专题1 物理思想与物理方法

高考物理五大专题例题精讲物理专题一物理思想与物理方法一、隔离分析法与整体分析法隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来，加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题，往往都有几个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系，从而联立求解.概括其要领就是：先隔离分析，后联立求解.1.隔离法.【例1】如图所示，跨过滑轮细绳的两端分别系有m1=1kg、m2=2kg的物体A和B.滑轮质量m=0.2kg，不计绳与滑轮的摩擦，要使B静止在地面上，则向上的拉力F不能超过多大?【解析】(1)先以B为研究对象，当B即将离开地面时，地面对它的支持力为0.它只受到重力m B g和绳子的拉力T的作用，且有：T- m B g=0.(2)再以A为研究对象，在B即将离地时，A受到重力和拉力的作用，由于T=m B g＞m A g，所示A将加速上升.有T- m A g=m A a A.(3)最后以滑轮为研究对象，此时滑轮受到四个力作用：重力、拉力、两边绳子的两个拉力T.有F- mg-2T=ma.这里需要注意的是：在A上升距离s时，滑轮只上升了s/2，故A的加速度为滑轮加速度的2倍，即： a A=2a.由以上四式联立求解得：F=43N.2.整体分析法.整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体，或者是着眼于物体运动的全过程，而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法.【例2】如图所示，质量0.5kg、长1.2m的金属盒，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数μ=0.125.在盒内右端放着质量也是0.5kg、半径0.1m的弹性小球，球与盒接触光滑.若在盒的左端给盒以水平向右1.5N·s 的冲量，设盒在运动中与球碰撞的时间极短，且无能量损失.求：盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少?(g 取10m/s２)【解析】此题中盒与球交替做不同形式的运动，若用隔离法分段求解，将非常复杂.我们可以把盒和球交替运动的过程看成是在地面摩擦力作用下系统动能损耗的整体过程.这个系统运动刚开始所具有的动能即为盒的动能mv02/2=p2/2m=1.52/(2×0.5)=2.25J整体在运动中受到的摩擦力：f=μN=μ2mg=10×0.125=1.25N根据动能定理，可得-fs=0-mv02/2 , s=1.8m【解题回顾】不少同学分析完球与盒相互作用和运动过程后，用隔离法分段求解.先判断盒与球能否相撞，碰撞后交换速度，再求盒第二次运动的路程，再把各段路程相加.对有限次碰撞尚能理解，但如果起初的初动能很大，将会发生多次碰撞，遇到这种情况时，同学们会想到整体法吗?当然，隔离分析法与整体分析法是相辅相成的，是不可分割的一个整体。

物理中的思想方法物理是自然科学的一门基础学科，研究能量、物质和它们之间相互作用的规律。

在物理学的学习和研究中，科学家们形成了一种特定的思想方法，以解决问题和探索未知领域。

下面将详细介绍物理中的思想方法。

物理中的思想方法主要包括实验观察、理论模型和数学描述三个方面。

这三个方面相互依存，构成了物理学研究的基础。

实验观察是物理学研究中最直接的方法之一。

物理学家通过设计和进行实验，观察和测量物理现象来获取数据。

实验的目的是观察和记录自然界现象的特点和规律。

通过实验观察，科学家可以发现新的现象、验证理论和模型的准确性，以及推翻错误的理论。

实验观察提供了直接的经验证据，使得科学家能够建立理论模型和数学描述。

理论模型是对物理现象进行抽象和简化的描述。

科学家通过观察和实验的结果，总结出一些常见的规律，并建立起相应的理论模型。

理论模型通过假设和推论来解释各种物理现象，并能够预测未知情况下的结果。

在物理学中，理论模型是进行预测和解释的重要工具。

科学家通过不断完善和修改理论模型，以适应新的观测结果和实验数据。

数学描述是物理学研究中必不可少的一部分。

物理学家使用数学工具来表达和分析物理现象的规律。

数学描述能够精确地刻画物理量之间的关系，提供了具有普遍性的表达方式。

在物理中，方程和函数是最常用的数学工具。

物理学中的方程和函数能够通过数学运算和解析，预测和解释各种物理现象。

数学描述提供了物理学研究的基础框架，使得科学家能够推导出新的结论和发现新的现象。

除了上述三个方面，物理学还具有一些特定的思想方法，如抽象思维、模型化和推理。

抽象思维是物理学研究中需要经常运用的思维方式。

物理学家通过对物理现象的一般性分析，抓住问题的本质，并将其抽象为一般性的规律和模型。

模型化是物理学中的重要方法之一。

科学家通过建立模型来描述实际现象，使得问题能够变得简化并可以进行分析和解决。

推理是物理学中的基本逻辑思维方式。

物理学家通过逻辑演绎和归纳推理，从已知条件得出新结论，推动物理学的前进。

高一物理所学思想方法总结
高一物理所学的思想方法主要包括观察、实验、归纳和演绎等。

下面是对这些思想方法的总结：
一、观察：观察是物理学的基本方法之一，通过观察物体的形状、颜色、运动等特征，可以获取一些初步的信息。

在物理实验中，观察是非常重要的，通过观察实验现象的变化，可以帮助我们发现规律和现象之间的关系。

二、实验：实验是物理学的核心方法之一，通过设计、进行实验来验证或者验证物理学中的理论和原理。

在进行实验时，需要仔细观察和记录实验现象的变化，并分析实验数据，从而得出结论。

实验不仅可以加深对物理知识的理解，还可以培养实验设计能力和动手能力。

三、归纳：归纳是通过观察和实验所获取的大量数据和现象，结合实际背景和已有知识，总结出规律和定律的思维方法。

在物理学中，通过归纳可以发现物理规律和定律，例如牛顿的运动定律、热力学中的热传导定律等。

通过归纳的方法，可以从具体实例中抽象出一般规律，提高物理学的抽象思维能力。

四、演绎：演绎是从一般原理出发，通过推理和逻辑推导，得出具体结论的方法。

在物理学中，演绎主要是运用数学方法，如代数、几何和分析等，在已有的物理定律和原理的基础上，通过推导和计算得出新的结论。

演绎不仅可以帮助我们深入理解物理规律和原理，还可以培养逻辑思维和数学思维能力。

以上是高一物理所学思想方法的总结。

观察、实验、归纳和演绎是物理学探索世界的基本方法，它们相互联系、相互作用，共同构成了物理学的思维方法体系。

通过运用这些思维方法，可以更加深入地理解物理学的概念和原理，培养科学思维和解决问题的能力，为今后的学习和研究打下良好的基础。

高中物理思想方法总结高中物理思想方法总结高中物理作为一门自然科学学科，主要研究物质的运动、力、能量等基本规律。

在学习高中物理的过程中，要掌握一定的思想方法，以提高学习效果。

以下是我对高中物理思想方法的总结。

首先，物理学习的基本思想方法是观察法。

物理现象和实验现象是物理学研究的基础，学生要通过观察实验现象，提炼出规律和原理。

观察法要求学生全面、准确地观察实验现象，尽可能收集到更多的信息，并通过观察实验现象的变化来找出规律和原理。

其次，物理学习的思想方法是实验法。

物理学研究的基本手段是实验，学生要通过实验来验证和探究物理规律。

实验法要求学生有观察、精确测量、记录实验数据的能力，并能够分析、总结实验结果，从而得出正确的结论。

实验法还要求学生在实验中发现问题，解决问题，提高实验能力。

再次，物理学习的思想方法是抽象概括法。

物理学研究的对象是客观存在的物理现象，需要将其抽象为概念和定律。

学生要根据实际物理现象，提炼出相应的概念和定律，形成物理学的体系。

抽象概括法要求学生对物理现象有深刻的认识和理解，并具备归纳、概括的能力，从具体到抽象，从实验事实中找到规律和原理。

最后，物理学习的思想方法是逻辑推理法。

物理学研究的过程是一个不断推理的过程，学生要通过逻辑推理来分析、解决物理问题。

逻辑推理法要求学生善于运用严密的逻辑思维，根据已有的物理原理，推导和演绎出新的结论。

逻辑推理法要求学生具备处理信息、区分主次、抓住重点的能力，能够从不同角度思考问题，形成合理的思维链条。

总之，高中物理学习的思想方法是观察法、实验法、抽象概括法和逻辑推理法的有机结合。

学生要通过观察实验现象，学会发现物理规律；通过实验验证和探究物理规律；通过抽象概括将物理现象抽象成概念和定律；通过逻辑推理分析和解决物理问题。

只有灵活运用这些思维方法，才能加深对物理规律的理解，提高物理学习能力。

高中物理复习：解答物理问题的10种思想方法专题概述现如今，高考物理愈来愈注重考查考生的能力和科学素养，其命题愈加明显地渗透着对物理思想、物理方法的考查．在平时的复习备考过程中，物理习题浩如烟海，千变万化，我们若能掌握一些基本的解题思想，就如同在开启各式各样的“锁”时，找到了一把“多功能的钥匙”．思想方法1：整体法、隔离法1．整体法和隔离法的选用原则(1)如果动力学系统各部分运动状态相同，求解整体的物理量优先考虑整体法；如果要求解系统各部分的相互作用力，再用隔离法．(2)如果系统内部各部分运动状态不同，一般选用隔离法．2．在比较综合的问题中往往两种方法交叉运用，相辅相成，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体问题具体分析，灵活运用．如图所示，质量均为m 的斜面体A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 间接触面光滑，用一与斜面平行的推力F 作用在B 上，B 沿斜面匀速上升，A 始终静止．若A 的斜面倾角为θ，下列说法正确的是( )A ．F ＝mg tan θB ．A 、B 间的作用力为mg cos θC ．地面对A 的支持力大小为2mgD ．地面对A 的摩擦力大小为F解析：B 以B 为研究对象，在沿斜面方向、垂直于斜面方向根据平衡条件求得F ＝mg sin θ，支持力N ＝mg cos θ，故A 错误，B 正确；以整体为研究对象，根据平衡条件可得地面对A 的支持力大小为F N ＝2mg －F sin θ，地面对A 的摩擦力大小为f ＝F cos θ，故C 、D 错误．思想方法2：估算与近似计算1．物理估算题，一般是指依据一定的物理概念和规律，运用物理方法和近似计算方法，对所求物理量的数量级或物理量的取值范围，进行大致的、合理的推算．物理估算是一种重要的方法，有的物理问题，在符合精确度的前提下可以用近似的方法便捷处理；有的物理问题，由于本身条件的特殊性，不需要也不可能进行精确计算．在这些情况下，估算就很实用．2．估算时经常用到的近似数学关系(1)角度θ很小时，弦长近似等于弧长．(2)θ很小时，sin θ≈θ，tan θ≈θ，cos θ≈1.(3)a ≫b 时，a ＋b ≈a ，1a ＋1b ≈1b. 3．估算时经常用到的一些物理常识数据解题所需数据，通常可从日常生活、生产实际、熟知的基本常数、常用关系等方面获取，如成人体重约600 N ，汽车速度约10～20 m/s ，重力加速度约为10 m/s 2……引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟．若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )A ．5 WB ．20 WC ．100 WD ．400 W解析：C 学生体重约为50 kg ，每次引体向上上升的高度约为0.5 m ，引体向上一次克服重力做功为W ＝mgh ＝50×10×0.5 J ＝250 J ，全过程克服重力做功的平均功率为P ＝nW t＝12×250 J 30 s＝100 W ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 思想方法3：控制变量法在比较复杂的物理问题中，某一物理量的变化可能与多个变量均有关，定性分析或定量确定因变量与自变量的关系时，常常需要用到控制变量法，即先保持其中一个量不变，研究因变量与另外一个变量的关系，如研究加速度与质量和合外力的关系时，先保持物体的质量不变，研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变，研究加速度与物体质量的关系，最终通过数学分析，得到加速度与质量和合外力的关系．如果有三个或三个以上的自变量，需要控制不变的量，做到变量每次只能有一个．在研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些因素有关的实验中，得到的实验数据记录在下面的表格中(水的密度为ρ0＝1.0×103 kg/m 3)． 次序固体颗粒的半径 r /(×10－3 m) 固体颗粒的密度 ρ/(×103 kg ·m －3) 匀速下沉的速度 v /(m ·s －1) 10.50 2.0 0.55 21.002.0 2.20 31.502.0 4.95 40.50 3.0 1.10 51.00 3.0 4.40 60.50 4.0 1.65 7 1.00 4.0 6.60 颗粒的半径r 的关系：v 与________(填“r ”或“r 2”)成正比．(2)根据以上1、4、6组实验数据，可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v 与水的密度ρ0、固体的密度ρ的关系：v 与________(填“ρ”或“ρ－ρ0”)成正比．(3)综合以上实验数据，推导球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式v ＝________，比例系数可用k 表示．解析：(1)由控制变量法容易得出，当ρ一定时，从表格中1、2、3组数据可以得出结论：v ∝r 2.(2)观察表格中的1、4、6组数据，当r 一定时，v 和ρ的关系难以立即判断，因此需要换个角度考虑．当r 一定时，在每个ρ值后都减去1.0×103 kg/m 3(即水的密度)，得到的数值与v 成正比，即v ∝(ρ－ρ0)．(3)综合以上实验数据，可推导出球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式：v ＝kr 2(ρ－ρ0)，k 为比例系数．答案：(1)r 2 (2)ρ－ρ0 (3)k (ρ－ρ0)r 2思想方法4：对称思想对称是一种美，只要对称，必有相等的某些量存在．对称法是从对称的角度研究、处理物理问题的一种思维方法，时间和空间上的对称，表明物理规律在某种变换下具有不变的性质．用这种思维方法来处理问题可以开拓思路，使复杂问题的求解变得简捷．高中物理中的对称主要有受力对称和运动对称．电场中等量电荷产生的电场具有对称性，带电粒子在匀强有界磁场中的运动轨迹具有对称性，简谐运动和波在时间和空间上具有对称性，光路具有对称性……解题时，要充分利用这些特点．如图所示，挂钩连接三根长度均为L 的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m 、直径为1.2L 的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在轻绳拉力作用下圆环以加速度a ＝12g 匀加速上升，已知重力加速度为g ，则每根轻绳上的拉力大小为( )A.512mg B ．59mg C.58mg D ．56mg 解析：C 设每根轻绳与竖直方向的夹角为θ，由几何关系可知sin θ＝0.6，则cos θ＝0.8；对圆环进行受力分析，由牛顿第二定律有3T cos θ－mg ＝ma ，解得T ＝58mg ，故选C. 思想方法5：分解思想有些物理问题的运动过程、情景较为复杂，在运用一些物理规律或公式不奏效的情况下，将物理过程按照事物发展的顺序分成几段熟悉的子过程来分析，或者将复杂的运动分解成几个简单或特殊的分运动(如匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动等)来考虑，往往能事半功倍．某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( )A ．时刻相同，地点相同B ．时刻相同，地点不同C ．时刻不同，地点相同D ．时刻不同，地点不同解析：B 弹射管沿光滑竖直轨道自由下落，向下的加速度大小为g ，且下落时保持水平，故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同，即两只小球同时落地；又两只小球先后弹出且水平分速度相等，故两只小球在空中运动的时间不同，则运动的水平位移不同，落地点不同，选项B 正确．思想方法6：数形结合的思想数形结合的思想，就是把物体的空间形式和数量关系结合起来进行考查，通过“数”与“形”之间的对应和转化来解决问题的思想，其实质是把抽象的数学语言、数量关系与直观的图形结合起来，把抽象思维和形象思维结合起来．数形结合的思想，一方面可以以“形”助“数”，实现抽象概念与具体形象的联系与转化，化抽象为直观，化难为易；另一方面可以以“数”解“形”，可以由数入手，将有些涉及图形的问题转化为数量关系来研究，对图形做精细的分析，从而使人们对直观图形有更精确、理性的理解．一弹簧秤的秤盘质量为m 1，盘内放一质量为m 2的物体，弹簧质量不计，其劲度系数为k ，系统处于静止状态，如图所示．t 0时刻给物体施加一个竖直向上的力F ，使物体从静止开始向上做加速度为a 的匀加速直线运动，经2 s 物体与秤盘脱离，用F N 表示物体与秤盘间的相互作用力的大小，已知重力加速度大小为g ，则下列F 和F N 随时间变化的关系图像正确的是( )解析：C 对秤盘和物体整体分析，系统处于静止状态时，弹簧形变量为x 0，利用牛顿第二定律得，kx 0＝(m 1＋m 2)g ，F ＋kx －(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a ，又x ＝x 0－12a (t －t 0)2，解上述两式得F ＝(m 1＋m 2)a ＋12ka (t －t 0)2，所以选项A 、B 错误；以物体为研究对象，物体静止时，F N ＝m 2g ，运动后对秤盘受力分析，利用牛顿第二定律得kx －m 1g －F N ＝m 1a ，F N ＝m 2g －m 1a －12ka (t －t 0)2，所以选项C 正确，D 错误． 思想方法7：特殊值法与极限法在中学物理问题中，有一类问题具有这样的特点，如果从题中给出的条件出发，需经过较复杂的计算才能得到结果的一般形式，并且条件似乎不足，使得结果难以确定，这时我们可以尝试采用极限思维的方法，将其变化过程引向极端的情况，就能把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来，从而有助于结论的迅速取得．对于某些具有复杂运算的题目，还可以通过特殊值验证的方法排除错误选项，提高效率．图示为一个内、外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ.取环面中心O 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴．设轴上任意点P 到O 点的距离为x ，P 点电场强度的大小为E .下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量)，其中只有一个是合理的．你可能不会求解此处的场强E ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，E 的合理表达式应为( )A ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2＋R 21－R 2x 2＋R 22x B ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋R 21－1x 2＋R 22x C ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2＋R 21＋R 2x 2＋R 22x D ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋R 21＋1x 2＋R 22x 解析：B 当R 1＝0时，带电圆环演变为带电圆面，则中心轴线上任意一点的电场强度的大小E 不可能小于0，而A 项中，E <0，故A 错误；当x →∞时E →0，而C 项中E ＝2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎫ R 21x 2x 2＋R 21＋ R 22x 2x 2＋R 22＝2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ 11x 2＋1R 21＋ 11x 2＋1R 22，x →∞时，E →2πk σ(R 1＋R 2)，同理可知D 项中x →∞时，E →4πk σ，故C 、D 错误；所以正确选项只能为B.思想方法8：等效思想1．等效法是科学研究中重要的思维方法之一，所谓等效法就是在保证某方面效果相同的前提下，用熟悉和简单的物理对象、过程、现象替代实际上陌生和复杂的物理对象、过程、现象的方法．例如：合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻等．利用等效法不但能将问题、过程由繁变简、由难变易，由具体到抽象，而且能启迪思维，增长智慧，从而提高能力．2．运用等效法解决实际问题时，常见的有：过程等效、概念等效、条件等效、电器元件等效、电路等效、长度等效、场等效等．在运用等效法时，一定要注意必须是在效果相同的前提下，讨论两个不同的物理过程或物理现象的等效及物理意义．若在运用等效法解决问题时，不抓住效果相同这个条件，就会得出错误的结论．近年来，含有等效法思维方式的试题在高考中频频出现，主要考查物理模型等效、过程等效、条件等效、电路等效等．如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD ，圆弧的圆心为O ，竖直半径OD ＝R ，B 点和地面上A 点的连线与地面成θ＝37°角，AB ＝R .一质量为m 、电荷量为q 的小球(可视为质点)从地面上A 点以某一初速度沿AB 方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD 中，到达管中某处C (图中未标出)时恰好与管道间无作用力．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小为g .求：(1)匀强电场的场强大小E 和小球到达C 处时的速度大小v ；(2)小球的初速度大小v 0以及到达D 处时的速度大小v D .解析：(1)小球做直线运动时的受力情况如图甲所示，小球带正电，则qE ＝mg tan θ，得E ＝4mg 3q， 小球到达C 处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图乙所示，OC ∥AB ，则mg sin θ＝m v 2R得v ＝ 53gR . (2)小球“恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD ”，说明AB ⊥OB小球从A 点运动到C 点的过程，根据动能定理有－mg sin θ·2R ＝12m v 2－12m v 20得v 0＝253gR ， 小球从C 处运动到D 处的过程，根据动能定理有mg sin θ(R －R sin θ)＝12m v 2D －12m v 2， 得v D ＝3gR .答案：(1)4mg 3q 53gR (2) 253gR 3gR思想方法9：微元累积法高中物理中有很多复杂模型不能直接用已有知识和方法解决，可以在对问题做整体的考察后，选取该问题过程中的某一微小单元进行分析，通过对微元的物理分析和描述，找出该微元所具有的物理性质和运动变化规律，从而获得解决该物理问题整体的方法．比如，物体做变加速运动时，若从整体着手研究，则难以在高中物理层面展开，不过当我们用过程微元法，把物体的运动过程按其经历的位移或时间等分为多个小量，将每个微元过程近似为高中物理知识所能处理的过程，在得出每个微元过程的相关结果后，再进行数学求和，这样就能得到物体复杂运动过程的规律．再比如研究对象难以选择的情形，可以把实体模型等分为很多很多的等份，变成一个理想化模型，如刚体可以等分成无数个质点、带电体可以等分成很多点电荷来研究，先研究其中一份，再研究个体与整体的关系，运用物理规律，辅以数学方法求解，由此求出整体受力或运动情况，在中学阶段比较常见的有流体或类似流体问题、链条类的连续体模型等．如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．在匀强磁场区域内，同一水平面内有一对足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L ＝1 m ，电阻可忽略不计．质量均为m ＝1 kg 、电阻均为R ＝2.5 Ω的金属导体棒MN 和PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好．先将PQ 暂时锁定，金属棒MN 在垂直于棒的拉力F 作用下，由静止开始以加速度a ＝0.4 m/s 2向右做匀加速直线运动，5 s 后保持拉力F 的功率不变，直到棒以最大速度v m 做匀速直线运动．(1)求棒MN 的最大速度v m ；(2)当棒MN 达到最大速度v m 时，解除PQ 锁定，同时撤去拉力F ，两棒最终均匀速运动．求解除棒PQ 锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热；(3)若PQ 始终不解除锁定，当棒MN 达到最大速度v m 时，撤去拉力F ，棒MN 继续运动多远后停下来？(运算结果可用根式表示)解析：(1)棒MN 做匀加速直线运动，5 s 时的速度为：v ＝at 1＝2 m/s此时对棒MN 由牛顿第二定律得：F －BIL ＝ma棒MN 做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E ＝BL v在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：I ＝E 2R联立并代入数据解得：F ＝0.5 N5 s 时拉力F 的功率为：P ＝F v联立并代入数据解得：P ＝1 W棒MN 最终做匀速直线运动，则有：P v m－BI m L ＝0， 其中I m ＝BL v m 2R联立并代入数据解得：v m ＝2 5 m/s.(2)解除棒PQ 锁定后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v ′，以水平向右为正方向，则有：m v m ＝2m v ′设从解除棒PQ 锁定到两棒达到相同速度的过程中，两棒共产生的焦耳热为Q ，由能量守恒定律可得：Q ＝12m v 2m －12×2m v ′2 联立并代入数据解得：Q ＝5 J.(3)以棒MN 为研究对象，设某时刻棒中电流为i ，在极短时间Δt 内，由动量定理得：－BiL Δt ＝m Δv对式子两边求和有：∑(－BiL Δt )＝∑(m Δv )而Δq ＝i Δt联立解得：BLq ＝m v m又对于电路有：q ＝It ＝E 2Rt 设棒MN 继续运动距离为x 后停下来，由法拉第电磁感应定律得：E ＝BLx t联立得q ＝BLx 2R代入数据解得：x ＝2Rq BL ＝2Rm v m B 2L 2＝40 5 m. 答案：(1)2 5 m/s (2)5 J (3)40 5 m思想方法10：守恒思想物理学中最常用的一种思维方法——守恒．高中物理涉及的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律等，它们是我们处理高中物理问题的主要工具．如图所示，长R ＝0.6 m 的不可伸长的细绳一端固定在O 点，另一端系着质量m 2＝0.1 kg 的小球B ，小球B 刚好与水平面相接触．现使质量m 1＝0.3 kg 的物块A 沿光滑水平面以v 0＝4 m/s 的速度向B 运动并与B 发生弹性正碰，A 、B 碰撞后，小球B 能在竖直平面内做圆周运动．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，A 、B 均可视为质点，试求：(1)在A 与B 碰撞后瞬间，小球B 的速度v 2的大小；(2)小球B 运动到最高点时对细绳的拉力．解析：(1)物块A 与小球B 碰撞时，由动量守恒定律和机械能守恒定律有： m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 212m 1v 20＝12m 1v 21＋12m 2v 22 解得碰撞后瞬间物块A 的速度v 1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 0＝2 m/s 小球B 的速度v 2＝2m 1m 1＋m 2v 0＝6 m/s (2)碰撞后，设小球B 运动到最高点时的速度为v ，则由机械能守恒定律有： 12m 2v 22＝12m 2v 2＋2m 2gR 又由向心力公式有：F ＋m 2g ＝m 2v 2R联立解得F ＝1 N ，由牛顿第三定律知小球B 对细绳的拉力F ′＝F ＝1 N.答案：(1)6 m/s (2)1 N。

专题一物理学史和物理思想方法一、高中物理的重要物理学史1.力学部分(1)1638年,意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快)。

(2)1687年,英国科学家牛顿提出了三条运动定律(即牛顿运动定律)。

(3)17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出,在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去,得出结论:力是改变物体运动的原因。

推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。

同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出,运动的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿着同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。

(4)20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

(5)人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳“地心说”。

(6)17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒行星运动定律。

(7)牛顿于1687年正式发表万有引力定律;100多年后,英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。

2.电磁学部分(1)法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。

(2)英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。

(3)美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e,获得诺贝尔奖。

(4)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流的磁效应。

(5)荷兰物理学家洛伦兹提出洛伦兹力公式。

(6)汤姆孙的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。

(7)英国物理学家法拉第发现电磁感应现象;纽曼、韦伯于1845年和1846年先后指出法拉第电磁感应定律。

(8)物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。

3.原子原子核(1)英国物理学家汤姆孙利用阴极射线管发现电子,并指出阴极射线是高速运动的电子流。

高中物理学的思想和方法作者：尹福奎来源：《知识窗·教师版》2013年第11期物理课程改革的目的是通过对物理基础知识的学习，让学生发展个性、树立思想、掌握方法、培养素质、提高能力。

学生普遍认为物理难学，然而笔者认为，掌握物理思想和物理方法是学好物理的关键。

一、关于物理思想物理思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果，它是人的一种精神活动，是从社会实践中产生的，包括了物理科学本身的发展、物理学家的探索精神、研究方法以及学习物理的思想过程。

狭义地说，物理思想就是学习符合物理体系、物理规律、物理逻辑、物理方法的结果，学会用物理思想去分析、解决物理问题。

物理是以观察和实验为基础的学科，源自自然和实践，它是自然界客观存在的东西，与生产生活、社会发展密切联系。

我们只有认识和掌握了物理规律，才能更好地认识自然、改造自然，创造美好社会，为人类服务。

认识物理思想是学好物理的前提，因此，在学习物理时，学生要将物理思想逐步转化为自己的思想，掌握科学的方法，提高解决物理问题的能力，在了解物理学发展史的同时，还要学习物理学家的精神和他们研究物理的方法，努力汲取物理学家的精华，从而促进自己更好地学习物理。

掌握物理思想和研究方法，对学习物理具有重要意义。

高中物理教学中的物理思想主要有：①观察、实验探究思想；②数据图像处理思想；③概念规律形成思想；④科学设想、建立物理模型思想；⑤数理思想；⑥科学思维、科学态度和科学方法思想；⑦“时空”和“守恒”思想；⑧变量控制思想；⑨求微、求真思想；⑩创新思想。

二、关于物理学方法物理方法是指研究、学习和应用物理的方法。

要想学好物理，就要识记、理解物理概念、规律及条件；要想解决物理问题，就要对物理问题进行深入研究，进一步研究它的成因、规律，再寻求解决方法。

在中学物理教学中，教师只要注意参考系、速度、质量、力、动量、能量、功等概念和牛顿运动定律、万有引力定律、动量守恒定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等规律，以及时空观、物理模型、数学工具（矢量、图像、变化率）等在热学、电学、光学、原子物理学中的应用、分析、解决问题的方法。

物理思想方法总结物理思想方法总结：物理思想方法是对于研究自然规律的一种思考方式和方法论。

它通过观察、实验和推理等手段，探索自然现象的本质，并通过建立理论模型和数学描述来解释和预测这些现象。

物理思想方法是物理学发展的重要基础，也是人类认识和改造自然的重要途径。

下面将对物理思想方法进行总结。

首先，观察是物理思想方法的起点和基础。

观察是通过肉眼或仪器对自然现象进行有意识的注意和记录。

观察可以直接感知到现象的外在特征，起到引发思考和问题提出的作用。

物理学家通过观察发现了很多有意义的现象，从而启发了他们对自然规律的研究。

其次，实验是物理思想方法的重要手段。

实验是通过人为创造条件，人为控制变量，以获得具有重复性和可验证性的数据。

实验不仅可以验证理论的有效性和正确性，还可以推翻错误的理论，从而推动科学的发展。

例如，伽利略通过斜面实验验证了自由落体定律，揭示了物体在重力作用下的运动规律。

第三，假设及推理是物理思想方法的重要环节。

假设是基于观察和实验经验的，通过对现象的合理解释提出的可供验证的理论前提。

推理是基于既定的假设和已知的事实进行的逻辑演绎。

物理学家通过假设和推理建立了很多重要的物理理论，如牛顿力学、热力学等。

第四，数学建模是物理思想方法的重要工具。

数学建模是将物理现象用数学语言进行描述和表示的过程，可以将复杂的现象简化为数学公式和方程求解的问题。

数学建模不仅方便了物理学家的研究工作，还提供了准确和精确的数值计算工具，推动了物理学的发展。

物理学中的许多理论和定律都是通过数学建模得到的，如麦克斯韦方程组、薛定谔方程等。

第五，自然观察及探究是物理思想方法的一种重要方式。

自然观察及探究是通过接触自然环境，深入了解自然现象的基本规律和特点。

物理学家通过在自然界中观察和探索，发现了很多有趣的现象和规律，如电磁感应、光的干涉等。

最后，理论验证是物理思想方法的关键环节。

理论验证是通过实验或观察数据与理论模型进行比较和验证，确定理论的正确性和可靠性。