对于高中物理三个易混淆知识点探析

时琳珺

摘 要：在高中物理的学习过程中，由于对教材知识理解得不透彻或者受到能力等各个方面的限制和约束，对于有些物理规律和物理知识点的认识会产生一定的混淆和错误的认识。就对于高中物理知识中三个易混淆的知识点进行分析和探讨。

关键词：高中物理；易混淆；万有引力；向心力

一、万有引力公式与向心力公式中的r混淆

严格来说，万有引力公式中的r代表的是距离，而向心力公式中的r则代表的是曲率半径，也就是我们一般意义上的半径。高中物理知识中的双星系统能够较好地区别开两者的差距，其中万有引力中的r指的是具体间距数值，但是向心力中的r则表示的是星体在进行圆周运动时产生的半径数值。其实在课本其他章节的物理知识中也会经常碰到此类问题。

很多同学一般都认为椭圆运动的卫星在近地点与远地点的曲率半径大不相同。事实上，做椭圆运动的卫星在近地点和远地点的轨道曲率半径数值大小是一样的。

我们知道万有引力公式为F= ，向心力公式为F向= ，假设两者都等于R的话，那么在近地点时则可以得出G =m ，在远地点时就是G =m ，那么两式相比可以得到 = ，因此vb= ，由此可知此时的r并非一般意义上的r。

二、非线性U-I图像中两种斜率混淆

在“描述小灯泡的伏安特曲线”实验中，伏安特曲线的走向如图1所示。通过图示，我们可以观察到灯泡电阻的变化状况和趋势，以及灯泡在某一电压数值下的电阻的具体情况，都可以根据曲线的切线斜率分析出来。

我们在做题时，看到这条曲线的走势，总是会认为灯泡的电阻应该是由图所示随着斜率数值的提高数值则是不断增大的，在某一电压下工作时的电阻理所当然地认为此是曲线的斜率值了。其实，这种想法是把曲线的斜率错误地当成了某一电压下的工作电阻了。根据欧姆定律可以知道，由图可以知道RP= ，也就是说P点时的工作电阻就等于P点和原点连线的斜率。并且，由图还可以看出，P点的斜率就是KA=tanβ，通过这两个结果的比较，我们可以知道不可以将两者等同。正确的解法应该是从图像的电阻大小来看某一点与原点连线形成的斜率。由此可知，当电阻增大时，那么小灯泡在某一电压下的工作电阻值就等于电压和当时电阻之比。

其实这两种比下来的结果和数值从某一层面来说都是电阻，但是它们的内涵却是不同的。其中RP= 被称为非线性元件的静态电阻，所表示的是导体或者半导体无法顺利通过电流的情况。而KA=tanβ则代表动态电阻，表示导体或者半导体两端的电压由于电流的情况不同和产生相应改变。我们在高中物理学习中主要是静态电阻，因此才会对这一知识点产生混淆。

三、自感现象中自感电动势与电源电动势大小混淆

在自感现象中，断电过程中产生的自感电动势ε相比较电源电动势而言，远远超过后者。在对于这一现象的理解过程中，也容易产生误解，其实主要是被断电自感试验所误导了，如图所示，当开关断开时，小灯泡会突然闪一下，然后逐渐熄灭。并且平时我们在进行其他实验时会发现，假设直接在电感支路上强行断电的话，甚至会出现火花放电的现象，一不小心还会出现电击的现象。因此我们可以得出：断电时的自感电动势ε数值很大。

事實上我们通过尝试知道，小灯泡能否闪亮主要与自感线圈L的直流电阻与灯泡的电阻大小有着直接的关系，假设电路十分的稳定，那么当自感线圈的电流I1超过灯泡电阻I2的数值大小时，开关S断开的瞬间灯泡会出现闪亮，这也只能说明S断开的瞬间，通过灯泡的电流大于电路稳定时通过灯泡的电流大小，但是却无法解释自感线圈产生的电动势ε远远超过电源电动势E。由于其大小并不总是保持在一个过高的数值，因此它的大小与跟电感并联的支路中的电阻R息息相关，比如图中电灯泡的电阻。当并联支路中的电阻R数值很小时，自感电动势ε虽然会超过电源电动势E，但是二者差距不会太大，在R=0时（比如短路时），自感电动势ε=E。因此，不能由此断定在断电过程中线圈的自感电动势ε一定很大。

这就好比一辆正在高速行驶的汽车，在遇到一堵墙时，没有机会进行任何缓冲的情况下，汽车就会受到墙体的过度挤压。如果汽车虽然受到墙体阻碍，但是却有很长时间进行缓冲，那么汽车受到的挤压也会小得多。同样，假设上图中的灯泡电阻很大例如断路时的情况下，相当于没有电磁进行缓冲，那么自感线圈产生的电压就如同汽车受到很大的挤压力一样。当灯泡电阻较小时，则会给电磁释放更多的缓冲时间，则自感线圈产生的电压也会变小，就好像汽车受到的挤压力很小一样。很多同学对自感现象的理解也会产生错误认识。

在我们高中物理知识学习的过程中，会在很多知识点上出现易混淆易错等情况，这就需要我们平时加深对于各种物理含义的理解，在做题时认真审清题干所说内容，再仔细加之类比和区分，才能够尽量避免出现理解偏差，才能更好地去学好物理。

参考文献：

[1]廖伯琴.物理探究式教学设计与案例分析[M].高等教育出版社，2002.

[2]郭长江.新课程物理教与学[M].福建教育出版社，2005.

编辑 谢尾合