高中物理常用物理思想与方法
高中物理思想方法总结
高中物理思想方法总结1.微元法与极限法它本是高等数学中的知识领域问题,但在高中物理中只是思想方法领域的问题。
在高中也根本不可能把具体知识体系教给学生,但作为思想方法,它的地位反而更高。
虽然对问题的分析都是定性的,却反应了思维的质量和深度。
在处理匀变速直线运动的位移、瞬时速度,曲线运动速度方向、万有引力由“质点”向“大的物体”过渡、变力做功,等等,要大力向学生渲染这种思想方法。
2.隔离法除前面提到的对物体系统进行隔离的例子,还有对问题的过程或问题性质进行隔离的思想方法问题。
例如我们把电源隔离成无阻理想电源和电阻串联的两部分;把碰撞问题分隔成纯粹碰撞阶段和纯粹运动阶段──很多教师说“碰撞瞬间完成,还没来得及运动,忽略其位移”,其实这话不严密:不是没位移,而是把位移成分(哪怕很微小的位移)在运动阶段中体现了。
再如,在讨论卫星运行中的变轨问题时,往往分隔成变速、变轨,再变速、稳定在另一轨道等等几个理想段,实际中这些过程并不是界限分明分阶段进行的,而是交融在一起、伴随在一起的。
隔离法的运用,不是忽略了什么,也不是允许了什么误差,而是思维的一种方法与技巧。
运用这种方法,研究的结果是精确的。
3.忽略次要因素思想很多学生在讨论问题时,有两个误区:一是看问题不全面,类似的如电路中的功率等于电压与电流二者的积,电压增大为原来二倍时,有的学生就说功率就变为原来二倍;二是不知道多个因素影响中,需要忽略无穷小的和次要的因素。
例如随温度的增加导体的电阻究竟增加还是减小?再如在研究光学的成像时不用考虑色散、在研究干涉问题时不考虑衍射影响、在研究声速时不考虑温度影响等。
对此,应该让学生归纳出理性化的思绪:第一,精确度方面。
例如,研究铁球的自由落体运动,不做精确测量时,不考虑空气阻力。
但要进行精确研究,即便下落的是铁球,也要考虑空气阻力。
第二,在关注点方面。
例如还是铁球下落,看你关注的是什么。
如果你关注的是空气阻力影响,就不能忽略空气阻力。
更高更妙的高中物理思想与方法pdf
更高更妙的高中物理思想与方法pdf《更高更妙的高中物理思想与方法》是一本非常优秀的高中物理教材,它不仅充分展示了高中物理知识和思想的内在联系和逻辑性,而且充分体现了现代学科交叉和前沿性的特征。
以下是这本书中涉及到的一些重要的物理思想和方法:一、矢量分析矢量分析是高中物理中非常重要的一部分。
通过矢量分析,可以将物理量表示成矢量的形式,进而方便地进行运算和推导。
在本书中,作者采用了较为简洁而又实用的向量符号表示法,使读者能够更加清晰地理解和掌握矢量分析的基本概念和运算方法。
二、微积分思想微积分在物理学中具有非常广泛的应用。
本书中提到了许多和微积分相关的物理概念和方法,如曲线的切线和法线、导数和微分、积分和面积等。
通过学习这些概念和方法,读者可以更加深入地掌握物理学中的数学思想,同时也能更好地理解物理现象和规律。
三、场的概念在物理学中,场是描述物质相互作用的一种基本概念。
本书中介绍了电场、磁场和重力场等不同类型的场,并详细讨论了它们的特性和作用。
通过对场的研究,在很多领域中可以更好地解释和预测物质的运动和行为。
四、相对论相对论是物理学中的重要分支之一,它提出了一系列新颖并且具有挑战性的概念和方法。
本书中详细介绍了相对论的基本思想和公式,并通过许多实例和应用来说明其重要性和实用价值。
通过学习相对论,读者不仅可以更好地理解物理学中的相对性原理,而且也能更好地把握现代物理学中的前沿领域。
五、量子力学量子力学是现代物理学中的又一个重要分支,它提出了一些与经典物理学不同的概念和方法。
本书中介绍了量子力学中的一些基本概念,如波粒二象性、不确定性原理、量子隧穿效应等,并通过许多实例和应用来说明其重要性和实用价值。
通过学习量子力学,读者可以更深入地了解物理学中的概率性和不确定性,同时也能更好地把握现代物理学中的前沿领域。
总之,本书介绍的物理思想和方法非常广泛,覆盖了物理学中的许多领域和热点,同时也展示了物理学中的内在联系和逻辑性。
高中物理学习思想、方法:物理基本概念和基本规律
物理基本概念和基本规律1.机械运动,参考系,质点用来代替物体的只有质量、没有形状和大小的点,它是一个理想化地模型2.位移和路程位移是描述质点位置改变的物理量,是矢量,是初位置指向末位置的有向线段。
路程是标量,是物体实际运动的轨迹长度。
3.匀速直线运动,速度,速率。
位移公式s=vt,s-t图,v-t图匀速直线运动的,s-t图是过原点的一条倾斜直线。
斜率为物体速度。
匀速直线运动的v-t图是平行于时间横轴的直线。
速度是位移与时间的比值,是矢量。
速率是路程与时间的比值,是标量。
4。
变速直线运动,平均速度,瞬时速度(简称速度)平均速度是描述物体在一定时间内运动快慢的物理量。
大小为位移与时间的比值,粗略反映了物理运动的快慢。
瞬时速度是描述物体在某一时刻运动快慢的物理量。
与某一时刻相对应,精确的反映了物体运动的快慢。
5.匀变速直线运动:加速度定义式为a=vt-v0/t 加速度表明速度变化快慢的物理量,是矢量。
加速度大,只表示速度变化快,不表示速度变化大,也不表示速度大。
上述表达式仅是加速度的定义式,并不是决定式,物体的加速度由物体的质量和物体本身受的合外力共同决定,即牛顿第二定律F=ma.速度公式:vt=v0+at位移公式s=v0t+1/2at2 位移与速度公式: vt2-vo2=2as, v-t 图:是过原点的倾斜的直线,直线的斜率是物体的加速度。
6.运动的的合成和分解合运动与分运动的关系,等时性和独立性。
运动的合成:加速度,速度,位移都是矢量,遵守平行四边形定则。
(注不要求掌握相对速度)小船渡河时若V船> V水船头垂直河岸时,过河时间最小;航向(合速度)垂直河岸时,过河的位移最小。
若V船< V水船头垂直河岸时,过河时间最小;只有当V船⊥ V合时,过河的位移最小。
7.曲线运动中质点的速度沿轨道的切线方向,且必具有加速度。
曲线运动的质点的速度方向沿轨道的切线的方向,曲线运动的速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动一定是变速运动,一定具有加速度。
高中物理思想方法总结
高中物理思想方法总结引导语:物理是一门很多学生都掌握不好的学科,其实学好物理是非常需要方法的,接下来是为你带来收集的高中物理思想方法总结,欢迎阅读!1.微元法与极限法它本是高等数学中的知识领域问题,但在高中物理中只是思想方法领域的问题。
在高中也根本不可能把具体知识体系教给学生,但作为思想方法,它的地位反而更高。
虽然对问题的分析都是定性的,却反应了思维的质量和深度。
在处理匀变速直线运动的位移、瞬时速度,曲线运动速度方向、万有引力由“质点”向“大的物体”过渡、变力做功,等等,要大力向学生渲染这种思想方法。
2.隔离法除前面提到的对物体系统进行隔离的例子,还有对问题的过程或问题性质进行隔离的思想方法问题。
例如我们把电源隔离成无阻理想电源和电阻串联的两部分;把碰撞问题分隔成纯粹碰撞阶段和纯粹运动阶段──很多教师说“碰撞瞬间完成,还没来得及运动,忽略其位移”,其实这话不严密:不是没位移,而是把位移成分(哪怕很微小的位移)在运动阶段中体现了。
再如,在讨论卫星运行中的变轨问题时,往往分隔成变速、变轨,再变速、稳定在另一轨道等等几个理想段,实际中这些过程并不是界限分明分阶段进行的,而是交融在一起、伴随在一起的。
隔离法的运用,不是忽略了什么,也不是允许了什么误差,而是思维的一种方法与技巧。
运用这种方法,研究的结果是精确的。
3.忽略次要因素思想很多学生在讨论问题时,有两个误区:一是看问题不全面,类似的如电路中的功率等于电压与电流二者的积,电压增大为原来二倍时,有的学生就说功率就变为原来二倍;二是不知道多个因素影响中,需要忽略无穷小的和次要的因素。
例如随温度的增加导体的电阻究竟增加还是减小?再如在研究光学的成像时不用考虑色散、在研究干涉问题时不考虑衍射影响、在研究声速时不考虑温度影响等。
对此,应该让学生归纳出理性化的思绪:第一,精确度方面。
例如,研究铁球的自由落体运动,不做精确测量时,不考虑空气阻力。
但要进行精确研究,即便下落的是铁球,也要考虑空气阻力。
高中物理学习思想、方法:常用思想方法
常用思想方法
1、正交分解
2、三种解决问题的思路
3、整体法隔离法-研究对象的确定
4、理想化方法
5、等效替代
6、独立作用原理
7、叠加原理
8、图象法
9、分析法综合法
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H的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。
10、反证法
11、递推法
12、放大法。
高中物理思想方法总结
高中物理思想方法总结高中物理思想方法总结高中物理作为一门自然科学学科,主要研究物质的运动、力、能量等基本规律。
在学习高中物理的过程中,要掌握一定的思想方法,以提高学习效果。
以下是我对高中物理思想方法的总结。
首先,物理学习的基本思想方法是观察法。
物理现象和实验现象是物理学研究的基础,学生要通过观察实验现象,提炼出规律和原理。
观察法要求学生全面、准确地观察实验现象,尽可能收集到更多的信息,并通过观察实验现象的变化来找出规律和原理。
其次,物理学习的思想方法是实验法。
物理学研究的基本手段是实验,学生要通过实验来验证和探究物理规律。
实验法要求学生有观察、精确测量、记录实验数据的能力,并能够分析、总结实验结果,从而得出正确的结论。
实验法还要求学生在实验中发现问题,解决问题,提高实验能力。
再次,物理学习的思想方法是抽象概括法。
物理学研究的对象是客观存在的物理现象,需要将其抽象为概念和定律。
学生要根据实际物理现象,提炼出相应的概念和定律,形成物理学的体系。
抽象概括法要求学生对物理现象有深刻的认识和理解,并具备归纳、概括的能力,从具体到抽象,从实验事实中找到规律和原理。
最后,物理学习的思想方法是逻辑推理法。
物理学研究的过程是一个不断推理的过程,学生要通过逻辑推理来分析、解决物理问题。
逻辑推理法要求学生善于运用严密的逻辑思维,根据已有的物理原理,推导和演绎出新的结论。
逻辑推理法要求学生具备处理信息、区分主次、抓住重点的能力,能够从不同角度思考问题,形成合理的思维链条。
总之,高中物理学习的思想方法是观察法、实验法、抽象概括法和逻辑推理法的有机结合。
学生要通过观察实验现象,学会发现物理规律;通过实验验证和探究物理规律;通过抽象概括将物理现象抽象成概念和定律;通过逻辑推理分析和解决物理问题。
只有灵活运用这些思维方法,才能加深对物理规律的理解,提高物理学习能力。
高中物理-高中物理思想方法
思想方法1 极限思维法1.极限思维法:如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的,那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思维方法.极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v =Δx Δt 中,当Δt →0时,v 是瞬时速度.(2)公式a =Δv Δt 中,当Δt →0时,a 是瞬时加速度.思想方法2 巧解匀变速直线运动问题的六种方法运动学问题的求解一般有多种方法,除直接应用公式外,还有如下方法:1.平均速度法定义式v -=x t 对任何性质的运动都适用,而v -=12(v 0+v )适用于匀变速直线运动.2.中间时刻速度法利用“任一时间t ,中间时刻的瞬时速度等于这段时间t 内的平均速度”,即v t2=v-,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度.3.比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解.4.逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法,一般用于末态已知的情况.5.图象法应用v-t图象,可以使比较复杂的问题变得形象、直观和简单,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速得出答案.6.推论法在匀变速直线运动中,两个连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即Δx=x n+1-x n=aT2,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用Δx=aT2求解.数学技巧1物理中的函数图象1.问题概述物理图象是借助数形结合,将物体运动的函数关系与几何图线相结合,来描述两个物理量之间的依存关系,是近几年高考物理试卷中考查的热点问题之一.2.表现形式根据物理情景从同一角度或从不同角度设计物理图象,让学生判断哪些图象能正确描述物理情景.3.处理方法分析物理情景及所给图象,根据相应的物理原理写出数学表达式,最后根据数学表达式选出正确答案,或根据所给选项图象确定其运动性质是否符合题意.思想方法3临界条件在摩擦力突变问题中的应用1.问题特征当物体受力或运动发生变化时,摩擦力常发生突变,摩擦力的突变,又会导致物体的受力情况和运动性质的突变,其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性,对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点.2.常见类型(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力.思想方法4动态平衡问题的分析方法1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”.3.分析方法(1)解析法①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式.②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况.(2)图解法①根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化.②确定未知量大小、方向的变化.。
高中物理复习:解答物理问题的10种思想方法
高中物理复习:解答物理问题的10种思想方法专题概述现如今,高考物理愈来愈注重考查考生的能力和科学素养,其命题愈加明显地渗透着对物理思想、物理方法的考查.在平时的复习备考过程中,物理习题浩如烟海,千变万化,我们若能掌握一些基本的解题思想,就如同在开启各式各样的“锁”时,找到了一把“多功能的钥匙”.思想方法1:整体法、隔离法1.整体法和隔离法的选用原则(1)如果动力学系统各部分运动状态相同,求解整体的物理量优先考虑整体法;如果要求解系统各部分的相互作用力,再用隔离法.(2)如果系统内部各部分运动状态不同,一般选用隔离法.2.在比较综合的问题中往往两种方法交叉运用,相辅相成,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体问题具体分析,灵活运用.如图所示,质量均为m 的斜面体A 、B 叠放在水平地面上,A 、B 间接触面光滑,用一与斜面平行的推力F 作用在B 上,B 沿斜面匀速上升,A 始终静止.若A 的斜面倾角为θ,下列说法正确的是( )A .F =mg tan θB .A 、B 间的作用力为mg cos θC .地面对A 的支持力大小为2mgD .地面对A 的摩擦力大小为F解析:B 以B 为研究对象,在沿斜面方向、垂直于斜面方向根据平衡条件求得F =mg sin θ,支持力N =mg cos θ,故A 错误,B 正确;以整体为研究对象,根据平衡条件可得地面对A 的支持力大小为F N =2mg -F sin θ,地面对A 的摩擦力大小为f =F cos θ,故C 、D 错误.思想方法2:估算与近似计算1.物理估算题,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对所求物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的、合理的推算.物理估算是一种重要的方法,有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法便捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确计算.在这些情况下,估算就很实用.2.估算时经常用到的近似数学关系(1)角度θ很小时,弦长近似等于弧长.(2)θ很小时,sin θ≈θ,tan θ≈θ,cos θ≈1.(3)a ≫b 时,a +b ≈a ,1a +1b ≈1b. 3.估算时经常用到的一些物理常识数据解题所需数据,通常可从日常生活、生产实际、熟知的基本常数、常用关系等方面获取,如成人体重约600 N ,汽车速度约10~20 m/s ,重力加速度约为10 m/s 2……引体向上是中学生体育测试的项目之一,引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟.若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上,该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )A .5 WB .20 WC .100 WD .400 W解析:C 学生体重约为50 kg ,每次引体向上上升的高度约为0.5 m ,引体向上一次克服重力做功为W =mgh =50×10×0.5 J =250 J ,全过程克服重力做功的平均功率为P =nW t=12×250 J 30 s=100 W ,故C 正确,A 、B 、D 错误. 思想方法3:控制变量法在比较复杂的物理问题中,某一物理量的变化可能与多个变量均有关,定性分析或定量确定因变量与自变量的关系时,常常需要用到控制变量法,即先保持其中一个量不变,研究因变量与另外一个变量的关系,如研究加速度与质量和合外力的关系时,先保持物体的质量不变,研究加速度与合外力的关系,再保持合外力不变,研究加速度与物体质量的关系,最终通过数学分析,得到加速度与质量和合外力的关系.如果有三个或三个以上的自变量,需要控制不变的量,做到变量每次只能有一个.在研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些因素有关的实验中,得到的实验数据记录在下面的表格中(水的密度为ρ0=1.0×103 kg/m 3). 次序固体颗粒的半径 r /(×10-3 m) 固体颗粒的密度 ρ/(×103 kg ·m -3) 匀速下沉的速度 v /(m ·s -1) 10.50 2.0 0.55 21.002.0 2.20 31.502.0 4.95 40.50 3.0 1.10 51.00 3.0 4.40 60.50 4.0 1.65 7 1.00 4.0 6.60 颗粒的半径r 的关系:v 与________(填“r ”或“r 2”)成正比.(2)根据以上1、4、6组实验数据,可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v 与水的密度ρ0、固体的密度ρ的关系:v 与________(填“ρ”或“ρ-ρ0”)成正比.(3)综合以上实验数据,推导球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式v =________,比例系数可用k 表示.解析:(1)由控制变量法容易得出,当ρ一定时,从表格中1、2、3组数据可以得出结论:v ∝r 2.(2)观察表格中的1、4、6组数据,当r 一定时,v 和ρ的关系难以立即判断,因此需要换个角度考虑.当r 一定时,在每个ρ值后都减去1.0×103 kg/m 3(即水的密度),得到的数值与v 成正比,即v ∝(ρ-ρ0).(3)综合以上实验数据,可推导出球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式:v =kr 2(ρ-ρ0),k 为比例系数.答案:(1)r 2 (2)ρ-ρ0 (3)k (ρ-ρ0)r 2思想方法4:对称思想对称是一种美,只要对称,必有相等的某些量存在.对称法是从对称的角度研究、处理物理问题的一种思维方法,时间和空间上的对称,表明物理规律在某种变换下具有不变的性质.用这种思维方法来处理问题可以开拓思路,使复杂问题的求解变得简捷.高中物理中的对称主要有受力对称和运动对称.电场中等量电荷产生的电场具有对称性,带电粒子在匀强有界磁场中的运动轨迹具有对称性,简谐运动和波在时间和空间上具有对称性,光路具有对称性……解题时,要充分利用这些特点.如图所示,挂钩连接三根长度均为L 的轻绳,三根轻绳的另一端与一质量为m 、直径为1.2L 的水平圆环相连,连接点将圆环三等分,在轻绳拉力作用下圆环以加速度a =12g 匀加速上升,已知重力加速度为g ,则每根轻绳上的拉力大小为( )A.512mg B .59mg C.58mg D .56mg 解析:C 设每根轻绳与竖直方向的夹角为θ,由几何关系可知sin θ=0.6,则cos θ=0.8;对圆环进行受力分析,由牛顿第二定律有3T cos θ-mg =ma ,解得T =58mg ,故选C. 思想方法5:分解思想有些物理问题的运动过程、情景较为复杂,在运用一些物理规律或公式不奏效的情况下,将物理过程按照事物发展的顺序分成几段熟悉的子过程来分析,或者将复杂的运动分解成几个简单或特殊的分运动(如匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动等)来考虑,往往能事半功倍.某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球.忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的( )A .时刻相同,地点相同B .时刻相同,地点不同C .时刻不同,地点相同D .时刻不同,地点不同解析:B 弹射管沿光滑竖直轨道自由下落,向下的加速度大小为g ,且下落时保持水平,故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同,即两只小球同时落地;又两只小球先后弹出且水平分速度相等,故两只小球在空中运动的时间不同,则运动的水平位移不同,落地点不同,选项B 正确.思想方法6:数形结合的思想数形结合的思想,就是把物体的空间形式和数量关系结合起来进行考查,通过“数”与“形”之间的对应和转化来解决问题的思想,其实质是把抽象的数学语言、数量关系与直观的图形结合起来,把抽象思维和形象思维结合起来.数形结合的思想,一方面可以以“形”助“数”,实现抽象概念与具体形象的联系与转化,化抽象为直观,化难为易;另一方面可以以“数”解“形”,可以由数入手,将有些涉及图形的问题转化为数量关系来研究,对图形做精细的分析,从而使人们对直观图形有更精确、理性的理解.一弹簧秤的秤盘质量为m 1,盘内放一质量为m 2的物体,弹簧质量不计,其劲度系数为k ,系统处于静止状态,如图所示.t 0时刻给物体施加一个竖直向上的力F ,使物体从静止开始向上做加速度为a 的匀加速直线运动,经2 s 物体与秤盘脱离,用F N 表示物体与秤盘间的相互作用力的大小,已知重力加速度大小为g ,则下列F 和F N 随时间变化的关系图像正确的是( )解析:C 对秤盘和物体整体分析,系统处于静止状态时,弹簧形变量为x 0,利用牛顿第二定律得,kx 0=(m 1+m 2)g ,F +kx -(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a ,又x =x 0-12a (t -t 0)2,解上述两式得F =(m 1+m 2)a +12ka (t -t 0)2,所以选项A 、B 错误;以物体为研究对象,物体静止时,F N =m 2g ,运动后对秤盘受力分析,利用牛顿第二定律得kx -m 1g -F N =m 1a ,F N =m 2g -m 1a -12ka (t -t 0)2,所以选项C 正确,D 错误. 思想方法7:特殊值法与极限法在中学物理问题中,有一类问题具有这样的特点,如果从题中给出的条件出发,需经过较复杂的计算才能得到结果的一般形式,并且条件似乎不足,使得结果难以确定,这时我们可以尝试采用极限思维的方法,将其变化过程引向极端的情况,就能把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来,从而有助于结论的迅速取得.对于某些具有复杂运算的题目,还可以通过特殊值验证的方法排除错误选项,提高效率.图示为一个内、外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ.取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上任意点P 到O 点的距离为x ,P 点电场强度的大小为E .下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,E 的合理表达式应为( )A .E =2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2+R 21-R 2x 2+R 22x B .E =2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+R 21-1x 2+R 22x C .E =2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2+R 21+R 2x 2+R 22x D .E =2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+R 21+1x 2+R 22x 解析:B 当R 1=0时,带电圆环演变为带电圆面,则中心轴线上任意一点的电场强度的大小E 不可能小于0,而A 项中,E <0,故A 错误;当x →∞时E →0,而C 项中E =2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎫ R 21x 2x 2+R 21+ R 22x 2x 2+R 22=2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ 11x 2+1R 21+ 11x 2+1R 22,x →∞时,E →2πk σ(R 1+R 2),同理可知D 项中x →∞时,E →4πk σ,故C 、D 错误;所以正确选项只能为B.思想方法8:等效思想1.等效法是科学研究中重要的思维方法之一,所谓等效法就是在保证某方面效果相同的前提下,用熟悉和简单的物理对象、过程、现象替代实际上陌生和复杂的物理对象、过程、现象的方法.例如:合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻等.利用等效法不但能将问题、过程由繁变简、由难变易,由具体到抽象,而且能启迪思维,增长智慧,从而提高能力.2.运用等效法解决实际问题时,常见的有:过程等效、概念等效、条件等效、电器元件等效、电路等效、长度等效、场等效等.在运用等效法时,一定要注意必须是在效果相同的前提下,讨论两个不同的物理过程或物理现象的等效及物理意义.若在运用等效法解决问题时,不抓住效果相同这个条件,就会得出错误的结论.近年来,含有等效法思维方式的试题在高考中频频出现,主要考查物理模型等效、过程等效、条件等效、电路等效等.如图所示,在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中,固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD ,圆弧的圆心为O ,竖直半径OD =R ,B 点和地面上A 点的连线与地面成θ=37°角,AB =R .一质量为m 、电荷量为q 的小球(可视为质点)从地面上A 点以某一初速度沿AB 方向做直线运动,恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD 中,到达管中某处C (图中未标出)时恰好与管道间无作用力.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度大小为g .求:(1)匀强电场的场强大小E 和小球到达C 处时的速度大小v ;(2)小球的初速度大小v 0以及到达D 处时的速度大小v D .解析:(1)小球做直线运动时的受力情况如图甲所示,小球带正电,则qE =mg tan θ,得E =4mg 3q, 小球到达C 处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力,如图乙所示,OC ∥AB ,则mg sin θ=m v 2R得v = 53gR . (2)小球“恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD ”,说明AB ⊥OB小球从A 点运动到C 点的过程,根据动能定理有-mg sin θ·2R =12m v 2-12m v 20得v 0=253gR , 小球从C 处运动到D 处的过程,根据动能定理有mg sin θ(R -R sin θ)=12m v 2D -12m v 2, 得v D =3gR .答案:(1)4mg 3q 53gR (2) 253gR 3gR思想方法9:微元累积法高中物理中有很多复杂模型不能直接用已有知识和方法解决,可以在对问题做整体的考察后,选取该问题过程中的某一微小单元进行分析,通过对微元的物理分析和描述,找出该微元所具有的物理性质和运动变化规律,从而获得解决该物理问题整体的方法.比如,物体做变加速运动时,若从整体着手研究,则难以在高中物理层面展开,不过当我们用过程微元法,把物体的运动过程按其经历的位移或时间等分为多个小量,将每个微元过程近似为高中物理知识所能处理的过程,在得出每个微元过程的相关结果后,再进行数学求和,这样就能得到物体复杂运动过程的规律.再比如研究对象难以选择的情形,可以把实体模型等分为很多很多的等份,变成一个理想化模型,如刚体可以等分成无数个质点、带电体可以等分成很多点电荷来研究,先研究其中一份,再研究个体与整体的关系,运用物理规律,辅以数学方法求解,由此求出整体受力或运动情况,在中学阶段比较常见的有流体或类似流体问题、链条类的连续体模型等.如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B =0.5 T .在匀强磁场区域内,同一水平面内有一对足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距L =1 m ,电阻可忽略不计.质量均为m =1 kg 、电阻均为R =2.5 Ω的金属导体棒MN 和PQ 垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好.先将PQ 暂时锁定,金属棒MN 在垂直于棒的拉力F 作用下,由静止开始以加速度a =0.4 m/s 2向右做匀加速直线运动,5 s 后保持拉力F 的功率不变,直到棒以最大速度v m 做匀速直线运动.(1)求棒MN 的最大速度v m ;(2)当棒MN 达到最大速度v m 时,解除PQ 锁定,同时撤去拉力F ,两棒最终均匀速运动.求解除棒PQ 锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热;(3)若PQ 始终不解除锁定,当棒MN 达到最大速度v m 时,撤去拉力F ,棒MN 继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)解析:(1)棒MN 做匀加速直线运动,5 s 时的速度为:v =at 1=2 m/s此时对棒MN 由牛顿第二定律得:F -BIL =ma棒MN 做切割磁感线运动,产生的感应电动势为:E =BL v在两棒组成的回路中,由闭合电路欧姆定律得:I =E 2R联立并代入数据解得:F =0.5 N5 s 时拉力F 的功率为:P =F v联立并代入数据解得:P =1 W棒MN 最终做匀速直线运动,则有:P v m-BI m L =0, 其中I m =BL v m 2R联立并代入数据解得:v m =2 5 m/s.(2)解除棒PQ 锁定后,两棒运动过程中动量守恒,最终两棒以相同的速度做匀速运动,设速度大小为v ′,以水平向右为正方向,则有:m v m =2m v ′设从解除棒PQ 锁定到两棒达到相同速度的过程中,两棒共产生的焦耳热为Q ,由能量守恒定律可得:Q =12m v 2m -12×2m v ′2 联立并代入数据解得:Q =5 J.(3)以棒MN 为研究对象,设某时刻棒中电流为i ,在极短时间Δt 内,由动量定理得:-BiL Δt =m Δv对式子两边求和有:∑(-BiL Δt )=∑(m Δv )而Δq =i Δt联立解得:BLq =m v m又对于电路有:q =It =E 2Rt 设棒MN 继续运动距离为x 后停下来,由法拉第电磁感应定律得:E =BLx t联立得q =BLx 2R代入数据解得:x =2Rq BL =2Rm v m B 2L 2=40 5 m. 答案:(1)2 5 m/s (2)5 J (3)40 5 m思想方法10:守恒思想物理学中最常用的一种思维方法——守恒.高中物理涉及的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律等,它们是我们处理高中物理问题的主要工具.如图所示,长R =0.6 m 的不可伸长的细绳一端固定在O 点,另一端系着质量m 2=0.1 kg 的小球B ,小球B 刚好与水平面相接触.现使质量m 1=0.3 kg 的物块A 沿光滑水平面以v 0=4 m/s 的速度向B 运动并与B 发生弹性正碰,A 、B 碰撞后,小球B 能在竖直平面内做圆周运动.已知重力加速度g =10 m/s 2,A 、B 均可视为质点,试求:(1)在A 与B 碰撞后瞬间,小球B 的速度v 2的大小;(2)小球B 运动到最高点时对细绳的拉力.解析:(1)物块A 与小球B 碰撞时,由动量守恒定律和机械能守恒定律有: m 1v 0=m 1v 1+m 2v 212m 1v 20=12m 1v 21+12m 2v 22 解得碰撞后瞬间物块A 的速度v 1=m 1-m 2m 1+m 2v 0=2 m/s 小球B 的速度v 2=2m 1m 1+m 2v 0=6 m/s (2)碰撞后,设小球B 运动到最高点时的速度为v ,则由机械能守恒定律有: 12m 2v 22=12m 2v 2+2m 2gR 又由向心力公式有:F +m 2g =m 2v 2R联立解得F =1 N ,由牛顿第三定律知小球B 对细绳的拉力F ′=F =1 N.答案:(1)6 m/s (2)1 N。
高中物理思想方法【全】
物理思想方法§1.图形/图象图解法⏹图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后,再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。
尤其是图象法对于一些定性问题的求解独到好处。
§2 极限思维方法⏹极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中,着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现,从而对问题进行分析和推理的一种思维办法。
§3 平均思想方法⏹物理学中,有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累,若某个物理量是变化的,则在求解积累量时,可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值---------平均值,从而通过求积的方法来求积累量。
这种方法叫平均思想方法。
⏹物理学中典型的平均值有:平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等。
对于线性变化情况,平均值=(初值+终值)/2。
由于平均值只与初值和终值有关,不涉及中间过程,所以在求解问题时有很大的妙用.§4 等效转换(化)法⏹等效法,就是在保证效果相同的前提下,将一个复杂的物理问题转换成较简单问题的思维方法。
其基本特征为等效替代。
⏹物理学中等效法的应用较多。
合力与分力;合运动与分运动;总电阻与分电阻;交流电的有效值等。
除这些等效等效概念之外,还有等效电路、等效电源、等效模型、等效过程等。
卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》为例:其基本的思维方法便是等效转换。
卡文迪许扭秤发生扭转后,引力对t 形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换,间接地达到了无法达到的目的。
本实验中转换法还应用于石英丝扭转角度的测量上,这个角度不是直接测出的,而是利用平面镜反射光在刻度尺上移动的距离间接测出的;又如测力计是把力的大小转化为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流在磁场中受力,把电流转换成指针的偏转角。
高中物理思想与物理方法论文
高中物理思想与物理方法高中阶段学习物理主要是学习物理思想和科学的思维方法,整个高中主要有哪些思想和方法我们需要学习了?在哪些地方用到了?下面我们具体的来总结一下。
一、模型法将现实生活中的问题以物理模型的形式出现,方便我们快速、直观、简单的处理问题。
模型法有:实体模型、过程模型、状态模型等,实体模型有质点、点电荷、弹簧振子、单摆、点光源、轻杆、轻绳、刚体、理想斜面等,过程模型有匀变速直线运动、简谐运动、自由落体运动、抛体运动等,状态模型有静止、匀速直线运动等。
建立合适的物理模型使问题更加简单化,更容易找出规律。
二、守恒思想守恒思想是物理中重要的思想之一,能量守恒,机械能守恒,质量守恒,电荷守恒等,反应了自然界存在的一种本质规律。
这些都是我们利用的工具,分析物理现象中的能量,电量,质量是解决物理问题的主要思路。
抓住守恒量,找准它们在过程中的转化、转移的情况。
融入在高中物理的整个领域。
三、隔离分析法与整体分析法1.隔离法。
隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来,加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题,往往都有几个研究对象,应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系,从而联立求解.概括其要领就是:先隔离分析,后联立求解。
2.整体分析法。
整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体,或者是着眼于物体运动的全过程,而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法。
整体法与隔离法在高中阶段经常使用,力学方面应用居多。
整体法简单方便,但无法讨论系统内部情况。
隔离法涉及的因素多比较繁杂。
二者各有利弊,交替使用,相辅相成。
四、极值法与临界法分析极值问题的思路有两种:一种是把物理问题转化为数学问题,纯粹从数学角度去讨论或求解某一个物理函数的极值。
它采用的方法也是代数、三角、几何等数学方法;另一种是根据物体在状态变化过程中受到的物理规律的约束、限制来求极值。
它采用的方法是物理分析法。
高中物理常用到的思想方法整理
高中物理常用到的思想方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径.三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1)解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法.(2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们的和取极小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2-4ac>0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac<0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.十三、等效法等效法是把陌生、复杂的物理现象、物理过程在保证某种效果、特性或关系相同的前提下,转化为简单、熟悉的物理现象、物理过程来研究,从而认识研究对象本质和规律的一种思想方法。
高中物理常用到的思想方法!
高中物理常用到的思想方法!你真的没有找到学习物理的窍门,物理的学习不强调死记硬背,要注重理解概念规律的内涵与外延,注重把握基本的物理模型,更特别注重掌握常用的物理思想方法,主要有:一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径.三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法. (2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们的和取极小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2-4ac>0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac<0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.。
高中物理常用的思想方法
高中物理常用的思想方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径.三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法.(2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们的和取极小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2- 4ac>0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac<0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.当然,我罗列的也许不是很全面,但是这些思想方法的确是我们解决物理问题非常重要,希望同学们能够结合具体题目来分析理解,这对自己整个高中的物理学习甚至是数学、化学等学科的学习也有很大的推动作用!。
高考物理实验方法思想十一个
高考物理实验方法思想十一个高中物理实验的思想方法总结一、直接比较法高中物理的某些实验,只需定性地确定物理量间的关系,或将实验结果与标准值相比较,就可得出实验结论的,这即是直接比较法。
如在“研究电磁感应现象”的实验中,可在观察记录的基础上,经过比较和推理,得出产生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。
二、等效替代法等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法。
对一些复杂问题采用等效方法,将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常可使问题的解决得以简化。
因此,等效法也是物理实验中常用的方法。
如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条产生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与分力等效的条件下,才能找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则;在“碰撞中的动量守恒”实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场;验证牛顿第二定律时调节木板倾角,用重力的分力抵消摩擦力的影响,等效于小车不受阻力等等。
三、控制变量法控制变量法即在多因素的实验中,可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响。
如牛顿第二定律实验中可以先保持质量一定,研究加速度和力的关系;再保持力一定,研究加速度和质量的关系。
在研究欧姆定律的实验中,先控制电阻一定,研究电流与电压的关系,再控制电压一定,研究电流和电阻的关系。
四、累积法把某些用常规仪器难以直接准确测量的微小量累积将小量变大量测量,以提高测量的准确度减小误差。
如在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径,常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度,然后除以匝数可求细金属丝的直径;测一张薄纸的厚度时,常先测量若干页纸的总厚度,再除以被测页数而求每页纸的厚度;在“用单摆测重力加速度”的实验中,单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数,以减少个人反应时间造成的误差影响。
高中的物理思想方法归纳.docx
高中物理思想方法§1比法高中物理中有很多的物理量用比法行定的,例如:速度、加速度、阻、容、度等。
些物理量有一个共同的特点:物理量本身与定的两物理量无正反比关系。
以速度例,高中物理中定:匀速直运的物体,所通的位移与所用的比。
里位移与的比,反速度的大小。
速度本身是不的,与位移大小和短无关。
再如度的定,荷在中某点受到的力 F 与它的量 q 的比,叫做一点的度。
度同与力和荷量q 无关。
在复中,将些物理量找出,并整理,有助于概念的掌握和理解。
§ 2构建物理模型法物理学很大程度上 , 可以是一模型 . 无是所研究的物体, 是物理程或是物理情境 , 大都是理想化模型 .如: 体模型有 :点、点荷、点光源、杆、簧振子、⋯⋯物理程有:匀速运、匀速、运、共振、性碰撞、周运⋯⋯物理情境有:人船模型、子打木、平抛、界⋯⋯求解物理,很重要的一点就是迅速把所研究的宿到学的物理模型上来,即所的建模。
尤其是新情境,一点就得更突出。
再如,流的微解中,建立的柱体模型,如柱体的截面是s ,是 l , 位体中n 个荷,每个荷量q ,根据流的定,就可以得到流I=nslq/t=nsqv 。
利用个模型就很容易理力。
§3控制量法自然界中刻都在生着各种象,而且每种象都是复的。
决定一个象的生和化的因素太多,了弄清象化的原因和律,必法把其中的一个或几个因素用人的方法控制起来,使它保持不,然后再来比、研究剩下两个量之的关系,种研究的方法就是控制量法。
很多物理都用到了种方法,如探究力、加速度和量三者关系的中分控制力不,探究加速度与量的关系和控制量不探究加速度与力的关系。
再如,玻意耳定律的研究,是控制气体量和温度不,研究体与的关系。
其他两个气体定律也都是用种控制量法来研究。
种方法的掌握和理解,便于其它的探究与分析。
§4等效替代()法等效法,就是在保效果相同的前提下,将一个复的物理成的思方法。
其基本特征等效替代。
物理学中等效法的用多。
高中物理十大物理思想总结
高中物理十大物理思想总结高中物理中的十大物理思想总结:一、相对论思想:相对论是物理学上的一大重要思想,包括狭义相对论和广义相对论。
在狭义相对论中,爱因斯坦提出了时间和空间的相对性,引入了时间膨胀和长度收缩的概念。
广义相对论则将引力与时空的弯曲联系起来。
相对论思想深刻地改变了人们对于时间、空间和物质运动的认识。
二、量子理论思想:量子理论是描述微观世界的基础,它提出了一系列具有概率性的规律。
量子力学的基本思想是波粒二象性,即微观粒子既有波动性又有粒子性。
量子理论帮助我们理解了微观粒子的行为,并解释了许多实验现象。
三、能量守恒思想:能量守恒是物理学中最基本的定律之一。
能量守恒思想表明在一个封闭系统中,能量既不能创造也不能毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒思想的应用涉及到各种物理现象,例如机械能守恒、能量转化等。
四、动量守恒思想:动量守恒是物理学中另一个重要的定律。
动量是质量和速度的乘积,其大小和方向都与物体运动状态有关。
动量守恒思想表明在一个封闭系统中,总动量保持不变。
这一思想在解释碰撞、反冲等物理现象中起到了重要作用。
五、波粒二象性思想:波粒二象性是量子力学的基础概念之一,它表明微观粒子既可以表现出波动性质,也可以表现出粒子性质。
这一思想通过双缝干涉实验等实验证明,并推动了量子力学的发展。
六、电磁场思想:电磁场思想指出电荷和电流之间存在着电场和磁场的相互关系。
电磁场思想将电磁现象统一起来,并为电磁波的传播提供了理论基础。
这一思想在电磁学的研究中起到了重要作用。
七、引力思想:牛顿的引力思想是描述质点间相互作用的基本原理。
根据这一思想,物体之间的引力与质量有关,与距离的平方成反比。
引力思想揭示了地球和天体运动规律,并为后来的广义相对论提供了启示。
八、统计物理思想:统计物理思想是描述大量粒子组成的系统行为的方法。
统计物理思想从微观粒子的运动出发,通过统计学方法对宏观性质进行解释,揭示了热力学定律的微观基础。
高中物理思想知识大全总结
高中物理思想知识大全总结高中物理思想知识大全总结高中物理是一门旨在培养学生科学思维和实践能力的学科。
物理学作为自然科学的重要分支,通过研究物质的本质、性质和相互关系,探索自然界的规律和现象,以及应用物理学在科技和社会中的作用。
以下是高中物理思想知识的大全总结:1. 客观性思想:物理学追求客观事实和规律的发现,强调通过观察、实验和验证来获取准确的科学知识。
2. 系统性思想:物理学将各个领域的知识有机地结合在一起,形成一个相互关联、相互作用的系统。
3. 实验性思想:实验是科学研究的重要手段,在物理学中尤为重要。
通过实验可以观察现象、验证假设,从而推导出科学规律。
4. 理论性思想:物理学通过建立理论模型和数学描述,解释和预测自然现象和规律。
5. 归纳与演绎思想:物理学通过对大量实验和观察数据的归纳总结,得出基于归纳的普遍规律;同时,通过演绎推理,从基本规律推导出其他规律。
6. 精确性思想:物理学追求精确、准确的量化描述和测量,以实现科学研究的准确性。
7. 辩证思想:物理学强调矛盾的存在和对立的统一。
例如,粒子与波的二象性,相对论与量子力学的统一等。
8. 相对性思想:相对性原理是物理学中重要的思想,指出物理规律在不同参考系下的相对性和不变性。
9. 波粒二象性思想:在量子力学中,粒子既可以呈现粒子性质,又可以呈现波动性质,这一思想用波粒二象性来描述。
10. 等效性思想:等效原理指出,受重力作用的物体具有与在加速度为g的惯性系中受力作用的物体相同的运动。
11. 发展性思想:物理学是一个不断发展的学科,不断有新的理论、实验和技术方法涌现。
12. 应用性思想:物理学是通过研究物质和能量的相互作用,解决实际问题和应用到技术领域的学科。
13. 可重复性思想:科学实验必须是可重复的,即在相同条件下,不同研究者通过相同实验方法可以得出相同的结果。
14. 粒子间相互作用思想:物理学研究物质内部和物质之间粒子的相互作用,描述粒子间的力和势能等。
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高中物理常用物理思想与方法方法一、对称法1.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。
其中a、b两点的电势相等、电场强度相同的是A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中匀强电场中的a、b两点2.如图所示,质量均为m 的A、B 两个小球,用长为2L 的轻质杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴O 沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点),不计一切摩擦.某时刻A、B 球恰好在如图所示的位置,A、B 球的线速度大小均为v。
下列说法正确的是A.运动过程中B 球机械能守恒B.运动过程中B 球速度大小不变C.B 球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变D.B 球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断改变3.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,C、D在AB的垂直平分线上。
在C点处由静止释放一个带负电的小球P(不改变原来的电场分布),此后P在C点和D点之间来回运动。
A.若小球P在经过C点时带电量突然减小,则它将会运动到连线上CD之外B.若小球P的带电量在经过CO之间某处减小,则它将会运动到连线上CD之外C.若小球P在经过C点时,点电荷M、N的带电量同时等量增大,则它将会运动到连线上CD之外D.若小球P在经过CO之间某处时,点电荷M、N的带电量同时等量增大,则它以后不可能再运动到C点或D点4.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动。
现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。
(重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1,水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1。
(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求v2的大小。
(3)若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3。
5.如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里足够大的匀强磁场。
一个电荷量为q,质量为m的带负电粒子以速度V0从MN板边缘且紧贴M点,沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。
不计粒子重力,求:(1)两金属板间所加电压U的大小;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(3)当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度及方向。
方法二:假设法1.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图。
已知波速为10m/s,图中P质点所在位置的横坐标为5.5m,则其振动周期为______s,P质点的振动方程为。
当t=0.6s时,P质点的位移为______m,t=0 s到t=0.6s过程中路程为________m,从t=0经_________s,P质点到达波谷处。
2.如图所示,A、B为平行放置的两块金属板,相距为d,且带有等量的异种电荷并保持不变,两板的中央各有小孔M 和N。
今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落,P、M、N在同一竖直线上,质点下落到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,空气阻力不计。
则A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍然到达N孔时返回B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍然到达N孔时返回D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落3.在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示。
已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g。
求:(1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率v。
(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离y m。
(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E (E>mg/q) 的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率v m。
方法三:整体法和隔离法1.如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M,站在小车水平底板上的人质量为m。
人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间的摩擦。
在人和车一起向右加速运动的过程中,下列说法正确的是A.人可能受到向左的摩擦力B.人一定受到向左的摩擦力C.人拉绳的力越大,人和车的加速度越大D.人拉绳的力越大,人对车的摩擦力越小2.如图所示,质量都为m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg 的恒力F向上拉B,运动距离h 时B与A分离。
则下列说法中正确的是A.B和A刚分离时,弹簧为原长B.B和A刚分离时,它们的加速度为gC.弹簧的劲度系数等于mg/h D.在B 与A 分离之前,它们作匀加速运动3.如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。
有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L。
将它们由静止释放,释放时下端距A为2L。
当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大。
(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;(2)求物块停止时的位置;(3)要使所有物块都能通过B点,由静止释放时物块下端距A点至少要多远?4.如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。
现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。
现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内。
重力加速度为g。
求:(1)水平外力F的大小;(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功。
5.如图所示,光滑斜面的倾角θ=300,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长为1m,bc边的边长为0.8m,线框的质量M=4kg,电阻为0.1Ω,线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连,滑轮的质量不计,重物的质量m=lkg,斜面上ef和曲线为斜面上有界匀强磁场的边界,与斜面的底边平行,ef和曲线的间距为1.8m,磁场方向垂直于斜面向上,B=0.5T,开始cd边离gh边的距离为2.25m,由静止释放,,线框恰好能匀速穿过ef边界,线框滑动过程中cd边始终与底边平行,求:(设斜面足够长,重物m不会与滑轮接触,g取10m/s2)(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小。
(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量。
(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。
6.如图所示,光滑绝缘斜面的倾角为θ,斜面上放置一质量为M,电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd,通过细线绕过光滑的定滑轮与一质量为m的重物相连,连接线框的细线与线框共面,滑轮和绳的质量均不计。
斜面上有两个匀强磁场区域I和Ⅱ,其宽度均为L,磁感应强度大小均为B,磁场方向分别垂直于斜面向上和垂直于斜面向下线框的ab边距磁场区域I的上边界为2L开始时各段绳都处于伸直状态,现将它们由静止释放。
线框沿斜面向下运动,ab边刚穿过两磁场的分界线oo/进入磁场区域Ⅱ时,线框恰好做匀速运动(绳子始终处于拉紧状态)。
求:(1)线框的ab边刚进入磁场区域I时的速度大小;(2)线框ab边在磁场区域Ⅱ中运动的过程中,线框重力的功率P;(3)从开始释放到ab边刚穿出磁场区域I的过程中,线框中产生的焦耳热Q。
7、如图所示,磁感应强度为B的条形匀强磁场区域的宽度都是d1,相邻磁场区域的间距均为d2,x轴的正上方有一电场强度为E、方向与x轴和磁场均垂直的匀强电场区域。
现将质量为m、带电荷量为+q的粒子(重力忽略不计)从x轴正上方高h处自由释放。
(1)求粒子在磁场区域做圆周运动的轨迹半径r。
(2)若粒子只经过第1个和第2个磁场区域回到x轴,则粒子从释放到回到x轴所需要的时间t为多少?(3)若粒子以初速度v0从高h处沿x轴正方向水平射出后,最远到达第k个磁场区域并回到x 轴,则d1、d2如应该满足什么条件?方法四:微元法1.从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且落地前球已经做匀速运动。
求:(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功;(2)球抛出瞬间的加速度大小;(3)球上升的最大高度H。
2.如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于竖直平面内,两导轨间的距离为d,导轨上面横放着两根导体棒L1和L2,与导轨构成回路,两根导体棒的质量都为m,电阻都为R,回路中其余部分的电阻可不计。
在整个导轨平面内都有与导轨所在面垂直的匀强磁场,磁感应强度为B。
两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,保持L1向上作速度为υ的匀速运动,在t=0时刻将靠近L1处的L2由静止释放(刚释放时两棒的距离可忽略),经过一段时间后L2也作匀速运动。
已知d=0.5m ,m=0.5kg,R=0.1Ω,B=1T,g取10m/s 2。
(1)为使导体棒L2向下运动,L1的速度υ最大不能超过多少?(2)若L1的速度υ为3m/s,在坐标中画出L2的加速度a 2与速率υ2的关系图像;(3)若L1的速度υ为3m/s,在L2作匀速运动的某时刻,两棒的间距4m,求在此时刻前L2运动的距离。
3.如图所示,光滑金属导体ab 和cd 水平固定,相交于O 点并接触良好,∠aOc =60°。
一根轻弹簧一端固定,另一端连接一质量为m 的导体棒ef ,ef 与ab 和cd 接触良好。
弹簧的轴线与∠bOd 平分线重合。
虚线MN 是磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场的边界线,距O 点距离为L .ab 、cd 、ef 单位长度的电阻均为r 。
现将弹簧压缩,t = 0时,使ef 从距磁场边界L/4处由静止释放,进入磁场后刚好做匀速运动,当ef 到达O 点时,弹簧刚好恢复原长,并与导体棒ef 分离。
已知弹簧形变量为x 时,弹性势能为212kx ,k 为弹簧的劲度系数。
不计感应电流之间的相互作用。
(1)证明:导体棒在磁场中做匀速运动时,电流的大小保持不变; (2)求导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小v 0和弹簧的劲度系数k ; (3)求导体棒最终停止位置距O 点的距离。
4.半径为R 的光滑球固定在水平桌面上,有一质量为M 的圆环状均匀弹性绳圈,原长为πR ,且弹性绳圈的劲度系数为k ,将弹性绳圈从球的正上方轻放到球上,使弹性绳圈水平停留在平衡位置上,如图所示,若平衡时弹性绳圈长为 ,求弹性绳圈的劲度系数k 。