物理知识点易错点(如何把握物理概念)

高中物理难,老师和学生们都深有感触。

理解和掌握物理概念、物理规律就需要对概念、规律的提出、建立有一定的了解,对概念、规律内容的各种表达形式(文字的和数字的)有清楚的认识,能理解它们的确切含义,理解它们的成立条件和适用范围,理解它们在物理理论大厦中的位置,会应用它们分析解决问题。在复习前考生对此已经有一定的认识、理解,但是应该知道,基本物理概念、物理规律揭露了客观事物的本质,是人类经过长期曲折的历史过程的结晶,具有深刻的、丰富的意义,对它们的实质和意义的理解是分层次的,在高中一、二年级学习时的理解是低层次的,在复习过程中要努力提高一个层次。

例如对力的概念的理解包括对具体的力(重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力等)的概念的理解,也包括对一般、抽象的力的概念的理解,还包括力作用于物体产生不同的效果的理解等。我们需要从不同的角度来理解力的概念,我们在繁杂的力学问题中,在带电粒子在电场和磁场运动问题中,遇到各种各样的力,通过这些问题不断加深对不同性质的力的理解,也不断加深对抽象的普遍的力的概念的理解。如:

物体沿斜面下滑支持力不做功(斜面不动),这是常见的情况,但不能得出支持力总不做功的错误结论。支持力的特点是方向垂直斜面,如斜面可动,支持力可以做正功,也可以做负功;

静摩擦力可以使物体加速,也可以使物体减速,可以做正功、做负功、不做功,但一对静摩擦力总不做功(做功代数和为零);

补充:物理概念和规律的学习

物理概念是形成物理规律和物理知识的必要元素,物理概念掌握得如何,直接影响到同学们学习中学物理的效率。为了帮助同学们学好物理概念,下面谈三个方面的问题。

要重视物理概念的形成过程

任何一个物理概念的形成,总是建立在物理过程分析的基础上。例如同学们在学习“力”这一物理概念时,头脑中已有“某人干活真有力”“某人工作遇到了阻力”“现在我学习很有动力”等有关力的认识,而“力”这一物理概念是建立在一些物理事实的分析基础上的,如:

手提水桶

手压桌面

人推车

人拉车

机车牵引列车

磁铁吸引铁钉

磁铁的N极排斥磁铁的N极

物体作用物体

我们将左边的“手、人、机车……”概括为“物体”,将右边的“水桶、桌面、车……”概括为“物体”,将中间的“提、压、推……”抽象概括为“作用”,这样便建立了“力是物体对物体的作用”这一物理概念。物理上的动力和阻力是根据力的作用效果来命名的:效果是使物体加速运动的力,就是动力;效果是使物体减速运动的力,就是阻力。只有将力这一概念的确切含义与原先头脑中对力的认识区别开来,才能真正建立起“力”这一科学的物理概念。

二、感悟物理概念形成过程中的物理方法

在建立物理概念的过程中,要用到物理方法,同学们应当注意体会和感悟。如在上面建立力的概念中用到举例法、抽象概括法等;在建立速度的概念时也要用到举例法,同时也用到控制变量法和比值定义法;用到比值定义法的物理概念还有很多,如密度、电流、功率等。

抓住主要因素,忽略次要因素,尽可能把复杂问题简单化,建立理想化模型,也是物理上引入概念经常用的方法。如质点、点电荷概念的引入,匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等运动模型的建立都是应用了理想化思维。

等效法也是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理规律、物理过程来研究和处理的一种重要的科学思维方法。等效法也是建立物理概念常用方法之一,如合力与分力、合运动与分运动、平均速度、重心、总电阻与分电阻、交流电的有效值等,都是根据等效思维来引入的。

多角度理解物理量

物理概念可分为定性概念和定量概念,定量概念通常称为物理量。对于物理量,除了明确它的定义、定义式和单位外,还应从以下几个方面去思考和加深理解。

1.描述对象:如功和功率的描述对象是力;质量和密度的描述对象是物体。

2.物理意义:如功率的物理意义是指力做功的快慢;速度的物理意义是指物体运动的快慢。

3.矢量和标量:矢量运算遵循平行四边形定则,标量运算遵循代数运算。如力、速度等是矢量;质量、动能等是标量。对于矢量要明确其方向。

4.过程量和状态量:描述过程的物理量有功、路程、位移等;描述状态的物理量有动能、势能、瞬时速度等。

5.明确相似物理量的区别与如速度、速率、瞬时速度、平均速度、速度变化量、速度变化率、加速度,对于像这样一组相似物理量,要明确它们之间的区别和联系,才能进一步理解各自的确切含义。

2、全面、深入、准确地理解物理概念、物理规律

(1)要在更广泛的知识和更普遍的背景材料上把握物理概念、物理规律。

例如对力的概念的理解包括对具体的力(重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力等)的概念的理解,也包括对一般、抽象的力的概念的理解,还包括力作用于物体产生不同的效果的理解等。我们需要从不同的角度来理解力的概念,我们在繁杂的力学问题中,在带电粒子在电场和磁场运动问题中,遇到各种各样的力,通过这些问题不断加深对不同性质的力的理解,也不断加深对抽象的普遍的力的概念的理解。如:物体沿斜面下滑支持力不做功(斜面不动),这是常见的情况,但不能得出支持力总不做功的错误结论。支持力的特点是方向垂直斜面,如斜面可动,支持力可以做正功,也可以做负功;

静摩擦力可以使物体加速,也可以使物体减速,可以做正功、做负功、不做功,但一对静摩擦力总不做功(做功代数和为零);

滑动摩擦力可以使物体减速,也可以使物体加速,可以做正功、做负功,但一对滑动摩擦力总做负功,系统克服一对滑动磨擦力做的功等于系统内能的增加量;洛仑兹力的方向总跟速度垂直,总不做功,它只改变速度方向不改变速度大小,这是洛仑兹力的最大特点,其它的力都不具有这一特点;

力产生加速度,反之如果发现物体有加速度就判定一定是力产生的等等。

概念与规律紧密联系。

应该知道,物理概念、物理规律揭露物理现象的本质,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。我们应该主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W=FScosα外,应该着重从动能定理、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,即从能量变化、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I=U/R,I=E/R r,我们来体会电阻的阻碍作用。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Q=I?2;Rt来体会电阻是消耗电能转化为内能的元件;法拉第电磁感应定律εi=△φ/△t的掌握不能离开磁通量概念和感应电动势概念等等。

比较易混的物理概念、规律。

比较容易混淆的物理概念、规律的异同、区别和联系有利于准确理解概念、规律的准确含义。例如:

动量和动能都是描述物体运动状态的,都与物体的质量、速度有关。但动量是矢量,与动量有关的规律是动量定理和动量守恒定律,动能是标量,与动能有关的规律是动能定理、机械能守恒定律、功能关系等。动量的大小与动能间存在关系:

;做功与传热都是改变物体内能的两种方式,在使物体内能变化上功与热量是等效的,功、热量、能量的单位也相同。但传热发生在存在温度差的两物体之间,是物理间内能传递的一种方式。做功与两物体间的温度差无关,是物体间其他形式能与内能转化的一种方式

灵活应用物理概念、规律。

只有通过实践、通过应用才能检查出我们对物理概念、规律是否真正理解,哪些内容理解了,哪些内容还没有理解。

解题是物理概念、规律的一种应用。我们根据概念、规律对题意进行具体分析、确定研究对象,分析对象所处的物理状态和发生的物理过程,弄清楚题目的物理情景、现象产生的原因、条件,然后确定具体的物理量,建立解题方程、关系,求出最后答案,必要时进行讨论。

根据物理规律的内容、特点,我们得出应用规律的一些基本步骤,但我们不应该死套基本步骤,而应该理解基本步骤来源于物理规律本身,对具体问题要具体分析并灵活应用。那种把物理题形式分成许多"类型",对某一"类型"的题套用"解题步骤"的做法,不能很好培养自己独立地、灵活地分析解决问题的能力。例如:

牛顿定律是对质点的某一时刻说的,根据定律和有关力、质量、加速度的概念应该理解,应用牛顿定律首先要明确研究对象是哪一物体或一组物体,它们要能看成一个质点。研究的质点明确了,质量m才能定下来,加速度a和受力才能够分析明确。质点的受力分析和加速度分析除了根据力是物体间相互作用、重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力公式和加速度定义、运动学公式外,在许多问题中还需要把力和加速度结合起来分析,应灵活运用;

动力学有5个重要规律:牛顿定律;动量定理;动能定理;动量守恒定律;机械能守恒定律。这些规律在研究对象、内容、适用条件、受力分析等方面各有特点。对一个具体的力学问题研究应该选用哪个或哪几个规律求解要根据规律特点和题意的具体分析确定。大致说来,如求某一时刻(位置)物体受力或加速度可考虑用牛顿定律,如果问题只涉及力、时间而与位移无明显关系可考虑用动量定理,如果问题只涉及力、位移而与时间无明显关系可考虑用动能定理,如果能判定系统符合动量守恒或机械能守恒条件可考虑用守恒定律。在理解概念、规律的基础上,只有不断通过解题实践提高分析解决问题的能力,不断总结解题经验教训,才能灵活运用规律解决问题

物理知识点易错点(如何把握物理概念)(1)

物理思想方法要熟练

构建物理模型法

n物理学很大程度上,可以说是一门模型课.无论是所研究的实际物体,还是物理过程或是物理情境,大都是理想化模型.

n如实体模型有:质点、点电荷、点光源、轻绳轻杆、弹簧振子、平行玻璃砖、……

n物理过程有:匀速运动、匀变速、简谐运动、共振、弹性碰撞、圆周运动……

n物理情境有:人船模型、子弹打木块、平抛、临界问题……

2极限思维方法

n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

n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。

n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

n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。

n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。

5猜想与假设法

n猜想与假设法,是在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下,根据猜想,假设出一种过程或一种状态,再据题设所给条件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法,或是人为地改变原题所给条件,产生出与原题相悖的结论,从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法。

6整体法和隔离法

n整体法是在确定研究对象或研究过程时,把多个物体看作为一个整体或多个过程看作整个过程的方法;隔离法是把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立过程的方法.

n整体法与隔离法,二者认识问题的触角截然不同.整体法,是大的方面或者是从整的方面来认识问题,宏观上来揭示事物的本质和规律.而隔离法则是从小的方面来认识问题,然后再通过各个问题的关系来联系,从而揭示出事物的本质和规律。因而在解题方面,整体法不需事无巨细地去分析研究,显的简捷巧妙,但在初涉者来说在理解上有一定难度;隔离法逐个过程、逐个物体来研究,虽在求解上繁点,但对初涉者来说,在理解上较容易。熟知隔离法者应提升到整体法上。最佳状态是能对二者应用自如。

7临界问题分析法

n临界问题,是指一种物理过程转变为另一种物理过程,或一种物理状态转变为另一种物理状态时,处于两种过程或两种状态的分界处的问题,叫临界问题。处于临界状的物理量的值叫临界值。

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