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构建物理学科的知识结构
来源: 本站原创   点击数:1450   更新时间:2005-09-07

与过去的单科考试相比,综合考试中对考生所掌握基本知识的要求没有太大变化,只是考试的形式有一些改变,考生要在一张卷子上完成生物、化学、物理的考题,有些考题还是这几科知识的综合问题。虽然考题是综合的,但同学们还要先搞好单科复习,只有最基本的东西掌握牢固了,才可能应对复杂情况。考生在复习物理学科时应把握以下几点。

  一、构建学科的知识结构

  1.把握各部分物理知识的重点、难点

  物理学科知识主要分力、电、光、热、原子物理五大部分。

  力学是基础,电学与热学中的许多复杂问题都是与力学相结合的,因此一定要熟练掌握力学中的基本概念和基本规律,以便在复杂问题中灵活应用。力学可分为静力学、运动学、动力学以及振动和波。

  静力学的核心是质点平衡,只要选择恰当的物体,认真分析物体受力,再用合成或正交分解的方法来解决即可。一般来说三力平衡用合成,画好力的合成的平行四边形后,选定半个四边形———三角形,进行解三角形的数学工作就行了。

  运动学的核心是基本概念和几种特殊运动。基本概念中,要区分位移与路程,速度与速率,速度、速度变化与加速度。几种运动中,最简单的是匀变速直线运动,用匀变速直线运动的公式可直接解决;稍复杂的是匀变速曲线运动,只要将运动正交分解为两个匀变速直线运动后,再运用匀变速公式即可。对于匀速圆周运动,要知道,它既不是匀速运动(速度方向不断改变),也不是匀变速运动(加速度方向不断变化),解决它要用圆周运动的基本公式。

  力学中最为复杂的是动力学部分,但是只要清楚动力学的3对主要矛盾:力与加速度、冲量与动量变化和功与能量变化,并在解决问题时选择恰当途径,许多问题可比较快捷地解决。一般来说,某一时刻的问题,只能用牛顿第二定律(力与加速度的关系)来解决。对于一个过程而言,若涉及时间可用动量定理;若涉及位移可用功能关系;若这个过程中的力是恒力,那么还可用牛顿第二定律加匀变速直线运动的公式来解决。但是这种方法,要涉及过程中每一阶段的物理量,计算起来相对麻烦。如果能用动量定理或机械能守恒来解就会方便得多,因为这是两个守恒定律,如果只关心过程的初末状态,就不必求解过程中的各个细节。那么在什么情况下才能用上述两个定律呢?只要体系所受合外力为零(该条件可放宽为:外力的冲量远小于内力的冲量)时,体系总动量守恒;若体系在某一方向所受合外力为零,那么体系在这一方向上的动量守恒。

  振动和波这一部分是建立在运动学和动力学基础之上的,只不过加入了振动与波的一些特性,例如运动的周期性(解题时要注意通解,即符合要求的答案有多个),再如波的干涉和衍射现象等等。

  热学有两大部分,分子运动论和气体性质。对于分子运动论,如果去为每条理论寻找实验基础,那么书上的各知识点自然就掌握了;对于气体性质,实质是研究一定质量的理想气体的四个状态参量(压强P、体积V、温度T和内能E)与两个过程量(外界对气体做功W和吸、放热Q)之间的关系。对于一定质量的理想气体首先有理想气体的状态方程:P V/T=C,以及热力学第一定律:外界对气体做功W与气体所吸热量Q之和等于气体的内能增量ΔE。其次,V与W有关系,若气体体积V增加,气体必对外做功;理想气体温度T与内能E有关,若理想气体温度升高,其分子平均平动动能必增大,而理想气体分子间无相互作用,因此分子势能不变,所以其体内能E必增大。这6个物理量的关系清楚了,热学本身的问题就解决了。至于热学和力学的综合问题,以力学为基础,将气体压力F用气体压强P和受力面积S表示,即,F=PS。

  这里要提醒大家,物理与化学的结合点之一便是在热学,所以大家要在复习化学时多注意跟气体有关的各种现象和规律。

  电学是物理学中的另一大部分,可分为:静电、恒定电流、电与磁、交流电和电磁振荡、电磁波5部分。

  静电部分包括库仑定律、电场、场中物以及电容。电场这一概念比较抽象,但是电荷在电场中受力和能量变化是比较具体的,因此,引入电场强度(从电荷受力角度)和电势(从能量角度)描写电场,这样电场就可以和力学中的重力场(引力场)来类比学习了。但大家要注意,质点间是相互吸引的万有引力,而点电荷间有吸引力也有排斥力;关于电势能完全可以与重力势能对比:电场力做多少正功电势能就减少多少。为了使电场更加形象化,还人为加入了描述电场的图线———电场线和等势面,如果能熟练掌握这两种图线的性质,可以帮助你形象理解电场的性质。

  场中物包括在电场中运动的带电粒子和在电场中静电平衡的导体。对于前者,可以完全按力学方法来处理,只是在粒子所受的各种机械力之外加上电场力罢了。对于后者要掌握两个有效的方法:画电场线和判断电势。

  恒定电流部分的核心是5个基本概念(电动势、电流、电压、电阻与功率)和各种电路的欧姆定律以及电路的串并联关系。特别强调的是,基本概念中要着重理解电动势,知道它是描述电源做功能力的物理量,它的大小可以通俗理解为电源中的非静电力将一库仑正电荷从电源的负极推至正极所做的功。对于功率一定要区分热功率与电功率,二者只有在电能完全转化为内能时才相等。欧姆定律的理解来源于功能关系,使用时一定要注意适用条件。

  电与磁的核心是三件事:电生磁、磁生电和电磁生力,只要掌握这三件事的产生条件、大小、方向,这一部分的主要矛盾就抓住了。这一部分的难点在于因果变化是互动的,甲物理量的变化会引起乙物理量的变化,而乙反过来又影响甲,这一变化了的甲继续影响乙……这样周而复始。

  交流电这一部分要特别注意变压器的原副线圈的电压、电流、电功率的因果关系,对于已经制作好的变压器,原线圈的电压决定副线圈的电压(电压在允许范围内变化),而副线圈的电流和功率决定原线圈的电流和功率。

  电磁振荡、电磁波部分的难点在于L C振荡回路中的各物理量变化,只要弄清电感线圈和电容的性质,明确物理过程,掌握各物理量的变化规律,问题就不难解决。

  在物理学科内,电学与力学结合最紧密、最复杂的题目往往是力电综合题,但运用的基本规律主要是力学部分的,只是在物体所受的重力、弹力、摩擦力之外,还有电场力、磁场力(安培力或洛仑兹力),大家要特别注意磁场力,它会随物体运动情况的改变而变化的。  
  

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