高中物理学习方法

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1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 高中物理电路解题的基本方法1、解题的基本方法、步骤本章的主要问题是研究电路中通以稳恒电流时，各电学量的计算，分析稳恒电流的题目，步骤如下：（1）确定所研究的电路。（2）将不规范的串并联电路改画为规范的串并联电路。（使所画电路的串、并联关系清晰）。对应题中每一问可分别画出简单电路图，代替原题中较为复杂的电路图。（3）在所画图中标出已知量和待求量，以利分析。（4）应注意当某一电阻改变时，各部分电流、电压、功率都要改变。可以认为电源电动势和内电阻及其它定值电阻的数值不变。必要时先求出 、r和定随电阻的大小。（5）根据欧姆定律，串、并联特性和电功率公式列

2、方程求解。（6）学会用等效电路，会用数学方法讨论物理量的极值。2、将不（4）通过电容器的电压和平行板间距离可求出两扳间电场强度，再分析电场中带电粒子的运动。4、如何联接最省电用电器正常工作应满足它要求的额定电压和额定电流，要使额外的损失尽可能少，当电源电压大于或等于两个（或两个以上）用电器额定电压之和时，可以将这两个用电器串联，并给额定电流小的用电器加分流电阻，如电源电压大于用电器额定电压之和时，应串联分压电阻。【例】 三盏灯，L1为“110V 100W”，L2为“110V 50W”，L3为“110V 40W”电源电压为220V，要求：三盏灯可以单独工作；三盏灯同时工作时额外损耗的功率最小，应

3、怎样联接？画出电路图，求出额外损耗功率。5、在电路计算中应注意的几个问题（1）在电路计算中，可以认为电源的电动势、内电阻和各定值电阻的阻值不变，而各部分的电流、电压、功率（或各种电表的示数）将随外电阻的改变而收变。所以，在电路计算中，如未给出电源的电动势和内电阻时，往往要先将其求出再求变化后的电流、电压、功率。（2）应将不影响电路的电流和电压。可以把安培计当成导线、伏特计去掉后进行电路计算。但作为真实表，它们都具有电阻，它们既显示出电路的电流和电压，也显示它自身的电流值或电压值。如真实安培计是个小电阻，真实伏特计是一个大电阻，将它们接入电路将影响电路的电流和电压值。所以，解题时应搞清电路中电表

4、是不是当作理想表。高中奥林匹克物理竞赛解题方法十四、近似法方法简介近似法是在观察物理现象、进行物理实验、建立物理模型、推导物理赛题精讲例1：一只狐狸以不变的速度 沿着直线AB逃跑，一只猎犬以不变的速率 追击，其运动方向始终对准狐狸.某时刻狐狸在F处，猎犬在D处，FDAB，且FD=L，如图141所示，求猎犬的加速度的大小.解析：猎犬的运动方向始终对准狐狸且速度大小不变，故猎犬做匀速率曲线运动，根据向心加速度 为猎犬所在处的曲率半径，因为r不断变化，故猎犬的加速度的大小、方向都在不断变化，题目要求猎犬在D处的加速度大小，由于 大小不变，如果求出D点的曲率半径，此时猎犬的加速度大小也就求得了.猎犬做

5、匀速率曲线运动，其加速度的大小和方向都在不断改变.在所求时刻开始的一段很短的时间 内，猎犬运动的轨迹可近似看做是一段圆弧，设其半径为R，则加速度 其方向与速度方向垂直，如图141甲所示.在 时间内，设狐狸与猎犬分别 到达 ，猎犬的速度方向转过的角度为 /R而狐狸跑过的距离是： 因而 /R /L，R=L / 解析 要求船在该位置的速率即为瞬时速率，需从该时刻起取一小段时间求它的平均速率，当这一小段时间趋于零时，该平均速率就为所求速率.设船在 角位置经 时间向左行驶 距离，滑轮右侧的绳长缩短 ，如图142甲所示，当绳与水平方向的角度变化很小时，ABC可近似看做是一直角三角形，因而有 = 两边同除以

6、 得： ，即收绳速率 因此船的速率为 例3 如图143所示，半径为R，质量为m的圆形绳圈，以角速率所以 和 的大小相等，均等于T. 和 在半径方向上的合力提供这一段绳做匀速圆周运动的向心力，设这段绳子的质量为 ，根据牛顿第二定律有： ；因为 段很短，它所对应的圆心角 很小所以 将此近似关系和 代入上式得绳中的张力为 例4 在某铅垂面上有一固定的光滑直角三角形细管轨道ABC，光滑小球从顶点A处沿斜边轨道自静止出发自由地滑到端点C处所需时间，恰好等于小球从顶点A处自静止出发自由地经两直角边轨道滑到端点C处所需的时间.这里假设铅垂轨道AB与水平别记为 、 、 ，如图144甲所示，小球从A到B的时间记

7、为 ，再从B到C的时间为 ，而从A直接沿斜边到C所经历的时间记为 ，由题意知 ，可得 ： ： =3：4：5，由此能得 与 的关系.因为 所以 因为 ： =3：4，所以 小球在图144乙中每一虚线所示的轨道中，经各垂直线段所需时间之和为 ，经各水平段所需时间之和记为 ，则从A到C所经时间总和为 ，最短的 对应 的下限 ，最长的 对应 的上限 小球在各水平段内的运动分别为匀速运动，同一水平段路程放在低处运动速度大，所需时间短，因此，所有水平段均处在最低位置（即与BC重合）时 最短，其值即为 ，故 = 的上限显然对应各水平段处在各自可达到的最高位置，实现它的方案是垂直段每下降小量 ，便接一段水平小量

8、 ，这两个小量之间恒有 ，角 即为ACB，水平段到达斜边边界后，再下降一小量并接一相应的水平量，如此继续下去，构成如图所示的微齿形轨道，由于必为 ，即得： 这样 =7:5例5 在光滑的水平面上有两个质量可忽略的相同弹簧，它们的一对端点共同连接着一个光滑的小物体，另外一对端点A、B固定在水平面上，并恰使两弹簧均处于自由长度状态且在同一直线上，如图145所示.如果小物体在此平面上沿着垂直于A、B连线的方向稍稍偏离初始位置，试分析判断它是否将做简谐运动？解析 因为一个物体是否做简谐运动就是要看它所受的回复力是否是一个线性力，即回复力的大小与位移大小成正经，方向相反.因此分析判断该物体将不做简谐运动.

9、同时本题表明，平衡位置附近的小振动未必都是简谐运动.例6 三根长度均为 ，质量均匀的直杆，构成一正三角形框架ABC，C点悬挂在一光滑水平转轴上，整个框架可绕转轴转动.杆AB是一导轨，一电动玩具松鼠可在导轨上运动，如图146所示，现观察到松鼠正在导轨上运动，而框架却静止不动，试论证松鼠的运动是一种什么样的运动.解析 松鼠在AB轨道运动，当框架不动时，松鼠受到轨道给它的水平力F作用，框架也受到松鼠给它的水平力F作用，设在某一时刻，松鼠离杆AB的中点O的距离为 ，如图146所示，松鼠在竖直方向对导轨的作用力等于松鼠受到的重力 ，m为松鼠的质量.以C点为轴，要使框架平衡，必须满足条件 ，松鼠对AB杆的

10、水平力为 ，式中L为杆的长度.所以对松鼠而言，在其运动过程中，沿竖直方向受到的由以上论证可知，当框架保持静止时，松鼠在导轨AB上的运动是以AB的中点O为平衡位置，振幅不大于1m、周期为2.64s的简谐运动.例7 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，压强都是 ，体积分别是V1和V2，如图147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 、V1、V2、m和S表示； （2）求气体温度 时

11、的周期 与气体温度 =30时的周期 之比值.解析 （1）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 处时，左边气体的体积由V1变为V1+ ，右边气体的体积由V2变为V2 ，设此时两边气体的压强分别为 和 ，因系统的温度恒定不变，根据玻意耳定律有： 而以电质点，O点显然为带电质点的平衡位置，设该质点沿某一中线稍稍偏离平衡位置，试证明它将做简谐运动，并求其振动周期.解析 要想证明带电质点是否做简谐运动，则需证明该带电质点沿某一中线稍稍偏离平衡位置时，所受的回复力是否与它的位移大小成正比，方向相反.因此该题的关键是求出它所受回复力的表达式，在此题也就是合外力的表达式.以O为坐标原点，以

12、AOD中线为坐标 轴，如图148甲所示，设带电质点在该轴上偏移 ，A处Q对其作用力为 ，B、C处两个Q对其作用的合力为 ，取 轴方向为正方向. 有 因为 当 很小时可忽略高次项所以 因此电阻R的阻值.解析 在测试中，除待求量R外，电源电动势E，电源内阻 ，电流计内阻 以及电流计每偏转一格的电流 ，均属未知.本题数据不足，且电流计读数只有两位有效数字，故本题需要用近似方法求解.设电源电动势为E，电流计内阻为 ，电流计每偏转一格的电流为 ，用欧姆定律对三次测量的结果列式如下： 从第三次测量数据可知，当用20k电阻取代R，而且 阻值减小时电流计偏转格数明显增大，可推知R的阻值明显大于20k，因此电源

13、内阻完全可以忽略不计，与R相比，电流计内阻 与 的并联值对干路电流的影响同样也可以忽略不计，故以上三式可近似为： 待测电阻R=120k 解、三式，可得 =50例10 如图1410所示，两个带正电的点电荷A、B带电量均为Q，固定放在 轴上的两处，离原点都等于 .若在原点O放另一正点电荷P，其带电量为 ，质量为m 将、式代入得： 因为 很小，忽略 得： 又因为 所以利用近似计算 得 忽略 得 当（ 时 具有恢复线性形式，所以在 范围内，P可围绕原点做微小振动，所以P在原点处是稳定的.例11 某水池的实际深度为 ，垂直于水面往下看，水池底的视深为多少？（设水的折射率为 ）解析 如图1411所示，设S

14、为水池底的点光源，在由S点发出的光线中选取一条垂直于面MN的光线，由O点垂直射出，由于观察者在S正方，所以另一条光线与光线SO成极小的角度从点S射向水面点A，由点A远离法线折射到空气中，因入射角极小，故折射角也很小，进入人眼的两条折射光线的反向延长线交于点S，该点即为我们看到水 计的一臂相连，压强计的两臂截面处处相同.U形管内盛有密度 为 102kg/m3的液体.开始时左、右两气室的体积都为 V0=1.2102m3，气压都为 103Pa，且液体的液面处 在同一高度，如图1412所示.现缓缓向左推动活塞，直到液体在 U形管中的高度差h=40cm.求此时左、右气室的体积V1、V2.假 定两气室的温度保持不变.计算时可以不计U形管和连接管道中 气体的体积.取g=10m/s2.2一汽缸的初始体积为V0，其中盛有2mol的空气和少量的水（水的体积可忽略），其平衡 时气体的总压强是3.0大气压.经过等温膨胀使其体积加倍，在膨胀过程结束时，其中的 水刚好全部消失，此时的总压强为2.0大气压.若让其继续作等温膨胀，使其体积再次加 倍，试计算此时： （1）汽