力學(xué)包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。即：力，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，物體的平衡，直線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)和波，功和能，動(dòng)量和沖量，等。
一、重要概念和規(guī)律
(一)重要概念
1．力、力矩
力是物體間的相互作用。其效果使物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即產(chǎn)生加速度。力不能脫離物體而獨(dú)立存在．有力作用時(shí)，同時(shí)存在受力物體和施力物體但物體間不一定接觸。力是矢量。力按性質(zhì)可分重力(G=mg)、彈力(胡克定律f=kx)、摩擦力(0 ＜ f靜＜ fmax、，f =μN)、分子力、電磁力等。按效果可分拉力、壓力、支持力，張力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等。對(duì)于各種力要弄清它的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)、大小、方向、作用點(diǎn)和具體效果。
力矩是改變物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力矩M=FL通常規(guī)定使物體順(逆)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為負(fù)(正)。注意力臂L是指轉(zhuǎn)軸至力的作用線的垂直距離。
2．質(zhì)點(diǎn)、參照物
質(zhì)點(diǎn)指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體。平動(dòng)的物體一般視作質(zhì)點(diǎn)。
參照物指假定不動(dòng)的物體。一般以地面做參照物。
3．位置、位移(s)、速度(v)、加速度(a)
質(zhì)點(diǎn)的位置可以用規(guī)定的坐標(biāo)系中的點(diǎn)表示．
位移表示物體位置的變化，是由始位置引向末位置的有向線段。位移是矢量，與路徑無(wú)關(guān)．而路程是標(biāo)量，是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度，與路徑有關(guān)。
速度表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向，它的方向就是位移變化的方向。其大小稱為速率。在S-t圖象中，某點(diǎn)的速度即為圖線在該點(diǎn)物線的斜率。在勻速四周運(yùn)動(dòng)中，用線速度v=s/t和角速度ω=φ/t，v是矢量，方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，兩者的關(guān)系為v=ωR。
加速度表示速度變化的快慢，它的方向與速度變化的方向相同，但不一定限速度方向相同。在v-t圖象中某點(diǎn)的加速度即為圖線在該點(diǎn)切線的斜率。
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，用向心加速度a=v2/R和a=ω2R描述，其方向始終指向圓心。
4．質(zhì)量(m)、慣性
質(zhì)量表示物體內(nèi)含有物質(zhì)的多少，是一標(biāo)量且為恒量．慣性指物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，是物體固有的屬性。慣性由質(zhì)量來(lái)量度，物體的質(zhì)量越大，其慣性就越大，就越難改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
6．周期(T )、頻率( f )、振幅(A)
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，周期指物體運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，頻率指物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)。在簡(jiǎn)諧振動(dòng)中，周期指物體完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，頻率指在單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)防次數(shù)．波動(dòng)的頻率決定于波源振動(dòng)的頻率，它跟傳播的媒質(zhì)無(wú)關(guān)。周期和頻率的關(guān)系；T=1/f。振幅指振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離。振幅越大，振動(dòng)能量也越大。
7．相和相差
相是決定作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物理量在任一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。相差指兩個(gè)振動(dòng)的相位差，即△Φ=Φ2-Φ1當(dāng)△Φ=0時(shí)，稱為同相；當(dāng)△Φ=π時(shí)，稱為反相。
8．波長(zhǎng)(λ)、波速(v)
波長(zhǎng)指兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間均距離。波速指振動(dòng)傳播的速度。波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系為v=λf。同一種波當(dāng)它從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時(shí)，波長(zhǎng)和波速要發(fā)生改變，但頻率不變。
9．波的干涉和衍射
波的干涉指兩個(gè)相干波源(兩個(gè)波源頻率相同、相差恒定)發(fā)出的波疊加時(shí)能形成干涉圖樣(某些振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和某些振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的區(qū)域)。其條件：兩個(gè)相干波源發(fā)出的波疊加。
波的衍射指波繞過(guò)障礙物傳播的現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多。
10．音調(diào)、響度、音品
這是表征樂(lè)音三個(gè)特點(diǎn)的物理量，音調(diào)決定于聲源的頻率。響度決定于聲源的振幅。音品決定于泛音的個(gè)數(shù)、泛音的頻率和振幅。
11．功(W)
功是表示力作用一段位移(空間積累)效果的物理量。
要深刻理解功的概念：①如果物體在力的方向上發(fā)生了位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。因此，凡談到做功，一定要明確指出是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做了功。②做功出必須具有兩個(gè)必要的因素；力和物體在力的方向上發(fā)生了位移。因此，如果力在物體發(fā)生的那段位移里做了功，則物體在發(fā)生那段位移的過(guò)程里始終受到該力的作用，力消失之時(shí)即停止做功之時(shí)。③力做功是一個(gè)物理過(guò)程，做功的多少反映了在這物理過(guò)程中能量變化的多少。④功可用公式W=Fscosα計(jì)算。當(dāng) 0＜α＜90°時(shí)，力做正功，當(dāng)α=90°時(shí)，力不做功，當(dāng)90°＜α＜180°時(shí)，力做負(fù)功(或說(shuō)成物體克服該力做正功)。⑤功是標(biāo)量，但功有正負(fù)。功的正負(fù)僅表示力在使物體移的過(guò)程中起了動(dòng)力作用還是阻力作用。⑥和外力對(duì)物體所做的功等于各個(gè)外力對(duì)物體做功的代數(shù)和。
12．功率(P)
功率是表示做功快慢的物理量。要注意理解：①公式P=W/t是功率的定義式，表示在時(shí)間t內(nèi)的平均功率。②公式P＝Fvcosa表示即時(shí)功率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力F與速度v成反比，但不能理解為當(dāng)v趨近于零時(shí)F可趨近于無(wú)窮大，也不能理解為當(dāng)F趨近于零時(shí)v可趨近于無(wú)窮大，這是由于受到機(jī)器構(gòu)造上的限制的緣故。③要注意區(qū)別額定功率(發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大輸出功率)和輸出功率間的區(qū)別和取系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率時(shí)，它所牽引以物體達(dá)最大速度。最大速度受額定功率的限制。④在SI制中，功率的單位是瓦特；實(shí)用單位有千瓦等。要注意其換算關(guān)系。
13．能量(E)、動(dòng)能(Ek)、勢(shì)能(Ep)
我們認(rèn)為能夠?qū)ν饨缱龉Φ奈矬w具有能量。能量是表示物體狀態(tài)的物理量。能量是標(biāo)量。動(dòng)能和勢(shì)能總稱為機(jī)械能。
動(dòng)能是由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能。用公式Ek=mv2/2計(jì)算。要注意：①Ek是相對(duì)于某一時(shí)刻(或某一狀態(tài))的動(dòng)能，動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速率有關(guān)，而與速度方向無(wú)關(guān)。②動(dòng)能是標(biāo)量，且恒為正值。③物體的動(dòng)能具有相對(duì)性，對(duì)于不同的參照物，由于v不同。因而Ek也不同。通常以地面為參照物。
勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能是由于物體被舉高而具有的能。用公式Ep=mgh計(jì)算。要注意：①重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。因而重力勢(shì)能具有相對(duì)性，它的大小決定于參考平面的選擇，通常選擇地面為參考平面。重力勢(shì)能的差值不因選擇不同的參考平面而有所不同。②重力對(duì)物體做多少正(負(fù))功。物體的重力勢(shì)能就減少(增加)多少．重力做功的特點(diǎn)是只跟物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān)，而限物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。③重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)。當(dāng)物體在參考平面上(下)方時(shí)重力勢(shì)能為正(負(fù))值。
彈性勢(shì)能是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能。任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能．彈力對(duì)彈簧做多少正(負(fù))功，彈簧的彈性勢(shì)能就減少(增加)多少。彈簧的彈性勢(shì)能決定于彈簧被壓縮(或拉伸)的長(zhǎng)度及彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)。
14．沖量(I)、動(dòng)量(p)
沖量I=Ft，是矢量，其方向決定于力的方向。 服從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示力在時(shí)間上的積累效果。有力作用在物體上即使物體產(chǎn)生加速度，但需經(jīng)過(guò)段時(shí)間才能改變物體的速度。
動(dòng)量p=mv，是矢量，其方向決定于速度的方向。服從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。
(二)重要規(guī)律
1．力的獨(dú)立作用原理：當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)尊地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，就像其他的力不存在一植物體的實(shí)際加速度為這幾個(gè)加速度的矢量和。
2．牛頓運(yùn)動(dòng)定律：經(jīng)典力學(xué)的基本定律。適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體。
牛頓第一定律揭示了慣性和力的物理會(huì)義。
牛頓第二定律(F=ma)揭示了物體的加速度跟它所受的外力及物體本身質(zhì)皮之間的關(guān)系、使用時(shí)注意矢量性(a與F的方向始終一致)、同時(shí)性(有力F必同時(shí)產(chǎn)生a)、相對(duì)性(相對(duì)于地面參照系)、統(tǒng)一性(單位統(tǒng)一用SI制)。
牛頓第三定律(F=-F')揭示了物體相互作用力間的關(guān)系。注意相互作用力與平衡力的區(qū)別。
3．物體的平衡條件：物體平衡時(shí)，即或靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)、或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是F= 0．有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件是M=0。注意：對(duì)于共點(diǎn)力平衡．必有 M=0。對(duì)于固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸平衡，必有F=0。還要注意力的平衡和物體的平衡的區(qū)別。
4．勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：a的大小和方向一定?？梢杂霉胶蛨D象(s-t圖象和v-t圖象)描述。注意：①公式v=(v0 + vt) / 2只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)．②判斷初速度不為零的句變速直線運(yùn)動(dòng)或測(cè)定其加速度的公式為△s=aT2 ，即從任一時(shí)刻開(kāi)始，在連續(xù)相等的各時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差△s都相等。判斷初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，方法一；用S1：S2：S3……=1：3：5……判斷(可作為充分必要條件)。方法二：同時(shí)滿足△s=aT2 (僅作為必要條件)和△s / s1=2/1。③利用圖象處理問(wèn)題時(shí)，要注意其點(diǎn)、線、斜率、面積等的物理意義。
5.曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法。平拋運(yùn)動(dòng)可視為水平勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向的自由落體的合運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)雖向心加速度的大小不變，但方向時(shí)刻在變且恒指向圓心，所以是一種變加速運(yùn)動(dòng)。其向心力F=mv2/R或F=mω2R，它與速度方向垂直。故只能改變物體的速度方向。向心力不是什么特殊的力，任何一種力或幾種力的合力都可提供為向心力。
行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律由開(kāi)普勒三定律揭示，三定律分別指明了行星運(yùn)動(dòng)的軌道、行星沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速率的變化以及周期與軌道半徑的關(guān)系(R3／T2=k)。萬(wàn)有引力定律揭示了行星運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)原因，可應(yīng)用來(lái)發(fā)現(xiàn)天體并計(jì)算天體的質(zhì)量和密度。
6．振動(dòng)和波動(dòng)的規(guī)律：當(dāng)物體受到指向平衡位置的回復(fù)力作用且阻力足夠小時(shí)，物體將作機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)可分自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，將發(fā)生共振，振幅達(dá)最大。簡(jiǎn)指振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)．其特點(diǎn)是所受外力的合力符合F=-kx，加速度符合a=-kx/m。這兩個(gè)特點(diǎn)可作為判別一個(gè)物體是否作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的依據(jù)。簡(jiǎn)諾振動(dòng)的圖象是正弦(或余弦)曲線，它表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間而變化的情況。典型的間諧振動(dòng)有單擺和彈簧振子等。作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的系統(tǒng)的能量是守恒的，振幅越大，能量越大。
機(jī)械振動(dòng)在煤質(zhì)中的傳播過(guò)程形成機(jī)械波。其特點(diǎn)是只傳播振動(dòng)的能量而媒質(zhì)本身并不遷移．波動(dòng)遵循疊加原理，能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。波動(dòng)的任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)和波源的振動(dòng)周期(或頻率)一致．波動(dòng)有橫波和縱波之分。波動(dòng)圖象也是正弦6或余弦)曲線，它表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移。在判別質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)要注意波動(dòng)方向。
7．動(dòng)能定理
動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化間的關(guān)系。要注意：①動(dòng)能定理的研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)(或單個(gè)物體)。②由動(dòng)能定理可知：動(dòng)力做正功使物體的動(dòng)能增加Z阻力做負(fù)功，使物體的動(dòng)能減少。③W指作用于物體的各個(gè)力所做功的代數(shù)和，因此要注意分辨功的正負(fù)。④Ek1和 Ek2分別為初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動(dòng)能。因此，Ek2-Ek1僅由初末兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定，不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的具體細(xì)節(jié)。⑤公式W=Ek2- Ek1為標(biāo)量式，但有正負(fù)。W為正(負(fù))表示物體的動(dòng)能增加(減少)。Ek2- Ek1為正(負(fù))也表示物體的動(dòng)能增加(減少)。
8．機(jī)械能守恒定律
機(jī)械能守恒定律揭示了物體在只有重力(或彈力)做功的情況下，物體總的機(jī)械能保持不變及其動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律?？杀硎緸镋2=E1,要注意：①該定律所研究的對(duì)象是物體系統(tǒng)。所謂機(jī)械能守恒，是指系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒。②機(jī)械能守恒的條件：在只有重力(或彈力)做功的情況下。③El和E2是指物體系統(tǒng)在任意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能，并不涉及El和E2間互相轉(zhuǎn)化的具體細(xì)節(jié)．④動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律有一定的關(guān)系：當(dāng)只有重力做功時(shí)，應(yīng)用動(dòng)能定理可以得機(jī)械能守恒定律。
9．動(dòng)量定理
動(dòng)量定理揭示了物體所受的沖量與其動(dòng)量變化間的關(guān)系。要注意：①動(dòng)量定理所研究的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)(或單個(gè)物體、或可視為單個(gè)物體的系統(tǒng))。②動(dòng)量定理具有普適性，即運(yùn)動(dòng)軌跡不論是直線還是曲線，作用力不論是恒力還是變力(F為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值)，幾個(gè)力作用的時(shí)間不論是同時(shí)還是不同時(shí)，都適用。③F指物體所受的合外力。沖量Ft的方向與動(dòng)量變化m·△v的方向相同。
10．動(dòng)量守恒定律
動(dòng)量守恒定律揭示了物體在不受外力或所受外力的合力為零時(shí)的動(dòng)量變化規(guī)律。對(duì)由兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，可表達(dá)為m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要注意：①系統(tǒng)的封閉性。動(dòng)量守恒定律所研究的對(duì)象是物體系統(tǒng)，所謂動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。②動(dòng)量守恒的限制性。守恒的條件是F＝0。這包含幾種情況：一是系統(tǒng)根本不受到外力；二是系統(tǒng)所受的合外力為零；三是系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)比內(nèi)力小，且作用時(shí)打很短；四是系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受的合外力為零、③速度的相對(duì)性。公式中的速度是相對(duì)于同一參照物而言的。④時(shí)間的同時(shí)性。系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指在同一段時(shí)間里物體相互作用前后而言的。⑤動(dòng)量的矢量性．如果系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的動(dòng)量在同一直線上。則可選定正方向后用正、負(fù)號(hào)表示，將矢量運(yùn)算化簡(jiǎn)為代數(shù)運(yùn)算M6)N律具有普適性。
11．碰撞規(guī)律
彈性碰撞同時(shí)滿足動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒，無(wú)能量損失。完全非彈性碰撞只滿足動(dòng)量守恒，動(dòng)能損失最大。
6．功和能的關(guān)系
功是能的轉(zhuǎn)化的量度。做功的過(guò)程總是伴隨著能量的改變，能量的改變需通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。功是描述物理過(guò)程的物理量，能量是描述物理狀態(tài)的物理量。如果只有重力或彈力做功壩u機(jī)械能守恒。如果除重力和彈力做功外，還有其他力做功，則機(jī)械能和其他形式的能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，但總的能量保持不變，這就是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一種特殊情況。
二、重要研究方法
1．尋求“守恒量”。物理世界千變?nèi)f化，但有些物理量在一定條件下遵循守恒的規(guī)律。如力學(xué)中，有質(zhì)量守恒、機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒Z電學(xué)中有電荷守恒等．由于守恒定律適用范圍廣。處理問(wèn)題方便，因此，尋求“守恒量”已成為物理研究的一個(gè)重要方面。
2．運(yùn)用等量轉(zhuǎn)化的研究方法。運(yùn)用這種方法，可進(jìn)一步揭示相關(guān)物理量之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律．如：由重力做功使物體動(dòng)能增加，可以得到機(jī)械能守恒定律的表達(dá)形式之一。
3．發(fā)散思維。多角度地研究同一物理問(wèn)題。如力學(xué)中，從力的瞬時(shí)，時(shí)間積累、房間積累效果研究，分別發(fā)現(xiàn)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理，從各個(gè)不同的角度揭示了物探規(guī)律；為解決問(wèn)題提供了多種渠道。
4．選取理想化模型和過(guò)程。這是重要的科學(xué)抽象理想化的方法，即只研究主要因素而忽略次要因素，使研究問(wèn)題簡(jiǎn)化。如。質(zhì)點(diǎn)、自由落體、單擺和彈簧振子等理想化模型和平衡、勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻速四周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)連振動(dòng)等理想化物理過(guò)程。
5．解析法。通過(guò)定量分析用公式表達(dá)物理規(guī)律。解析法具有推理嚴(yán)密和定量分析的特點(diǎn)
6．圖象法。通過(guò)建立坐標(biāo)系表達(dá)物理量之間的變化關(guān)系。如：位移圖象、速度圖象、振動(dòng)圖象、波動(dòng)圖象等。圖象法具有直觀形象的特點(diǎn)。
7．隔離法。把研究對(duì)象從周?chē)矬w中隔離出來(lái)便于受力分析和處理問(wèn)題。被隔離的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體或物體的一部分，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。
8．矢量運(yùn)算法。按照平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)在同一直線上時(shí)，可選定一個(gè)正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。選定正方向要以處理問(wèn)題方便為原則，通?？梢?guī)定初速度方向，加速度方向、坐標(biāo)軸正方向?yàn)檎较颉?/p>
9．運(yùn)動(dòng)的分解合成法。將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)看作由幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)所組成。它包括位移、速度、加速度、力的分解與合成。合成和分解要視問(wèn)題的需要和實(shí)際效果進(jìn)行．正交分解法是常用的方法。
三、基本解題思路
歸納起來(lái)，力學(xué)中有三把金鑰匙，那么．遇到力學(xué)問(wèn)題，究竟怎樣選用和使用金鑰匙呢？基本思路是：
1．審清題意，弄清物理過(guò)程，明確研究對(duì)象，畫(huà)好兩圖：物理過(guò)程示意圖和研究對(duì)象受力分析圖。
2. 對(duì)涉及要求速度和位移的問(wèn)題，先從能量觀點(diǎn)入手分析往往會(huì)帶來(lái)方便。即對(duì)各個(gè)力所做的功，物體速度的變化情況作出分析。如果研究對(duì)象是一系統(tǒng)，且只有重力做功，則應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解。如果研究對(duì)象是一物體，且還有其他力做功．則應(yīng)用動(dòng)能定理解．要注意分清正負(fù)功。選定零勢(shì)能點(diǎn)。初末狀態(tài)的機(jī)械能或動(dòng)能、統(tǒng)一單位等問(wèn)題。
3．對(duì)涉及要求時(shí)間和速度的問(wèn)題，先從動(dòng)量和沖量觀點(diǎn)入手分析往往會(huì)帶來(lái)方便。即對(duì)各個(gè)力的沖量、物體動(dòng)量的變化情況作出分析。如果研究對(duì)象是一系統(tǒng)，且所受合力F=0，則應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解。如果研究對(duì)象是一物體，且F≠0，則應(yīng)用動(dòng)量定理解。要注意選定正方向、分清動(dòng)量和沖量的正負(fù)。初末狀態(tài)的動(dòng)量、統(tǒng)一單位等問(wèn)題。
4. 對(duì)涉及要求加速度和時(shí)間的問(wèn)題，先從牛頓運(yùn)動(dòng)定律入手分析往往會(huì)帶來(lái)方民即對(duì)研究對(duì)象分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況后，列出其運(yùn)動(dòng)方程，必要時(shí)再運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解之。要注意分析各運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的受力情況、選定正方向。統(tǒng)一單位等問(wèn)題。
5．選用上述三把金鑰匙解題是相對(duì)的。一切要視具體問(wèn)題來(lái)定。有時(shí)需同時(shí)用之，有時(shí)可分別用之。這就需要通過(guò)解題不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。才能深刻領(lǐng)會(huì)，靈活運(yùn)用。
解答力學(xué)問(wèn)題通常可按如下思路進(jìn)行：
1．審清題意，弄清物理過(guò)程，畫(huà)出示意圖。
2．明確研究對(duì)象，正確受力分析，畫(huà)出受力圖。
3．選取坐標(biāo)系，規(guī)定正方向。
4．選準(zhǔn)物理規(guī)律，列出方程．
5.解出所求物理量的文學(xué)表達(dá)式，代入統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)。
6.計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)算討論。
四、復(fù)習(xí)建議
通過(guò)本講力學(xué)的復(fù)習(xí)，要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為核心的知識(shí)整體結(jié)構(gòu)，深刻理解以力、速度、加速度、質(zhì)量等為主體的重要力學(xué)概念，熟練掌握靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)中的重要規(guī)律。要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律為核心的知識(shí)體系，深刻理解功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、動(dòng)量、沖量等重要概念，熟練掌握動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等重要規(guī)律，能靈活地運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解決力學(xué)問(wèn)題，不斷開(kāi)拓解題思路，增強(qiáng)解題能力。進(jìn)一步了解研究力學(xué)乃至研究物理學(xué)的重要研究方法，能似明晰的思路熟練地解決有關(guān)力學(xué)問(wèn)題。繼續(xù)激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，熏陶良好的學(xué)習(xí)(包括復(fù)習(xí))習(xí)慣，培養(yǎng)能力，開(kāi)發(fā)智力，并為后續(xù)內(nèi)容的復(fù)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
1．制訂復(fù)習(xí)計(jì)劃
為加強(qiáng)計(jì)劃性，提高復(fù)習(xí)效率，應(yīng)當(dāng)注重制訂切實(shí)可行的復(fù)習(xí)計(jì)劃。一般分兩輪進(jìn)行：第一輪要求一章一節(jié)全面細(xì)致的復(fù)習(xí)，著重抓好基礎(chǔ)。第二輪要求深化知識(shí)，綜合提高，靈活運(yùn)用。要注重重點(diǎn)內(nèi)容的專題復(fù)習(xí)，在重解題方法和技巧的靈活運(yùn)用，注重解題規(guī)范化和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，注重科學(xué)的安排時(shí)間以提高復(fù)習(xí)效率。切忌重理論輕實(shí)際、重資料輕教材、重結(jié)論輕過(guò)程、重解題輕應(yīng)用的不良傾向．
2．把握知識(shí)的深廣度
要切實(shí)遵循大綱和教材，不要隨意拓寬加深，注意擺脫題海，避免陷入偏、怪、難的歧途，要把握好知識(shí)的深廣度。如下列內(nèi)容不作要求：靜摩擦系數(shù)的概念，物體的一般平衡條件和開(kāi)普勒三定律等物理規(guī)律，按有效數(shù)字規(guī)則運(yùn)算，用速度圖象去計(jì)算問(wèn)題，互換振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象。對(duì)矢量運(yùn)算僅限于解直角三角形，對(duì)力矩平衡問(wèn)題僅限于有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的情況，對(duì)連接體問(wèn)題僅限于相連物體的加速度大小和方向相同的情況，對(duì)有關(guān)向心力的計(jì)算僅限于掏心力是由一條直線上的力合成的情況，對(duì)豎直平面上的圓周運(yùn)動(dòng)僅限于計(jì)算最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的有關(guān)問(wèn)題．關(guān)于負(fù)功的概念，只要求明確它的物理意義。關(guān)于功率的概念，有時(shí)由于負(fù)功的出現(xiàn)也會(huì)遇到功率是負(fù)值的情況，則僅要求知道它的物理意義是阻力在單位時(shí)間里所做的功。關(guān)于彈性勢(shì)能，只要求定性了解它的產(chǎn)生、與哪些因素有關(guān)、與其它能的轉(zhuǎn)化，而不要求用公式進(jìn)行計(jì)算。不要求用功能關(guān)系解題。關(guān)于碰撞，只研究正碰，不區(qū)分彈性碰撞和非彈性碰撞，且只討論一維的情況。應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解題只限于一維的情況。
3. 掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)
力學(xué)所研究的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)和有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體。力學(xué)所研究的物理現(xiàn)象是平衡狀態(tài)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和波動(dòng)、反沖運(yùn)動(dòng)、碰撞等。力學(xué)所研究的方法及其獲得的規(guī)律可分為：從力的角度考慮，有牛頓運(yùn)動(dòng)定律，動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律；從能的角度考慮，有動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律．為此，要十分注重深化對(duì)力學(xué)概念、規(guī)律和思維方法的理解和應(yīng)用。
力學(xué)從總體上可分運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩大部分，靜力學(xué)只是運(yùn)動(dòng)學(xué)中當(dāng)速度為零(或角速度為定值)時(shí)的特殊情況。運(yùn)動(dòng)學(xué)所研究的是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，描述的是運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；而動(dòng)力學(xué)所研究的則是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即從力和能兩個(gè)不同的角度揭示了運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)(即三把力學(xué)金鑰匙)。學(xué)習(xí)力學(xué)的過(guò)程就是不斷分析運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象與揭示運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的過(guò)程。在總復(fù)習(xí)之時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到這一點(diǎn)，從而更好地將已學(xué)過(guò)的揭示本質(zhì)的物理規(guī)律去分析和解決已學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和尚未遇見(jiàn)的許多問(wèn)題。
4. 要注意深化對(duì)物理概念的理解
如，關(guān)于功的概念，在初中規(guī)定功W=FS，其中S為物體在力的方向上通過(guò)的距離。在高中則將功定義為W=FScosα，即功等于力跟物體在力的方向上的位移的乘積。討論了正功和負(fù)功的意義以及合外力所做功的計(jì)算方法。研究力做功除了力學(xué)中涉及的力外，還有電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、洛舍茲力等，復(fù)習(xí)時(shí)，要把它們串起來(lái)，比較它們做功的特點(diǎn)。在高中學(xué)習(xí)能量時(shí)，進(jìn)一步揭示了功的本質(zhì)，功是描述物理過(guò)程的物理量。做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。關(guān)于功率的概念，討論了平均功率、即時(shí)功率、額定功率、輸出功率等概念。關(guān)于能量的概念，從初中的定性研究發(fā)展至高中的定量計(jì)算動(dòng)能和重力勢(shì)能。通過(guò)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律，定量地揭示了功和能的關(guān)系；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，能量在轉(zhuǎn)化中保持守恒．
5．要注意揭示物理規(guī)律之間的區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系
從力的角度總結(jié)出了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律。從能的角度總結(jié)出了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律。雖然，從不同的角度所得的規(guī)律不同，但描述的是同一物理現(xiàn)象，揭示的本質(zhì)是一致的。當(dāng)然，也有著許多不同之處，要注重通過(guò)列表等形式從研究對(duì)象、研究角度、適用范圍、成立條件、矢量性、解題思路等方面加以比較，以加深對(duì)相近知識(shí)的理解。
6．要注意加強(qiáng)思維訓(xùn)練
可先以物理規(guī)律為專題訓(xùn)練收斂思維，歸納出運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解題的不同的基本思路。然后，可在解同一道題時(shí)，訓(xùn)練發(fā)散思維，從多角度地考慮問(wèn)題，防止用某一規(guī)律訓(xùn)練解題所造成的思維定勢(shì)，從而有效地培養(yǎng)靈活地綜合應(yīng)用知識(shí)的能力．
本講內(nèi)容包括靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒電流、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、交流電、電磁振蕩和電磁波。
一、重要概念和規(guī)律
(一)重要概念
1．兩種電荷、電量(q)
自然界只存在兩種電荷。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒上帶的電荷叫做正電荷，用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒上帶的電荷叫做負(fù)電荷。注意：兩種物質(zhì)摩擦后所帶的電荷種類是相對(duì)的。電荷的多少叫電量。在SI制中，電量的單位是C(庫(kù))。
2．元電荷、點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷
元電荷是指一個(gè)電子所帶的電量e=1.6×10-19C。點(diǎn)電荷是指不考慮形狀和大小的帶電體。檢驗(yàn)電荷是指電量很小的點(diǎn)電荷，當(dāng)它放入電場(chǎng)后不會(huì)影響該電場(chǎng)的性質(zhì)。
3．電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度(E)、電場(chǎng)力(F)
電場(chǎng)是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)，它存在于電荷的周?chē)臻g，電荷間的相互作用通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生。電場(chǎng)的基本特性是它對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。
描述電場(chǎng)強(qiáng)度有幾種方法。
其一，用公式法定量描述；定義式為E=F/q，適用于任何電場(chǎng)。真空中的點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)為E=kq/r2。勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=U/d。 要注意理解：①場(chǎng)強(qiáng)是電場(chǎng)的一種特性，與檢驗(yàn)電荷存在與否無(wú)關(guān)。②E是矢量。它的方向即電場(chǎng)的方向，規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)的方向是正電荷在該點(diǎn)受力的方向。③注意區(qū)別三個(gè)公式的物理意義和適用范圍。④幾個(gè)電場(chǎng)疊加計(jì)算合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，要按平行四邊形法則求其矢量和。
其二，用電場(chǎng)線形象描述：電場(chǎng)線的密(疏)程度表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)(弱)。電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是方向相同、距離相等的互相平行的直線。要注意：a.電場(chǎng)線是使電場(chǎng)形象化而假想的線．b.電場(chǎng)線起始于正電行而終止于負(fù)電荷。c.電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線都不相交。電場(chǎng)力是電荷間通過(guò)電場(chǎng)相互作用的力。正(負(fù))電荷受力方向與E的方向相同(反)。
4．電勢(shì)能(B)、電勢(shì)(U)、電勢(shì)差(UAB)
電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能。要注意理解：①物理意義；電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處電場(chǎng)力所做的功。②電勢(shì)能是相對(duì)的，通常取電荷在無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，這樣，電勢(shì)能就有正負(fù)。③電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的正(負(fù))功總等于電荷電勢(shì)能的減少(增加)，即WAB=εA-εB。(A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn))。④電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功，只跟電荷的始、末位置有關(guān)，跟具體路徑無(wú)關(guān)。
電勢(shì)是反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量．描述電勢(shì)有幾種方法。其一，用公式法定量描述：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)定義為U=ε/q。要注意理解：①電勢(shì)是電場(chǎng)的一種特性，與檢驗(yàn)電荷存在與否無(wú)關(guān)。②電勢(shì)是標(biāo)量。③在SI制中的單位：1V=1J／C。④電勢(shì)是相對(duì)的，通常取無(wú)限遠(yuǎn)處(或大地)的電勢(shì)為零，這樣，電勢(shì)就有正負(fù)。⑤幾個(gè)電場(chǎng)疊加計(jì)算合電勢(shì)時(shí)，只需求各個(gè)電場(chǎng)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和。其二，用等勢(shì)面形象描述：任意兩個(gè)等勢(shì)面不能相交。等勢(shì)面與電力線垂直。不同等勢(shì)面的電勢(shì)沿電力線方向逐漸降低。任何相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，場(chǎng)強(qiáng)大(小)的地方等勢(shì)面間的距離小(大)。在同一等勢(shì)面上的任何兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是一族限電力線垂直的平面。
電勢(shì)差指電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值，有時(shí)又叫做電壓。表示為UAB=UA-UB。注意：①電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差值是絕對(duì)的。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)實(shí)際上是指該點(diǎn)與無(wú)窮遠(yuǎn)處間的電勢(shì)差。②電勢(shì)差有正負(fù)，UAB=-UBA。
5．電客(C)
電容器的電容定義為C=Q/U。注意理解：①電容是表征電容器特性的物理量。對(duì)于給定的電容器，C一定。②電容器所帶電量指每個(gè)導(dǎo)體(或極板)所帶電量的絕對(duì)值。③電容器的電容只眼它的結(jié)構(gòu)(兩個(gè)導(dǎo)體的大小、形狀、相對(duì)位置)、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，而與它所帶的電量q和電勢(shì)差U無(wú)關(guān)。④平行板電容器的電容C=εS/4πkd，表示C與介電常數(shù)ε成正比，跟正對(duì)面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。⑤電容器的額定電壓應(yīng)低于擊穿電壓。
6．電流強(qiáng)度(I)
電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量。定義為I=q/t，要注意理解：①電流的形成：電荷的定向移動(dòng)。②導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件：一是要有可移動(dòng)的電荷；二是保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(如電源)。③電流的方向：規(guī)定正電荷的移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颉Ｔ谕?內(nèi))電路電流從電源的正(負(fù))極流向負(fù)(正)極。④導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)速率并不快，電流的傳導(dǎo)速率即電場(chǎng)的傳播速率等于光速。
7．電阻(R)、電阻率(ρ)、超導(dǎo)體
電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的物理量，定義為R=U/I，其單位根據(jù)歐姆定律規(guī)定是歐姆，即1歐=1伏／安。電阻是導(dǎo)體的一種特性。電阻率是反映材料導(dǎo)電性好壞的物理量，根據(jù)電阻定律定義為ρ=RS/l，單位是歐姆“Ω·m”，各種材料的電阻率都隨溫度而變化，金屬的電阻率隨溫度的升高(降低)而增大(減小)。當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)某些金屬、合金和化合物的電阻率會(huì)突然減小為零，此謂超導(dǎo)現(xiàn)象。處于這種狀態(tài)的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體。超導(dǎo)體的電阻為零。
8．電功(W)電熱(Q)、電功率(P)
電功是描述電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的物理量。可表示為W=UIt。在純電阻電路中，W=UIt=I2Rt=U2t/R。電功的實(shí)用單位 1干瓦小時(shí)(度)=3.6×106焦。電熱指電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。在純電阻電路里，W=Q，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在非純電阻(如含電動(dòng)機(jī)、電解槽等用電器)電路里，w＞Q；電功率是描述電流做功快慢的物理量，可表示為P=W/t=UI。在純電阻電路中，P＝UI=I2R=U2/R。
9．電源、電動(dòng)勢(shì)(ε)、路端電壓(U)
電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。對(duì)于給定的電源，電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻和允許通過(guò)的最大電流一定。電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物g量之一。要注意理解：①S是由電源本身所決定的，跟外電路的情況無(wú)關(guān)。②ε的物理意義；電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于路中通過(guò)1庫(kù)侖電量時(shí)電源所提供的電能。③注意區(qū)別電動(dòng)勢(shì)和電壓的概念。電動(dòng)勢(shì)是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理量，是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量，是反映電場(chǎng)力做功的特性。路端電壓是外電路兩端的電壓。可表示為：U=ε-U'(U'= Ir)。要明確：①U隨I的變化規(guī)律。當(dāng)I增大時(shí)，U減??；當(dāng)I=0時(shí)，U=ε。②U隨R的變化規(guī)律：當(dāng)R增大(減小)時(shí)，U隨著增大(減小)當(dāng)R→∞(斷路)時(shí)，U=ε(據(jù)此原理可用伏特計(jì)直接測(cè)ε)。當(dāng)R→0(短路)時(shí)，U→0，此時(shí)有I＝ε/r，電流很大。
10．磁性、磁體、磁極、磁化
磁性指物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。具有磁性的物體叫磁體。磁體上最強(qiáng)的部分叫磁極，指南(北)的磁極叫南(北)極，用S(N)表示。磁化指使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體得到磁性的過(guò)程。
11．磁場(chǎng)、磁感強(qiáng)度(B)
磁場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，它存在于磁體周?chē)目臻g，磁體間的相互作用通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生。磁場(chǎng)的基本特性是它對(duì)放入其中的電流(或磁極)有磁場(chǎng)力的作用。磁感強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。描述磁感強(qiáng)度有幾種方法。其一，用公式定量描述。定義式為B=F/Il。要注意理解 ：①B是磁場(chǎng)的一種特性，與磁場(chǎng)力F、電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l無(wú)關(guān)。B不是電流I所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。②B是矢量。它的方向即圍場(chǎng)的方向，規(guī)定B的方向是磁針N極在該點(diǎn)受力的方向。③在SI制中，B的單位為(T)特斯拉。其二，用磁感線描述：磁感線的密(疏)程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是方向相同的距離相等的互相平行的直線；直線電流磁場(chǎng)的磁力線是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的在限導(dǎo)線垂直的平面上的同心圓，通電螺線管磁場(chǎng)的磁力線與條形磁鐵相似。要注意：a.磁感線是使磁場(chǎng)形象化而假想的線。b.磁感線是閉合曲線，在磁體外(內(nèi))部，從N(S)極到S(N)極。③磁場(chǎng)中任何兩條磁力線都不相交。
12．磁通量(Φ)
為了研究穿過(guò)某一個(gè)面上的磁場(chǎng)，定義磁通量Φ=BScosθ要理解：①適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。②物理意義：穿過(guò)磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條線。③θ為所研究的平面的法線與B的夾角。④磁通量有正負(fù)。⑤在SI制中的單位為韋伯(Wb)，⑤由B=Φ/S，常稱磁通密度。
13．電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(ε)、感應(yīng)電流(I)
電磁感應(yīng)是指利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。要注意理解；①產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。②產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電路是否閉合無(wú)關(guān)，而產(chǎn)生感應(yīng)電流必需閉合電路。③產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種敘述是等效的，即閉合電路的一部分導(dǎo)體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)與穿過(guò)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化等效。
14．自感現(xiàn)象、自感電動(dòng)勢(shì)、自感系數(shù)(L)
自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。飾產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。自感系數(shù)簡(jiǎn)稱自感或電感，它是反映線圈特性的物理量。線圖越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多，截面積越大，它的自感系數(shù)越大。另外，有鐵心的線圇的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵心時(shí)要大得多。
15．交流電、表征交流電的物理量
交流電是指電流強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。交流電有單相和三相之分。中學(xué)所研究的是正弦交流電. 最大值 交流電的最大值是交流電在一周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值．有效值 交流電的有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)規(guī)定的，即如果在相同時(shí)間內(nèi)交流電和直流電通過(guò)相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相等，則把這直流電的數(shù)值叫做這交流電的有效值。有效值=最大值/ 。注意：①該關(guān)系式適用于按正弦現(xiàn)律變化的交流電。②電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定充流以及電表測(cè)量的數(shù)值一般指有效值。③我國(guó)的交流電，照明電路電壓為220伏，動(dòng)力電路電壓為380伏。周期(T)和頻率(f)都是表征交流電變化快慢的物理量.其關(guān)系為:T=1/f。我國(guó)的交流電的周期為0.02S，頻率是50Hz，電流方向每秒改變100次。
16．振蕩電流、電磁振蕩
振蕩電流指大小和方向都作周期性變化的電流。通常由自感線圈和電容器組成的振蕩電路(稱LC回路)產(chǎn)生。電磁振蕩是一種物理現(xiàn)象；在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩的過(guò)程中，電容器極板上的電荷、回路中的電流以及與它們相聯(lián)系的磁場(chǎng)和電場(chǎng)都在作周期性變化。電磁有無(wú)阻尼振蕩(等幅振蕩)和阻尼振蕩(減幅振蕩)之分。電磁振蕩的過(guò)程可與簡(jiǎn)諧振動(dòng)相類比。
17．電磁場(chǎng)、電磁波
電磁場(chǎng)是指由變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng)。電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁波。要注意理解：①?zèng)]有靜止的電磁場(chǎng)。②電磁波是橫波，它的傳播方向、電場(chǎng)方民＿磁場(chǎng)方向互相會(huì)直。③傳播電磁波不需要介質(zhì)。
(二)、重要規(guī)律
1．電荷守恒定律
電荷守恒定律揭示了在電荷的分離和轉(zhuǎn)移的過(guò)程沖總量保持不變的規(guī)律。要注意它在中和現(xiàn)象、三種起電(接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電)過(guò)程、靜電感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用。
2．庫(kù)侖定律
庫(kù)侖定律反映了電荷間相互作用力的規(guī)律。可表示F=kQ1Q2/r2，其中靜電力恒星k＝9X109N·m2／C2．要注意：①適用于真空中的點(diǎn)電荷。②應(yīng)用公式時(shí)，可把q和F的絕對(duì)值代入計(jì)算，庫(kù)侖力的方向根據(jù)電荷的正負(fù)來(lái)判斷。
3．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)
處于靜電平衡狀態(tài)(指導(dǎo)體中沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài))的導(dǎo)體的特點(diǎn)有四；其一，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。其二，表面上任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。其三，電行只能分布在導(dǎo)體的外表面上(可用法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)。其四，該導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，它的表面是一個(gè)等勢(shì)面。
4．電勢(shì)差限電場(chǎng)力做功、跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做的功跟電勢(shì)差的關(guān)系為W=qU。要注意：①公式適用于任何電場(chǎng)。②q、U、W三個(gè)量都有正、負(fù)。為避免錯(cuò)誤，應(yīng)用時(shí)，均取絕對(duì)值，功的正負(fù)可從電荷的正負(fù)及移動(dòng)方向加以判斷。③在電場(chǎng)力作用下，正(負(fù))電荷總是從高(低)電勢(shì)處移向低(高)電勢(shì)處，且電荷的電勢(shì)能減小。電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可從以下三方面理解：①大小關(guān)系：①U=Ed(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，d為沿電場(chǎng)線方向的兩點(diǎn)間距離)。②方向關(guān)系：場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向．③單位關(guān)系：1V/m=1N/C。
5．帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
帶電粒子在重力、電場(chǎng)力作用下?；蛱幱谄胶鉅顟B(tài)、或加速、或偏轉(zhuǎn)(在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類拋體運(yùn)動(dòng))。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律同樣遵循力學(xué)的三把金鑰匙、只是在受力分析時(shí)要多考慮一個(gè)電場(chǎng)力而已。
6．電阻定律
電阻定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，它揭示了影響導(dǎo)核電阻的因素間的關(guān)系。要注意理解：①當(dāng)溫度不變時(shí)，導(dǎo)線的電阻是由它的長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料決定的。而與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流強(qiáng)度無(wú)關(guān)。②電阻還隨著溫度的升高而增大。③該公式適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體及放度均勻一致的電解液
7．歐姆定律
部分電路歐姆定律為：I=U/R，要注意：①公式中的I、U、R三個(gè)量必須是屬于同一段電路的。②適用范圍；適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液，不適用于氣體?；蚶斫鉃閮H適用于不含電源的某一部分電路。閉合電路歐姆定律可表示為：I=ε/(R+r)，要注意：①適用于包括電源的整個(gè)閉合電路。②會(huì)從能量的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)理解Iε=IU+Ir的物理意義，明確電源的總功率(Iε)、輸出功率(IU)和內(nèi)電路消耗的功率(IU')及其關(guān)系。
8．焦耳定律
焦耳定律是定量反映電流熱效應(yīng)的規(guī)律。在SI制中表示為Q=I2Rt。要注意；①對(duì)任何電路，只要有電阻R存在，由電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量都可用該公式計(jì)算。②在純電阻電路中，還可表示為Q=UIt或U2t/R。③在SI制中Q用焦作單位。
9．電路串并聯(lián)和電源串并聯(lián)的特點(diǎn)
電路串并聯(lián)要注意理解電壓分配、電流分配、功率分配的規(guī)律。電源(相同電池)串并聯(lián)要注意適用條件：當(dāng)用電器額定電壓高于單個(gè)電他的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，應(yīng)采用串聯(lián)電池組。當(dāng)用電器的額定電流比單個(gè)電地允許通過(guò)的最大電流大時(shí)，應(yīng)采用并聯(lián)電池組。必要時(shí)采用混聯(lián)電池組。
10．改裝電表的原理
將電流計(jì)改裝成優(yōu)特計(jì)．需給電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，該電阻可由R串＝(n—1)Bg計(jì)算，其中n=U/Ug為電壓量程擴(kuò)大的倍數(shù)。將電流計(jì)改裝螨安始計(jì)，需給電流計(jì)并取一個(gè)分流電阻，該電阻可由IgRg=(I-Ig)R并計(jì)算，其中n=I/Ig為電流量程擴(kuò)大的倍數(shù)。
11．測(cè)量電阻的方法
(1)用伏安法測(cè)。應(yīng)明確：當(dāng)測(cè)量小(大)電阻時(shí)應(yīng)采用安培計(jì)外(內(nèi))接法。(2)用歐姆計(jì)測(cè)。應(yīng)理解：①這是一種能直接讀出電阻值的粗略測(cè)量方法。②要先調(diào)零再測(cè)量。
12．磁極間的作用規(guī)律
磁極間相互作用的磁和同(異)名磁極相斥(吸)。
13．判定磁場(chǎng)方向的法則
用安培定則判定。注意；當(dāng)判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指表示充流方向，四指表示磁感線的環(huán)繞方向.當(dāng)判定環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向時(shí)，大姆指表示磁感線的方向。四指表示電流方向。
14．磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律
(1)大?。弘娏魉艿拇艌?chǎng)力通常稱為安培力。其大小F=BIlsinθ，注意：①適用于勻場(chǎng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)直通電導(dǎo)線．②θ為I與B的夾角。磁場(chǎng)對(duì)通電線圈有磁力矩作用，其大小 M=BIScosθ。注意：①適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)和輻向磁場(chǎng) ②S為線圈(不一定有規(guī)則)面積。③θ為B與線圈平面的夾角。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力通常稱為洛侖茲力。其大小f=qvBsinθ。注意：①洛侖茲力是磁場(chǎng)對(duì)單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，而安培力是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線上電流的作用力。②θ為B與v的夾角。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若θ=0，則電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若θ=90°，則電荷在向心力f=qvB作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可以證明，電荷的運(yùn)動(dòng)周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān)。③f對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。
(2)方向：由左手定則判既注意：當(dāng)判定洛侖茲力方向時(shí)，四指的指向與正(負(fù))電荷的運(yùn)動(dòng)方向相同(反)。
15．電磁感應(yīng)規(guī)律
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。河煞ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律確定。公式一：ε=△Φ/△t。注意；①該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．②ε只與穿過(guò)電路的磁通量的變化率△Φ/△t有關(guān)，而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)。公式二：ε=Blvsinθ。注意：①該式通常用于導(dǎo)體切割磁力線之時(shí)。且導(dǎo)線與磁感線互相垂直。②θ為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度(即l為導(dǎo)體實(shí)際長(zhǎng)度在垂直于B方向上的投影)。公式三：ε=L△I/△t。注意：①該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出。適用于自感現(xiàn)象。②ε與電流的變化率△I/△t成正比。
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向是一致的，均由楞次定律和右手定則來(lái)判定。方法一：楞次定律。注意：①正確理解楞次定律比右手定則有更深刻的物理本質(zhì)。反映了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律。即發(fā)電機(jī)的基本原理：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。②普遍適用。只是當(dāng)導(dǎo)體和磁場(chǎng)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，用楞次定律較方便。③掌握應(yīng)用楞次定律的正確步驟；第一步，明確原磁場(chǎng)的方向及穿過(guò)閉合電路中的磁通量增減情況；第二步。根據(jù)格次定律確定感生電流的磁場(chǎng)方向；第三步，利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。要深刻理解“阻礙”兩字的含義，阻礙不同于相反。方法二：右手定則。注意：①兩種判斷方法結(jié)論一致。當(dāng)導(dǎo)體和磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則較方便。右手定則可視為楞決定律的特殊情況．②與左手定則的區(qū)別。
15. 交流電的變化規(guī)律
(1)用函數(shù)式表示：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為：e=εmsinωt，εm=2Blv。電流的瞬時(shí)值為：i=Imsinωt，Im=εm/R。(2) 用函數(shù)圖象表示：是正弦函數(shù)圖象。
16．變壓器的變壓原理和變壓規(guī)律
變壓原理：在原、副線圈中由于電流交變而發(fā)生互相電磁感應(yīng)使之變壓。應(yīng)理解；①變壓過(guò)程的本質(zhì)是傳遞能量。②變壓過(guò)程中穿過(guò)原、副線圈的交變磁通量相同，每匝線圈的感生電動(dòng)勢(shì)相等。③適用于交流電。直流電不能用變壓器變壓。變壓規(guī)律：對(duì)于理想變壓器有U1/U2=n1/n2，I1/I2=n2/n1注意：該式僅適用于只有一個(gè)副線圈的情況。當(dāng)有幾個(gè)副線圈時(shí)，每個(gè)副線日與原線圈均有這種獨(dú)立關(guān)系，且變壓器的輸出電流工：應(yīng)等于各副線圈中的電流之和。③輸入功率等于輸出功率。
17．電磁振蕩的規(guī)律
電磁振蕩的固有周期T、固有頻率f。注意：①適用于無(wú)阻尼自由振蕩(不再?gòu)耐饨绔@得能量)。＠T或f與振幅無(wú)關(guān)。
18．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論
該理論的要點(diǎn)為；任何變化的電(磁)場(chǎng)都要在周?chē)目臻g產(chǎn)生磁(電)場(chǎng)。要理解：均勻變化的電(磁)場(chǎng)在周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)擔(dān)的磁(電)場(chǎng)；振蕩電(磁)場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生同樣頻率的磁(電)場(chǎng)。
二、重要研究方法
1．用比值定義物理量 若比值為恒量，則反映了物質(zhì)的某種性質(zhì)。如：物質(zhì)的密度ρ、導(dǎo)體的電阻R、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)U、電容C等。
2. 類比 如：將電場(chǎng)與重力場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度E與重力場(chǎng)強(qiáng)度(即重力加速度g)、電勢(shì)能與重力勢(shì)能、等勢(shì)面與等高線相類比。將電磁振蕩與簡(jiǎn)諧振動(dòng)、電磁波與機(jī)械波、電指振與振動(dòng)的共振相類比。其優(yōu)點(diǎn)是利用已學(xué)過(guò)的知識(shí)去認(rèn)識(shí)有類似特點(diǎn)或規(guī)律的未知抽象知識(shí)。
3．運(yùn)用形象思維 如：用電場(chǎng)線和等勢(shì)面描述電場(chǎng)的性質(zhì)，幫助理解電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)等抽象概念，用小磁針和磁感線描述磁場(chǎng)的性質(zhì)．用安培定則、左手定則描述相關(guān)物理量間的關(guān)系，提供判定某物理三的方向等。以達(dá)到由形象思維上升到抽象思維的境界。
4．運(yùn)用等效思想 如；借助等效電阻、等效電路簡(jiǎn)化電路，便于解題。
5．極端分析法 如：研究閉合電路兩端點(diǎn)的電壓即路端電壓、用電鍵的閉合和斷開(kāi)、變阻器滑片移至兩極端、使電路斷路和短路等都是運(yùn)用了極端分析的思想方法。
6．尋求守恒規(guī)律 如：電荷守恒定律。在純電阻電路中，電功等于電熱。法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律反映了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律。在工C回路中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化。這實(shí)際上是能是守恒定律的具體體現(xiàn)。
7．運(yùn)用圖象法研究 如：在I－U坐標(biāo)息中畫(huà)出金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線來(lái)研究導(dǎo)體的電阻。在U-I坐標(biāo)系中畫(huà)出圖線來(lái)研究路端電壓隨電流的變化規(guī)律，并借助它測(cè)算ε和r。用正弦函數(shù)圖象描述正孩交流電、振蕩電流。
8．實(shí)驗(yàn)檢測(cè) 如：用驗(yàn)電器檢測(cè)物體上是否帶電、帶何種電、帶多少電，用靜電計(jì)檢測(cè)導(dǎo)體間的見(jiàn)勢(shì)差。用庫(kù)侖扭秤研究庫(kù)侖定律，用伏特計(jì)測(cè)電壓，用安培計(jì)測(cè)電流強(qiáng)度，用歐姆計(jì)測(cè)電阻等。
9．觀察和實(shí)驗(yàn) 觀察和實(shí)驗(yàn)是揭示物理規(guī)律的基本方法，物理規(guī)律依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。如：奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁場(chǎng)，羅蘭實(shí)驗(yàn)證實(shí)了運(yùn)動(dòng)電荷能產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。用電子射線管檢驗(yàn)了運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力的設(shè)想。法拉第的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)使他的“把磁轉(zhuǎn)變成電”的光輝思想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)．赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。還如：用示波器觀察波形，用萊頓瓶說(shuō)明電諧振等。
三、基本解題思路
解答電場(chǎng)和電路問(wèn)題的基本思路大致與解力學(xué)和熱學(xué)問(wèn)題相仿，下面擇其不同之處作些說(shuō)明：
1. 關(guān)于研究對(duì)象。電場(chǎng)中的研究對(duì)象往往是電場(chǎng)中的某一點(diǎn)或某一個(gè)電荷。電路的研究對(duì)象住在是某些元件(包括電源、用電器、電表等)或一段電路．
2．關(guān)于受力分析。由于電場(chǎng)的參與，要多考慮一個(gè)電場(chǎng)力(庫(kù)侖力)。
3．關(guān)于物理過(guò)程。電場(chǎng)中主要研究靜電平衡、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(平衡、加速、偏轉(zhuǎn))等．電路主要研究電路變化，如通過(guò)電鍵、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、變阻器變換電路的組成并引起了電路中各個(gè)量的變化。為了便于認(rèn)識(shí)電路，常常先要畫(huà)出簡(jiǎn)化的等效電路。
4. 關(guān)于狀態(tài)參量的分析。表征電場(chǎng)的狀態(tài)量主要有場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)能等，引起電場(chǎng)狀態(tài)量變化的是力、功等。表征電路的狀態(tài)量有電壓、電流等，引起電路狀態(tài)量變化的是電阻等。要抓住關(guān)鍵的物理量，如并聯(lián)電路中的電壓相等、串聯(lián)電路中的電流相等、變化電路中電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變、在全電路中能量守恒等．
解答磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)問(wèn)題的基本思路大致與前面的相仿，下面擇其不同之處作些說(shuō)明：
1．關(guān)于研究對(duì)象。四場(chǎng)中的研究對(duì)象往往是小磁針、帶電粒子、通電直導(dǎo)線、通電線圈、閉合回路等。還有如：變壓器、電磁波、振蕩電流等。
2．關(guān)于受力分析。由于磁場(chǎng)的參與，要多考慮一個(gè)磁場(chǎng)力(安培力、洛侖茲力)。
3．關(guān)于物理過(guò)程。磁場(chǎng)中主要研究：通電導(dǎo)體受力平衡和帶電粒子受到洛侖茲力而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象，交流電和振蕩電流的正弦變化過(guò)程，電磁波的發(fā)射、傳播和接收過(guò)程等．一些問(wèn)題的物理過(guò)程往往是在三維空間進(jìn)行，為此，要善于發(fā)揮空間想象力，選擇恰當(dāng)?shù)钠矫嬉晥D(如以通電導(dǎo)線的橫截面作為受力面)將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形，畫(huà)出簡(jiǎn)明的物理過(guò)程示意圖。
4．關(guān)于狀態(tài)參量的分析。要抓住關(guān)鍵的物理量，如：磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)物體的力(由此涉及加速度、沖量等)和骼(由此涉及功、動(dòng)能、勢(shì)能)，電磁感應(yīng)中的磁通量變化率，交流電中的最大值(或有效值)和周期(或頻率)、傳播電磁波的頻率和波長(zhǎng)、振蕩電流的周期〔或頻率)等。
5．注重方向的分析與判斷。尤其是B的方向、安培力和洛侖茲力的方向、通電線因所受磁力矩后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向等。
四、復(fù)習(xí)建議
1．通過(guò)對(duì)電磁學(xué)的復(fù)習(xí)，要求明確以電場(chǎng)和電路為主線的知識(shí)體系，深刻理解電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差和電壓、電容、電動(dòng)勢(shì)、電流強(qiáng)度、電阻、電功、電功率等重要概念，熟練掌握庫(kù)侖定律、電場(chǎng)力做功的規(guī)律、串并聯(lián)電路和串并聯(lián)電池的特點(diǎn)、歐姆定律、焦耳定律等重要規(guī)律。熟悉電流計(jì)、伏特計(jì)、安培計(jì)、歐姆計(jì)的測(cè)量原理和測(cè)量技能。要明確以電和進(jìn)相互轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶€的知識(shí)體系，深刻理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流。自感系數(shù)、表征交流電的物理量(最大值和有效值、周期和頻率)、電磁振蕩、振蕩電流、電磁場(chǎng)、電磁波等重要概念．熟練掌握磁極間的作用、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、法拉第電磁感應(yīng)定律、幾個(gè)有關(guān)判定方向的定則(安培定則、右手定則、左手定則)、交流電的變化、變壓器、電磁振蕩、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論等重要規(guī)律。
2．把握知識(shí)的深廣度
應(yīng)用庫(kù)侖定律求解的題目難度不超過(guò)固定在一條直線上的三個(gè)電荷的相互作用。電場(chǎng)疊加問(wèn)題不要求計(jì)算不在一條直線上的電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。對(duì)電勢(shì)能不要求討論正電荷或負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中正負(fù)電荷的電勢(shì)能的正負(fù)問(wèn)題。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)只限于帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度的方向垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向情況．對(duì)平行板電容器不要求記住其電容公式并作定量計(jì)算。對(duì)直流電路計(jì)算不要求解含有反電動(dòng)勢(shì)的電路和有關(guān)電橋的問(wèn)題。計(jì)算安培力時(shí)只要求掌握I與B垂直的情況．計(jì)算洛舍茲力時(shí)只要求掌握v跟B垂直的情況，計(jì)算導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)只要求掌握l(shuí)垂直于B、v的簡(jiǎn)單情況，不要求用自感系數(shù)計(jì)算自感電動(dòng)勢(shì)。
3．要進(jìn)一步明確電磁學(xué)知識(shí)的整體結(jié)構(gòu)
對(duì)于電場(chǎng)，從力和能兩個(gè)角度研究分別得到了表征電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量：電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。對(duì)于電路，從研究穩(wěn)恒電流得到了以電源、電路、電表為體系的有關(guān)概念和規(guī)律。從電的系列看，由靜電(電場(chǎng))至動(dòng)電，而學(xué)過(guò)的動(dòng)電有：穩(wěn)恒電流、交流電、振蕩電流等．電流有三大效應(yīng)：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)，本講涉及電流的磁效應(yīng)．電轉(zhuǎn)變?yōu)榇诺木唧w形式較多，但究其本質(zhì)是磁場(chǎng)起源于運(yùn)動(dòng)電荷。從磁的系列看，由磁轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷木唧w形式也很多，但究其本質(zhì)是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
4．要善于把握研究問(wèn)題的思想方法
研究力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)的思想方法和解題思路有許多是相類似的，只是具體的研究對(duì)象、物理過(guò)程、狀態(tài)參量有所不同而巳。
5．要善于從能量的觀點(diǎn)去揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)
如；電場(chǎng)中電勢(shì)能和重力勢(shì)能、粒子動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換，電路中電能、化學(xué)能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)換、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)電行產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒，麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的本質(zhì)依據(jù)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒，電磁波傳播的本質(zhì)是傳播能量，電磁振蕩的本質(zhì)是電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化和守恒等等，因此，在解題時(shí)須注意靈活運(yùn)用。
光學(xué)包括兩大部分內(nèi)容：幾何光學(xué)和物理光學(xué)．幾何光學(xué)(又稱光線光學(xué))是以光的直線傳播性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光在煤質(zhì)中的傳播規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科；物理光學(xué)是研究光的本性、光和物質(zhì)的相互作用規(guī)律的學(xué)科．
一、重要概念和規(guī)律
(一)、幾何光學(xué)基本概念和規(guī)律
1、基本概念
光源 發(fā)光的物體．分兩大類：點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源．點(diǎn)光源是一種理想模型，擴(kuò)展光源可看成無(wú)數(shù)點(diǎn)光源的集合．光線——表示光傳播方向的幾何線．光束 通過(guò)一定面積的一束光線．它是溫過(guò)一定截面光線的集合．光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學(xué)家羅默第一次利用天體間的大距離測(cè)出了光速。法國(guó)人裴索第一次在地面上用旋轉(zhuǎn)齒輪法測(cè)出了光這。實(shí)像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后，由實(shí)際光線形成的．虛像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后，由發(fā)實(shí)際光線的延長(zhǎng)線形成的。本影——光直線傳播時(shí)，物體后完全照射不到光的暗區(qū)．半影——光直線傳播時(shí)，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區(qū)域．
2．基本規(guī)律
(1)光的直線傳播規(guī)律 先在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。
(2)光的獨(dú)立傳播規(guī)律 光在傳播時(shí)雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規(guī)律繼續(xù)傳播。
(3)光的反射定律 反射線、人射線、法線共面；反射線與人射線分布于法線兩側(cè)；反射角等于入射角。
(4)光的折射定律 折射線、人射線、法織共面，折射線和入射線分居法線兩側(cè)；對(duì)確定的兩種介質(zhì)，入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個(gè)常數(shù)．介質(zhì)的折射串 n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。
(5)光路可逆原理 光線逆著反射線或折射線方向入射，將沿著原來(lái)的入射線方向反射或折射．
3．常用光學(xué)器件及其光學(xué)特性
(1)平面鏡 點(diǎn)光源發(fā)出的同心發(fā)散光束，經(jīng)平面鏡反射后，得到的也是同心發(fā)散光束．能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對(duì)鏡面對(duì)稱。
(2)球面鏡 凹面鏡有會(huì)聚光的作用，凸面鏡有發(fā)散光的作用．
(3)棱鏡 光密煤質(zhì)的棱鏡放在光疏煤質(zhì)的環(huán)境中，入射到棱鏡側(cè)面的光經(jīng)棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項(xiàng)角偏移。棱鏡的色散作用 復(fù)色光通過(guò)三棱鏡被分解成單色光的現(xiàn)象。
(4)透鏡 在光疏介質(zhì)的環(huán)境中放置有光密介質(zhì)的透鏡時(shí)，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用．透鏡成像作圖 利用三條特殊光線。成像規(guī)律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長(zhǎng)/物長(zhǎng)=|v|/u。說(shuō)明①成像公式的符號(hào)法則——凸透鏡焦距f取正，凹透鏡焦距f取負(fù)；實(shí)像像距v取正，虛像像距v取負(fù)。②線放大率與焦距和物距有關(guān)．
(5)平行透明板 光線經(jīng)平行透明板時(shí)發(fā)生平行移動(dòng)(側(cè)移)．側(cè)移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關(guān)。
4．簡(jiǎn)單光學(xué)儀器的成像原理和眼睛
(1)放大鏡 是凸透鏡成像在。u<f時(shí)的應(yīng)用。通過(guò)放大餅在物方同地看到正立虛像。
(2)照相機(jī) 是凸透鏡成像在u＞2f時(shí)的應(yīng)用．得到的是倒立縮小施實(shí)像。
(3)幻燈機(jī) 是凸透鏡成像在 f＜u＜2f時(shí)的應(yīng)用。得到的是倒立放大的實(shí)像．
(4)顯微鏡 由短焦距的凸透鏡作物鏡，長(zhǎng)焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位于物鏡焦點(diǎn)外很靠近焦點(diǎn)處，經(jīng)物鏡成實(shí)像于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)很靠近焦點(diǎn)處。再經(jīng)物鏡在同側(cè)形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。
(5)望遠(yuǎn)鏡 由長(zhǎng)焦距的凸透鏡作物鏡，轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠(yuǎn)處至物鏡的光可看成平行光，經(jīng)物鏡成中間像(倒立、縮小、實(shí)像)于物鏡焦點(diǎn)外很靠近焦點(diǎn)處，恰位于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)，再經(jīng)目鏡成虛像于極遠(yuǎn)處(或明視距離處)。
(6)眼睛 等效于一變焦距照相機(jī)，正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡；明視距離大于25厘米的遠(yuǎn)視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。
(二)物理光學(xué)——人類對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程
(1)微粒說(shuō)(牛頓) 基本觀點(diǎn) 認(rèn)為光像一群彈性小球的微粒。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 光的直線傳播、光的反射現(xiàn)象。困難問(wèn)題 無(wú)法解釋兩種媒質(zhì)界面同時(shí)發(fā)生的反射、折射現(xiàn)象以及光的獨(dú)立傳播規(guī)律等。
(2)波動(dòng)說(shuō)(惠更斯)基本觀點(diǎn) 認(rèn)為光是某種振動(dòng)激起的波(機(jī)械波)。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 光的干涉和衍射現(xiàn)象。
①個(gè)的干涉現(xiàn)象——楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
條件 兩束光頻率相同、相差恒定。裝置 (略)。 現(xiàn)象 出現(xiàn)中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。解釋 屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍(半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍)時(shí)，兩波同相疊加，振動(dòng)加強(qiáng)，產(chǎn)生明條；兩波反相疊加，振動(dòng)相消，產(chǎn)生暗條。應(yīng)用 檢查平面、測(cè)量厚度、增強(qiáng)光學(xué)鏡頭透射光強(qiáng)度(增透膜)．
②光的衍射現(xiàn)象——單縫衍射(或圓孔衍射)
條件 縫寬(或孔徑)可與波長(zhǎng)相比擬。裝置 (略)。現(xiàn)象 出現(xiàn)中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發(fā)表的明暗條紋(或明暗鄉(xiāng)間的圓環(huán))。困難問(wèn)題 難以解釋光的直進(jìn)、尋找不到傳播介質(zhì)。
(3)電磁說(shuō)(麥克斯韋) 基本觀點(diǎn) 認(rèn)為光是一種電磁波。 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 赫茲實(shí)驗(yàn)(證明電磁波具有跟光同樣的性質(zhì)和波速)。各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理 無(wú)線電波 自由電子的運(yùn)動(dòng)；紅外線、可見(jiàn)光、紫外線 原子外層電子受激發(fā)；x射線 原子內(nèi)層電子受激發(fā)；γ射線 原子核受激發(fā)?？梢?jiàn)光的光譜 發(fā)射光譜——連續(xù)光譜、明線光譜；吸收光譜(特征光譜。困難問(wèn)題 無(wú)法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。
(4)光子說(shuō)(愛(ài)因斯坦) 基本觀點(diǎn) 認(rèn)為光由一份一份不連續(xù)的光子組成每份光子的能量E=hν。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 光電效應(yīng)現(xiàn)象。裝置 (略)。現(xiàn)象 ①入射光照到光電子發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的；②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。；
③當(dāng)ν＞v。時(shí)，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比；④光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)，只隨著人射光燈中的增大而增大。解釋 ①光子能量可以被電子全部吸收．不需能量積累過(guò)程；②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。；③入射光強(qiáng)。單位時(shí)間內(nèi)入射光子多，產(chǎn)生光電子多；④入射光子能量只與其頻率有關(guān)，入射至金屬表，除用于逸出功外。其余轉(zhuǎn)化為光電子初動(dòng)能。 困難問(wèn)題 無(wú)法解釋光的波動(dòng)性。
(5)光的波粒二象性 基本觀點(diǎn) 認(rèn)為光是一種具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動(dòng)性。又有粒子性。大量光子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律顯示波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為顯示粒子性。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 微弱光線的干涉，X射線衍射．
二、重要研究方法
1．作圖鋒幾何光學(xué)離不開(kāi)光路圖。利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播，方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實(shí)以及成像區(qū)域或觀察范圍等．把它與公式法結(jié)合起來(lái)，可以互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證。
2．光路追蹤法 用作圖法研究光的傳播和成像問(wèn)題時(shí)，抓住物點(diǎn)上發(fā)出的某條光線為研究對(duì)象。不斷追蹤下去的方法．尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。
3．光路可逆法 在幾何光學(xué)中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作圖和計(jì)算上往在都會(huì)帶來(lái)方便。
第四講：現(xiàn)代物理
原子物理包括兩大部分內(nèi)容；原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規(guī)律，后者研究核的組成及其變化規(guī)律。
一、重要概念和規(guī)律
1．原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)(1909年。盧瑟福)
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) α粒子散射實(shí)驗(yàn)——用放射源發(fā)出的α粒子穿過(guò)金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子按原方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。極少數(shù)發(fā)失大角度偏轉(zhuǎn)。個(gè)別被彈回．基本內(nèi)容 在原子中心有一個(gè)帶正電的核(半徑約10-15～10-14m)，集中了幾乎全部原子質(zhì)量、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)(原子半徑約10-10m)。困難問(wèn)題 按經(jīng)典理論，電子繞核旋轉(zhuǎn)將輻射電磁波，能量會(huì)逐漸減小，電子運(yùn)行的軌道半徑不斷變小，大量原子發(fā)出的光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜。
2．玻爾理論(1913年。玻爾) 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 氫光譜規(guī)律的研究。 基本內(nèi)容(三點(diǎn)假設(shè))(1)原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)(定態(tài))，其總能量En(包括動(dòng)能和電勢(shì)能)與基態(tài)總能量量的關(guān)系為En=E1/n2(n＝1、2、3……)。(2)原子在兩個(gè)定態(tài)之間躍遷時(shí)，將輻射(或吸收)一定頻率時(shí)光子；光子的能量為hν=E初-E終 。(3)電子繞核運(yùn)行的可能軌道是不連續(xù)的。各可能軌道的半徑rn=n2r1基態(tài)軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。困難問(wèn)題 無(wú)法解釋復(fù)雜原子的光譜．
3. 放射現(xiàn)象(1896年．貝克勒爾)
三種射線
(1)α射線 氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領(lǐng)很小。電離作用很強(qiáng)。
(2)β射線 高速電子流。v≈c。貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，電離作用弱。
(3)γ射線 波長(zhǎng)很短的電磁波。v=c。貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用很弱。
衰變規(guī)律 遵循電量、質(zhì)量(和能量)守恒。
α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生的)。
半衰期 放射性元素的原子讀有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間。由核內(nèi)部本身因素決定．跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)．
4．原子核的組成
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
(1)質(zhì)子發(fā)現(xiàn)(1919年，盧瑟福) 147N + 24He → 817O + 11H
(2)中子發(fā)現(xiàn)(1932年，查德威克) 49Be + He → 612C + 01n
基本內(nèi)容 原子核由質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱核子)組成．原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和．原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。各核子間依靠強(qiáng)大的核力來(lái)集在核內(nèi)。
5．放射性同位素 質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，具有放射性的原子。
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 用α粒子蓋擊鋁核首先實(shí)現(xiàn)用人工方法得到放出性同位素磷(1934年，約里奧·居里夫婦)。
基本應(yīng)用
(1)利用射線的貫穿本領(lǐng)、電離作用或?qū)ι锝M織的物理、化學(xué)效應(yīng)。
(2)做為示蹤原子。
6. 核能
質(zhì)量虧損 組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差．
質(zhì)能方程 E=mc2
核反應(yīng)能 △E=△mc2
二、重要研究方法
1．實(shí)踐一理論一實(shí)踐
從實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))出發(fā)，提出理論，再經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)或進(jìn)行新的實(shí)踐一進(jìn)一步發(fā)展理論。例如，通過(guò)對(duì)氣體放電現(xiàn)在、陰極射線的研究．生發(fā)現(xiàn)電子(1897年)，提出原子結(jié)構(gòu)的湯姆生模型。由于盧瑟福。粒子的散射實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步發(fā)展成盧瑟福模型。通過(guò)對(duì)氫原子明線光譜的研究。又提出了玻爾理論等。在原子物理中，非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的這一基本思想方法。復(fù)習(xí)中也應(yīng)以此為線索，把握全章的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2. 守恒規(guī)律的應(yīng)用
質(zhì)量守恒、電荷守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒等自然界中的基本規(guī)律在原子物理中都得到全面的體現(xiàn)．復(fù)習(xí)中應(yīng)緊緊把握這些守恒規(guī)律
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。近年來(lái)對(duì)學(xué)生物理知識(shí)的各種全面測(cè)試中(如高考等)也非常重視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?。因此，物理?shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)是整個(gè)總復(fù)習(xí)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分．
一、實(shí)驗(yàn)的基本類型和要求
中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)大體可以分為四范其要求如下：
1．基本儀器的使用 除了初中已接觸過(guò)的常用儀器(如天平秤、彈簧秤、壓強(qiáng)計(jì)、氣壓計(jì)、溫度計(jì)、安培計(jì)、伏特計(jì)等)外．高中又學(xué)習(xí)了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、萬(wàn)用電表等，要求了解儀器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉各主要部件的名稱，懂得工作(測(cè)量)原理，掌握合理的操作方法，會(huì)正確讀數(shù)，明確使用注意事項(xiàng)等．
2．基本物理量的測(cè)量 初中物理中巴學(xué)過(guò)長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、力、溫度、電流強(qiáng)度、電壓等物理量的測(cè)量，高中物理進(jìn)一步學(xué)習(xí)了對(duì)微小長(zhǎng)度和極短時(shí)間、加速度(包括g)、速度、電阻和電阻率、電動(dòng)勢(shì)、折射率、焦距等物理量的測(cè)量。要求明確被測(cè)物理量的含義，懂得具體的測(cè)量原理。掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法(包括了解實(shí)驗(yàn)儀器、器材的規(guī)格性能、會(huì)安裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置、能選擇合理的實(shí)驗(yàn)步驟，正確進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量以及能分析和排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障等)，妥善處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)果。
3．驗(yàn)證物理規(guī)律 計(jì)有驗(yàn)證共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律、玻意耳定律等。其要求與物理量的測(cè)量相同，著重注意分析實(shí)驗(yàn)誤差，并能有效地采取相應(yīng)措施盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，提高準(zhǔn)確度。
4．觀察、研究物理現(xiàn)象，組裝儀器 如研究平拋運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞、描繪等勢(shì)線、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象、變壓器的作用、觀察光的衍射現(xiàn)象。把電流計(jì)改裝為伏特計(jì)等．其中，對(duì)觀察型實(shí)驗(yàn)，只要求會(huì)正確使用儀器，顯示出(或觀察到)物理現(xiàn)象，并通過(guò)直覺(jué)的觀察定性了解影響該現(xiàn)象的有關(guān)因素。對(duì)研究型實(shí)驗(yàn)(包括組裝儀器)，要求不僅能使用儀器，掌握正確的實(shí)驗(yàn)研究方法，把有關(guān)現(xiàn)象的物理內(nèi)客反映出來(lái)；或把有關(guān)參數(shù)測(cè)量出來(lái)，還能夠通過(guò)具體的測(cè)量作進(jìn)一步的定量研一究或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)。
二、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想
在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中涉及的主要設(shè)計(jì)思想為：
1．壘積放大法 把某些物理量(有時(shí)往在是難以直接測(cè)量的測(cè)量的微小量)累積后測(cè)量，或把它們放大后顯示出來(lái)的一種方法。如通過(guò)若干次全振動(dòng)的時(shí)間測(cè)出單擺的振動(dòng)周期；把員楊螺桿的微小進(jìn)退．通過(guò)周長(zhǎng)較大的可動(dòng)到度盤(pán)顯示出來(lái)(螺旋測(cè)微器)等。
2．平衡法 根據(jù)物理系統(tǒng)內(nèi)普遍存在的對(duì)立的、矛盾的雙方使系統(tǒng)偏離平衡的物理因素，列出對(duì)應(yīng)的平衡方程式，從而找出影響平衡的一種方法如用天平測(cè)質(zhì)量、驗(yàn)證有固定轉(zhuǎn)動(dòng)因乎銜條件、驗(yàn)證玻意耳定律等。
3．控制法 在多因素的物理現(xiàn)象中，可以先控制某些量不變，依次研究某一個(gè)因素對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生影響的一種方法。如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)?？梢韵缺３仲|(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系等。
4. 轉(zhuǎn)換法 用某些容易直接測(cè)量，(或顯示)的量(或現(xiàn)象)代替不容易直接測(cè)(或顯示)的量(或現(xiàn)象)。或者根據(jù)研究對(duì)象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測(cè)量。如把流逝的時(shí)間轉(zhuǎn)換成振針周期性的振動(dòng)；把對(duì)電流、電壓、電阻的測(cè)量轉(zhuǎn)換成對(duì)指針偏角的測(cè)量；用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。
5. 留跡法 把瞬息即逝的(位置、軌跡、圖象等)記錄下來(lái)的一種方法。如通過(guò)紙帶上打出的小點(diǎn)記錄小車(chē)的位置Z用描述法畫(huà)出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡；用示波器顯示變化的波形等。
三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理是對(duì)原始實(shí)驗(yàn)記錄的科學(xué)加工。通過(guò)數(shù)據(jù)處理，往往可以從一堆表面上難以覺(jué)察的、似乎毫無(wú)聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出內(nèi)在的規(guī)律，在中學(xué)物現(xiàn)中只要求掌握數(shù)據(jù)處理的最簡(jiǎn)單的方法．
1．列表法 把被測(cè)物理量分類列表表示出來(lái)。通常需說(shuō)明記錄表的要求(或稱為標(biāo)題)、主要內(nèi)容等。表中對(duì)各物理量的排列月慣上先原始記錄數(shù)據(jù)，后計(jì)算果。列表法可大體反映某些因素對(duì)結(jié)果的影響效果或變化趨勢(shì)，常用作其他數(shù)據(jù)處理方法的一種輔助手段。
2．算術(shù)平均值法 把待測(cè)物理量的若干次測(cè)且值相加后除以測(cè)量次數(shù)。必須注意，求取算術(shù)平均值時(shí)，應(yīng)按原測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度決定保留有效數(shù)字的位數(shù)。通?？上扔?jì)算比直接測(cè)量值多一位，然后再四會(huì)五入。
3．圖象法 把實(shí)驗(yàn)測(cè)得的量按自變量和應(yīng)變量的函數(shù)關(guān)系在坐標(biāo)平面上用圖象直觀地顯示出來(lái)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出圖象時(shí)。最基本的要求是：
(1)兩坐標(biāo)軸要選取恰當(dāng)?shù)姆侄?/p>
(2)要有足夠多的描點(diǎn)數(shù)目
(3)畫(huà)出的圖象應(yīng)盡是穿過(guò)較多的描點(diǎn) 在圖象呈曲線的情況下，可先根據(jù)大多數(shù)描點(diǎn)的分布位置(個(gè)別特殊位置的奇異點(diǎn)可舍去)，畫(huà)出穿過(guò)盡可能多的點(diǎn)的草圖，然后連成光滑的曲線，避免畫(huà)成拆線形狀。
四、實(shí)驗(yàn)誤差分析
測(cè)量值與待測(cè)量真實(shí)值之差，稱為測(cè)量誤差。主要來(lái)源于儀器(如性能和結(jié)構(gòu)的不完善)、環(huán)境(如溫度、濕度、外磁場(chǎng)的影響等)、實(shí)驗(yàn)方法(如實(shí)驗(yàn)方法粗糙、實(shí)驗(yàn)理論不完善等)、人為因素(如觀測(cè)者個(gè)人的生理、心理習(xí)慣、不同觀察者的反應(yīng)快慢不一等)四方面。在中學(xué)物理中只要求定性分析實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因，了解絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的概念
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