高中物理 波的传播的多解性 (提纲、例题、练习、解析)
波的传播的多解性
【学习目标】
1．理解波传播的时间周期性特征。 2．理解波传播的空间周期性特征。
【要点梳理】
要点一、波的传播的多解性的形成原因
机械波传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向上的双向性、质点振动方向的不确定性都是形成波动问题多解的主要原因．解题时常出现漏解，现归类分析．
1．波动图像的周期性形成多解
机械波在一个周期内不同时刻图像的形状是不同的，但在相隔时间为周期整数倍的不同时刻图像的形状则是相同的．机械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间和速度等物理量有多值与之对应，即这三个物理量可分别表示为：s n s λ?=+，t kT t ?=+，/()/()v s t n s kT t λ??==++，其中0123n =，，，，；0123
k =，，，，． 2．波的传播方向的双向性形成多解
在一维条件下，机械波既可以向x 轴正方向传播，也可以向x 轴负方向传播，这就是波传播的双向性．
3．波形的隐含性形成多解
许多波动习题往往只给出完整波形的一部分，或给出了几个特点，而其余部分处于隐含状态．这样，一道习题就有多个图形与之对应，从而形成多解．
由于波动的时间周期性、空间周期性及传播的双向性，从而造成波动问题的多解．解题时要先建立通式，再根据限制条件从中取出符合题意的解．
要点二、波的传播的多解性的解题方法 1．多解问题的解题技巧
（1）方向性不确定出现多解．
波总是由波源发出向外传播的，介质中各质点的振动情况是根据波的传播方向来确定的，反之亦然．因此，题目中不确定波的传播方向或者不确定质点的振动方向，就会出现多解，学生在解题时往往凭主观选定某一方向为波的传播方向或质点振动方向，这样就会漏掉一个相反方向的解．
【例】图为一列简谐横波在某时刻的波形图，其中M 点为介质中一质点，此时刻恰好过平衡位置，已知振动周期为0.8 s ，问M 至少过多长时间达到波峰位置？
【解析】题设条件中没有给出M 点过平衡位置的振动方向，也没给出波的传播方向，故我们应分情况讨论，当波向右传播时，M 点向下振动，则至少经过3/4T 才能达到波峰；当波向左传播时，质点M 向上振动，则至少需要/4T 才能够到达波峰，所以此题应该有两个答案．即至少再经过0.6 s 或0.2 s ，M 点到达波峰．
（2）时间、距离不确定形成多解．
沿波的传播方向，相隔一个波长的两个相邻的质点振动的步调是完全相同的，相隔一定周期的前
后两个相邻时刻的波形图线是完全相同的，所以题目中没有给定传播时间与周期的关系或传播距离与波长的关系，就会出现多解现象，学生解题时只按t ?小于T 或x ?小于λ来解，就会造成用特解取代通解的现象．
【例】如图所示。实线表示t 时刻的波形图线，箭头表示波的传播方向，虚线表示经过t ?时的波形图线，已知波长为λ，求波的传播速度是多大？
【解析】此题并未给定传播距离，将实线波形和虚线波形相比较，在出时间内，波向右传播的距离可能是/4λ，5/4λ，9/4λ，
即(1/4)0123k k λ+=（，，，，），则可求出波速的通解．即
()/(1/4)/41/(4)0123v x t k t k t k ??λ?λ?==+=+??=（，，，，）
． （3）波形的隐含性形成多解．
在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或者相位之间的关系不确定，就会形成多解，学生在想不到所有可能的情况下，就会出现漏解．
【例】如图所示，A B 、是一列简谐横波中的两点．某时刻，A 正处于正向最大位移处，另一点B 恰好通过平衡位置向y -方向振动．已知A B 、的横坐标分别为0A x =，70 m B x =，并且波长λ符合不等式：20 m 80 m λ＜＜，求波长λ．
【解析】根据题目中A 点和B 点的位置，作出A B 、间的两种最简波形图（如图中的实、虚两种曲线波形）．
①由实线最简波形图写出这种情况的通式为14B A x x n λ??-=+ ???，得41704
n λ+=． 所以波长通式为470
m 41n λ?=
+，其中0123n =，
，，，，将0123n =，，，，依次代入通式解得1280 m 56 m 31m 9λ=，，，，
由已知20 m 80 m λ＜＜的限制条件，波长应为721m 13或1
31m 9
或56 m ，且该波向x -方向传播。
②由虚线最简波形，写出这种情况的通式为34B A x x n λ??-=+ ???，得43704
n λ+=，所以波长的通式
470
m 43n λ?=
+，其中01
23n =，，，，，将0123n =，，，，依次代入通式解得1593m 40 m 25m 311λ=，，，由已知20 m 80 m λ＜＜的限制条件，波长应为5
25m 11或40 m ，
且波向x +方向传播．
即波长λ可能为721m 13，131m 9，56 m ，5
25m 11
，40 m ．
2．波动的周期性理解要点
内容
说明或提示
（1）质点振动路程的周期性
·4012s n A s n ?=+=（，，）
（2）传播距离的周期性：
012x n x n λ?=+=（，，）
（3）传播时间的周期性：
012t nT t n ?=+=（，，，）
（4）传播速度可能的多解性： x n x x
v T
t nT t t
λ
λ+??=
=
==
+?? （1）式中A 为振幅，s ?为不足一次全振动通过的路程
（2）式中λ为波长，x ?是不足一个波长的那部分距离，如/4x ?λ=等
（3）式中T 为周期，t ?是不足一个周期的那部分时间，如/4t T ?=等
（4）式中0n =
【典型例题】
类型一、波的周期与双向性引起多解的问题
例1．一列横波在某时刻的波形图如图中实线所示，经2
210s ?－后的波形如图中虚线所示，则该
波的波速v 和频率f 可能是（ ）．
A ．v 为5 m/s
B ．v 为35 m/s
C ．f 为50 Hz
D ．f 为37.5 Hz
【思路点拨】假设向右传播，对问题进行处理，得出一系列结论，然后再假设向左传播得出一系列结论．
【答案】A 、B 、D
【解析】由两时刻的波形图可以直接读出：若波向右传播时波传播的最小距离为0.1 m ；若波向左传播时波传播的最小距离为0.3 m ．0.4 m λ=，考虑到波形图的时间、空间周期性知，这列波向右、向左可能传播的距离分别是：
()(0.1) m 0.40.1 m 0123s n n n λ=+=+=右，（，，，，） ()(0.3m 0.40.3 m 0123s n n n λ=+=+=左），（，，，，）
向右、向左传播对应的周期分别为T T 左右、，则： 2
1
210s 4
t nT T -?=?=+
右右 01
23n =（，，，，） 或
3
4
t nT T ?=+左左 01
23n =（，，，，） 由s v t
=得
(205)m/s s v n t
=
=+?右
右， (2015)m/s s v n t
=
=+?左
左， 由1f T
=
得 ()5012.5 Hz f n =+右， ()5037.5 Hz f n =+左．
令n 取不同的值可得A 、B 、D 三项正确．
【总结升华】由于没有明确波的传播方向，则两波形所间隔的时间与周期的关系是不明确的，解此类问题，可以假设向右传播，对问题进行处理，得出一系列结论，然后再假设向左传播得出一系列
结论．
举一反三: 【高清课堂：波的传播的多解性 例1】
【变式1】有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz ，振动方向沿竖直方向．当绳上的质点
P 到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距0.6m 处的质点Q 刚好到达最高点．由此可知波速和
传播方向可能是（ ）
A 、8m/s ， 向右传播
B 、8m/s ， 向左传播；
C 、24m/s ，向右传播
D 、24m/s ，向左传播；
【答案】BC
【高清课堂：波的传播的多解性 例8】
【变式2】在波的传播直线上有两个介质质点A B 、,它们相距60cm ,当A 质点在平衡位置处向上振动时,B 质点处于波谷位置.若波速的大小为24m/s ,则波的频率可能值是 ( )
A.30Hz
B.410Hz
C.400Hz
D.490Hz
【答案】ABD
【解析】向右传播：
1
0.6m ()
4
n λ=+ 0123n =（，，，，）
0.6
14n λ=
+， 24
40100.61
4v
f n n λ
=
=
=++． 向左传播： 3
0.6()4
m n λ=+ 01
23n =（，，，，） 0.6
34
n λ=
+， 4030
f n =+． 对左右传播方向的频率分别代入0123n =（，，，，）可得ABD 正确。
类型二、波的传播方向不确定引起的多解
例2．（2015 嘉兴校级期中）如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t ＝0.2 s 时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m/s ，则下列说法正确的是( )
A ．这列波的波长是14 cm
B ．这列波的周期是0.125 s
C ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的
D ．t ＝0时，x ＝4 cm 处的质点的速度方向沿y 轴负方向 【答案】D
【解析】由图象可知该波的波长为12 cm ，选项A 错误；波的周期0.12
0.15s 0.8
λT v ＝＝
s ＝，选项B 错误；若波沿x 轴正方向传播则满足()20,1,33
()2,t n T n ??＝＋＝，把周期和时间间隔代入解得n 不符合条件，所以选项C 错误；由C 选项错误可知这列波是沿x 轴负方向传播的，所以在t ＝0时，x ＝4 cm 处的质点的速度方向沿y 轴负方向．答案为D.
举一反三: 【高清课堂：波的传播的多解性 例2】
【变式】如图所示，实线是一列简谐横波在0t =时刻的波形图，虚线是这列简谐横波在0.2s t =时刻的波形图，波中质点的振动周期T 大于0.2s ，求：
（1）由图中读出波的振幅和波长；
（2）若波沿x 轴正方向传播，波速是多大？波动周期是多大？ （3）若波沿x 轴负方向传播，波速是多大？波动周期是多大？
【答案】（1）10cm 24cm
（2）0.180.9m/s 0.2s v t =
== 0.244
s 0.915T v λ=== （3）0.060.3m/s 0.2s v t ==
= 0.24
0.8s 0.3
T v λ=== 例3．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a b 、两点相距4.42 m ．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a b 、两点处质点的振动曲线．从图示可知（ ）．
A ．此列波的频率一定是10 Hz
B ．此列波的波长一定是0.1 m
C ．此列波的传播速度可能是34 m/s
D ．a 点一定比b 点距波源近
【思路点拨】有些问题我们可以判断，但有些问题我们却不能判断。
【答案】A 、C
【解析】本题考查机械波和机械振动有关的知识，本题为中等难度题目．由振动图像可得其周期为0.1 s ，可得其振动频率为10 Hz ，a 和b 相距4.42 m ，由图像可知：
113
4.4210
ab s n λλ==
+ 01
23n =（，，，，） 或
227
4.4210
ab s n λλ==
+ 01
23n =（，，，，）， 所以
144.2
103
n λ=
+
或
244.2
107
n λ=
+．
在前一个等式中若1n =，则
1 3.4λ=，
1
34m/s v T
λ=
=，
a 和
b 哪个质点更靠近波源，我们是无法判断的．
【总结升华】有些问题我们可以判断，但有些问题我们却不能判断。
类型三、传播时间与周期关系不确定引起的多解
例4．一列简谐横波图像如图所示，1t 时刻的波形如图中实线所示，2t 时刻的波形如图中虚线所示，已知210.5 s t t t ?==－，求：
（1）这列波的可能波速的表达式？
（2）若波向左传播，且34T t T ?＜＜，波速多大？ （3）若波速68 m/s v =，则波向哪个方向传播？
【答案】见解析 【解析】（1）未明确波的传播方向和t ?与T 的关系，故有两组系列解． 当波向右传播时：
()82
m/s 0.5
n x n v t λ+?+=
=?右 01
23n =（，，，，）； 当波向左传播时：
(')86
m/s 0.5
n x n v t λ+?+=
=?左 01
23n =（，，，，）． （2）明确了波的传播方向，并限定34T t T ?＜＜，设此时间内波传播距离为s ，则有34s λλ＜＜，即3n =，代入得
()443 m/s 4(433) m/s 60 m/s v n =+=??+=左．
（3）由给定的波速，则给定时间t ?内波传播距离
1
·680.5 m 34 m 44
x v t ?λ==?==，
故波向右传播．
【总结升华】未明确波的传播方向时，要分别对向左、向右做出运算；当给定方向后即可选定该方向上的运算式；给定波速是要按给定条件判断波的传播方向。
举一反三: 【高清课堂：波的传播的多解性 例3】
【变式1】如图所示，实线为一列沿x 轴正方向传播的简谐波在0t =时的波形，而虚线是该波在0.5s t =时的波形，此列波的周期大于0.3s 而小于0.5s ，该波的波速为( )
A ．2m/s
B ．10m/s
C ．18m/s
D ．6m/s
【答案】B
【解析】由图可知4m λ=。根据0t =和0.5s t =的波形有 1
0.5()4
n T =+ 01
23n =（，，，，） 0.5
14
T n =
+ ○1 有题设知 0.30.5＜T ＜ 代入○1得
0.75n ＜＜1.42 取整数1n =代入○1得 0.4s T = 所以该波的波速为 4
10m/s 0.4
v T
λ
=
=
=． B 项正确。
【高清课堂：波的传播的多解性 例4】
【变式2】一根张紧的水平弹性长绳上的a b 、两点相距4.2m ，b 点在a 点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20m/s ，波长大于2m 。某时刻b 点达到波峰位置，而a 点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是（ ）
A ．0.12s
B ．0.28s
C ．0.168s
D ．0.84s
【答案】AB
【解析】根据题意
3
4.2()4
n λ=+ 01
23n =（，，，，） 4.2
234
n λ=
+＞ 1.35
n ＜ 取整数0,1n =
当0n =时， 5.6m λ=， 5.6
0.28s 20T v λ
=
=
=；
当1n =时， 2.4m λ=， 2.4
0.12s 20
T v λ==
=． 选项AB 正确.
举一反三: 【高清课堂：波的传播的多解性 例5】
【变式3】一根张紧的水平弹性长绳上的a b 、两点，相距14.0m ，b 点在a 点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a 点的位移达到正极大时，b 点的位移恰为零，且向下运动。经过1.00s 后，a 点的位移为零，且向下运动，而b 点的位移恰达到负极大。则这简谐横波的波速可能等于
( )
A ．4.67m/s
B ．6m/s
C ．10m/s
D ．14m/s
【答案】AC
【解析】根据题意 波长关系：
3
14.0m=(+)4
n λ 01
23n =（，，，，） 波长为 14
34
n λ=
+． 周期关系：
1
1s ()4
k T =+ 01
23k =（，，，，） 周期为
1
14
T k =
+． 波速关系：
143
14(41)41431
4
n k v T
n k λ
++=
=
=++． 分别代入0123n =（，，，，）和0123k =（，，，，），只有0,0n k ==和1,1n k ==符合要
求，选项AC 正确。
类型四、由条件的不确定引起的多解问题
例5．（2015 福建卷）简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播，波速为v 。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a 、b 相距为s ，a 、b 之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a 最早到达波谷的是（ ）
【答案】D
【解析】图A ：波长λ=2s ，周期2s T v
=
，由图知质点a 此时向上振动，经
34
周期第一次到达
波谷，用时1
3342s
t T v
==
图B ：波长λ=s ，周期s
T
v
=，由图知质点a 此时向下振动，经
14
周期第一次到达波谷，用时
2144s t T v
==
图C ：波长λ=s ，周期s
T
v
=
，由图知质点a 此时向上振动，经
34
周期第一次到达波谷，用时
33344s t T v
==
图D ：波长23s λv =
，周期23s
T v
=，由图知质点a 此时向下振动，经
1
4
周期第一次到达波谷，用时
4146s
t T v
==故选D
举一反三: 【高清课堂：波的传播的多解性 例7】
【变式】如图所示，一列简谐横波在x 轴上传播，x 轴上a b 、两点相距12m .0t =时，a 点为波峰，b 点为波谷；0.5s t =时，a 点为波谷，b 点为波峰. 下列判断中正确的是（ ）
A ．这列波一定沿x 轴正方向传播
B ．这列波的波长可能是8m
C ．波中介质点的振动周期可能是0.5s
D ．波的传播速度一定是24m/s
【答案】B
【解析】112m ()2n λ=+，10.5s=()2
k T + ．根据题设条件，不能确定传播方向，A 错；当8m
λ=时1n =（为整数），B 正确；0.5s 是半周期的整数倍，不可能是整周期，C 错；只有当0,0n k ==时波的传播速度才是24m/s ，D 错。
【巩固练习】
一、选择题
1．有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10 Hz ，振动方向沿竖直方向，当绳上的质点P 到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距0.6 m 处的质点Q 刚好到达最高点，由此可知波速和传播方向可能是（ ）．
A ．8 m ／s ，向右传播
B ．8 rn ／s ，向左传播
C ．24 m ／s ，向右传播
D ．24 rn ／s ，向左传播
2．一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ，沿正x 方向传播．某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点P 1、P 2，已知P 1的x 轴坐标小于P 2的x 轴坐标，则（ ）． A ．若122
PP λ<，则P 1向下运动，P 2向上运动 B ．若122
PP λ<，则P 1向上运动，P 2向下运动 C ．若122
PP λ>，则P 1向上运动，P 2向下运动 D ．若122
PP λ>，则P 1向下运动，P 2向上运动
3．M 、N 为介质中波的传播方向上的两点，间距s=1.5 m ，它们的振动图像如图所示，这列波的波速的可能值为（ ）．
A ．15 m ／s
B ．7.5 m ／s
C ．5 m ／s
D ．3 m ／s
4．在波传播的直线上有两个质点A 、B ，它们相距60 cm ，当A 质点在平衡位置处向上振动时，B 质点处在波谷位置．已知波的速度是24 m ／s ，则此列波的频率可能是（ ）． ①30 Hz ②410 Hz ③400 Hz ④430 Hz
A ．①②③
B ．②③④
C ．①②④
D ．①③④
5．（2015 乐至县校级期中）图中实线和虚线分别是x 轴上传播的一列简谐横波在t ＝0和t ＝0.03 s 时刻的波形图，x ＝1.2 m 处的质点在t ＝0.03 s 时刻向y 轴正方向运动，则( )
A ．该波的频率可能是125 Hz
B．该波的波速可能是10 m/s
C．t＝0时，x＝1.4 m处质点的加速度方向沿y轴正方向
D．各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m
6．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5 m，x b=5.5 m，则（）
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C．t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t=0时，平衡位置在x=0处的质元位于y=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x＝0．15m处的质元位于y＝A处。该波的波长可能等于（）
A．0．60 m B．0．20 m C．0．12m D．0．086m
8．(2015 唐山市高三模拟)如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42厘米，一列正弦波沿绳传播，方向从a到b，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是()
A．168厘米B．56厘米C．42厘米D．33.6厘米E．24厘米
二、填空题
9．有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v，2v，3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=L，在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后
顺序依次是________；频率由高到低的先后顺序依次是________。
10．一列沿着x轴正方向传播的横波，在t = 0时刻的波形如图甲所示。图甲中某质点的振动图象如图乙所示。质点N的振幅是m，振动周期为s，图乙表示质点（从质点K、L、M、N中选填）的振动图象。该波的波速为m/s。
三、解答题
11．图中实线表示一横波在某时刻的波形图线，虚线是经过0.2 s时的波形图线．
（1）若波向右传播，求其最大周期；
（2）若波向左传播，求其在这段时间内前进的距离；
（3）若波传播的速度为35 m／s，试判定波传播的方向．
12．在图所示的图像中，实线是一列简谐横波在某一时刻的图像，经过t=0.2 s后这列波的图像如图中虚线所示．求这列波的波速．
13．一列波先后通过相距为4 m 的A 、B 两点，用时为0.01 s ，已知A 、B 两质点运动方向始终相反，问：
（1）这列波的波速是多少？
（2）这列波的最小频率可能是多少？
14．（2015 哈尔滨校级一模）一列横波在x 轴上传播，在t 1=0时刻波形如图实线所示，t 2=0.05s 时刻波形如下图虚线所示。若周期大于121
2
t t -（），则最小波速和最大波速分别是多少？方向如何？
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】B 、C
【解析】先画一个如图（a ）、（b ）所示的正弦曲线，由题意找出P 点、Q 点的多种可能位置，由图知：
若波向右传：(1/4)0.6m PQ k λ=+=．
则λ=2.4／(4k+1)m （k=0，1，2，3，…）．
波速v 右=λf=24／(4k+1) m ／s （k=0，1，2，3，…）． 若波向左传：(3/4)0.6m PQ k λ=+=．
即λ=2.4／(4k+3)m （k=0，1，2，3，…），
波速v 左=λf=24／(4k+3) m ／s （k=0，1，2，3，…）． 即可知B 、C 正确．
2．【答案】A 、C
【解析】本题解题关键是依据题意正确作出图示。然后借助图形分析求解．依图所示可判断选项A 、C 正确．
3．【答案】A 、C 、D
【解析】因为M 、N 两点振动时情况恰好相反。所以它们的间距应等于寺的奇数倍．设波长为λ，则2
s n λ
λ=
+，所以2(12)s
n λ=
+（n=0，1，2，…）．由振动图像知，波的周期为T=0.2 s ，因此波速
的一般表达式为：22 1.515
m / s m / s (12)(12)0.212s v T
n T n n
λ
?=
=
==++?+（n=0，1，2，…）．当n=0
时，v=15 m ／s ；当n=1时，v=5 m ／s ；当n=2时，v=3 m ／s ．
4．【答案】C
【解析】波由A 向B 传播时，10.64n λ?
?=+ ???，125(41)
n λ=+m ．其中n=0，1，2，… 则有245(41)
Hz 10(41)Hz 12
v
n f n λ
?+=
=
=+．
当波由B 向A 传播时，30.64n λ??=+ ??
?，125(43)
n λ=+m ，其中，n=0，1，2，… 则有10(43)Hz v
f n λ
=
=+．
故C 项正确．
5．【答案】 A
【解析】 由题可知波向右传播，则3
0.034
nT T ＝＋0，0.03
34
T n =
+，当n ＝3时，T ＝0.008 s ，f ＝125 Hz ，A 选项正确．波速λ
v T
=
，λ＝1.2 m ，代入数据得B 选项错误．当t ＝0时刻，x ＝1.4 m 时，质点加速度方向沿y 轴负方向，C 选项错误．各质点只是上下振动，不随波迁移，D 选项错误．
6．【答案】C 【解析】由题图知，波长λ=4m ，a 、b 两质点的平衡位置相距为Δx=5．5m-2．5m=3m ，比较Δx 和λ，Δx 既不是λ/2的奇数倍，亦不是偶数倍，即，a 、b 两点既不是同相点亦不是反相点，故，A 、D 都错。
由t=0时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，知波沿x轴负方向传播。据此可作出T/4．3T/4时刻的波形如5图中的粗虚线、细虚线所示，可看出，T/4时a质点正向y轴正方向运动，3T/4时b 质点正向y轴负方向运动。故，B错C对，故本题选C。
7．【答案】AC
【解析】设波长为λ，依题意应有：（n取0和自然数），由此式可以判知，本题中BD错AC对，选AC。
8．【答案】BE
【解析】由题意可知x ab＝42 cm，由于波由a向b传播，则有
3
()
4
ab
n
xλ
=+，得
3
4
ab
x
λ
n
=
+
，当
n＝0时，λ＝56 cm，当n＝1时，λ＝24 cm，故选项B、E正确，选项A、C、D错误．
二、填空题
9．【答案】B、D、C、A D、B、C、A
【解析】根据已给的波动图像，可得出四列简谐波的波长，周期（频率）关系为：
λA=L，T A=λA／v A=L／v，f A=v／L．
λB=L／2，T B=L／4v，f B=4v／L．
λC=2L，T C=2L／3v，f C=3v／2L．
λD=2L／3，T D=L／6v，f D=6v／L．
易得频率关系f D＞f B＞f C＞f A．再根据波动图像得出A、B、C选项中，t时刻质点a向上振动，D 选项中，在t时刻，质点a向下振动，所以从该时刻起质点a第一次达到波峰的时间分别为：t A=T A／4=L／4v，f B=T B／4=L／16v，
t C=T C／4=L／6v，t D=3T D／4=L／8v，
得t B＜t D＜t C＜t A．
10．【答案】见解析
【解析】由波动（或振动）图像可看出，质点N的振幅是0．8m，该波的波长是2．0m。振动中各质点的周期相同，由振动图像可知，各质点的振动周期为4s。由振动图像可知，该质点0时刻，过平衡位置向y轴正方向运动，结合波动图像可以看出图乙表示的是质点N的振动图像。由v=λ/T可解得：v=0．5m/s。
三、解答题
11．【答案】见解析 【解析】（1）由于题目对时间t=0.2 s 没加限制条件，根据波的周期性。由题图可以看到波向右传播时应有：t=nT+T ／4（n=0，1，2，3，…），即T=4t ／(4n+1)，故最大周期T max =0.8 s ． （2）同理可以得出波在0.2 s 内向左传播的距离为Δs=n λ+3λ／4=(4n+3) m （n=0，1，2，3，…）． （3）当波速为35 m ／s 时，在0.2 s 内波传播的距离为Δs=vt=7 m ，相当于(1+3／4)λ，故此波是向左传播的．
12．【答案】见解析
【解析】从波的图像可读出波长λ=4 m ，振幅A=2 cm ．此题引起多种可能的原因有两个，一个是传播方向的不确定，一个是时间t 和周期T 的大小关系不确定． 设波沿x 轴正方向传播，t=0.2 s 可能是14n ??+ ???个周期（n=0，1，2，3，…），即114t n T ?
?=+ ???
，
周期141
41
4
t t
T n n =
=
++，波速4(41)15(41)14n v n T t λ?+===+m ／s （n=0，1，2，3，…）
． 设波沿x 轴负方向传播，t=0.2 s 可能是34n ?
?+
??
?个周期（n=0，1，2，3，…），即234t n T ?
?=+ ???
，
周期243/443
t t
T n n =
=
++，波速224(43)5(43)4n v n T t λ?+===+（n=0，1，2，3，…）． 即当波沿x 轴正方向传播时，v=5(4n+1)m ／s （n=0，1，2，3…），当波沿x 轴负方向传播时，v=5(4n+3)
m ／s （n=0，1，2，3，…）．
13．【答案】见解析
【解析】（1）4
m / s 400m / s 0.01
s v t =
==． （2）A 、B 两质点的振动方向始终相反，即属于振动步调始终相反的点，因此两点平衡位置间的距离s=4 m=
2
λ
+n λ=212n λ+．所以8m 21n λ=+（n=0，1，2，…）
，即由v=λf 可得400
Hz 50(21)Hz 821
v
f n n λ
=
=
=++（n=0，1，2，…）
， 则当n=0时有最小频率f=50 Hz ． 14．【答案】最小速度40m/s ，方向为沿x 轴正方向； 最大速度max min
280m/s λv T =
=，方向为沿x 轴负方向
【解析】由于121
2
T t t >-（），即2t T ?<，故
当波沿x 轴正方向传播时，可能的周期为：4T
t nT ?=+
，且n=0或1 当波沿x 轴负方向传播时，可能的周期为：34
T
t nT ?=+，且0或1
由波速公式λ
v T
=可知，当速度v 最小时，周期T 最大。分析上面两类情况可知： 当周期最大时，波沿x 轴正方向传，且在4
T
t nT ?=+中取n =0，即4T t ?=，则T max =0.2s
最小速度min max
40m/s λv T =
=，方向为沿x 轴正方向；
当速度v 最大时，周期T 最小。分析上面两类情况可知，当周期最小时，波沿x 轴负方向传，且在
34T t nT ?=+
中n =1，即74T t ?=，则min 1
s 35
T = 最大速度max min
280m/s λv T =
=，方向为沿x 轴负方向
(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)
物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )
A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。
高中物理学科核心素养
高中物理学科核心素养 物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身 发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习而内化的带有物理学科特性的品质，是学生在学习物理过程中逐步形成的知识积淀、思维品质、能力表现、科学思想以及科学的情感、态度和价值观的综合体现。高中物理学科核心素养包括以下几个方面。 1.物理观念 从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。 2.科学思维 科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。其中，学科思想方法属于科学思维的范畴，是高中物理学科核心素养的基本构成要素之一。 3.实验探究 实验探究是提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。 4.科学态度与责任 科学态度与责任是在认识科学本质，理解“科学?技术?社会?环境”(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。 2017年高考全国卷物理试题以“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值为考查内容，以基础性、综合性、应用性、创新性为考查要求”，落实物理考试大纲的考核要求，强化能力立意，引导学生科学素养的培养。2017年高考考纲的修订和2017年高考物理试题的特点要求物理教学要注重对基本概念、基本规律、基本思想方法的理解和掌握；要形成完整的知识体系，提升分析、综合能力，提升运用物理知识解决实际问题能力；要注重理论密切联系实际，关注社会进步和科学发展，关注生产、生活，学以致用，学有所用。 必备知识、关键能力、价值观的融合和表现就是核心素养。
物理学科核心素养
物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。 1、物理观念 从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。通过高中阶段的学习，学生应形成经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用这些观念描述自然界的图景。 2、科学思维 从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。 3、实验探究 提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有实验探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。 4、科学态度与责任 在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。 通过高中阶段的学习，学生能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进行物理研究和物理成果应用时，能遵循普遍接受的道德规范；理解科学·技术·社会·环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。
高中物理电磁学经典例题
高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b)
高中物理必修一经典例题附解析
华辉教育物理学科备课讲义 A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 答案：D 解析：绳只能产生拉伸形变， 绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆． 2．某物体受到大小分别为 闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案：ABD 解析：A图中F1、F3的合力为 为零；D图中合力为2F3. 3．列车长为L，铁路桥长也是 桥尾的速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为 A．v2
答案：A 解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确． ．某人利用手表估测火车的加速度，先观测30s，发现火车前进540m；隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动，则火车加速度为 ( A．0.3m/s2B．0.36m/s2 C．0.5m/s2D．0.56m/s2 答案：B 解析：前30s内火车的平均速度v＝540 30 m/s＝18m/s，它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1＝360 10 m/s＝36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度，此时刻Δv v1－v36－18
两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等． 与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为 ．利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示．为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ，x AD＝84.6mm，x AE＝121.3mm __________m/s，v D＝__________m/s 结果保留三位有效数字)
高中物理的核心素养
对高中物理的核心素养的思考 路尔清 随着新课程改革的深入，以学科知识结构为核心的传统课程标准体系逐渐向以个人终身发展、终身学习为主体的核心素养模型转化，核心素养成为新课程改革深化的新目标，学生在高中学习阶段，学校教育应该培养学生物理的核心素养是什么？物理核心素养的培养与物理教学是什么样的关系？物理教学中如何转移到以培养学生核心素养为最重要的目标？这就是我今天与各位老师交流的内容。 一、高中物理的核心素养。什么是高中物理的核心素养？我认为是学生在接受高中物理教育过程中逐步形成的，适应个人终身学习和社会发展所需要的科学基础知识、关键能力、科学情感、态度、价值观等方面的表现，是学生通过物理学习集中体现的带有物理特征的品质。 正因为这样,按学生素养发展的自然顺序,有三个层次: 1、物理的核心知识：指核心概念、核心规律、重要物理实验、重要的思维方法 2、物理的核心能力：指理解能力，推理能力，分析、综合的能力，利用数学工具解决物理问题的能力，实验能力。 3、物理科学品质：学生对科学兴趣、态度、情感、价值观，具备的科学精神、合作意识。 在这三个层次中，核心能力、科学品质才是物理教学最本质
的追求，是核心素养中最具活性的部分，因为它们是学生进入社会以后适应环境、不断发展的内在动力，但是它们的形成必须以核心知识形成过程为载体，以核心知识的掌握为基础。 二、核心素养与物理教学。我校的教育理念“尊重每一个人，发展每一个人”。为什么要尊重每一个人？发展每一个人？这不仅是从伦理层面而说的，更是从生命的层面而讲的：每一个生命，不仅是现实的存在，更是历史的存在。因为每一个生命秉承了百万年发展的结晶，传递远古的信息，荷载人类在发展过程中获得的本能，它精美无比，神奇无双，我们要深深敬畏它，尊重它，作为一教育工作者，我们还要提升它，发展它；这不仅是从现实的角度来讲，更是从未来发展的角度来讲：在当下要尊重每一个学生、发展每一个学生；还要为未来学生进入社会以后能够获得尊重、获得自主发展做好准备。物理教学就是要让学生掌握物理的核心知识，形成核心能力，拥有科学的兴趣、态度，合作意识，为学生进入社会后自主发展、更好的发展做准备。 三、培养学生物理核心素养的策略。 1、让学生重演物理知识的发生过程。波利亚说：“在教一个科学的分支(或一个理论.一个概念)时,我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那些最关键的步子,当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误,而仅仅是重蹈关键性步
(完整word版)高中物理功和功率典型例题解析
功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功．
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果．
高中物理核心素养的基本内涵
高中物理核心素养的基本内涵 我国的基础教育课程改革走过了从“双基——基础知识、基本技能”到“三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的转变，新一轮的高中课程改革是在“三维目标”的基础上提出以“核心素养”来统领。实际上，核心素养也属于知识、技能和态度等方面的综合表现，是知识、能力、态度与价值观等方面的融合。 核心素养是对国家教育总体目标的具体化，是高中课程体系和各学科教学目标制定的依据。核心素养可以更好地纠正过去教育的偏差，比前一轮课程改革提出的三维目标更适合当今社会的发展。 由北京师范大学林崇德教授领衔，华南师范大学、河南大学、山东师范大学、辽宁师范大学共同承担的《我国基础教育和高等教育阶段学生核心素养总体框架研究项目》研究成果中，提出的“学生发展核心素养体系”的总框架包括：社会参与、自主发展和文化修养三个领域、十项核心素养指标，如以下方框图所示。 在“核心素养体系”的整体框架基础上，提出高中物理学科的核心素养，共有四个维度：物理观念和应用、科学思维和创新、科学探究和交流、科学态度和责任。各维度主要包含的各要素形成如下的学科素养体系。 在即将颁布的新高中物理课程标准中，对上述四个维度的核心素养达成水平都提出了参考评价指标，每个维度都划分为从“水平一”到“水平五”共五个等级。 由于核心素养具有综合性、跨学科的特点，所提出的关键指标的是通过各学科教学都可以育成，也是学生的发展最重要的东西。因此高中物理所提出的核心素养的各个要素，实际上也都是服务于学生发展的核心素养体系。例如：核心素养体系中的“语言”素养的概念，就不再是语文、外语等语言学科所专有，这一概念的特点是有效的表达和交流，是一种广义的语言概念，远超了语言学科的范畴。高中物理教育在“语言”素养的培养上，通过培养学生的“语言与交流”素养为“核心素养体系”服务，侧重培养学生有机运用文字语言、代数语言、图形语言和图像语言表述物理问题，力求逻辑严谨、条理清晰地把自己的研究或思考结果与他人进行交流沟通。 核心素养对一个人的影响不是单一显现的，而是以整合的方式予以表现。核心素养体系中的各项指标也不是彼此孤立地发挥作用，也是在一个人身上整体表现出来。经济合作与发展组织也指出：核心素养总框架中所罗列的一系列具体指标，它们是一个整体，各项指标之间有一定的关联，只不过在不同情境下各指标表现的程度有所不同。 三、高中物理核心素养的培养途径 核心素养与能力是有所区别的。能力既可以是与生俱来的，也可以是后天形成的。核心素养则是可教、可学的，是后天通过学习而获得的。核心素养的发展是连续性的，也是具有阶段性的，学校教育不能错过学生核心素养发展的关键时期。福建师范大学教师教育学院院长、基础教育课程研究中心主任余文森教授认为，“核心素养是最基础、最具生长性的关键素养，就像房屋的地基，它决定房屋的高度。核心素养的形成具有关键期的特点，错过了关键期就很难弥补”。因此，高中教育就要抓住这一阶段的关键期，有效促使每一个学生达成这一阶段应该达到的核心素养目标。 高中物理教学应综合反映人类在探索自然规律过程中取得的成果, 以提高学生科学素养为 目标。在此阶段的物理教学不仅要注重科学知识的传授和技能的训练，更要注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养[2]。 核心素养的形成不是一蹴而就的，需要在整个教育阶段中慢慢形成。为了培育高中学生的物理核心素养，高中物理教学应侧重在以下四个方面作出努力。
高中物理牛顿第二定律经典例题
牛顿第二运动定律 【例1】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3-2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，则以下说法正确的是： A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C、物体从A下降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 的对应关系，弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物 =0，体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F 合 由A→C的过程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0，物体速度达最大。由C→B的过程中，由于mg
谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/177834266.html, 谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成作者：周幸 来源：《教育界·基础教育》2019年第11期 【摘要】在高中阶段，物理是一门理论与实践相结合的学科，与人们的实际生活联系紧密。学习物理的目的是培养学生的科学思维能力和创新能力。随着我国大力推进新课程改革，并将培养高中核心素养作为教学的一部分，有利于加强学生逻辑思维能力，实现物理教学的新目标。基于此，本文将深入探讨培养学生物理核心素养的重要性、高中物理教学存在的问题及培养学生物理核心素养的方式。 【关键词】高中物理;核心素养;科学思维 高中物理以“实践+理论”为主，理论是实践的基础，实践又在理论的基础上进一步验证理论的真实性，二者紧密联系在一起。对于激发学生对物理的学习兴趣，提升学生的学习能力，挖掘学生的潜能，教师发挥着重要作用。教师在物理教学过程中必须积极引导学生的科学思维，培养学生的实际动手能力，使学生自发形成物理学习意识。新课程改革对高中物理教学提出了新目标，对整个物理教学的意义深远，对提高我国教育质量具有重要作用。 一、高中物理教学存在的问题 第一，教师教学观念落后，跟不上时代步伐。在教学方法上，教师依旧采用单一的形式，教师口若悬河，学生盲目跟从;在思想上，教师未脱离应试教育的怀抱，喜欢直接讲解或简单得出答案;在教育方式上，教师脱离时代步伐，满足自身当下的成绩，不求进取，安于现状，没有及时充实自己，教育水平停滞不前;在教育观念上，教师过于相信自己的教学经验，没有充分认识到科学思维的重要性，不重视、不理会的态度也影响了实际教学质量。 第二，教学模式单一。物理强调知识的全面性和发散思维的重要性，但教师在授课过程中，往往会堆积许多知识点，导致授课内容显得复杂、时间紧迫、知识结构不清晰。同时，高中物理教师喜欢教授理论课，轻实验教学和实践活动，习惯利用更多时间向学生灌输大量知识，繁多的课堂作业、试卷、课后作业堆积在学生的课桌上。有时，教师因重视分数而有意提高课程难度，拓展难度较大的知识点，未等学生充分理解并运用知识点，教师已经开始了下一部分内容。教师忽略了学生的实际水平，导致教学质量低下。 第三，未厘清教学重点。教师倾向于把考试重点放在理论知识上，对物理教学的认识不够深入，所以未将科学思维能力的培养放在首位。同时，教师重视学生的成绩，把成绩作为评价学生的标准。在评定学生的综合表现时，教师倾向于考试分数，极少关注学生的学习能力和思想品质，也未将学生的其他能力纳入评价中。
最新物理学科核心素养与高考五种能力要求
物理学科核心素养与高考五种能力要求 一、高中物理学科核心素养 教育部2014年印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，确立了以发展学生核心素养为目标的课程改革方向。核心素养从学习结果界定了未来人才形象，“意见”明确提出各级各类学校要从实际情况和学生特点出发，把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中。 物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中，通过学习物理知识与技能、思想与方法逐步内化形成的适应个人终身发展和社会需要的，具有物理学科特征的必备品格和关键能力。物理学科核心素养充分体现了物理教学育人价值，指向物理教学的根本目标，指导物理教学过程的有效实施。 2016年9月，《中国学生发展核心素养》总体框架正式发布。《中国学生发展核心素养》是新一轮高中课程改革的指导思想，它科学地回答了教育“培养什么样的人”这一根本性的问题。以它为指导，各个学科教育的核心素养也相继公布，高中物理学科的核心素养分四个维度：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。 基于高中物理学科特点及高中学生的认知发展水平，参考已有研究成果，高中物理课程标准从“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”四个维度界定物理学科核心素养，这一界定既体现了物理学科本身属性所特有的物理观念、科学精神的追求，又呈现了物理学科对培养学生的学习能力与思维能力品质的具体要求。四个维度分别如下： 1.物理观念是学生在学习物理知识的过程中，逐步内化的从物理学角度 出发对客观世界的概括性认识。 2.科学思维是以物理学视角认识客观事物本质属性、内在联系的方式； 是基于经验事实的抽象概括，具体运用推理论证等科学思维方法的过程；是基于事实证据和科学推理进而提出创造性见解的能力与品质。 3.科学探究是学生在类似于科学家探索自然规律的探究行为过程中形成 的综合性能力，因而其表现在学生进行探究活动中，并在活动中的到发展。
高中物理圆周运动典型例题解析1
圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时：
(1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0
高一物理典型例题
高一物理必修1知识集锦及典型例题 一． 各部分知识网络 （一）运动的描述： 测匀变速直线运动的加速度：△x=aT 2 ，6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=
a与v同向，加速运动；a与v反向，减速运动。
（二）力： 实验：探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系：F=KX.
（三）牛顿运动定律： . 改变
(四)共点力作用下物体的平衡： 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件：F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡
二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.74 cm，x3＝6.40 cm，x4＝8.02 cm，x5＝9.64 cm，x6＝11.28 cm，x7＝12.84 cm. (1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)； (2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图 象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度，下列说法中正确的是 A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短，加速度一定越大 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 速度为零，加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s。求：（1）第4s末的速度；（2）头7s内的位移；（3）第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求： （1）经过多长时间公共汽车能追上汽车？ （2）后车追上前车之前，经多长时间两车相距最远，最远是多少？ 例5．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度
高中物理学科的核心素养
高中物理学科的核心素养 物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。 1、物理观念 从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。 通过高中阶段的学习，学生应形成经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用这些观念描述自然界的图景。 2、科学思维 从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。 3、实验探究 提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。 通过高中阶段的学习，学生应具有实验探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。 4、科学态度与责任 在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。
高中物理——磁场专题讲解+经典例题
磁场专题 7．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示，MN 是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P 为屏上的一小孔，PQ 与MN 垂直。一群质量为m 、带电荷量q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与PQ 夹角为θ的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是（ ） A ．在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为mv qB B ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为 ()21cos mv qB θ- C ．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为mv qB D ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为()21sin mv qB θ- 10．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图，电源电 动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。以下说法正确的是（忽略带电粒子的重力）（ ） A ．保持开关闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B ．保持开关闭合，将滑片P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C ．保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D ．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 4．【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示，一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为 （ ） A ．mv qa B ．2mv qa Q
学习心得体会--核心素养-关于高中物理核心素养
关于高中物理核心素养 新课程下高中物理教师进行教学反思可从理论和专业基础方面，教学基本策略方面进行。 第一、对理论和专业基础方面的反思。物理老师要进行教学反思，固然依赖于自身在教学实践中不断积累起来的经验，但是仅仅行停留在经验的认识上是远远不够的，因为教学是一种复杂的社会活动，对教学行为的反思需要以一定物理知识的教学理论和专业学识为基础。 １、转变物理教学理念。 教学理念是教学行为的理论支点。新课程背景下，物理教师应该经常反思自己或他人的教学行为，及时更新教学理念。新的教学理念认为，课程是教师、学生、教材、环境四个因素的整合。教学是一种对话、一种沟通、一种合作共建，而这样的教学所蕴涵的课堂文化，有着鲜明的和谐、民主、平等特色。那么，在教学中如何体现新的教学理念呢？即在教与学的交互活动中，要不断培养学生自主学习、探究学习和合作学习的习惯，提高他们独立思考、创新思维的能力。要转变教学理念，历史与社会教师应加强对历史与社会教学理论的研习，如《物理教学》、《中学物理教学参考》杂志开辟的一些栏目的讨论文章对更新教学理念就有许多帮助。 ２、丰富物理专业学识。 学科专业知识对于新课程的实施以及开展教学反思，至关重要。历史与社会教师如何提高专业修养、丰富专业学识呢？关键是多研读物理学名著、物理学学术论文、物理著作等。阅读这些具有较高学术价值的名著，不但足以提高专业素质、分析史料、推理证明以及论断评价等研究方法。 第二、教学基本策略方面。 在一定的教学理论和学科专业基础上，新课程下物理教师主要以课堂为中心进行教学反思。 １、物理课案例研究。 “所谓案例，其实就是在真实的教育教学情境中发生的典型事析，是围绕事件而展开的
【电路】高中物理电路经典例题
?在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路.通过两只滑动变阻器R1和R2对一阻值为500 Ω 左右的电阻R0两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200 Ω和10 Ω.关于滑动变阻器R1、R2的连接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（ B A.取R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R1起粗调作用 B.取R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R2起微调作用 C.取R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R2起粗调作用 D.取R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R1起微调作用 滑动变阻器的分压接法实际上是变阻器的一部分与另一部分在跟接在分压电路中的电阻并联之后的分压，如果并联的电阻较大，则并联后的总电阻接近变阻器“另一部分”的电阻值，基本上可以看成变阻器上两部分电阻的分压.由此可以确定R1应该是阻值较小的电阻，R2是阻值较大的电阻，且与R1的一部分并联后对改变电阻的影响较小，故起微调作用，因此选项B是正确的. 如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V， 乙电路所加的电压为14V。调节变阻器R 1和R 2 使两灯都正常发光，此时变阻器 消耗的电功率分别为P 甲和P 乙 ，下列关系中正确的是（ a ） A．P 甲＞ P 乙 B．P 甲＜P 乙 C．P 甲 = P 乙 D．无法确 定 ?一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率是100 W.若将这盏灯先接一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9 W，那么此电灯的实际功率将( ) A.等于91 W B.小于91 W C．大于91 W D.条件不足，无法确定
高中物理力学分析及经典题目
力学知识回顾以及易错点分析： 一：竖直上抛运动的对称性 如图1－2－2，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则： (1)时间对称性 物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等，同理tAB＝tBA. (2)速度对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等．[关键一点] 在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也 可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解． 易错现象 1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零 2、忽略竖直上抛运动中的多解 3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题 二、运动的图象运动的相遇和追及问题 1、图象： 图像在中学物理中占有举足轻重的地位，其优点是可以形象直观地反映物理量间的函数 关系。位移和速度都是时间的函数，在描述运动规律时，常用x—t图象和v—t图象.
(1) x—t图象 ①物理意义：反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。②表示物体处于静止状态 ②图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小． ②图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向． ③两种特殊的x－t图象 (1)匀速直线运动的x－t图象是一条过原点的直线． (2)若x－t图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处 于静止状态 （2）v—t图象 ①物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化 的规律． ②图线斜率的意义 a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小. b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向． ③图象与坐标轴围成的“面积”的意义 a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。 b若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时 间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向． ③常见的两种图象形式 (1)匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线．
学科核心素养下的高中物理教学
学科核心素养下的高中物理教学 随着教学改革的不断深入，人们的教育观念在不断改变，在高中物理教學中，人们注重学生物理学科核心素养的培养，让学生在掌握高中物理相关知识时还能够养成良好的物理思维，不断培养学生的科学思维、物理观念、实验探究能力和科学态度与责任。就高中物理教学中如何渗透学科核心素养进行探析，旨在为人们提供一定的参考。 标签：学科核心素养；高中；物理教学 学科核心素养是知识、技能和态度的整体表现，是指在这门课程的学习中学生应该具备或者能够适应学生终身发展能力和必备品格，让学生掌握相关的学科基本知识和研究方法等，要求学生能够理解这门学科的本质，并最终形成能够促进自身全面发展的基本知识、技能方法和情感态度体验等。对于物理学科来说，要从科学思维、物理观念、实验探究能力和科学态度与责任这四个方面来培养学生的核心素养。 一、高中物理学科核心素养的内涵 现阶段人们越来越注重学生学科核心素养的培养，因此，在物理教学中应该注重学生物理学科核心素养的培养，教师要深刻理解物理核心素养的内涵。高中物理学科核心素养主要包括物理观念、实验探究、科学思维和科学态度与责任这四个方面的内容。（1）物理观念是指物理学科的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及相关要素，注重的是学生基础知识和技能的掌握。（2）实验探究是指物理学科中通过实验来发现物理规律或者物理现象的方法，包括合理猜测、问题发现、实验设计方案探究、分析论证、合作交流和评估反思等，物理本身就是一门实验性的学科，很多知识和物理现象都是通过实验来引入的，因此，培养学生的实验探究能力是一个重点内容。（3）科学思维是指高中物理学习过程中需要的重要思维方法，常见的包括分析综合思维、抽象概括思维、推理论证思维和方法、批判性思维、理想化方法和建模方法等。新课标指出在高中物理教学中要注重学生物理思维的培养，这也是学科核心素养培养的关键。（4）科学态度与责任是指学生对待物理学科的价值观和态度，包括能够正确认识科学本质，具有研究物理的求知欲望和好奇心理[1]。 二、基于学科核心素养培养的高中物理教学方法 1.增强课堂趣味，促使学生热爱物理 在高中物理教学中培养学生的核心素养，教师应该注重培养学生对物理学科高涨的热情，激发学生学习物理的兴趣，让学生对物理学科产生浓厚的兴趣和求知欲望，才能深入到物理学科学习中，取得良好的效果，并且科学态度与责任也是高中物理学科核心素养的重要内容。高中物理课堂上开展情境教学或者故事教学可以提升物理课堂的趣味性，活跃物理课堂教学气氛，提高课堂学习兴趣，集