物理學習要從宏觀上把握

　　物理是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學。在高中階段，要想學好物理這一學科，就要從宏觀上去把握物理，形成物理研究分析的整體思想認識，如何從宏觀上去把握物理呢？首先我們要了解物理研究的內容是什么？根據物理的學習內容可將物理問題從宏觀上分為兩大類：一類即現象及現象變化類物理問題，另一類為現象變化的原因物理問題。
　　一
　　細數一下我們學過的對物理現象及現象變化描述的物理量中都有：
　　（一）現象（或者狀態類）類物理量
　　1.物質：質量（m），密度（ρ）；物質屬性物理量：各種因數或常數。
　　2.能量：動能（mv/2），勢能（重力勢能mgh，彈性勢能k/2，電勢能——在勻強電場中E=qEx），熱能（Q）。
　　3.空間：體積（V），位置，路程（s），形變（x），速度（v）（或線速度等）；空間場的強弱量：電場強度（E），重力場強度（g），磁場強度（B）等；空間物體狀態量：速度，動量。
　　4.時間：時刻間隔，周期，頻率（角速度）。
　　（二）現象（或者狀態改變量）類物理量
　　1.能量變化量：動能的變化量，勢能的變化量；物體作用效果空間積累量：功（W）空間效果積累快慢量：功率。
　　2.空間變化量：位置的變化即位移（x）或路程，形狀的變化即形變（x），物體空間狀態變化量。
　　3.時間變化量：時間，物體作用效果時間積累量——沖量。
　　通過我們對物理現象及現象變化的研究可以發現，任何描述物理現象的物理量在物理運動過程中都有相互聯系，都可以用物理關系式表達出來。
　　二
　　另外物理量發生變化過程中，一定有某種內在因素在起作用，使物理現象發生了變化。如：
　　（一）物體狀態變化與內在因素的對應
　　速度變化快慢即加速度的產生的內因是：合外力
　　力與物體運動變化快慢之間的規律F=ma（因果關系表達式）
　　勻速圓周運動力與狀態變化之間的規律：F=mv/r（因果關系表達式，即線速度方向的變化是由于向心力作用的結果）
　　動量變化的內在因素即合力的沖量：Ft=mv-mv
　　能量變化的內在因素即合外力的功——如能量規律中的動能定理FX=E-E
　　（二）物體運動過程中的現象物理量之間的相互聯系
　　同一過程中的物理量對應的數學表達式：如勻變速直線運動的規律公式中的速度、加速度、位移、時間之間存在相互聯系。即速度規律公式v=v+at，位移規律公式X=vt+at/2，速度位移公式v-v=2aX。這些是現象對應的物理量之間存在的關系。
　　又如電磁感應現象發生的過程中，產生的感應電流或電動勢這一電磁現象物理量與磁通量變化之間的聯系規律：E=n（ΔФ/Δt）（因果關系表達式）。
　　還有能量變化過程中，如果是只有重力或彈力做功時，初未狀態能量關系表達規律就是機械能守恒定律。
　　（三）具體應用
　　例1：在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中（ ）
　　A.先做勻加速運動，后做勻減速運動
　　B.先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢
　　C.電勢能與機械能之和先增大，后減小
　　D.電勢能先減小，后增大
　　解析：由于在ac兩點上分別固定了同種正電荷，那么在ac連線兩側形成對稱的電場，在連線的垂直平分線上以垂足為分界點又形成了沿bd向上向下的電場，而且是由垂足向兩側的電場強度逐漸減小。那么帶負電的粒子從靜止釋放后，在靜電力（先與速度同方向作用，后與速度反方向作用）的作用下沿b向d的方向先做變加速運動，后做變減速運動，由F=ma可知（因果關系），加速度是個變量，故不選A；在這個過程中，電場力先做正功后做負功（功是能變化的量度，因—功，果—能的變化，W=ΔE），而且往返的過程中電場力做功之和為零，故電勢能與機械能之和保持不變，不選C；從b到d的過程中，電勢的變化是先升高后降低，故不選B；由于電場力先做正功，電勢能減小，電場力后做負功，電勢能再增大。故選D。
　　從此題的解析可以看出，當做好相關信息分析以后，能夠正確處理因果關系，是解題的關鍵，也是解題的方向。
　　例2：（09年天津卷）如圖所示，質量m=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15m，現有質量m=0.2kg可視為質點的物塊，以水平向右的速度v=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數μ=0.5，取g=10m/s，求
　　（1）物塊在車面上滑行的時間t；
　　（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v′不超過多少？
　　答案：（1）0.24s（2）5m/s
　　解析：本題考查摩擦拖動類的動量和能量問題。涉及動量守恒定律、動量定理和功能關系這些物理規律的運用。
　　（1）設物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據動量守恒定律有
　　mv=（m+m）v①
　　設物塊與車面間的滑動摩擦力為F，對物塊應用動量定理有
　　-Ft=mv-mv②
　　其F=μmg③
　　解得t=
　　代入數據得t=0.24s④
　　（2）要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊到車面右端時與小車有共同的速度v′，則
　　mv′=（m+m）v′⑤
　　由功能關系有
　　mv′=（m+m）v′+μmgL⑥
　　代入數據解得v′=5m/s
　　故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度v′不能超過5m/s。
　　總之，要想正確處理好物理問題必須在宏觀上把握好物體運動過程及過程中不同時刻對應的狀態對應的關系，并分析出物理規律，將對應的規律用表達式反映出來，列方程解答即可。
　　在宏觀上把握好了，就如戰場上有了戰略思想，解題就好比是具體戰術的應用了，沒有一個好的戰略思想難以形成好的具體戰術。如果把中學物理這門科學比做高樓大廈，那么物理概念和物理規律就是構成這座大廈的磚石和鋼筋與框架。
　　
　　參考文獻：
　　［1］高中物理課本.高考試卷山東、天津卷.