動,下落階段為自由落體運動。它有如下特點:(1)上升和下降(至落回原處)的兩個過程互為逆運動,具有對稱性。有下列結論:①速度對稱:上升和下降過程中質點經過同一位置的速度大小相等、方向相反。②時間對稱:上升和下降經歷的時間相等。(2)豎直上拋運動的特征量:①上升最大高度:Sm=。②上升最大高度和從最大高度點下落到拋出點兩過程所經歷的時間:。(3)處理豎直上拋運動注意往返情況。小專題6、小船過河的兩類問題v2v1如圖所示,若用v1表示水速,v2v1(1)過河時間僅由v2的垂直于岸的分量v⊥決定,即,與v1無關,所以當v2⊥岸時,過河所用時間最短,最短時間為也與v1無關。v1v2v(2)過河路程由實際運動軌跡的方向決定,當v1<v2時,最短路程為d;當v1>vv1v2vVVsVcθV2圖2甲V1VsVcθ圖2乙θVVsVcθ圖2丙VαABE小專題7、一對作用力反作用力和一對平衡力的區分一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點有:作用力反作用力作用在兩個不同物體上,而平衡力作用在同一個物體上;作用力反作用力一定是同種性質的力,而平衡力可能是不同性質的力;作用力反作用力一定是同時產生同時消失的,而平衡力中的一個消失后,另一個可能仍然存在。一對作用力和反作用力一對平衡力作用對象兩個物體同一個物體作用時間同時產生,同時消失不一定同時產生或消失力的性質一定是同性質的力不一定是同性質的力力的大小關系大小相等大小相等力的方向關系方向相反且共線方向相反且共線小專題7、求變力做功的幾種方法 功的計算在中學物理中占有十分重要的地位,中學階段所學的功的計算公式W=FScos??只能用于恒力做功情況,對于變力做功的計算則沒有一個固定公式可用,本文對變力做功問題進行如下歸納總結:FhS1FhS1S2TABαβ圖1 等值法即若某一變力的功和某一恒力的功相等,則可以同過計算該恒力的功,求出該變力的功。而恒力做功又可以用W=FScos??計算,從而使問題變得簡單。(2)微元法F圖2F圖2RO(3)平均力法 如果力的方向不變,力的大小對位移按線性規律變化時,可用力的算術平均值(恒力)代替變力,利用功的定義式求功。(4)圖象法(5)能量轉化法求變力做功 功是能量轉化的量度,已知外力做功情況可計算能量的轉化,同樣根據能量的轉化也可求外力所做功的多少。因此根據動能定理、機械能守恒定律、功能關系等可從能量改變的角度求功。 ①用動能定理求變力做功 動能定理:外力對物體所做的功等于物體動能的增量。它的表達式是W外=ΔEK,W外可以理解成所有外力做功的代數和,如果我們所研究的多個力中,只有一個力是變力,其余的都是恒力,而且這些恒力所做的功比較容易計算,研究對象本身的動能增量也比較容易計算時,用動能定理就可以求出這個變力所做的功。②用機械能守恒定律求變力做功 ③用功能原理求變力做功 功能原理:系統所受的外力和內力(不包括重力和彈力)所做的功的代數和等于系統的機械能的增量,如果這些力中只有一個變力做功,且其它力所做的功及系統的機械能的變化量都比較容易求解時,就可用功能原理求解變力所做的功。 ④用公式W=Pt求變力做功小專題8、傳送帶問題aabcd皮帶傳動原理:主動輪受到皮帶的摩擦力是阻力,但從動輪受到的摩擦力是動力。傳動裝置間的各物理量的關系:用皮帶(齒輪)傳動的裝置中,如果皮帶不打滑,兩輪邊緣各點的線速度大小相等。在同一轉動物體上,各點的角速度相等,周期相等。解題時,要注意各物理量成正比或反比的條件。傳送帶類:分水平、傾斜兩種;按轉向分順時針、逆時針轉兩種。(1)受力和運動分析受力分析中的摩擦力突變(大小、方向)——發生在V物與V傳相同的時刻分析關鍵運動分析中的速度變化——相對運動方向和對地速度變化V物?V帶(共速以后一定與傳送帶保持相對靜止作勻速運動嗎?)分類討論mgsinθ?f傳送帶長度(臨界之前是否滑出?)(2)傳送帶問題中的功能分析①功能關系:WF=△EK+△EP+Q②對WF、Q的正確理解(i)傳送帶做的功:WF=F·S帶功率P=F×V帶(F由傳送帶受力平衡求得)(ii)產生的內能:Q=f·S相對(iii)如物體無初速,放在水平傳送帶上,則物體獲得的動能EK,因摩擦而產生的熱量Q有如下關系EK=Q=小專題9、圓周運動的臨界問題分析圓周運動的臨界問題時,一般應從與研究對象相聯系的物體(如:繩、桿、軌道等)的力學特征著手.(1)如圖3-1所示,繩系小球在豎直平面內做圓周運動及小球沿豎直圓軌道的內側面做圓周運動過最高點的臨界問題(小球只受重力、繩或軌道的彈力).圖3-1由于小球運動到圓軌跡的最高點時,繩或軌道對小球的作用力只能向下,作用力最小為零,所以小球做完整的圓周運動在最高點應有一最小速度vmin.當小球剛好能通過最高點時,有:mg=meq\f(vmin2,r)解得:vmin=eq\x\bo(\r(gr)).又由機械能守恒定律有:eq\f(1,2)mv下2=eq\f(1,2)mv上2+mg·2R,可得v下≥eq\x\bo(\r(5gR))所以,小球要能通過最高點,它在最高點時的速度v需要滿足的條件是v≥eq\r(gr).當v>eq\r(gr)時,繩對球產生拉力,軌道對球產生壓力.(2)如圖3-2所示,輕質桿一端的小球繞桿的另一端做圓周運動及小球在豎直放置的圓環內做圓周運動過最高點的臨界問題.圖3-2分析小球在最高點的受力情況:小球受重力mg、桿或軌道對小球的力F.小球在最高點的動力學方程為:mg+F=meq\f(v2,r).由于小球運動到圓軌跡的最高點時,桿或軌道對小球的作用力可以向下,可以向上,也可以為零;以向下的方向為正方向,設小球在最高點時桿或軌道對它的作用力大小為F,方向向上,速度大小為v,則有:mg-F=meq\f(v2,r)當v=0時,F=mg,方向向上;當0<v<eq\r(gr)時,F隨v的增大而減小,方向向上;當v=eq\r(gr)時,F=0;當v>eq\r(gr)時,F為負值,表示方向向下,且F隨v的增大而增大.繩F繩FGGFNGFθ小專題10、“繩”、“桿”、“球”問題由于機械能守恒,物體做圓周運動的速率時刻在改變,物體在最高點處的速率最小,在最低點處的速率最大。物體在最低點處向心力向上,而重力向下,所以彈力必然向上且大于重力;而在最高點處,向心力向下,重力也向下,所以彈力的方向就不能確定了,要分三種情況進行討論。(1)彈力只可能向下,如繩拉球。這種情況下有即,否則不能通過最高點。(2)彈力只可能向上,如車過橋。在這種情況下有:,否則車將離開橋面,做平拋運動。(3)彈力既可能向上又可能向下,如管內轉(或桿連球、環穿珠)。這種情況下,速度大小v可以取任意值。但可以進一步討論:①當時物體受到的彈力必然是向下的;當時物體受到的彈力必然是向上的;當時物體受到的彈力恰好為零。②當彈力大小F<mg時,向心力有兩解:mg±F;當彈力大小F>mg時,向心力只有一解:F+mg;當彈力F=mg時,向心力等于零。小專題11、、路端電壓U,內電壓U’隨外電阻R變化的討論:外電阻R 總電流內電壓路端電壓增大減小減小增大(斷路)OO等于減小增大增大減小(短路)(短路電流) 閉合電路中的總電流是由電源和電路電阻決定,對一定的電源,,r視為不變,因此,的變化總是由外電路的電阻變化引起的。根據,畫出U—R圖像,能清楚看出路端電壓隨外電阻變化的情形。 還可將路端電壓表達為,以,r為參量,畫出U——I圖像。 這是一條直線,縱坐標上的截距對應于電源電動勢,橫坐標上的截距為電源短路時的短路電流,直線的斜率大小等于電源的內電阻,即。 4、在電源負載為純電阻時,電源的輸出功率與外電路電阻的關系是:。由此式可以看出:當外電阻等于內電阻,即R=r時,電源的輸出功率最大,最大輸出功率為,電源輸出功率與外電阻的關系可用P——R圖像表示。 電源輸出功率與電路總電流的關系是:。顯然,當時,電源輸出功率最大,且最大輸出功率為:。P——I圖像如圖所示。 選擇路端電壓為自變量,電源輸出功率與路端電壓的關系是: 顯然,當時,。P——U圖像如圖所示。 綜上所述,恒定電源輸出最大功率的三個等效條件是:(1)外電阻等于內電阻,即。(2)路端電壓等于電源電動勢的一半,即。(3)輸出電流等于短路電流的一半,即。除去最大輸出功率外,同一個輸出功率值對應著兩種負載的情況。一種情況是負載電阻大于內電阻,另一種情況是負載電阻小于內電阻。顯然,負載電阻小于內電阻時,電路中的能量主要消耗在內電阻上,輸出的能量小于內電阻上消耗的能量,電源的電能利用效率低,電源因發熱容易燒壞,實際應用中應該避免。小專題12、判斷碰撞結果的三大原則①動量守恒即P1+P2=P1'+P2'②動能不增加,即EK1+EK2≥EK1'+EK2‘或③速度要符合的情景:如果碰前兩物體同向運動,則后面的物體速度必大于前面物體的速度,否則無法實現碰撞。碰撞后,原來在前的物體的速度一定增大,且原來在前的物體速度大于或等于原來在后的物體的速度,否則碰撞沒有結束。如果碰前兩物體是相向運動,則碰后,兩物體的運動方向不可能都不改變,除非兩物體碰撞后速度均為零。小專題13、電容器的兩種變化注:靜電計是檢驗電勢差的,電勢差越大,靜電計的偏角越大,那么電容就越小(假設Q不變)。驗電器是檢驗物體是否帶電,原理是庫侖定律。(1)容器保持與電源連接,則U不變。→d增加,Q減小(減小的Q返回電源);d減小,Q增加(繼續充電)。注:插入原為L且與極板同面積的金屬板A(如圖).由于靜電平衡A極內場強為零→相當于平行板電容器兩極板縮短L距離,故C是增加(是空氣為最小,故也是增加的)同時同樣E是增加的。(2)電容器充電后與電源斷開,則Q不變→d增加,E減小;d減小,E增大。→無論d怎樣變化,E恒定不變。注:僅插入原為L且與兩極板面積相同的金屬板A,則同樣是d減小c增大,U減小,E同樣不變。小專題14、地球同步衛星的六個“一定”地球同步衛星是指與地球自轉同步的衛星,它相對于地球表面是靜止的,廣泛應用于通信領域,又叫做同步通信衛星.其特點可概括為六個“一定”:(1)位置一定(必須位于地球赤道的上空)地球同步衛星繞地球旋轉的軌道平面一定與地球的赤道面重合。假設同步衛星的軌道平面與赤道平面不重合,而與某一緯線所在的平面重合,如圖3-4所示.同步衛星由于受到地球指向地心的萬有引力F的作用,繞地軸做圓周運動,F的一個分力F1提供向心力,而另一個分力F2將使同步衛星不斷地移向赤道面,最終直至與赤道面重合為止(此時萬有引力F全部提供向心力)。(2)周期(T)一定①同步衛星的運行方向與地球自轉的方向一致。②同步衛星的運轉周期與地球的自轉周期相同,即T=24h。(3)角速度(ω)一定由公式ω=eq\f(φ,t)知,地球同步衛星的角速度ω=eq\f(2π,T),因為T恒定,π為常數,故ω也一定。(4)向心加速度(a)的大小一定地球同步衛星的向心加速度為a,則由牛頓第二定律和萬有引力定律得:Geq\f(Mm,(R+h)2)=ma,a=eq\f(GM,(R+h)2)。(5)距離地球表面的高度(h)一定由于萬有引力提供向心力,則在ω一定的條件下,同步衛星的高度不具有任意性,而是唯一確定的。根據Geq\f(Mm,(R+h)2)=mω2(R+h)得:h=eq\r(3,\f(GM,ω2))-R=eq\r(3,\f(GM,(\f(2π,T))2))-R≈36000km。(6)環繞速率(v)一定在軌道半徑一定的條件下,同步衛星的環繞速率也一定,且為v=eq\r(\f(GM,r))=eq\r(\f(R2g,R+h))=3.08km/s。因此,所有同步衛星的線速度大小、角速度大小及周期、半徑都相等。由此可知要發射同步衛星必須同時滿足三個條件:①衛星運行周期和地球自轉周期相同;②衛星的運行軌道在地球的赤道平面內;③衛星距地面高度有確定值。小專題15、碰撞問題AABABAABABABv1vv1/v2/ⅠⅡⅢ仔細分析一下碰撞的全過程:設光滑水平面上,質量為m1的物體A以速度v1向質量為m2的靜止物體B運動,B的左端連有輕彈簧。在Ⅰ位置A、B剛好接觸,彈簧開始被壓縮,A開始減速,B開始加速;到Ⅱ位置A、B速度剛好相等(設為v),彈簧被壓縮到最短;再往后A、B開始遠離,彈簧開始恢復原長,到Ⅲ位置彈簧剛好為原長,A、B分開,這時A、B的速度分別為。全過程系統動量一定是守恒的;而機械能是否守恒就要看彈簧的彈性如何了。(1)彈簧是完全彈性的。Ⅰ→Ⅱ系統動能減少全部轉化為彈性勢能,Ⅱ狀態系統動能最小而彈性勢能最大;Ⅱ→Ⅲ彈性勢能減少全部轉化為動能;因此Ⅰ、Ⅲ狀態系統動能相等。這種碰撞叫做彈性碰撞。由動量守恒和能量守恒可以證明A、B的最終速度分別為:。(這個結論最好背下來,以后經常要用到。)(2)彈簧不是完全彈性的。Ⅰ→Ⅱ系統動能減少,一部分轉化為彈性勢能,一部分轉化為內能,Ⅱ狀態系統動能仍和⑴相同,彈性勢能仍最大,但比⑴小;Ⅱ→Ⅲ彈性勢能減少,部分轉化為動能,部分轉化為內能;因為全過程系統動能有損失(一部分動能轉化為內能)。這種碰撞叫非彈性碰撞。(3)彈簧完全沒有彈性。Ⅰ→Ⅱ系統動能減少全部轉化為內能,Ⅱ狀態系統動能仍和⑴相同,但沒有彈性勢能;由于沒有彈性,A、B不再分開,而是共同運動,不再有Ⅱ→Ⅲ過程。這種碰撞叫完全非彈性碰撞。可以證明,A、B最終的共同速度為。在完全非彈性碰撞過程中,系統的動能損失最大,為:。(這個結論最好背下來,以后經常要用到。)小專題16、電路的動態分析這類問題是根據歐姆定律及串聯和并聯電路的性質,分析電路中因某一電阻變化而引起的整個電路中各部分電學量的變化情況,它涉及歐姆定律、串聯和并聯電路的特點等重要的電學知識,還可考查學生是否掌握科學分析問題的方法——動態電路局部的變化可以引起整體的變化,而整體的變化決定了局部的變化,因此它是高考的重點與熱點之一.常用的解決方法如下.(1)程序法:基本思路是“部分→整體→部分”.先從電路中阻值變化的部分入手,由串聯和并聯規律判斷出R總的變化情況;再由歐姆定律判斷I總和U端的變化情況;最后再由部分電路歐姆定律判定各部分電學量的變化情況.即:R局eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,減小))→R總eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,減小))→I總eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(減小,增大))→U端eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,減小))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(I分,U分))(2)直觀法:直接應用部分電路中R、I、U的關系中的兩個結論.①任一電阻R的阻值增大,必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大,即:R↑→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(I↓,U↑))②任一電阻R的阻值增大,必將引起與之并聯的支路中電流I并的增大和與之串聯的各電阻兩端的電壓U串的減小,即:R↑→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(I并↑,U串↓))(3)極端法:對于因滑動變阻器的滑片移動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩邊頂端討論.(4)特殊值法:對于某些雙臂環路問題,可以代入特殊值去判定,從而找出結論.小專題17、萬有引力定律和開普勒第三定律公式推導1、用開普勒第三定律、向心力、牛頓第三定律推導牛頓的萬有引力定律:2、用萬有引力定律推導開普勒第三定律:小專題18、電量的計算Q=IΔt(1)安培力的沖量公式求電量:感應電流通過直導線時,直導線在磁場中要受到安培力的作用,當導線與磁場垂直時,安培力的大小為F=BLI。abCvabCv0圖9(2)由法拉第電磁感應定律求:(3)小專題19、有關波的圖象的計算①計算的主要依據有:υ=eq\f(λ,T)==λ·f及Δx=υ·Δt,式中Δx為Δt時間內波沿傳播方向傳播的距離。②計算的關鍵是確定波傳播的距離Δx與λ的關系,Δt與T的關系.求Δx方法之一是在圖象中用平移波形來表示。若知道t1、t2兩時刻的波形,將t1時刻的波形沿傳播方向平移。直到與t2時刻的波形重合,設平移的距離最少為ΔL,則Δx=nλ+ΔL。(注意:當不知傳播方向時,t1時的波形可能向兩個方向移動,Δx有二解)。③雙向性與重復性是波的兩個基本特征,這兩個特征決定了波問題通常具有多解性。為了準確地表達波的多解性,通常先寫出含有“n”或“k”的通式,再結合所需要的特解,這樣可有效地防止漏解。小專題20、滑動變阻器AABpb圖41、滑動變阻器的使用:①限流式接法:變阻器與負載元件串聯,電路中總電壓為U,此時負載Rx的電壓調節范圍紅為,其中Rp起分壓作用,一般稱為限流電阻,滑線變阻器的連接稱為限流連接。如圖4所示,特點:RAB隨pb間的電阻增大而增大。②分壓式接法:變阻器一部分與負載并聯,當滑片滑動時,兩部分電阻絲的長度發生變化,對應電阻也發生變化,根據串聯電阻的分壓原理,其中UAP=,當滑片P自A端向B端滑動時,負載上的電壓范圍為0~U,顯然比限流時調節范圍大,R起分壓作用,滑動變阻器稱為分壓器,此連接方式為分壓連接。如圖5所示分壓電路.電路總電阻RAB等于AP段并聯電阻RaP與PB段電阻RbP的串聯。當P由a滑至b時,雖然Rap與Rpb變化相反,但電路的總電阻RAB持續減小;若P點反向移動,則RAB持續增大。證明如下:ABABabPR1R2圖5所以當Rap增大時,RAB減小;當Rap減小時,RAB增大。滑動頭P在a點時,RAB取最大值R2;滑動頭P在b點時,RAB取最小值。R1R1R2R3ABabp圖6令兩支路的阻值被分為Ra、Rb,且Ra+Rb=R0,其中R0為定值。則特點:R//的確隨Ra與Rb之差的增大而減小,隨差的減小而增大,且當相差最小時,R//有最大值,相差最大時,R//有最小值。此外,若兩支路阻值相差可小至零,則R//有最大值R0/4.2、動變阻器接法選擇:分壓接法對負載的電壓、電流調節范圍較大,但電路耗能多;限流接法對負載的電壓、電流調節范圍較小,但電路耗能少且電路連接簡單。故優先考慮限流接法為主。但在以下情況下必須用分壓法:(1)要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續調節時——從零調節;(2)實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電壓或電流較小,采用限流接法時,無論怎樣調節,電路中實際電流都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流(壓)——器件安全;(3)所用滑動變阻器的阻值遠小于待測電阻阻值時。——便于調節。小專題21、近地衛星周期的5種求法近地衛星繞地球的運動,可以近似的看作勻速圓周運動,衛星繞地球運行的向心力就是地球對它的引力。設是地球的質量,是衛星的質量,是衛星的軌道半徑,是衛星繞地球旋轉的周期(實際上就是人造衛星繞地球運動的最小周期)。求出的方法多種多樣,下面給出5種方法。【解法一】利用萬有引力定律、牛頓運動定律求解代入已知數據,并令,得。【解法二】利用“開普勒第三定律”求解給出了月球繞地球公轉周期,軌道半徑,就可算出衛星繞地球運行的周期,根據開普勒第三定律,得。代入已知數據,并令,得。【解法三】利用“”求解在地面重力近似等于萬有引力,由,得。設地球的平均密度是,則。將,代入地球的平均密度為。靠近行星表面的衛星運轉周期由,得。代入已知數據,得。【解法四】利用“地球表面重力加速度”求解近地衛星,為地球附近,其向心加速度與地球表面重力加速度大致相等。。將,代入得。【解法五】利用第一宇宙速度求解近地衛星繞地球運行速度即為第一宇宙速度。將,代入,得。23、楞次定律的因果關系楞次定律與力和運動的綜合命題,多次以選擇、填空的題型出現,充分考查考生的綜合分析能力。1.楞次定律中的因果關系楞次定律所提示的電磁感應過程中有兩個最基本的因果關系,一是感應磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關系,二是感應電流與感應磁場間的產生和被產生的關系。抓住“阻礙”和“產生”這兩個因果關聯點是應用楞次定律解決物理問題的關鍵。2.運用楞次定律處理問題的思路(1)判斷感應電流方向類問題的思路。運用楞次定律判定感應電流方向的基本思路可歸結為:“一原、二感、三電流”,即為:①明確原磁場:弄清原磁場的方向及磁通量的變化情況;②確定感應磁場:即根據楞次定律中的“阻礙”原則,結合原磁場磁通量變化情況,確定出感應電流產生的感應磁場的方向;③判定電流方向:即根據感應磁場的方向,運用安培定則判斷出感應電流方向。(2)判斷閉合電路(或電路中可動部分導體)相對運動類問題的分析策略。在電磁感應問題中,有一類綜合性較強的分析判斷類問題,主要講的是磁場中的閉合電路在一定條件下產生了感應電流,而此電流又處于磁場中,受到安培力作用,從而使閉合電路或電路中可動部分的導體發生了運動。對其運動趨勢的分析判斷可有兩種思路方法:①常規法:據原磁場(方向及情況)確定感應磁場(方向)判斷感應電流(方向)導體受力及運動趨勢。②效果法:由楞次定律可知,感應電流的“效果”總是阻礙引起感應電流的“原因”,深刻理解“阻礙”的含義。據“阻礙”原則,可直接對運動趨勢作出判斷,更簡捷、迅速。24、人造地球衛星三個宇宙速度的推算第一宇宙速度,是地球衛星的最小發射速度,也是地球衛星在近地軌道上運行時的速度.由得.第二宇宙速度的計算如果人造衛星進入地面附近的軌道速度等于或大于1l.2km/s,就會脫離地球的引力,這個速度稱為第二宇宙速度.為了用初等數學方法計算第二宇宙速度,設想從地球表面至無窮遠處的距離分成無數小段ab、bc、…,等分點對應的半徑為r1、r2…,如下圖所示.由于每一小段ab、bc、cd…極小,這一小段上的引力可以認為不變.因此把衛星從地表a送到b時,外力克服引力做功同理,衛星從地表移到無窮遠過程中,各小段上外力做的功分別為…把衛星送至無窮遠處所做的總功為了掙脫地球的引力衛星必須具有的動能為所以第三宇宙速度的推算脫離太陽引力的速度稱為第三宇宙速度.因為地球繞太陽運行的速度為v地=30km/s,根據推導第二宇宙速度得到的脫離引力束縛的速度等于在引力作用下環繞速度的倍,即因為人造天體是在地球上,所以只要沿地球運動軌道的方向增加△v=12.4km/s即可,即需增加動能.所以人造天體需具有的總能量為得第三宇宙速度小專題22、測量儀器的讀數方法1.需要估讀的儀器:在常用的測量儀器中,刻度尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數時都需要估讀。因為最終的讀數要以有效數字的形式給出,而有效數字的最后一位數字為估計數字,應和誤差所在位置一致,在實際操作中,究竟估讀到哪一位數字,應由測量儀器的精度(即最小分度值)和實驗誤差要求兩個因素共同決定。根據儀器的最小分度可以分別采用1/2、1/5、1/10的估讀方法,一般:最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估讀,如安培表0~0.6A檔;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估讀,如安培表0~15V檔;最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估讀,如刻度尺、螺旋測微器、安培表0~3A檔、電壓表0~3V檔等,當測量精度要求不高或儀器精度不夠高時,也可采用1/2估讀。2.不需要估讀的測量儀器:游標卡尺、秒表、電阻箱在讀數時不需要估讀;歐姆表刻度不均勻,可以不估讀或按半刻度估讀。⑴游標卡尺的讀數:游標卡尺的讀數部分由主尺(最小分度為1mm),和游標尺兩部分組成。按照游標的精度不同可分為三種:(a)10分游標,其精度為0.1mm;(b)20分游標,其精度為0.05mm;(c)50分游標,精度為0.02mm。游標卡尺的讀數方法是:以游標零刻度線為準在主尺上讀出整毫米數L1,再看游標尺上哪條刻度線與主尺上某刻度線對齊,由游標上讀出毫米以下的小數L2,則總的讀數為:L1+L2。⑵機械秒表的讀數:機械秒表的長針是秒針,轉一周是30s。因為機械表采用的齒輪傳動,指針不可能停留在兩小格之間;所以不能估讀出比0.1s更短的時間。位于秒表上部中間的小圓圈里面的短針是分針,表針走一周是15min,每小格為0.5min。秒表的讀數方法是:短針讀數(t1)+長針讀數(t2)。⑶電阻箱:能表示出接入電阻值大小的變阻器;讀數方法是:各旋扭對應的指示點的示數乘以面板上標記的倍數,它們之和就是電阻箱接入電路的阻值。使用電阻箱時要特別注意通過電阻的電流不能超過允許的最大數值。小專題23、常見的測量電阻的方法小專題24、帶電粒子在電場中的運動——加速、偏轉(一)加速電場(設q的初速度為零)注:不考慮重力的有電子,質子,粒子,粒子();考慮重力的有宏觀帶電粒子(如帶電小球,帶電液滴)。(二)偏轉電場(既使粒子發生偏轉同時也被加速)偏轉量偏轉角推論:①荷質比相同的粒子以相同的初速度,以相同的方式進入同一電場,則偏轉量和偏轉角相同。②動能相同的帶電粒子,電量相同時,以相同方式進入同一電場,偏轉量偏轉角相同(荷質比相同)。③動量相同的粒子,電量與質量乘積相同時,以相同方式進入同一電場偏轉量偏轉角相同(荷質比相同)。(三)加速電場與偏轉電場綜合①(由得),則叫示波器的靈敏度。②帶同種電荷,但電荷量不同的n個帶電粒子由靜止先經過加速電場,然后經過偏轉電場,則這n個粒子的軌跡是一樣的(簡證:與電荷量無關)。小專題25、帶電粒子在電場中的運動——側移、偏角=1\*GB2⑴加速=1\*GB3①=2\*GB2⑵偏轉(類平拋)平行E方向:加速度:=2\*GB3②再施加磁場,不偏轉時:水平:L1=vot=3\*GB3③豎直:=4\*GB3④豎直側移:v0、U偏來表示;U偏、U加來表示;U偏和B來表示豎直速度:Vy=at=tg=(θ為速度方向與水平方向夾角)=3\*GB2⑶若再進入無場區:做勻速直線運動水平:L2=vot2=5\*GB3⑤豎直:=(簡捷)=6\*GB3⑥總豎直位移:小專題26、回旋加速器的5個主要特征(1)帶電粒子在D形盒中回轉周期等于兩盒狹縫間高頻電場的變化周期,與帶電粒子速度無關(磁場保證帶電粒子做回旋運動);(2)帶電粒子在D形金屬盒內運動的軌道半徑:不等距分布;設正離子的質量為m,電荷量為q,狹窄間加速電壓大小為U,離子從離子源飄出,經電場加速第一次進入左半盒時速度和半徑分別為B~第二次進入左半盒時,經電場加速3次,進入左半盒的速度和半徑為B~第次進入形金屬盒時,經電場加速次,進入左半盒時速度和半徑為所以,任意相等兩軌道半徑之比為可見帶電粒子在D形金屬盒內運動時,越靠近D形盒的邊緣,相鄰兩軌道的間距越小。(3)帶電粒子在回旋加速器內運動的最終能量由于D形金屬盒的大小一定,所以不管粒子的大小及帶電量如何,粒子最終從加速器內設出時應具有相同的旋轉半徑。由牛頓第二定律得①動量大小存在定量關系②由①②兩式得。可見,帶電粒子離開回旋加速器的動能與加速電壓無關,而僅受磁感應強度B和D形盒半徑的限制。加速電壓大小只能影響帶電粒子在D形盒內加速的次數。小專題27、帶電粒子在磁場中3類運動帶電粒子在洛倫磁力作用下,可作直線、圓周、螺旋線運動:(1)勻速直線運動:若帶電粒子的速度方向與勻強磁場的方向平行,則粒子做勻速直線運動。(2)勻速圓周運動:如果帶電粒子的運動速度垂直于磁場B,即=,如圖所示,則帶電粒子將在垂直于B的平面內做勻速圓周運動,這時洛侖茲力起著向心力的作用.根據牛頓第二定律,應為。由此可得,圓運動半徑。角速度。周期。粒子動量的大小。粒子的動能。此外,荷質比相同的粒子以相同速度進入同一磁場,其軌道半徑相同;帶電量相同的粒子以相同的動量進入同一磁場,其軌道半徑相同,荷質比相同的粒子,進入同一磁場,其周期相同。(3)帶電粒子在磁場中做螺旋運動:如果帶電粒子的初速度v0與B成角進入磁場,粒子做螺旋運動。可將粒子的速度v0分解為兩個方向,一個與B垂直分量,另一個與B平行的分量。粒子由于而受洛侖茲力而做勻速圓周運動,其軌道半徑為。另一方面,做一平行于磁場的與蘇直線運動。這樣兩分運動的合運動就叫做螺旋線運動,其螺距(粒子運轉一周前進的距離)。小專題28、功能關系:兩層含義:①做功的過程就是能量轉化的過程;②做功的多少決定了能量轉化的數量。即“功是能量轉化的量度”。強調:功是一種過程量,它和一段位移(一段時間)相對應;而能是一種狀態量,它與一個時刻相對應。兩者的單位是相同的(都是J),但不能說“功就是能”,也不能說“功變成了能”。能量與物體運動的狀態相對應。在物體相互作用的過程中,物體的運動狀態通常要發生變化,所以物體的能量變化一般要通過做功來實現,這就是常說的“功是能量轉化的量度”的物理本質.那么,什么功對應著什么能量的轉化呢?高中物理中主要的功能關系:做功的過程是物體能量的轉化過程,做了多少功,就有多少能量發生了變化,功是能量轉化的量度。(1)動能定理合外力對物體做的總功=物體動能的增量。即(2)與勢能相關力做功導致與之相關的勢能變化重力重力對物體所做的功=物體重力勢能增量的負值。即WG=EP1-EP2=-ΔEP重力做正功,重力勢能減少;重力做負功,重力勢能增加。彈簧彈力彈力對物體所做的功=物體彈性勢能增量的負值。即W彈力=EP1-EP2=-ΔEP,彈力做正功,彈性勢能減少;彈力做負功,彈性勢能增加。分子力分子力對分子所做的功=分子勢能增量的負值電場力電場力對電荷所做的功=電荷電勢能增量的負值電場力做正功,電勢能減少;電場力做負功,電勢能增加。注意:電荷的正負及移動方向(3)機械能變化原因除重力(彈簧彈力)以外的的其它力對物體所做的功=物體機械能的增量即WF=E2-E1=ΔE當除重力(或彈簧彈力)以外的力對物體所做的功為零時,即機械能守恒(4)機械能守恒定律在只有重力和彈簧的彈力做功的物體系內,動能和勢能可以互相轉化,但機械能的總量保持不變。即,或(5)靜摩擦力做功的特點(1)靜摩擦力可以做正功,也可以做負功,還可以不做功;(2)在靜摩擦力做功的過程中,只有機械能的互相轉移,而沒有機械能與其他形式的能的轉化,靜摩擦力只起著傳遞機械能的作用;(3)相互摩擦的系統內,一對靜摩擦力對系統所做功的和總是等于零.(6)滑動摩擦力做功特點“摩擦所產生的熱”(1)滑動摩擦力可以做正功,也可以做負功,還可以不做功;=滑動摩擦力跟物體間相對路程的乘積,即一對滑動摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系統內,一對滑動摩擦力對系統所做功的和總表現為負功,其大小為:W=—fS相對=Q對系統做功的過程中,系統的機械能轉化為其他形式的能。(S相對為相互摩擦的物體間的相對位移;若相對運動有往復性,則S相對為相對運動的路程)(7)一對作用力與反作用力做功的特點(1)作用力做正功時,反作用力可以做正功,也可以做負功,還可以不做功;作用力做負功、不做功時,反作用力亦同樣如此。(2)一對作用力與反作用力對系統所做功的總和可以是正功,也可以是負功,還可以零。(8)熱學外界對氣體做功外界對氣體所做的功W與氣體從外界所吸收的熱量Q的和=氣體內能的變化W+Q=△U(熱力學第一定律,能的轉化守恒定律)(9)電場力做功W=qu=qEd=F電SE(與路徑無關)(10)電流做功(1)在純電阻電路中(電流所做的功率=電阻發熱功率)(2)在電解槽電路中,電流所做的功率=電阻發熱功率+轉化為化學能的的功率(3)在電動機電路中,電流所做的功率=電阻發熱功率與輸出的機械功率之和P電源t=uIt=+E其它;W=IUt(11)安培力做功安培力所做的功對應著電能與其它形式的能的相互轉化,即W安=△E電,安培力做正功,對應著電能轉化為其他形式的能(如電動機模型);克服安培力做功,對應著其它形式的能轉化為電能(如發電機模型);且安培力作功的絕對值,等于電能轉化的量值,W=F安d=BILd內能(發熱)(12)洛侖茲力永不做功洛侖茲力只改變速度的方向,不改變速度的大小。(13)光學光子的能量:E光子=hγ;一束光能量E光=N×hγ(N指光子數目)在光電效應中,光子的能量hγ=W+(14)原子物理原子輻射光子的能量hγ=E初—E末,原子吸收光子的能量hγ=E末—E初愛因斯坦質能方程:E=mc2(15)能量轉化和守恒定律對于所有參與相互作用的物體所組成的系統,其中每一個物體的能量數值及形式都可能發生變化,但系統內所有物體的各種形式能量的總合保持不變常見力做功與對應能的關系:常見的幾種力做功能量關系數量關系式力的種類做功的正負對應的能量變化情況①重力mg+重力勢能EP減小Mgh=-ΔEP—增加②彈簧的彈力kx+彈性勢能E彈性減小W彈=-ΔE彈性—增加③分子力F分子+分子勢能E分子減小W分子力=-ΔE分子—增加④電場力Eq+電勢能E電勢減小qU=-ΔE電勢—增加⑤滑動摩擦力f—內能Q增加fs相對=Q⑥感應電流的安培力F安培—電能E電增加W安培力=ΔE電⑦合力F合+動能Ek增加W合=ΔEk—減小⑧重力以外的力F+機械能E機械增加WF=ΔE機械—減小小專題28、物理圖象問題1、應用物理圖象的優越性(1)利用圖象解題可以使解題過程簡化,思路更清晰,比解析法更巧妙、更靈活。在有些情況下運用解析法可能無能為力,用圖象法可能使你豁然開朗。(2)利用圖象描述物理過程更直觀從物理圖象可以更直觀地觀察出物理過程的動態特征。當然不是所有物理過程都可以用物理圖象進行描述。(3)利用圖象分析物理實驗運用圖象處理物理實驗數據是物理實驗中常用的一種方法,這是因為它除了具有簡明、直觀、便于比較和減少偶然誤差的特點外,還可以有圖象求第三個相關物理量、運用圖想求出的相關物理量誤差也比較小。2、要正確理解圖象的意義(1)首先明確所給的圖象是什么圖象。即認清圖象中橫縱軸所代表的物理量及它們的函數關系。特別是那些圖形相似容易混淆的圖象,更要注意區分。(2)要清楚地理解圖象中的“點”、“線”、“斜率”、“截距”、“面積”的物理意義。①點:圖線上的每一個點對應研究對象的一個狀態,特別注意“起點”、“終點”、“拐點”,它們往往對應一個特殊狀態。②線:表示研究對象的變化過程和規律,如v-t圖象中圖線若為傾斜直線,則表示物體做勻變速直線運動。③斜率:表示橫、縱坐標上兩物理量的比值,常有一個重要的物理量與之對應。用于求解定量計算對應物理量的大小和定性分析變化的快慢問題。如s-t圖象的斜率表示速度大小,v-t圖象的斜率表示加速度大小。④面積;圖線與坐標軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對應。如v-t圖象與橫軸包圍的“面積”大小表示位移大小。⑤截距:表示橫、縱坐標兩物理量在“邊界”條件下的物理量的大小。由此往往能得到一個很有意義的物理量。小專題29、數學方法在物理中的應用數學是解決物理問題的重要工具,借助數學方法可使一些復雜的物理問題顯示出明顯的規律性,能達到打通關卡、長驅直入地解決問題的目的.中學物理《考試大綱》中對學生應用數學方法解決物理問題的能力作出了明確的要求,要求考生有“應用數學處理物理問題”的能力.所謂數學方法,就是要把客觀事物的狀態、關系和過程用數學語言表達出來,并進行推導、演算和分析,以形成對問題的判斷、解釋和預測.可以說,任何物理問題的分析、處理過程,都是數學方法的運用過程.本專題中所指的數學方法,都是一些特殊、典型的方法,常用的有極值法、幾何法、圖象法、數學歸納推理法、微元法、等差(比)數列求和法等.一、極值法數學中求極值的方法很多,物理極值問題中常用的極值法有:三角函數極值法、二次函數極值法、一元二次方程的判別式法等.1.利用三角函數求極值y=acosθ+bsinθ=eq\r(a2+b2)(eq\f(a,\r(a2+b2))cosθ+eq\f(b,\r(a2+b2))sinθ)令sinφ=eq\f(a,\r(a2+b2)),cosφ=eq\f(b,\r(a2+b2))則有:y=eq\r(a2+b2)(sinφcosθ+cosφsinθ)=eq\r(a2+b2)sin(φ+θ)所以當φ+θ=eq\f(π,2)時,y有最大值,且ymax=eq\r(a2+b2).2.利用二次函數求極值二次函數:y=ax2+bx+c=a(x2+eq\f(b,a)x+eq\f(b2,4a2))+c-eq\f(b2,4a)=a(x+eq\f(b,2a))2+eq\f(4ac-b2,4a)(其中a、b、c為實常數),當x=-eq\f(b,2a)時,有極值ym=eq\f(4ac-b2,4a)(若二次項系數a>0,y有極小值;若a<0,y有極大值).3.均值不等式對于兩個大于零的變量a、b,若其和a+b為一定值p,則當a=b時,其積ab取得極大值eq\f(p2,4);對于三個大于零的變量a、b、c,若其和a+b+c為一定值q,則當a=b=c時,其積abc取得極大值eq\f(q3,27).二、幾何法利用幾何方法求解物理問題時,常用到的有“對稱點的性質”、“兩點間直線距離最短”、“直角三角形中斜邊大于直角邊”以及“全等、相似三角形的特性”等相關知識,如:帶電粒子在有界磁場中的運動類問題,物體的變力分析時經常要用到相似三角形法、作圖法等.與圓有關的幾何知識在力學部分和電學部分的解題中均有應用,尤其在帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動類問題中應用最多,此類問題的難點往往在圓心與半徑的確定上,確定方法有以下幾種.1.依切線的性質確定.從已給的圓弧上找兩條不平行的切線和對應的切點,過切點作切線的垂線,兩條垂線的交點為圓心,圓心與切點的連線為半徑.2.依垂徑定理(垂直于弦的直徑平分該弦,且平分弦所對的弧)和相交弦定理(如果弦與直徑垂直相交,那么弦的一半是它分直徑所成的兩條線段的比例中項)確定.如圖8-1所示。由EB2=CE·ED=CE·(2R-CE)得:R=eq\f(EB2,2CE)+eq\f(CE,2)也可由勾股定理得:R2=(R-CE)2+EB2解得:R=eq\f(EB2,2CE)+eq\f(CE,2).以上兩種求半徑的方法常用于求解“帶電粒子在勻強磁場中的運動”這類習題中.三、圖象法中學物理中一些比較抽象的習題常較難求解,若能與數學圖形相結合,再恰當地引入物理圖象,則可變抽象為形象,突破難點、疑點,使解題過程大大簡化.圖象法是歷年高考的熱點,因而在復習中要密切關注圖象,掌握圖象的識別、繪制等方法.1.物理圖象的分類整個高中教材中有很多不同類型的圖象,按圖形形狀的不同可分為以下幾類.(1)直線型:如勻速直線運動的s-t圖象、勻變速直線運動的v-t圖象、定值電阻的U-I圖象等.(2)正弦曲線型:如簡諧振動的x-t圖象、簡諧波的y-x圖象、正弦式交變電流的e-t圖象、正弦式振蕩電流的i-t圖象及電荷量的q-t圖象等.(3)其他型:如共振曲線的A-f圖象、分子力與分子間距離的f-r圖象等.下面我們對高中物理中接觸到的典型物理圖象作一綜合回顧,以期對物理圖象有個較為系統的認識和歸納.圖象函數形式特例物理意義y=c勻速直線運動的v-t圖象做勻速直線運動的質點的速度是恒矢量.y=kx①勻速直線運動的s-t圖象②初速度v0=0的勻加速直線運動的v-t圖象(若v0≠0,則縱截距不為零)③純電阻電路的I-U圖象①表示物體的位移大小隨時間線性增大.②表示物體的速度大小隨時間線性增大.③表示純電阻電路中I隨導體兩端的電壓U線性增大.y=a-kx①勻減速直線運動的v-t圖象②閉合電路中的U-I圖象(U=E-Ir)①表示物體的速度大小隨時間線性減小.②表示路端電壓隨電流的增大而減小.y=eq\f(a,x+b)·x(雙曲線函數)①由純電阻用電器組成的閉合電路的U-R圖象(U=eq\f(E,R+r)R)②在垂直于勻強磁場的[XCzt71.tifBP]導軌上,自由導體棒在一恒定動力F的作用下做變加速運動的v-t圖象①表示純電阻電路中電源的端電壓隨外電阻而非線性增大.②將達到穩定速度vm=eq\f(FR總,B2L2).y=kx2(拋物線函數)①小燈泡消耗的實際功率與外加電壓的P-U圖象②位移與時間的s-t圖象(s=eq\f(1,2)at2)①表示小燈泡消耗的實際功率隨電壓的增大而增大,且增大得越來越快.②表示位移隨時間的增大而增大,且增大得越來越快.xy=c(雙曲線函數)機械在額定功率下,其牽引力與速度的關系圖象(P=Fv)表示功率一定時,牽引力與速度成反比.y=Asinωt交流電的e-t圖象(e=Emsinωt)表示交流電隨時間變化的關系.2.物理圖象的應用(1)利用圖象解題可使解題過程更簡化,思路更清晰.利用圖象法解題不僅思路清晰,而且在很多情況下可使解題過程得到簡化,起到比解析法更巧妙、更靈活的獨特效果.甚至在有些情況下運用解析法可能無能為力,但是運用圖象法則會使你豁然開朗,如求解變力分析中的極值類問題等.(2)利用圖象描述物理過程更直觀.從物理圖象上可以比較直觀地觀察出物理過程的動態特征.(3)利用物理圖象分析物理實驗.運用圖象處理實驗數據是物理實驗中常用的一種方法,這是因為它除了具有簡明、直觀、便于比較和減少偶然誤差的特點外,還可以由圖象求解第三個相關物理量,尤其是無法從實驗中直接得到的結論.3.對圖象意義的理解(1)首先應明確所給的圖象是什么圖象,即認清圖象中比縱橫軸所代表的物理量及它們的“函數關系”,特別是對那些圖形相似、容易混淆的圖象,更要注意區分.例如振動圖象與波動圖象、運動學中的s-t圖象和v-t圖象、電磁振蕩中的i-t圖象和q-t圖象等.(2)要注意理解圖象中的“點”、“線”、“斜率”、“截距”、“面積”的物理意義.①點:圖線上的每一個點對應研究對象的一個狀態.要特別注意“起點”、“終點”、“拐點”、“交點”,它們往往對應著一個特殊狀態.如有的速度圖象中,拐點可能表示速度由增大(減小)變為減小(增大),即加速度的方向發生變化的時刻,而速度圖線與時間軸的交點則代表速度的方向發生變化的時刻.②線:注意觀察圖線是直線、曲線還是折線等,從而弄清圖象所反映的兩個物理量之間的關系.③斜率:表示縱橫坐標上兩物理量的比值.常有一個重要的物理量與之對應,用于求解定量計算中所對應的物理量的大小以及定性分析變化的快慢.如v-t圖象的斜率表示加速度.④截距:表示縱橫坐標兩物理量在“邊界”條件下物理量的大小.由此往往可得到一個很有意義的物理量.如電源的U-I圖象反映了U=E-Ir的函數關系,兩截距點分別為(0,E)和eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,r),0)).⑤面積:有些物理圖象的圖線與橫軸所圍的面積往往代表一個物理量的大小.如v-t圖象中面積表示位移.4.運用圖象解答物理問題的步驟(1)看清縱橫坐標分別表示的物理量.(2)看圖象本身,識別兩物理量的變化趨勢,從而分析具體的物理過程.(3)看兩相關量的變化范圍及給出的相關條件,明確圖線與坐標軸的交點、圖線斜率、圖線與坐標軸圍成的“面積”的物理意義.四、數學歸納法在解決某些物理過程中比較復雜的具體問題時,常從特殊情況出發,類推出一般情況下的猜想,然后用數學歸納法加以證明,從而確定我們的猜想是正確的.利用數學歸納法解題要注意書寫上的規范,以便找出其中的規律.五、微元法利用微分思想的分析方法稱為微元法.它是將研究對象(物體或物理過程)進行無限細分,再從中抽取某一微小單元進行討論,從而找出被研究對象的變化規律的一種思想方法.微元法解題的思維過程如下.(1)隔離選擇恰當的微元作為研究對象.微元可以是一小段線段、圓弧或一小塊面積,也可以是一個小體積、小質量或一小段時間等,但必須具有整體對象的基本特征.(2)將微元模型化
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