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1、概述,1知识的考查（1）全：七个模块，缺一不可（2）宽：“千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮脸”（3）新：大学物理概念；最新科学技术成就等。,2方法的考查高考知识，竞赛的入门方法。,整体法,隔离法,图像法,等效法,类比法,微元法,递推法,近似法,对称法,估算法,模型法,作图法,极限法,降维法,假设法,3能力的考查（1）理解能力（2）应用数学处理物理问题的能力,第一部分 力学,一般物体的平衡：合力为零；合力矩为零,所有外力对某一点的力矩的代数和为零时，则对任一点的力矩的代数和都为零,AB两点的连线不能与X轴垂直,A、B、C三点不能在同一直线上,一.物体的平衡,例1.有一轻质木板AB长为L，A端用铰链固
2、定在竖直墙上，另一端用水平轻绳CB拉住。板上依次放着a、b、c三个圆柱体，半径均为r，重均为G，木板与墙的夹角为，如图所示，不计一切摩擦，求BC绳上的张力。,点评：,1.以谁为研究对象?,2.如何计算a、b、c圆柱体对AB板的压力？,3.如何求力臂？,考点分析：,1.三力平衡汇交原理,2.力矩平衡条件,以AB板为研究对象，力矩平衡,将abc三个圆柱体看成一个整体，进行受力分析,“三力平衡汇交原理”？,以AB板的A端为矩心，F的力臂为：,力矩平衡,3G,F,F,r/sin,2r,L=r/sin+2r+(r/sin2rcos)2rcos=r/sin+2rsin2+rcot,例2.如图所示，一个质量
3、均匀分布的直杆搁置在质量均匀的圆环上，杆与圆环相切，系统静止在水平地面上，杆与地面接触点为A，与环面接触点为B。已知两个物体的质量线密度均为，直杆与地面的夹角为，圆环半径为R，所有接触点的摩擦力足够大。求:（1）地给圆环的摩擦力；（2）求A、B两点静摩擦因数的取值范围。,点评：,1.研究对象的确定；,2.平衡条件的应用。,解析：,（1）设直杆质量为m1，圆环质量为m2，以圆环为研究对象，其受力分析如图所示,m2g,N1,f1,N2,f2,即,设圆环半径为R，A点到环与地面切点间距离为L，由合力矩为零，对圆环圆心O有：,对A点有：,再以杆和环整体为研究对象，对A点有：,又,（2）以杆和环整体为研
4、究对象，设A点支持力为NA，摩擦力为fA，则有,m2g,m1g,N2,fA,NA,f2,联立求解得：,对B点：,例3.A、B、C三个物体（均可视为质点）与地球构成一个系统，三个物体分别受恒外力FA、FB、FC的作用。在一个与地面保持静止的参考系S中，观测到此系统在运动过程中动量守恒、机械能也守恒。S系是另一个相对S系做匀速直线运动的参考系，讨论上述系统的动量和机械能在S系中是否也守恒。（功的表达式可用WF=FS的形式，式中F为某个恒力，S为在力F作用下的位移）,点评：,（1）惯性参考系和非惯性参考系,（2）动量守恒的条件,（3）机械能守恒的条件,二.相对运动,解：在S系中，由系统在运动过程中动
5、量守恒可知,设在很短的时间间隔t内，A、B、C三个物体的位移分别为,由机械能守恒有,并且系统没有任何能量损耗，能量只在动能和势能之间转换。,由于受力与惯性参考系无关，故在S系的观察者看来，系统在运动过程中所受外力之和仍为零，即,所以，在S系的观察者看来动量仍守恒。,设在同一时间间隔t内，S系的位移为S，在S系观察A、B、C三个物体的位移分别为：,即在S系中系统的机械能也守恒。,则有：,在S系观察者看来，外力做功之和为：,例4如图所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为1=300，2=450，质量分别为m1=kg和m2=2.0kg的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水
6、平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为=0.20，求两物块下滑过程中(m1和m2均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。（g=10m/s2）,三.质点系牛顿第二定律,（1）质点系：多个相互作用的质点构成的系统，质量分别为m1、m2、mn。,（2）质点系各质点在任意的x方向上受到力F1x、F2x、Fnx。（注意：不包括这些质点间的相互作用力）,（3）质点系的牛顿第二定律,简析：,（1）三物体的运动过程分析,（2）以三个过程为研究对象,劈块受到地面的摩擦力的大小为2.3N，方向水平向右。,例5如图所示，质量为M的平板小车放在倾角为的光滑斜面上（斜面固定），一质量为m的人在车上沿平板向下运动
7、时，车恰好静止，求人的加速度。,点评：以车和人组成的系统为研究对象，进行受力分析和运动状态分析，应用牛顿第二定律列方程求解。,例6.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，不计一切摩擦，试求两物体自由运动时的加速度。,解：,1.受力分析,mg,N,Mg,N,N,2.列方程求解,对m：,对M：,联立以上两式求解得,a,设m加速度的水平分量为ax，竖直为ay，由于水平方向不受外力作用，由质点系牛顿第二定律有：,负号表明方向水平向右,得：,竖直方向：,例7.（2010年五校联考题12分）卫星携带一探测器在半径为3R(R为地球半径)的圆轨道上绕地球飞行。在a点
8、，卫星上的辅助动力装置短暂工作，将探测器沿运动方向射出（设辅助动力装置喷出的气体质量可忽略）。若探测器恰能完全脱离地球的引力，而卫星沿新的椭圆轨道运动，其近地点b距地心的距离为nR(n略小于3)，求卫星与探测器的质量比。（质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能为-GMm/r，式中G为引力常量）,点评：,1.第一宇宙速度与第二宇宙速度的推导,2.关键语句“探测器恰能完全脱离地球的引力”的正确理解,3.开普勒定律的应用,4.情境分析：,（1）二者绕地球飞行,（2）在a点，,（3）探测器恰好,（4）卫星在新的椭圆轨道上运动,四.天体运动,解析：设地球质量为M,卫星质量为m，探测器质量为m，当
9、卫星与探测器一起绕地球做圆周运动时速率为v1，由万有引力定律和牛顿第二定律得,设分离后探测器速度为v2，探测器刚好脱离地球引力应满足,设探测器分离后卫星速率v3，到达近地点时，卫星速率为v4，由机械能守恒定律可得,由开普勒第二定律有,联立解得,分离前后动量守恒,联立以上各式求解得：,五.简谐运动,1.动力学方程：,即：,令,解微分方程,得,2.运动学方程,式中各符号的物理意义：A：振幅,：角频率（T为周期）,由 得：,：相位,3.周期,4.参考圆,5.能量,例8在一个横截面面积为S的密闭容器中，有一个质量为m的活塞把容器中的气体分成两部分。活塞可在容器中无摩擦地滑动，活塞两边气体的温度相同，压
10、强都是P，体积分别是V1和V2，如图所示。现用某种方法使活塞稍微偏离平衡位置，然后放开，活塞将在两边气体压力的作用下来回运动。容器保持静止，整个系统可看做是恒温的。（1）求活塞运动的周期，将结果用P、V1、V2、m和S表示；（2）求气体温度t=0时的周期与气体温度t=30时的周期之比值。,点评：,（）如何理解“活塞稍微偏离平衡位置”？,（）对气体整体而言，温度升高时总的体积不变。,（3）牛顿二项式定理的应用：,解析：,（1）以活塞处于平衡时的位置O为坐标原点，当活塞运动到右边距O点为x处时，左边气体的体积由V1变为V1+Sx，右边气体的体积由V2变为V2-Sx，设此时两边气体的压强分别为P1和
11、P2，因系统的温度恒定不变，根据玻意耳定律有：,？,得：,活塞所受合力为：,活塞做简谐运动，周期为,（2）设温度为t时，周期为，温度为t时，周期为。,以整个气体为研究对象，温度升高而体积不变，所以有：,例9（七校联考）一质点沿直线做简谐运动，相继通过距离为16cm的两点A和B，历时1s，并且在A、B两点处具有相同的速率；再经过1s，质点第二次通过B点。该质点运动的周期与振幅分别为A3s，B3s，C4s，D4s，,点评：方法一：将简谐运动等效为匀速率圆周运动,O,方法二：,设质点简谐运动的位移与时间关系为：,由简谐运动的对称性可得,设t=0时，质点在A点，则t=0.5s时，x=0，则有：,联立求
12、解得：,v,S,六.流体柱模型,血液流动，心脏做功问题,风力发电问题,太空垃圾收集问题,电流微观解释问题,雨打睡莲的压力、压强问题,压强的微观解释问题,密度：非连续=nm,质量：m=V=svt,体积：V=sL=svt,做功：,压力、压强,功率与流量,（1）常见物理现象,（2）问题探究,注意各符号P的物理意义。,例10（2011自主招生七校联考题5）如图，水流由与水平方向成角的柱形水管流入水平水槽，并由水槽左右两端流出，则从右端流出的水量与从左端流出的水量的比值可能为：,D,点评：特殊值法,例11有一宇宙飞船，它的正面面积S=0.98m2，以v=2103m/s的速度飞入一宇宙微粒尘区，每一微粒平
13、均质量m=210-4g，若此尘区每立方米的空间有一个微粒，则为使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加多少？（设微粒与飞船外壳相碰后附于飞船上）,F,tm,点评1：情景示意图,（1）研究对象？,（2）客观条件？,（3）物理过程？,（4）物理规律？,点评2：解题四要素WCFTL,动量定理,牛顿第三定律,设单位体积内微粒的个数为n，t时间内有质量为m的微粒与飞船相碰，飞船对微粒的作用力大小为F，则由动量定理有：,又,联立以上各式得：,代数求解得：,F=0.784N,由牛顿第三定律可知，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加0.784N。,解析：,七变力做功的计算,例12如图所示，同一直线上有O、A、B三点
14、，已知A点到O点的距离为r，B点到O点的距离为R。将一正点电荷Q固定于O点，另一正点电荷q从A点无初速度释放，试求q从A点移到B点过程中电场力做功的大小。,点评：（）变力做功的计算方法；（）电场力做功的特点与静电场的保守性。,解：如图所示，每次将向外移动一微小的位移,八.动量定理与动量守恒定律在二维空间的应用 例13.在光滑水平面上有质量均为m=150g的四个球A、B、C、D，其间以质量不计、不可伸长的1、2、3三条细线相连。最初，细线刚好张直，如图所示，其中ABC=BCD=1200。今对A球施以一个沿BA方向的瞬时冲量I=4.2Ns后，四球同时开始运动，试求开始运动时球C的速度。,点评：,2
15、.每条线的张力对其两端的球的冲量关系,3.每条线两端球的速度大小关系,1.动量定理在二维空间的推广应用,解析：设在外力冲量I作用的瞬时，三条细线内出现的张力对其两端球的作用的冲量大小分别为I1、I2、I3，又设运动后小球D的速度大小为v，显然其方向应沿着D指向C的方向，由动量定理有：,则C球运动的速度沿DC方向的分量也为v（？）,以C球为研究对象，设其沿CB方向的速度分量为vC2，由动量定理有：,联立以上三式得：,则B球速度沿CB方向的分量也为7v/2。以B球为研究对象，由动量定理有,得,设B球速度沿BA方向的分量为vB1，以B球为研究对象，由动量定理有：,得,则A球沿BA方向的速度大小也是1
16、3v，以A为研究对象，由动量定理有：,得,代数求解得：,再以C球为研究对象，设其瞬间速度大小为vC，其受到的总冲量为IC，由矢量关系可知：,所以有：,令C球的速度方向与CB方向的夹角为，则有：,第二部分 电学,一场强与场力,1.“六大电场”的电场线分布,2.几种特殊的电场场强公式,（1）均匀带电球壳内外的电场,球壳内部场强处处为零,球壳外任意一点的场强：,式中r是壳外任意一点到球壳的球心距离，Q为球壳带的总电量。,（2）均匀球体内外的电场,设球体的半径为R，电荷体密度为，距离球心为r处场强可表示为：,（3）无限长直导线产生的电场,一均匀带电的无限长直导线，若其电荷线密度为，则离直导线垂直距离为
17、r的空间某点的场强可表示为：,（4）无限大导体板产生的电场,无限大均匀带电平面产生的电场是匀强电场，场强大小为：,（5）电偶极子产生的电场,电偶极子：真空中一对相距为L的带等量异种电荷（+Q，-Q）的点电荷系统，且L远小于讨论中所涉及的距离。,电偶极矩：电量Q与两点电荷间距L的乘积。,A设两电荷连线中垂面上有一点P，该点到两电荷连线的中点的的距离为r，则该点的场强如图所示：,B设P为两电荷延长线上的点，P到两电荷连线中点的距离为r，则有,例1.如图所示，一带Q电荷量的点电荷A，与一块很大的接地金属板MN组成一系统，点电荷A与MN板垂直距离为d，试求垂线d中点C处的电场强度。,点评：镜像电荷与等
18、效法,方向由C点沿BA直线指向A。,例2.均匀带电球壳半径为R，带正电Q，若在球面上划出很小的一块，它所带电量为q(qQ)。试求球壳的其余部分对它的作用力。,分析：如图所示,（1）带电球壳内外场强分布,rR时，即壳内，场强处处为零。,rR时，即壳外，将球壳等效为一点电荷,（2）将q拿走，带电球壳内外场分布,球心O处：讨论！,q所在位置A：,q,O,思考：A点处场强大小和方向？,内侧：0,外侧：,设q在A点产生的场强为Eq，其余电荷在A点场强为EA，则有：,P点处：讨论！,P,解：,设q在A点内外两侧引起的场强大小为Eq，其余电荷在A点的场强为EA,A点内侧,A点外侧,所以：,二.电势,1.电场
19、力做功的特点：,电场力做功与路径无关，只与始末位置有关。,静电场的保守性，所以静电场为保守场。,2.电势能,势能或相互作用能：由两物体间的相互作用力与它们相对位置所决定的能。,电势能：由电荷与电场所共有的势能。,由功能关系有：,设O在有限远处，A在无限远处，规定无限远处的电势能为零，则有：,结论：电荷在电荷Q的静电场中，其电势能为：,符号法则,3.电势,符号法则,4.点电荷Q的电势及其叠加原理,点电荷的电势,电势叠加原理：,若场源电荷是由若干个点电荷所组成的体系，则它们的合电势为各个点电荷单独存在时电势的代数和。,5.均匀带电球壳（R、Q）内外的电势,若小于或等于R,若大于R,例3（2011北
20、大保送生）如图所示，在空间直角坐标系oxyz中，A、B两处各固定两个电量分别为cq的q的点电荷，A处为正电荷，B处为负电荷，A、B位于O点两侧，距离O点都为a，确定空间中电势为零的等势面所满足的方程。,点评：,设空间电势为零的点的坐标为P（，）,（1）A点的点电荷在P点的电势？,（2）B点的点电荷在P点的电势？,解：设空间电势为零的点的坐标为P（，），则,即,讨论：,AB的中垂面,球面。球心？半径？,例4.两个半径分别为R1和R2的同心球面上，各均匀带电Q1和Q2，试求空间电势的分布。,点评：均匀带电球壳的电势分布,由电势叠加原理有：,例5三个电容器分别有不同的电容值C1、C2、C3 现把这三
21、个电容器组成图示的(a)、(b)、(c)、(d)四种混联电路，试论证：是否可以通过适当选择C1、C2、C3的数值，使其中某两种混联电路A、B间的等效电容相等,请同学们由电阻的串并联规律探究弹簧、电容器串并联规律！,三.电容器的连接,点评：,由电容C、C组成的串联电路的等效电容,由电容C、C组成的并联电路的等效电容,例6.如图所示，两个竖直放置的同轴导体薄圆筒，内筒半径为R，两筒间距为d，筒高为L（LRd），内筒通过一个未知电容Cx的电容器与电动势U足够大的直流电源的正极连接，外筒与该电源的负极相连。在两筒之间有相距为h的A、B两点，其连线AB与竖直的筒中央轴平行。在A点有一质量为m、电量为-Q
22、的带电粒子，它以v0的初速率运动，且方向垂直于由A点和筒中央轴构成的平面。为了使此带电粒子能够经过B点，试求所有可供选择的v0和Cx值。,点评：复杂问题简单化,（）电路结构分析；,（）带电粒子受力分析；,（）带电粒子运动分析；,（）薄圆筒导体的电容；,（）两电容器连接方式及其特点；,（）带电粒子能经过B点的条件；,解：竖直方向，粒子做自由落体运动，设由A到B所用时间为，则,水平方向，粒子做匀速率圆周运动，设其周期为T，则,粒子能经过B点,粒子所受电场力大小,圆筒的电容：,两电容器串联,基尔霍夫定律,第二定律回路定律,第一定律节点定律,四.复杂电路的分析,例7.如图所示为一桥式电路，其中检流计的
23、内阻为Rg，此电路的A、C两点接上电动势为E（内阻忽略）的电源。试求检流计G中流过的电流Ig。,解析：如图所示，设I1，I2，Ig,回路ABDA：,回路BCDB,回路ABCEA,以上三方程整理得,点评：用行列式方法解方程组。,点评：电桥平衡及其应用,电桥平衡：调节R3，使得G的示数为零，这一状态叫电桥平衡状态。,请证明：电桥平衡时对臂电阻这积相等。,典型应用：,例8.（波兰全国中学生物理奥赛题）如图所示电路中，每个小方格每边长上的电阻值均为R，试求A、B间的等效电阻。,解法一：设想另有如图所示电路，由对称性可知，1、2、3、4各点等势，5、6、7、8各点等势，9、10、11、12各点等势,显然
24、,RAB=2R,解法二：,如图所示，每条虚线上的点均为等势点，用导线连接起来，不影响电路。,解法三：,设想有电流从A点流进，B点流出，根据对称性，选择一条支路，确定各支路电流，如图所示。则有,又,RAB=2R,所以,例9.有无限多根水平和竖直放置的电阻丝，交叉处都相连，构成无限多个小正方形，如图所示。已知每个小正方形边长的电阻值均为R。试求：（1）图中A、B两点的等效电阻；（2）若A、B间电阻丝的电阻为r(r不等于R)，其余各段仍为R，再求A、B两点间的等效电阻。,解析：略,答案：,（1）R/2,（2）,小结：以上几种方法可实现电路的化简。其中，电流分布法特别适合于纯电阻电路及求复杂导体的等效
25、电阻，当为纯电容电路时，可先将电容换成电阻求解等效阻值，最后只需将R换成1/C即可。,例10.有一个无限平面导体网络，它由大小相同的正六边形网眼组成，如图所示。所有六边形每边的电阻为R，求：（1）结点a、c间的电阻；（2）结点a、b间的电阻；,解析：,（1）设有电流I从a点流入，c点流出，如图所示。,流入阶段，在 a点I等分为三股，每股均为I/3，然后流向四面八方至无穷远。,流出阶段，电流从无穷远处向c点汇聚，到达c点前由三条对称支路流向c点，因总电流为I，所以每条支路电流均为I/3。,因此有：,又,所以,（2）设有电流I从a点流入，b点流出，如图所示。,ac,cb,流入,流出,叠加,所以：,
26、例11如图所示，每个电容器的电容均为C，试求CAB。,例12如图所示的甲、乙两个电阻电路具有这样的特性：对于任意阻值的RAB、RBC和RCA，相应的电阻Ra、Rb和Rc可确定。因此在对应点A和a，B和b、C和c的电位是相同的，并且，流入对应点（例如A和a）的电流也相同，利用这些条件证明：，并证明对Rb和Rc也有类似的结果，利用上面的结果求图丙中P和Q两点之间的电阻。,点评一：电阻三角形与星形连接的等效变换,图中甲、乙两种电路的接法分别叫三角形接法和星形接法，只有这两种电路任意两对应点之间的总电阻部分都相等，两个电路可以互相等效，对应点A、a、B、b和C、c将具有相同的电势。,由Rab=RAB，
27、Rac=RAC，Rbc=RBC，对ab间，有,同理，ac间和bc间，也有,星形变换成三角形,三角形变换成星形,Y,平衡的惠斯登电桥,例13如图所示，一静止的带电粒子+q，质量为m（不计重力），从P点经电场E加速，经A点进入中间磁场B，磁感应强度方向垂直纸面向里，再穿过中间磁场进入右边足够大的空间磁场B（B=B），磁感应强度方向垂直于纸面向外，然后能够按某一路径再由A返回电场并回到出发点P，然后再重复前述过程.。已知L为P到A的距离，求中间磁场的宽度d和粒子运动的周期。（虚线表示磁场的分界线）,点评：请同学们分析对称性,五带电粒子在复合场中运动的对称性分析,C,D,O,F,解析：,（1）设中间磁
28、场宽度为d，粒子过A点的速度为v，轨道半径为R，图中角由圆周运动的对称性可得,则,粒子在匀强电场中做初速度为零的匀加速直线运动，所以有：,磁场中，洛仑兹力提供向心力,几何条件,联立以上各式求解得：,C,D,O,F,（2）粒子运动周期T由三段时间组成，在电场中做匀变速直线运动的时间为t1，,在中间磁场中运动的时间为t2，因为AC所对圆心角为,所以,（,在右边磁场中运动的时间为t3，因为CD弧所对圆心角为,例14.如图所示,OC为一绝缘杆，C端固定一金属细杆MN，已知MC=CN，MN=OC=R，MCO=60。，此结构整体可绕O点在纸面内沿顺时针方向以匀角速度转动，设磁感强度为B，方向垂直于纸面向里
29、，则M、N两点间的电势差UMN=？,解:连OM、ON构成一个三角形OMN，在转动过程中，因三角形回路中磁通量不变，故有,六.电磁感应,点评：导体转动切割产生感应电动势大小的计算方法,如图所示，长度为L的导体杆OA，以O为轴在磁感应强度大小为B，方向垂直于平面向里的匀强磁场中以角速度转动，求其产生的感应电动势的大小。,方法一：法拉第电磁感应定律,方法二：等效法,方法三：积分法,例15.如图所示，两根平行金属导轨固定在水平面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.1/m，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连接，两导轨间的距离L=0.20m，有随时间变化的匀强磁场垂直于水平面，已知磁感强度B与时间的关
30、系B=kt，比例系数k=0.02T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦的滑动，在滑动过程中保持与金属导轨垂直，在t=0时刻，金属杆紧靠在P、O端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。,解析：设杆的加速度大小为a，从运动开始经时间t，其位移为x，速度大小为v。则有：,杆切割磁感线产生的感应电动势大小：,回路中磁通量变化引起的感应电动势大小：,感应电动势的大小：,感应电流：,安培力的大小,例16.（2012北约11分）如图，平行长直金属导轨水平放置，导轨间距为L，一端接有阻值为R的电阻，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大
31、小为B。一根质量为m的金属杆置于导轨上，与导轨垂直并接触良好。己知金属杆在导轨上开始运动的初速度大小为V0，方向平行于导轨。忽略金属杆与导轨的电阻，不计摩擦。证明金属杆运动到总路程的（01）倍时，安培力的瞬时功率为,点评：,1.安培力与速度v的关系的推导,2.速度与路程的关系（难点！）,（1）s=0时，v=v0,（2）s=S时，v=0；S=？,（3）s与v的函数关系？如何推导？,力和运动的方法？,功能方法？,动量方法？,解析：取金属杆开始运动时为计时起点。设在t时刻（在金属杆停止时刻之前），金属杆的速度为v，所受到的安培力大小为F，经过的路程为s，则有,将区间0,t分为n小段，设第i小段的时间
32、间隔为ti，杆在此段时间的位移为xi，规定向右为正方向，由动量定理得：,又,由以上三式得：,即,当金属杆走完全部路程S时，金属杆的速度为零，因而有：,当金属杆运动到路程为,时，其瞬时功率为：,由式得：,第三部分 实验与探究,一关于科学探究的基本认识,1科学探究是一种教学活动,（1）目的,获取知识,体验过程,掌握方法,（2）形式,实验探究,理论探究,（3）要求,以变式为手段。,以过程为主线；,以实验为基础；,以思维为中心；,（4）准备,探究的内容,实验器材,（5）过程,器材的使用,步骤的安排,问题的分析,交流与讨论等,（6）结果探究结论的描述；规律的产生、描述及应用等。,2科学探究是一种思维方法
33、,（1）提出问题,（2）猜想与假设,（3）制订计划,（4）设计实验,（5）收集证据,（6）分析、论证与评估,（7）交流与合作,问题的界定,问题的描述,等效法,类比法,近似法,对称法,补偿法,递推法,软件：资料的查阅与收集；,硬件：场地、人员、资金、器材等,原理、器材、步骤、注意事项等。,实验现象的记录与再现,实验数据的收集与处理,现象的分析；误差的分析；过程的评估；结果的评估等。,论文的撰写与宣读,3科学探究是一种精神（1）播种一种行为，收获一种习惯。（2）正确看待和认真处理各个环节中可能会出现的问题。,二物理探究性试题的特点与应试技巧,（1）实验探究题,1.题型,（2）理论探究题,2.特点,
34、（1）文字量大；,（2）情景过程或实验步骤复杂；,（3）实验题：多读、多思、少写；,（4）理论题，高考的知识，竞赛的入门方法；,3.应试技巧,认真理解题意,原理是灵魂,特殊方法的掌握与熟练应用,4.实验探究题的命题点,（1）列表法 数据列表可简单明确表示相关物理量间关系。写明表标题。交待清楚表中各符号表示测量的物理量，写明单位。表中数据按要求用有效数字记录，多次测量列出测量次数与平均值。,（1）实验原理的理解,（2）实验步骤的设计与排序,（3）实验数据的分析与处理,（4）实验误差的分析与减小误差的方法,附：常用的实验数据的处理方法,（3）作图法：直观、简便、描绘图线的过程起到取平均值减小偶然误
35、差。一般由图线的斜率、截距来研究物理量。坐标轴必须标明所代表物理量及单位。坐标分度要对应数字准确值。尽量使图线充满图纸。（坐标轴起点数值不一定为0）画线时应根据相关物理量关系作图，让尽可能多的点在线上，不在线上的点均匀分布在线的两侧。在图线上求斜率取较远两点计算。作图时，合理选择坐标轴代表物理量，使图线线性化。,（2）计算法：根据实验原理，先推理出待测物理量的计算公式;代数进行计算;多次测量取平均值。,5理论探究题常涉及的特殊方法（1）等效法（2）微元法（3）类比法（4）对称法（5）估算法（6）极限法（7）近似法（8）假设法（9）图像法（10）整体法（11）隔离法（12）作图法（13）递推法（
36、14）降维法（15）模型法6.典型例题分析,例1（2008全一）如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_。物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度。（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻；在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小。以上建议中确实对提高准确程度有
37、作用的是_。（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：,点评：,提出问题：,验证机械能守恒定律,收集数据：,A的机械能守恒？,B的机械能守恒？,系统的机械能守恒？什么条件下系统机械守恒？,收集哪些数据？为什么要收集这些数据？,误差分析：,可能产生系统误差的因素有哪些？怎样改进？,可能产生偶然误差的因素有哪些？怎样改进？,（1）答案：或解析：通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连结在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故要么测A下降的距离和时间，要么测B上升的距离和时间。（2）答案：。解
38、析：如果绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物体的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；绳子长度和两个物块质量差应适当。（3）答案：对同一高度进行多次测量取平均值；或选取受力后相对伸长量尽量小的绳；尽量减小滑轮的质量；对滑轮转动轴进行润滑等。,例2（2005北京高考）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻100挡
39、，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。,图1,（1）第一步测量结果表明盒内_。（2）图2示出了图11和图12中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_，图3示出了图13中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_。,（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到_接线柱，f端应连接到_接线柱。,点评：（1）关于欧姆表的若干问题,（1）构造,（2）内阻,（3）中值电阻,（4）表盘
40、刻度,（5）使用方法与读数,（6）电池用久了带来的影响,表头Ig、Rg,电源E、r,调零电阻,表笔（红、黑）,组成,原理：调零,（2）二极管及其特点,（3）有关实验步骤和现象的理解,第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；,无电源,第二步：用电阻100挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。,bc间为纯电阻,ac间为二极管；判定正负极？,ab间如何分析？比较（1）（3）（5）,答案：（1）不存在电源（2）1200，500（3）如下图所示（4）c、a,例3探究能力是进行物理学学习与研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物
41、体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力。由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组和n如下表所示：,另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为 N.(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中；(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为_。,点评：,（1）实验步骤的理解：,第一步：测砂轮匀速时的角速度；怎样测？,第二步：测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数
42、n；怎样测？,第三步：分析实验数据，得出结论。,（2）实验原理的理解,动能定理,滑动摩擦力做功的特点,解析：,（1）由动能定理有：,(2)Ek22,例4.某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图所示的1/U-1/R关系图线a。重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图中的图线b。（1）由图线a可知，电池a的电动势Ea=_V，内阻r=_。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pb（填大于、等于或小于）
43、，效率a_b。（填大于、等于或小于）,点评：图像专题,（1）题图乙中为什么这样建轴？（平面直角坐标系下的图像问题）,原理是灵魂,纵截距？横截距？,（2）怎样根据图像分析第二个问题？,如图做辅助线，确定该辅助线与a、b两条线交点纵坐标的物理意义，再利用输出功率及效率与其他物理量的关系进行讨论，你是否能试一试？,例5（2010年五校联考题12分）右图为一直线运动加速度测量仪的原理示意图。A为U型底座，其内部放置一绝缘滑块B;B 的两侧各有一弹簧，它们分别固连在A的两个内侧壁上；滑块B还与一阻值均匀的碳膜电阻CD的滑动头相连（B与A之间的摩擦及滑动头与碳膜间的摩擦均忽略不计），如图所示。电阻CD及其
44、滑动头与另外的电路相连（图中未画出）。工作时将底座A固定在被测物体上，使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时，物块B将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小。已知滑块B的质量为0.60 kg，两弹簧的劲度系数均为2.0l02 N/m，CD的全长为9.0 cm，被测物体可能达到的最大加速度为20m/s2（此时弹簧仍为弹性形变）；另有一电动势为9.0 V、内阻可忽略不计的直流电源，一理想指针式直流电压表及开关、导线。,设计一电路，用电路中电压表的示值反映加速度的大小。要求：当加速度为零时，电压表指针在表盘中央；当物体向左以可能达到的最大
45、加速度加速运动时，电压表示数为满量程。（所给电压表可以满足要求）,点评：传感器,(1)完成电路原理图。(2)完成下列填空：（不要求有效数字）所给的电压表量程为_V;当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻的C端 cm处；当物体向左做减速运动，加速度的大小为10 m/s2时，电压表示数为 V。,点评：,1.传感器,（1）什么叫传感器？,（2）传感器的作用或功能？,（3）传感器的基本结构？,2.设计要求的理解,（1）当加速度为零时，电压表指针在表盘中央；,U/2,理解一：设电压表量程为U，则此时电压表示数为U/2,理解二：此时，滑动头在CD的正中央吗？,答案：（1）电路的设计,(2)6 3.0 1.5,（2）当物体向左以可能达到的最大加速度加速运动时，电压表示数为满量程。,理解：,最大加速度为多少？,滑动头相对于CD如何移动？,滑动头的位置移动了多少？,对应电压表示数增加了多少？,U/2,U,同学们，加油！为了美好的明天,
