高中物理实验辅导

高中物理-白涛物理责任教育1高中物理解题方法指导物理题解常用的两种方法：分析法的特点是从待求量出发，追寻待求量公式中每一个量的表达式，(当然结合题目所给的已知量追寻)，直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”，是一种很好的方法应当熟练掌握。综合法，就是“集零为整”的思维方法，它是将各个局部（简单的部分）的关系明确以后，将各局部综合在一起，以得整体的解决。综合法的特点是从已知量入手，将各已知量联系到的量（据题目所给条件寻找）综合在一起。实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的，分析的目的是综合，综合应以分析为基础，二者相辅相成。正确解答物理题应遵循一定的步骤第一步：看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白?不可能都不明白，不懂之处是哪？哪个关键之处不懂？这就要集中思考“难点”，注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯：不懂题，就不要动手解题。若习题涉及的现象复杂，对象很多，须用的规律较多，关系复杂且隐蔽，这时就应当将习题“化整为零”，将习题化成几个过程，就每一过程进行分析。第二步：在看懂题的基础上，就每一过程写出该过程应遵循的规律，而后对各个过程组成的方程组求解。第三步：对习题的答案进行讨论．讨论不仅可以检验答案是否合理，还能使读者获得进一步的认识，扩大知识面。一、静力学问题解题的思路和方法1.确定研究对象：并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换，一种情况是换为另一物体，一种情况是包括原“对象”只是扩大范围，将另一物体包括进来。2.分析“对象”受到的外力，而且分析“原始力”，不要边分析，边处理力。以受力图表示。3.根据情况处理力，或用平行四边形法则，或用三角形法则，或用正交分解法则，提高力合成、分解的目的性，减少盲目性。4.对于平衡问题，应用平衡条件∑F＝0，∑M＝0，列方程求解，而后讨论。5.对于平衡态变化时，各力变化问题，可采用解析法或图解法进行研究。静力学习题可以分为三类：①力的合成和分解规律的运用。②共点力的平衡及变化。③固定转动轴的物体平衡及变化。认识物体的平衡及平衡条件对于质点而言，若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动，即加速度为零，则称为平衡，欲使质点平衡须有∑F＝0。若将各力正交分解则有：∑FX＝0，∑FY＝0。对于刚体而言，平衡意味着，没有平动加速度即＝0，也没有转动加速度即＝0（静高中物理-白涛物理责任教育2止或匀逮转动），此时应有：∑F＝0，∑M＝0。这里应该指出的是物体在三个力（非平行力）作用下平衡时，据∑F＝0可以引伸得出以下结论：①三个力必共点。②这三个力矢量组成封闭三角形。③任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。对物体受力的分析及步骤（一）、受力分析要点：1、明确研究对象2、分析物体或结点受力的个数和方向，如果是连结体或重叠体，则用“隔离法”3、作图时力较大的力线亦相应长些4、每个力标出相应的符号（有力必有名），用英文字母表示5、物体或结点：解法。受四力以上：用正交分成法或正交分解法。受三个力作用：力的合6、用正交分解法解题列动力学方程①受力平衡时0F0FYX②受力不平衡时ymaxFXXmaF＝＝7、一些物体的受力特征：均可传。杆或弹簧：拉力、压力（张力）不能传压力。绳或橡筋：不能受拉力8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上，两侧绳子受力大小相等，当三段以上绳子在交点打结时，各段绳受力大小一般不相等。（二）、受力分析步骤：1、判断物体的个数并作图：①重力；②接触力（弹力和摩擦力）；③场力（电场力、磁场力）2、判断力的方向：①根据力的性质和产生的原因去判；②根据物体的运动状态去判；a由牛顿第三定律去判；b由牛顿第二定律去判（有加速度的方向物体必受力）。二、运动学解题的基本方法、步骤运动学的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本规律是我们解题的依据，是我们认识问题、分析问题、寻求解题途径的武器。只有深刻理解概念、规律才能灵活地求解各种问题，但解题又是深刻理解概念、规律的必需环节。高中物理-白涛物理责任教育3根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为（1）审题。弄清题意，画草图，明确已知量，未知量，待求量。（2）明确研究对象。选择参考系、坐标系。（3）分析有关的时间、位移、初末速度，加速度等。（4）应用运动规律、几何关系等建立解题方程。（5）解方程。三、动力学解题的基本方法我们用动力学的基本概念和基本规律分析求解动力学习题．由于动力学规律较复杂，我们根据不同的动力学规律把习题分类求解。1、应用牛顿定律求解的问题，这种问题有两种基本类型：（1）已知物体受力求物体运动情况，（2）已知物体运动情况求物体受力．这两种基本问题的综合题很多。从研究对象看，有单个物体也有多个物体。（1）解题基本方法根据牛顿定律maF＝合解答习题的基本方法是①根据题意选定研究对象，确定m。②分析物体受力情况，画受力图，确定合F。③分析物体运动情况，确定a。④根据牛顿定律、力的概念、规律、运动学公式等建立解题方程。⑤解方程。⑥验算，讨论。以上①、②、③是解题的基础，它们常常是相互联系的，不能截然分开。应用动能定理求解的问题动能定理公式为k1k2EEW－＝合，根据动能定理可求功、力、位移、动能、速度大小、质量等。应用动能定理解题的基本方法是·①选定研究的物体和物体的一段位移以明确m、s。②分析物体受力，结合位移以明确总W。③分析物体初末速度大小以明确初末动能。然后是根据动能定理等列方程，解方程，验算讨论。（例题）如图4—5所示，木板质量千克10m1，长3米。物体质量千克＝2m2。物体与木板间摩擦系数05.01＝，木板与水平地面间摩擦系数1.02＝，开始时，物体在图4-5Fm2m1高中物理-白涛物理责任教育4木板右端，都处于静止状态。现用33F＝牛的水平恒力拉木板，物体将在木板上滑动，问经过2秒后（1）力F作功多少？（2）物体动能多大？（10g＝米/秒2）应用动量定理求解的问题从动量定理12PPI－＝合知，这定理能求冲量、力、时间、动量、速度、质量等。动量定理解题的基本方法是①选定研究的物体和一段过程以明确m、t。②分析物体受力以明确冲量。⑧分析物体初、末速度以明确初、末动量。然后是根据动量定理等建立方程，解方程，验算讨论。【例题8】质量为10千克的重锤从3.2米高处自由下落打击工件，重锤打击工件后跳起0.2米，打击时间为0.01秒。求重锤对工件的平均打击力。应用机械能守恒定律求解的问题机械能守恒定律公式是p2k2p1k1EEEE＋＝＋知，可以用来求动能、速度大小、质量、势能、高度，位移等。应用机械能守恒定律的基本方法是①选定研究的系统和一段位移。②分析系统所受外力、内力及它们作功的情况以判定系统机械能是否守恒。③分析系统中物体初末态位置、速度大小以确定初末态的机械。然后根据机械能守恒定律等列方程，解方程，验算讨论。四、电场解题的基本方法本章的主要问题是电场性质的描述和电场对电荷的作用，解题时必须搞清描述电场性质的几个物理量和研究电场的各个规律。1、如何分析电场中的场强、电势、电场力和电势能（1）先分析所研究的电场是由那些场电荷形成的电场。（2）搞清电场中各物理量的符号的含义。（3）正确运用叠加原理(是矢量和还是标量和)。下面简述各量符号的含义：①电量的正负只表示电性的不同，而不表示电量的大小。②电场强度和电场力是矢量，应用库仑定律和场强公式时，不要代入电量的符号，通过运算求出大小，方向应另行判定。（在空间各点场强和电场力的方向不能简单用‘＋’、‘－’来表示。）高中物理-白涛物理责任教育5③电势和电势能都是标量，正负表示大小．用qU＝进行计算时，可以把它们的符号代入，如U为正，q为负，则也为负．如U1U20，q为负，则021。④电场力做功的正负与电荷电势能的增减相对应，WAB为正（即电场力做正功）时，电荷的电势能减小，BA；WAB为负时，电荷的电势能增加BA。所以，应用BABAABUUqW－）＝－（＝时可以代人各量的符号，来判定电场力做功的正负。当然也可以用）－（BAUUq求功的大小，再由电场力与运动方向来判定功的正负。但前者可直接求比较简便。2、如何分析电场中电荷的平衡和运动电荷在电场中的平衡与运动是综合电场；川力学的有关知识习·能解决的综合性问题，对加深有关概念、规律的理解，提高分析，综合问题的能力有很大的作用。这类问题的分析方法与力学的分析方法相同，解题步骤如下：(1)确定研究对象(某个带电体)。(2)分析带电体所受的外力。(3)根据题意分析物理过程，应注意讨论各种情况，分析题中的隐含条件，这是解题的关键。(4)根据物理过程，已知和所求的物理量，选择恰当的力学规律求解。(5)对所得结果进行讨论。【例题4】如图7—3所示，如果H31(氚核)和He24(氦核)垂直电场强度方向进入同—偏转电场，求在下述情况时，它们的横向位移大小的比。（1）以相同的初速度进入，（2）以相同的初动能进入；（3）以相同的初动量进入；（4）先经过同一加速电场以后再进入。分析和解带电粒子在电场中所受电场力远远大于所受的重力，所以重力可以忽略。带电粒子在偏转电场受到电场力的作用，做类似于平抛的运动，在原速度方向作匀速运动，在横向作初速为零的匀加速运动。利用牛顿第二定律和匀加速运动公式可得202)mqE21at21yvl（＝＝V0高中物理-白涛物理责任教育6（1）以相同的初速度v0进入电场，因E、l、v0都相同，所以mqy323241＝HeHeHHeHHmqmqyy（2）以相同的初动能Ek0进入电场，因为E、l、mv2都相同，所以qy21eHHeHqqyyH（3）以相同的初动量p0进入电场，因为E、l、mv0都相同，由qmmvqEmlvlmqEy202202)(221834231HeHHHeHHmqmqyy（4）先经过同一加速电场加速后进入电场，在加速电场加速后，粒子的动能12021qUmv（U1为加速电压）由12122024421UElqUqElvlmqEy因E、l、U1是相同的，y的大小与粒子质量、电量无关，所以：11eHHyy注意在求横向位移y的比值时，应先求出y的表达式，由题设条件，找出y与粒子的质量m、电量q的比例关系，再列出比式求解，这是求比值的一般方法。3、如何分析有关平行板电容器的问题在分析这类问题时应当注意（1）平行板电容器在直流电路中是断路，它两板间的电压与它相并联的用电器（或支路）的电压相同。（2）如将电容器与电源相接、开关闭合时，改变两板距离或两板正对面积时，两板电正不变，极板的带电量发生变化。如开关断开后，再改变两极距离或两板正对面积时，两极带电量不变，电压将相应改变。（3）平行板电容器内是匀强电场，可由dUE求两板间的电场强度，从而进—步讨论，两极板问电荷的叫平衡和运。4、利用电力线和等势面的特性分析场强和电势电力线和等势面可以形象的描述场强和电势。电荷周围所画的电力线数正比于电荷所带电量。电力线的疏密，方向表示电场强度的大小和方向，顺电力线电势降低，等势面垂直电高中物理-白涛物理责任教育7力线等……可以帮助我们去分析场强和电势【例题】有一球形不带电的空腔导体，将一个负电荷—Q放入空腔中，如图所示。问：（1）由于静电感应，空腔导体内、外壁各带什么电？空腔内、导体内、导体外的电场强度，电势的大小有何特点，电场强度的方向如何？（2）如将空腔导体内壁接地；空腔导体内外壁各带什么电?空腔内、导体内、导体外的场强，电势有何变比？（3）去掉接地线，再将场电荷－Q拿走远离空腔导体后，空腔导体内、外壁各带什么电？空腔内、导体内、导体外部的场强、电势又有什么变化？分析和解本题利用电力线进行分析比较清楚（1）把负电荷放人空腔中，负电荷周围将产生电场，（画出电力线其方向是指向负电荷）自由电子由低电势到高电势(电子逆电力线运动)发生静电感应，使导体内壁带有电量为Q的正电荷，导体外壁带有电量为Q的负电荷，如图7所示。空腔导体里外电力线数一样多（因电力线数正比于电量）空胶外电力线指