高考物理易錯知識點(diǎn)梳理
2019-02-02 21:12:20三好網(wǎng)
1.受力分析,往往漏“力”百出
對物體受力分析,是物理學(xué)中最重要、最基本的知識,分析方法有“整體法”與“隔離法”兩種。對物體的受力分析可以說(shuō)貫穿著(zhù)整個(gè)高中物理始終,如力學(xué)中的重力、彈力(推、拉、提、壓)與摩擦力(靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力),電場(chǎng)中的電場(chǎng)力(庫侖力)、磁場(chǎng)中的洛倫茲力(安培力)等。在受力分析中,最難的是受力方向的判別,最容易錯的是受力分析往往漏掉某一個(gè)力。在受力分析過(guò)程中,特別是在“力、電、磁”綜合問(wèn)題中,第一步就是受力分析,雖然解題思路正確,但考生往往就是因為分析漏掉一個(gè)力(甚至重力),就少了一個(gè)力做功,從而得出的答案與正確結果大相徑庭,痛失整題分數。還要說(shuō)明的是在分析某個(gè)力發(fā)生變化時(shí),運用的方法是數學(xué)計算法、動(dòng)態(tài)矢量三角形法(注意只有滿(mǎn)足一個(gè)力大小方向都不變、第二個(gè)力的大小可變而方向不變、第三個(gè)力大小方向都改變的情形)和極限法(注意要滿(mǎn)足力的單調變化情形)。
2.對摩擦力認識模糊
摩擦力包括靜摩擦力,因為它具有“隱敝性”、“不定性”特點(diǎn)和“相對運動(dòng)或相對趨勢”知識的介入而成為所有力中最難認識、最難把握的一個(gè)力,任何一個(gè)題目一旦有了摩擦力,其難度與復雜程度將會(huì )隨之加大。最典型的就是“傳送帶問(wèn)題”,這問(wèn)題可以將摩擦力各種可能情況全部包括進(jìn)去,建議同學(xué)們從下面四個(gè)方面好好認識摩擦力:
。1)物體所受的滑動(dòng)摩擦力永遠與其相對運動(dòng)方向相反。這里難就難在相對運動(dòng)的認識;說(shuō)明一下,滑動(dòng)摩擦力的大小略小于最大靜摩擦力,但往往在計算時(shí)又等于最大靜摩擦力。還有,計算滑動(dòng)摩擦力時(shí),那個(gè)正壓力不一定等于重力。
。2)物體所受的靜摩擦力永遠與物體的相對運動(dòng)趨勢相反。顯然,最難認識的就是“相對運動(dòng)趨勢方”的判斷?梢岳眉僭O法判斷,即:假如沒(méi)有摩擦,那么物體將向哪運動(dòng),這個(gè)假設下的運動(dòng)方向就是相對運動(dòng)趨勢方向;還得說(shuō)明一下,靜摩擦力大小是可變的,可以通過(guò)物體平衡條件來(lái)求解。
。3)摩擦力總是成對出現的。但它們做功卻不一定成對出現。其中一個(gè)最大的誤區是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功總是負的。無(wú)論是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,都可能是動(dòng)力。
。4)關(guān)于一對同時(shí)出現的摩擦力在做功問(wèn)題上要特別注意以下情況:
可能兩個(gè)都不做功。(靜摩擦力情形)
可能兩個(gè)都做負功。(如子彈打擊迎面過(guò)來(lái)的木塊)
可能一個(gè)做正功一個(gè)做負功但其做功的數值不一定相等,兩功之和可能等于零(靜摩擦可不做功)、可能小于零(滑動(dòng)摩擦)也可能大于零(靜摩擦成為動(dòng)力)。
可能一個(gè)做負功一個(gè)不做功。(如,子彈打固定的木塊)
可能一個(gè)做正功一個(gè)不做功。(如傳送帶帶動(dòng)物體情形)
。ńㄗh結合討論“一對相互作用力的做功”情形)
3.對彈簧中的彈力要有一個(gè)清醒的認識
彈簧或彈性繩,由于會(huì )發(fā)生形變,就會(huì )出現其彈力隨之發(fā)生有規律的變化,但要注意的是,這種形變不能發(fā)生突變(細繩或支持面的作用力可以突變),所以在利用牛頓定律求解物體瞬間加速度時(shí)要特別注意。還有,在彈性勢能與其他機械能轉化時(shí)嚴格遵守能量守恒定律以及物體落到豎直的彈簧上時(shí),其動(dòng)態(tài)過(guò)程的分析,即有最大速度的情形。
4.對“細繩、輕桿” 要有一個(gè)清醒的認識
在受力分析時(shí),細繩與輕桿是兩個(gè)重要物理模型,要注意的是,細繩受力永遠是沿著(zhù)繩子指向它的收縮方向,而輕桿出現的情況很復雜,可以沿桿方向“拉”、“支”也可不沿桿方向,要根據具體情況具體分析。
5.關(guān)于小球“系”在細繩、輕桿上做圓周運動(dòng)與在圓環(huán)內、圓管內做圓周運動(dòng)的情形比較
這類(lèi)問(wèn)題往往是討論小球在最高點(diǎn)情形。其實(shí),用繩子系著(zhù)的小球與在光滑圓環(huán)內運動(dòng)情形相似,剛剛通過(guò)最高點(diǎn)就意味著(zhù)繩子的拉力為零,圓環(huán)內壁對小球的壓力為零,只有重力作為向心力;而用桿子“系”著(zhù)的小球則與在圓管中的運動(dòng)情形相似,剛剛通過(guò)最高點(diǎn)就意味著(zhù)速度為零。因為桿子與管內外壁對小球的作用力可以向上、可能向下、也可能為零。還可以結合汽車(chē)駛過(guò)“凸”型橋與“凹”型橋情形進(jìn)行討論。
6.對物理圖像要有一個(gè)清醒的認識
物理圖像可以說(shuō)是物理考試必考的內容?赡軓膱D像中讀取相關(guān)信息,可以用圖像來(lái)快捷解題。隨著(zhù)試題進(jìn)一步創(chuàng )新,現在除常規的速度(或速率)-時(shí)間、位移(或路程)-時(shí)間等圖像外,又出現了各種物理量之間圖像,認識圖像的最好方法就是兩步:一是一定要認清坐標軸的意義;二是一定要將圖像所描述的情形與實(shí)際情況結合起來(lái)。(關(guān)于圖像各種情況我們已經(jīng)做了專(zhuān)項訓練。)
7.對牛頓第二定律F=ma要有一個(gè)清醒的認識
第一、這是一個(gè)矢量式,也就意味著(zhù)a的方向永遠與產(chǎn)生它的那個(gè)力的方向一致。(F可以是合力也可以是某一個(gè)分力)
第二、F與a是關(guān)于“m”一一對應的,千萬(wàn)不能張冠李戴,這在解題中經(jīng)常出錯。主要表現在求解連接體加速度情形。
第三、將“F=ma”變形成F=m△v/△t,其中,a=△v/△t得出△v= a△t這在“力、電、磁”綜合題的“微元法”有著(zhù)廣泛的應用(近幾年連續考到)。
第四、驗證牛頓第二定律實(shí)驗,是一個(gè)必須掌握的重點(diǎn)實(shí)驗,特別要注意:
。1)注意實(shí)驗方法用的是控制變量法;
。2)注意實(shí)驗裝置和改進(jìn)后的裝置(光電門(mén)),平衡摩擦力,沙桶或小盤(pán)與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系等;
。4)注意數據處理時(shí),對紙帶勻加速運動(dòng)的判斷,利用“逐差法”求加速度。(用“平均速度法”求速度)
。5)會(huì )從“a-F”“a-1/m”圖像中出現的誤差進(jìn)行正確的誤差原因分析。
8.對“機車(chē)啟動(dòng)的兩種情形” 要有一個(gè)清醒的認識
機車(chē)以恒定功率啟動(dòng)與恒定牽引力啟動(dòng),是動(dòng)力學(xué)中的一個(gè)典型問(wèn)題。這里要注意兩點(diǎn):
。1)以恒定功率啟動(dòng),機車(chē)總是做的變加速運動(dòng)(加速度越來(lái)越小,速度越來(lái)越大);以恒定牽引力啟動(dòng),機車(chē)先做的勻加速運動(dòng),當達到額定功率時(shí),再做變加速運動(dòng)。最終最大速度即“收尾速度”就是vm=P額/f。
。2)要認清這兩種情況下的速度-時(shí)間圖像。曲線(xiàn)的“漸近線(xiàn)”對應的最大速度
還要說(shuō)明的,當物體變力作用下做變加運動(dòng)時(shí),有一個(gè)重要情形就是:當物體所受的合外力平衡時(shí),速度有一個(gè)最值。即有一個(gè)“收尾速度”,這在電學(xué)中經(jīng)常出現,如:“串”在絕緣桿子上的帶電小球在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下作變加速運動(dòng),就會(huì )出現這一情形,在電磁感應中,這一現象就更為典型了,即導體棒在重力與隨速度變化的安培力的作用下,會(huì )有一個(gè)平衡時(shí)刻,這一時(shí)刻就是加速度為零速度達到極值的時(shí)刻。凡有“力、電、磁”綜合題目都會(huì )有這樣的情形。
9.對物理的“變化量”、“增量”、“改變量”和“減少量”、“損失量”等要有一個(gè)清醒的認識
研究物理問(wèn)題時(shí),經(jīng)常遇到一個(gè)物理量隨時(shí)間的變化,最典型的是動(dòng)能定理的表達(所有外力做的功總等于物體動(dòng)能的增量)。這時(shí)就會(huì )出現兩個(gè)物理量前后時(shí)刻相減問(wèn)題,同學(xué)們往往會(huì )隨意性地將數值大的減去數值小的,而出現嚴重錯誤。其實(shí)物理學(xué)規定,任何一個(gè)物理量(無(wú)論是標量還是矢量)的變化量、增量還是改變量都是將后來(lái)的減去前面的。(矢量滿(mǎn)足矢量三角形法則,標量可以直接用數值相減)結果正的就是正的,負的就是負的。而不是錯誤地將“增量”理解增加的量。顯然,減少量與損失量(如能量)就是后來(lái)的減去前面的值。
10.兩物體運動(dòng)過(guò)程中的“追遇”問(wèn)題
兩物體運動(dòng)過(guò)程中出現的追擊類(lèi)問(wèn)題,在高考中很常見(jiàn),但考生在這類(lèi)問(wèn)題則經(jīng)常失分。常見(jiàn)的“追遇類(lèi)”無(wú)非分為這樣的九種組合:一個(gè)做勻速、勻加速或勻減速運動(dòng)的物體去追擊另一個(gè)可能也做勻速、勻加速或勻減速運動(dòng)的物體。顯然,兩個(gè)變速運動(dòng)特別是其中一個(gè)做減速運動(dòng)的情形比較復雜。雖然,“追遇”存在臨界條件即距離等值的或速度等值關(guān)系,但一定要考慮到做減速運動(dòng)的物體在“追遇”前停止的情形。另外解決這類(lèi)問(wèn)題的方法除利用數學(xué)方法外,往往通過(guò)相對運動(dòng)(即以一個(gè)物體作參照物)和作“V-t”圖能就得到快捷、明了地解決,從而既贏(yíng)得考試時(shí)間也拓展了思維。
值得說(shuō)明的是,最難的傳送帶問(wèn)題也可列為“追遇類(lèi)”。還有在處理物體在做圓周運動(dòng)追擊問(wèn)題時(shí),用相對運動(dòng)方法最好。如,兩處于不同軌道上的人造衛星,某一時(shí)刻相距最近,當問(wèn)到何時(shí)它們第一次相距最遠時(shí),最好的方法就將一個(gè)高軌道的衛星認為靜止,則低軌道衛星就以它們兩角速度之差的那個(gè)角速度運動(dòng)。第一次相距最遠時(shí)間就等于低軌道衛星以?xún)山撬俣戎畹哪莻(gè)角速度做半個(gè)周運動(dòng)的時(shí)間。
11.萬(wàn)有引力中公式的使用最會(huì )出現張冠李戴的錯誤
萬(wàn)有引力部分是高考必考內容,這部分內容的特點(diǎn)是公式繁雜,主要以比例的形式出現。其實(shí),只要掌握其中的規律與特點(diǎn),就會(huì )迎刃而解的。最主要的是在解決問(wèn)題時(shí)公式的選擇。最好的方法是,首先將相關(guān)公式一一列來(lái),即:mg=GMm/R2=mv2/R=mω2R=m4π2/T2,再由此對照題目的要求正確的選擇公式。其中要注意的是:
。1)地球上的物體所受的萬(wàn)有引力就認為是其重力(不考慮地球自轉)。