基本概念和规律辨析提纲汇总.docx

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基本概念和规律辨析提纲汇总

基本概念和规律辨析（提纲）

常州第二中学刘鹏

所谓“双基”知识（基本概念、基本规律），就是能举一反三、以不变应万变的知识．只有掌握了“双基”，才谈得上能力的提高，才谈得上知识和能力的迁移．

综合分析近几年的高考物理试卷不难看出，虽然高考命题已由“知识立意”向“能力立意”转变，但每年的试卷中总有一定数量的试题是着重考查学生的知识面的，试卷中多数试题是针对大多数考生设计的，其内容仍以基本概念、基本规律的内涵及外延的判断和应用为主．只要考生知道有关的物理知识，就不难得出正确的答案．以2003年我省高考物理试卷为例，属于对物理概念、规律的理解和简单应用考查的试题，就有15题，共90分，占满分的60％．如果考生的基本概念、基本规律掌握得好，把这90分拿到手，就已大大超过了省平均分．许多考生解题能力差，得分低，很大程度上与考生忽视对物理基础知识的理解和掌握有关，对基础知识掌握得不牢固或不全面，就会在解题时难以下手，使应得的分白白丢失．

如果说，我们要求学生高考时做到“该得的分一分不丢，难得的分每分必争”，那么，就要先从打好基础做起，抓好物理基本知识和规律的复习．复习中，首先要求学生掌握概念、规律的“内涵”（例如内容、条件、结论等），做到“理科文学”，对概念、规律的内容，该记该背的，还是要在理解的基础上熟记．其次，要掌握概念和规律的“外延”，例如，对机械能守恒定律，如果条件不满足，即重力或弹力以外的其他力做了功，系统的机械能将如何变化？

等等．

有一些情况我的感受特别深，一是有些试题看似综合性问题，而学生出错的原因实质是概念问题．二是老师以为很简单的一些概念问题，学生就是搞不清，要反复讲练．

下面，就高中物理复习中常遇到的一些基本概念问题，谈谈我的看法．我想按照高中物理知识的五大板块来讲述．

一些共同性的概念和规律：

1．不能简单地从数学观点来理解用比值定义的物理量（一个物理量与另一个物理量成正比或反比的说法）．

2．图线切线的斜率．

3．变加速运动中，合力为零时，速度最大或最小．

一、力学

●物体是否一定能大小不变地传力？

例1：

两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示．对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于（B）

A．

B．

C．FD．

拓展：

如图，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上．A、B质量分别为mA＝6kg，mB＝2kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2．开始时水平拉力F＝10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（D）

A．只有当拉力F＜12N时，两物体才没有相对滑动

B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动

C．两物体间从受力开始就有相对运动

D．两物体间始终没有相对运动

●力、加速度、速度间的关系——拓展至与机械能的关系

例2：

如图所示，轻弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好到达O点．将质量为m（视为质点）的物体P与弹簧连接，并将弹簧压缩到A由静止释放物体后，物体将沿水平面运动并能到达B点．若物体与水平面间的摩擦力不能忽略，则关于物体运动的下列说法正确的是（BC）

A．从A到O速度不断增大，从O到B速度不断减小

B．从A到O速度先增大后减小，从O到B速度不断减小

C．从A到O加速度先减小后增大，从O到B加速度不断增大

D．从A到O加速度先减小后增大，从O到B加速度不断增大

拓展1：

（1991年）一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示．在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法正确的是（C）

A．物体从A下降到B的过程中，动能不断变小

B．物体从B上升到A的过程中，动能不断变大

C．物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小

D．物体在B点时，所受合力为零

●矢量的合成或分解

1．认真画平行四边形

例3：

三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳（C）

A．必定是OA

B．必定是OB

C．必定是OC

D．可能是OB，也可能是OA

2．最小值问题

例4：

有一小船位于60m宽的河边，从这里起在下游80m处河流变成瀑布．假设河水流速为5m/s，为了使小船能安全渡河，船相对于静水的速度不能小于多少？

3．速度的分解——孰合孰分？

例5：

如图所示，水平面上有一物体A通过定滑轮用细线与玩具汽车B相连，汽车向右以速度v作匀速运动，当细线OA、OB与水平方向的夹角分别为α、β时，物体A移动的速度为（D）

A．vsinαcosβ

B．vcosαcosβ

C．vcosα/cosβ

D．vcosβ/cosα

●同向运动的物体，距离最大（或最小）或恰好追上时，速度相等（但不一定为零）．

例6：

如图所示，在光滑水平桌面上放有长为L的长木板C，在C上左端和距左端s处各放有小物块A和B，A、B的体积大小可忽略不计，A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ，A、B、C的质量均为m，开始时，B、C静止，A以某一初速度v0向右做匀减速运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：

（1）物体A运动过程中，物块B和木板C间的摩擦力．

（2）要使物块A、B相碰，物块A的初速度v0应满足的条件．

●匀变速运动的规律及其推论的应用——注意条件

例7：

已知做匀加速直线运动的物体，第5s末的速度为10m/s，则该物体（BD）

A．加速度一定为2m/s2B．前5s内位移可能为25m

C．前10s内位移一定为100mD．前10s内位移不一定为100m

●匀速圆周运动、万有引力定律：

注意公式

①和

②中r的含义．

例8：

今年10月15日9时，中国自行研制的载人航天飞船“神舟”五号，从酒泉航天发射场升空，10分钟后进入预定轨道，绕地球沿椭圆轨道Ⅰ运行，如图．

（1）当飞船进入第5圈后，在轨道Ⅰ上A点加速，加速后进入半径为r2的圆形轨道Ⅱ．已知飞船近地点B距地心距离为r1，飞船在该点速率为v1，求：

轨道Ⅱ处重力加速度大小．

（2）飞船绕地球运行14圈后，返回舱与轨道舱分离，返回舱开始返回．当返回舱竖直向下接近距离地球表面高度h时，返回舱速度约为9m/s，为实现软着落（着地时速度不超过3m/s），飞船向下喷出气体减速，该宇航员安全抗荷能力（对座位压力）为其体重的4倍，则飞船至少应从多高处开始竖直向下喷气？

（g＝10m/s2）

●惯性、离心运动和向心运动

例9：

如图（俯视图）所示，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球．若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线从A运动到B，则由此可判断列车（A）

A．减速行驶，向南转弯

B．减速行驶，向北转弯

C．加速行驶，向南转弯

D．加速行驶，向北转弯

例10：

卫星轨道速度的大小及变轨问题．

●一对作用力和反作用力的冲量或功

例11：

关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是（D）

A．一对作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力

B．一对作用力和反作用力一定可以是不同种性质的力

C．一对作用力和反作用力所做功的代数和一定为零

D．一对作用力和反作用力的冲量的矢量和一定为零

●对动量守恒定律的理解

1．内涵——条件及结论

2．对表达式的理解

3．外延

例12：

对于由两个物体组成的系统，动量守恒定律可以表达为Δp1＝－Δp2．对此表达式，沈飞同学的理解是：

两个物体组成的系统动量守恒时，一个物体增加了多少动量，另一个物体就减少了多少动量．你同意沈飞同学的说法吗？

说说你的判断和理由（可以举例说明）．

例13：

总质量为M的小车，在光滑水平面上匀速行驶．现同时向前后水平抛出质量相等的两个小球，小球抛出时的初速度相等，则小车的速度将________（填“变大”、“变小”或“不变”）．

●对机械能守恒定律的理解

1．内涵——条件及结论

2．外延——重力（若涉及弹性势能，还包括弹力）以外的其它力做的功，等于系统机械能的增量．

例14：

如图所示，质量为M＝1kg的小车静止在悬空固定的水平轨道上，小车与轨道间的摩擦力可忽略不计，在小车底部O点拴一根长L＝0.4m的细绳，细绳另一端系一质量m＝4kg的金属球，把小球拉到与悬点O在同一高度、细绳与轨道平行的位置由静止释放．小球运动到细绳与竖直方向成60°角位置时，突然撤去

右边的挡板P，取g＝10m/s2，求：

（1）挡板P在撤去以前对小车的冲量；

（2）小球释放后上升的最高点距悬点O的竖直高度；

（3）撤去右边的挡板P后，小车运动的最大速度．

●功和能、冲量和动量的关系

1．合外力的功＝动能的变化

2．重力/弹力/分子力/电场力的功＝重力势能/弹性势能/分子势能/电势能变化的负值

3．重力（或弹簧弹力）以外的其它力的功＝机械能的变化

4．合外力的冲量＝动量的变化

5．合外力＝动量的变化率

例15：

一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（C）

A．物体势能的增加量

B．物体动能的增量

C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量

D．物体动能的增加量加上重力所做的功

例16：

一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则（AC）

　　A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量

　　B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小

　　C．过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和

　　D．过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能

例17：

在光滑斜面的底端静止一个物体，从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上，使物体沿斜面向上滑去，经过一段时间突然撤去这个力，又经过4倍的时间又返回斜面的底端，且具有250J的动能，则恒力F对物体所做的功为J,撤去F时物体具有J的动能．若该物体在撤去F后受摩擦力作用，当它的动能减少100J时，机械能损失了40J，则物体再从最高点返回到斜面底端时具有J的动能．

例18：

如图所示，分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始，沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次F2的方向沿水平向右，两次所用时间相同．在这两个过程中（BD）

A．F1和F2所做功相同

B．物体的机械能变化相同

C．F1和F2对物体的冲量大小相同

D．物体的加速度相同

例19：

在光滑斜面的底端静止一个物体，从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上，使物体沿斜面向上滑去，经过一段时间突然撤去这个力，又经过4倍的时间又返回斜面的底端，且具有250J的动能，则恒力F对物体所做的功为J,撤去F时物体具有J的动能。

若该物体在撤去F后受摩擦力作用，当它的动能减少100J时，机械能损失了40J，则物体再从最高点返回到斜面底端时具有J的动能．

●简谐振动中各物理量的关系

例20：

将一个力电传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力F的大小随时间t变化的曲线如图所示．某同学根据此图线提供的信息做出了下列判断，其中正确的是（BD）

A．摆球摆动的周期T＝1.4s

B．t＝0.2s时，摆球正经过最低点

C．t＝1.1s时，摆球正经过最低点

D．摆球在摆动过程中机械能减小

●关于回复力

例21：

劲度系数为k的轻弹簧，竖直悬挂，在其下端挂一质量为m的砝码，然后从弹簧原长处由静止释放砝码，此后

（AD）

A．砝码将作简谐振动

`B．砝码的最大速度是2mg/k

C．砝码的最大加速度是2g

D．弹簧的最大弹性势能为2m2g2/k

例22：

如图所示，小车质量为M，木块质量为m，它们之间的最大静摩擦力为f，在劲度系数为k的轻弹簧作用下，沿光滑水平面作简谐振动．要使木块与小车间不发生相对滑动，小车的振幅不能超过多少？

●机械波传播的主要特点：

例23：

细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。

在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。

在图3中画出t=3T/4时刻的波形图．

例24：

在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点间的距离为a，如图

（1）所示．振动从质点1开始并向右传播，其初速度方向竖直向上，经过时间t，前13个质点第一次形成的波形图像如图

（2）所示，则该波的周期为______，波速为__________．

例25：

一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm。

振子的平衡位置位于x轴上的O点。

图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：

黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。

图2给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象，（AD）

A．若规定状态a时t=0则图象为①

B．若规定状态b时t=0则图象为②

C．若规定状态c时t=0则图象为③

D．若规定状态d时t=0则图象为④

二、热学

●关于布朗运动

例26：

如图所示是在显微镜下看到的一颗微粒的运动位置的连线，以微粒在A点开始计时，每隔30s记下微粒的一个位置，用直线把它们依次连接起来，得到B、C、D、E、F、G等点，则微粒在75s末时的位置（CD）

A．一定在CD连线的中点

B．—定不在CD连线的中点

C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线的中点

D．可能在CD连线以外的某点

●分子间距、分子力和分子势能

例27：

如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力。

a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（BC）

A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动

B．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大

C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少

D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加

●物体吸热，温度一定升高？

——热力学第一定律和气态方程的结合应用

例28：

一定质量的理想气体与外界没有热交换（AD）

A．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

B．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小

C．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大

D．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定减小

●气体压强的微观解释

例29：

下列关于热现象的论述中正确的是

A．给自行车车胎打气时，要克服空气分子间的斥力来压活塞

B．玻璃被打碎后分子间的势能将减小

C．布朗运动的剧烈程度是随温度升高而增加的

D．热机的效率不可能提高到100％，因为它违背了热力学第二定律

三、电磁学

●带电粒子在电场中的运动情况判断

例30．若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内（D）

A．一定沿电力线由高电势处向低电势处运动

B．一定沿电力线由低电势处向高电势处运动

C．不一定沿电力线运动，但一定由高电势处向低电势处运动

D．不一定沿电力线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

●正电荷处的电势一定比负电荷处的电势高吗？

例31：

如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后（B）

A．a端的电势比b端的高

B．b端的电势比d点的低

C．a端的电势不一定比d点的低

D．杆内c处的场强的方向由a指向b

●场强、电势、电势差、电势能

例32：

一负电荷仅受电场力作用，从电场中的A点运动到B点．在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能εA、εB之间的关系为（AD）

A．EA＝EBB．EA＜EBC．εA＝εBD．εA＞εB

例33：

两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成以平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电（BC）

A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小

B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大

C．断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小

D．断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大

例34：

一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（AC）

A．U变小，E不变

B．E变大，W变大

C．U变小，W不变

D．U不变，W不变

例35：

如图所示，A、B、C为同一匀强电场中的三个点，其电势分别为φA＝12V，φB＝-3V，φC＝6V，试画出过C点的一条电场线．

●电场力做功与电势能的变化

例36：

如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上，无穷远处电势为零．甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb，由此可以判定（BCD）

A．甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相同

B．甲、乙两粒子带异种电荷

C．甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能

D．两粒子经过b点时具有相同的动能

例37：

如图所示,A、B是半径为R的圆O的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向一定。

在圆周平面内，将一带正电q的粒子从A点以相同的初动能抛出。

抛出方向不同时，粒子会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，到达C点时粒子的动能最大。

已知∠CAB＝30°，若不计重力和空气阻力，试求：

（1）电场方向与AC间的夹角θ为多大？

（2）若粒子在A点时初速度方向与电场方向垂直，且粒子能经过C点，则粒子在A点的初动能多大？

●导体的电阻——是R＝U/I，还是R＝ΔU/ΔI？

例38：

图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。

（1）为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：

____________。

（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100Ω）。

（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。

由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为______Ω。

（3）举出一个可以应用热敏电阻的例子：

______________________________________。

●磁感应强度和磁通量、磁通量的变化

●安培力的方向

——F⊥B且F⊥IL，即：

f⊥（B和IL所决定的平面）

例39：

如图所示，平行光滑金属导轨与水平面成θ角，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向上．要使质量为m的金属直杆MN静止在平行导轨上，应在金属直杆中通入多大的电流？

电流是什么方向？

●洛仑兹力的方向

——f⊥B且f⊥v，即：

f⊥（B和v所决定的平面）

例40：

如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为：

，式中的比例系数K称为霍尔系数。

设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e．回答下列问题：

（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）

（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。

（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。

（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为

其中h代表导体板单位体积中电子的个数．

例41：

设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E＝4.0伏/米，磁感应强度的大小B＝0.15特．今有一个带负电的质点以v＝20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向（角度可用反三角函数表示）．

●电磁感应中的电源和外电路

例42：

粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。

现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（B）

A．B．C．D．

●电磁感应中的能量转换——克服安培力做的功等于产生的电能

例43：

如图所示，固定于绝缘水平面上的很长的平行金属导轨，表面粗糙，电阻不计．导轨左端与一个电阻R连接，金属棒ab的质量为m，电阻也不计．整个装

置放在垂直于导轨平面的匀强磁场中．则当ab棒在水平恒力F作用下从静止起向右滑动的过程中（CD）

A．恒力F做的功等于电路中产生的电能

B．恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能

C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能

D．恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒获得的动能之和

●自感现象——线圈中的电流不能突变，总是从初始值开始变化

例44：

如图所示的电路中，L是自感系数很大的、用铜导线绕成的线圈，其电阻可以忽略不计，开关S原来是闭合的．当开关S断开瞬间，则（AC）

A．L中的电流方向不变

B．灯泡D要过一会儿才熄灭

C．LC电路将产生电磁振荡，刚断开瞬间，电容器中的电场能为零

D．电容器A板带负电

●法拉第电磁感应定律——正弦交流电的Φ与E有相位差

例45：

一单匝闭合导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（BD）

A．当磁通量为零时，感应电动势也为零

B．当磁通量减少时，感应电动势在增大

C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5Em

D．角速度ω等于Em/Φm

●理想变压器——输入功率随输出功率的变化而变化

例46：

远距离输电线的示意图如下，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（C）

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关

B．输电线路中的电流只由升压变压器原线圈的匝数比决定

C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大

D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

●交流电的有效值——根据电流的热效应定义

例47：

如图所示为一交流电的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值是（B）

A．5

安

B．5安

C．3.5

安

D．3.5安

例48：

如图所示，OACO为