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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。
(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.
电学基本仪器的操作、使用、读数几乎是每年高考电学实验必考内容,而反映电学实验思维能力水平指标的内容,例如电学实验设计、实验操作、仪器的选取、数据处理等,更是每年的重点考查内容;高考电学实验注重对操作过程的考查,试图通过笔试鉴别出考生是否动手操作过实验,以此来衡量学生实验能力水平的高低;高考电学实验突出设计性实验的考查,体现了“出活题,考能力”的思想,设计性实验具有综合性强,考查全面,能力要求高等特点,已逐渐成为高考实验考查的热点,也是得分难点.近几年高考每年都有设计性实验题,综合性考查学生创造性地应用已学过的知识、方法、原理灵活处理具体实验问题的能力.这类试题要求考生有较强的综合素质,为考生创造能力的发挥提供了较大的空间.
高考热点一、练习使用多用电表
【知识点整合】
1.多用电表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,多用电表外红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔,注意电流的实际方向.
2.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.
3.测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联.
4.测量电阻时,每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零;读数时注意乘以相应量程的倍率;待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表;注意不要用手接触测试笔的金属杆.
5.如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出.
6.在研究二极管的单向导电性时,切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器,不能只连接一个二极管,否则极易烧坏二极管.
【考点例析】
【例1】(2012年上海卷)在练习使用多用电表的实验中:
(1)某同学连接的电路如图1所示.
图1
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过的电流;
②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是的电阻;
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是两端的电压.
(2)(单选)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时,若()
A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
B.测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量
C.选择“
SymboltB@
10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25Ω
D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大
解析:(1)①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时多用电表与R1串联,测量的是通过R1的电流.②断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时R1和R2串联接入欧姆表,因而测量的是R1和R2串联的电阻.③旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,R1=0,此时测量的是R2两端的电压.
(2)双手捏住两表笔金属杆,使得待测电阻两端并联了人体电阻,因此测量值将偏小,选项A错误;测量时发现指针偏离中央刻度过大,若在中央刻度左边,需要增大倍率;若在中央刻度右边,需要减小倍率,重新调零后再进行测量,选项B错误;选择“
SymboltB@
10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,测量值要大于25Ω,选项C错误;欧姆表内的电池使用时间太长,电池内阻变大,虽然完成调零,但测量值将略偏大,选项D正确.
【应试策略】
多用电表的电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换新电池;欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密右疏特点;多用电表读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.由于欧姆表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,使指针指中值附近,因Rx=读数×倍率,当指针偏角小对应的读数大时,要使指针指中值附近,即读数小一些,所以要选倍率大一些,当指针偏角大对应的读数小时,要使指针指中值附近,即读数大一些,所以要选倍率小一些.图2中选择开关在电阻×100挡位时用第一行“0~∞”一排,读数为14.0
SymboltB@
100=1400Ω;选择开关在直流电流100mA挡位时用第二行“0~10”一排,最小刻度值为2mA估读到1mA就可以了,读数为52.0mA;选择开关在直流电压2.5V挡位时用第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了,读数为1.30V.
图2
高考热点二、伏安法测电阻
【知识点整合】
1.测量电路两种接法及误差
内接法
外接法
电路图
误差原因
电流表分压U测=Ux+UA
电压表分流I测=Ix+IV
电阻测量值
R测=Rx+RA>Rx
测量值大于真实值
R测=RVRV+Rx<Rx
测量值小于真实值
2.两种控制电路比较
限流式
分压式
电路组成
电压调节范围
R0Rx+R0E≤Ux≤E
0≤Ux≤E
电流调节范围
ERx+R0≤Ix≤ERx
0≤Ix≤ERx
闭合开关前
触头应处位置
b端
a端
比较
分压电路调节范围较大;限流电路能耗较小
【考点例析】
【例2】(2012年广东汕头模拟卷)一额定功率为0.01W阻值约为40kΩ的电阻.现有下列器材,试设计适当的电路,选择合适的器材,较精确地测定其阻值(滑动变阻器的调节要方便).
A.电流表,量程0~400μA,内阻约150Ω;
B.电流表,量程0~10mA,内阻约45Ω;
C.电压表,量程0~3V,内阻约6kΩ;
D.电压表,量程0~15V,内阻约30kΩ;
E.干电池两节,每节电动势为1.5V;
F.直流稳压电源,输出电压6V,额定电流3A;
G.直流稳压电源,输出电压24V,额定电流0.5A;
H.滑动变阻器,0~50Ω,1A;
I.滑动变阻器,0~4kΩ,0.1A;
J.电键一只,导线若干.
(1)电流表应该选择,电压表应该选择,电源应该选择,滑动变阻器最好选择(填字母代号);(2)画出电路原理图.
图3
解析:(1)允许通过的电流I=PRx=0.0140×103A=0.5×10-3A=0.5mA=500μA,故电流表选A;允许加在Rx两端的电压U=IRx=0.5×10-3×40×103V=20V,故电压表选D;电源选G;采用分压接法,变阻器选H;因为Rx阻值远大于电流表内阻,采用电流表内接法.(2)电路原理如图3所示.
【应试策略】
1.电学实验选择仪器时要根据量程选择电流表和电压表,不能超过电表的量程,不能量程太大导致电表的读数太小.
2.测量电路选择电流表的内、外接法时,当RVRx>RxRA时,采用电流表的外接法,当RVRx<RxRA时,采用电流表的内接法.
3.滑动变阻器限流、分压的选择原则:(1)用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连续可调,应选分压电路.(2)如果电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流,应选限流电路.(3)如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多(0.1~0.5倍),为了能使用电器两端电压有较大变化,应选分压电路.(4)如果滑动变阻器的全阻值与用电器的阻值相差不多或大几倍(2~5倍),两种电路都可以对用电器的电压(电流)进行有效、方便地控制,从节省电能和电路简单考虑,应选限流电路.
【例3】(2010年福建卷)如图4所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下.
图4
器材
[JZ]规格
待测电阻Rx
阻值在900~1000Ω之间
电源E
具有一定的内阻,电动势约9.0V
电压表V1
量程2.0V,内阻r1=1000Ω
电压表V2
量程5.0V,内阻r2=2500Ω
电流表A
量程3.0A,内阻r=0.010Ω
滑动变阻器R
最大阻值约100Ω,额定电流0.5A
开关导线若干
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代表导线,在所给的实验器材(图4)中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.
解析:由于待测电阻约1000Ω,滑动变阻器最大电阻为100Ω,在测量时要使电表读数发生变化,滑动变阻器必须使用分压式接法.当电源电动势全部加在待测电阻上时,流过的电流约为I=ERx=91000A=9mA3.0A,显然不能用题给的量程为3.0A的电流表来测量电流,而应该把其中量程较小的内阻已知的一个电压表V1当电流表来使用.由于待测电阻与电压表电阻相当,所以需要设计成电流表内接法电路,使待测电阻测量更准确.连成满足要求的测量Rx阻值的电路如图5所示.
图5
【应试策略】
本题较难,要准确答题就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解.要综合考虑减小误差,合理选择器材,巧妙地用电压表V1当作电流表,与之类似的电流表有时也可以作为电压表来使用.这就要求考生对“伏安法”有深刻理解,打破“常规”思维,思路灵活,才能准确答题.
测电阻的方法除了上面欧姆表测量法及伏安法外还可以用替代法,如图6所示.先把双刀双掷开关S2扳到1,闭合S1,调整滑动变阻器,使电流表指针指到某一位置,记下此时的示数I(最好为一整数).再把开关S2扳到2,调整电阻箱R0,使得电流表指针仍指到示数I,读出此时电阻箱的阻值r,则未知电阻Rx的阻值等于r.
图6
高考热点三、测量电表内阻
【知识点整合】
1.半偏法
(1)测电流表内阻:按图7连接电路,实验时先将开关S2断开、闭合S1,接着调节滑动变阻器R1,使电流表的示数达到满偏电流Im,然后闭合开关S2,调节电阻箱R2,使电流表的示数为Im2,读出此时电阻箱R2的阻值为R,由并联电路的分流原理知,电流表的内阻为RA=R.此法测量值偏小.
图7
(2)测电压表内阻:按图8连接电路,实验时先将电阻箱R2的阻值调到零,接着调节滑动变阻器R1,使电压表的示数达到满偏电压Um,然后调节R2使电压表的示数为Um2,读出此时R2的阻值为R.由串联电路的分压原理知,电压表的内阻RV=R.此法测量值偏大.
图8
2.比例法
测电流表和电压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法.采用比例法测电阻的依据是:串联电路电压与电阻成正比,并联电路电流与电阻成反比.电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,如图9所示.测电压表内阻应把两电压表串联,如图10所示.
图9
图10
测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R01,使两电流表的指针都有较大偏转,记录下两电表的示数I1和I2,根据并联电路分流原理,若已知电流表A1的内阻为r1,则电流表A2的内阻r2=I1[]I2r1;测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R02,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电表的示数U1和U2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V1的内阻r1,则电流表V2的内阻r2=U2[]U1r1.
【考点例析】
【例4】(2010年天津卷)要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2kΩ.实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,内阻为5kΩ;定值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3kΩ;滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干.
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV,该方案实际上不可行,其最主要的原因是.
②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路.要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成.试画出符合要求的实验电路图(图11中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号.
图11
③由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量的物理意义.
解析:①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流;②测量电压表V1内阻RV的实验电路如图12所示;③RV=U1R2U2-U1,U1表示的V1电压,U2表示V1和R2串联的总电压.
图12
【应试策略】
测电压表内阻可将电流表和待测电压表串联,电流表读数即为流过电压表电流,两表示数分别为UV,IA,则RV=UVIA;测电流表内阻可将电压表和待测电流表并联,电压表读数即为电流表两端电压,两表示数分别为UV,IA,则RA=UVIA.例4中因电路中最大电流I=62×103=3mA,远小于电流表量程0.6A,因此不能将电流表和待测电压表串联来测量,而要充分利用定值电阻阻值为3kΩ的R2,运用串联电路分压原理,列式U1RV=U2-U1R2而解决.
高考热点四、测电阻率
【知识点整合】
图13
用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d;依照图13电路用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻值调至最大;用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的长度,即有效长度,反复测量3次,求出其平均值L;电路经检查确认无误后,闭合开关S;改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流值和电压值,记入表格内;断开开关S;求出金属丝电阻R的平均值;将测得的R、L、d值,代入电阻率计算公式ρ=RSL=πd2R4L,计算出金属丝的电阻率.
【考点例析】
【例5】(2009年广东卷)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率.所用的器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.
(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14.
图14
(2)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,,合上开关,重复②的操作.
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘出如图15所示的关系图线,其斜率为A-1m-1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了的电阻之和.
图15
图16
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示.金属丝的直径是.图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是,其数值和单位为(保留三位有效数字).
解析:(1)依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率,电路图如图17所示,连接电路实物图如图18所示.
图17
图18
(2)测出接入电路的金属丝的长度.
(3)图15中的图线斜率为1.63A-1m-1,依据闭合电路欧姆定律得E=I(r+R0+Rx),参照题目给出的图象可得1I=r+R0E+ρESL,可见直线的截距为r+R0E,则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为r+R0.
(4)金属丝的直径是0.200mm;直线的斜率k=ρES,可知斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属的电阻率ρ,其数值和单位为1.54×10-7Ω•m.
【应试策略】
测量金属丝、金属片、金属环及导电液体的电阻率时关键是测电阻,如果所给器材有电压表、电流表,则运用伏安法测量.而例5中给的是电阻箱和电流表,巧妙利用闭合电路欧姆定律,找出1I和L的线性关系,利用图象的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的是金属的电阻率ρ,从而解题.
高考热点五、描绘IU图线
【知识点整合】
图19
将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图19所示电路(因电压和电流要从0开始变化,所以滑动变阻器用分压式接法,因小灯泡电阻与电流表阻值可比,所以电流表用外接法).测出小灯泡在不同电压下的电流,闭合开关S前,滑动变阻器触头应移到最左端,以使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.移动滑动变阻器触头的位置,测出12组不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入表格.画出伏安特性曲线:(1)在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,建立坐标系;(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜);(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小灯泡的伏安特性曲线.
【考点例析】
【例6】(2013年江苏卷)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V,1.8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.
(1)准备使用的实物电路如图20所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)
图20
(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选Ω的定值电阻.
(3)测量结束后,应先断开开关,拆除两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图21所示.请指出图象中不恰当的地方.
图21
解析:(1)探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小灯泡的电压从零开始逐渐增大,滑动变阻器应该设计成分压式.实物电路连接如图22所示.(2)根据功率P=U2R得小灯泡正常发光时的电阻为5Ω,与10Ω的滑动变阻器并联后最大阻值为3.33Ω,只有串联10Ω的定值电阻,才能满足小灯泡电压3V的要求.(3)先拆电池两端的导线,再拆除其他导线,这样最安全.(4)由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,P随U2变化关系不应画为直线,应该把横坐标的标度取的小一些,把坐标纸右边都用上,同时也减小描点误差,另外图线因向下弯曲.
图22
【应试策略】
“例6”是一道“源于教材又高于教材”的创新题,考生只有掌握了教材中的实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”,才能设计电路、连接实物和数据处理.此题R1的选择要充分考虑到并联电阻最大值和串联分压原理才能做出正确选择.
高考热点六、测量电源的电动势和内电阻
【知识点整合】
图23 图24
依据闭合电路欧姆定律.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按图23连接好电路,把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端,闭合开关,调节变阻器,要测出不少于6组的(I,U)数据,然后用方程组求解,并求平均值;或者用作图法处理数据,如图24所示,图线与纵轴交点为E,图线与横轴交点为I短=Er,图线的斜率绝对值表示r=|ΔUΔI|.
测量电源电动势和内阻的几种方法:
(1)安阻法.用一个电流表和电阻箱测量,电路如图25所示,测量原理为:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r.此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.
图25 图26
(2)伏阻法.用一个电压表和电阻箱测量,电路如图26所示,测量原理为:E=U1+U1[]R1r,E=U2+U2[]R2r,由此可求出E和r.此种方法测得的电动势和内阻均偏小.
(3)粗测法.用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源电动势,此时U=RVRV+rE≈E.此法需满足RVr.
图27
(4)双伏法.用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图27所示.测量方法为:断开S,测得V1、V2的示数分别为U1、U2,此时,E=U1+U2+U1RVr,RV为V1的内阻;再闭合S,V1的示数为U′1,此时E=U′1+U′1RVr,解方程组可求得E和r.
【考点例析】
【例7】(2012年重庆卷)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如图28所示.
图28
(1)测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式,利用测量数据作出UI图象,得出E和r.
(2)将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图28中用笔画线代替导线连接电路.
(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的UI图象如图29中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻(填“增大”、“减小”或“不变”).曲线(c)对应的电源电动势E=V,内阻r=Ω.当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=W.(均保留三位有效数字)
图29
解析:(1)依据公式为U=E-Ir.(2)电路连接如图30所示.(3)由图29知电极间距减小,电源电动势不变,而电源内阻增大;对应图象c,可得E=0.975V,r=ΔU[]ΔI=478Ω.当外电路总电阻为R=2500Ω时,根据I=E[]R+r,P=I2R解得电源的输出功率P=2.68×10-4W.
图30
【应试策略】
图29中数据处理时,一定要看清横轴与纵轴的起点是否为0,图29中纵轴起点不为0,因此图线与横轴交点不是短路电流I短=Er,
而电源内阻仍可用图线的斜率绝对值计算r=|ΔUΔI|.图29中(a)、(b)、(c)、(d)斜率绝对值逐渐变大,因而电源内阻变大.
【例8】(2010年江苏卷)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学用如图31所示的实物电路.
图31
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是.(选填1或2)
方案编号电阻箱的阻值R/Ω
1400.0350.0300.0250.0200.0
280.070.060.050.040.0
(3)根据实验数据描点,绘出的1UR图象是一条直线.若直线的斜率为k,在1U坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=.(用k、b和R0表示)
解析:(1)为了安全电阻箱的电阻调到最大值.
(2)若R=300Ω,电流约为9300=0.03A,阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压约0.3V;若R=60Ω,电流约为960+10=0.15A.阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压约1.5V,后者电压表读数大,误差小,所以合理的方案是2.
(3)电流I=UR0,E=I(R+R0+r),得1U=1ER0R+1E+rER0,1UR图象的斜率k=1ER0,截距b=1E+rER0,所以电动势E=1kR0,内阻r=bk-R0.
【应试策略】
伏阻法测量电源的电动势和内阻时数据处理并不是测出两组数据后解方程组,得出电源的电动势和内阻,这样处理误差大.正确的做法是根据闭合电路欧姆定律找出1UR的线性关系,再作出图象,利用图象的斜率、截距解答电源的电动势和内阻,图象中偏离直线较远的点可舍掉,从而减小测量误差.图25安阻法测量电源的电动势和内阻时可根据闭合电路欧姆定律,E=I(R+r),变换得到1I=1ER+rE,1IR图象斜率为1E,截距为rE,由图32可解得E=1.5V,r=1.4Ω.
图32
【配套检测题】
1.在如图33甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8V、0.3A”,合上开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮.
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.
图33
①选择开关置于下列量程的挡较为合适(用字母序号表示);
A.2.5VB.10V
C.50VD.250V
②测得c、d间电压约为5.8V,e、f间电压为0,则故障是;
A.A灯丝断开B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开D.B灯被短路
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过欧姆调零.
①测试前,一定要将电路中的开关S;
②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图33乙所示,读数为Ω,此时测量的是间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为Ω,它不等于测量值,原因是:.
2.为了测定电流表A1的内阻,采用如图34所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程是200μA;R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.
图34
(1)根据电路图,请在图35中将器材连接成实验电路.
图35
图36
(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,闭合开关S1,调节滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150μA.若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图36所示,电阻箱R1的阻值是Ω,则待测电流表A1的内阻RA=Ω.
(3)上述实验中,无论怎样调节滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用(填写与阻值相应的字母).
A.200kΩB.20kΩ
C.15kΩD.2kΩ
(4)下面提供了最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调节方便,滑动变阻器(填写与阻值相应的字母)是最佳选择.
A.1kΩB.5kΩ
C.10kΩD.25kΩ
3.某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值1kΩ;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关、导线等.
在可供选择的器材中,应选用的电流表是(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是(填“R1”或“R2”).
(2)根据所选的器材画出实验的电路图.
(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L与电阻R的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
长度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R(kΩ)
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
图37
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图37所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是.
4.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池).为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供如下器材:
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻10Ω);
B.电流表A2(0~0.6A,内阻未知);
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A);
D.定值电阻R(阻值990Ω);
E.开关与导线若干.
该同学根据现有的实验器材,设计了如图38甲所示的电路,图38乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.(结果保留两位有效数字)
图38
【配套检测题参考答案】
1.解析:(1)①因电源为四节干电池,故电动势E=6V,则应选电压表10V量程挡较合适;②因c、d间电压为5.8V,而e、f间电压为零,故应为A灯丝断开,B灯丝良好.
(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时,一定要将电路中开关S断开测量;由乙图读数知电阻阻值为6Ω,因A灯丝断开,应为灯泡B的阻值,即测量的为e、f间电阻.由R=U[]I得小灯泡的正常发光时的电阻R=12.7Ω,与欧姆表测得阻值相差较大,是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻,温度较低,电阻率偏小,阻值偏小.
2.解析:(1)电路连接如图39所示.
图39
(2)电阻箱读数为(8×10+6×1+3×0.1)Ω=86.3Ω,即电流表内阻为86.3Ω.
(3)当滑动变阻器电阻调至零时,要求电路中电流不超过200μA,由闭合电路欧姆定律得I=E[]RA+R3=4[]100+R3≤200μA.由上式可知R3应选阻值为20kΩ的保护电阻.
(4)根据实验要求,由欧姆定律可得I′=E[]R3+RA+R2=4[]20×103+100+R2=150μA,解得R2≈6.57kΩ.故R2选最大阻值为10kΩ的滑动变阻器.
图40
3.解析:(1)根据直流电源电动势12V,粗测盐水柱电阻约为几千欧,电流大约为几毫安,所以应选用的电流表是量程0~10mA电流表A1;由于盐水柱电阻几千欧,所以应该选用的滑动变阻器是最大阻值5kΩ的滑动变阻器R2;(2)实验的电路图如图40所示;(3)由电阻定律R=ρLS,乳胶管中盐水体积不变,V=LS,联立解得R=ρVL2,所以横坐标表示的物理量是L2.
4.解析:由实验电路,R和A1串联相当于电压表,根据闭合电路欧姆定律E=I1(R+RA1)+I2r,解得:I1=1[]R+RA1E-r[]R+RA1I2;延长I1I2图线,当I2=0时,读出I1=9.0mA,解得E=9.0V,图线斜率的绝对值r[]R+RA1=|ΔI1[]ΔI2|,解得r=10Ω.
开普勒
【贡献】
开普勒三定律:
①所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;
②对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积;
③所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等(a3[]T2=k).
【关键词】 物理 复习 策略 计划
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)05(b)-0002-01
面对日益激烈的中考竞争,考前的科学备考就显得特别关键。尤其是中考中物理学科的备考,需要理解和记忆的知识点较多考点多,并且对计算能力也有较高的要求。另外由于时间间隔较长,部分同学对之前学过的知识印象已不是特备深刻。如何能在中考前有限的时间内,唤醒学生对之前学习知识的印象,巩固基础知识,加深对物理学科的理解和认识,形成一个科学扎实的知识体系来从容面对中考就显得特别重要。本文就着重从中考物理复习策略,物理复习方法和计划等方面谈一下对中考物理复习的认识。
1 在复习前,应清楚学生实际情况,帮助学生构建知识框架,简单概括,制定合适复习计划
在正式备考中考复习之前,学校一般都会赶进度将初三的课程学完。由于时间短内容多,所以学生对这一部分的内容掌握并不是特别的扎实,需要时间进行联系以便将所学知识消化吸收;同时由于时间相隔较久,所以初三之前所学的内容也开始出现遗忘。所以这个时候最急需的就是给学生尽快的构建出一个知识框架,以便对整个初中期间的物理知识体系能有一个概括的认识,对学生进行相关知识的学习起到一个提纲挈领的作用。另外需要认识到学生本身才是复习的主体,所以很有必要让学生清楚的知道备考的策略计划和复习进度,使其对于复习的整个过程能有一个清楚的认识,能够更好的合理安排自己的学习计划和时间。所以有必要在复习之初将我们的复习计划给学生做一个阐述。
2 在复习过程中,应以教材为主体,紧扣考试大纲,稳固基础,认真研究重点考点,有的放矢
在进行具体复习过程中,必须有一个过程是紧扣考试大纲通读书本教材。考试大纲不仅对初中物理知识有一个系统的概括阐述、对中考物理的考点进行总结归纳,更主要的是考试大纲体现出了中考命题的指导思想、命题的原则和能力考查的目标。让学生明白那些是考点那些是重点考点,从而使得学生在复习过程中做到有的放矢,能够更好的把我复习的深度和广度,同时也是自己复习情况评价的明确标准便于对自我复习效果进行一个检验,有效的提高学习效率,增强了复习的科学性。在熟知考试大纲的同时,还应该仔细的通读教材课本。因为教材是物理课堂教学的根本依据,也是中考物理出题的重要依据。学生在仔细阅读教材的过程中一定要注意一下问题:
(1)加强对相关概念和规律的理解学习。不仅要掌握概念和规律的使用条件和本身内在含义,也要加强对概念和规律形成过程的学习,包括过程中用到的科学方法、推论演绎的思想等的学习。因为近几年中考中比较注重对相关知识的考察,中考中这部分的知识考察能占到总分值的十分之一左右。
(2)物理是一门注重实验的学科,特别注重对学生动手能力的培养。所以学生也应该加强对实验的重视程度,掌握相关实验的原理、操作过程以及实验结论。并能结合相关原理进行简单实验的设计验证某一结论或得出某一结果。近年来考试形式也从单纯的考书本上的实验记忆性的内容变为侧重考察实验模型设计和建立能力的考察。这就要求平常复习过程中不仅要对教材中的实验熟练的掌握其原理、方法和结论,更要注意对整个实验过程安排的理解和消化,培养学生的发散性思维,锻炼学生的自己动手设计实验的能力。注意知识的联系,积极的从生活实例中发现物理原理,从而在中考中面对类似题目可以从容面对。
(3)在研究完考试大纲和教材后,应该对整个知识来一个归纳总结,将知识点整理归类,进行适量的、有针对性的模拟题训练,进一步理解掌握相关内容。
近年来的中考都比较注重考察知识的广度,考点分布比较均匀,知识点的覆盖率能达到百分之九十。虽然如此,但对十个重要知识点的考察律却接近百分之百,这十个知识点:光的反射定律和平面镜成像特点、比热容和热量的计算、凸透镜成像规律、欧姆定律、电功率、串并联电路的特点、力的概念、压强、密度、二力平衡。对于这些知识点应该从基本概念入手,将知识点逐步展开,并且积极探索各个知识点之间的关联,从而将各部分知识有机结合起来,扩展成知识面,形成一个更加稳固的知识体系,做到基本原理相互联系,基本概念扎实掌握。
以上是对初中物理复习策略的一些分析和探索,其实还有很多策略方法,但无论我们采用那种复习策略方法,都应以学生实际情况、课本教材为主体,紧扣考试大纲,稳固基础,及时进行归纳总结,针对学生的实际情况,突出重点,抓住弱点,充分发挥学生的主观能动性,完善知识体系,才能使学生的备考复习达到事半功倍的效果。
参考文献
[1] 刘兆俊.明确考试目标优化复习方法--谈中考物理复习策略[J].甘肃教育,2009,(21).
一、利用课堂小结,给学生进行情感教育
新课结束以后,可以结合教材,给学生介绍物理学家的一些优秀品质和勤奋、严谨的研究态度,对学生进行思想熏陶。如授完八年级物理教材中《光的色彩 颜色》一节课后,我讲述牛顿在研究光学时遇到的各种困难以及他克服这些困难的艰苦钻研。学生还可以自己补充一些他们所知道的科学家刻苦钻研的小故事。让学生通过这些科学家的事迹从而了解到“刻苦和一丝不苟的钻研精神,是科学家们取得重大成就的原因,这种精神是非常值得我们学习的。”科学家们的人格魅力和一丝不苟的刻苦钻研精神极大地鼓舞和激励着学生,使学生心中有榜样,信心倍增。由此可见,巧妙地进行课堂小结,可以在潜移默化中陶冶学生的性情,鼓励学生意志,提高学生的思想素质。
二、利用课堂小结,理清学生的知识点,巩固其知识体系
学生刚刚上完一节课,在课堂上初步建立的知识点由于很多是自己小组间讨论形成的。往往是不牢固的,不稳定的,甚至有些知识点还不够完整。特别是刚学的知识容易和以前的知识混淆,产生糊里糊涂的现象。因此,教师必须及时进行课堂小结,帮助学生理顺知识,掌握学习方法。如八年级物理教材中《物态变化》一章中:“蒸发”和“沸腾”虽然在生活中经常见到,但由于学生平常没有注意观察,很容易发生混淆。为此教师可以帮助学生归纳“蒸发”的特点,同时把新学内容与生活中对“沸腾”的理解进行比较,归纳出它们的“相同点”和“不同点”,并且探究它们之间内在的联系,使学生容易掌握、记忆。在归纳小结新旧知识时注意不能简单、机械地重复,而是要有目的性,让学生善于总结抓住知识要点,理清各个知识点的内在联系以及它们的区别。使学生掌握住学习方法,提高学习能力,由“学会”向“会学”转变,使学生学习起来游刃有余。
三、利用课堂小结,承上启下,为下节课的教学做好铺垫
物理知识点它的特点就是具有一定的条理性和系统性,很多情况下上一章节的结尾和下一章节的开头有着一定的联系。所以,在课堂小结的时候教师要抓住各个章节之间存在的联系,设下悬念,承上启下,为新课的讲解作铺垫。如讲完八年级物理教材中《光的反射》后,在归纳小结的时候我问学生:“如果把平面镜换成其他器材比如玻璃砖,还是和刚才一样用光线斜射玻璃砖,会什么现象?和刚才相同吗?”等学生看清楚以后,我接下来又提问:“一部分光在玻璃上发生反射,而另一部分光却进入玻璃砖中且传播方向发生了改变,这是为什么?它遵循什么样的规律?这就是我们下一章要研究的问题——光的折射。”这样,既拓展了新课内容,又埋下了伏笔;而且预习了新知识,把课堂小结自然过渡到新课的内容,为新课的讲解作铺垫。那么,怎样才能把一节课的小结做好呢?我觉得一节好的物理课堂小结应该具有目的的明确性、鲜明的针对性、整体的概括性、丰富的趣味性等几个特征。
物理课堂小结除了要具有以上所讲特征之外,还应该具有自己的独特体现形式和设计理念,本人在教学中总结了如下几种方法:
1.总结概括
学生在学后必须要对本节课所学知识有一个深刻完整的印象,在一节课要结束之前,教师可以用几句简单明了准确的话或者图表等方法,对一节课所学的知识进行大体的概括,总结出知识的体系和主线,深入主题,强调重点,讲清关键的知识点。这种小结的方法一般在新课知识点较多,讲授时间较长或者章节的最后总结时使用。
2.分析比较
为了使学生对课上学习的知识在本质特征上有一个明确的认识,一个知识讲解结束时,教师可以用提问、对比、总结等方法,将所学知识的各个知识点以及新知识与以前所学知识进行对比分析,弄清楚它们之间的联系或者找出它们之间各自的相同点和不同点,使学生更深刻、更准确地理解所学知识。
3.练习巩固
这种小结的方法一般适用于较难理解、学生容易混淆的知识点的讲授。如在《欧姆定律》的教学后,学生对于公式不一定能够很好的掌握,此时就可以通过一系列的练习题来强化学生的能力,达到巩固的目的,加深对知识点的理解。
4.设置悬念
物理知识点的特点就是具有一定的条理性和系统性,很多情况下上一章节的结尾和下一章节的开头有着一定的联系。
5.预习引导
物理各章节之间有很大的联系,老师在讲解知识的同时,要指导学生对后面的内容进行有目的的预习。教师在用这种小结方法时,要考虑全面,着眼整个知识体系,根据下一节课所要讲解的知识提出有针对性的预习提纲,让学生有目的地去预习,做到有的放矢,避免做无用功。
6.首尾照应
很多老师在开始上课时都会提出一个生活中常见的现象,用来设置一个悬念以引入新课,这种方法会激起学生学习兴趣,因为老师提出的是他们经常见到却不能解释的问题,在接下来的学习中他们会学得非常有动力。
一、2014年中考物理试题的特点
1.紧扣课标和教材,强调基础,突出重点
各地中考试题都能依据义务教育的特点和《物理课程标准》的要求,立足于学科的三维课程目标,以基本的物理现象、物理概念、物理规律的“基础知识和基本技能”为考点,试题起点较低,使学生通过对基础知识的学习和基本技能的训练,初步了解自然界的基本物理规律,养成良好的思维习惯,逐步客观地认识和理解世界。试题一般都结合学生的生活实际,围绕课堂教学实际设计,既有学生熟悉的题目情景也有较为新颖的试题情景,淡化了学生对知识的死记硬背,注重了对物理规律灵活运用的考查。试题在注重基础的同时增强了学生能力要求,加强“能力考查”。注重了审题能力、观察能力、理解能力的考查,注重对应用数学工具解决物理问题能力的考查;试题适当设置梯度,选择较为合适的难易程度,既体现义务教育的普及型、基础性,又能把高中阶段各类学校所需的学生区分出来。
例1.(2014・宁波)图1中若猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子( )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同位置
分析:本题考查平面镜成像的理解和应用。物体在平面镜里所成的像是虚像,像与物体是等大的,像和物的连线跟镜面垂直,距离平面镜的距离是相等的。像与镜面的大小和位置没有关系。
解:平面镜所成的像与物体是等大的虚像,当把镜子沿MN分成两半、并分别向两侧平移一段距离后,由于物体所处的位置没有变化,所以物体在两个平面镜中所成的像的性质不变,仍然都是等大的虚像,且像的位置没变,所以两个平面镜所成的像在同一位置,是重合在一起的。故选C。
点评:本题从学生生活中非常熟悉的平面镜成像现象出发,通过巧妙的情景设计和变换,通过现象来考查对规律的认识和理解,淡化了对知识的简单记忆,注重了对学生分析问题和解决问题的能力考查。
2.联系实际,从生活走向物理,从物理走向社会
“从生活走向物理,从物理走向社会”是《物理课程标准》的基本理念之一。2014年中考物理试题继续体现这一理念。试题从学生熟悉的家庭学校等日常生活、社会热点、科技前沿中选材,从多角度展现生活与物理、物理与社会的普遍联系,常设计一些具有时代气息、贴近学生生活、引起学生兴趣的情景题,反映物理与社会,技术与社会的广泛联系,引导学生通过探索物理现象,解释隐含其中的物理规律,感受物理知识给社会和人类进步带来的巨大推动作用。这些题目立意新颖,切合实际,符合学生的认知水平,加深了学生对“物理来源于生活”的理解,拉近了物理与生活的距离,很好地体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念;同时能激发探究的乐趣,积极引导学生仔细观察身边的物理现象,养成运用物理知识分析和解决实际问题的习惯和能力。
例2.(2014・南京)电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联
分析:解答本题的关键:理解接头处被烧焦的原因是温度过高,而温度过高是因为热量多。
解:电热毯内的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相连,由于接触的部位很少且很细,电阻就较大,它与电阻丝的其他部分串联。根据焦耳定律公式Q=12Rt知,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,导体产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。故选A。
点评:本题从生活实际出发,贴近学生的生活实际,将知识寓于生活之中,加深学生对知识源于生活的理解,拉近了知识与生活的距离,能很好地激发学生仔细观察生活中的物理现象,运用所学知识思考和分析问题。
3.注重从过程与方法入手,关注学生科学探究能力
科学探究既是科学内容又是研究方法,对于实现“过程和方法”的课程目标,培养学生的科学素养具有不可替代的作用。2014年各地中考物理试题中对实验探究能力的考查都有较大的比重,并分布在各种题型之中,考查内容包括教材的随堂演示实验、探究与拓展性实验、课外小实验和综合实践活动等,考查形式包括科学探究的各个要素,涉及探究目的、探究现象的观察、探究过程的操作、数据的处理、结论的概括得出、故障的排除、实验中异常现象的分析、实验装置的讨论与改进等方面。这些设计旨在引导学生将学习的重心从过分重视知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究精神和创新意识。
例3.(2014・邵阳)某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图2甲和乙,先用弹簧测力计吊着石块,弹簧测力计的示数为1.6N,然后让石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N,则石块受到水的浮力为____N。
(2)如图丙,用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,随着石块露出水面的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数也越来越大,则石块受到的水的浮力越来越____(填“大”或“小”),说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关。
(3)通过比较图乙和图____,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关。
分析:根据测量浮力的方法可知,石块受到的浮力等于重力与弹簧测力计示数之差;应用控制变量法分析图示实验,根据实验现象分析答题。
解:(1)石块受到的浮力F浮=G-F=1.6N-1N=0.6N;(2)石块受到的浮力:F浮=G-F,石块的重力G不变,弹簧测力计示数F越来越大,则石块受到的浮力越来越小;(3)探究浮力与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相等、液体密度不同,由图示实验可知,图乙与图丁所示实验物体排开液体体积相等、液体密度不同,可以用图乙与图丁所示实验探究浮力与液体密度的关系。故答案为:(1)0.6;(2)小;(3)丁。
点评:本题是探究型实验综合题,考查了学生求石块受到的浮力、判断浮力如何变化、实验现象分析等,注重了实验探究的过程和实验方法,培养了学生的科学素养。
4.试题图文并茂,体现人文关怀,凸显地方特色
2014年中考物理试题内容上丰富多彩,真实可信,形式上图文并茂,情景、意境和谐交融,充分体现人文关怀,注重科学精神与人文精神的融合。试题不仅能较好地考查学生分析问题、解决问题的能力,而且极大地促使学生关注社会热点问题,关注国家、人类和世界的命运,激发学生的社会责任感和民族自豪感。一些题目还能很好地结合地方风土人情,具有浓厚的地方特色。
例4.(2014・黄冈)气锅鸡是云南的名菜之一,“舌尖上的中国”曾播放过。其做法是:将盛有小鸡块和佐料的气锅(如图3所示)放在盛有清水的汤锅之上,再放到火上蒸。为了保持鸡肉原汁原味,主要是蒸气通过气锅中间的气嘴将鸡块蒸熟。汤汁是蒸气____(填“吸热”或“放热”)后____(填物态变化名称)而形成的。蒸熟后,闻到鸡肉的浓香味,这是一种____现象。
分析:解决此题需要知道,物质由气态变为液态是液化,在熔化、汽化和升华过程中需要吸热,在液化、凝固和凝华过程中需要放热。扩散现象是分子不停地做无规则运动的结果。
解:蒸气通过气锅中间的气嘴将鸡块蒸熟。汤汁是蒸气放热后液化而形成的。蒸熟后,闻到鸡肉的浓香味,这是物质分子无规则运动的结果,是扩散现象。故答案为:放热;液化;扩散。
点评:本题考查液化现象的特点及扩散现象,具有浓厚的风土人情气息,体现了人文关怀。
5.注重与未来知识相衔接,体现“服务学生”的理念
各地试题还能较好地涉及“图象”、电路的故障分析、图表获取信息、研判计算等,既综合了实验现象和理论内容,还涉及度量计算,同时关注学生获取信息、运用信息能力的考查,学生通过信息进行分析、解读、筛选、整合,进而综合运用所学知识进行运算、分析推理,说明解决问题的办法,或提出自己的建议,为今后的进一步学习奠定基础。
例5.(2014・安徽)如图4所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G=40 N,F=10 N。
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小。
点评:本题结合学生未来将要学到的内容和知识,很好地呈现出不同阶段的知识衔接,使学生在分析和推理中获取信息,培养了自我发展的能力,体现出“为学生将来和终身学习的发展服务”的理念。
二、2015年中考物理复习策略
针对2014年中考物理试题的特点,为应对2015年物理中考,提出以下复习策略:
1.抓标靠本,夯实双基
《物理课程标准》是物理中考的指挥棒,教材是开展物理教学的依据。按课标要求明确中考对各章、各知识块的知识点的能级要求,明确重点、难点、自己的薄弱点,根据考点整理知识、归纳分类,将单一的知识点形成知识链、构建知识网,使知识系统化。对基础知识和基本技能的复习首先要做到“突出重点,兼顾一般”。比如,力、密度、压强、机械效率、电功、电功率等物理概念,二力平衡条件、欧姆定律等物理规律,测密度、测电阻、测电功率等实验,刻度尺、托盘天平、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器等仪器,都是初中物理中的主干内容,复习中要引起足够的重视。
对于基本概念,复习时要注意:(1)物理意义是什么?它说明了什么样的物理问题?怎样测量有关的物理量?(2)深入了解物理概念的定义、计算公式以及公式中各个物理量的含义。(3)搞清容易混淆的概念间的区别和联系。
对于基本规律的理解,要注意:(1)规律是如何建立的?(2)规律成立的条件和适用范围是什么?(3)文字表达方式及重要词汇的确切含义是怎样的?(4)公式表达形式以及每个符号的物理意义是怎样的?(5)表格和图象的表达形式;(6)规律问的区别和联系;(7)如何应用规律解决问题。
基本技能主要包括仪器的使用、实验的设计、表格的查找以及作图等方面的知识,对于基本仪器的使用,除了要熟悉它的使用规则和注意事项外,一定要结合原理和规律灵活应用。
2.理解概念和规律,注重规律的形成过程
复习过程中,要特别注意教材中以下几个方面:
(1)物理概念和规律形成的过程和伴随的科学方法。在最近几年的中考物理试题中,此类题目的分值要占到10%左右。在初中物理教材中,物理规律形成的过程经常采用的是“控制变量法”。如:速度、密度、压强、比热容等概念的形成过程,欧姆定律、影响液体蒸发快慢的因素、影响电阻大小的因素、液体内部压强的规律等物理规律的得到等,都是采用“控制变量法”来进行研究的。
(2)教材中的实例分析(包括各类插图、生活及有关科技发展的实例等)。
(3)各种实验的原理、研究方法、过程。
(4)相关的物理学史。
3.整理知识内容,归类掌握
中考物理试卷中的各知识点覆盖率较高,最近几年都在80%~90%,但对十个重点知识点的覆盖率则为100%。这十个重点知识是:比热容和热量的计算、光的反射定律和平面镜成像特点、凸透镜成像规律、欧姆定律、串并联电路的特点、电功率、力的概念、密度、压强、二力平衡。物理知识涉及的面很广,基本概念、理论更是体现在不同的教学内容中。对每个部分中的知识,按知识结构进行归类、整理,形成各知识点之间的联系,并扩展成知识面,做到基本概念牢固掌握,基本理论相互联系,如:在对速度这一知识进行复习的时候,就可以把研究得到这一物理概念的思想方法迁移到密度、压强、功率、比热容等其他物理概念的形成过程中去,举一反三。
4.加强实验探究能力的训练
物理是以实验为基础的学科,新的教学改革中很重要的一点就是注重学生探究能力的培养。教材和历年的中考试题中都十分注重对同学们实验探究能力的考核。近几年来,中考物理中实验考核的分值在上升,而从试题内容上看,已从单纯的记忆型趋向实验探究设计的模型。因此,在复习中同学们要加强训练。在实验中,尤其要注意题目中提供的信息,明确实验的目的、实验原理、实验器材的作用和选择、实验操作步骤、对实验现象的观察分析和对实验结果的分析归纳。
5.关注生活。关注热点
近几年的中考物理中有五大类热点问题:
①估计、估算题主要涉及学生实际生活中与所学知识相关的实际事例。
②动态电路与故障分析。
③科学方法题主要考核物理概念、规律形成过程中的思想方法。
④情景信息题即在考题中提供较多的情景信息,根据题目要求,从中筛选出有用的信息。
⑤开放性试题(包括结果开放、条件开放、过程开放)即研究的方法、手段可以多种多样,没有固定的模式,研究的结果并不唯一,表达的形式可以丰富多彩。
特别是要解决第①类问题,平时就应该学会关注。做到关注自己:例如体重、身高、密度、体积、正常步行速度、正常体温、站立时对地面的压力、压强等;关注周围:例如课桌多高、一层楼多高、一只鸡蛋质量多大、家用电器功率多大、小轿车速度多少、保温瓶容积多大、电冰箱的工作原理、指甲刀及自行车、白炽灯泡上所涉及的物理知识等;关注生活中的一些常见现象:如露水、霜的形成、为什么冬天水管容易破裂等;关注科学、技术、社会的热点,例如温室效应、城市热岛效应、光污染、人工降雨、航空航天、体育运动、地震灾害、西气东输、西电东送、南水北调等。
6.加强解题能力的培养
从中考容易造成的失误情况分析,同学们的解题能力也是影响成绩的主要因素。因此,解题能力的培养也是中考物理复习的一大重点。
(1)注重审题意识,培养审题能力。
历届中考出现失误的主要原因之一是在考试中没有仔细审题或不会审题,审题的质量决定解题的成败。复习中可从下面几方面倍加注意:①仔细阅读题文,抓住题中的关键语句;②善于挖掘题中的隐含条件;③画出相应的图示,反映物理过程的实质;④厘清物理过程的细节,找出已知量与未知量之间的内在联系。
(2)注重解题技能的训练,培养应变能力。
复习中要有一定的难度意识,通过解题技能、技巧的训练,培养同学们处理各类复杂问题的应变能力。复习中可采用“一题多解、一题多变”,来加强同学们积极思维,向深处钻、向广处联,注重物理过程之间的内在联系和变化规律,培养同学们思维的灵活性。结合典型例题,理清解题思路,归纳出一定模式的思路并寻找创造性的解题方法,这样有益于解题技巧的形成和能力的提高。
(3)要巧做习题,不搞“题海战”。
复习过程中进行解题训练是必不可少的,没有一定的训练量就不会悟出熟练的解题技巧。但题目必须精选,对老师事先筛选的题目做精做透,要注意题目的针对性、代表性、典型性和思想性。
一、对物理高效课堂要统一认识,明确其特征,准确把握教学改革的基本方向
实践是检验真理的唯一标准,但是理论可以为实践提供依据,实践中的盲目往往源自认识上的误区。什么是物理教学的高效课堂?对于这个问题,很多老师和专家都有自己的见解。有的专家说物理教学的高效课堂应该是物理教师因材施教、师生互动、对物理知识知行统一的课堂;是物理教师摒弃“偏难繁杂”“填鸭式教学”“用考试成绩盲目评价学生”的课堂:而有的专家则认为物理教学的高效课堂就是有效课堂。其课堂物理教学的目标是让受课学生在物理知识方面获得最大的满足;这种满足是指知识、方法、技能全方面的满足:最重要的一方面是看学生是否愿意学习物理以及怎样学习物理,会不会学习物理。根据以上专家的看法,我个人认为。物理教学的高效课堂其实就是在教学课堂中以很少的投入而让学生获得最多的物理知识。其过程是物理老师通过一系列的组织、引导、激励和评价措施,让学生进行自主学习物理知识的过程。
二、重视物理学科高效课堂的教学工作,培养学生的自主学习能力
在我国中学教改中,课堂教学深化改革是教育创新一个十分重要的途径,从学校的角度讲,成功地培养学生的自主学习能力、让高效课堂教学能够很好地得到学生们的认可是改革的核心任务。当前,从物理学科的高效课堂改革成果看。一些学校改变了原来的“满堂灌”式的物理教学,把上课的时间大部分留给学生,有的学校甚至限制物理教师在课堂讲授知识的时间为一堂课的四分之一,其余时间都要留给学生们去思考物理问题。例如在吉林省吉林市的一所初中学校中。在物理教学方面实行了非常彻底的改革,即把物理教师的讲台撤掉,让受课学生站在黑板前讲授物理知识和物理实验。他们将“位移和时间的关系”“运动快慢的描述一速度”“牛顿第一定律”“功”“欧姆定律”“光的直线传播”这样一些简单的初中知识点整理出来,鼓励学生模仿物理老师去上课,当起了名副其实的“小物理学家”,在讲解完毕后,所有学生广泛参与到讨论当中来,分析刚才的同学对物理知识的讲解是否正确,最后物理老师进行归纳、点评。其实,物理这门学科需要学生具有自主创新能力,那前提是学生能够提高物理自主学习的能力。如果一个学生连自主学习能力都没有,自主创新不就只是玩笑吗?
三、遵循物理学科课堂教学规律是改革课堂教学的关键之处
学校必须在正确认识物理教学规律的基础上,才能更好地进行物理课堂教学的改革。所以,必须把握好物理学科教与学的规律,恰到好处地运用才能起到应有的作用。从学生自主学习物理知识的状态来看,有两条规律是可用的:一是先学习后教授,以预习物理知识的程度去决定物理教学的内容。二是教学同步,以教导学。如果有些学生不能独立地阅读所学的物理方面的一些教材或文章时,物理老师应该采取教学同步、以教导学的办法。老师要把教授学生的重点放在学生对物理知识的思考和实验方面,把学习物理学科的方法有机地渗透和融入物理知识的教学中,并引导学生对物理学习方法的关心。
四、找准物理学科高效课堂教学模式的载体,规范流程
关键词:高考;物理;复习;主动性
本文就从以下几个方面入手对如何在高考复习过程中发挥学生的主动性进行论述,以期能够大幅度提高复习质量。
一、为什么要在复习中发挥学生的主体性
1.复习活动的需要
进入高三后,基本上已经进入了复习环节,基本的物理知识点已经讲完,而且,复习是和平时授课不同的,教师仅起着一个引导作用,主要的活动还是应该由学生来完成。所以,在复习活动中,充分发挥学生的主体性,使学生积极地参与到复习活动之中就成为保障复习质量高效实现的重要方面。
2.课改下理念的推动
“以生为本”是课改下所提出的新的教学理念,也是在复习环节发挥学生主体性的理论依据。所以,在高考物理复习环节,我们要鼓励学生积极地、主动地参与到物理复习活动之中,进而使学生养成自主复习的良好习惯。
3.课程价值的需要
被动的灌输会造成课堂的沉闷,再加上物理课程本身就相对来说比较抽象、理论性较强,所以,学生主体性的发挥能够促使学生在积极地参与、主动地求知中意识到物理学科的价值,进而也为端正学生的复习心态、提高物理课程效率做好保障工作。
二、如何在复习中有效地发挥学生的主体性
1.自主制订复习计划
一直以来,进入高考复习之后,大部分学生都是随着教师制订的复习计划进行复习的,但是,事实上,每个学生与每个学生的实际情况不同,教师的复习计划也仅是适用于大部分学生,而且,也不能针对每个学生的薄弱环节,所以,这也就意味着我们学生要自己制订适合自己的复习计划,要制订一个与教师的复习计划互补的复习计划,目的是要在交叉复习中对相关的知识进行复习,并重新将自己遇到的问题进行汇总整理,并进行有针对性的练习,这样不仅能够发挥学生的主观能动性,而且也有助于复习质量的高效实现,同时,也帮助学生养成自主复习的习惯。
2.自主进行考点整理
考点整理是将零散知识系统化的过程,也是学生进行重新记忆的一个过程,同时,也有助于学生物理复习质量的提高。所以,在复习的过程中,我们可以引导学生自主整理考点、自主整理常用的公式等等。这样的自主整理过程不仅能够方便学生复习,提高复习质量,而且也能逐步提高学生的自主整理能力。
例如:相关公式的整理:电流强度:I=q/t[I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横截面的电量(C),t:时间(s)]
闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR,也可以是E=U内+U外[I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)]
万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
……
在复习的过程中,我们要鼓励学生进行自主动手整理,对一些基础的公式还可以制作成卡片进行随时随地地复习,这样不仅能够提高学生的复习质量,还能让学生在自主动手整理零散知识的过程中掌握基本的物理知识。
3.自主进行专项练习
专项练习一直都是物理复习过程中常用的一种方式,该方式不仅能够促使学生掌握基本的物理知识,还能随着专项练习题难度的加深,逐步提高物理学习的质量。所以,在物理教学过程中,我们要鼓励学生进行专项练习,要鼓励学生将练习中具有相似属性的试题整理在一起进行对比学习,这样不仅能够提高学生的物理复习质量,同时,还能提高学生的解题能力,使学生在自主练习中掌握基本的物理知识,提高能力。
例如,传送带问题的专项练习,我们可以先引导学生从水平传送带入手进行练习,在进入有倾斜角的练习中,一步步深入,这样既符合学生的认知规律,又能提高学生的复习质量。
如,①在水平传送带AB上,AB=5 m,以v=4 m/s匀速运动,小物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2,若将小物体轻轻放于A点,求物体从A点沿传送带到B点所用的时间?
②传送带与水平方向夹37°角,AB长为L=16 m的传送带,以恒定速度v=10 m/s运动,在传送带上端A处无初速释放质量为m=0.5 kg的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,求:当传送带顺时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少?
……
以上两道试题仅是水平传送带和斜传动带中的一道代表试题,也是基础性试题,所以,在复习过程中,我们要随时将相关的练习题进行整理对比,分析题目与题目之间的异同以及考查点,这样不仅能够发挥学生的主动性,而且还能提高学生的复习质量,促使学生在对比中掌握基本的物理知识。
4.自主进行实验操作
实验作为物理教学中的重要组成部分,也是培养学生科学素养、锻炼学生实验操作能力的重要方面。所以,在物理实验复习中,我们不能再像新课教授时一样让学生按照教材步骤进行自主实验,要鼓励学生以小组为单位进行自主实验,自主回忆、讨论实验的原理、实验的步骤等等,这样不仅能够帮助学生复习相关的实验知识,而且还能加强学生的理解,加深印象,进而在提高学生实验能力的同时,也为学生实验素养的培养打下了坚实的基础,进而也有助于学生应对高考。
例如,在复习《测绘小灯泡的伏安特性曲线》实验时,首先明确实验原理,画出相关的电路图,(如图)然后,自主选择对应的实验器材,如,电压表、电流表、小灯泡、开关、滑动变阻器、电源等实验器材进行自主实验,并自主设计实验步骤,即:
①画出电路图(如图),连结实物图。
②测量与记录
移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入自己设计的表格中。
③数据处理
A.标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立直角坐标系。
B.标纸上描出各组数据所对应的点。
C.将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线。
④讨论:.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
.两种接法的适用条件
A.限流式接法适合测量阻值较小的电阻。(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)
B.分式接法适合测量阻值较大的电阻。(一般比滑动变阻器的总电阻要大)
.注意事项
A.电流表外接法:本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法。
B.滑动变阻器应采用分压式接法:本实验要作出U-I图象,要求测出多组包括零在内的电流、电压值,故控制电路必须采用分压式接法。
C.保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处,加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压。
.误差分析
A.由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流,使测得的电流值大于真实值。
B.测量时读数带来误差。
C.在坐标纸上描点、作图带来误差。
这样的实验复习过程,不仅能够提高学生的实验能力,帮助学生掌握基本的物理知识,而且还能提高学生的知识应用能力,同时也有助于物理复习效率的提高。
5.自主进行试卷讲评
试卷讲评课是复习环节最常见的课型,也是巩固学生基础知识、明确自己需要改进地方的重要环节。但是,在应试教育思想的影响下,为了能够在有限的时间里教给学生更多的知识点,也为了让学生做更多的新题,所以,试卷讲评课基本上都是教师一人在讲,学生的工作就是订正答案,这样的过程既不利于习题练习效率的提高,也不利于学生解题能力的锻炼,更不利于复习效率的提高。因此,在新课程改革下,我们要鼓励学生自主进行试卷讲评,要鼓励学生在小组内讨论试题的考查点以及存在的问题等等,进而,逐步实现“改正一道错题胜过一道新题”的效果。
例如:关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中折成直线,安培力的大小一定变为原来的一半