高中物理如何学？

February 12, 2024 ·

简介：一、定义，概念（必求甚解）～为什么要强调定义和概念，不管你成绩现在是好是坏，满分还是0分，第一点你应该注重的就是定义和概念，这是基础，对于低分同学这是低分想要提到高分的基础，对于高分玩家，这是应对新题、变化题达到更高分的基础我知道这些东西你们基本都知道，但是知道≠掌握比如：你知道速度的定义，加速度的定义，你会解v-t图，你会解x-t图，甚至你还知道图像围城的面积各自都表示什么，但是万一考试它不这样...

xiao林学长

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想要学好高中物理，得 90+不难，前提是你要深刻理解你所学的东西呀。

那些说你啥也不用知道，背背几个模型他就能让你十天半个月从一无所知提高到 90+的，你真信吗？

物理没你想的那么难，但也没你想的那么简单。

本篇只讲学习方法，教你如何怎么学物理，怎么理解高中物理，怎么做物理题

如果你想要非常细致的知识点普及，那对不起，请出门右转那里遍地都是

一、定义，概念（必求甚解）～

为什么要强调定义和概念，不管你成绩现在是好是坏，满分还是 0 分，第一点你应该注重的就是定义和概念，

这是基础，对于低分同学这是低分想要提到高分的基础，对于高分玩家，这是应对新题、变化题达到更高分的基础

有同学跟我讲，学长，物理的这些定义概念我都清楚呀，什么是参考系，什么是加速度、什么是匀速圆周运动、什么是平抛运动，牛顿三大定律、能量守恒定律等等我都知道呀

我知道这些东西你们基本都知道，但是知道≠掌握

比如：你知道速度的定义，加速度的定义，你会解 v-t 图，你会解 x-t 图，甚至你还知道图像围城的面积各自都表示什么，但是万一考试它不这样出，就不出 v-t 图，也不出 x-t 图，这次他来了个 x-v 图

例：某物体从 0 时刻开始在水平方向上的 v-x 图如图所示，问该物体做什么样的运动？？

懵圈了吧，你平时做的他不考，偏偏来和 v-x 图，一下子不知道从何下手，

斜率？△v/△x？不知道表示什么，有一个 v^2-v0^2=2ax 的公式，但这个的 v 与 x 之间是二次函数关系，这里是一次函数，又懵圈了，背的公式都套用不上

那怎么办，遇到不会的就往基本概念上去套，我说过这是基础，再怎么变化也是从基础上去变的

看图，斜率是定值，斜率=△v/△x

速度和位移之间的联系是什么，时间

这里差时间量，那就补上去，△v/△x=(△v/△t)/(△x/△t)=a/v=常数

所以结果不就出来了吗，a/v=常数，速度增加，加速度也增大

所以物体做加速度增大的加速运动

这里考什么，就是速度位移时间三者之间的定义关系，v=x/t，a=v/t，就这两个基本定义，没有其他的任何二级公式了

再比如一个参考系问题，

李华坐车回家时，看到路边的一颗树木和山头正在后退，这没问题，他选的是以车为参考系，但是他转眼却发现远处的山头在跟着车一起前进，请问他选的参考系是什么？？？

又懵圈了，不管怎么选参考系，山头怎么可能跟着一起前进呢？？

大家平时做的基本都是选择地面或者地面上的某一个静止东西为参考系，更具体的说是选择一个静止的点作为参考系，但有没有想过我可以选择一条线呢，甚至是变化的一条线呢

比如这里我选的是什么？以我坐的车辆和路边的一颗树木为所连直线为参考系

到 b 时刻时候看到的山头本来应该在 B 点，但实际却还在Ａ点，是不是可以说山头跟着车辆一起前进了

现在是不是加深了对参考系的理解

圆周运动大家都知道，定义清清楚楚，公式倒背如流，

其中加速度可以怎么表示，a=v²/r，所以 a 与 r 成反比，这对不对

如果是对的那么 a 也可以表示成 a=w²r，所以 a 与 r 成正比，这又对不对

圆周运动中 a 与 r 的关系到底是怎样的，他们之间到底是怎么定义的，你们问过自己没有

到底该怎样去理解圆周运动，进而引申到天体运动的问题，

同一质量的卫星是在低轨道能量大还是在高轨道能量大？为什么?（当然这偏向于属于能量范畴了，不过这里也可以提出）

对于牛顿运动定律

对于弹簧的弹力公式大家都知道 F=kx，拉力与伸缩量成正比

那么请问

A 将一个弹簧的一端固定到墙壁上用 F 的力去拉弹簧另一端

B 将弹簧的一端固定到墙壁上，另一端连接上质量为 m 的小方块然后再用 F 的力去拉这一端

C 分别用 F 的力去拉弹簧的两端

这三种情况下，哪一种弹簧的伸长量最长？

杆作为连接体的问题很多，固定杆和不固定杆，在连接端的受力情况有何不同，为什么是这样的？

与能量守恒定律我相信大家都知道，

比如物体只要所受合外力为 0 的情况下，就会一直保持匀速直线运动状态或者静止状态

也就是说，物体做匀速直线运动时，合外力为 0，意味着合外力做功为 0，该物体的能量不变

但问题来了，一个人用手托着一个球匀速直线上升，球的能量明显是增加了呀！

怎么理解这个问题，

合外力做功为 0 的情况下，物体的能量不变

你是怎么理解这里的能量的，是总能量还是动能？

对于机械能守恒定律，有多少人是只知道机械能守恒就是物体的动能与重力势能之和不变的，

还记不记得机械能守恒只能运用于哪两种情况

第一种情况：当质点只受重力的作用的时候，它的机械能是守恒的。

第二种情况：当系统的内力只有重力和弹力的时候，那么系统内部的机械能是守恒的。

是不是有很多人根本就没注意这两个问题

比如这样一道题：

一条绳子一端系住一个小球，另一端固定在一点，现在将绳子绷紧，把小球抬高距离水平线 30°高度处自由落下，问到最低点时候小球的机械能是多少？

虽然我觉得你们老师都讲过这个题，但肯定有很多人还是会直接算最低点和现在的高度差，然后直接 mgh（错的）

放手后小球会自由下落，然后到达下方对称的点之后开始做圆周运动到最低点，

问题的关键在于从自由下落到圆周运动这中间经历了怎样的转换，机械能到底守不守恒，也就是满不满足机械能守恒的条件，

那简单受力分析一下

这个点首先受重力，还有什么力没，没错，绳子拉力，这个是最容易忽略的，因为小球已经不能继续竖直下落了，绳子不够长，要把它拉到圆轨道上来

那么这个点一受重力，二受绳子拉力

第一不满足只受重力的情况

第二不满足系统的内力只有重力和弹力的情况

所以这个转换过程机械能不守恒

那接下来就是速度分解，求切向速度，然后计算能量了，这样才是正解

电磁场中

电势与场强有没有关系，有什么关系

我们都知道两个同种等量电荷，中垂线上必定存在场强极大的点，如果将两个电荷的电荷量减少，那么这个点将在中垂线上上移还是下移？

像这样的对基本定义与概念的理解的问题还有很多

这些对于基本概念与定义的理解问题，他不考不怕，一考就会让你怀疑人生

所以大家遇到此类问题时都要多问自己几个为什么，如果怎样会怎么样

高中有多少基本概念与定义

不多，课本上都写得有

有多少是必须要弄得透彻的？力学篇与能量动量篇

因为这些部分的最重要的不是背公式背定律背二级结论背秒杀方法，记住这些不是最重要的

最重要的是先能理解，先理解概念理解定义理解定律，然后才能基于此去做分析，进而才可以列出相关公式，最后才能得到答案

如果没有第一步，那后面都是扯淡，（计算题中写公式倒是可以骗几分）

高中物理的基本概念：

参考系的、加速度、平均速度的定义，什么是自由落体，怎么理解自由落体的加速度在赤道附近小、两极最大、高处比低处小，怎么理解曲线运动必定有加速度、加速度方向是怎样的，开普勒第三定律是什么，万有引力定律的 m1m2 分别是谁的质量，为什么同步卫星只能运行在赤道上空……

牛顿三大运动定律，怎么理解滑动摩擦力方向与相对运动方向相反、静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，怎么看待静摩檫力与滑动摩檫力的大小以及转换关系，动量守恒定律，能量守恒定律……

这里还想要特别讲一下动量部分

动量守恒，大家都知道的嘛，就像能量守恒一样，m 初 v 初=m 末 v 末

如果你的理解就到这，只停留在一个小车去撞另一个小车，前后两个小车总动量守恒，那学长告诉你，没用，屁用都没有，基本就跟不知道动量守恒一样

那么应该如何去理解动量守恒这东西

首先动量与能量不同，动量是个矢量，也就是说动量具有方向性，教材上都有写，大概也很少有人深究过这句话

（也可能是物理教材的原因，总是把很多东西浓缩到不能再浓缩，不好听点就叫偷工减料，也难怪很多人基础不好，但实话实说如果教材把全部东西都写上了，那高考就没多大意思了）

只知道动量具有矢量性一样的没个屁用，课本上写的是 A 小车撞 B 小车，考的内容却是这样的

如图，质量为 m2 的小车上有一个光滑的半圆圆槽，一个质量为 m1 的小球置于槽内。两者以共同速度 v1 沿光滑水平面运动，与原来静止的质量为 m2 的另一小车发生对接，对接后瞬间三个物体的速度分别为多少？

嗯，没错，动量守恒，但是怎么列守恒方程，是三个物体一起动量守恒还是其中两个动量守恒，题出在这那就没那么简单，列三个物体一起动量守恒的肯定是错的

那怎么分析，就看你对动量守恒理解多少

首先，动量具有矢量性，方向取决于 v，也就是动量方向沿着速度方向，动量的传递也必定是沿着速度方向去传递

动量是怎么传递的？

由冲量定理得到 Ft=mv，但是很多人只记住了这个公式，他没能深刻理解这个冲量定理或者这个过程**

注意里面有力 F，也就是是说必须有作用力才能转化为动量且这个力得沿着速度方向，意味着一个物体想要把动量转化给另外一个物体，前提是什么，这两个物体之间必须有作用力，

另一个是时间 t，动量是由力对时间的积累**得到的

特别注意这里面的时间过程，也就是说它实际上不是瞬间完成的，而是通过一定的时间对力进行积累得到的，不管这个时间 t 多么小，它都是一个过程

好了在来看这道题，问对接后瞬间两小车的共同速度大小为多少？

为什么是对接后瞬间，强调瞬间，

来看两个小车撞击的过程

m2 和 m1 一起匀速运动，前面有个小车 m3

撞击时谁和谁直接发生的？m2 和 m3 呀

撞击时间很短（但注意很短也是有时间的，因为动量要通过冲量传递）

撞击时候 m1 在干嘛，他没有反应过来，仍然保持原来的状态，

撞击完成后 m1 才反应过来了，哦你们两个撞到一起了，那我也得跟着变化了

（撞击是因，状态改变是果，先有撞击再有状态改变，

或者这样分析 m1 的施力者一定是 m2，所以先有 m2 变化然后才能 m1 变化，而 m1,m2 刚开始运动状态相同的，所以 m2 想要变化，必定是先撞上 m3，

那么状态变化顺序就是：先撞击使 m2 状态改变→m1 状态改变）

那撞击后的瞬间，瞬间瞬间，就是先撞击使 m2 状态改变，然后状态停止在了这里，还没有波及到 m1，分析这时的动量问题

所以，m1 动量没变，只有 m2 和 m3 动量在改变，那对 m2、m3 列出动量守恒方程，问题就解决了

像这样对基本定律的理解还有很多，并不是只知道公式知道几个模型就能解决问题，要从基本概念上去理解理解。知道和理解并不是相等的啊。

下面再来讲讲物理公式

二、物理公式

为什么要先讲基本概念与定义再讲公式呢，因为就怕你死记硬背、乱用公式，这种费力不讨好的事情还是少做

高中物理基本公式不多，

总共就两类：定义式和决定式，还有一些二级公式（或者叫推论）二级公式挺多的，二级公式也就是从基本公式推导出来的公式

（二级公式用的最好的情况就是已经完全把二级公式当做基本公式了，次好的情况是能够推导出二级共识并应用，最差的就是死记硬背、胡乱套用）

这里只拿出基本定义式与决定式来了，没有加标注，你看看自己能不能分清每一个公式代表什么，都用在哪些地方

力学篇：（注意左边是定义式，右边是可以所有可以联系起来的决定式）

电磁学篇：

在重申一遍，理解公式来源，而不是死记硬背

如果你上面两步都弄得十分清楚了，那恭喜你，一张试卷随随便便考个七八十是没问题的了

三、物理模型

我想先讲分析方法模型，然后再讲题目模型

分析方法模型，就是先教你如何去分析模型找到解决思路

物理模型有 3 种：对象型、过程型，状态型，一般都是相互结合型

1、对象型模型

单独考查对象模型的试题较少，大多还是与其他类模型相结合进行解题的较多，但也不能忽略。需要深入了解常见的对象模型，知道其物理含义及特点。主要考查的对象模型是理想变压器、质谱仪等，且考查的知识都较基础，因此只要熟悉这些对象模型的构造及其原理，运用其对应的规律公式就可求解。

对于对象型模型，解题思路如下：

例如：

分析题目，很明显的提取出对象模型为理想变压器，从而确认研究对象，通读题目，可以发现只考查这一对象模型，接下来就根据这一模型的原理及相关的规律和公式进行解题。

这道题主要考查理想变压器，要知道输入电压是灯泡电压和输入端电压之和，灯泡正常发光，灯泡电压额定电压为 U，则原线圈输入电压为 9U ,输出电压为 U，则根据变压器的电流和电压与匝数之间的关系可得：

对于灯泡 a,b，电压不变，根据公式 P=UI，可以得到 Pa/Pb=1/9

所以选择 AD

对象模型是最简单的，因为没有加入过程分析

2、对象+过程模型

两类模型组合的题目比较多，在力学、电学、热学、光学中均有涉及

解题思路如下：

注意这两个分析是解决这类模型题中最重要的两个步骤，所以也让大家先做好第一条（对概念定义的理解）

例如：

模型分析：

研究两小车的运动问题。可知研究对象是两小车，因小车的大小和形状对研究的问题影响不大，因此把小车看成质点（对象模型），此题不需对小车的运动情况进行抽象处理，题目直接给出了运动过程，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。

运用匀加速和匀速直线运动的规律结合图像分析可求。

3、对象型+相互作用型+过程型

这种最多的就是在力学与电磁学中，也就是难题型

这种问题一般的分析方法

例如：

这道题是力学部分中运动与力的常考题型，

首先审题，确定研究对象以及题目待求量。该题的情境设置是教练员训练冰球运动员，这道题需求冰球与冰面之间的动摩擦力因数以及运动员的最小加速度；

其次进行模型抽象，研究对象是冰球和运动员，皆可把它们看成质点，根据题意可知各自所考查的过程模型，小球做匀减速直线运动，运动员做匀加速直线运动，物体受到冰面给它的摩擦力，要求动摩擦因数，已知物体的运动情况和受力情况，可求加速度，加速度是联系物体受力情况和运动情况的纽带。

最后，根据模型规律列式求解，冰球受到摩擦力的作用，做匀减速直线运动，两者运动时间相等，可根据匀加速直线运动的规律求解。

分析完后实际出来就这么三两步就完事

然后有人可能会觉得上面的分析方法没多大用，体会不出来很正常，这也就像基本概念一样，知道但是不知道实际用处

那下面就是真正的实际用处了

题目上的物理模型

这类模型说多不多说少也不少，但也不是说你会了这些就行，否则大家都去背这些模型，那还不人人都物理满分了

考试是会变化的，你要做的就是先掌握这些东西然后在考试时候从考试题目中和你做过的模型题进行对号入座

这类题目模型有多少？

有运动和力中的①追及、相遇模型②先加速后减速模型③斜面模型④挂件模型⑤弹簧模型……

圆周运动中的①圆盘模型②行星运动模型……

功能关系中的①弹性碰撞模型②非弹性碰撞模型③人船模型④爆炸反冲模型……

力学综合大题中的解题模型、滑轮模型、渡河模型……

电路分析中的①电路的动态变化模型②交变电流模型……

以及电磁场中的①电磁场中的单杆模型②电磁流量计模型③回旋加速模型④磁偏转模型……

这些模型呢大多随便一搜到处都是，我就不一一列举了

也记住一点，模型不是让背的，是用来学上面的三种方法模型的分析方法的

你可能会发现有些人会让你啥都不学，就去做模型，但如果你对基本概念不理解没掌握，就算会了一部分模型那下次考试中它改变一下，你还是不会分析，

不信的话你可以随便拿一张考试试卷出来，然后去对照模型，你找，你仔细找，有多少是可以对照上的，物理题库千千万，随便变变就是新题，不会分析的话一切都是扯淡!

四、物理方法

物理方法是决定你做题快慢的最大因素之一，多少公式杂糅在一起，多少定理叠加在一起，有时候你会发现还不如一些方法用的巧算的快

高中物理能够用到的分析方法主要有图像法、临界分析法、灵活取参考系、等效法、整体与隔离法、对称法、微元法等

前面几种方法大家应该都接触过，这里着重讲下最后这个微元法

微元法用处真的很广，（整体法隔离法这些都只能在特定的相互作用场镜中使用）

因为高中物理很多公式都是通过微元法来定义的

比如平均速度 v=△x/△t，当△t 趋向于 0 的时候，△x 也趋向于 0，此时得到的是瞬时速度

这里的△t 与△x 就是微元（特别特别小的一个量，但它的确存在）

例如：在一边长为 a 的正 n 边形的各顶点上，各有一个质点。从 t＝0 时刻开始，各质点以相同的速率 v 开始运动，运动过程中所有的质点都为逆时针方向，并且始终对准它的下一个质点，问经过多少时间后，所有质点同时相遇？

解：对一个正 n 边形，内角的度数是(n-2)π/n，设每边的长度是 a（以五边形为例），

微元分析：A 顶点对着 B 质点运动到点 F 处，B 质点对着 C 顶点运动到点 G 处，在 BGF 中，用余弦定理得

舍去高阶小量得到（高阶小量就是小到可以看做是 0 的高次项，这里△t 本来就是微元很小很小了，△t²就更小了，可以看做是 0）

因为

所以

每条边长的减短率为

则相遇时间为：

微元法不仅仅在这里，在质量与力中、能量和功率中、能量与力、动量与力，气体状态方程等等，，凡是以微元法定义的物理量都可以用到它

例如这几个常考的：

对加速度，电流与电量关系的结合：

对电流微观表达式推导：

对动量考察：

对理想气体的考察：

总得说微元法是分析、解决物理问题时的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。所谓微元法也就是将其分解为众多微小的「元过程」，而且每个「元过程」所遵循的规律应是相同的，这样，只需分析这些「元过程」，然后再将「元过程」进行必要的数学方法或物理思想处理，进而就可以使问题得到求解。

算了，想想在加上一个等效法吧

什么是等效，比如重心就是等效

一个物体的各部分都受到重力的作用，由于物体可以分为无数部分，所以重力的作用点似乎有无究多个，但是从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用于一点，这一点叫做物体的重心，简单地说，重心是重力的等效作用点

再比如合力与分力的定义也是等效法

当一个物体受到多个力 F1 、F2 、F3 …的作用时，可以用一个力 F 来代替，这个力 F 的作用效果和 F1 、F2 、F3 …的作用效果是等价的，我们称 F 是 F1 、F2 、F3 …的合力，而 F1 、F2 、F3 …则分别称为 F 的一个分力。

在进行等效之前，常常要把两个物理量进行比较，找出它们的相似之处，这实际上就是类比。如果在类比过程中发现在方法、规律、结论上两个或两类不同的对象相似或完全相同，则可以把用在一个对象上的方法、规律或得到的结论用在另一个对象上，这就是等效替代法，也称等效法

例如：AOB 是一内表面光滑的楔形槽，固定在水平桌面上，夹角α＝1°（为了能看清楚，图中画的是夸大了的）。现有一质点在 BOA 面内从 A 处以速度 v＝5m/s 射出，其方向与 AO 间的夹角θ＝60°，OA＝10m。设质点与桌面间的摩擦可忽略不计，质点与 OB 面及 OA 面的碰撞都是弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，可忽略不计，试求：

（1）经过几次碰撞质点又回到 A 处与 OA 相碰？（计算次数时包括在 A 处的碰撞）

（2）共用多少时间？

（3）在这一过程中，质点离 O 点的最短距离是多少？

解：由于此质点弹性碰撞时的运动轨迹的规律和光的反射定律相同，所以可用类比法通过几何光学的规律进行求解。即可用光在平面镜上反射时，物像关于镜面对称的规律和光路是可逆的规律求解。

（1）第一次、第二次碰撞如图所示，由三角形的外角等于不相邻的两个内角和可知∠MBA＝60°＋1°＝61°，故第一次碰撞的入射角为 90°－61°＝29°。∠BCA＝61°＋1°＝62°，故第二次碰撞的入射角为 90°－62°＝28°。

因此每碰一次，入射角减少 1°，即入射角为 29°、28°、…、0°，当入射角为 0°时，质点碰后沿原路返回。包括最后在 A 处的碰撞在内，总共 60 次碰撞。

（2）如图所示，从 O 依次作出与 OB 边成 1°、2°、3°、…的射线，从对称规律可推知，在 AB 的延长线上，BC′、C′D′、D′E′、…分别和 BC、CD、DE…相等，它们和各射线的交角即为各次碰撞的入射角与直角之和。碰撞入射角为 0°时，即交角为 90°时开始返回。故质点运动的总路程为一锐角为 60°的 Rt △AMO 的较小的直角边 AM 的二倍。

即 s＝2AM＝2AO·cos60°＝10m，所用总时间 t=s/v=10/2=5 秒

（3）碰撞过程中，离 O 的最近距离为另一直角边的边长