公务员期刊网 精选范文 欧姆定律的比值问题范文

欧姆定律的比值问题精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的欧姆定律的比值问题主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

欧姆定律的比值问题

第1篇:欧姆定律的比值问题范文

欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.

本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段.

通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正.

根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.

通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.

为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题.

1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.

2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑.

3.注意演示实验的可视度.可预先制作电路板,演示时注意位置要加高.有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见.

4.定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱.可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结.这样学生就不易将二者混淆.

第2篇:欧姆定律的比值问题范文

【关键词】电路电动机纯电阻与非纯电阻

电流通过纯电阻与非纯电阻时的能量转化关系,是高中物理直流电路部分的重点知识,但由于很多同学不能够正确区分纯电阻与非纯电阻,导致很多问题的分析出现问题,本人结合教学过程中的实际情况,以电动机为例,较好的解决了纯电阻与非纯电阻中应用中的区别与联系。

一、设计的几个实验分析:

当电流通过电动机的过程中,消耗电能,同时会产生其他形式的能,这个能量转化的过程就是电流做功的过程,即电功W=IUt。而电流通过线圈时会产生焦耳热,Q=I2Rt,那么,Q与W相等吗?

解决方案:假设Q=W,将推导出I=U/R,即欧姆定律,而欧姆定律是有它的适用条件的。

分析:欧姆定律有它的适用条件,电流消耗的电能全部转化为内能,此时电功等于电热。所以,欧姆定律适用的电路叫做纯电阻电路;欧姆定律不适用的电路叫做非纯电阻电路。

实验1:探究电动机在不转动的状态下,电压、电流和电阻的关系有何特点。

实验2:探究电动机在转动的状态下,电压、电流和电阻的关系有何特点。

通过具体的实验让学生清晰的辨别纯电阻电路与非纯电阻电路。

实验3:进一步探究电动机在不转动的状态下,电压、电流和热功率、总功率的关系。

实验结论:电流通过纯电阻时,热功率在总功率中所占比值很高。在误差允许的情况下,纯电阻电路产生的电热近似等于消耗的电功,即W=Q.

实验4:进一步探究电动机在转动的状态下,电压、电流和热功率、总功率的关系。

实验结论:电流通过非纯电阻时,热功率在总功率中所占比值较小。从能量守恒的角度去考虑,W=Q+E,即电动机消耗的电能等于产生的热量及产生的机械能的总和。

二、大思路

含电动机的电路由于涉及电能转化为机械能,电动机正常工作的电压电流关系不再满足,我们需要从能量守恒的角度去研究。

电动机正常工作时的输入功率(即电动机消耗的总功率)一部分转化为电热,一部分转化为机械能输出。根据能量守恒:

P输入+P热=P输出

1.求电动机两端的电压U

2.求流过电动机的电流I

3.求电动机的内阻r

4.求电动机输入功率P输入,用电功率公式P=IU计算

5.求电动机内阻消耗的电热功率P热,根据焦耳定律求出P热=I2r

注意:4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。

6求出P输入、P热之后,不难求出P输出

举一反三,如果已知P输入、P热、P输出中的任意两个,则另一个可以通过解能量守恒方程求出。

三、例题分析:

例:一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W,问:

(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?

(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?

(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?

分析(1)因为P入=IU

所以I=PUA=0.3A

(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率

P内=I2R=0.32×20W=1.8W

电风扇正常工作时转化为机械能的功率

P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W

电风扇正常工作时的效率

η=64.266×100%=97.3%

(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻,通过电风扇的电流

I=UR=22020A=11A

电动机消耗的电功率

P=IU=11×220W=2420W

电动机发热功率

P内=I2R=112×20W=2420W

第3篇:欧姆定律的比值问题范文

中招试题往往要考查带有电路变化特点的欧姆定律的简单应用,半导体的光敏、热敏特性及超导体的应用对社会的影响.“探究电流与电压、电阻的关系”及“用伏安法测电阻”这两个电学实验几乎在每个中考卷上都能找到.

第1节 欧姆定律公式应用的对应性和同时性

[重点考点]

欧姆定律是电学中重要的基本规律,是全章的核心,反映了电流、电压和电阻三者的数量关系.掌握这一规律的应用一定要注意I、U、R的同一性和同时性,即必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入公式进行计算,在解题中,习惯上同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示.另外,在同一部分电路中,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式中的三个量必须是同一时刻(同一状态)的值.

[中考常见题型]

例1 (2007年济宁)在图1所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电流表的示数变化了0.1 A,电阻R=___Ω.

思路分析:当开关断开时,电路中只有电灯L,电流表测的是通过电灯的电流;当开关闭合后,电灯和电阻并联,电流表测的是二者的总电流,所以电流表的示数变大.另外,不管开关是断开还是闭合,流过电灯的电流不变,所以电流表示数变大的0.1 A即为流过电阻R的电流值.电阻R两端的电压和电源电压6 V相等,由欧姆定律可以算出电阻R的阻值为60 Ω.

点评:本题的难点是找出通过电阻R的电流值.由于欧姆定律在电学中的重要地位,近几年中招题的填空题中,都会出现关于欧姆定律公式的一个纯粹的理论计算题,虽占分数不多,但由于它是学习电功和电功率的重要基础,所以还需要特别关注.

第2节 比值问题

[重点考点]

在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,且串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和;在并联电路中,电流的分配和电阻成反比,且总电流等于各支路电流之和.

[中考常见题型]

例2 如图2所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙为().

A. 2∶1 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶3

思路分析:当开关闭合,两表都是电压表时,两电阻串联,甲表测两电阻的总电压,乙表测的是电阻R2两端的电压,它们的示数比是3∶2,可以认为总电压为3份,电阻R2占2份,那么,R1两端的电压占1份,它们的电压比U1∶U2=1∶2,故电阻比R1∶R2=1∶2.

当开关断开,两表都是电流表时,两电阻并联,甲表测的是通过电阻R2支路的电流,乙表测的是并联后的总电流.由于两电阻并联且R1∶R2=1∶2,则它们的电流比是2∶1,也就是乙表总电流占3份,甲表电流应占1份,故甲、乙两表的电流比I甲∶I乙=1∶3.选D.

点评:本题的难点是由于开关的闭合和断开以及电表种类的变化,引起电路中电流的变化,但不管电路如何变化,不变的是R1、R2的阻值和电源电压.所以,尽量找出电阻的关系是解决本题的突破口.还要注意,我们实验室用的双量程电表(不管是电流表还是电压表),大量程的示数总是小量程示数的5倍,这个知识点也会出现在中招题中.

第3节 电表示数变化

[重点考点]

由于开关的开闭和滑动变阻器滑片的移动,使电路结构或电路中的总电阻发生变化,从而引起电路中总电流及各电流和电压的分配情况发生变化,导致电表的示数发生变化.这类题目涉及的知识点很多,如欧姆定律,串、并联电路中电流、电压、电阻的特点,电表的使用方法,电路结构的判断等,几乎各地的中招卷都有这类题.解决此类问题时,首先要判断出电路的结构,也就是电路的连接方式是串联还是并联(特别注意:在识别电路时,电压表可看做断路,电流表可看做导线),然后明确电流表或电压表的位置等.

[中考常见题型]

例3 (2007年上海)在图3所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将___(填“变小”、“不变”或“变大”),电压表V与V2示数的差值跟电压表V1示数的比值___(填“小于”、“等于”或“大于”)1.

思路分析:电路中两电阻串联,电流表测干路中的电流,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压,V测两电阻串联后的总电压.当滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻值变大,电流表的示数变小;又因为在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,当滑动变阻器的电阻变大时,它两端的电压就变大,即V2示数变大.电压表V1和V2示数的和等于电源电压不变,所以电压表V与V2示数的差值就是V1的示数,比值永远等于1.

第4节 电表的示数变化范围

[重点考点]

为了保护用电器,电路中往往要串联一个滑动变阻器,电表有一定的测量范围,用电器也有自己的额定电压和额定电流,那么,滑动变阻器连入电路中的电阻多大才安全呢?近几年中招题也涉及这方面的考查.

[中考常见题型]

例4 如图4所示的电路,电源电压恒为9 V,小灯泡L上标有“8 V3.2 W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.为了保护电路,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围应是多少?

思路分析:题中有三个隐含条件:滑动变阻器两端的电压不能超过3 V;电路中的电流不能超过0.6 A;小灯泡两端的电压不能超过8 V.如果只注意保护电表而忽视小灯泡,就会得出错误的结论.

参考答案:灯泡正常发光时的电流IL===0.4 A<0.6 A.

所以电路中的最大电流应为0.4 A.

灯泡的电阻RL== Ω=20 Ω.

此时电路中的最小总电阻R总===22.5 Ω.

所以滑动变阻器连入电路中的最小电阻为:

R最小=R总-RL=22.5 Ω-20 Ω=2.5 Ω.

为保护电压表,应有UR≤3 V,当UR=3 V时,UL=6 V.由分压原理得

滑动变阻器连入电路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.

所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5 Ω~10 Ω.

点评:此题很容易只注意保护电流表而忽视灯泡正常工作的条件,误认为电路中的最大电流为0.6 A,由此得出滑动变阻器连入电路中的电阻为0~10 Ω的错误答案.不少物理问题的部分条件并未明确给出,而是隐隐约约,含而不露,但他们常常又是解题的要点,因此对这类题目要注意审题,挖掘隐含条件,从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备的参数、指标中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,从而找出解决问题的突破口.

第5节 电路故障问题

[重点考点]

电路故障问题跟电表的示数变化题一样,也是中招必考的知识点,多数出现在实验题中.常见的故障有两类:断路和短路.当电路中出现断路或短路故障时,常用电压表检测,检测方法是:选择合适的量程,用电压表与被测电路逐段并联.当电压表有示数时,表明电压表和电源连通;当电压表没有示数时,表明电压表和电源没有连通,或者与电压表并联的那段电路有短路现象.

[中考常见题型]

例5 (2007年兰州)如图5所示电路中,L1、L2是两盏完全相同的灯泡.闭合开关S后,L1、L2均正常发光,过了一会儿两灯突然同时熄灭,检查时发现:若用一根导线先后连接开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮;若用电压表测L2两端b、c两点间的电压,电压表的示数明显高于L2的额定电压.据此可以判断().

A. L1的灯丝断了B. L2的灯丝断了

C. 开关S接触不良D. 电阻R损坏了

思路分析:用导线先后连接在开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮,说明开关和电阻R两端点间没有断路.当用电压表并联在b、c两点时,电压表有示数,表明电压表和电源构成了通路,也说明了电灯L2没有被短路.所以,只有b L2 c段断开了.选B.

点评:用电压表检测故障时,最终电路常会变成图6中的几种情况,请注意区分:假定电源电压为3 V,甲图中电压表的示数等于电源电压3 V;乙图中电灯不亮,在这里电灯仅起到一个“导线”的作用,电压表的示数接近(可认为是)电源电压3 V;丙图中电源被短路了,电压表的示数为零,但当电压表和电源没有接通时,它的示数也为零.

第6节 电学实验

[重点考点]

探究电流与电压、电阻的关系,电阻的测量和测量小灯泡的额定功率,这三个实验之一可以说是年年必考的知识点,包括实验原理、电路图的连接、表格设计、滑动变阻器的作用和电表示数的读取等,但对具体的实验步骤考查不多.近几年在实验题中又融入电表的示数变化和电路故障问题的考查.这类考题属于常规型题,很少有新颖的问题出现.所以,同学们只要注重基础知识点,就可以应付自如了.

[中考常见题型]

例6 (2007年梅州)在探究电流跟电压、电阻的关系时,同学们设计了如图7所示的电路图,其中R为定值电阻,R′为滑动变阻器.实验后,数据记录在表1和表2中.

(1) 根据表中实验数据,可得出如下结论:

由表1可得:___.

由表2可得:___.

(2) 在研究电流与电阻的关系时,先用5 Ω的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3 V,再换用10 Ω的定值电阻时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将___(填“大于”、“小于”或“等于”)3 V,此时应向___(填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为3 V.

思路分析:根据表1可以看出,电阻一定时,电压增加几倍,电流也增加几倍,即二者成正比.根据表2可以看出,电压一定时,电阻是原来的几倍,电流就是原来的几分之一,即二者成反比.当电路中的电阻R由5 Ω换成10 Ω时,根据串联电路分压的原理,10 Ω电阻两端的电压要大于原来的3 V,为了使它变小,应让滑动变阻器的电阻变大,以便分去更多的电压.

参考答案:(1) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (2) 大于

点评:此题有两个易错点,一是得出结论时,忘记条件;二是写电流与电压、电阻的关系时,容易颠倒,即一定要说电流与电压成正比,不能说电压与电流成正比,更不能说电阻与电流成反比.

例7 (2007年扬州)小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.

(1) 请你帮助他们在实物连接图(图8甲)中,用笔画线代替导线将所缺的导线补上.

(2) 小红完成电路连接后就准备闭合开关,同伴小明提醒还有一处不妥当.你知道小明提醒的是什么吗?答:___.

(3) 在某次测量中电流表的示数如图8乙所示,则I=___A.

(4) 在实验过程中,小红突然发现电流表没有示数,而电压表有示数,且接近于电源电压,则故障可能是:___.

思路分析:在使用有滑动变阻器的电路时,为了保护电路,都有“闭合开关前,把滑动变阻器的阻值调到最大”这一项.仔细观察发现,此电路中滑动变阻器目前接入的电阻最小,所以不妥.

参考答案:(1) 图略. (2) 把滑动变阻器的滑片移到最左端(阻值最大的位置) (3) 0.5 (4) 电阻R断路

第7节 欧姆定律与实际问题的综合

[重点考点]

中考计算题中纯粹的理论计算越来越少,与实际相结合的应用型题目所占比重越来越大,这类题目的特点是题干较长,但一般涉及的物理知识和物理过程较简单.欧姆定律与实际相联系的题目不多,多数是电功率与实际问题联系的问题.

[中考常见题型]

例8 (2007年梅州)图9是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为零.已知电阻R0=5 Ω,滑动变阻器最大阻值为15 Ω,电源电压U=3 V,电压表的量程为0~3 V.现将1 kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),请计算回答:

(1) 将1 kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?

(2) 该电子秤能测量的最大质量是多少?此质量数应标在电压表多少伏的位置上?

思路分析:电路是电阻R0与滑动变阻器的串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.

参考答案:(1) 当滑片位于距R上端处时,R总=R0+=5 Ω+=10 Ω,此时电路中的电流I===0.3 A,则电压表的示数UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.

(2) 因为弹簧的伸长(或压缩)与弹簧所受拉力(或压力)成正比,又因为1 kg物体放在托盘中时,滑片指在处,故滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg.此时R′总=R0+R=5 Ω+15 Ω=20 Ω.电路中的电流I′===0.15 A.电压表的示数U′=I′R=0.15 A×15 Ω=2.25 V.

第4篇:欧姆定律的比值问题范文

一、运用逆向思维分析机械能守恒定律表达式的推论式

高中物理中机械能守恒定律的使用条件是“只有重力或弹簧弹力做功”.运用逆向思维辨析研究可知,“只有重力或弹簧弹力做功”仅是一种特例,如果除重力和弹簧弹力对物体系统做功之外,还有其他力对物体系统做功(用W它表示),则机械能必然发生增加或减少的相应变化(用ΔE表示),并且其它力对系统做了多少功,物体系统的机械能就会变化多少.由此得机械能守恒定律的推理式W它=ΔE.

例1具有一定初速度的物块沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动过程中,还受到一个沿斜面向上的恒定拉力F的作用,此时物块的加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下.则在物块向上的运动过程中,正确的叙述是

A.物块的机械能一定增加

B.物块的机械能一定减小

C.物块的机械能可能不变

D.物块的机械能可能增加也可能减小

分析由题意知,除重力做功外还有拉力F和摩擦力f做功,则物块机械能的变化决定于拉力F和摩擦力f做功的大小关系.

由牛顿第二定律得

mgsinα+f―F=ma,

所以F―f=mgsinα―ma

=5m―4 m>0,

拉力F做的功WF大于摩擦力f做的功Wf,即WF―Wf>0.

由推论式W它=ΔE知,ΔE>0.

故物块的机械能增大,选A.

可见,机械能守恒定律固然重要,其推论式W它=ΔE的应用更为便捷.

二、运用整体思维分析物理概念中比值形式的定义式

高中物理概念有很多运用比值关系定义,并以比值形式表示其定义式(称为比值定义式).如:速度定义式v=ΔxDΔt、加速度定义式a=ΔvDΔt、牛顿第二定律公式F=ΔpDΔt(Δp为物体的动量变化量)、功率定义式P=ΔWDΔt;电流强度定义式I=ΔqDΔt、感应电动势定义式E=ΔφDΔt等,均以物理量的变化量与时间的比值形式(即物理量的时间变化率)出现.

此外,高中物理中还有用几个物理量的比值作为另一个新物理概念的定义式,并用这个比值形式的表达式作为新物理概念的定义式.如:电场强度定义式E=FDq、电势定义φ=EpDq、电容定义式C=QDU、磁感应强度定义式B=FDIL等.

不难看出,这些比值形式的公式体现的全是高中物理中的重要概念和主干知识.无论是“a=ΔvDΔt”类的变化率形式、还是“E=FDq”类的比值形式,其物理意义均由此“比值”整体体现.因而,教学中必须运用整体思维全面辨析、系统对待这种比值定义式的“整体”形式所包含的物理意义,切勿因定义形式而简单的视作“分子”与“分母”的组合.

三、运用求异思维分析物理概念定义式的变形式

高中物理中很多物理量的计算公式是依据相关物理概念的定义式,通过增加内涵、扩展外延、更新物理模型,运用求异思维加以辨析、推导、证明而成的变形式.如:带电粒子在电场中所受电场力的计算公式F=Eq,是由

电场强度定义式E=FDq推证而得到的变形式;带电粒子在电场中所具有的电势能的计算公式Ep=qφ,是由电势定义式φ=EpDq推证而得到的变形式;长直通电导体在均强磁场中所受安培力的计算公式F=BIL,是由磁感应强度定义式B=FDIL推证而得到的变形式等.

下表列出的是电场强度定义式E=FDq与形式F=Eq的对比内容.物理量D定义式E=FDqD变形式F=Eq电量qD①指放入电场中的检验电荷,必须是点电荷;

②带电量应足够小;

③电性可为正也可为负(一般为正电荷).D①指处在电场中的带电绝缘小物体(液滴、小球、微粒等);

②带电量可大些也可小些;

③电性可为正也可为负,视为点电荷.电场强度ED①指电场(可以是均强电场也可以是非均强电场)中某一点的电场强度;

②是矢量,与放在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同;

③表征该点的电场力的性质,与F的大小和方向无关,与q的有无、大小和正负无关,仅由电场自身决定D①在高中物理中指均强电场强度;

②是矢量,其方向由电场自身决定;

③电场强度与带电绝缘小物体的是否放入无关.电场力FD①检验电荷在电场中某点受到的电场力;

②不是E∝F,而是FDq为定值.D①带电绝缘小物体在电场中受到的电场力;

②存在F∝E、F∝q的关系对于定义式B=FDIL、φ=EpDq与变形式F=BIL、Ep=qφ亦有类似的内容对比.

四、运用形象思维分析物理量的定义式和决定式

在高中物理中,物理量的定义式和决定式是所有物理公式的先决和前提,故而在教学过程中应着力引导学生运用形象思维细加甄别、辨析和类比.

所谓物理量的定义式,指能够表征和量度物理量的本质属性、物理状态与物理过程的关系式,有比值定义式和乘积定义式两种数学形式.

所谓物理量的决定式,指能通过研究对象的物理属性和几何特征而直接、形象的表达物理量的大小、方向(对矢量)正负(对标量)的计算公式.

高中物理中,凡是乘积定义式一定是该物理量的决定式.如:功的公式W=Fs、动能公式Ek=1D2mv2、重力势能公式Ep=mgh、冲量公式I=Ft、动量公式P=mv、磁通量公式F=BS等,既是对应物理量的定义式,同时也是对应物理量的决定式.

比值定义式一般不是物理量的决定式.如v=ΔxDΔt、a=ΔvDΔt、F=ΔPDΔt、P=ΔWDΔt、I=ΔqDΔt、E=ΔφDΔt、E=FDq、φ=EpDq、C=QDU、B=FDIL等,只能是对应物理量的定义式而不会是对应物理量的决定式,这些物理量对应的决定式另有其表达形式.

高中物理中常见物理量的定义式与决定式对比如下表.

物理量D定义式D决定式加速度Da=ΔvDΔtDa=FDm(牛顿第二定律)电场强度DE=FDqDE=KQDr2(点电荷的场强公式)电容DC=QDUDC=εSD4Kπd(平行板容器公式)电阻DR=UDIDR=ρLDS电阻(电阻定律公式)电流强度DI=ΔqDΔtDI=UDR(欧姆定律公式)

I=EDR+r

第5篇:欧姆定律的比值问题范文

关键词:初中物理;电表示数变化;分类剖析;教学探索

在初中物理电学部分的电表示数变化类试题一直是学生学习的难点,每年教到这部分内容时总是感到学生学得吃力,教师讲得辛苦,但学生还是掌握得不好,笔者根据几年的教学经验试着把这类题目进行了分类剖析,找到一些共同点和好的解题方法,再对学生进行讲解时发现效果好了不少。

第一类:开关开闭类

例1.如图1所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态。当开关S1由闭合到断开时,电流表示数将 ,电压表示数将 。(填“变大”“不变”或“变小”)

分析:此类题目首先要分析清楚开关在两种不同状态下的电路情况,当开关S处于闭合状态时灯L被短路(这是此题的重点和难点),电路相当于只有电阻R单独接入电路,电流表测电路总电流,此时电流表示数较大,电压表测电阻R两端的电压就等于电源电压,当开关S1断开时灯L和电阻R串联,总电阻变大,根据欧姆定律可知电流表示数将变小,电压表测电阻R两端的电压只是电源电压的一部分,电压表示数变小。

第二类:串联滑动变阻器类

例2.如图2所示的电路,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,电流表示数 ,电压表示数与电流示数的比值 。

分析:由图可知R1和R2是串联,电流表测电路总电流,电压表测R1两端电压,当开关S闭合,滑片由b端向a端移动的过程中R2的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=U/R可知电流表示数变大,电压表和电流表示数的比值(就是定值电阻R1的阻值与电流和电压无关)不变。

第三类:并联滑动变阻器类

例3.如图3所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,电流表A1的示数逐渐变小,这一过程中

( )

A.滑片P是向左滑动的

B.电压表V的示数逐渐变小

C.电流表A的示数逐渐变小

D.电流表A与A1的示数差逐渐变小

分析:由图3可知,R1和R2并联,A1测通过R1的电流,A测电路中的总电流,V测电源电压示数不变,闭合开关S,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,电流表A1的示数逐渐变小说明R1的电阻在变大,所以滑片P是向右滑动的,A错。电压表V的示数不会变化,B错。总电阻变大,总电流变小,电流表A的示数逐渐变小(也可根据A1的示数逐渐变小,通过定值电阻R2的电流不变,判断出A的示数逐渐变小),C正确。电流表A与A1的示数差是通过定值电阻R2的电流应该不变,D错。

剖析:此类题目有些电路图较复杂,难点是分析清楚电路,可根据电流路径法,把电流表看作导线,电压表看作断路,也可画出等效电路图,最后再确定电流表和电压表是分别测量哪部分电路的电流和电压,根据串、并联电路的电流和电压特点,结合欧姆定律就可迎刃而解。

(上接第41页)常见的大致都属于上述三类题型,不过也有一些特殊的题型。

第四类:特殊类

例4.如图,电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法中正确的是( )

A.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数减小

B.电阻R1和R2消耗的功率的变化量一定相等

C.电压表V1减小的示数等于电压表V2增大的示数

D.电压表V1减小的示数小于电压表V2增大的示数

分析:由图可知R1和R2和R串联,V1测R1的电压,V2测R的电压,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,R的电阻变大分压变多,电压表V2的示数增大,电源电压不变,R1的分压就要变少,电压表V1的示数应减小,A错。不知道R1和R2的阻值关系,所以无法判断R1和R2消耗功率的变化量,B错。电压表V2增大的示数应等于R1和R2总共减小的电压数,所以电压表V1减小的示数应小于电压表V2增大的示数,选D。

例5.在如图5所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )

A.电流表的示数变小,电压表的示数变小

B.电流表的示数变小,电压表的示数变大

C.电流表的示数不变,电压表的示数变小

D.电流表的示数变大,电压表的示数变大

分析:这是滑动变阻器的特殊情况,关键是根据电压表相当于断路判断出移动滑片时电路中的总电阻不变,所以电流表示数不变,滑片向右滑动的过程中电压表测量部分的电阻变小,根据U=IR,可知,I不变,R变小,U变小,电压表的示数变小。选C。

第6篇:欧姆定律的比值问题范文

【关键词】物理 法则 认知 规律

在探究如何提高教学质量途径的当下,教学改革潮流拍岸而起,在多年的体会中,我认为培养学生的学习能力是目的之一。近几年来我以终身教育思想理论为依据,在高中物理教学实践中,对学生的学法指导进行了尝试。

一、学习过程的特点和认知

物理学习的过程,是一种认识过程,是学生在与物理环境相互作用中认识物理世界,形成、发展和优化自己物理认识结构的过程。因此,指导学生学习,必须指导学生进行学习准备。因为影响物理学习的因素主要有:原有知识水平,在认知结构中是否有适当的起固定作用的概念可以利用;新的潜在有意义的学习任务与同化它的原有概念的可辨别程度都影响学生观察、实验能力,逻辑推理能力等。

中学物理的教学过程是以观察和实验为基础,以形成概念、掌握规律为中心的特点。所以,物理学作为一门实验科学,观察和实验是学生获得感性认识的主要来源,在教学实践中要求学生尽可能地亲自动手操作,指导学生用比较法、放大法、等效法、再现法等手段。指导学生根据设计的方案恰当选取仪器;按照设计的方案进行安装,联结和调节仪器;指导学生正确地记录数据,特别注意测量数据的估读以及数据的处理中列表法、代数法、图象法的分析运用。如光的全反射实验中,应明确需观察入射光、反射光和折射光,得出光从光密介质射入光疏介质时,随入射角的增加,反射角和折射角均增大,折射角大于入射角等通过实验获得的概念。

二、如何获得现象、特征的本质属性

物理概念是物理现象的共同特征和本质属性在脑中概括和抽象的反映。学生形成物理概念一般要经历认知定向、找出共同特征、本质属性、进行抽象规定和深入理解概念这样一个大致的过程。这一过程一般有两种方式:一是归类的方式,直接从事实中总结出来的概念,通常由归类的方法得出其共同特征。如通过分析各种情况下接触物体间的弹力,总结出共同特征是物体相互接触而发生形变后有恢复原状的趋势,则这两个接触物体间产生弹力。

第二种是概括的方式,如在通电电流大小不变时,导线长度增大几倍,磁场力也增大几倍;在导线长度不变时,通电电流增大几倍,磁场力也增大几倍。于是可以找出共同特征,不论导线的长度和通电电流强度如何,比值IL F 能反映出磁场的强弱。通过概括找出这个共同特征,为进一步形成磁感强度的概念打下了必要的基础。

只有抓住了物理现象或物理过程的共同特征所反映的本质属性,才能形成物理概念。例如让学生明确为什么要引入这个概念,使学生认知活动有一明确的指向。在认识磁感强度时可用文字表述为:在磁场中垂直下磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫通电导线所在处的磁感强度;用数学式表达为B= IL F。

三、把握规律的内在联系

物理规律是自然界中物理客体属性的内在联系,是事物发展和变化趋势的反映。物理规律包括物理定律、定理、守则、原理、方程等。学生掌握物理规律是明确认知定向,要让学生明确物理规律建立的目的,从而使学生的思维加工活动指向确定的方向。如学习了匀变速直线运动后,学生知道认识一个物体的运动趋势,必须清楚它的运动状态变化的快慢――加速度。因此我们很有必要来研究物体的加速度到底与哪些因素有关?是怎样的关系?

弄清规律的建立过程有两种形式:归纳法,如气体状态方程的建立,是在波意耳定律等三大实验的基础上归纳得到的。演绎法建立物理规律,如动量定理的建立,要让学生知道它是从牛顿第二定律推导出来的,力在时间上的累积与物体状态量――动量变化间的数量关系。把握物理规律的可以用“文字叙述”、“数学表达式”、“函数图像”表达,并能把它们融为一体。如玻意耳定律的文字叙述:一定质量的理想气体,在温度不变时,压强与体积的乘积为一个常量,数学表达式 为PV=C。

物理规律揭穿了客观事物的实质,是人类经由长期波折的历史过程的结晶,存在深刻的、丰硕的意义,物理规律需要对概念、规律的提出、建破有一定的了解,对概念、规律内容的各种表白形式有明白的认识。物理规律建立了有关物理量间的联系,它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来,脱离物理规律、死背概念定义或脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该重要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律。例如:功的概念除抓住功的定义式外,应该侧重从动能定理、功能关系、热力学第一定律、普遍的能量守恒与转化定律等角度来理解,即从能质变化、转化的角度来理解。在电学中、光学中,我们越来越着重从能量转化来理解功,如光电效应中电子脱离金属的逸出功是从能量转化来理解的;动量概念应联系动量定理、特别是动量守恒定律来理解;电阻概念应联系欧姆定律、焦耳定律等来理解。电阻的定义是:R=U/I,按欧姆定律,我们来体会电阻的妨碍作用。串联电阻、并联电阻的等效电阻也由U与I的比来理解。从焦耳定律来体会电阻是耗费电能转化为内能的元件;法拉第电磁感应定律的掌握不能分开磁通量概念和感应电动势概念等等。

第7篇:欧姆定律的比值问题范文

一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式.电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用.其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等.为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的.透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学.对此,应从以下三个方面来认真分析教材.

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来.只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力.

场的方法是研究电磁学的一般方法.场是物质,是物质的相互作用的特殊方式.中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容.

“路”是“场”的一种特殊情况.中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等.

“场”和“路”之间存在着内在的联系.麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的.“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法.

2.物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系.

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来.物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的.但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性.

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律.库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小.其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况.

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律.欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的.欧姆定律的运用有对应关系.电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体.

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念.

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律.在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线.本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础.电磁感应的重点和核心是感应电动势.运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步.麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步.

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的.大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着.电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用.运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场.磁体的周围也存在着磁场.磁场也是一种客观存在的物质.磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用.现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态.

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用.所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的.麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场.按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场.电磁场由近及远的传播就形成电磁波.

从场的观点来阐述路.电荷的定向运动形成电流.产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场.导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷.当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止.

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题.第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键.电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念.电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段.要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解.

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用.在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等.场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度.在电场中用电场力做功,说明场具有能量.通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了.

3.认真做好演示实验和学生实验,使“潮抽象的概念形象化,通过演示实验是非常重要的措施.把各种实验做好,不仅使学生易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练.安排学生自己动手做实验,加强对实验现象的分析,引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力.从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养学生的独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上.

第8篇:欧姆定律的比值问题范文

【关键词】保温;建筑节能;导热系数

《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007自2007年10月1日开始实施以来,对工程建设的节能工作起到了巨大的推动作用。建筑节能工程材料的质量直接影响建筑工程的节能效果,推广建筑节能材料是我国降低能源消耗、实现低碳经济循环发展的一个重要举措。节能材料检测精度受多方面因素的影响,笔者结合标准与规范及工作中积累的经验,对保温材料检测中如何提高检测结果的准确性、减少误差提出建议。

1导热系数仪器的原理及选用

目前保温材料导热系数的测量应按《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法和热流计法》GB10294~10295的要求进行。没有热工基础知识的人通常会认为导热系数的原理难以掌握,其实导热系数的测量原理和物理学上的欧姆定律十分相似,导热仪的测量原理可以在通过与欧姆定律的比较中轻松理解掌握。

由欧姆定律I=U/R可得:R=U/I,即电阻=电压/电流。

保温材料的热阻R=ΔT/q,即热阻=温度差/热流量。

比较以上两个公式,温度差意义上等同于电压差;电流等同于热流量;电阻和热阻意义相同。

由导热系数λ=H/R(其中,H为保温材料板厚度)可得:

λ=H/R=H・q/ΔT=H・I・U/ΔT,即为防护热板法(功率法)的计算方法;

λ=H/R=H・q/ΔT=H・f・e/ΔT,即为热流计法的计算方法,其中f为标定系数;e为热电势。

从防护热板法及热流计法计算公式可以看出,两者的差异主要在于q的获得方式上,前者是通过热功率来得到(q=IU),而后者则是通过热流计来得到(q=f・e)。

目前我国市场上使用得比较多的是基于防护热板法原理制造的导热系数仪,而基于热流计法制造的导热系数仪则大多数应用于科研院所。美国材料与试验协会等[1]对防护热板导热仪和热流计导热仪在美国、欧洲等地的使用情况进行了调研,其结果认为,防护热板法与热流计法设备的测量精度相当,但在检测用时及重复性方面后者要优于前者。笔者通过实践也认可以上观点。市级检测中心开展节能材料检测工作时,要考虑未来的检测任务多等原因,建议采购基于热流计法的导热系数测定仪。

2几种保温材料试验应注意的事项

2.1保温原材料的委托接收

节能材料采取见证取样送检制度,许多见证取样送检人员由于对保温材料不熟悉,在填写委托试验单过程中,很有可能发生诸如原材料配比值弄错、材料混淆、材料型号填错等问题,造成试验数据不满足规范要求。

聚苯颗粒保温浆料检测一般是由委托方提供颗粒、胶粉、水三种材料的配合比,笔者经常遇到委托方将材料配合比填写错误的情况,如果按此配合比,浆料甚至可能不成型,更谈不上材料参数的检测。笔者在日常检测工作中发现多起委托人员将送检材料混淆的情况,如抗裂砂浆被误贴上胶粉料的标签等。对于XPS板,由于规范对其划分为多种型号,如果送检人员对规范不熟悉,就可能发生板材型号填错的情况。如我市某施工单位工地所用XPS板为X250型,送检人员却将送检型号误写为X400型,造成了检测数据不满足规范要求的情况。

因此,保温材料委托接收时,要求委托方提供完整的型式检验报告原件或复印件,检测机构委托接收人员,要认真将委托单与型式检验报告进行比对,发现异常要及时和委托人员及监理人员沟通。

2.2测量导热系数用试块的制作及导热系数的测定

胶粉聚苯颗粒保温浆料试块的制作中,试块质量受人为因素影响很大。也就是说,同样的材料、同样的配比、不同人制作的试块,测得的数据将会不同。

胶粉聚苯颗粒保温浆料的制作要讲究方法。如果将胶粉料和聚苯颗粒与水三种材料按照配比同时配好,然后放在一起搅拌,往往容易造成最后成型的试块中仍有块状的胶粉块,造成导热系数偏高。笔者在工作实践中的做法是首先将胶粉料和水充分搅拌,搅拌至没有块状物后再放入聚苯颗粒搅拌均匀。按此程序成型的试块非常均匀,满足试验要求。

胶粉聚苯颗粒保温浆料成型脱模后养护时,试块放置处一定要平整。因为刚刚脱模的试块强度和刚度都比较低,如果放置不平整,会使其在养护期间慢慢变形,从而给测量导热系数带来极大的不方便。如果经过打磨处理后的试块仍然不能满足试验平整度的要求,将作为废品处理。这样会极大地耽误委托单位的施工进度,从而给委托单位造成经济损失,同时也

有损检测机构的信誉。

2.3网格布的检测

尽管按照标准要求的条件(如试件外加衬填,试件的两端刷胶)进行网格布的拉伸试验,但经常会出现数据是无效数据的情况,如夹具附件断裂或从网格布单边开始断裂。笔者认为有以下几点要注意:

1)拉伸夹具的接触面要能够完美的契合,平整度要好;

2)施加初始应力调整试件应力分布,确认网格布试件受力均匀后再拧紧夹具;

3)网格布两端在不涂胶的情况下,试件两端各夹于两片略长于试件宽度的橡胶垫片中,其结果是在满足试验要求的同时,还可在一定程度上提高试验速度。

笔者认为,其中最重要的是第2点,因为如果刚开始就拧紧夹具,绝大多数情况下会造成试件从单边率先断裂,造成数据无效或断裂强度低于实际值的情况。如果在试验中能够做到以上几点,网格布的丝径几乎是同时崩断的,数据离散性也小。

2.4胶粘剂、抹面胶浆、抗裂砂浆的拉伸强度检测

在进行试件的拉伸强度试验时要注意以下几点:

1)在抹抗裂砂浆、胶粘剂、抹面胶浆之前,水泥砂浆块需要浸湿。砂浆试块如果太干燥,容易造成试验过程中在水泥砂浆块与粘结剂等接触处直接剥落。

2)试件成型时规范要求用刮刀压实,如胶粘剂的检测,胶粘剂不仅要在水泥砂浆块上用刮刀压实,同时也要在膨胀聚苯板上用刮刀压实,最后将水泥砂浆块与膨胀聚苯板在胶粘剂粘结面接触压实。如果将水泥砂浆试块用胶粘剂单方面刮刀压实,然后直接按在膨胀聚苯板上,拉伸试验时往往会造成破坏界面首先发生在胶粘剂与膨胀聚苯板接触处,造成数据无效。

3)建议水泥砂浆试块做拉毛处理,但这样做可能会造成数据偏高。

2.5 XPS板热稳定性的检测

XPS板材检测的最主要项目是导热系数、压缩强度及尺寸稳定性。笔者认为检测过程中最容易出现较大误差的是尺寸稳定性检测。根据《硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》GB/T 8811-2008,尺寸稳定性检测时,经过烘箱前后需要两次测量每个试件3个不同位置的长度(L1、L2、L3)、宽度(W1、W2、W3)及5个不同点的厚度(T1、T2、T3、T4、T5)。而标准试件为100mm×100mm,试件制作时不可能真正做到完美切割,如果烘箱加热前后检测人员测量位置不在同一位置,将会对检测结果造成很大误差。为此,笔者建议,对每块XPS板烘箱加热前记录数据时应用记号笔对检测位置编号画线,烘箱加热后在规定的温湿度条件下放置规定时间后,从编号处再次读取数据,这样可极大地提高检测数据的准确性。

第9篇:欧姆定律的比值问题范文

2021高考物理必考知识点总结有哪些你知道吗?要学好任何一门课程,都要有适合自己的、良好的学习方法,只有这样才会得到事半功倍的学习效果。共同阅读2021高考物理必考知识点总结,请您阅读!

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.