高考物理功能轉(zhuǎn)換題型主要包括以下幾種:
1. 力的分解:常常與斜面、繩子和桿子的問(wèn)題相關(guān),常常需要用到三角函數(shù)和向量的知識(shí)。
2. 功和能:這部分內(nèi)容既包括功的計(jì)算,也包括動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒等知識(shí),常常與曲線運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)相關(guān)。
3. 振動(dòng)和波:這部分內(nèi)容常常需要用到數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)和幾何知識(shí),同時(shí)需要理解波的傳播規(guī)律和介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況。
此外,還有一些力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型和電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型,這些題型需要考生能夠根據(jù)原理進(jìn)行器材的選擇,并能根據(jù)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)。
總的來(lái)說(shuō),高考物理功能轉(zhuǎn)換題型主要考查考生的物理原理理解能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和物理思維等綜合能力。考生需要加強(qiáng)對(duì)物理原理的理解,并提高自己的綜合能力,以應(yīng)對(duì)這類(lèi)題型。
例題:
某同學(xué)在研究小球的運(yùn)動(dòng)時(shí),為了分解小球的運(yùn)動(dòng),選取了地面為參考系,并假設(shè)小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄啃∏蛟谒矫嫔系倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律。
【實(shí)驗(yàn)器材】小車(chē)、木板、小墊板、小木塊、小鋼球、刻度尺等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)將木板放在水平桌面上,在木板上鋪上小墊板,將小車(chē)固定在小墊板上,小車(chē)的一端固定有擋板,擋板上放置小鋼球作為小球的釋放點(diǎn)。
(2)用刻度尺測(cè)量木板長(zhǎng)L和小墊板到木板右邊緣的距離d,并記錄下來(lái)。
(3)釋放小鋼球,同時(shí)開(kāi)啟秒表計(jì)時(shí),當(dāng)小球第一次到達(dá)擋板時(shí)關(guān)閉秒表。重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算小球在水平面上的位移x和時(shí)間t的關(guān)系式。
【問(wèn)題解決】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為:$x = \frac{1}{2}at^{2}$,其中a為加速度大小。這個(gè)規(guī)律可以通過(guò)作$x$與$t^{2}$的關(guān)系圖線來(lái)驗(yàn)證。如果圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,則說(shuō)明小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合這個(gè)規(guī)律。
【例題解答】
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】
| 序號(hào) | 時(shí)間t(s) | 水平位移x(m) |
| --- | --- | --- |
| 1 | 0.5 | 0.05 |
| 2 | 1.0 | 0.15 |
| 3 | 1.5 | 0.30 |
| ... | ... | ... |
【數(shù)據(jù)處理】
圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,說(shuō)明小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合$x = \frac{1}{2}at^{2}$的規(guī)律。因此,我們可以得出結(jié)論:小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。