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AP物理1所涵盖的十个专题详解

来源:原创作品 | 2019-12-12168

AP物理1具体分析:一、五分率分析:从2015年到2018年全球五分率的数据,取了2016年2017年和2018的五分率供大家参考,2016年AP物理1的五分率是4.6%,2017年是5.4%,2018年是5.2%,我们可以看到基...

AP物理1具体分析:

一、五分率分析:

从2015年到2018年全球五分率的数据,取了2016年2017年和2018的五分率供大家参考,2016年AP物理1的五分率是4.6%,2017年是5.4%,2018年是5.2%,我们可以看到基本上还是处于一个上升的趋势,在持续上升的过程中徘徊在百分之五。那么相比这个五分率来说,是低于英语文学及写作,但是中国学生的五分率还是明显高于全球五分率,一些数据显示大概是在百分之二十。也就是说和一些文科类课程,比如AP世界历史还是比较接近的,能达到这样一个分值还是非常不容易的。

二、难度分析:

对于AP物理1难度判断来说,不同的学生不同的老师可能持有不同的观点。当然它有一定的难度,这里主要用五个特点来概括它,主要体现在它的图像化、场景化、符号化、过程化以及描述化上,所以这些是和一般初中或者平常接触到的物理可能有所不同的地方。

刚才总结的五个特点,在考题中,实际上是相互糅合,相互渗透的。那么也就是你在题目中同时可能看到出现图像分析以及符号分析或者是一些描述性都会同时出现的, 但是要解决物理的一些问题的关键当然是以物理的基础原理为本,所以学生在学习的过程中还是要能够非常清楚地知道你所学到的原理是什么,能够复述出来,或者说把它写下来,而不是只要知道,不是说有一个公式表可以参考就可以把所有的题目做完,所以要克服对于公式的依赖。 题目的场景再现、重新建立以及图像分析和推理化解,可以利用各种方法来简化问题,并且解决具体的问题。在这里我们可以从一个综合的难度也就说不光考察到解题,同时还考察到对于理论上的模型概念。从这个难度来说,可以把AP物理1的难度放在五星。

内容详情

第一个内容是运动物理量的考察,矢量和标量的考察,还有匀加速直线运动的应用,匀加速直线运动是最重要的一个部分,还有相应的运动图像分析。匀加速直线运动的特例分析,比如说自由落体以及抛体运动,当然抛体可以分为平抛和斜抛。所以这个过程中同时要综合到前面所提到的矢量的分解以及合成以及图像的分析。还有就是他们所推导出来的一些特殊式子,那么对于这些特殊的公式,一定要注意它的应用条件。


第二个内容是力学是最基础的一个内容。那么首先是关于系统的定义,到底选择的系统是一个物体还是多个物体,这取决于分析过程中是一个物体为主,还是以系统分析为主,同时用到的是质点模型,接下来是关于惯性与惯性质量的定义,还有就是牛顿定律,要清楚它的表述以及具体的应用,还有就是受力分析图,受力分析图一定要非常清楚的标注出来各个力的方向以及它的符号,一定要规范。最后是关于牛顿定律的应用,那么应用过程根据题目一定要把他的模型或者受力分析能够清楚的画出来,然后再根据具体的条件来分析。


第三个内容是圆周运动和万有引力。这里主要是关于匀速圆周运动, 所以关于匀速圆周运动的条件以及它的特性,接下来是开普勒定律具体的描述性的定律表述以及它的模型,还有就是万有引力定律,同时要考察的是关于引力质量与引力场这两个定义以及最终的应用,主要是天体运行或者是卫星运行过程中的轨道,那么轨道速度轨道周期,同时还要考虑能量万有引力势能产生的逃逸速度也是通过引力势能可以推导出来逃逸速度,比较逃逸速度和轨道速度,要把他们区别开。


第四个内容是能量,或者说能量与做功。那么首先是做功的定义,可以附加一个功率主要还是要清楚做功和力的关系。或者说做功根本的矢量运算,是矢量的点乘所以做功还是标量。同时要把功和能相互联系起来,所以这就是功能原理。我们要清楚所对应的功能分别是什么样子的特点,那么接下来引出来的是能量,比如说动能和势能,势能分为弹性势能和重力势能,要清楚各自的对应式子。那么接下来就是来运用机械能守恒或者是能量守恒,所以要清楚它们各自的条件,其中有保守力与非保守力的定义。


第五个内容是动量。那么对于动量这一章来说其实可以和能量相比较,因为它们都是关于力的过程量的应用。这对于动量来说,首先是关于冲量的定义,它和做功相对比的,但是它主要是矢量,在这章动量这一部分主要是用矢量的特点。冲量和动量以及它们相互关系就是冲量动量定理。同时在这一章对于系统的定义是非常明确的,到底封闭系统和孤立系统有什么区别,同时关于线动量守恒,我们要清楚什么时候可以用线动量守恒,怎么在动量守恒的过程中要清楚它的动能的变化,所以我们有了弹性碰撞和非弹性碰撞。其中非弹性碰撞又可以细化为完全非弹性碰撞和部分非弹性碰撞。


第六个内容是简谐运动,它也是属于一种特殊的运动,所以对于特殊的运动来说,依然是去分析它的受力。所以这里最重要的是去分析运动过程中物体根本的受力是什么样子,所以有了回复力的定义。那么有了这样特殊的回复力,所以才有了简谐运动的特性,那么这个特性主要针对的是线性回复力,所以这些运动的特点,一定是接正弦函数正弦特性,我们关于解决运动的周期与正弦特性这个分析是非常重要的,那么其中有两类特殊的简谐运动就是弹簧振子和单摆。关于弹簧振子,具体的运动过程的运动特点、力的特点,能量特点,以及它的周期特点,都是需要单独去分析,同样单摆也是一样的。


第七个内容也是一类特殊的运动,它主要针对的是转动。转动和前面的运动最大的区别是前面的都是线性的运动,那么在这里主要针对的是转动,它讲的是一个角的运动。所以首先要定义出来的是转动的效果就是力矩的定义。那么在这里在AP物理中力矩的定义更强调的是顺时针逆时针的方向,而不会直接用到矢量的叉乘。那么同时也要考虑到转动过程中物理量的特点,都是用角物理量来表示,比如说角位移、角速度、角加速度,符号都是用特殊的符号来表示。同时转动过程中依然可以使用牛顿第二定律,但是要注意和前面的平动中的牛顿第二定律做对比,它的符号是完全不一样的。所以转动这一章的综合性非常强,用到了前面所有平动中提到的运动特点,或者说力的特点,能量特点,动量特点,所以转动中还会要考虑的是转动过程中的能量守恒,那么这里要注意的是动能转动过程中有转动动能,这样一个表示是不同于平动动能,还有就是角动量守恒,那么角动量守恒是比较特殊的一个守恒,所以要清楚它的前提,和线动量守恒也是完全不一样。


第八个电荷和电场力,这个是比较基础的一个静电学的入门内容,主要讲的是电荷及电荷的特性,清楚正电荷负电荷,同时也要知道元电荷,对应的电量是多少。还有就是关于电荷守恒,带电过程要清楚传导带电过程中会导致电荷的变化,但是不管怎么样,最终都是电荷守恒,还有就是电荷之间的相互作用也就是库仑定律计算大小,方向是需要通过同种异种电荷来判断,所以是非常基础的静电学的特点。


第九个内容是关于直流电路,也是非常基础的一个电路的分析。最基本的电路中一些物理量,有电流、电阻和电压,或者是电势差。这些符号以及它的物理意义,能够清楚。比较基础的考察的是关于串联电阻和并联电阻,以及它的等效,当然会有一些简单的混合串并联,能够判断出先算哪一个。比较重要的是关于基尔霍夫定律,会有一些基本的表述要清楚基尔霍夫的节点定律和回路定律,实际上对应的是比较基础的。电荷守恒和能量守恒,所以这也是在前面的核心概念中提到了,也是渗透在每一个内容中,所以所有的系统的变化都是受到守恒定律的受限。


第十个内容是机械波和声音,实际上可以和前面的简谐运动建立联系,在简谐运动基础之上,形成了一个周期性的正弦特性的振动之后,那么通过介质传递出去,也就是形成了波动。所以这里关于波的运动以及波的类型,波运动主要是关于波在传播过程中波的特性,比如说波长、周期、频率、波速和振幅,对应的特性是什么。根据波的运动情况,最主要的是波的传递速度以及波的振动粒子的振动情况,考虑到他们的相互关系,我们可以把波划分为横波和纵波。


那波的另一种类型划分当然是以传播介质决定了速度,同时也可以决定它的类型。所以波的类型呢,主要是以机械波和电磁波两大类为主,那么当然在AP物理1主要考察的是机械波。那么接下来就考虑的是波和波之间的相互作用,会涉及到的是干涉,传播过程中的叠加,所以关于叠加,主要是针对图像分析,可能告诉你两列波的波形,可能是规则的,也可能是不规则的,通过图示分析可以把叠加位置找出来,所以这其实是关于干涉现象,主要分析的是在干涉相互遇到的那个时刻才会发生干涉,之前或之后都是各自维持原样去运动。

驻波,要清楚它的前提必须是连续持续的波,通过不停的反射不停的干涉,那么最终得到了一个稳定的图样或者是看起来像稳定的图样,非常重要的实际应用,主要是乐器的声音特性。所以我们主要了解的是关于开管、 闭管和弦,那么它产生驻波之后对应的频率。这也可以叫做谐频,它对应的频率到底是什么样子的规律,或者说它产生的驻波的形状是什么样子的。这里当然也要考虑的是声音的特性,所以声音的特性中其中音调就是频率,还有一些其他波动的特性,比如说振幅也就是响度,还有一个声音的特性就是音色。

所以上面我们已经分析到了比较详细的AP物理1所涵盖的十个专题,当然这个官方给出来的一个顺序,那么实际上,老师上课的时候或者你在学习过程中不一定要按照这个顺序,可以根据它们内容相关度重新搭配。当然基本的情况还是以运动学、力学、能量、动量,然后简谐运动、波动,还有电学,这样的一个顺序是大概的顺序。

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