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从一句话开始洞悉高中物理

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前言 这是一篇非常有价值的文章,包括师库网、物理吧等知名网站均做过转载。《从一句话开始洞悉高中物理》原稿是@王尚在三年前而做,最早在发布在独立博客(wang-shang.com)中。在这里参考了物理网编辑的建议进行了第三次编辑整理,文章如下。

高中物理的根基是力与力导致的运动状态变化。 

物理网最重要的莫过于如上这句话了。我们就是从这句话开始带领大家学习高中物理的。那么高中阶段到底学过多少力,多少个运动呢?

在此,物理网编辑(blog.gaozhongwuli.com/)先给出答案。

整个高中力学与电磁学,仅仅深入研究了典型的七个力、八个运动】。

所有的考题,都无非是这些力和运动的组合与交叉。无疑,再一次正式书本上这些最基础的这几个力和几个运动,探究其中的交叉联系并合理“肢解”、逐项突破,探究并巧化解题思路对物理学习是非常关键的。

物理学习

下面来概括分析这些“力”及其引起的“运动”变化。(在这里,我们物理网的编辑建议大家是站在一定的高度来学习物理的,而不要做井底之蛙。)

(一)我们先来看看“力”的问题,高中物理总共都研究些什么力呢?(在后面的文章中我们会具体讲到力的分类)

我们先来做个列举:

1, 重力 (包括宏观的天体学万有引力)

2, 弹力 (包括绳子拉力和杆件、常见刚体的支持力与压力等)

3, 摩擦力 (动、静两类;很多问题,判定动还是静是关键)

4, 库仑力(要注意其适用条件)

5, 匀强电场力(严格来说,库伦力和匀强电场力(电容力)都属于电场力范畴,但两者的应用与处理问题方法大相径庭,因此我们做了分类。)

6, 洛伦兹力(主要的考点集中在带电粒子在匀强磁场或复合场中的偏转问题)

7, 安培力(规则杆件、不规则杆件等)

从中不难看出,我们 高一物理必修1 研究的是前面的三种力。而后面的四种力,都是在高二才去研究的。高一下学期的必修2侧重于运动的学习,我们来看高中的运动研究。前文已经说明,高中物理只深度探究了八种典型的运动。

(二)从“高中物理的根基是力与力导致的运动状态变化”这句话我们看到,高中阶段力的主要作用效果是导致运动状态发生改变(力还有个效果是形变,初中学过的)。我们还是来做个列举,看看高中物理中研究的运动有哪些?

1, 匀速直线运动

2,  匀变速直线运动 (包括自由落体、竖直上抛)

3, 变加速直线运动(加速度变化的直线运动,比如物体只在弹簧弹力作用下的直线运动)

4, 平抛运动

5, 类平抛运动(带电粒子在匀强磁场中的类平抛式偏转)

6, 平抛运动的推广(即两个方向都有加速度的运动)

7, 圆周运动(主要包括天体和库仑力、洛伦兹力下的匀速圆周和非匀速圆周)

8, 非标准运动(主要出现在摩托车爬坡,轨道固定,来回振荡等题中,此类问题一般用能量、动量相关知识来求解)

我们必修1中所涉及到的运动模式有匀速直线运动,匀变速直线运动,变加速直线运动。

“七力八运动”构架了整个的高中经典物理学;所有的难题,就是“七力八运动”的交叉、组合;我们后面的教学中,王尚会以这样的思路继续和大家一起洞悉高中物理。在高考题中,这些知识点是怎么组合的呢?以高考物理真题中的压轴题来看。比如:08年北京高考物理压轴题,是力1,力2,运动1,运动4,组合的;再比如,10年全国一卷高考物理压轴题,是力1,力5,运动1,运动5,运动7组合的。自然,大家也都明白一个道理,“知道这些也不一定会做难题呀”。是的!但要知道,学习上不可能一口气吃个胖子。在后面的章节中,我们就要对所谓的高考一大难“物理”进行“由浅入深”、“步步为营”的剖解分析了。这里提前给大家讲的七力八运动,就是我们的手术刀。或者说,我们物理网中的很多资料和物理教学视频中,都会提到七力八运动,这是我们肢解物理题的重要工具。

特别注意:

1,高一下学期中探究的向心力“不是力”,仅仅是(很多个力的)“合外力”的一种“综合表现形式”。

2,我们这里七力八运动的总结,是在处理经典物理学(力学+电磁学)问题提出的一种思想,这里的经典物理学并不包括机械振动、交变电流等模块内容。

本文编辑:@王尚@苏阳@紫风

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