妙用反义词帮助记住物理规律

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妙用反义词帮助记住物理规律

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妙用反义词帮助记忆物理规律
吉林省公主岭市第一中学 魏景福
高中物理规律性强,这是好事。但是由于内容多,知识面广给学生的掌握带来困惑。那么,采用什么方法能够帮助学生快速而牢固地把知识记住呢?其实方法很多,诸如:归纳法、类比法、形象法等等,今天我着重谈一下采用反义词来帮助我们记忆物理规律:
我在教学工作中觉得如下词句对我们能有所帮助:异曲同直、同加反减、远小近大、迎下背上、远吸近斥、奇弱偶强、同斥异吸、同吸异斥、高放低吸、充正放负、正减负增、增反减同、左因右果、疏弱密强、大内小外、舍大取小、串大并小、串反并同、薄凹厚凸、大大小小、通直阻交、通低阻高、隔直通交、阻低通高、少粒多波、短粒长波……
下面就对上述每个词句的“含义”及用法进行说明(重点讲一部分):
1、异曲同直: 用于判断质点运动是直线运动还是曲线运动:如果合外力(或者加速度)的方向跟速度的方向不在同一条直线上(异),质点就做曲线运动(曲);如果合外力(或者加速度)的方向跟速度的方向在同一条直线上(同),质点就做直线运动(直)。
2、同加反减: 用于判断质点直线运动是加速运动还是减速运动:如果合外力(或者加速度)的方向跟速度的方向相同,质点就做加速运动(同加);如果合外力(或者加速度)的方向跟速度的方向相反,质点就做减速运动(反减)。
3、远小近大: 用于判断分子间的引力和斥力跟分子间距离的关系:分子间距离越远(远)引力和斥力就越小(小),分子间距离越近(近)引力和斥力就越大(大);用于说明万有引力大小与质点间距离的关系:距离越远(远)引力越小(小),距离越近(近)引力越大(大);用于说明库仑力的大小与点电荷间距离的关系:距离越远(远)库仑力越小(小),距离越近(近)库仑力越大(大);用于说明人造卫星线速度的大小、角速度的大小、向心加速度的大小、动能的大小与卫星轨道半径的关系:卫星的轨道半径越远(远)线速度、角速度、向心加速度、动能越小(小),卫星的轨道半径越近(近)线速度、角速度、向心加速度、动能越大(大)。
4、迎下背上: 用于判断横波波动图像上各质点的振动方向:将凸凹相间的波形形象地看成连绵起伏的沙丘,将波的传播方向看作风向,生活经验告诉我们:迎风面的沙子被风带到背风面,使迎风面的地势下降(迎下),背风面的地势上升(背上)。所以,在判断波动图像上各质点振动方向时,可以将波形看做沙丘,传播方向当做风向,则“迎风面”的质点向下振动(迎下),“背风面”的质点向上振动(背上)。
例如,下图为一列简谐横波某时刻的波形图。已知该时刻F点振动方向向下,试判断波的传播方向以及A、B、C、D、E、G、H、I各点的振动方向?
分析:根据“迎下背上”的原则,F点
向下振动说明它在“迎风面”,那么波的传
播方向是X轴的负方向。因而D、E两点在
“迎风面”,则它们向下振动,A、B、H、I
四点在“背风面”,则它们向上振动。而C点
位于波峰、 G点位于波谷,速度为零。
5、远吸近斥. 分子之间的作用力——分子力表现为:当r大于r0(远)时是引力(吸),当r小于r0(近)时是斥力(斥);在电磁感应现象中,用楞次定律判断感应电流方向时表现出的磁铁与闭合线圈相互作用规律:二者相互远离(远)时相互吸引(吸),二者相互靠近(近)时相互排斥(斥)。
6、奇弱偶强: 波的干涉现象中振动加强、减弱的规律:到两个完全相同的振源(同相振源)的波程差等于半个波长奇数倍的点(奇)振动减弱(弱),到两个完全相同的振源(同相振源)的波程差等于半个波长偶数倍的点(偶)振动加强(强)。
7、同斥异吸: 电荷之间的相互作用规律:同种电荷相互排斥(同斥),异种电荷相互吸引(异吸);磁极之间的相互作用规律:同名磁极相互排斥(同斥),异名磁极相互吸引(异吸)。
8、同吸异斥. 互相平行的通电导线之间的相互作用规律:同方向的电流互相吸引(同吸),反方向的电流互相排斥(异斥)。
9、高放低吸. 温度不同的物体之间自发热传递方向:高温的物体放热(高放),低温的物体吸热(低吸)。
10、充正放负. 电容器充放电的规律:充电时电流流向正极板(充正),放电时电流流向负极板(放负)。
11、正减负增. 重力做功与重力势能变化的关系:重力做正功时重力势能减少(正减),重力做负功时重力势能增加(负增);分子力做功与分子势能变化的关系:分子力做正功时分子势能减少(正减),分子力做负功时分子势能增加(负增);电场力做功与电势能变化的关系:电场力做正功时电势能减少(正减),电场力做负功时电势能增加(负增)。
12、增反减同: 对楞次定律中“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化”的理解:当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场(原磁场)方向相反(增反);当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场(原磁场)方向相同(减同)。
13、左因右果: 左手定则和右手定则在应用时可以根据电流是原因还是结果来确定:用左手定则判断安培力(或洛仑兹力)的方向,电流是产生安培力(或洛仑兹力)的原因(左因);用右手定则判断感应电流(或感应电动势)的方向,感应电流(或感应电动势)是导体在磁场中做切割磁感线运动的结果(右果)。
14、疏弱密强: 电场线分布対电场的反映:电场线分布稀疏的地方电场弱(疏弱),电场线分布密集的地方电场强(密强);等势线分布対电场的反映:等势线分布稀疏的地方电场弱(疏弱),等势线分布密集的地方电场强(密强);
磁感线分布对磁场的反映:磁感线分布稀疏的地方磁场弱(疏弱),磁感线分布密集的地方磁场强(密强);
15、大内小外: 用伏安法测电阻的实验对安培表内接和安培表外接电路的选择:如图下所示,图2为安培表内接,图3为安培表外接。
图 3
由于安培表内接电路系统误差的产生原因是安培表的分压,待测电阻越大误
差越小。因此,测大电阻时宜用安培表内接电路(大内);同样,由于安培表外接电路系统误差的产生原因是伏特表的分流,待测电阻越小误差越小。因此,测小电阻时宜用安培表外接电路(小外);(判断待测电阻大小的标准是:RX2大于RARV时属于大电阻,用内接;RX2小于RARV时属于小电阻,用外接。)伏安法测电阻的实验安培表内接和安培表外接电路带来的误差:由于安培表内接电路系统误差的产生原因是安培表的分压,导致电压的测量值偏大,因此,电阻的测量值大于真实值(大内);同样,由于安培表外接电路系统误差的产生原因是伏特表的分流,导致电流的测量值偏大,因此,电阻的测量值小于真实值(小外);伏安法测电源的电动势和内电阻的实验中,安培表内接电路(如图4所示)和外接电路(如图5所示)带来的误差:
原因是
图 4 图 5
安培表内接电路误差原因是电流表的分压带来的,使内电阻的测量值大于真实值(大内),而电动势的测量值准确;安培表外接电路误差原因是电压表的分流带来的,使内电阻和电动势的测量值均小于真实值(小外)。
16、舍大取小。用伏安法测电阻的实验对安培表内接和安培表外接电路的选择:在不知道待测电阻及伏特表和安培表的电阻关系的情况下,可以采取试接的办法。电路如图6所示, 伏特表右端固定,左端可以先后接b,c两点,记下两次测量时两块电表的读数,比较两表读数变化情况,如果伏特表读数变化显著,说明安培表的分压影响大,也就是说待测电阻跟 安培表内阻相当,则应选择安培表外接电路,即:伏特表读数小的电路(舍大取小);如果安培表读数变化显著,说明伏特表的分流影响大,也就是说待测电阻跟伏特表内阻相当,则应选择安培表内接电路,即
安培表读数小的电路(舍大取小);总之,应选取读 数变化显著(大)的那块表读数小(小)的电路。或记作“一大一小”。(说明:比较两块电表读数变化显著程度应该看两次读数差跟第一次读数的比值,即变化倍数——变化率)
图 6
17、串大并小. 串、并联电路中等效电阻的大小:串联电路的等效电阻等于各个元件电阻之和,比每一个电阻都大(串大);并联电路的等效电阻等于各个元件电阻倒数之和的倒数,比每一个电阻都小(并小)。阻值相差悬殊的电阻串、并联等效电阻近似运算:两个相差悬殊的电阻串联等效电阻近似等于大电阻(串大);两个相差悬殊的电阻并联等效电阻近似等于小电阻(并小)。
18、串反并同. 在分析电路问题时,经常会出现无法确定的情况。 请看下面的例题:
例题.如图7所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表,a、b之间接报警器.试分析传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流IA、报警器两端的电压U以及R1、 R2、 R3两端电压和它们中的电流变化情况是怎样的?
按照常规方法分析:由于传感器R3的电阻随温度升高
而减小,其他部分电阻不变。使外电路中电阻减小,干路
中的电流I增大,由U=E-I r知报警器两端电压(等于
路端电压)U减小,报警器支路中的电流I报减小,则R1中
的电流I1=I-I报增大,R1两端电压U1=I1R1增大,R2、 R3两 图 7
端电压U2=U3=U-U1减小,R2、中的电流I2=IA=U2/R2减小,而R3中的电流I3=U3/R3中的U3和R3都减小,I3的大小就无法确定了,其实,由I3=I1-I2可知增大。这一尴尬局面是我们在电路分析中经常出现的。如果我们采用“串反并同”的方法就可以避免这一局面的出现,而且很快得出结论。
下面就具体说一下“串反并同”的方法:首先要正确理解这四个字的含义,“串”是指研究对象与“致变元件”(把导致电路变化的元件称为“致变元件”主要是指变阻器或热敏及光敏电阻。以下同。)串联(包括间接串联);“反” 是指研究对象的电压、电流或电功率与“致变元件”的阻值变化方向相反;“并”是指研究对象与“致变元件”(主要是变阻器或热敏及光敏电阻)并联(包括间接并联);“同” 是指研究对象的电压、电流或电功率与“致变元件”的阻值变化方向相同。即:与“致变元件”串联或间接串联的元件电压、电流或电功率都随“致变元件”的阻值增大而减小,随之减小而增大;与其并联或间接并联的元件电压、电流或电功率都随之增大而增大,随之减小而减小。就上述例题而言,电路中致变元件R3阻值变小,报警器、R2、与R3均属间接并联关系,所以U、U2、I2均减小;R1与R3属间接串联关系,所以U1、I1均增大;对R3中的电流和它两端的电压可设想有一块电流表与其串联以及一块电压表与其并联,根据“串反并同”有:I3增大、U3减小。
类题1.如图8所示的电路,闭合开关S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略.现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是( )
A.a灯变亮,b灯和c灯变暗
B.a灯和c灯变亮,b灯变暗
C.a灯和c灯变暗,b灯变亮 8
D.a灯和b灯变暗,c灯变亮
分析:由电路图可知:致变元件R的阻值变小,
c灯与其串联,功率变大(变亮);a灯与其间 图8
接串联,功率变大(变亮);b灯与其间接并联,功率变小(变暗)。故应选B。
类题2:如图9所示电路,已知电源的电动势E和内电阻r恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。当滑动头从a向b移动,各个电表(均可视为理想电表)的示数如何变化?
图 9
图9
分析: 由题意可知,致变元件R3阻值增大。A3与其串联,读数减小;V2与其并联,读数增大;A2与其间接并联,读数增大;A1与其间接串联,读数减小;V1与其间接并联,读数增大。
小结:采用“串反并同”判断各元件参量变化首先要明确引起变化的关键元件——致变元件阻值变化情况,其次要弄清研究对象与其串、并联(这里的串、并联是广义)的关系。然后采用“串反并同”去判断。
19、薄凹厚凸. 从字面上看只是对两种透镜的直观认识,即中央比边缘薄的透镜叫凹透镜,中央比边缘厚的透镜叫凸透镜。其实,这四个字恰好概括了利用薄膜干涉检查平面的平整情况时,条纹弯曲方向与被检平面凹凸的对应关系:若条纹向空气膜薄的一侧弯曲,则此处被侧表面向下凹陷(薄凹);若条纹向空气膜厚的一侧弯曲,则此处被侧表面向下凸起(厚凸)。
例题:如图10所示,用薄膜干涉检查平面平整度得到干涉图样如图乙所示,请说出A、B两点的凸凹情况:
甲 乙
图 10
甲 乙
图10
分析:由甲图可知,楔形空气薄膜左边薄右边厚,A点图线向左边(薄侧)弯曲,说明此处被检平面凹陷(薄凹);B点图线向右边(厚侧)弯曲,说明此处被检平面凸起(厚凸)。理由是同一条干涉条纹下方空气膜厚度相同。
20、大大小小. 光的色散现象说明同一种介质对不同单色光的折射率不同,其规律是:频率大的折射率大、传播速度小、全反射的临界角也小(大大小小)。
21、通直阻交. 电感线圈对直流电和交流电的阻碍作用不同:若不计电阻(理想的线圈),直流电可以顺利通过(通直);交流电要受到阻碍(感抗)作用(阻交)。同时,“通直阻交”也是对低频扼流圈(实质是缠绕闭合铁芯上的多匝线圈)作用的高度概括:由于它的自感系数很大,对所有的交流电(包括低频的)都有很大的阻碍作用,而对稳恒直流电没有阻碍作用,所以它起到通直流电(通直)而阻碍交流电(阻交)的作用。
22、通低阻高. 说的是同一个电感线圈对频率不同的交流电所起的阻碍作用不同:由于感抗与频率成正比,所以,频率越高所受阻碍作用越大;同时,“通低阻高”也是对高频扼流圈(实质是没有闭合铁芯上匝数很少的线圈)作用的高度概括:由于它的自感系数很小,对高频的交流电有很大的阻碍作用,而对低频的交流电几乎没有明显的阻碍作用,所以它起到通低频交流电(通低)而阻碍高频交流电(阻高)的作用。
23、隔直通交. 电容器对直流电和交流电的作用不同:由于电容器两板间是绝缘物质,所以,电容器隔断直流电使之不能通过(隔直);又由于交流电方向不断变化,使电容器不断的进行充、放电,与电容器相连的导线中总有电流,也可以说交流电“通过了”电容器(通交)。同时,“隔直通交”也是对隔直电容器(容量很大的电容器)作用的高度概括:由于它的电容量很大,对所有的交流电(包括低频的)的阻碍作用都很小,而对稳恒直流电的阻碍作用很大,所以它起到隔断直流电(隔直)而让交流电通过(通交)的作用。
24、阻低通高. 说的是同一个电容器对频率不同的交流电所起的阻碍作用不同:由于容抗与频率成反比,所以,频率越高所受阻碍作用越小;频率越低所受阻碍作用越大(阻低通高)。同时,“阻低通高”也是对高频旁路电容器(实质是电容量很小的电容器)作用的高度概括:由于它的电容量很小,对低频的交流电有很大的阻碍作用,而对高频的交流电几乎没有明显的阻碍作用,所以它起到阻碍低频交流电(阻低)而通高频交流电(通高)的作用。
25、少粒多波. 从统计观点来认识光的本性——波粒二象性:少数的光子表现出粒子性(少粒);大量的光子表现出波动性(多波)。
26、短粒长波. 从波长的长短来认识光的本性——波粒二象性:波长短的光子表现出粒子性(短粒);波长长的光子表现出波动性(长波)。
… …
笔者列举了以上二十六组反义词组在帮助我们理解和记忆物理规律的使用方法,旨在起到抛砖引玉之目的。谈不上什么理论,更可能存在许多不当之处,敬请各位同行及同学批评指正。我将不胜感激!
完成于:2009-4-5
图 1
a
b
A
E
r
R3
R2
R1
报警器
E,r
a
c
b
R
S

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