高中物理解題常用經(jīng)典套路與實(shí)驗(yàn)總結(jié)
高中物理解題常用經(jīng)典套路與實(shí)驗(yàn)總結(jié)
為了便于進(jìn)行高中物理解題，我們應(yīng)該為自己總結(jié)出高中物理解題時(shí)常用經(jīng)典套路，如何才能學(xué)好物理呢?小編在這里整理了相關(guān)資料，快來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧!
高中物理解題常用經(jīng)典套路總結(jié)
1、'皮帶'模型:摩擦力.牛頓運(yùn)動(dòng)定律.功能及摩擦生熱等問題.
2、'斜面'模型:運(yùn)動(dòng)規(guī)律.三大定律.數(shù)理問題.
3、'運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)'模型:一物體運(yùn)動(dòng)的同時(shí)性.獨(dú)立性.等效性.多物體參與的獨(dú)立性和時(shí)空聯(lián)系.
4、'人船'模型:動(dòng)量守恒定律.能量守恒定律.數(shù)理問題.
5、'子彈打木塊'模型:三大定律.摩擦生熱.臨界問題.數(shù)理問題.
6、'爆炸'模型:動(dòng)量守恒定律.能量守恒定律.
7、'單擺'模型:簡諧運(yùn)動(dòng).圓周運(yùn)動(dòng)中的力和能問題.對稱法.圖象法.
8.電磁場中的'雙電源'模型:順接與反接.力學(xué)中的三大定律.閉合電路的歐姆定律.電磁感應(yīng)定律.
9.交流電有效值相關(guān)模型:圖像法.焦耳定律.閉合電路的歐姆定律.能量問題.
10、'平拋'模型:運(yùn)動(dòng)的合成與分解.牛頓運(yùn)動(dòng)定律.動(dòng)能定理(類平拋運(yùn)動(dòng)).
11、'行星'模型:向心力(各種力).相關(guān)物理量.功能問題.數(shù)理問題(圓心.半徑.臨界問題).
12、'全過程'模型:勻變速運(yùn)動(dòng)的整體性.保守力與耗散力.動(dòng)量守恒定律.動(dòng)能定理.全過程整體法.
13、'質(zhì)心'模型:質(zhì)心(多種體育運(yùn)動(dòng)).集中典型運(yùn)動(dòng)規(guī)律.力能角度.
14、'繩件.彈簧.桿件'三件模型:三件的異同點(diǎn),直線與圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)問題和功能問題.
15、'掛件'模型:平衡問題.死結(jié)與活結(jié)問題,采用正交分解法,圖解法,三角形法則和極值法.
16、'追碰'模型:運(yùn)動(dòng)規(guī)律.碰撞規(guī)律.臨界問題.數(shù)學(xué)法(函數(shù)極值法.圖像法等)和物理方法(參照物變換法.守
恒法)等.
17.'能級'模型:能級圖.躍遷規(guī)律.光電效應(yīng)等光的本質(zhì)綜合問題.
18.遠(yuǎn)距離輸電升壓降壓的變壓器模型.
19、'限流與分壓器'模型:電路設(shè)計(jì).串并聯(lián)電路規(guī)律及閉合電路的歐姆定律.電能.電功率.實(shí)際應(yīng)用.
20、'電路的動(dòng)態(tài)變化'模型:閉合電路的歐姆定律.判斷方法和變壓器的三個(gè)制約問題.
21、'磁流發(fā)電機(jī)'模型:平衡與偏轉(zhuǎn).力和能問題.
22、'回旋加速器'模型:加速模型(力能規(guī)律).回旋模型(圓周運(yùn)動(dòng)).數(shù)理問題.
23、'對稱'模型:簡諧運(yùn)動(dòng)(波動(dòng)).電場.磁場.光學(xué)問題中的對稱性.多解性.對稱性.
24、電磁場中的單桿模型:棒與電阻.棒與電容.棒與電感.棒與彈簧組合.平面導(dǎo)軌.豎直導(dǎo)軌等,處理角度為力電角度.電學(xué)角度.力能角度.
聞名世界的十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)
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一、伽利略的自由落體試驗(yàn)
伽利略的自由落體試驗(yàn)是十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)之一，在16世紀(jì)末，人人都認(rèn)為重量大的物體比重量小的物體下落的快因?yàn)閭ゴ蟮膩喞锸慷嗟率沁@么說的。伽利略，當(dāng)時(shí)在比薩大學(xué)數(shù)學(xué)系任職，他大膽的向公眾的觀點(diǎn)挑戰(zhàn)，他從斜塔上同時(shí)扔下一輕一重的物體，讓大家看到兩個(gè)物體同時(shí)落地。
伽利略自由落體定律：物體下落的速度與時(shí)間成正比，它下落的距離與時(shí)間的平方成正比，物體下落的加速度與物體的重量無關(guān)，也與物體的質(zhì)量無關(guān)。
他向世人展示尊重科學(xué)而不畏權(quán)威的可貴精神。伽利略的自由落體試驗(yàn)在世界十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)中是十分著名的，甚至被列入了高中的教科書。
二、埃拉托色尼測量地球圓周
公元前3世紀(jì)，在西恩納附近，尼羅河的一個(gè)河心島洲上，有一口深井，夏至日那天太陽光可直射井底。這一現(xiàn)象聞名已久，吸引著許多旅行家前來觀賞奇景。它表明太陽在夏至日正好位于天頂。埃拉托色尼意識(shí)到這可以幫助他測量地球的圓周。與此同時(shí)，他在亞歷山大里亞選擇了一個(gè)很高的方尖塔作參照，并測量了夏至日那天塔的陰影長度，這樣他就可以量出直立的方尖塔和太陽光射線之間的角度。在幾年后的同一天的同一時(shí)間，他記錄了同一條經(jīng)線上的城市亞歷山大(阿斯瓦的正北方)的水井的物體的影子。
獲得了這些數(shù)據(jù)之后，他運(yùn)用了泰勒斯的數(shù)學(xué)定律，即一條射線穿過兩條平行線時(shí)，它們的對角相等。埃拉托色尼通過觀測得到了這一角度為7°12′，即相當(dāng)于圓周角360°的1/50。由此表明，這一角度對應(yīng)的弧長，即從西恩納到亞歷山大里亞的距離，應(yīng)相當(dāng)于地球周長的1/50。
下一步埃拉托色尼借助于皇家測量員的測地資料，測量得到這兩個(gè)城市的距離是5000希臘里。一旦得到這個(gè)結(jié)果，地球周長只要乘以50即可，結(jié)果為25萬希臘里。為了符合傳統(tǒng)的圓周為60等分制，埃拉托色尼將這一數(shù)值提高到252000希臘里，以便可被60除盡。埃及的希臘里約為157.5米，可換算為現(xiàn)代的公制，地球圓周長約為39375公里，經(jīng)埃拉托色尼修訂后為39360公里， 這與實(shí)際地球周長(40076公里)相差無幾。
今天我們知道埃拉托色尼的測量誤差僅僅在5%以內(nèi)，所以被列入了世界十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)之中也是很不足為奇的。
三、伽利略的加速度試驗(yàn)
伽利略做了一個(gè)6米多長，3米多寬的光滑直木板槽。再把這個(gè)木板槽傾斜固定，讓銅球從木槽頂端沿斜面滑下。然后測量銅球每次下滑的時(shí)間和距離，研究它們之間的關(guān)系。
亞里士多德曾預(yù)言滾動(dòng)球的速度是均勻不變的：銅球滾動(dòng)兩倍的時(shí)間就走出兩倍的路程。伽利略卻證明銅球滾動(dòng)的路程和時(shí)間的平方成比例：兩倍的時(shí)間里，銅球滾動(dòng)4倍的距離，因?yàn)榇嬖谥亓铀俣?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)在十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)中也是很著名的。
四、牛頓的棱鏡分解太陽光
艾薩克·牛頓出生那年，伽利略與世長辭。牛頓1665年畢業(yè)于劍橋大學(xué)的三一學(xué)院。當(dāng)時(shí)大家都認(rèn)為白光是一種純的沒有其它顏色的光，而有色光是一種不知何故發(fā)生變化的光(亞里士多德的理論)。
為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，牛頓把一面三棱鏡放在陽光下，透過三棱鏡，光在墻上被分解為不同顏色，后來我們稱作為光譜。
牛頓的結(jié)論是：正是這些紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫基礎(chǔ)色有不同的色譜才形成了表面上顏色單一的白色光。
五、卡文迪許扭秤試驗(yàn)
18世紀(jì)末，英國科學(xué)家亨利·卡文迪許決定要找到一個(gè)計(jì)算方法。他把兩頭帶有金屬球的6英尺木棒用金屬線懸吊起來。再用兩個(gè)350磅重的皮球放在足夠近的地方，以吸引金屬球轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使金屬線扭動(dòng)，然后用自制的儀器測量出微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。
測量結(jié)果驚人的準(zhǔn)確，他測出了萬有引力的參數(shù)恒量。在卡文迪許的基礎(chǔ)上可以計(jì)算地球的密度和質(zhì)量。地球重：6.0×10^24公斤，或者說13萬億萬億磅。
六、托馬斯·楊的光干涉試驗(yàn)
1830年英國醫(yī)生也是物理學(xué)家的托馬斯·楊向這個(gè)觀點(diǎn)挑戰(zhàn)。他在百葉窗上開了一個(gè)小洞，然后用厚紙片蓋住，再在紙片上戳一個(gè)很小的洞。
讓光線透過，并用一面鏡子反射透過的光線。然后他用一個(gè)厚約1/30英寸的紙片把這束光從中間分成兩束。結(jié)果看到了相交的光線和陰影。這說明兩束光線可以像波一樣相互干涉。這個(gè)試驗(yàn)為一個(gè)世紀(jì)后量子學(xué)說的創(chuàng)立起到了至關(guān)重要的作用。
七、讓·傅科鐘擺試驗(yàn)
1851年法國科學(xué)家傅科當(dāng)眾做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用一根長220英尺的鋼絲吊著一個(gè)重62磅重的頭上帶有鐵筆的鐵球懸掛在屋頂下，觀測記錄它的擺動(dòng)軌跡。周圍觀眾發(fā)現(xiàn)鐘擺每次擺動(dòng)都會(huì)稍稍偏離原軌跡并發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，無不驚訝。
實(shí)際上這是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)使得地面并非慣性系，從而在地面上看，向地球自轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的物體受到沿緯線方向的慣性力(科里奧利力)。傅柯的演示說明地球是在圍繞地軸旋轉(zhuǎn)。在巴黎的緯度上，鐘擺的軌跡是順時(shí)針方向，30小時(shí)一周期。在南半球，鐘擺應(yīng)是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而在赤道上將不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在南極，轉(zhuǎn)動(dòng)周期是24小時(shí)。
八、羅伯特·米利肯的油滴試驗(yàn)
很早以前，科學(xué)家就在研究電。人們知道這種無形的物質(zhì)可以從天上的閃電中得到，也可以通過摩擦頭發(fā)得到。1897年，英國物理學(xué)家托馬斯已經(jīng)得知如何獲取負(fù)電荷電流。1909年美國科學(xué)家羅伯特·米利肯開始測量電流的電荷。他用一個(gè)香水瓶的噴頭向一個(gè)透明的小盒子里噴油滴。
小盒子的頂部和底部分別放有一個(gè)通正電的電板，另一個(gè)放有通負(fù)電的電板。當(dāng)小油滴通過空氣時(shí)，就帶有了一些靜電，他們下落的速度可以通過改變電板的電壓來控制。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)米利肯得出結(jié)論：電荷的值是某個(gè)固定的常量，最小單位就是單個(gè)電子的帶電量。
九、α粒子散射實(shí)驗(yàn)
盧瑟福從1909年起做了著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，推翻了湯姆生“棗糕模型”，在此基礎(chǔ)上，盧瑟福提出了核式結(jié)構(gòu)模型。
實(shí)驗(yàn)用準(zhǔn)直的α射線轟擊厚度為微米的金箔，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°而被反彈回來。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：大多數(shù)散射角很小，約1/8000散射大于90°; 極個(gè)別的散射角等于180°。
結(jié)論：正電荷集中在原子中心;大多數(shù)α粒子穿透金箔：原子內(nèi)有較大空間，而且電子質(zhì)量很小;一小部分α粒子改變路徑：原子內(nèi)部有一微粒，而且該微粒的體積很小，帶正電;極少數(shù)的α粒子反彈：原子中的微粒體積較小，但質(zhì)量相對較大。
十、托馬斯·楊的雙縫實(shí)驗(yàn)
1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì)，認(rèn)為光是一種單純的波。
將托馬斯·楊的雙縫演示改造一下可以很好的說明這一點(diǎn)。科學(xué)家們用電子流代替光束來解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)量子力學(xué)，電粒子流被分為兩股，被分得更小的粒子流產(chǎn)生波的效應(yīng)，他們相互影響，以至產(chǎn)生像托馬斯·楊的雙縫演示中出現(xiàn)的加強(qiáng)光和陰影。
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