時(shí)琳珺

摘 要：在高中物理的學(xué)習(xí)過程中，由于對教材知識(shí)理解得不透徹或者受到能力等各個(gè)方面的限制和約束，對于有些物理規(guī)律和物理知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的混淆和錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。就對于高中物理知識(shí)中三個(gè)易混淆的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：高中物理；易混淆；萬有引力；向心力

一、萬有引力公式與向心力公式中的r混淆

嚴(yán)格來說，萬有引力公式中的r代表的是距離，而向心力公式中的r則代表的是曲率半徑，也就是我們一般意義上的半徑。高中物理知識(shí)中的雙星系統(tǒng)能夠較好地區(qū)別開兩者的差距，其中萬有引力中的r指的是具體間距數(shù)值，但是向心力中的r則表示的是星體在進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的半徑數(shù)值。其實(shí)在課本其他章節(jié)的物理知識(shí)中也會(huì)經(jīng)常碰到此類問題。

很多同學(xué)一般都認(rèn)為橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星在近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)的曲率半徑大不相同。事實(shí)上，做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的軌道曲率半徑數(shù)值大小是一樣的。

我們知道萬有引力公式為F= ，向心力公式為F向= ，假設(shè)兩者都等于R的話，那么在近地點(diǎn)時(shí)則可以得出G =m ，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)就是G =m ，那么兩式相比可以得到 = ，因此vb= ，由此可知此時(shí)的r并非一般意義上的r。

二、非線性U-I圖像中兩種斜率混淆

在“描述小燈泡的伏安特曲線”實(shí)驗(yàn)中，伏安特曲線的走向如圖1所示。通過圖示，我們可以觀察到燈泡電阻的變化狀況和趨勢，以及燈泡在某一電壓數(shù)值下的電阻的具體情況，都可以根據(jù)曲線的切線斜率分析出來。

我們在做題時(shí)，看到這條曲線的走勢，總是會(huì)認(rèn)為燈泡的電阻應(yīng)該是由圖所示隨著斜率數(shù)值的提高數(shù)值則是不斷增大的，在某一電壓下工作時(shí)的電阻理所當(dāng)然地認(rèn)為此是曲線的斜率值了。其實(shí)，這種想法是把曲線的斜率錯(cuò)誤地當(dāng)成了某一電壓下的工作電阻了。根據(jù)歐姆定律可以知道，由圖可以知道RP= ，也就是說P點(diǎn)時(shí)的工作電阻就等于P點(diǎn)和原點(diǎn)連線的斜率。并且，由圖還可以看出，P點(diǎn)的斜率就是KA=tanβ，通過這兩個(gè)結(jié)果的比較，我們可以知道不可以將兩者等同。正確的解法應(yīng)該是從圖像的電阻大小來看某一點(diǎn)與原點(diǎn)連線形成的斜率。由此可知，當(dāng)電阻增大時(shí)，那么小燈泡在某一電壓下的工作電阻值就等于電壓和當(dāng)時(shí)電阻之比。

其實(shí)這兩種比下來的結(jié)果和數(shù)值從某一層面來說都是電阻，但是它們的內(nèi)涵卻是不同的。其中RP= 被稱為非線性元件的靜態(tài)電阻，所表示的是導(dǎo)體或者半導(dǎo)體無法順利通過電流的情況。而KA=tanβ則代表動(dòng)態(tài)電阻，表示導(dǎo)體或者半導(dǎo)體兩端的電壓由于電流的情況不同和產(chǎn)生相應(yīng)改變。我們在高中物理學(xué)習(xí)中主要是靜態(tài)電阻，因此才會(huì)對這一知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生混淆。

三、自感現(xiàn)象中自感電動(dòng)勢與電源電動(dòng)勢大小混淆

在自感現(xiàn)象中，斷電過程中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢ε相比較電源電動(dòng)勢而言，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過后者。在對于這一現(xiàn)象的理解過程中，也容易產(chǎn)生誤解，其實(shí)主要是被斷電自感試驗(yàn)所誤導(dǎo)了，如圖所示，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，小燈泡會(huì)突然閃一下，然后逐漸熄滅。并且平時(shí)我們在進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，假設(shè)直接在電感支路上強(qiáng)行斷電的話，甚至?xí)霈F(xiàn)火花放電的現(xiàn)象，一不小心還會(huì)出現(xiàn)電擊的現(xiàn)象。因此我們可以得出：斷電時(shí)的自感電動(dòng)勢ε數(shù)值很大。

事實(shí)上我們通過嘗試知道，小燈泡能否閃亮主要與自感線圈L的直流電阻與燈泡的電阻大小有著直接的關(guān)系，假設(shè)電路十分的穩(wěn)定，那么當(dāng)自感線圈的電流I1超過燈泡電阻I2的數(shù)值大小時(shí)，開關(guān)S斷開的瞬間燈泡會(huì)出現(xiàn)閃亮，這也只能說明S斷開的瞬間，通過燈泡的電流大于電路穩(wěn)定時(shí)通過燈泡的電流大小，但是卻無法解釋自感線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢ε遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電源電動(dòng)勢E。由于其大小并不總是保持在一個(gè)過高的數(shù)值，因此它的大小與跟電感并聯(lián)的支路中的電阻R息息相關(guān)，比如圖中電燈泡的電阻。當(dāng)并聯(lián)支路中的電阻R數(shù)值很小時(shí)，自感電動(dòng)勢ε雖然會(huì)超過電源電動(dòng)勢E，但是二者差距不會(huì)太大，在R=0時(shí)（比如短路時(shí)），自感電動(dòng)勢ε=E。因此，不能由此斷定在斷電過程中線圈的自感電動(dòng)勢ε一定很大。

這就好比一輛正在高速行駛的汽車，在遇到一堵墻時(shí)，沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行任何緩沖的情況下，汽車就會(huì)受到墻體的過度擠壓。如果汽車雖然受到墻體阻礙，但是卻有很長時(shí)間進(jìn)行緩沖，那么汽車受到的擠壓也會(huì)小得多。同樣，假設(shè)上圖中的燈泡電阻很大例如斷路時(shí)的情況下，相當(dāng)于沒有電磁進(jìn)行緩沖，那么自感線圈產(chǎn)生的電壓就如同汽車受到很大的擠壓力一樣。當(dāng)燈泡電阻較小時(shí)，則會(huì)給電磁釋放更多的緩沖時(shí)間，則自感線圈產(chǎn)生的電壓也會(huì)變小，就好像汽車受到的擠壓力很小一樣。很多同學(xué)對自感現(xiàn)象的理解也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

在我們高中物理知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中，會(huì)在很多知識(shí)點(diǎn)上出現(xiàn)易混淆易錯(cuò)等情況，這就需要我們平時(shí)加深對于各種物理含義的理解，在做題時(shí)認(rèn)真審清題干所說內(nèi)容，再仔細(xì)加之類比和區(qū)分，才能夠盡量避免出現(xiàn)理解偏差，才能更好地去學(xué)好物理。

參考文獻(xiàn)：

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