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初中物理与高中物理的区别(二)

二纯电阻用电器和非纯电阻用电器 1.电热器对于纯电阻用电器(即消耗的电能全部用来发热,如电热水器、孵化器、恒温器),符合欧姆定律RU I =, 利用焦耳定律Rt I Q 2=,则电功(电流做的功)W 满足t RU UIt Rt I Pt Q W 22=====(纯电阻); 2.电动机问题而对于非纯电阻用电器(如电机)消耗的电能大部分用来输出机械功E ,小部分电阻丝发热Q , 如电热水器、孵化器、恒温器)。

由能量守恒定律得E Q W +=,其中UIt W =,Rt I Q 2=则由Rt I UIt Q W E2-=-=间接求解,当然E 也可通过电流做功的表现——物体机械能的变化,动能定理(或功能原理) 直接求解,如增加的机械能为12E E E -=)21()21(121222mgh mv mgh mv +-+= )()(21122122h h mg v v m -+-= p k E E ∆+∆=总结成结构图:⎪⎩⎪⎨⎧-=-==>≠==)由增加的能量直接计算(或(间接计算)(非纯电阻)),(E Rt I UIt Q W E Rt I Q Q W Q W UIt Pt W 22 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-==>≠==)由增加的功率直接计算(或(间接计算)(非纯电阻)),(出热入出热热总热总总入P R I UI P P P R I P P P P P UI P P 22 其中涉及跨分支学科的知识。

初中物理与高中物理的区别一、由定性到定量化——定理、规律等不在像初中那样只是定性描述,一般都用公式表达。

1、冰雪融化后海平面上升重力(质量)不变,g V g V 水水冰冰ρρ=① 由G F =浮,得冰冰排盐gV gV ρρ= ② 联立①②,得g V gV 水水排盐ρρ=,由水盐ρρ>得水排V V <,即海平面上升。

2、不计一切摩擦力、绳的重力滑轮,当提升重物,机械效率只与什么有关?滑轮与重物的重力分别为物G 、轮G ,总有W W =η×100%,物轮物轮物物物轮物物)()(G G G G G G G h G G hG /11//+=+=+=η,η只取决于物轮G G /的比值,要提高η↑, 只需减少物轮G G /比值↓.3、流速大的地方压强小,公式是c p gh v =++ρρ221,即222211212121p gh v p gh v ++=++ρρρρ。

特别的,gh v ρρ=221,得 gh v 22=,gh v 2= 二数学化——从函数的角度,如增减性、面积、斜率等的含义,学会等效法、函数法、转换法、控制变量法等解决问题。

1.多个电阻混联,三个6 Ω的电阻混联,6 Ω与等效电阻为为3 Ω的串联,总电阻为2 Ω. 2.串联时21R R R +=串,2R 增加,则↓↓+=↓)(串21R R R ;n 个R 串联时, ∑=k R R 串,即nR R =串;多串联一个电阻时,↑↑=∑kRR 串,即越串越大.3.并联时21111R R R +=并,1R 增加,则↓+↑=↓↓)(并21111R R R ;n 个R 并联时,∑==++=nk kn R R R R R 12111111 并,即R n R 11=并得n R R =并; 多并联一个电阻时,∑↑=↓↑kR R 11并,即越并越小. 4.为何要高压输电?由出损总P P UI P +==,rI P P 2==热损,Ir U =线,↑↓-=↑)(损总出P P P 欲减少↓↑↓=r U P P 2)(总损,则可以↑↓↓↓=s l r ρ,也可以提高↑U ,因为总功率不变。

由能量转化,得 I Ir U r I UI P P P )(2-=-=-=总损总出线出U U U +=。

三、理论化 ——要习惯字母运算,加强公式推导,而不是死记硬背。

. ①前一半路程平均速度为1v ,后一半路程平均速度为2v ,则全程平均速度v :总时间为两段时间之和,21t t t +=,即21221v x v x v +=,解得2121211v v v +=或21212v v v v v +=. ②前一半时间速度为1v ,后一半时间速度为2v ,则全程平均速度v : 列方程2221tv t v t v +=,解得221v v v +=. ③已知金属甲11V ρ,金属乙22V ρ,则合金的密度212211V V V V ++=ρρρ合.④人不动时乘电梯用时间1t , 电梯不动时人运动用时2t ,为了赶时间,电梯运动时人也运动,则用时t 人的速度1v ,电梯的速度2v ,人与电梯都运动时速度为v ,则满足21v v v +=,设位移是x (不变量),11t xv =,22t x v =,t x v = 即可得21t x t x t x +=,化简为21111t t t+=或2121t t t t t +=. ⑤球型物体在流体中(如雨在空气中、钢球在油中、带电油滴在电场中)做匀速直线运动时(为终极速度), 球的体积334r V π=,物体的阻力vr F πη6=阻,浮力为gV F 'ρ=浮,重力为V mg G ρ==,由平衡力得阻F F G +=, 即33'34634r vr r g πρπηπρ=+,解得2'9)(2r v ηρρ-=.四、综合化、复杂化——战略上应用数学方法、思想,战术上使用函数法与方程组法(或不等式组)。

初中一般较简单,通常一个公式就可“直达”目标,但高中阶段,要考察大家的分析、综合、推理等能力, 通常需要联立多个公式的方程组法解决问题,甚至函数法(公式推导)求解。

数学是基础学科,工具性很 强,如重视分类讨论、微积分、建模等数学思想方法,最终把科学都将用数学语言描述。

几个例子:1.6.小民将一支蜡烛点燃后放在离一架老花镜30cm 处,在光屏上得到一个缩小的像;当蜡烛离透镜18cm 时,在光屏上得到一个放大的像,做成这个老花镜的透镜焦距可能在什么范围?解析:列不等式,30>2f ①,f <18<2f ②,联立①②,解得9 9< f <15cm 。

2.(3)甲乙两地相距s 为60 km , A 、B 两辆车同时从A 地点出发到B 地,甲车的速度比乙车的速度高20km/h,乙车比甲车迟30分钟到达,求:(1)甲车到达B 地所需要的时间;(2)乙车的速度是多少米每秒。

解析:设乙车的速度乙v ,用的时间为列方程组20-=乙甲v v km/h ①,5.0-=甲乙t t h ②,联立①②化为5.0-20-=甲甲v sv s ,解得60=甲v km/h ,40=乙v km/h ,h 5.1=乙t ,h t 1=甲。

3.一船从上游与下游之间往返,顺流时用时4h, 逆时用时6h ,则漂流时用时多少? 解析:设船在静水中速度为船v (或静v ),流水的速度为水v ,依题意,列出水船顺v v v +=①,水船逆v v v -=,②)(21逆顺水漂v v v v +==③; 由S 路程不变,则漂漂逆逆顺顺t v t v t v S ===,改写成顺水船t S v v /=+,逆水船t S v v /=-,水逆顺水t S v v v /2/)(=+=, 联立①②③,解得逆顺漂t S t S t S ///2+=,化简为逆顺漂t t t /1/1/2+=,即h h t t t t t 8.4)46/(462)/(2=+⨯⨯=+=顺逆顺逆漂.4.地震有纵波纵v 和横波横v ,某人巧合房子在震源的正上方,他感到房子上下和左右方向的振动时间间隔为t ∆,求他离震源的距离S 。

解析:不变量为s ,则21t v t v S 横纵==①,12t t t -=∆②,联立①②,建立关于已知与未知量的方程,横横v S v S t /-/=∆,解得横横横横v v v tv S -∆=。

5.将物体放在焦距为f 的凸透镜主轴上,分别离透镜18cm 、12cm 和4cm 时,各能得到缩小的实像、放大的实像、放大的虚像,则该凸透镜焦距f 满足()A. 12cm<f<18cmB. 8cm<f<12cmC. 6cm<f<9cmD. 4cm<f<6cm解析:18cm —缩小的实像,则18>2f ① 12cm —放大的实像, 则f <12<2f ②4cm —放大的虚像,则f>4③,联立①②③,得 f<9,6<f<12, f>4,综合起来,6cm<f<9cm ,选择C.四系统化、标准化——“麻雀虽小,五脏俱全”,更严密、深入,按历史发展、思维逻辑编排,不在像初中那样只是零碎的拼凑,而且通常是“错误的”说法。

1.电流的定义式t q I /=,得,如It q =h mA ⋅800表示蕴含电量C s A It q 31088.236008.0⨯=⨯==; 表示蕴含的化学能或对外做功J V C qU UIt W 331032.45.11088.2⨯=⨯⨯===.2. 一小风扇,电压较低为1U ,电流为1I ,此时不转;电压为2U ,电流为2I ,此时正常工作,求正常工作时的效率。

设线圈的电阻为r ,不转时(纯电阻用电器)由欧姆定律得11/I U r = ,转动时(非纯电阻用电器)总功率222I U P P ==总 , 发热功率r I P 22=热,有用功率rI I U P P P 2222--==热总有,由效率公式,得总有W W =η×100%211221211222222222--1-1--U I UI U I U I U I U r I I U r I I U P P P =====总热总(交换场地),若令21U U =,则上式化简为12112--1I I I I I W W ===总有η. 3.当洗衣机电压较低时、启动前内放衣物过多时或卡死时造成无法正常转动,电动机变成了非纯电阻用电器,洗衣机非常危险,线圈极度发热,数十秒可能烧毁。

很快当发现不能转动时,应立即关闭电源。

因为不转时,rU P P 2==热总,因为电动机的线圈的电阻r 很小(通常几欧姆),总P 即热P 会极大。

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