欧姆定律极值问题精选(九篇)

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第1篇：欧姆定律极值问题范文

关键词：高中物理；物理学习难度；物理问题

中图分类号：632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）15-221-02

在中学阶段，尤其是高中，普遍学生感觉学习物理很困难，女生又尤为突出。很多同学因为物理而极不情愿的选择了文科。那么物理学习起来就真的那么难吗？其根源是什么呢？在我20余年的物理教学中也曾一度困惑。下面就此谈谈自己的看法

一、人为夸大物理学习的难度，使学生产生了学习物理极强的心理障碍

学生接触物理学科的知识、应用物理学科的知识最早应该在日常生活过程中。从书面获得物理学科的知识应该在小学的《自然》、《科学》，只不过那时没有指明，这之前应该对物理并不畏惧。当进入初二，正式接触物理这门学科后，我们的教师为了让学生重视物理学科的学习，往往强调说：物理这门学科很难，你稍不注意就会学不好，它比其它任何一门学科都难。物理就此贴上了“难”的标签。由于各方面因素的影响夸大了学习物理的难度。学生上课就特别专注，导致紧张过度，当然就不容易学好。刚开始一学不好，就更紧张甚至恐惧，形成恶性循环。有同学曾问老师：我还是很想把物理学好，不知怎的想上物理课，又怕物理课，越是专心越是听不懂。

那么物理教师该如何作呢？我认为：首先物理教师不能说物理难。告诉同学：只要认真和努力物理很容易。其次，列举一些同学学习物理很成功的例子，也可列举一些同学物理学科补弱成功的例子。这样对初中物理没有学好的高一新生是一次鼓励。否则，会破罐子破摔，放弃物理学科。另外，适时通过小实验和剖析日常生活中的物理现象激发学生学习物理的兴趣，还尽量让学生动手操作体验成功。

二、学科间知识不能融会贯通造成分析、处理物理问题的难度增加

数学是学习物理的工具。中学阶段物理学习中涉及的数学知识应该是非常基础的。比如匀速直线运动中速度――时间（ 图像）、位移――时间（ 图像）、恒力产生的冲量――时间（ 图像）等就是正比例函数的知识。匀变速直线运动中速度――时间（ 图像）、电学中路端电压――电流（ 图像）等就是一次函数的知识。匀变速直线运动中位移――时间（ 图像）、平抛运动竖直位移――水平位移（ 图像）等就是二次函数的知识。学生在遇到这类问题时很难与相关的数学中的函数解析式以及斜率、截距联系起来。甚至有些疑惑：怎么物理中也有这样的关系？至少不能大胆的、游刃有余的运用。

我在教学中遇到这类问题时，先复习相关的数学知识，这样学生接受起来就很容易。并在教学中引导学生各学科之间不是截然分割而是有联系甚至是相通的，物理学习过程中还有很多地方要用到数学的方程组求解、极值问题、临界问题以及化学生物反面的知识。

三、生活中的实际物理现象的干扰影响了对物理模型的理解

初、高中物理在研究某一问题时，为使其简化，提出了很多理想模型。比如光滑、质点、点电荷、真空、理想气体、理想变压器、理想电流表、理想电压表、匀速、匀变速等。然而在实际中都不能达到，因此由理想情况下得出的结论和实际现象总会有差异，有时差异很大。而学生在学习物理、处理物理习题时往往不自觉的与生活中观察到的现象或者生活经验联系起来，很容易得出错误的结论。

因此在物理教学中要把每一个概念讲懂、讲透，让学生真正透彻理解概念显得尤为重要。把理想模型与实际物理模型作比较，找出实际与理想情况产生差异的原因。比如在力和运动的关系，实际生活中匀速直线运动是没有的，但我们可以通过给物体一个初速度，逐渐减小接触面的粗糙程度，物体运动的距离会越来越远，速度改变越来越慢，若没有摩擦，便作匀速直线运动。实际情景是不可能的，只能无限接近匀速直线运动。

四、不能恰当地类比，造成对物理知识理解的难度增加

在气体一节教学时，我们知道：温度升高，分子热运动加剧是从宏观总体效果来说的，有的分子运动反而变慢了。如果我们把这一现象与某一次考试某班物理平均成绩上升了，但肯定有少数同学物理成绩反而下降作类比，对学生理解气体分子的运动情况与温度的关系是很有帮助的。又比如在电流一节教学需让学生理解：电荷定向移动形成电流。我们可以把这一现象与体育课上学生在体育教师的口令下学生沿跑道进行的跑步练习做类比。又比如学生对看不见、摸不着的电场、磁场理解很困难，很容易犯的错误：电荷受电场力、磁场力变小了，电场强度、磁场强度也就变小了。对电场强度、磁场强度是由电场、磁场本身决定这一点很容易忽略，容易错误的认为没有表现出来就认为不存在。这一点可以和我们的体重作类比：当我们站在体重计上有体重的显示，那我们从体重计上下来后就没有体重了吗，回答是否定的，而且我们的体重不仅存在而且是由我们人本身决定的。

五、对概念、公式、定理、定律的适用范围、条件的理解不准确造成解题错误

第2篇：欧姆定律极值问题范文

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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。

高三物理必背知识点整理1.动量和冲量

(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.

第3篇：欧姆定律极值问题范文

1以体育运动为背景

例1（全国高考新课标Ⅱ理综卷第24题） 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯・鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，重力加速度的大小 取10 m/s2.（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上，物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图1所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.（结果保留1位有效数字）

解析（1）设运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为h，在1.5 km高度处的速度大小为v，

由运动学公式得v=gt（1）

h=12gt2（2）

且h=3.9×104 m-1.5×103 m=3.75×104 m（3）

联立（1）、（2）、（3）得t=87 s，v=8.7×102 m/s.

（2）运动员在达到最大速度vm时，加速度为零，由牛顿第二定律得

mg=kv2m，

由题图可读出vm≈360 m/s，代入得k=0.008 kg/m.

点评高考试题中经常涉及体育项目，如跳高、跳水、跳伞、蹦极跳、滑雪、网球、排球等.解决这类问题用到的主要是牛顿运动定律及运动学公式，功能关系等知识.本题与跳伞运动相联系，涉及自由落体和动力学知识，考查学生处理实际问题的能力和分析图表的能力.

2以交通安全为背景

例2（全国高考山东理综卷第23题） 研究表明，一般人的刹车反应时间（即图2中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图3所示，此过程可视为匀变速直线运动.重力加速度的大小g取10 m/s2.求：

（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；

（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；

（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.

解析（1）设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t1，由题可得初速度v0=20 m/s，末速度vt=0，位移s=25 m，由运动学公式得

v20=2as（1）

t1=v0a（2）

联立（1）、（2）代入数据得

a=8 m/s2（3）

t1=2.5 s（4）

（2）设志愿者反应时间为t2，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得

L=v0t2+s（5）

Δt=t2-t0（6）

联立（5）、（6）代入数据得

Δt=0.3 s（7）

（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得

F=ma（8）

由平行四边形定则得F20=F2+（mg）2（9）

联立（3）、（8）、（8）代入数据得F0mg=415（10）

点评本题以正常驾车和酒后驾车为背景，考查牛顿运动定律、运动学的有关公式等知识，意在考查学生对这些知识的理解分析和综合应用能力，很好地给学生进行交通安全知识的教育，体现物理走向生活的教育理念.

3以新材料为背景

例3（全国高考四川理综卷第9 题） 石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现.科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站（图4），电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换.（1）若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能.设地球自转角速度为ω，地球半径为R.（2）当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2=50 kg的人对水平地板的压力大小.地面附近重力加速度g取10 m/s2，地球自转角速度ω=7.3×10-5 rad/s，地球半径R=6.4×103 km.

解析（1）设货物相对地心的距离为r1，线速度为v1，则

r1=R+h1（1）

v1=ωr1（2）

货物相对地心的动能为Ek=12m1v21（3）

联立（1）、（2）、（3）得Ek=12m1ω2（R+h1）2（4）

（2）设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a2，受地球的万有引力为F，则

r2=R+h2（5）

a2=ω2r2（6）

F=GMm2r22（7）

GMm0R2=m0g（8）

设水平地板对人的支持力大小为N1，人对水平地板的压力大小为N2，则

F-N1=m2a2（9）

N2=N1（10）

联立（5）～（10）式并代入数据得N2=11.5 N（11）

点评本题以新材料为背景，主要考查牛顿第二、三定律、万有引力定律、线速度、角速度的关系，向心加速度与角速度的关系，动能的计算等相关知识，意在考查学生阅读、理解、分析与综合、计算等能力.

4以航天航空为背景

例4（全国高考重庆理综卷第7题） 图5为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月球表面高度为h1处悬停（速度为零，h1远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落到月面.已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化.

解析（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M1、R1和g1，探测器刚接触月面时的速度大小为vt，

GMmR2=mg（1）

GM1mR21=mg1（2）

联立（1）、（2）得g1=k21k2g，

由v2t-v2=2g1h2，

得vt=v2+2k21gh2k2.

（2）设机械能变化量为ΔE，动能变化量为ΔEk，重力势能变化量为ΔEp，由

ΔE=ΔEk+ΔEp，

有ΔE=12m（v2+2gh2k21k2）-mk21k2gh1，

得ΔE=12mv2-k21k2mg（h1-h2）.

点评本题以探测器的着陆为背景，主要考查万有引力与重力的关系，机械能的计算，意在考查学生对力学基本概念和规律的分析理解和综合应用能力.

5以家庭生活为背景

例5（全国高考重庆理综卷第8题） 某电子天平原理如图6所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接.当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量.已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问：（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？（2）供电电流I是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系.（3）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？

解析（1）感应电流从C端流出.

（2）设线圈受到的安培力为F，外加电流从D端流入.

由F=mg和F=2nBIL，

得m=2nBLgI.

（3）设称量最大质量为m0，对应通过线圈电流为I0，

由m0=2nBLgI0和P=I20R，

得m0=2nBLgPR.

点评本题以家庭生活购物时要称量的电子天平为背景，考查了楞次定律、安培力、平衡条件、电功率等知识，试题把力学和电学问题巧妙地结合生活实际进行考查，使试题具有很强的实际意义.体现新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念.

6以高科技为背景

例6（全国高考福建理综卷第22题） 如图7所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为L、宽为d、高为h，上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体（有大量的正、负离子），且开关闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v0沿x轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变.（1）求开关闭合前，M、N两板间的电势差大小U0；（2）求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp；（3）调整矩形管道的宽和高，但保持其它量和矩形管道的横截面积S=dh不变，求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽高比dh的值.

解析（1）设带电离子所带的电荷量为q，当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时，U0保持恒定，有

qv0B=qU0d（1）

得U0=Bdv0（2）

（2）设开关闭合前后，管道两端压强分别为p1、p2，液体所受的摩擦阻力均为f，开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安，有

p1hd=f（3）

p2hd=f+F安（4）

F安=BId（5）

由闭合电路欧姆定律得I=U0R+r6）

两导体板间液体的电阻r=ρdLh（7）

由（2）～（7）式得Δp=Ldv0B2LhR+dρ（8）

（3）电阻R获得的功率为P=I2R（9）

P=（Lv0BLRd+ρh）2R（10）

当dh=LRρ时（11）

电阻R获得的最大功率Pm=LSv20B24ρ（12）

第4篇：欧姆定律极值问题范文

【关键词】2016年高考；物理高考题；解题方法

力学中直线运动和平抛运动是力学考学考试的重要内容；电学中带电粒子电场、电阻、电磁场力和电压是主要物理考试内容；光学中光的产生和应用原理是物理高考考试的主要内容。

一、2016年物理试卷命题情况

（一）2016年试题与2015年试题的对比

全国各地区物理高考试卷试题结构与去年一样，没有发生变化，其试题结构仍然包括单选题、多选题、填空题和计算题。2016年物理高考试卷中有光学题、力学题、电学题和综合题。这几类物理题是所有地区物理高考必须考试的内容，只是知识的考察侧重点不一样，因为这些物理知识点与我们生活息息相关，我们的生活离不开它们，对这些知识的学习不但有利于我们生活水平的提高，更有利于我们核心科学文化素养的提高。

（二）2016年高考题的特点

2016年高考物理高考题的核心内容基本不变，都是围绕力学、电学和光学出题。万有引力是物理高考题必考内容，只是考察知识点会发生细微变化，但考题变化同样都遵循高考命题“稳”性原则。这里的“稳”是指考察主干知识没有变，考察能力及科学素养没有变，压轴题难度相对稳定。前面说到的侧重点变化是指考查的题型在变，给出的问题情境在变，各章节内容所占的分值在变，考试的难度在变。

二、2016年一道物理高考题的解法分析

物理高考题解题方法有很多，并且每一种解题方法的得分点都不一样，为找到得分最高、计算过程最简单的物理题解题方法，笔者分别对电力学物理高考题和力学物理高考题进行解法分析，具体分析如下。

一道电力学物理高考题的解法分析：

题目：一含有理想变压器的电路如图1所示，图中电阻R1、R2、和R3的阻值分别是3?、1?、4?，[A] 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原副线圈匝数比值是多少？

解法：设开关S断开前后，变压器的等效电阻为R和R′，由于变压器输入功率与输出功率相同，S闭合前：

I2・R=（）2・（R2+R3），得R= ①

S闭合后：

（4I）2・R′=（）2・R2，得R′= ②

根据闭合电路欧姆定律：

S闭合前：

I= ③

S闭合后：

4I= ④

根据以上各式得：

==

解得，n=3

该物理高考题解法评析：解题原理较为复杂，但得分率很高，因为此解法中关系到的物理知识及原理很多。

三、对2016年一道物理高考题的感悟

（一）对同一道物理高考题不同解法的感悟

历年来物理高考题分数都是老师和同学讨论的话题之一，如何在高考中实现高分是很多学校和家长最关心的问题。本文通过对一道电力学物理高考题解题方法的分析，发现其解答过程不但是物理知识原理的应用过程，还是一个运动过程，尤其在新课标下，运动性表现更为突出。

（二）通过一道物理高考题探析物理高考题结构的感悟

从2016年物理高考试卷中，本人了解到高三物理的学习及复习，不但是学习物理知识的最佳时期，还是提高高考成绩的重要学习过程。物理高考与其他科目试题结构本质上是一样的，都是由三大部分内容组成，即基础知识及概念、基本理论知识考察和综合知识考察部分，综合知识考察部分是压轴题出现频率最高的部分。

（三）通过一道物理高考题分析高中生物理学习方法的感悟

笔者根据自己对2016年物理高考题的实际解答，分析出我们高中生学习物理知识的有效方法。第一，必须熟练掌握物理课本上的理论知识。第二，着重电力学、力学和光学，并熟记相关计算公式、解题方法及解题原理。第三，要根据新课改要求、物理学习实际需要及自身实际情况来制定学习和复习计划。

结语

总而言之，物理高考试卷的核心内容是计算题和综合实验题，根据对物理高考试题的分析结果来看，实验题和计算题在物理高考中的分数比例最高，也是得分率高的部分，但也最容易丢分。会当凌绝顶，一览众山小。只要我们有信心，有毅力，注意方法与实践，就一定会在物理学习中取得优异成绩。

第5篇：欧姆定律极值问题范文

【关键词】物理学思想 模型 情景 控制变量法 类比法 等效法

一、重视对学生理想化模型意识的培养

理想的物理模型是物理科学体系中光辉的典范，也是解决现实物理问题不可或缺的依据，其重要性不言而喻。所以，教师在传授知识的过程中，要根据实际课时的内容安排，及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件，并要求学生牢固把握住这些基本的物理模型，在具体应用解决物理问题时，引导学生如何根据题设条件，从物理规律出发，通过分析、综合、类比等，突出对所要研究问题起主要作用的因素，略去非本质的次要因素，使思维从纷繁复杂的具体问题中抽象、构造出我们熟悉的物理模型如：质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、绝缘体、点光源、薄透镜、狭缝、薄膜等等，然后应用掌握的相关知识予以解决。当然，对学生这种能力的要求并非一朝一夕就能培养出来的，需要教师把这种建模意识贯穿在教学的始终。

而在中学物理中应用的理想化模型初步归纳起来有主要以下几种：

1、实体物理模型：质点、系统、理想气体、理想变压器、点电荷、匀强电场、匀强磁场等

2、过程模型：等温、等容、等压过程；匀速、匀变速直线运动；抛体运动；简谐振动；稳恒电流等

3、结构模型：分子电流、原子模式结构、磁感线、电场线等

老师在指导学生掌握此研究方法时要特别注意指出理想化模型不是实际存在的事物，是有条件、有范围、有局限性的抽象，所以在运用时就要十分注意其规律的适用范围和运用条件。

二.创设情景，数形结合

物理问题的解决，是与物理现象，物理过程紧密相连的，讲习题、做练习，若能掌握其所处的物理情景，往往能收到事半功倍的效果。所以教师应先着重培养学生良好的解题习惯。每解一道题，不仅要依据题意，画出研究对象的受力图，还应画出过程草图，明确物体的运动经历了哪几个过程，各过程中的联系有哪些？以此寻找物理问题所涉及的物理情景，进行有序的分析，充分挖掘隐含条件，找出相应的物理规律.另外，还可以通过实物模拟物理过程，其实即使是学生的学习用品也可以用来模拟物理过程，创设物理情景。如：书、文具盒等可用来模拟物体的运动，分析物体的受力，铅笔、钢笔等可用来模拟通电直导线；笔尖指向表示为电流方向，用于分析磁场及安培力。橡皮擦配以细绳（鞋带）等可用来分析单摆，圆锥摆，及竖直平面内的圆周运动等等。

另外学习物理还应掌握一定的数学方法，因为研究物理问题离不开数学这个工具，数学方法在物理上的应用很多，如：比例，一次、二次函数方程，及正、负号，数学归纳法，求极值等等。

这里还应特别值得提出的是函数图像在物理上的应用，用图象描述物理过程和物理规律，在力学中有：S-t图，V-t图，振动图象。热学中有：P-V图，P-T图。电学中有：I-V、p-I等图同时也可以用图象处理实验数据，导出表示物理规律的函数式。

如：一质量为1kg的质点由静止开始，第1s内受到向东方向的恒力F，大小为1N第2s内受到向西方向大小不变的恒力F，第3s内力的方向又向东，如此反复，求质点50s内的位移及51s末的速度。

解析 这道题目乍一看似乎非常简单，但不认真分析往往会认为质点做的是往复运动，若将物理过程以图象的形式展现出来，如图5所示。学生则由图线与时间轴所围成的面积均在时间轴的上方，从而对质点一直向一个方向运动一目了然，而且运动的加速度大小始终不变，这样不用计算就能判断出51s末的速度是1m/s，方向向东；50s内的位移是25m，方向向东。

三.如何用好“控制变量法”

在研究物理问题时，常常遇到某一物理量受到几个不同物理量的影响这一情况。为了确定各个物理量之间的关系，就需要有意控制某些量固定不变，每次只研究一个因素的变化，看所研究的物理量与该因素（物理量）之间的关系。也就是把一个多因素变化的问题变成多个单因素变化的问题。在研究中，当一个物理量与n个因素有关时，就必需进行n次（组）的比较分析，为此要做n+1个实验（或提供n+1个数据）。

控制变量法在中学物理的学习中大量地应用到，不仅在分析物理问题时，在实验探究中时也经常性地应用到。

如：在研究物体的加速度跟所受的外力和物体质量的关系时，采用了控制变量的方法。先研究物体质量不变时，在大小不同的外力作用下，物体的加速度跟外力的关系；再研究在相同大小的外力作用下，物体的加速度跟质量的关系。这就是著名的牛顿第二定律。

四.灵活运用类比法

在物理教学与学习中，为了把要表述的物理问题说得清楚明白，往往需要用具体的、所熟知的事物来说明那些陌生的事物，以形成直接的、具体的认识，这样也便于学习者的认同和理解。因此需要找到类似的现象（事物、规律）进行比较，找出类似的规律。

例：用水流来类比电流；用水压来类比电压；研究做功快慢时与运动快慢进行类比；电容器容纳电荷类比于水桶装水，电容值的大小与其是否容纳电荷和电容器容纳电荷的多少没有关系。

再如：教材第二册第十四章第六节《闭合电电路欧姆定律》在讲解电源内外电阻两端电势关差时就形象类比于滑梯两端的高度差；电源就像升降机，升降机的攀升高度相当于电源的电动势。

五.巧妙利用等效法

等效方法即通过对问题中的某些因素进行变换或直接利用相似性，移用某一规律进行分析而得到相等效果，利用等效法不仅可以使问题变得简单易解，而且活跃了学生的思维，是研究物理问题的又一重要方法。中学物理教材中体现出的等效思想方法有下面几种：

1、作用效果等效：力的合成与分解，速度、加速度的合成与分解；功与能量变化关系；电阻、电容的串、并联计算。

2、过程等效：将变速直线运动通过平均速度等效为匀速直线运动；将变加速直线运动通过平均加速度等效为匀变速直线运动；交流电有效值的定义；抛体运动等效为两个直线运动的合成等等

3、模型的等效 ：把非理想模型变为理想模型，使复杂问题变成简单问题，在解题过程中，我们应用最多的、最典型的物理模型如碰撞模型、人船模型、子弹射木块模型、卫星模型、弹簧振子模型等等。

例：如图所示，质点的质量为2kg，受到六个大小、方向各不相同的共点力的作用处于平衡状态，今撤去其中的3N和4N的两个互相垂直的力，求质点的加速度？

解析：本题中各力的方向都没有明确标定，撤去两个力后合力是什么方向一时难于确定。但从力的作用效果分析，其他（7N、6N、2N、6.2N）四个力的合力F甲一定与这两个力（3N、4N）的合力F乙平衡，如图所示，也就是说F甲与其他（7N、6N、2N、6.2N）四个力的作用效果相同，而F乙与这两个力（3N、4N）的作用效果相同。 因此，撤掉3N和4N的两个力，质点受到的合力可以认为只有F乙，故 方向沿3N和4N两个力的对角线的反方向。

物理学是一门很成熟的学科，特别是中学生学习的经典物理学部分。它所阐述的概念和规律是完整、深刻、系统的。充分体现了研究思想和方法的完善与正确。学生在学习掌握物理概念和规律的时候，教师要帮助学生将研究问题的重要思想方法揭示出来，以帮助指导学生掌握这些正确的思考方法。

参考文献

[1]《全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理第二册》 2002

[2]《中学物理教学参考》 2005.9