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    怎样学物理

    许定璜

    湖北教育出版社编者絮语

    物理学是一门既有趣又有用的学科，它为同学

    们展现了一个五光十色、多姿多彩的世界! 物理学

    是自然科学和现代技术的重要基础，它的研究方法

    在自然科学的各个领域起着重要作用! 物理学又是

    不少中学生感到困难的学科! 虽然与数学相比，中

    学物理中的公式不算多，结构也较简单，但有的同

    学使用时就是不知从何入手，或者一用就错! 对于

    联系社会生活、科学技术提出的问题，更是觉得难

    以用学过的物理知识去说明、去解释!

    究竟怎样学物理？怎样学好物理？除了学好各

    门学科共有的要求(如学习兴趣、方法技巧、学

    习态度等)之外，学好物理特别强调要重视观察

    和实验，要重在理解! 重视观察与实验自不待言，因为物理就是以观察和实验为基础的学科! 而重在

    理解，这是许多知名的中学物理教师的一致看法，或者更直截了当地说：学好物理的关键在于理解!

    什么叫对物理知识的理解？理解就是要弄清其

    中的道理! 对物理概念和物理规律要弄清其确切含

    义、表达形式、运用条件，弄清它们与相关知识的

    区别与联系，能鉴别似是而非的说法! 要把课本上!

    写的，老师课堂上讲的，变成自己的观点，并能用

    它去分析问题、解决问题! 如果在学物理时仅仅满

    足于死记硬背一些定义、公式，而不在理解上下功

    夫，不在运用中提高自己的科学思维能力，那么物

    理将是很难学好的! 本书用了相当多的篇幅，讲述

    了怎样去理解物理概念和物理规律!

    作为主要写给同学们看的一本书，本书侧重于

    学习方法的介绍! 除了介绍怎样学习物理概念和物

    理规律外，还介绍了怎样阅读物理课本、怎样进行

    观察和实验、怎样解答物理习题，以期帮助同学们

    掌握学习规律，把物理学得更好! 希望同学们在学

    习物理的过程中，注意把本书所讲的和自己的学习

    实践联系起来，勤于思考，不断总结，那就一定会

    有新的收获!

    需要指出的是，本书所选习题及有关内容均依

    据现行课本、教学大纲和高考《考试说明》的要

    求，而且主要涉及课内部分! 随着素质教育的推

    进，教育改革的深入，特别是《课程标准》的实

    施，中学物理教与学的两个方面都将发生大的变

    化! 物理学习将更加突出对同学们科学素质的培

    养，将更加强调对实验能力、探究能力、综合能

    力、创新意识与合作精神的培养! 对于这一伴随时

    代前进步伐的变化，同学们在自己的学习过程中应

    该予以关注!

    杨萍、肖少斌、王维平、郑存秀参加了本书部

    分内容的编写! 本书在写作中参考了不少专家、学!者和中学物理教师的研究成果，在此一并表示衷心

    的感谢! 由于作者学识水平有限，书中不当或错误

    之处在所难免，切盼读者批评指正。

    许定璜!! 年 月于博学书院!目! ! 录

    第一章! 如何阅读物理课本 ! ………………………

    一、 课前阅读与课后阅读 ! ……………………

    二、 初中课本的阅读 …………………………

    三、 高中课本的阅读 !! …………………………

    四、 养成良好的阅读习惯 ! ……………………

    第二章! 学习物理概念重在理解 ! ………………

    一、 物理概念是构建物理学大厦的砖瓦 ! ……

    二、 学习物理概念要在理解上下功夫 ………

    第三章! 努力掌握物理规律 % ……………………

    一、 物理规律是物理学大厦的骨架 % …………

    二、 怎样掌握物理规律 % ………………………

    第四章! 重视观察和实验( ………………………

    一、 物理知识来源于观察和实验( ……………

    二、 学会观察 % …………………………………

    三、 做好实验 (% …………………………………

    第五章! 做好练习 !!) ………………………………

    一、 学物理不做练习不行 !!) …………………

    二、 习题类型 !!% ………………………………

    三、 升学考试试题对能力的要求 !! …………

    四、 习题解答的一般步骤 !’ …………………

    五、 怎样解答选择题 !’! ………………………

    六、 怎样解答图象题 !) ………………………!七、 怎样解答综合题 ! ………………………

    第六章! 解题方法集萃 ! …………………………

    一、 模型法 ! …………………………………

    二、 假设法 ! …………………………………

    三、 极端法 !% …………………………………

    四、 等效法 !%’ …………………………………

    五、 近似法 !%( …………………………………!第一章! 如何阅读物理课本! ! 一、 课前阅读与课后阅读! ! ! 课后阅读

    如何阅读物理课本呢？如果有的同学认为， 这

    算什么问题， 只要我认识字， 我就会阅读物理课本，那你就错了! 阅读物理课本， 不是仅靠认识字就能解

    决问题! 阅读物理课本， 也不像阅读休闲文章那样轻

    松、 随意， 一目十行， 了解大致情节即可! 阅读物理课

    本， 自有它的特殊要求!

    这里先说课后阅读!

    课后阅读起着复习、 巩固课堂上所学内容的作

    用! 课后的及时阅读能帮助同学们更深入地掌握课

    文的重、 难点， 更全面地领会课文所涉及的知识， 并

    为顺利完成课外作业作好准备! 在进行课后阅读时，必须逐句逐字地进行， 不能贪快， 不能走过场， 要学

    会扣字眼， 学会 “咬文嚼字” !

    例如初中物理课本中， 对光的反射定律是这样

    叙述的： 反射光线与入射光线、 法线在同一平面内；

    反射光线和入射光线分居法线的两侧； 反射角等于

    入射角! 在定律的文字叙述中可以看到反射光线、 反

    射角都放在入射光线、 入射角的前面! 能不能将位置!互换一下呢？比如说 “入射角等于反射角” ! 从数学

    角度讲， 这应该没有错! 但是从光的反射现象的形成

    来看， 先有入射光线、 入射角， 再有反射光线、 反射

    角， 因此从逻辑顺序讲， 只能是后出现的以先出现的

    为参照， 而不能相反!

    课本中阿基米德原理的内容是： 浸入液体里的

    物体受到向上的浮力， 浮力的大小等于它排开的液

    体受到的重力! 在课后阅读到这段文字时， 你应该慢

    慢咀嚼!“浸入” 两字是什么意思？它是 “浸没” 吗？

    它是 “漂浮” 吗？ “排开” 又是什么意思？物体排开

    的液体的体积跟物体体积有什么关系？物体排开的

    液体的体积一定等于物体体积吗？还有阿基米德原

    理的文字叙述中有两个 “受” 字， 与这两个 “受” 字相

    关联的施力物体与受力物体是一样的吗？这样咬文

    嚼字， 你的理解就会步步深入!

    由于高中课本内容比初中课本内容的理论性加

    强， 因此课后阅读高中课本时更需要慢慢咀嚼!

    在高中课本摩擦力这一节讲到滑动摩擦力时，课本写道： 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切， 并且

    跟物体的相对运动的方向相反! 仔细琢磨这一句话

    可以知道， 确定滑动摩擦力方向要注意两条： 一是

    “跟接触面相切” ； 一是 “跟物体的相对运动的方向

    相反” ! 这句话中有一个 “总” 字， 那就是说滑动摩擦

    力方向 “跟接触面相切” 是没有例外的! 这句话中还

    有 “相对运动” 四字， 去掉 “相对” 二字行不行？你能

    说出道理吗？

    课本中关于加速度的概念是这样说的： “加速

    度是表示速度改变快慢的物理量， 它等于速度的改

    变跟发生这一改变所用时间的比值! ” 在课后阅读!中你想过没有： 将 “速度改变快慢” 说成 “速度改变

    大小” 行不行？说成 “速度改变多少” 行不行？ “所

    用时间” 前的 “发生这一改变” 六个字去掉妥不妥？

    阅读中扣扣这些问题， 你对加速度概念的理解定会

    更加透彻!

    课后阅读由于是在老师讲课的基础上进行的，是在同学们进行了初步学习的基础上进行的， 因此

    不会给同学们带来太多的障碍， 但在复习、 巩固所学

    知识方面却起着重要作用!

    ! 课前阅读

    课前阅读是在预习阶段进行的， 由于阅读的内

    容是尚未学习的新课， 因此这种阅读不可能十分深

    入! 但是通过课前阅读可以帮助同学们对即将学习

    的内容有个初步的、 概括的了解， 至少你可以知道新

    课将研究哪些问题! 因此， 不要拒绝课前阅读， 要像

    杨振宁教授所说的那样， “硬着头皮” 读下去， 渐渐

    就会清楚! 需要注意的是， 课前阅读最好能写读书笔

    记， 把你的心得体会， 你的理解， 特别是看不懂的地

    方记下来!

    例如， 有位同学在课前阅读初二物理课本 “浮

    力” 这一节时， 除了在读书笔记中写下了 “浮力” 这

    节的主要内容外， 还着重记下了他的四个问题：

    ) 为什么 (课本中) 图 % 中弹簧测力计读

    数 重力 %浮力？

    ) 图 % 看不懂!

    悬浮、 漂浮是什么意思？

    ) “想想议议” 中提出的问题不会分析!

    由于这位同学在课前阅读时了解了全节的内!容， 对于自己读不明白的问题又心中有数， 这样， 他

    听课的目的性更强， 注意力更集中， 学习效率自然会

    大大提高!

    对于整本书的阅读， 对于整章书的阅读， 还应该

    重视下面几点!

    对于整本书， 要重视目录的阅读!

    每本书都有目录! 目录通过标题反映一本书所

    写的主要内容， 以及这些内容的先后次序和结构关

    系!

    看了课本的目录， 同学们很容易知道自己读的

    课本包含几章， 各章主要研究什么问题! 课前阅读时

    看目录， 就很容易知道即将学习的新课的前一节研

    究什么， 后一节又研究什么， 新课研究什么， 它在课

    本上的第几页等!

    如果是课后阅读时看目录， 则可以使同学们很

    容易回忆起已经学过的知识， 以及这些知识之间的

    联系! 读书是一个由薄到厚， 又由厚到薄的过程! 第

    一次翻看目录时， 你看到的只是一些简短的标题! 随

    着学习的深入， 知识的积累， 能力的提高， 目录标题

    中所包含的内容会越来越丰富、 越充实! 当你真正将

    这些知识融会贯通， 变为自己头脑里的东西时， 只要

    一看目录， 你就能联想起一节书、 一章书， 甚至一本

    书的内容! 一本书不是变得很薄了吗？因此， 目录在

    课后阅读时， 可以起到粗线条的复习提纲的作用!

    在学习过程中遇到疑难时， 目录还能及时、 准确

    地帮助你! 解题中， 需要知道酒精的密度值， 但你拿

    不准是多少! 怎么办？不说话的老师就在你身边

    — — —看看初二物理课本的目录， “密度知识的应用”

    这节在课本第 页， 将书翻到这页问题就解决了!!复习中， 你对牛顿运动定律的适用范围感到有些模

    糊， 怎么办？翻开高一课本的目录看看， 刚好有 “牛

    顿运动定律的适用范围” 这一节， 于是你只要翻开

    课本的第!! 页就行了

    对于每章书， 要重视章首语的阅读 章首语指的

    是每一章开头提出的问题， 或者是比较概括的一段

    文字

    初中课本的章首语均是以提问的形式出现 如

    初二课本第一章 “测量的初步知识” 开头安排了三

    个问题： !为什么要测量？怎样正确使用刻度尺？

    怎样正确记录测量结果？第二章 “简单的运动”

    的开头也是安排三个问题： !怎样判定物体是运动

    的还是静止的？什么运动最简单？怎样表示运

    动的快慢？这些问题就是该章的学习目标 同学们

    在课前阅读时注意了对这些问题的阅读， 紧扣目标

    进行课堂学习， 针对性强， 可以收到良好的学习效

    果

    高中课本的章首语不像初中课本那样仅仅提出

    几个简单的问题， 而是从各章内容出发作了不同的

    说明

    如高一课本第一章 “力” 没有章首语， 但在这章

    前有一段文字， 这段文字对高中力学要学习的主要

    内容和解决的中心课题作了说明， 提出了 “力学知

    识是物理的基础” ， 要求同学们学好力学， 打好基

    础 第二章 “直线运动” 的章首语讲述了机械运动这

    个概念， 告诉同学们这一章从最简单、 最基本的直线

    运动开始进行研究 第三章 “牛顿运动定律” 的章首

    语写得又不一样， 它强调指出本章学习的牛顿运动

    定律是动力学的基础， 在生产和科学研究中有重要!地位! 第四章 “物体的平衡” 的章首语则提出的是这

    一章要解决的两个主要问题： 什么是物体的平衡状

    态？物体在什么条件下才能处于平衡状态？……尽

    管各章章首语表现形式不同， 但有一点是共同的， 那

    就是都提示了本章学习的主要知识及其地位， 为同

    学们的学习导航! 因此， 在课前对章首语不可不读，不可不认真读!

    二、 初中课本的阅读

    除了前面在课后阅读、 课前阅读中提到的问题

    外， 在阅读初中课本时还要注意阅读下面提到的几

    部分!

    阅读每节中加了花边的小标题! 初中课本每节

    都有几个加了花边的小标题， 如初二第二章第一节

    “机械运动” 有三个加了花边的小标题： 什么是机械

    运动； 运动和静止的相对性； 匀速直线运动! 第二节

    “速度和平均速度” 有四个加了花边的小标题： 速

    度； 速度的计算； 速度的单位； 平均速度! 这些小标题

    点明了各节的中心内容! 同学们在阅读课文时， 首先

    要阅读小标题， 抓住了小标题， 就抓住了这一节的中

    心内容!

    阅读 “想想议议” ! 课本中的很多节后都有加了

    花边的 “想想议议” 标题!“想想议议” 标题下的内容

    主要分为两类： 一类是结合该节学习内容提出问题，让同学们开动脑筋， 深入思考； 另一类除了提出思考

    题外， 还要求同学们开展讨论!

    例如初二课本第二章第 节后的 “想想议议”

    提的问题是： 为什么地球上的人觉得地球同步通信!卫星在空中静止不动？卫星绕地球一周大约需要多

    长时间？这里提出的问题紧紧联系着该节所讲的机

    械运动、 运动和静止的相对性等知识， 又联系着现代

    科学! 提出的问题课文中找不到现成答案， 同学们需

    要 “想想” — — —深入思考， 才能加以解决!

    又如课本第七章第 节后的 “想想议议” ， 提出

    的问题是： 蜡块不沉入水中， 也能用天平和量筒测出

    蜡块的密度吗？想想看， 应该怎么办？回答这个问

    题， 首先要想清楚一般物体的密度怎么测， 然后再思

    考不沉入水中的蜡块的密度怎么测! 这里的关键不

    是蜡块质量的测量， 而是它的体积的测量! 不沉入水

    中的蜡块的体积怎么测？可能有多种办法， 你得开

    动脑筋 “想想” ， 还应该和同学 “议议” — — —进行同学

    之间的交流、 讨论! 议得对不对， 可以动手做实验验

    证一下! 阅读、 思考、 实验、 讨论， 这就是培养你的能

    力的过程， 也是你的物理学习水平提高的过程!

    同学们在阅读 “想想议议” 时， 一定要与积极思

    维、 积极交流相结合， 多动脑， 多动口， 多动手， 使自

    己成为物理学习的主人!

    阅读 “学到了什么” ! 课本每一章的最后都有

    “学到了什么” 这一部分， 它归纳了该章的主要内

    容， 供同学们复习、 小结这一章时使用!“学到了什

    么” 采取了多种小结方式， 有叙述， 有列表， 有填空，有提问， 而且逐渐加重同学们自我总结的分量， 引导

    同学们归纳每一章的主要内容， 使知识系统化， 也使

    同学们的学习能力不断提高!

    在课本第一册的 “学到了什么” 中， 以叙述、 列

    表、 填空的总结方式为主! 如第一章的 “学到了什

    么” 中， 总结了三点! 这三点既是这一章的重点， 也!回答了这一章开头所提的主要问题! 第六章、 第十三

    章 “学到了什么” 采取了列表总结的方式， 在表中归

    纳了本章所学的主要知识! 需要提醒同学们的是， 虽

    然课本通过叙述和列表的方式把现成的总结摆在了

    大家面前， 但这绝不意味着同学们读一遍 “学到了

    什么” 标题下的内容， 这一章的总结就算完成! 相

    反， 在阅读 “学到了什么” 的叙述和表格时， 一定要

    开动脑筋， 回忆本章学过的内容， 记不清的地方及时

    查看课本上的有关部分， 真正使课本的总结变成自

    己的总结!

    从课本第五章开始， “学到了什么” 出现了需要

    同学们进行填空的总结! 也就是说， 从第五章开始，课本不再把各章的总结包下来， 而是给同学们留下

    了一席用武之地! 到了第十章， 同学们可以看到，“学到了什么” 中大部分是要由同学们自己完成的

    填空题， 提高了对同学们自己进行总结的要求! 而第

    十四章的 “学到了什么” 中则全部是填空!

    在初中课本第二册的 “学到了什么” 中， 对同学

    们自己进行总结的要求进一步提高! 如第二、 三、 四

    章的 “学到了什么” 中提出了若干问题， 完全由同学

    们回答! 同学们在阅读了这些问题后， 通过回忆、 看

    书、 思考， 解答了这些问题， 也就等于对该章的主要

    内容进行了复习和总结!

    课本第二册第七章、 第八章的 “学到了什么” 中

    分别给出了有关的方框图! 如第八章 “学到了什么”

    中的方框图以欧姆定律为核心， 画出了各有关知识

    间的联系， 构建了这一章的知识结构， 但每一方框所

    含的具体内容则需要同学们自己归纳!

    第二册第三章的 “学到了什么” 中有这样一段!话： “在这一章里， 我们学习了电压、 电压表及其使

    用方法， 以及串联电路和并联电路中的电压关系! 请

    你分别总结出这几部分知识的要点! ” 这一段话提

    示了这一章学习的主要内容， 但是总结得你自己完

    成!

    因此， 同学们在从初二到初三的学习过程中， 要

    根据课本中 “学到了什么” 的要求， 认真阅读， 积极

    思考， 逐步提高自己的归纳总结能力!

    除了注意以上提到的几部分的阅读外， 还有一

    点不要忽视了， 那就是插图的阅读!

    初中课本中有大量的插图， 有的插图可以说是

    生动有趣! 阅读课文时， 不要忘了阅读插图!

    课本插图大致可以分为以下几类!

    第一类插图是为提出思考题安排的， 图中画出

    了有关的情境或实验装置! 如课本第一册引言中图

    针对插图提出 “苹果为什么下落？ ” “声音是什

    么？ ” 在图 % 至图 中， 介绍了实验装置， 同时

    提出了思考题! 同学们一看图 % 就知道如何用手

    指弹击硬纸片， 而一看图 就知道如何用冷水浇

    烧瓶!

    第二类插图是作一般知识介绍用的， 借以扩大

    同学们的视野! 如第一册引言中的图 ( “% 世纪

    一个月球新居民区— — —科学家的设想” ， 第二章中

    的图% “第一次世界大战期间的作战飞机” 等等!

    第三类插图是显示结构或说明原理的! 如第一

    册第六章图( %%、 图( %’ 分别说明 “幻灯机的原

    理” 、 “投影器的原理” ， 第十章图 % 显示 “乳牛

    自动喂水器” 的结构， 第十一章图 显示的是

    金属气压计的外形和结构!!第四类插图是指导实验方法的! 如第一册第一

    章图 、 图 %， 介绍正确使用刻度尺的方法! 第

    四章图 、 图 ， 介绍的是正确使用温度计的

    方法!

    还有一类插图是为说明课文， 或补充课文中未

    写明的内容而出现的! 如第一册第一章第二节课文

    中写了 “把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈” ， 究竟

    怎么绕？看了图 ( 就明白了! 第一册第四章提到

    了 “喷灌” ， 提到了酷暑时狗靠伸长舌头散热， 与之

    对应， 图 及图 ) 就是喷灌和狗伸舌头的

    照片! 请同学们再看看第一册第八章图 ( % 和图 (

    (， 课文并未谈及小孩与运动员拉弹簧的事， 但是

    看了这两幅夸张的拉弹簧的插图， 你对课文中 “力

    的大小不同， 产生的效果也不同” 这句话一定会理

    解得更形象， 更深刻! 第一册第十二章图) 中的

    甲、 乙、 丙、 丁四幅图涉及的是物体浮沉的四种情况，而且是需要同学们自己完成的填空题! 这些填空题

    的答案课文并未给出， 但阅读了图 ) ， 做了填空

    题， 物体的浮沉条件也就可以总结出来了!

    由于插图是根据学习内容的进展而安排的， 所

    以同学们一定要把插图的阅读与课文的阅读结合起

    来! 阅读课文时， 借助插图使自己对课文描述的物理

    事实认识得更形象； 阅读插图时， 联系课文使自己对

    插图的寓意理解得更深刻!

    + + 三、 高中课本的阅读

    阅读高中物理课本时， 除了前面提到的 “咬文

    嚼字” 等要求外， 应把重点放在领会课本的思路上!! 课本中物理概念的建立， 物理规律的导出， 都有一定

    的思路! 先说什么， 次说什么， 再说什么， 都不会是随

    意的! 课本中有的内容是按时间先后顺序介绍， 有的

    内容是按空间位置的顺序讲解， 有的内容又是先分

    别叙述构成事物的各个部分或各个方面， 然后再加

    以归纳综合， 等等! 在阅读课本的过程中注意领会思

    路， 不仅能加深同学们对有关物理内容的理解， 而且

    能使同学们逐渐掌握科学的思维方法和研究方法!

    例如高中课本第一册第二章关于引入加速度概

    念的思路是这样的： 先指出火车进站时与炮弹在炮

    筒里运动时速度改变的快慢是不同的； 然后具体计

    算投出铅球时铅球每秒速度的增加量与射击时炮弹

    在炮筒中每秒速度的增加量； 经过比较得出炮弹速

    度改变比铅球速度改变快得多的结论! 最后， 很自然

    地， 为了描述速度改变的快慢， 引入加速度的概念!

    阅读第三章牛顿第二定律这一节， 同学们可以

    看到它是通过实验总结规律! 实验研究采取的是控

    制变量法： 先使两小车质量相等， 通过实验得到对质

    量相等的物体， 物体加速度跟作用在物体上的力成

    正比的关系； 然后使两小车所受拉力相同， 通过实验

    得到在相同力作用下， 物体加速度跟物体的质量成

    反比的关系! 综合以上实验结论， 归纳出牛顿第二定

    律!

    课本讲述牛顿第三定律的思路突出了物理规律

    建立在综合概括和实验的基础上这一特点! 先列举

    大量实例： 用力拉弹簧； 坐在椅子上用力推桌子； 在

    一只船上用力推另一只船； 水面上放有小磁铁与放

    有小铁条的两个软木塞相向运动； 地面上物体与地

    球间的吸引! 由对实例的分析， 得出两个物体之间的! !作用总是相互的结论! 然后通过两个弹簧秤的相互

    作用的实验研究， 得到作用力和反作用力大小相等，方向相反的结论! 综合以上两个结论， 牛顿第三定律

    也就十分自然地得出!

    阅读时注意领会课本思路， 有利于理清自己的

    思路， 有利于提高阅读能力， 有利于学习科学的思维

    方法!

    在阅读高中物理课本时， 还有以下几部分需要

    注意阅读!

    注意阅读加框的文字! 课本中加框的文字有的

    是扩展知识用的， 如高一课本 页的加框文字介绍

    了利用图象的优越性， 第 页的加框文字讲述了变

    化率的概念! 课本中更多的加框文字着重介绍解题

    方法、 步骤! 如第% 页讲了用代数知识解物理题的

    步骤， 第’ 页提出了解动力学问题的一般步骤， 第

    页除提出解物体平衡问题的一般步骤外， 还强调

    了分析物体受力情况对解力学题的重要性等! 同学

    们在阅读课本上的加框文字时， 对涉及解题方法、 步

    骤的内容， 特别要认真思考!

    课本中的 “思考与讨论” 是另一类加框文字!

    “思考与讨论” 对课文讲述的内容加以深化， 并提出

    相应的问题供同学们研究、 讨论! 如高一课本第

    页的 “思考与讨论” 对两力夹角的变化对合力大小

    的影响提出了系列问题! 第 + 页的 “思考与讨论”

    对如何用匀变速直线运动的公式解题提出了思考

    题! 第 页的 “思考与讨论” 则把支持力、 压力是否

    总等于物体所受重力的问题摆在了同学面前， 等等!

    同学们在阅读 “思考与讨论” 时一定要对所提出的

    问题开动脑筋， 积极思考! 对模糊不清的问题， 同学! 之间一定要展开讨论!

    注意阅读 “旁批” ! 课本中的 “旁批” 有的是作补

    充说明或扩展知识用的， 如高一课本第 页关于物

    体和质点的说明， 第% 页关于向心力公式推广到变

    速圆周运动中的说明， 第 页关于牛顿 “月—地”

    检验的介绍等； 有的 “旁批” 点明研究方法， 如第

    页指明等效代替法， 第 页指明理想实验法； 有的

    “旁批” 结合课文提出思考题， 如第 页提出频率

    的物理含义是什么？第 页提出如何根据地球表

    面的重力加速度求地球的质量？第 ( 页的 “旁

    批” 则建议同学们访问一个网站， 查看动量守恒定

    律适用范围更广的一个例子! 由于 “旁批” 内容与课

    文内容紧密相关， 因此同学们在阅读课本时一定要

    注意阅读 “旁批” !

    除此之外， 课本中的 “阅读材料” 以及彩色、 黑

    白插图在阅读时也应给予注意!! ! ! 四、 养成良好的阅读习惯! ! ! 不动笔墨不看书

    徐特立同志说， 不动笔墨不看书 同学们在阅读

    课本时要记住拿笔在手， 不仅要拿笔在手， 而且要动

    笔写字、 做记号 在课前阅读时， 要对自己读不懂的

    文字、 图表， 对自己认为重要的内容做上自己明白的

    各种记号， 这样听课时的重点就突出了， 听课效率自

    然会大大提高 在课后阅读时， 要及时对学过的内容

    进行归纳小结， 用自己的话写出学习体会， 记下注意

    事项 阅读时动脑又动笔， 复习效果将会大不一样! ! 坚持经常阅读

    阅读课本不能是三天打鱼， 两天晒网， 不能是想

    起来就翻翻书， 作业多了， 活动多了， 就置之脑后 阅

    读课本贵在一个 “恒” 字， 要持之以恒， 坚持经常阅

    读 除了单元复习、 期末复习阶段阅读课本需要较多

    时间外， 平时在新课进行阶段的课前阅读与课后阅

    读其实均不需要花费很多时间， 有的几分钟即可 虽

    然平时阅读花费的时间不多， 但坚持下去却可以使

    你受益长久

    第一， 坚持经常阅读有助于增强记忆 人的记忆

    可以分为瞬时记忆、 短时记忆和长时记忆三种 短时

    记忆保持时间比瞬时记忆长， 一般是 至% 秒或一

    分钟左右 长时记忆保持时间在一分钟以上， 以至多

    年 知识的巩固， 主要是通过长时记忆系统来实现

    的 而长时记忆是通过对瞬时记忆及短时记忆材料! 的注意及加工复述而来的! 知识的巩固起源于瞬时

    记忆， 再经过短时记忆而达到长时记忆! 同学们在课

    堂上听课， 老师的语言只能在你的头脑里形成瞬时

    记忆或短时记忆， 而不易获得长时记忆! 这样， 课堂

    上听懂的内容， 课后很快就会遗忘! 通过经常阅读课

    本， 特别是对重点内容的反复阅读、 思考， 就会在大

    脑皮层上留下较深的痕迹， 对知识的瞬时记忆、 短时

    记忆就会转化为长时记忆， 为进一步学习奠定基础!

    第二， 坚持经常阅读有助于提高自学能力! 阅读

    能力是自学能力中的核心部分， 不会阅读的人， 如何

    去自学？通过经常阅读、 思考， 通过对各学科阅读特

    点的比较， 你可以逐步总结出适合自己的阅读方法，你的阅读能力会不断提高! 你的阅读能力的提高， 也

    意味着你的自学能力的提高! 在科技飞速发展的今

    天， 在社会对人们不断提出新的要求的今天， 学校学

    习不可能解决你将来遇到各种竞争和挑战所提出的

    问题， 你必须通过自学来面对竞争、 迎接挑战! 坚持

    经常阅读， 有助于提高自学能力， 将为你以后的发展

    作好准备!

    因此， 养成良好的阅读习惯， 不仅是学好物理的

    需要， 而且也是为终身学习打下基础!! 第二章! 学习物理概念

    重在理解! ! 一、 物理概念是构建物理学大厦

    的砖瓦! ! ! 什么是物理概念

    学习物理， 首先要学习许多物理概念 那么， 什

    么是物理概念呢？这里先以力这个物理概念为例加

    以说明

    同学们在学习力这个概念时， 老师在课堂上会

    举出许多实例： 人拉车； 推土机推土； 拖拉机拉犁； 手

    提水桶； 手压弹簧； 机车牵引列车； 磁铁吸引铁钉等

    等 这些实例所反映的物理现象尽管表现形式千差

    万别， 各种各样， 但有一个共同点： 每一种现象中至

    少涉及两个物体， 其中一个物体对另一个物体施加

    作用 如果把人、 推土机、 拖拉机、 手、 机车、 磁铁等概

    括为施力物体， 把车、 土、 犁、 水桶、 弹簧、 列车、 铁钉

    等概括为受力物体， 把拉、 推、 提、 压、 牵引、 吸引等概

    括为作用， 那么， 上述现象中存在的力的最本质的属

    性可以概括为： 力是物体对物体的作用 另外， 对上

    述现象的进一步分析可以知道： 人给车向前作用的

    同时， 车也给人向后的作用； 推土机给土向前作用的! 同时， 土也给推土机向后的作用； 手给水桶向上作用

    的同时， 水桶也给手向下的作用； 磁铁给铁钉作用的

    同时， 铁钉也给磁铁作用等等! 这就说明， 物体间的

    作用是相互的! 对大量的这样的现象进行分析、 归

    纳， 就逐渐形成了 “力” 的概念— — —力是物体间的相

    互作用!

    可见， 物理概念是反映物理现象和物理过程本

    质属性的思维形式! 在上述力的概念中所讲的相互

    作用的物体是什么样子， 是长的还是方的， 是铁质的

    还是铜质的， 是很大的物体还是很小的物体， 是红色

    的还是白色的， 是相互接触的还是没有接触的， 等

    等， 都不是力的本质属性， 自然也就不包含在 “力”

    的概念之中!

    再如匀速直线运动这个概念! 各种各样的物体

    都可以作直线运动， 有的物体的运动是越来越快， 有

    的物体的运动是越来越慢， 还有的物体的运动快慢

    不变! 如何说明物体运动快慢不变呢？可以在物体

    运动过程中任意选取几段相等的时间看一看物体的

    位移是否相等 (或任意选取几段相等的位移看一看

    物体运动的时间是否相等) ! 这里， 匀速直线运动这

    个概念的本质属性就是作直线运动的物体在相等的

    时间里位移相等! 至于作匀速直线运动的物体是什

    么样的， 相等的时间是取 分还是取 秒、 取 %

    秒以及取几段相等的时间， 等等， 都不是匀速直线运

    动的本质属性， 因此， 也就不会反映在匀速直线运动

    这个概念的定义中!

    ! 物理概念的分类

    物理概念大体上可分为两类：! 一类是基本上定性反映物理现象和过程本质属

    性的概念， 如熔化、 蒸发、 升华、 光的反射、 光的折射、惯性、 平衡状态、 匀速直线运动、 自由落体运动、 交流

    电等等! 所谓 “基本上定性” ， 是有些概念表面上看

    来是不定量的， 但实质上它们也间接地具有定量的

    含义! 如平衡状态， 一个物体在共点力作用下， 保持

    静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态! 处于平衡

    状态的物体必须满足平衡条件： 合力为零 (!合 )

    这就是说， 物体处于平衡状态有定量的要求 又如匀

    速直线运动， 是速度不变的运动， 即要求速度 恒

    量 在这里， 匀速直线运动与定量要求挂上了钩

    另一类物理概念是明显定量反映物理现象和过

    程本质属性的， 如力、 质量、 速度、 加速度、 功、 功率、动能、 重力势能、 场强、 电流等等 我们常常也将这类

    物理概念称为物理量 (可以量化的物理概念)

    物理量具有以下特点：

    第一， 物理量能定量地表示物理现象和过程的

    本质属性

    第二， 物理量可以测量

    第三， 物理量可以用符号或函数式表示

    第四， 物理量都有单位

    例如， 力这个物理量 (前面已经提到了这个概

    念) ， 可以用 牛或

    牛或其他数值及单位定量地

    表示物体与物体间相互作用的大小； 力可以用测力

    计测量； 力一般用符号 ! 表示； 在国际单位制中， 力

    的单位是牛 (%) !

    又如速度这个物理量， 它可以用 米秒、 (

    米秒或其他数值及单位定量地表示物体运动的快

    慢； 速度可以通过用刻度尺测位移大小、 用记时器测! 时间最后测定； 速度一般用符号 ! 表示， 在匀速直线

    运动中速度的计算公式是 !

    ； 在国际单位制中，速度的单位是米!秒 (! )

    中学阶段所学习的物理量， 又常常把它们分为

    标量和矢量

    在物理学中， 既有大小， 又有方向， 其运算遵守

    平行四边形定则的物理量叫做矢量 如力、 速度、 加

    速度、 动量、 冲量、 电场强度、 磁感应强度等都是矢

    量 只有大小， 没有方向的物理量， 在物理学中叫做

    标量 如长度、 质量、 时间、 温度、 功、 动能、 势能等都

    是标量

    矢量运算遵守平行四边形定则， 但如果是同一

    直线上的矢量运算， 则在规定正方向的前提下， 所有

    矢量都可以用正数或负数表示， 这样， 矢量运算就转

    化为了代数量运算

    由于矢量既有大小， 又有方向， 因此在题给矢量

    方向不明确的情况下， 需要对问题加以全面分析

    [例] % 一物体做变速直线运动， 某时刻速度的

    大小为 ! ， 后速度的大小变为(! 在这

    内该物体的 (% % )) 位移的大小可能小于

    + 位移的大小可能大于’(

    , 加速度的大小可能小于!

    -

    . 加速度的大小可能大于’(!

    -

    [分析与解] % 本题给出了初、 末速度的大小，但隐去了初、 末速度方向的关系， 因此在解答时， 必

    须对初、 末速度同向与反向两种情况加以考查 设初

    速度 !( 的方向为正方向， 则由运动学的有关公式容! 易得出：!

    与 !! 同向时， !! % !

    ·

    %!

    %

    !

    ( !!

    %! (

    %

    )

    + ,)

    !

    与 !! 反向时， !! % !

    ( ( %!)

    %

    ( -

    !

    ( !!

    ( %! (

    %

    )

    + ( %)

    可见， 本题正确选项是 .、 0

    1 1 ! 学习物理必须学好物理概念

    学习物理必须学好物理概念， 这是因为：

    第一， 物理概念是构建物理学大厦的砖瓦0

    每一门独立的学科都是建立在一系列概念的基

    础上的0 没有相互关联的概念体系， 也就不可能有区

    别于其他学科的一门独立的学科0 例如， 力、 重力、 弹

    力、 摩擦力、 压力、 浮力、 二力平衡、 力的合成概念； 机

    械运动、 匀速直线运动、 变速运动、 速度、 平均速度的

    概念； 质量、 密度的概念； 功、 功率、 机械效率的概念；

    杠杆、 滑轮、 斜面的概念， 等等， 构建了初中力学0 无

    法想象， 没有了这些作为砖瓦的力学概念， 初中力学

    怎么能够存在0

    同样的道理， 如果没有了时间、 时刻、 位移、 路程

    概念， 如果没有了匀速直线运动、 匀变速直线运动概

    念， 如果没有了瞬时速度、 加速度等概念， 还有高中

    物理中的运动学吗？! 另外， 物理规律是物理学大厦的骨架， 而物理规

    律是建立在概念之上的， 它反映着物理概念之间的

    相互依存、 相互制约的内在联系! 没有物理概念， 也

    就没有物理规律， 物理学大厦也就不复存在!

    第二， 物理概念是进行物理思维活动的 “细

    胞” !

    没有物理概念， 无法揭示物理学科的客观规律，也就不可能去思考、 说明、 解决实际问题! 例如， 如果

    没有电路、 导体、 电流、 电压、 电阻这一系列概念， 你

    如何进行思维， 又如何能归纳出欧姆定律呢？例如，如果没有温度、 吸热、 蒸发等物理概念， 对 “在胳膊

    上擦一些酒精， 随着酒精的蒸发， 会感到擦酒精处

    凉” 这样的实际问题， 你如何进行思维， 又如何解释

    呢？又例如， 如果没有力、 时间、 质量、 速度、 冲量、 动

    量这些概念， 没有在这些概念基础上建立的动量定

    理， 对 “从同一高度自由下落的玻璃杯， 掉在水泥地

    上易碎， 掉在软泥地上不易碎” 这样的问题， 你能进

    行思维活动， 你能说得清楚吗？

    总之，物理概念是物理学大厦的“砖瓦” 、“细胞” ，是基础的基础，是学好物理最关键、 最根

    本的东西， 同学们必须给予高度重视!! ! ! 二、 学习物理概念要在理解上

    下功夫! ! ! 学习物理概念的基本要求

    学习物理概念首先要明白对学习物理概念的基

    本要求 那么， 学习物理概念有哪些基本要求呢？一

    般来说， 应注意如下五点：

    第一， 要明确概念的物理意义

    明确物理概念的物理意义， 就是要知道概念包

    含的内容是什么？它反映了物理现象的哪些本质属

    性？

    例如密度这个概念， 在明确它的物理意义时就

    要求知道单位体积某种物质的质量叫做这种物质的

    密度 同时要知道不同种类的物质的密度一般是不

    同的这一物质特性

    例如加速度这个概念， 就要求同学们知道加速

    度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比

    值 知道加速度是表示速度改变快慢的物理量

    对于静电平衡这个概念， 在明确它的物理意义

    时就要求知道： 导体内的自由电荷停止定向移动； 导

    体内部的场强处处为零； 导体是个等势体， 导体表面

    是个等势面； 电场线垂直于导体表面而不穿过导体

    内部； 导体所带净电荷只分布在外表面上等 静电平

    衡反映了处在电场中的导体的特性

    第二， 要掌握物理概念的定义， 对于物理量还要

    掌握其定义式

    例如对密度这个概念， 不仅要知道单位体积某! !种物质的质量叫做这种物质的密度， 而且应掌握它

    的定义式 ! !

    对定义式应该知道各符号表示的

    意义及其单位， 能对定义式进行恒等变换 特别需要

    提醒同学们的是， 不要从纯数学角度来看待定义式

    前面提到的加速度这个概念， 它的定义是速度

    的改变跟发生这一改变所用时间的比值 其定义式

    很容易写出来就是 % !

    ( !

    用比值定义物理量是物理学中经常采用的方

    法 例如电阻、 速度、 电场强度、 电势、 电容等物理量

    都是用比值来定义的 由于用比值定义物理量非常

    明确地给出了新物理量与已有物理量之间的数学关

    系， 因此同学们只要掌握了物理量的定义， 其定义式

    就不难得出

    第三， 对于物理量， 要掌握其单位及换算

    物理量的单位符号一般用小写正体， 只有来源

    于人名的单位符号， 其首位字母才要求大写 例如秒

    、 帕斯卡 、 伏特 (%) 等， 就不要写成秒 、帕斯卡 (’) 、 伏特 ( 等)

    第四， 要掌握用什么仪器， 或者怎样通过实验测

    量该物理量)

    例如密度这个物理量的测量， 在学习时就要求

    能根据其定义式， 分别用天平和量筒测定物体的质

    量和体积， 从而最后确定物质的密度)

    第五， 要掌握物理概念的使用条件或者说适用

    范围)

    例如， 蒸发这个概念适用于发生在液体表面的

    汽化现象； 浮力这个概念的使用条件就是物体浸入! 液体或气体之中， 它不能用于放在固体里的物体； 静

    电平衡这个概念的适用范围包括： 导体处于导体以

    外的电场中； 导体处于导体本身所带电荷的电场中；

    实心导体； 空腔导体等!

    只有对上述学习物理概念的基本要求明确了，同学们在学习过程中才能有的放矢!

    ! 学习物理概念重在理解

    物理概念学得好不好， 主要看你对概念理解了

    没有! 怎样才叫理解了呢？一般来说， 就看你达到了

    上述的五条要求没有， 不是只背得一些条文， 而是真

    正懂了， 把课本上写的转化成了自己的东西， 并能用

    它去解释物理现象， 说明物理问题! 为了做到理解物

    理概念， 同学们在学习过程中需要在以下几方面下

    气力!

    ) 弄清概念的来龙去脉

    弄清概念的来龙去脉就是指弄清楚物理概念是

    怎样从生产、 生活以及自然现象和物理实验中抽象

    概括出来的， 为什么在物理学中要引入这个概念， 它

    又是如何定义的等!

    例如， 有了压力的概念， 为什么还要引入压强的

    概念呢？通过演示实验和实例分析， 同学们可以看

    到： 在相同的压力作用下， 受力面积大小不同会产生

    不同的效果； 有相同的受力面积， 在不同的压力作用

    下也会产生不同的效果! 可见， 压力的作用效果与压

    力的大小和受力面积的大小都有关系! 这样， 为了比

    较压力的作用效果， 引入了压强的概念! 压强的定义

    是： 物体单位面积上受到的压力叫做压强! 定义式是! !

    % 一定时， 越小， ! 越大； 一定时， 越大， !

    越大% 懂得了压强概念的来龙去脉， 你就容易明白为

    什么针尖要细， 为什么书包带要宽这一类问题的道

    理%

    又如交流电的有效值这个概念， 它是根据电流

    通过导体能使导体发热的物理现象引入的， 它反映

    了直流电和交流电具有相同热效应这个本质属性%

    它的定义是： 让交流和直流通过同样阻值的电阻， 如

    果它们在同一时间内产生的热量相等， 就把这一直

    流电的数值叫做交流电的有效值% 正弦交流电的有

    效值和最大值之间的关系是：

    !!

    % 如果不能将交

    流电有效值的来龙去脉弄清楚， 就容易在解决实际

    问题时出现偏差%

    图

    [例] 如图

    所示， 表示一交流电

    压随时间变化的图

    象， 则此交流电的有

    效值为 ( )

    %! + ,- ! . (

    (

    [分析与解] 在解答这道题时， 如果没有弄清

    交流电有效值这个概念的来龙去脉， 则可能套用平

    均值公式得出 0

    1- 2,

    0； 或者照搬公! 式 ! !! !

    得出 ! ! %!! ! ( !! ) !)； 或者以为

    这个交流电有效值就是市电有效值 ! !++), 正确

    的做法是根据交流电有效值的定义得出!!

    % +

    %

    (

    !!

    % + (

    !!

    % + (

    ， 即 !

    ! !!+ !),本题答案： -,可见， 弄清概念的来龙去脉， 有利于同学们正确

    理解概念,!) 对物理概念的定义要字斟句酌

    一般物理概念的定义都不长， 读上几遍， 同学们

    就能够记住, 但是， 能背诵物理概念的定义并不等于

    理解了概念, 真正把定义理解清楚， 就得像前面所说

    的那样， 对物理概念的定义要咬文字嚼字， 字斟句

    酌,例如沸腾这个概念, 课本上给出的定义是： 沸腾

    是在一定温度下在液体内部和表面同时发生的剧烈

    的汽化现象, 如何理解呢？你就应该字字斟酌： 这个

    定义的主要成分是— — —沸腾是汽化现象, 沸腾在什

    么条件下发生呢？要求 “一定温度” , 液体沸腾时的

    一定温度就是沸点, 沸腾发生在什么地方呢？ “在

    液体内部和表面” ， 且是 “同时发生” ,“剧烈” 二字是

    什么意思？例如在水沸腾时， 可以看到大量的气泡

    形成， 可以看到气泡上升， 变大， 到水面破裂开来， 气

    泡中的水蒸气散发到空气中， 整个水面翻腾, 这就是

    “剧烈” 的含义, 联想到蒸发， 蒸发有这些特点吗？

    蒸发需要 “一定温度” 吗？蒸发是在液体表面和内! 部同时发生的吗？蒸发 “剧烈” 吗？你看见过水在

    蒸发时气泡的翻腾吗？这样咬文嚼字地分析之后，你对沸腾概念的理解一定会加深!

    图

    又例如简谐运动这个

    概念! 课本上说： 物体在跟

    偏离平衡位置的位移大小

    成正比， 并且总指向平衡位

    置的回复力的作用下的振

    动， 叫做简谐运动! 怎样理

    解这个定义呢？经过咬文嚼字， 你可以这样分析： 简

    谐运动是振动中的一种! 在这种振动中， 振动物体所

    受的回复力应满足特殊要求! 回复力的方向 “总指

    向平衡位置” ! 如图 中， 无论振子运动到平衡位置! 的左方还是右方， 振子所受回复力总是指向 ! 回

    复力的大小跟位移大小成正比 这里指的是什么位

    移？位移是从物体初位置指向末位置的有向线段

    在图 中， 如果振子由 点运动到 点， 那么， 简谐

    运动定义中所指的位移是否就是由 到 的有向

    线段呢？这显然是错误的， 因为定义中说的位移是

    “偏离平衡位置的位移” 也就是说， 无论振子在

    点还是在 点， 无论振子运动到平衡位置 ! 的左方

    还是右方， 定义中所说的位移的初位置都是平衡位

    置 ! 这样一番字斟句酌， 你对简谐运动这个概念的

    认识不是清楚了吗？

    ) 把物理概念与日常用语区别开来

    同学们在学习物理之前和学习物理的过程中，会接触各种各样的物理现象 对这些物理现象的认

    识和日常的一些说法， 有一些是科学的， 也有一些是

    不科学的 对不符合物理科学要求的一些观念、 一些! 说法， 同学们在学习物理概念的过程中， 要加以区

    别， 加以纠正， 使自己头脑里形成正确的物理概念!

    例如， “有力作用在物体上， 物体才会运动， 所

    以力是物体运动的原因” ， “铁肯定比棉花重” ， “温

    度高的物体所含的热量多” 等不正确的观念， 就应

    该用同学们学过的有关力的概念， 重力、 质量、 密度

    的概念， 温度、 热量、 内能的概念加以重新认识!

    另外， 平常说 “我有力气” 中的 “力” 与 “力是物

    体对物体的作用” 的概念不是一码事! 平常说 “开

    灯” 的 “开” 与课本实验中 “将开关断开” 的 “开” ， 含

    义刚好相反! 平常说的 “做工” 、 “打工” 与物理中的

    “做功” 概念的含义也不相同! 平常说 “柳树在平静

    水面的倒影” 中的 “影” 与 “阳光下柳树在地面上的

    影子” 的 “影” 的含义相去甚远， 前一个 “影” 实质上

    涉及到物理中虚像的概念!

    还有， 要将物理概念与数学概念区别开来! 电场

    强度的定义式是

    %

    ， 如果从数学概念出发， 则可

    以认为电场中某点的电场强度与电荷所受的电场力

    成正比， 与电荷电量成反比! 这显然是错误的!电场

    强度是为了描述电场的力的性质引入的! 一旦电场

    建立起来， 只要电场不变， 电场中给定点的场强就确

    定下来了! 至于在这一点放了电荷没有， 放的电荷的

    电荷量是多少， 是放的正电荷还是负电荷， 受到多大

    的电场力等， 都不影响给定点的场强! 换句话说， 电

    场强度仅由电场本身的性质决定， 与某一点放的电

    荷和所受的电场力无关， 根本不存在 与 成正

    比、 与 % 成反比的问题!

    因此， 用学过的物理概念正确认识一些日常说! 法， 注意与数学概念相区别， 对正确理解物理概念是

    十分必要的!!) 注意区分容易混淆的物理概念

    物理学上有许多相近但又不同的概念， 在学习

    时要注意区分它们， 以免混淆! 为了使概念不混淆，除了明确它们的相互联系外， 重要的是要找出它们

    的不同之处!

    例如， 温度和热量就是容易混淆的两个概念! 日

    常生活中， 经常用温度高低表示热或冷， 给同学们造

    成了温度和热量差不多的错误印象! 有的同学就认

    为 “温度高的物体热量多” ! 那么， 温度与热量有没

    有联系呢？回答是肯定的! 物体温度升高时， 吸收热

    量； 物体温度降低时， 放出热量! 但更为重要的是， 要

    明确温度和热量这两个概念的区别! 首先， 这两个概

    念的定义不同： 温度表示物体的冷热程度， 它是物体

    分子平均动能的标志， 而热量表示在热传递过程中

    内能转移的多少! 其次， 它们使用的单位不同： 温度

    的单位是开尔文 或摄氏度 ， 热量的单位是

    焦 或卡 (%’) ( 第三， 温度与物体所处的冷热状态

    密切相关， 对应物体的某一状态就有一定的温度值，即任何物体都有自己的温度； 而热量这个概念与热

    传递过程联系在一起， 没有吸热过程或放热过程， 也

    就不存在热量的问题( 比如， 汽车刹车时， 由于轮胎

    与地面的摩擦， 其温度升高， 而热交换不存在， 也就

    是说传递的热量为零( 与此相反的例子是： 一块 )

    的冰， 吸收热量后变成了)的水， 在这一物理过程

    中， 传递的热量不为零， 而温度并未发生改变( 可见，温度与热量这两个概念没有必然的联系( 前面提到

    的物体温度升高时， 吸收热量； 物体温度降低时， 放! 出热量， 是在热传递的条件下， 温度与热量这两个概

    念才有了联系! 明确了温度与热量是两个完全不同

    的概念， 我们有的同学大概就不会再说 “温度高的

    物体热量多” 这样的话了!

    滑动摩擦力和静摩擦力也是容易混淆的两个概

    念! 滑动摩擦力和静摩擦力尽管都是摩擦力， 但两者

    有明显的区别! 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动 !!!!的方向相反； 静摩擦力方向总

    跟接触面相切， 并且跟物体相对运动趋势 !!!!!!的方向相

    反! 滑动摩擦力跟压力成正比， 即 ! !， 压力变化，滑动摩擦力大小一定发生变化； 但压力的变化， 对静

    摩擦力的大小没有影响! 静摩擦力只能由平衡条件、牛顿运动定律来确定， 而且它的数值可在零与最大

    值之间变化! 在解决摩擦力的问题时， 不注意滑动摩

    擦力与静摩擦力的区别就容易出错!

    [例] 一水平放置的长木板上静置一木块， 现

    将木板的一端缓慢抬起， 直到木板处于竖直位置! 在

    这一过程中， 木板对木块的摩擦力的变化情况是

    ( )

    由于木板与水平面的夹角不断增大， 摩擦力

    也不断增大

    % 由于木块对木板的压力不断减小， 摩擦力也

    不断减小

    摩擦力先增大， 后减小

    由于动摩擦因数未知， 故摩擦力的变化情况

    无法确定

    [分析与解] 解答本题时， 如果不注意在木板

    由水平转至竖直位置的过程中， 木块所受摩擦是由

    静摩擦力变为滑动摩擦力， 则很容易选错! 只要注意! 了静摩擦力与滑动摩擦力的区别， 摩擦力大小确定

    的不同特点， 并且明确在这一过程中， 木块先受到静

    摩擦力， 后受到滑动摩擦力， 就不难选出正确答案!

    本题答案： !

    电场中的电场强度和电势也是两个容易混淆的

    概念， 有的同学认为这两个概念好像有必然的依存

    关系， 认为 “电势为零， 电场强度一定为零” 、 “电场

    强度为零， 电势一定为零” 、 “电场强度相等的各点

    电势也相等” 、 “电势相等的各点电场强度也相等”

    这些说法都是正确的! 其实， 电场强度与电势是两个

    完全不同的概念! 它们的定义不同， 单位不同， 一个

    是矢量， 一个是标量， 一个是为描述电场有关力的性

    质而引入的概念， 一个是为描述电场有关能的性质

    而引入的概念! 明确了电场强度与电势是两个不同

    的概念， 再通过典型实例的分析， 就可以更清楚地看

    图

    到上述说法的错误!

    图

    如图 所示， 等量异种电荷

    的连线的中垂线是电势为零的

    等势线! 此等势线上各点电势为

    零， 但各点场强不为零!

    如图 所示， 等量同种电荷

    (图中是正电荷) 连线中点 ! 处的场强为零， 但 ! 点

    的电势不为零 (% %) 又如电场中处于静电平衡

    状态的导体， 其内部场强处处为零， 而导体是个等势

    体， 其电势不一定为零

    另外， 在匀强电场中各点电

    场强度相同， 但沿着电场线方向

    电势逐渐降低， 即各点电势并不! 相同! 在点电荷的电场中， 以点电荷为球心的球面上

    各点电势相等， 而球面上各点的场强大小尽管相同，但方向不同， 即球面上各点电场强度并不相等!

    由以上实例就可以清楚地看出电场强度与电势

    这两个概念的确不能想当然地扯在一起!

    再例如交流电的有效值与平均值也是两个容易

    混淆的概念! 交流电的有效值与平均值都是根据电

    流发生变化的现象而引入的， 但它们有本质的区别!

    有效值从电流热效应入手， 说明的是与直流电等效

    的关系； 平均值则是从数学角度入手， 强调的是对时

    间的平均效果， 即自由电荷作定向移动快慢的平均

    效果! 如果不弄清这两个概念的区别， 就不能准确地

    运用它们解决问题!

    图 !

    [例] 在图 ! 中， 边长为

    的正方形线框的电阻为 ， 在磁

    感应强度为 % 的匀强磁场中， 线

    框以为轴匀速转动， 角速度

    是 !， 则从图示位置转过 (的

    过程中， 线框产生的热量及流过

    导体 横 截 面 的 电 量 分 别 是

    ( )

    %

    !%

    %!

    %

    !%

    (

    %

    )%

    %

    (!

    (

    %!

    %

    %

    (!

    (

    %

    ! [分析与解] ! 在解答此题时， 如果没有弄清交

    流电有效值和平均值的区别， 则可能有的同学统统

    用有效值思考而错选了 !， 也可能有的同学统统用

    平均值思考而错选了 交流电的有效值是根据电

    流的热效应定义的， 所以计算热量应该用有效值

    % (’!(! %)

    ·%·

    !

    (%!

    %%) 电流的定义

    式是

    ， 故求流过导体横截面的电量时应该用

    平均值， ·

    +

    %

    ·%

    ·

    (

    %)

    本题答案： )

    ) 在应用中加深对物理概念的理解

    要想深化对概念的理解， 使课本中的物理概念

    真正变为自己的东西， 必须重视对物理概念的应用，即必须重视应用概念去解决具体问题)

    例如电功率概念) 当你学过电功率概念后， 你对

    额定功率、 实际功率的意义就有了初步认识) 若要深

    入理解额定功率、 实际功率的概念， 你就得解一些习

    题， 或者研究一下实际问题) 比如， 你可以统计一下

    自己家里的用电器的名称、 数量、 额定功率和平均每

    天使用的时间， 大致计算出你家每月消耗的电能数，你还可以把这个电能数与电能表记录的数据加以比

    较) 另外， 如果你家里的用电器同时使用， 导线中的

    电流多大？是否超过电能表的额定电流？如果你家

    新添了一个瓦的电饭锅， 能接入电路中与其他

    用电器同时使用吗？通过以上的具体考察， 相信你

    对电功率概念的理解一定会加深)

    再如位移概念) 位移是表示质点位置变动的物! !理量， 它是由质点初位置指向末位置的有向线段! 位

    移概念有两个明显特点， 一个是它与质点运动的具

    体路径无关， 另一个是它是矢量! 对位移特点的理

    解， 在有关习题的解答中可以得到深化!

    [例] 在光滑的水平面上有一静止的物体， 现

    以水平恒力甲推这一物体， 作用一段时间后， 换成相

    反方向的水平恒力乙推这一物体! 当恒力乙作用时

    间与恒力甲作用时间相同时， 物体恰好回到原处， 此

    时物体的动能为!， 则在整个过程中， 恒力甲做的

    功是多少？恒力乙做的功是多少？

    图

    [分析与解] % 此题有

    多种解法 从位移概念入

    手， 可以这样分析： 在第一

    个时间 内， 物体在恒力甲

    的作用下从 到 % 作初速

    为零的匀加速运动， 位移

    为 如图 所示； 在第二

    个时间 内， 物体在恒力乙的作用下， 从 % 经 到

    作匀减速运动， 位移为 ! 这里的关键是， 位移是矢

    量， 与 大小相等， 但方向相反， 即 ( ) ， 明确

    了这一点， 就为解答此题铺平了道路!

    在第一个时间 内， (

    +’

    ,， 位移 (

    (

    ·+’

    ,

    ，在第二个时间 内， 初速 -( ( (

    +’

    , ， (

    +

    ,，位移 ( -( )

    (

    +’

    ,

    )

    +

    ,

    ，! 因为 !! !， 将 !!、 ! 的表达式代入解得

    !， 从而可得% %!， 依题意%! % ， 因此

    恒力甲和乙做的功分别为% 和’

    [例] ( 气象气球在离地面 )) 高度时仍以!+, - 的速度上升’ 恰在此时， 在气球下方悬挂物体

    的绳子断了’ 试求该物体经多长时间落回地面？

    [分析与解] ( 绳子断后， 物体作竖直上抛运

    动’ 取绳断时物体的位置为初位置， 并取竖直向上为

    正方向， 则只要注意到物体落回地面的位移为负， 此

    题就能十分简捷地解出’

    由位移公式( ) !

    )

    代入已知条件得+ )) . !+) !

    , - %)

    解此方程可得符合题意的解为%0 !-’

    因此， 同学们在学习物理概念时， 一定要在理解

    上花气力， 在应用中加深理解， 并逐步掌握学习物理

    概念的规律’! 第三章! 努力掌握物理规律! ! 一、 物理规律是物理学大厦的骨架

    物理规律是物理现象或物理过程内在的本质联

    系的反映， 它揭示了有关物理量之间在特定条件下

    的相互关系

    例如部分电路欧姆定律， 它反映的是对直流电

    路中的一段纯电阻电路而言， 电流、 电压和电阻这三

    个物理量之间的联系 电阻可大可小， 电压可高可

    低， 电流可强可弱， 而 !、 、 三个量的关系始终是： !

    %

    物理规律除称为定律外， 有时称为方程， 如理想

    气体状态方程； 有时称为公式， 如洛仑兹力公式； 有

    时称为定理， 如动量定理； 有时称为原理， 如阿基米

    德原理等% 有些物理规律， 用以判断某些物理现象之

    间的内在联系， 又叫做定则， 如安培定则， 左手定则、右手定则等%

    物理规律具有鲜明的客观性的特点% 物理规律

    和其他规律一样， 是不以人们主观愿望为转移的客

    观实在的反映% 尽管物理规律的最后表述是由人完

    成的， 但人只能根据客观实在归纳、 总结， 而不能凭

    空臆造， 去发明规律、 创造规律% 这一点， 同学们在学! 习物理规律的过程中必须特别注意!

    例如， 关于电流通过导体产生热量的问题， 英国

    物理学家做了大量的实验， 确定了电流产生的热量

    跟电流、 电阻和通电时间的关系， 即焦耳定律! 焦耳

    定律的内容是： 电流通过导体产生的热量跟电流的

    平方成正比， 跟导体的电阻成正比， 跟通电时间成正

    比! 为什么偏要成正比， 成反比不行吗？为什么偏要

    跟电流的平方成正比， 跟电流的一次方成正比不是

    简单多了吗？显然， 这不是人们的愿望所能改变的，因为大量客观存在的实验事实反映的就是那种关

    系! 我们惟一能做的， 就是尊重事实， 尊重规律!

    任何一门学科都必须由组成该学科的单元构

    成， 概念就是构成该学科的最基本的单元! 物理概念

    是构成物理学的最基本单元— — —前面我们称之为构

    建物理学大厦的砖瓦! 但仅仅有砖瓦是无法建成高

    楼大厦的， 建成大厦还必须有骨架支撑， 而物理规律

    就是支撑物理学大厦的骨架! 试想， 仅仅有力、 质量、时间、 空间、 速度、 加速度等概念， 力学就建立起来了

    吗？显然不是! 只有加入了牛顿运动定律、 动能定

    理、 动量定理、 运动方程等规律的支撑， 力学才能以

    它系统、 完备的结构成为物理学大厦的重要组成部

    分! 没有物理概念， 就没有物理学； 同样， 没有物理规

    律， 就没有物理学! 物理学的内容是极其丰富的， 只

    有把握了它的基本结构， 才能掌握物理学的基础知

    识! 因此， 在同学们认真理解物理概念的同时， 必须

    努力掌握物理规律!! ! ! 二、 怎样掌握物理规律

    物理规律是物理学大厦的骨架， 是物理知识的

    核心部分 理解物理概念， 掌握物理规律， 是学好物

    理的关键 那么， 怎样掌握物理规律呢？从中学物理

    的学习特点来看， 同学们应注意以下几个方面! ! ! 知道规律是如何得出的

    物理规律的发现， 一般有两种途径： 一是实验归

    纳， 一是理论推导!

    实验归纳这种途径是人们在对物理现象反复观

    察、 反复实验的基础上， 获取大量数据， 通过分析、 归

    纳， 发现在一定条件下有关物理量间存在着必然的

    内在联系， 从而总结出规律! 例如欧姆定律就是德国

    物理学家欧姆， 花费十年心血， 在实验条件极差的情

    况下， 历经多次失败， 反复研究， 最终发现了通过一

    段电路的电流与电压、 电阻的内在联系， 从而归纳出

    来的!

    理论推导这种途径是人们从已有的物理理论或

    规律出发， 对某一特定的物理现象进行理论上的分

    析推导， 从而得出在一定范围内有关物理量之间的

    新的相互关系! 例如动量定理就是从运动学公式和

    牛顿第二定律出发， 经过比较简单的理论推导， 最终

    得出了冲量和动量改变量之间的关系!

    从同学们现时学习的角度来看， 当然不会要求

    大家去发现物理规律， 而主要是学习、 掌握物理规

    律! 为了掌握物理规律， 知道规律是如何得出的具有

    重要意义! 在同学们的学习过程中， 物理规律的得出! 主要有以下两种情况!

    一种是通过老师的演示实验和同学们自己的实

    验得出物理规律， 它主要是验证性的! 例如物质由固

    态变成液态的规律， 就是通过观察晶体 (如海波、冰) 和非晶体 (如松香) 熔化的实验得出的! 又如牛

    顿第二定律， 通过两个实验， 先研究在质量一定时，物体加速度与所受外力的关系， 再研究所受外力一

    定时， 物体加速度和质量的关系， 综合两个实验所得

    结果， 最后总结出定律的内容! 这里也有联系同学们

    的生活实际得出物理规律的例子! 例如光的直线传

    播的规律的得出就联系了同学们日常观察到的许多

    现象： 在电影院中射向银幕的光束是直的； 在有雾的

    天气里汽车头灯射出的光束是直的； 穿过浓密树叶

    的光束是直的； 等等!

    另一种物理规律的得出也是通过理论推导! 例

    如前面提到的动量定理， 又例如动量守恒定律、 动能

    定理、 机械能守恒定律、 伯努利方程等!

    知道物理规律是如何得出的， 一方面可以强化

    同学们对物理是以观察和实验为基础的认识； 另一

    方面可以深化同学们对物理规律的客观性、 逻辑性、因果性特点的认识， 从而有利于同学们掌握规律， 将

    规律应用于实际!

    ! 明确规律表述方式的含义

    物理规律所揭示的有关物理量在特定条件下的

    相互关系可以有三种表述方式， 即用文字表述、 公式

    表述和图象表述! 相比而言， 用公式表述物理规律具

    有简洁、 确切的特点!

    例如欧姆定律， 用文字表述就是： 导体中的电! 流， 跟这段导体两端的电压成正比， 跟这段导体的电

    阻成反比! 如果用公式表述， 欧姆定律就是

    %!

    这一比较就清楚了： 用公式把物理规律表述出来， 能

    把很长的一句话或一段话压缩为几个符号， 十分方

    便记忆! 但是， 决不能死记公式、 乱套公式! 在不理解

    的情况下运用公式， 往往容易出错!

    例如有这样一道题： 一只小灯泡正常工作时电

    压是! ， 电流是%( 如果将它和一个电阻串联

    后接在电压是) 的电源上时， 小灯泡正常发光， 试

    求这个电阻有多大( 假若你是死记硬背公式， 那么你

    可能觉得把公式一套答案就可得出( 因为 %

    ， 而

    题目中有 ， 又有 ， 所以你一套公式： %

    !(

    %(

    !!， 结果就出来了( 或者你这样计算： %

    )

    %( )%!( 但是， 你都做错了( 你没有理解欧姆定

    律公式中的 、 、 % 都是对同一段导体而言的， 用! 也好， 用) 也好， 它们都不是待求电阻 % 上

    的电压值( 这样乱套公式计算， 自然得不出正确的结

    果(

    对于物理规律要明确它反映了哪些物理量之间

    的关系， 以及是什么关系(

    例如安培定则， 你在学习时就应该明确安培定

    则解决的是电流方向和电流产生的磁场方向之间的

    关系； 而且还要知道， 电流方向与磁场方向之间的关

    系， 可以用握起来的右手判定(

    又例如法拉第电磁感应定律， 你在学习时就应! 该明确定律解决的是感应电动势大小的问题! 定律

    告诉我们， 电路中感应电动势的大小 ! 不是跟穿过

    这一电路的磁通量 ! 有关系， 也不是跟穿过这一电

    路的磁通量的变化 ! 有关系， 而是跟穿过这一电

    路的磁通量的变化率!

    有关系 有什么关系呢？成

    正比的关系 用公式表述就是： ! %

    !

    如图 所示， 矩形线圈 在匀强磁场 中绕

    ++,轴匀速转动， 当转到位置时， 虽然这时穿过线

    圈的磁通量达最大值， 但线圈中磁通量的变化率为

    零， 故线圈中的感应电动势为零 当线圈转到位置

    时， 虽然这时穿过线圈的磁通量为零， 但线圈中磁通

    量的变化率最大， 故线圈中的感应电动势也为最大

    图

    有些物理规律， 反映的是矢量之间的关系， 在学

    习时应特别注意有关方向的问题

    [例] - 物块 . 和 用轻绳相连后悬在轻弹簧

    下端静止不动， 如图 所示 连接 . 和 的轻绳

    被烧断后， . 上升到某一位置时速度的大小为 ， 这

    时 的下落速度大小为 0， 如图 (%) 所示! 已知 .! 图 !

    和 ! 的质量分别为 和

    !， 求从 到 的过程

    中， 弹簧的弹力作用于物块

    的冲量

    [分析与解] % 解答本

    题应用的物理规律是动量

    定理， 其公式为 ( ) + )，式中的冲量 和动量 )、 )

    均为矢量 因此， 在解答此

    类题时， 首先要规定正方向 若已知矢量与规定的正

    方向相同， 则取正值； 否则， 取负值 对于待求矢量，若求得的结果为正值， 则待求矢量的方向与规定的

    正方向相同； 若求得的结果为负值， 则待求矢量的方

    向与规定的正方向相反

    规定竖直向下的方向为正方向， 设弹簧弹力的

    冲量为,， 物块由状态 到 所经历的时间为!’

    则对物块 ! 应用动量定理有：

    % % ! -·!’ ( ! . +

    对物块 应用动量定理有：

    % % , -·!’ ( + 0 +

    故弹簧弹力的冲量为：

    % % , ( + (0 .)

    , 为负值， 表明弹力冲量方向与规定的正方向

    相反， 为竖直向上， 其大小为 (0 .)

    由于物理规律的公式表述中用等号将两边的物

    理量联系起来， 因此在运用规律求物理量时需要灵

    活掌握

    [例] % 一质量为 的物体以初速度 0 水平抛

    出， 若不计空气阻力， 则该物体从被抛出到在空中下! 降竖直高度为 ! 的过程中， 其动量的变化量的大小

    是多少？

    [分析与解] 解答此题时如果直接按题目要

    求做， 就得先求出末动量， 然后再求动量的变化量

    即使末动量能很快求出， 在求动量的变化量时同学

    们就会发现， 末动量减去初动量是不在一条直线上

    的两个矢量相减 尽管有的同学也能解出， 但毕竟有

    些麻烦 如果你能深刻认识动量定理公式 % ( )

    把合力冲量与动量改变量用等号联系了起来， 那么

    只要求出平抛过程中重力的冲量， 也就求出了物体

    动量的改变量， 解答过程就变得较为简单

    物体在空中下降竖直高度为! 所经历时间为%，! !

    %

    故 %

    !!

    由动量定理( ) % +

    !!

    + ! !

    与此题类似， 在我们不方便求力的冲量时， 也可

    以根据动量定理先去求出动量的改变量 动量的改

    变量一旦求出， 也就等于求出了合力的冲量

    物理规律除了用文字表述、 公式表述外， 还用图

    象表述 用图象表述物理规律的显著优点是： 直观、形象， 物理量的变化情况一目了然

    例如图 所示的速度图象中， 直线 表示匀

    速直线运动， 直线 表示初速不为零的匀加速直

    线运动 一看这个图象， 匀速直线运动中速度恒定的

    特点， 匀加速直线运动中速度随时间均匀增加的特

    点， 就非常清楚地呈现在我们面前! 图 !

    又如图 所示的弹簧振

    子， ! 为平衡位置， 取水平向右

    的方向为正方向， 将小球拉至

    处无初速释放， 则小球的位

    移随时间变化的规律， 小球所

    受回复力随时间变化的规律

    在图 中就非常形象地显示

    出来， 而且位移 与回复力

    图

    变化的不同只要将两个图

    象加以比较就可以得出%

    正因为图象有直观、 形

    象的特点， 所以同学们在学

    习物理规律时， 不要忽视了

    图象这种表述方式%

    图

    ! 明确每个规律的研究对象

    不同的物理规律有不同的研究对象 例如库仑

    定律的研究对象是点电荷， 阿基米德原理的研究对

    象是浸入液体或气体里的物体， 而部分电路欧姆定

    律的研究对象则是电路中的某一段导体 如果真空

    中的点电荷有几个呢？如果浸入液体中的物体有几

    个呢？如果电路中连接的导体也有几个呢？那么，! !你还得进一步明确研究对象是真空中的哪两个点电

    荷， 是浸入液体中的一个还是几个物体， 是电路中的

    一个还是几个导体! 只有明确了物理规律的研究对

    象， 运用时才能目标清楚， 才能不受无关条件的干

    扰； 运用公式时， 才不会张冠李戴， 乱套一通!

    [例] 一个容积是% 的小球， 原来盛有’(

    的空气， 现在想使球内气体压强变为 )’(， 应向球

    内打入’( 的空气多少升 (设温度不变) ？

    [分析与解] 玻意耳定律的研究对象是理想

    气体， 而且是一定质量的理想气体! 本题在打气过程

    中， 气体质量在不断改变! 怎样选取研究对象， 才能

    符合玻意耳定律的要求呢？如果选取最后达到)’( 的球内空气为研究对象， 则球内原有空气的质

    量与打入球内的空气的总质量之和等于最后球内空

    气的总质量， 符合玻意耳定律对研究对象的要求， 于

    是此题可顺利解出!

    设应向球内打入的’(的空气的总体积为! (%)

    则依玻意耳定律 ! ! 有

    % % + ( , !) ) +

    解得% ! -%

    图

    [例] % 如图 所示， 两

    个质量相同的物体 和 紧

    靠在一起， 放在光滑的水平

    面上’ 如果它们分别受到水

    平推力 ( 和 ( 的作用， 而

    ( ) (， 则物体 施于物体 的作用力大小为 (%

    % )

    . ( % % % % 0 (! !! !

    %! !

    [分析与解] 本题应用牛顿第二定律解答% 牛

    顿第二定律的研究对象是质点 (或可看作质点的物

    体) % 本题涉及两个物体， 根据牛顿第二定律的要

    求， 以哪个物体为研究对象呢？

    因为 ! !， 两个物体具有相同的向右加速

    度， 故可以把这两个物体当成一个整体 (一个质点)

    作为研究对象% 对这个整体运用牛顿第二定律得：

    ! ! !

    图

    因为要求物体 与 之间

    的作用力， 故需要把物体 和

    物体 隔离开% 此时若以物体

    为研究对象， 则其水平方向

    受力如图 所示% 对物体 运

    用牛顿第二定律得：

    !

    解!和得物体 施于物体 的作用力大小为

    ! !

    ， 即选项 ! 正确%

    此题也可以在隔离后以物体 为研究对象进行

    分析%

    由以上二例可以看出， 明确每个规律的研究对

    象， 能保证我们在解题时目标清楚， 顺利求得结果%

    ! 明确物理规律的使用条件或范围

    每个物理规律都有它特定的使用条件或者说是

    适用范围% 在运用物理规律解答具体问题前， 必须对

    题给条件进行认真分析， 明确是否符合某个物理规! 律的使用条件! 如果超出了某个物理规律的使用范

    围， 盲目地运用规律的结论解题， 必然会得出错误的

    结果!

    例如初二课本上介绍了同一直线上二力合成的

    规律! 对这个规律， 如果你在学习时只记结论， 不管

    适用条件， 就很容易出现错误! 现在有两个力， 一个

    大小为!， 另一个大小为， 这两个力互成%角，要求合力的大小’ 假如你记住了课本上的结论， 合力

    的大小 “等于这两个力的大小之和” ， 并根据结论求

    出已知两个力的合力是 ! ( ) 就错了’ 因为

    合力的大小等于两个力大小之和的结论的适用条件

    是 “同一直线上， 方向相同的两个力” ， 而本题已知

    的两个力的方向的夹角是 %， 不在同一直线上， 所

    以一用就错’ 正确解答此题应该用互成角度二力合

    成的规律， 即用平行四边形的方法’ 按高中课本的说

    法， 就是应用平行四边形定则’

    高中阶段同学们所学的牛顿运动定律是一个应

    用相当广泛的物理规律’ 从自行车、 汽车、 飞机的运

    动到天体的运动， 从投掷铅球到发射导弹， 从修建拦

    河大坝到设计各种机械， 等等， 所有这些都服从牛顿

    运动定律’ 即使这样， 牛顿运动定律也不是放到任何

    情况中都是正确的， 也就是说， 牛顿运动定律也有它

    的适用范围’这就是课本上指出的， 牛顿运动定律只

    适用解决低速运动 (指远小于光速的运动) 问题， 不

    能用来处理高速运动问题； 只适用于宏观物体， 一般

    不适用于微观粒子’因此， 同学们在学习物理规律时，不仅要记住结论， 而且更重要的是应明确每个规律的

    使用条件或适用范围’只有这样， 才不会用错规律’

    机械能守恒定律是力学中的一条重要定律’ 按! 课本所说， 机械能守恒的条件是 “只有重力做功” !

    要能够正确应用机械能守恒定律， 首先必须正确理

    解守恒条件! 所谓 “只有重力做功” 的条件应有以下

    几个含义： 第一是指物体只受重力， 不受其他的力，如自由落体运动和各种抛体运动； 第二是指物体除

    受重力外还受其他的力， 但其他的力不做功， 如物体

    沿光滑斜面的运动； 第三是指除重力做功外， 还有其

    他外力做功， 但其他外力所做功的代数和为零， 也就

    相当于只有重力做功! 如果拿到题目后， 能首先从守

    恒条件加以分析判断， 那么同学们应用物理规律就

    能得心应手!

    图

    [例]! 如图 所

    示， 物体 和 通过跨越

    定滑轮的细绳相连接， 其

    质量分别为 和 ， 当

    物体 从静止开始在水

    平面上运动一段距离 %

    时， 物体 的速度多大 (此时 未着地) ？不计摩

    擦， 不计滑轮和绳的质量， 重力加速度为

    [分析与解] ! 本题中， 当 通过一段距离 % 时，物体 的速度大小与物体 的速度大小是相同的’

    但如果以 为研究对象， 则有绳子拉力对 做正

    功； 如果以 为研究对象， 则有绳子拉力对 做负

    功’ 因此， 对物体 或 而言， 均不满足机械能守恒

    的条件， 因为不是 “只有重力做功” 若选择连接体

    、 为研究对象， 则系统所受外力中只有重力对物

    体 做功 (此时绳之拉力成为内力， 它们对物体 、 所做功的代数和为零) ， 于是可以作出如下判断：

    在所讨论的物理过程中， 系统的机械能守恒’! 有了以上判断， 解答就可以顺利进行! 在物体

    运动 的过程中， 只有物体 的重力势能减少， 其减

    少量为

    % % !’ ( )

    同时 、 的动能增加， 其增加量为

    % % !+ (!

    , )) -

    依机械能守恒定律有

    % % !’ ( !+

    由此可解得 的速度大小为

    % % - (

    ) ) , ) !

    力学中除了机械能守恒定律外， 还有一条重要

    的守恒定律， 就是动量守恒定律! 尽管都是守恒定

    律， 但动量守恒定律的使用条件与机械能守恒定律

    不一样! 动量守恒的条件是： “一个系统不受力或者

    所受外力之和为零” ! 有的题目， 涉及到这两个守恒

    定律的应用， 同学们就必须紧扣定律的使用条件， 正

    确作出判断!

    图 !

    [例] % 如图! 所示的

    装置中， 木块 与水平桌面

    间的接触是光滑的， 子弹

    沿水平方向射入木块后留

    在木块内， 将弹簧压缩到最

    短! 现将子弹、 木块和弹簧合在一起作为研究对象

    (系统) ， 则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压

    缩至最短的整个过程中 (% % )

    % 动量守恒、 机械能守恒

    % 动量不守恒、 机械能不守恒! ! 动量守恒、 机械能不守恒

    动量不守恒、 机械能守恒

    [分析与解] 本题中， 对于由子弹、 木块和弹

    簧组成的系统， 因为除弹簧的弹力的功外， 存在着子

    弹射进木块克服摩擦力的功 (使一部分机械能转化

    为内能) ， 不满足机械能守恒条件， 故系统的机械能

    不守恒% 在弹簧被压缩到最短的过程中， 系统 (弹簧

    左端) 受到墙对弹簧的作用力， 即在水平方向上系

    统所受外力不为零， 不满足动量守恒条件， 故系统的

    动量也不守恒% 可见紧扣物理规律的适用条件， 就能

    顺利地选择正确选项%

    本题答案： %

    [例] 用细绳连接的小球 ! 和砝码 ， 穿过光滑

    水平板中心孔， 使 ! 恰能在水平板上以不变的半径

    作匀速圆周运动， 如图’( 所示， 试讨论系统的

    动量和机械能是否发生变化

    图(

    [分析与解] % 此题中， 小球 ! 和砝码 组成

    的系统在 ! 做匀速圆周运动的过程中， 不仅其他外

    力不做功， 就是重力也不做功， 如图( () 所示 根

    据机械能守恒定律的适用条件， 可以很快作出判断：

    系统机械能不变 虽然此系统所受外力不做功， 但是! 组成系统的小球 ! 有加速度， 因此系统所受合外力

    不为零 根据动量守恒定律的适用条件， 同学们也可

    以很快作出判断： 此系统的总动量在发生变化

    ! 在应用中掌握物理规律

    掌握物理规律的目的是什么？绝对不是为了掌

    握而去掌握 掌握物理规律的目的全在于应用， 全在

    于用它去解决实际问题 尽管你已经对物理规律的

    得出、 规律的表达方式、 规律研究的对象以及规律的

    使用条件有了一些认识， 但如果不在实际应用中进

    行检验， 那就很难说你已经掌握了有关的物理规律

    在应用物理规律时出现了错误是正常的现象， 甚至

    应该看作是一件好事， 因为它把你在学习物理概念、物理规律方面存在的不正确认识暴露了出来 弄清

    了产生错误的原因， 你就在掌握物理规律方面向前

    迈进了一步

    图 !

    [例] 长为 的导体

    棒原来不带电， 现将一带电

    量为 % 的点电荷放在距棒

    左端 处， 如图! 所示 当

    导体棒达到静电平衡后， 棒

    上感应电荷在棒内中点 ( 处产生的场强大小等于

    [分析与解] 本题的错误答案主要有两个：)

    (

    )

    和 )

    (

    )

    产生错误的原因在于对导体处于静电平衡的规

    律和点电荷场强公式的适用条件没有认识清楚 如! 果认为棒内中点 ! 处的场强仅由棒左端或右端的

    感应电荷产生， 而且认为感应电荷是点电荷， 电量为

    ， 则得出的答案是

    ( !) !

    % 如果认为棒内中点 ! 处

    的场强由棒两端的感应电荷产生的场强叠加而成，则得出的答案是 !

    ( !) !

    % 这两种答案都是错误的， 其

    原因在于导体棒内在静电平衡时产生的感应电荷，不论在棒的左端还是右端， 都不是点电荷， 因此也就

    不能用点电荷的场强公式来计算 ! 处的场强% 那

    么， 怎样正确求出棒上感应电荷在棒内中点 ! 处产

    生的场强大小呢？

    导体棒在电场中产生静电感应， 左端出现感应

    负电荷， 右端出现感应正电荷% 这样， 在棒中的任一

    点， 既有点电荷 产生的场强， 同时也有棒两端

    感应电荷产生的场强! % 当导体棒达到静电平衡

    后， 内部场强处处为零， 即在棒内任一点， 当然包括! 点， 都有! 和 大小相等、 方向相反， 矢量和为

    零% 可见， 虽然棒两端的感应电荷不是点电荷， 不能

    用点电荷场强公式计算它们在 ! 点处的场强， 但是

    只要深刻理解了静电平衡的规律， 同学们也能够顺

    利算出棒上感应电荷在棒内中点 ! 处产生的场强

    ( (! ) )

    (

    !) !

    通过这道题的解答， 哪怕是在解答过程中出现

    过错误， 也会帮助同学们对静电感应中的规律及点

    电荷场强公式的适用条件有进一步的掌握%! 在应用中掌握规律还要熟悉运用每个规律时的

    基本思路!

    例如动能定理是力学中的一条重要规律! 在应

    用动能定理解题时， 除了明确动能定理研究的对象、动能定理公式中各部分的含义及适用条件外， 还要

    熟悉应用动能定理的基本思路， 有时也可以说是基

    本解题步骤! 这个步骤是：!) 确定研究对象；

    ) 分析受力情况， 确定研究对象的初态和末

    态；

    ) 依据动能定理列方程；

    ) 求解方程并讨论!

    [例] 质量为 的列车， 沿水平轨道匀速前

    进， 其尾部突然有一节质量为 的车厢与列车脱

    钩! 待司机发现时， 列车已通过距离 %! 司机立即撤

    去牵引力， 设列车牵引力恒定不变， 并设列车与车厢

    在运行过程中所受阻力均与车重成正比， 求列车与

    脱钩车厢均停止时其间的距离!

    [分析与解] 尾部车厢脱钩到停止的相关距

    离如图 !% 所示! 列车牵引力为， 尾部车厢脱钩

    后列车所受阻力为 ( ( )， 尾部车厢所受阻力

    为， 脱钩时列车速度为 ) !

    以列车 (不含脱钩车厢) 为研究对象! 从尾部车

    厢脱钩到司机发现脱钩， 列车受牵引力不变； 从尾部

    车厢脱钩到列车停止， 即在图 !% 所示的 段上，列车所受阻力不变! 对 段， 依据动能定理有

    % ( ( ( ),! - !

    ( ( ) )

    ! 图 !! ! !

    %’ ( (% ) ) +

    (% ) )

    以尾部脱钩的车厢为研究对象, 脱钩的车厢从

    脱钩到停止， 即在图 ! 所示的 -. 段上， 车厢在水

    平方向上仅受阻力作用， 且所受阻力不变, 对 -.

    段， 依据动能定理有! ! ) %!

    ! !

    +

    故列车与脱钩车厢均停止时其间的距离为! ! ! ! )

    %’

    % )

    图 !

    能的转化和守恒定律是自然界最普遍、 最基本

    的规律之一， 在初、 高中物理中都学习过, 不少同学

    能很快说出定律的内容， 但真正掌握它， 还得通过实

    际应用,[例] ! 将质量均匀分布的不可伸长的软绳的

    两端固定在顶板的 -、 两点， 绳子处于静止状态,今在绳的最低点用力 0 缓慢

    地将绳子向下拉成 “’” 形， 如

    图 ! 所示， 则绳子的重心将

    (( ( )! ! 下降 升高

    % 不变 无法确定

    [分析与解] 此题应用能的转化和守恒定律

    可作如下分析： 绳子不可伸长， 无弹性势能’ 缓慢拉

    绳子， 意味着不计系统动能的改变’ 在向下拉绳子的

    过程中， 人对绳做了功， 消耗了人体的能量’ 人体能

    量的减少， 在题给条件下， 只可能通过做功的过程转

    化为绳子的重力势能的增加， 即绳子重心将升高’

    本题答案：

    图

    [例] 如图 所示，一个带负电的油滴以初速

    度 !) 从 点斜向上进入水

    平方向的匀强电场中 该油

    滴达最高点时速度大小仍

    为 !)， 则油滴最高点的位置

    在 ( )! 点的右上方 点的左上方

    % 点的正上方 上述情况都有可能

    [分析与解] 此题应用能的转化和守恒定律

    可作如下分析： 带电油滴在重力和电场力作用下运

    动， 总能量守恒 由于油滴达最高点时速率与射入时

    速率相同， 动能未变， 故油滴上升过程中重力势能的

    增加量应与电势能的减少量相等 油滴电势能减少，表明电场力应对油滴做正功， 故油滴最高点的位置

    应在 点的左上方

    本题答案：

    通过上述两例的分析解答， 同学们可以体会到

    它与停留在纸面上的能的转化和守恒定律是不同

    的， 它使同学们对定律的认识和运用更生动、 更丰! !富， 从而使同学们在真正掌握这条规律的方面又前

    进了一步!

    需要指出的是， 应用物理规律并不仅仅局限在

    解答习题方面， 它还包括应用物理规律解释、 分析、研究日常生活、 生产中所见到的各种物理现象， 它还

    包括同学们亲自动手做实验， 在实验中验证规律， 探

    究规律， 发现一些新问题! 总之， 物理规律是从课本

    上学到的理论， 真正使物理规律为同学们所驾驭， 必

    须通过实践! 也就是说， 只有在应用中才能掌握物理

    规律!! 第四章! 重视观察和实验! ! 一、 物理知识来源于观察和实验! ! ! 没有观察和实验， 就没有物理学

    物理学是一门以观察、 实验为基础的学科 从

    历史的角度来看， 物理学是在观察与实验的基础上

    发展与完善起来的 物理学的概念和规律大部分是

    在观察、 实验的基础上， 经过分析、 综合而概括总结

    出来的； 即使是从原有知识推导出的新理论， 也必须

    经过实验验证才能被确认下来 历史上重要的物理

    实验及其相关的研究， 常常改变着人们传统的认识，促使新的理论产生， 推动着物理学的发展， 推动着社

    会的进步

    这里给同学们举几个例子

    先讲伽利略发现摆的等时性规律的例子 伽利

    略是伟大的学者， 近代物理学的奠基人 他于 %

    年’ 月 日出生在意大利古城比萨 (’ 年的一

    个礼拜天， ( 岁的医科学生伽利略在比萨城内的一

    座大教堂里做礼拜 这时， 一位司事来给教堂顶端

    悬挂的吊灯加油 司事走后， 这盏吊灯仍然在空中

    长时间地摆动 伽利略在观察中惊奇地发现， 吊灯

    摆动的幅度尽管越来越小， 但每次摆动所用的时间! 似乎相等! 伽利略从教堂回到家里， 找来铁块、 石

    头、 书本、 茶杯等许多东西， 并统统把它们用细绳悬

    挂起来， 研究它们的摆动规律! 经过反复实验， 伽利

    略发现了摆的等时性规律 ! 精略地说就是， 细绳下

    面悬挂的物体在摆动起来以后， 物体摆动一个来回

    所用的时间 (周期) 与物体质量的大小无关， 与摆动

    的幅度无关， 而仅仅同摆绳的长短有关 ! 根据摆的

    等时性规律， 年人们制成了世界上第一个用摆

    来计时的钟表， 从而大大地方便了生活， 促进了生产! 同学们可以想一想： 你现在的生活离得开计时的

    钟表吗？学习物理离得开时间的测量吗？随着物理

    学的发展， %’ 年， 物理学家发明了石英钟， 它每天

    的误差仅为千分之一秒! 现代晶体钟的误差已达到

    年只差 秒! %) 年制成的氢原子钟， 其精度达

    到万年只差 秒!

    再讲 “费城实验” 的例子!

    长期以来， 由于雷电的破坏性很大， 人们都有一

    种恐惧的心理! 当时有许多人把雷电视为 “上帝之

    火” ， 认为是天神发怒的结果 ! 美国科学家富兰克

    林却不相信这种说法! 为了搞清楚雷电是不是一种

    放电现象， 以及空中的闪电和由人工摩擦而生的电

    是否具有相同的性质， 富兰克林进行了历史上著名

    的 “费城实验” !

    年’ 月一个雷雨交加的天气， 在美国费城

    郊外一间四面敞开的小木棚下， 富兰克林和他的儿

    子威廉将一只用丝绸做成的风筝放上了天空， 企图

    引下天空中的雷电! 风筝顶端缚了一根又尖又细的

    金属丝， 作为吸引电的 “先锋” ； 中间是一段长长的

    绳子， 打湿以后就成了导线； 绳子的末端系上充作绝! 缘体的绸带， 绸带的另一端则在实验者的手中 ! 在

    绳子和绸带的交接处， 挂了一把钥匙， 作为断路器 !

    为了避免吸引下来的电通过实验者造成触电， 手中

    的绸带必须保持干燥， 这就是富兰克林躲在小木棚

    下的原因!

    伴随着一道长长的闪电， 富兰克林看到风筝引

    线上的纤维丝纷纷竖立起来 ! 他心里一阵高兴， 禁

    不住把左手伸过去想抚摸一下 ! 这时 “哧” 的一声，在他的手指尖和钥匙之间跳过一个小小的火花， 富

    兰克林只觉得左半身一麻， 手不由己地缩了回来 !

    “这就是电! ” 他兴奋地叫喊道!

    “费城实验” 的结果， 令人信服地证明， 天空中

    的闪电和地面物体摩擦产生的电属于同一种物理现

    象， 天电和地电的性质是一样的! 不久， 富兰克林写

    了一篇 《论闪电和电气的相同》 的论文， 寄给英国皇

    家学会， 希望他观察到的现象和实验结果能引起应

    有的重视! 当富兰克林的论文在皇家学会的会议上

    宣读时， 引起的只是嘲讽和怀疑， 因为 “大学者” 们

    不相信， 科技落后的美洲的一个小人物居然比他们

    还有能耐! 但是， 富兰克林的观点有观察和实验作

    基础， 任何权威也否认不了 ! 正如他自己所说： “我

    所说的都是实验的描写， 任何一个人都能复试和证

    明， 如果不能证明， 也就无法辩护! ” 过了不久， 其他

    科学家也成功地重复了富兰克林的 “费城实验” ! 雄

    辩的事实使欧洲科学界开始承认富兰克林的研究成

    果， 后来还接纳他为英国皇家学会的会员!

    在 “费城实验” 成功的基础上， 富兰克林思考着

    怎样才能使高大树木、 高大建筑物避免雷电的袭

    击! 在以后的实验与研究中， 富兰克林成功地设计! 了世界上第一套避雷装置— — —避雷针， 从而极大地

    减轻了雷电给人类带来的危害!

    奥斯特实验是促进电磁学发展的又一个例子!

    随着电现象和磁现象研究的深入， 人们发现它

    们有许多相似的地方! 比如， 电有正、 负， 磁有南、 北

    极； 电荷之间有一种神秘的相互作用力， 磁极之间也

    同样存在着这样一种相互作用 ! 那么， 电和磁之间

    是否存在着某种内在的联系呢？ 世纪末到 世

    纪初， 许多人都相继提出过这样的问题!

    当时有两种对立的观点： 一种认为电就是电， 磁

    就是磁， 它们本质上是不同的， 并不存在某种内在的

    联系； 另一种认为电和磁存在许多相似的地方绝不

    是偶然的， 它们势必会有某种联系! 但是， 哪一方也

    拿不出实验证据来加以证明!

    电和磁之间到底有没有联系呢？这个问题终于

    在% 年由丹麦物理学家奥斯特在一次有力的实

    验中解决!

    % 年’ 月奥斯特正在给哥本哈根大学高年

    级学生演讲， 演讲中穿插有实验表演 ! 当他把一根

    通电导线放在磁针上方， 且与磁针平行时， 突然他看

    到磁针发生了偏转， 并且在垂直于导线的方向停下

    来! 听讲的学生无动于衷， 而奥斯特看在眼里却激

    动万分! 课后， 他顾不得离开教室， 就立即动手核对

    他的这个发现! 起初， 他怀疑磁针的转动也许是因

    为电流使导线变热产生的空气流所引起的 ! 于是，他把一块硬纸板放在导线和磁针之间以阻挡气流，但磁针仍旧发生偏转 ! 然后， 他使导线中的电流反

    向， 结果磁针也随之向相反的方向转动 ! 这就使他

    完全弄明白了， 磁针和电流之间是有相互作用的， 磁! 针的指向与电流的流动方向有关 ! 三个月后， 奥斯

    特采用了电压较大的电池， 并加粗了所用导线的截

    面， 进行了 多次各种不同的实验， 作了进一步的

    研究

    奥斯特的实验揭示了一个重要的事实： 不但磁

    铁具有磁性， 电流也具有磁性! 这说明， 电和磁之间

    的确存在着内在的联系， 它使电磁学立即进入了一

    个崭新的发展时期! 英国著名物理学家法拉第后来

    评价这一发现时说： “它猛然打开了一个科学领域

    的大门， 那里过去是一片漆黑， 如今充满了光明! ”

    从以上三个例子 (当然还有许多其他的例子)

    就可以看出， 离开了观察和实验， 就没有物理学的发

    展， 就没有今天的物理学!

    % % ! 观察与实验是学习物理的基础

    观察与实验是物理学的基础， 也是同学们学习

    物理的基础! 作为一种手段或者说是方法， 观察与

    实验用于物理研究之中， 也用于同学们的物理学习

    之中!

    首先， 我们的物理知识来源于观察和实验!

    例如初二物理最开始学习的物理知识就是机械

    运动! 什么是机械运动呢？老师一定会引导同学们

    对日常生活中的大量运动现象进行观察 (其中发生

    在同学们身边的运动现象早已被大家熟悉) ， 如飞

    舞的萤火虫、 奔驰的骏马、 刺破夜空的流星、 运行中

    的车辆、 踢出去的足球， 等等! 然后从这些现象中归

    纳出机械运动的概念! 接下来的一章讲声音的发生! 声音是怎样发生的呢？老师会先让同学们观察用

    悬吊的泡沫塑料球接触发声的音叉叉股时发生的现! 象； 再请同学们观察拨动张紧的橡皮筋时会出现的

    情况； 最后让每个同学亲身实验， 即用手指摸着自己

    的颈前喉头部分， 同时发出声音， 体会一下手指会有

    什么感觉! 在这些观察、 实验的基础上， 对于 “一切

    正在发声的物体都在振动” 这样的物理知识， 同学

    们在接受时就应该没有什么困难了! 又例如学习牛

    顿第三定律， 老师会让同学们先观察、 体验： 用手向

    上提水桶时， 会感到水桶向下拉手； 用手拉弹簧， 弹

    簧受到手的拉力， 手也同时受到弹簧的拉力； 用力推

    墙时， 会感到墙也在推自己等! 然后， 同学们可以观

    察实验： 在水面上放两个软木塞， 一个软木塞上放一

    个小磁铁， 另一个软木塞上放一个小铁条， 可以看

    到， 由于小磁铁和小铁条相互吸引， 两个软木塞相向

    运动起来! 最后， 同学们还可以自己动手做一个实

    图

    验： 把两个弹簧秤 ! 和 联

    结在一起 (如图 所示) ，用手拉弹簧秤 !， 可以看

    出， 两个弹簧秤的示数是相

    等的， 改变手拉弹簧的力，弹簧秤的示数也随之改变， 但两个示数总相等 ! 由

    以上一系列的观察与实验， 作用力与反作用力间的

    关系， 即物理学中的一个重要规律— — —牛顿第三定

    律也就自然得出了 ! 可见， 学习物理知识离不开观

    察和实验!

    其次， 观察和实验能激发同学们学习物理知识

    的兴趣! 物理课上大量有声有色的实验， 无论是老

    师演示的， 还是同学们亲自进行的， 都给同学们新奇

    的感受， 它给了同学们一种探求自然奥秘的有效手

    段! 有的实验， 同学们真希望老师多做几遍， 下了课! 大家会马上围在讲台上实验仪器旁左右端详! 可以

    想像， 缺少了观察与实验的物理课一定是干瘪、 苍白

    的， 一定会失去它应有的吸引力!

    第三， 观察与实验本身就是学习物理的基本要

    求， 而观察与实验能力又是中学物理课要求同学们

    具有的一种重要能力! 形成观察与实验能力的惟一

    途径， 就是多观察、 多实验!

    总之， 无论是从学习物理知识的角度来看， 还是

    从培养一种重要的能力的角度来看， 同学们从学习

    物理开始， 就应该十分重视观察与实验!! ! 二、 学会观察

    物理学习中的观察， 是指同学们运用眼睛和其

    他感觉器官， 直接或借助其他器具对在自然状态下

    和在人为条件下发生的物理现象反复进行的有目

    的、 有计划的一种知觉过程。这与你走在路上， 漫不

    经心地用眼睛朝道路两旁随意看看显然是不同的 !

    离开了观察， 物理实验无法进行， 也就失去了存在的

    意义! 因此， 学会观察是同学们在做好实验之前需

    要认真解决的一个重要课题!! ! ! 了解观察类别

    一般来讲， 物理学习中的观察大致可分为四类：

    ) 自然观察

    自然观察一般是指对自然界存在的各种物理现

    象的观察! 自然界中发生的各种物理现象在平常看

    来， 可能你只会注意到它带给你的诗画一般的意

    境! 而从物理观察的角度出发， 同学们就要更关注! 与表面印象联系在一起的物理知识! 例如涨落的潮

    水， 山谷的回响， 穿过浓密树叶的光束， 雨后的彩虹，冬季窗玻璃上的冰花， 夜空中的闪电与雷鸣等， 这些

    现象有些是很美的， 而站在学习物理的角度， 你就不

    能仅仅欣赏自然的美， 而应把这些现象分别与力学

    知识、 声学知识、 光学知识、 热学知识、 电学知识联系

    在一起!

    ) 生产、 生活实践的观察

    这种观察与同学们的日常生活及社会实践紧密

    相关! 只要做有心人， 处处有物理现象等待你去观

    察、 去思考! 例如， 为什么衣橱里的卫生球慢慢变小

    了？为什么未加盖的半瓶墨水放干了？为什么紧急

    刹车时， 车上的乘客都一个挤一个向前倾倒？为什

    么在砂轮上磨刀具时， 火星总是沿砂轮的切线飞出？

    为什么骑自行车在结冰的路面上转弯时容易摔倒？

    螺口灯泡和卡口灯泡的区别在哪里？等等!

    ) 老师演示实验的观察

    老师在课堂上做的演示实验， 其目的或是为同

    学们学习物理概念、 物理规律提供必要的感性材料，或是为巩固新课而让你运用所学知识解释所看到的

    实验现象! 例如高一 “曲线运动” 这一章的向心力

    演示器的演示实验就是为前者服务的， 而离心机的

    有关演示实验则主要是为后者服务的! 同学们在课

    堂上应该集中注意力， 按老师的指导去观察、 去思考!

    ) 自己动手实验的观察

    同学们自己动手做物理实验时， 应根据实验目

    的有重点地进行观察 ! 例如 “观察水的沸腾” 的实

    验， 同学们在实验过程中， 当水温升到 %’左右到! 沸腾的这一段时间内， 注意力要特别集中! 另外， 初

    中课本中的 “小实验” ， 高中课本中的 “做一做” ， 都

    有要求同学们在课外自己做的实验， 大家应该按照

    实验要求， 在实验时认真观察!

    ! 明确观察目的

    物理现象、 物理实验很多都是非常精彩生动、 有

    声有色的， 有的甚至像变魔术一样 ! 作为学习物理

    的同学们来说， 一定不要只看热闹， 不看 “门道” ! 这

    里所说的看 “门道” ， 就是要求同学们在观察物理现

    象时要做有心人， 要有目的性， 要明确什么时候观

    察， 朝什么位置观察， 观察什么! 观察时注意力要集

    中! 有明确目的的观察， 才能看出 “门道” ， 抓住本

    质!

    例如初中观察碘的升华与凝华的实验! 在烧瓶

    里放少量的碘， 然后对烧瓶微微加热! 这时， 你的视

    线应按照老师的指示放在烧瓶内， 你在瓶内可以看

    到紫色碘蒸气出现， 固态碘直接变成气态碘 ! 停止

    加热， 你可以看到一部分固态碘附着在烧瓶壁上， 气

    态碘直接变成固态碘 ! 如果你观察的目的性不明

    确， 不是把视线放在烧瓶内， 而是被烧瓶下跳动的、美丽的酒精灯火焰所吸引， 观察起它的颜色来， 或者

    目光被其他地方吸引， 那么， 你对碘没有经过熔化，直接 !!由固态变成气态， 接着又没有经过液化， 直接 !!由

    气态变成固态的过程就不会有深刻的印象， 从而影

    响你对升华和凝华概念的理解!

    又如前面提到的高中应用向心力演示器的实

    验! 这个实验的目的是研究向心力大小跟哪些因素

    有关! 在搞清楚实验仪器各部分的作用， 满足实验! 要求的前提下， 无论是研究向心力大小与物体质量

    的关系， 还是研究向心力大小跟圆周半径、 跟角速度

    的关系， 你在实验过程中观察的重点都是在标尺上

    露出的红白相间等分格子的多少， 因为露出的等分

    格子的多少显示的是向心力的大小! 如果你的视线

    不是放在标尺上， 而是研究起皮带如何传动， 小球怎

    么旋转， 那么你的观察就偏离了这个实验的目的， 自

    然也就达不到预期的要求!

    因此， 无论是哪一类观察， 同学们都应带着明确

    的观察目的， 做观察的有心人， 通过观察取得所需要

    的感性材料， 为我们学习物理知识服务!

    ! 掌握观察方法

    在明确观察目的的前提下， 掌握一定的观察方

    法， 对提高观察效果是非常重要的! 在物理学习中，常用的物理观察方法有以下几种：

    ) 顺序观察法

    顺序观察法一般用于处在静止状态的物体， 它

    是按照一定的顺序来进行观察， 或从上到下， 或从左

    到右， 或从前到后， 或从外到里!

    例如， 同学们首次接触天平时， 对天平的观察就

    可以采取顺序观察法 ! 把天平放在水平台上， 按从

    左到右的顺序可以依次看到砝码盘、 底座、 横梁、 游

    码和标尺， 中间有分度盘与指针， 右边还有砝码盘与

    平衡螺母! 如果按从上到下的顺序， 那么可以依次

    看到分度盘、 指针、 砝码盘、 横梁与平衡螺母、 标尺与

    游码， 最下面是底座! 当然不管按什么顺序， 你还得

    看清天平的最大称量及游码标尺上的最小刻度值 !

    如果你使用的是物理天平， 那么按从上到下的顺序! !观察， 你可以依次看到横梁、 标尺、 游码、 平衡螺母、支柱与重垂线、 指针、 分度盘、 砝码盘， 最下面还有底

    板!

    又如在用游标卡尺测长度的实验中， 你应首先

    了解游标卡尺的构造， 这个了解可以按从左到右的

    顺序观察进行! 使游标向右移动一些， 在左边你可

    以看到， 下有一对外测量爪， 上有一对内测量爪， 尺

    身上的主尺占有主要部分， 主尺上有可以沿主尺滑

    动的游标尺及紧固螺钉， 最左端可以看到固定在游

    标尺上已伸出一些的深度尺!

    对测电笔的观察， 你可以采用由外到内的顺序

    进行! 先看测电笔外观， 与钢笔相差无几， 但多一个

    小窗， 笔尖是金属体或者是螺丝刀； 再看内部， 主要

    有电阻、 氖管及弹簧 ! 把内、 外观察结果综合起来，你对测电笔的构造就会有一个完整的认识!

    ) 分步观察法

    分步观察法也是按一定的顺序进行的， 但它主

    要用于较复杂的、 动态变化过程 ! 它把复杂的物理

    现象分解为若干步， 然后按实验步骤， 制订观察计

    划， 一步一步进行观察!

    例如研究浸没在水中的石块受到的浮力跟它排

    开的水重的关系的实验， 就可以根据实验步骤， 分三

    步进行观察! 第一步， 在空气中用弹簧测力计称石

    块重， 观察测力计指针位置! 第二步， 把石块浸没在

    溢水杯的水中， 再观察此时测力计指针的位置 ! 第

    三步用测力计称出被石块从溢水杯中排到小桶中的

    水重， 继续观察测力计指针的位置 ! 通过有计划的

    观察， 及对观察结果的分析， 就可以得到有关浮力的

    规律!! 又如对汽油机连续工作过程的观察也是采用分

    步观察法! 把汽油机工作过程分为四步： 第一步吸

    气冲程， 第二步压缩冲程， 第三步做功冲程， 第四步

    排气冲程! 按这四步把每一步中气门的动作、 活塞

    的运动以及火花塞的点火观察清楚了， 同时又明确

    了各冲程中压强与温度的变化情况， 那么， 对汽油机

    的工作过程的认识也就不存在什么问题了!

    ) 对比观察法

    有比较才能鉴别! 人们认识事物常常通过对比

    的方法来实现! 采用对比观察法比较容易区分相近

    的物理现象， 有利于掌握现象的特征 ! 在采用对比

    观察法时， 可以将不同物体、 不同现象进行对比， 也

    可以将同一物体的不同部分， 或同一现象的不同方

    面、 不同阶段进行对比!

    例如， 同学们可以对常用温度计— — —实验用温

    度计、 体温计、 寒暑表— — —进行对比观察 ! 一对比，三种常用温度计的区别就显而易见： 刻度范围不一

    样， 分别是 % ’%(、 ) (、 % )%(! 为

    什么不刻成一样的呢？仔细观察还可以看出， 体温

    计盛水银的玻璃泡上方有一段做得非常细的缩口，而实验用温度计和寒暑表没有 ! 这又是为什么呢？

    通过对比观察和思考， 你对三种温度计的认识一定

    会加深!

    又如在用电流表测电流， 用电压表测电压的实

    验中， 对电流表和电压表进行对比观察， 你对两表的

    构造、 量程与最小刻度值以及实验操作的异同点定

    会印象深刻!

    再如在研究单摆周期和摆长的实验中， 可以将

    两个摆长不同的单摆放在同一地方使它们同时开始! 运动， 通过对比， 可以毫不费力地观察到单摆周期与

    摆长的关系： 摆长越长， 周期越大!

    ) 重点观察法

    在许多物理实验中， 可能会出现多种复杂的现

    象! 这时就要求同学们分清主次， 突出重点， 抓住核

    心的关键的部分或现象进行观察， 这就是重点观察

    法 在观察装置时， 要根据观察目的注意观察核心部

    位； 在观察实验操作时， 要特别注意对关键的、 重要

    的、 以及不易观察的操作进行观察； 在观察物理现象

    和图表模型时， 要注意观察能反映事物本质的现象

    或部分， 不受无关现象或部分的干扰!

    例如托里拆利实验 ! 在大气压作用下， 竖直管

    内、 外水银面有一定的高度差! 可能有的同学认为，这表明大气压强的大小与水银柱的长度有关! 这时

    需要进一步观察， 如果玻璃管倾斜一个角度会发生

    什么变化？当玻璃管倾斜一个角度后， 虽然进入管

    中的水银多了一些， 水银柱长度增加， 但水银柱的竖

    直高度， 即管内、 外水银面的高度差与玻璃管直立时

    相同， 这表明大气压的大小与管的直立或倾斜无

    关! 还可能有同学认为大气压的大小与玻璃管的粗

    细有关 那就换用两只内径不同的玻璃管做实验， 仍

    然重点观察管内、 外水银面的高度差有无不同， 可以

    观察到两种情况下管内、 外水银面高度差是同一数

    值! 这表明大气压强的大小与管的内径无关!

    又如在 《研究液体的压强》 的实验中， 实验目的

    是研究液体的压强， 认识液体压强的规律 ! 从这一

    目的出发， 同学们在实验中就应重点观察压强计的

    蒙有橡皮膜的金属盒在同一液体的不同深度时

    形管两边液面高度差的变化， 重点观察在同一深度! 橡皮膜朝不同方向时 ! 形管两边液面高度差的特

    点， 以及将金属盒浸在不同液体的同一深度时 ! 形

    管两边液面高度差有什么不同 如果这些现象观察

    到了， 实验的目的也就达到了

    需要指出的是， 进行物理观察时往往不是只采

    用一种观察方法， 而是两种或更多种方法的综合运

    用 为了对物理现象观察得更清楚， 有时还采用重

    复观察的方法， 一次不行， 再来第二次 如做空气被

    压缩内能增大的实验时， 活塞在厚玻璃筒内迅速压

    下， 筒内一小团棉花会燃烧起来 由于棉花燃烧时

    间很短， 往往来不及观察现象就消失了， 这就需要重

    复实验， 重复观察

    ! 提高观察效果

    明确的观察目的， 合适的观察方法， 是进行观察

    必不可少的条件 除此以外， 为了使观察的效果更

    好， 为了避免观察中的疏漏， 同学们在进行观察时还

    应注意以下几点：

    ) 观察时要动脑

    观察时要动脑， 也就是观察要与思考相结合， 要

    善于从观察的物理现象中发现问题， 通过思考寻找

    问题的答案

    初二 班的小康到眼科检查视力时， 医生让

    她站在视力表的下面， 背向视力表注视前方平面镜

    中视力表的像 检查结果左眼为 %， 右眼为 % (

    她埋怨道： “我站在平面镜的位置直接看视力表清

    楚多了， 为什么要让我从镜子里看呢？ ” 按小康的说

    法检查视力合适吗？为什么这里使用了平面镜？如

    果同学们观察到了这个现象， 并对出现的问题进行! 了思考， 解决了问题， 那么， 大家的收获一定比单纯

    观察好得多!

    ) 使多种感觉器官参与观察

    良好的观察应该有多种感觉器官参与， 这样可

    以有效地提高观察的全面性和准确性! 心理学研究

    表明， 人的感官对外界知识信息的吸收比率是不一

    样的! 人类五官对知识信息的吸收比率是： 视觉占

    %， 听觉占%， 嗅觉占 (%， 触觉占 (%， 味

    觉占%! 而且， 心理学家从记忆角度进行的研究表

    明： 单从视觉获得的信息只能够记住大约 (%， 单

    从听觉获得的信息只能够记住大约 (%， 如果把视

    觉与听觉结合起来， 那么将会记住感知信息的 )(%

    左右! 因此， 在进行观察时， 综合使用多种感觉器官

    可以大大提高感知的效果!

    ) 观察时要耐心细致

    为了取得良好的观察效果， 同学们在观察时切

    忌急躁与粗心 ! 有的物理变化的出现需要一段时

    间， 有的要重复观察才能得到结果， 因此耐心是非常

    重要的! 失去耐心， 往往导致观察失败 ! 例如前面

    提到的对晶体熔化的观察! 晶体的熔化需要一定的

    温度， 有一个过程! 如果你加热仅仅几分钟就以为

    实验已经完结了； 或者加热十几分钟熔化过程还未

    开始， 你等得不耐烦、 注意力分散， 这样都可能会观

    察不到需要认识的物理现象! 因为有可能正在你注

    意力不集中时， 熔化刚好开始， 等你的注意力再回到

    实验中时， 熔化过程已经结束。

    除了观察时的耐心外， 观察时的细致也是必不

    可少的! 在观察水沸腾的实验中， 你得注视沸腾前

    后水中气泡形成、 上升、 变小、 变大以及在水面破裂! 的不同现象! 只有这样细致的观察， 你才能对沸腾

    是在一定温度下， 在液体内部和表面同时发生的剧

    烈的汽化现象有深刻认识 ! 观察中的粗枝大叶、 马

    马虎虎是与科学精神相违背的， 是不允许的!

    尽管我们每个人的感觉器官的先天遗传素质不

    同， 但实践证明： 观察能力的提高主要在于后天的勤

    奋锻炼； 观察能力的发展只有通过观察本身达到 !

    画家的视觉发达， 歌唱家的听觉发达， 都是训练的结

    果! 例如， 专门从事黑色纺织品工作的工人， 能分辨

    出 多种不同的黑色色度， 而普通人仅能辨出两三

    种! 可见， 要使自己具有明察秋毫的敏锐的观察能

    力， 以提高自己物理学习的效果， 就要细心观察， 反

    复实践!

    三、 做好实验

    初中课本各章中的 “实验” 和高中各册课本后

    所列 “学生实验” ， 都是由同学们自己动手完成的实

    验% 这种实验有利于激发同学们的学习兴趣， 有利于

    同学们主动学习， 主动探索! 通过学生实验， 一方面

    使同学们对课堂老师讲授的知识加深理解， 另一方

    面， 也是更重要的， 通过同学们动手操作、 动脑思考，培养同学们的实践能力和分析、 解决问题的能力 !

    因此， 做好学生实验意义重大!

    那么， 怎样才能做好实验呢？下述几点应该是

    做好实验的基本要求!

    ! 了解学生实验的分类

    初中物理课本中所安排的’ 个学生实验， 大致! 可分为三种类型：!) 测量型实验

    这类实验通过对有关物理量的测量， 了解或掌

    握一些基本测量仪器的作用， 通过测量加深对一些

    物理量的理解 这类实验在课本中占有相当大的比

    例， 在各地中考中也是重点考查的内容

    属于这类实验的有：

    用刻度尺测长度；

    测平均速度；

    用温度计测水的温度；

    用天平和量筒测定固体和液体的密度；

    测滑轮组的机械效率；

    用电流表测电流；

    用电压表测电压；

    用电压表和电流表测电阻；

    测定小灯泡的功率

    ) 练习型实验

    这类实验主要是让同学们多动手、 多操作， 通过

    反复练习使同学们对有关电路的特点、 有关模型的

    构造加深认识

    属于这类实验的有：

    组成串联电路和并联电路；

    安装直流电动机模型

    %) 研究型实验

    这类实验是让同学们通过观察物理现象， 分析

    实验数据， 来探索物理规律， 学习科学的研究方法

    属于这类实验的有：

    观察水的沸腾；

    研究液体的压强；! 研究电磁铁!

    高中物理课本中所安排的学生实验的类型与初

    中实验基本一致， 一般分为以下四类：!基本测量工具使用类

    除了初中使用过的测量工具， 包括刻度尺、 天

    平、 停表、 弹簧秤、 温度计、 电流表、 电压表、 变阻器

    外， 高中新增的基本测量工具有： 游标卡尺、 螺旋测

    微器、 打点计时器和多用电表!

    基本物理量的测定类

    这类实验如 “用单摆测定重力加速度” 、 “测定

    电源的电动势和内阻” 、 “测定玻璃的折射率” 等!

    验证物理规律类

    这类实验如 “验证力的平行四边形定则” 、 “验

    证动量守恒定律” 、 “验证机械能守恒定律” 等!

    研究、 探索物理现象类

    这类实验如 “研究匀变速直线运动” 、 “研究平

    抛物体的运动” 、 “探索弹力和弹簧伸长的关系” 、“研究玩具电机的能量转化” 等!

    从近十来年高考实验题考查的内容来看， 已明

    显地由主要考查 “基本测量工具使用” 、 “基本物理

    量的测定” 两类实验， 向更多地考查 “研究、 探索物

    理现象” 类实验转移!

    ! 掌握基本仪器的使用

    无论哪一类学生实验， 都离不开基本测量仪器

    的使用! 如初中 “测平均速度” 实验要使用刻度尺

    和停表， 如高中 “研究匀变速直线运动” 实验要使用

    打点计时器和刻度尺， 高中 “验证力的平行四边形

    定则” 实验要使用弹簧秤， 高中 “测定电源的电动势! 和内电阻” 实验要使用电流表、 电压表和滑动变阻

    器等! 为了在实验中能正确使用基本仪器， 同学们

    必须了解仪器的构造、 原理和性能， 掌握使用方法，并能正确读数! 中学使用的基本仪器除少数外 (如

    打点计时器、 滑动变阻器) ， 多数都涉及到读数问

    题， 如刻度尺、 游标卡尺、 螺旋测微器、 天平、 停表、 弹

    簧秤、 温度计、 电流表、 电压表、 多用电表、 电阻箱等! 读数问题看似简单， 却是同学们最易出错的一个

    方面! 究其原因， 除了对仪器的构造、 原理不甚了解

    外， 关键是没有真正掌握各种测量仪器的读数方法! 下面以几种测量仪器为例， 重点谈谈读数问题!

    先说需要估读的仪器 ! 估读的简便方法是： 先

    确定测量仪器的最小分度 (即精确度) ， 再将最小分

    度值除以， 所得数字就是估读的位数 (即误差出现

    的位数) !

    ) 刻度尺

    使用刻度尺测量时， 首先要将 刻线和被测物

    体的起始边对齐， 并使被测物体和刻度尺尽可能接

    近， 不要歪斜!

    实验室常用的刻度尺最小分度为 %%， 按照上

    述估读位数的确定方法， 将%% 除以 ， 得 %%，这就是说估读位数在毫米的十分位上!

    图

    [例] ( 如图 所示， 被

    测物体的长度为 %%!

    [分析与解] ( 本题刻度

    尺的最小分度为 %%， 除以

    得%%， 故估读时小数点

    后面只能有一位数字， 即误差出现在毫米的十分位! 上!被测物体的长度应为 % ! ( !)

    因为小数点后的一位数字是估读， 所以答案为

    ! 、 ! + 也都是正确的)

    ) 天平

    使用常见的托盘天平前， 要进行调节 ) 调节分

    两步： 第一步， 必须把天平放在水平台上； 第二步， 调

    节横梁平衡)

    在使用天平进行测量时， 应该把被测物体放在

    左盘里， 把砝码放在右盘里)

    使用天平时还应注意不能超过天平的称量， 并

    保持天平干燥、 清洁)

    在使用天平时一般会移动游码， 于是也出现了

    估读的问题)

    图

    [例] , 用调节好的

    托盘天平称金属块的质量) 天平平衡时， 右盘中放

    有+- 砝码一个， 游码在

    标尺上的位置如图 所示， 则金属块的质量是

    -)

    [分析与解] , 本题中天平的最小分度为! -，除以 得! .-， 故估读时小数点后面只能有一位数

    字， 也就是说误差出现在克的十分位上 ) 被测金属

    块的质量为 ! ( +- %!- ( +’!-)

    ) 温度计

    家庭和物理实验室常用的温度计是利用液体的

    热胀冷缩性质制成的) 使用温度计前， 应该做到： 观

    察它的量程； 认清它的分度值)

    图

    [例] , 图 所示是温度计的一部! 分， 它的示数是 !

    [分析与解] 本题中温度计的最小分度为

    !， 除以% 得’ (!， 故估读时小数点后面有一位数

    字， 即误差出现在摄氏度的十分位上 该温度计的

    示数应为)%’ !

    ) 电流表和电压表

    电流表和电压表是电学中最常用的仪表 关于

    电流表和电压表的使用方法与注意事项， 课本上已

    有详细说明， 下面还是说读数问题

    同学们在实验中常用的电流表和电压表的量程

    都分为两档 电流表的 + ), 档， 最小分度为

    ,， 除以% 得 (,， 故应估读到安培的百分位

    上； 电流表的 + -, 档， 最小分度为 %,， 除以

    % 得’ ,， 故也应估读到安培的百分位上 电压表

    的 + (. 档， 最小分度为’ (.， 除以% 得’ %(.， 误

    差出现在伏特的十分位上， 应估读到伏特的十分位；

    电压表的 + ). 档， 最小分度为 .， 除以 % 得

    (.， 故应估读到伏特的百分位上

    [例] 电流表指针位置如图 %( 甲所示， 其读

    数应为 ,； 电压表指针位置如图 %( 乙所示，其读数应为 .

    图 %(! ![分析与解] ! 本题中电流表使用的量程是

    %， 最小分度为， 误差出现在安培的百分位

    上， 故电流表的读数为 ! ( ) + ) (

    ),- 电压表使用的量程是 .， 最小分度为

    0， 误差出现在伏特的百分位上， 故电压表的读

    数为 ( 0 0 + ,- ( 0 ,-

    1) 螺旋测微器 (千分尺)

    用螺旋测微器测量长度可以准确到 022

    它的读数由固定刻度尺上的读数和可动刻度尺上的

    读数两部分组成 - 螺旋测微器的最小分度为

    022， 除以 得 122， 误差出现在毫米的千分

    位上， 故应在毫米的千分位上进行估读-

    螺旋测微器的具体读数方法是： 先从固定刻度

    尺上读出半毫米以上的长度 (注意固定刻度尺上已

    露出的半毫米刻线) ， 再找出可动刻度上第几条刻

    度线与固定刻度尺的水平横线重合， 从而读出半毫

    米以下的长度， 并估读一位数字， 最后将两次读数相

    加就是所要测量的正确读数-

    [例] ! 用螺旋测微器测量一矩形小零件的长

    和宽时， 螺旋测微器上的示数如图% 甲和乙所示，则甲的读数是 22， 乙的读数是 22-

    图%! [分析与解] ! 本题图甲中固定刻度尺上半毫

    米以上的读数是 %%， 可动刻度上第’ 条刻线与

    固定刻度尺上的水平横线重合， 再估读一位数字， 则

    半毫米以下的读数为 (%%) 于是矩形小

    零件的长， 即甲的读数为 %% (%% +

    ,’’%%)

    同理， 矩形小零件的宽， 即乙的读数为 ,%%

    -. (%% + , -.%%)

    ,) 欧姆表 (多用电表欧姆档)

    多用电表一般可以用来测量电流、 电压、 电阻

    等， 并且每一种测量都有几个量程 ) 当它用来测电

    阻时， 即成为欧姆表) 使用欧姆表时， 每一次测量前

    都要进行欧姆调零) 为了减小误差) 应合理选择档

    位开关， 使测量时指针停在表盘

    0

    1

    之间的位

    置) 测量完毕， 应将转换开关转至 “233” 档或交流

    电压最高档)

    欧姆表的具体读数计算方法为： 被测电阻阻值! +表盘刻度数 (整刻度数 估读数)(档位选择倍

    数)

    图 .

    [例] ! 某同学用多

    用电表欧姆档测电阻，指针所指位置如图 .

    所示， 则被测电阻的阻

    值约为 !)

    [分析与解] ! 本题

    中表针指的刻度数为

    . ,， 档位选择开关所

    指倍数为 (’， 故被测! 电阻的阻值为： ! ! % ’! ! % (!)

    中学物理实验中， 不需要估读的测量仪器主要

    有游标卡尺、 停表、 电阻箱等)

    下面仅以游标卡尺为例加以说明)

    ) 游标卡尺

    游标卡尺构造的主要部分是一条主尺和一条可

    以沿着主尺滑动的游标) 游标卡尺的读数也就由主

    尺读数与游标读数两部分组成) 主尺的最小分度是

    ， 游标的分度值按精确度不同分为三种： 分

    度游标， 其分度值为’ ， +’ 分度游标， 其分度值

    为’,； ,’ 分度游标， 其分度值为’+)

    游标卡尺的具体读数方法是： 以游标 刻线为

    准在主尺上读出整毫米数 后， 再读出游标上与主

    尺某刻度线对齐的刻度线到 刻线的条数 ， 若游

    标的分度值为 ， 则游标卡尺的读数为 % (

    图 +-

    [例] . 有一游标卡尺， 主尺

    的最小分度是 ， 游标上有 +’

    个等分刻度， 用它测量一工件的

    长度， 游标位置如图+- 所示， 则该

    工件的长度是

    [分析与解] . 本题中主尺上

    的整毫米读数为， 游标的最小

    分度值为’,， 游标上刻线与主尺刻线对齐的

    是第 条， 因此该工件长度是 % 0

    , !,)

    图 +1

    [例] . 游标卡尺的主尺的最小

    分度为， 游标上有 个小等分

    间隔， 现在用此卡尺来测量某一工! 件的直径， 游标位置如图 ! 所示， 则该工件的直径

    为

    [分析与解] % 本题中主尺上的整毫米读数为!， 游标的最小分度值为 (， 游标上刻线与主

    尺刻线对齐的是第 ) 条， 因此该工件的直径是 ! ! + ) , ( !’ )

    做好实验除了要求同学们切实掌握基本仪器的

    使用、 读数外， 还要学会根据实验要求正确选择器材’

    一般来说， 同学们在物理学习过程中接触较多

    的、 困难也较大的是电学器材的选择 那么， 电学器

    材的选择应遵循哪些基本原则呢？

    基本原则主要有两条：

    一是安全性原则 安全性原则是指在实验过程

    中， 不会出现由于器材的选择不当而对仪表器材及

    人身造成危害 根据这一原则， 在实验中各电流表、电压表所测电流、 电压不能超过电流表、 电压表的量

    程， 通过电源内部、 滑动变阻器或其他电阻类元件的

    电流不能超过其允许的最大电流

    二是准确性原则 准确性原则是指实验中尽可

    能地减小误差， 提高精确度 对于电表的选择， 应做

    到两个 “尽量” ， 即尽量选择内阻较大的电压表和内

    电阻较小的电流表； 尽量使指针的偏转不小于其量

    程的 (

    -

    除了以上两条主要的基本原则外， 还有科学性

    原则、 简便性原则这里就不多说了

    [例] % 为了测量一未知电阻的阻值 (阻值约为

    (!) ， 现有备选仪器如下：

    . 电动势是0 的直流电源! ! 量程 %、 内阻(! 的电流表) 量程 、 内阻% +! 的电流表

    , 量程 -、 内阻.! 的电压表

    量程 +0-、 内阻+0.! 的电压表

    1 阻值 +!， 额定电流+’ 的滑动变阻器

    则电流表应选 ， 电压表应选

    [分析与解] 2 解答本题首先考虑安全性原则，估算出电路中可能的电流最大值及电阻两端的最大

    电压值 当滑动变阻器接入电路的电阻值为零时，电路中的电流最大， 根据闭合电路欧姆定律可得最

    大电流为 3 !

    4

    +

    4 %， 故电流表可选 !， 亦

    可选 ) 同时， 当电路中电流达到最大值时， 电阻两

    端的电压也为最大， 其最大可能值为 -， 故电压表

    只能选 其次考虑准确性原则， 虽然电路中可能

    出现的最大电流都未超过电流表 ! 和 ) 的量程， 但

    选用电流表 ) 时， 指针将不会超过量程的 +

    0

    因此

    为了尽量减小误差， 应选用电流表 ! 故本题的答

    案是， 电流表应选 !， 电压表应选

    与电学实验器材的选择相联系的另一个问题，就是实验电路的选择 这里主要涉及伏安法测电阻

    实验中内接法与外接法的选择以及滑动变阻器的限

    流接法与分压接法的选择

    伏安法测电阻实验中内接法与外接法电路的

    选择

    这里所谓的内接法、 外接法均是对电流表而

    言 图 甲所示为内接法， 图 乙所示为外接法

    由于电表内阻 和 - 的影响， 无论用哪种接法测! 未知电阻 ! 的阻值时， 都存在系统误差! 采用内接

    法时，通过 ! 的电流的测量是准确的，但由于电

    流表的分压作用，电压的测量值大于 ! 的实际电

    压，因此电阻的测量值 !

    %

    比实际值 !实

    %!

    %

    偏大! 采用外接法时， ! 两端电压的测量是

    准确的， 但由于电压表的分流作用， 电流的测量值大

    于通过 ! 的实际电流， 因此电阻的测量值 !

    %

    比实际值 !实

    %

    !

    偏小!

    图 %

    在实际选择电路接法时， 同学们可按不同的题

    给条件作如下处理：

    如果 !!， 或者!!

    !!

    ， 即电流表的分压作

    用很小或较小时， 则可采用内接法!

    如果 !!， 或者!!

    (!!

    ， 即电压表的分流作

    用很小或较小时， 则可采用外接法!

    图

    如果 !、 !、 ! 的大小关

    系不清楚， 则可以借助试触法! 来确定是采用内接法还是外接法 ! 具体做法是： 组

    成如图 所示电路， 用电压表的一个接线头先后试

    触 ! 点和 点， 观察两次试触时两电表示数的变化

    情况! 若电流表的示数变化比电压表示数变化明

    显， 即!

    !%

    % ， 说明接 ! 点时电压表分流作用引起

    的误差大于接 点时电流表分压作用引起的误差，则应选择电流表内接法 (即电压表的一个接线头接

    点) ! 反之， 若电压表的示数变化比电流表的示数

    变化明显， 即!%

    % !

    ， 说明接 点时电流表的分压

    作用引起的误差大于接 ! 点时电压表分流作用引

    起的误差， 则应选择电流表外接法 (即电压表的一

    个接线头接 ! 点) !

    [例] 有一未知电阻， 其阻值大约在 %

    (! 之间! 现提供下列器材， 要求进一步测定 的

    阻值：

    电池组 (， 电动势)， 内阻约+ (!

    电压表 ， 量程 (， 内阻,-!

    毫安表 .， 量程 (.， 内阻,!

    毫安表 .,， 量程 .， 内阻%!

    滑动变阻器 ， 阻值范围 !， 额定电流

    .

    滑动变阻器 ,， 阻值范围 0!， 额定电流

    + .

    开关 )

    连接用导线若干

    有两种可供选择的电路， 如图 , 甲和乙所示 !

    为了实验能正常进行并减小实验误差， 同时要求滑! 动变阻器便于调节， 在实验中应选图 所示的

    电路， 应选代号是 的毫安表和代号是

    的滑动变阻器!

    图

    [分析与解] 为了便于调节， 滑动变阻器应选

    其阻值接近待测电阻 ! 的， 本题中只能选 !%! 由于

    电源电动势与 ! 阻值范围已知， 故可算出电路中可

    能出现的电流范围!

    电路中的最大电流为( )

    !)

    +,- ) ..-，电路中的最小电流为 0 )

    ! % !)

    +, 1 %..

    -) 2.-!

    可见， 毫安表应选 -!

    又， !3!

    +..， !!-) %.， !3!

    !!-

    ， 应选择电流表

    外接的电路， 即图甲所示电路!

    图

    [例] 某同学用伏安法

    测定一个未知电阻 ! 的阻

    值， 采用了如图 所示线路 !

    他先把电压表的一个接线头! 接在 ! 点， 读得两电表的示数分别是 ! %， !

    ； 然后他把电压表的一个接线头换接在

    点， 读得两电表的示数分别是 % ! ( )%， % !

    + 由此可知电压表接到 点时误差较小，此时 的阻值为 !+

    [分析与解] , 前后两次接 ! 点、 点时两电表

    的示数变化为 ! ( )% ) ! -%， ! ( ) % ) !

    -， 由此可算出!

    (

    -

    ， !

    (

    -

    ， 可见!

    + !

    ，为了减小误差， 应选择电流表内接法， 即电压表的一

    个接线头应接 ! 点+ 此时

    , , (

    !

    . - ! ! -!+

    滑动变阻器限流接法与分压接法的选择

    图

    图 所示的两种电路中， 滑动变阻器 (最大阻

    值为 ) 对 上的电压和电流都有控制和调节作

    用， 通常把图甲所示电路称为限流接法， 把图乙所示

    电路称为分压接法。虽然两种接法都能调节 上

    的电压和电流， 但在相同条件下的调节效果不同， 具

    体区别见下表：! ! 上电压调节

    范围 (电源内

    阻不计)! 上电流调节

    范围 (电源内

    阻不计)

    相同条件下电

    路消耗的总功

    率

    限流接法!! !!

    ·

    %

    ! !!

    !

    分压接法 !% ! !

    (

    比较 分压接法电压

    调节范围较大

    分压接法电流

    调节范围较大

    限流接法能量

    消耗较小

    面对实际问题， 在两种接法中如何作出选择呢？

    一般来说， 可作如下考虑

    如果要求 ! 的电压或电流有较大的变化范围

    或要求从零开始连续可调时， 必须选择分压接法

    如果滑动变阻器阻值 !!%!， ! 上的电压或电

    流调节范围很小， 那么为满足在较大范围内调节 !

    上的电压或电流， 便于进行多次测量减小实验误差，应选择分压接法

    如果器材的配置符合安全性原则， 且电路中电

    压或电流能达到要求的调节范围， 两种接法都是可

    以的 但由于限流电路能耗较小， 结构较简单， 应优

    先考虑限流接法 需要注意的是， 限流接法中要选

    用阻值较大的滑动变阻器， 分压接法中要选用阻值

    较小的滑动变阻器

    [例] 在测定 “% !(” 小灯泡功率的实验

    中， 提供的器材有： 蓄电池组， 电压表， 电流表， 滑动

    变阻器， 开关及导线若开 要求实验中灯泡两端电

    压由零逐渐增加到额定值 试画出试验电路图

    图 )

    [分析与解] 本题要求! “实验中灯泡两端电压由零逐渐增加到额定值” ， 这

    是限流接法无法满足的 ! 应按分压接法连线， 其实

    验电路图如图 所示!

    [例] 某电压表的内阻在 %’! (! 之间，现在测量其内阻， 实验室提供了下列可供选用的器

    材：

    待测电压表 ) (量程))

    电流表 (量程%)

    电流表 % (量程,)

    电流表 (量程- .)

    滑动变阻器 ! (最大阻值+’!)

    电源 (电动势))

    开关 及导线若干

    图 . (0)

    所提供的电流表中，应选 !

    为了尽量减小测量

    误差， 要求测多组数据， 试

    在图. (0) 所示方框中画出 ......