如何学好IBDP物理

时间:2022-03-28 10:36:13  作者:网络 来源:网络

在所有的IB科目中,IBDP物理的挑战性很大,两级分化比较严重,很多的学生觉得老师讲的我懂啊,怎么一做综合性强一点的题就不会了呢?其中一个重要的原因就是:在质疑、思考方面做得不够,没有充分地将老师讲授的内容真正地转化为自己的理解和在不同的知识之间建立起逻辑联系。

下面我结合曾经给一位学生提出的思考题聊一聊自己的建议。    下面这道题是2016年IB考试中的一道真题。

ib物理

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电子向下偏转,无可非议。在讲完这道题后,我向学生提出了这样的问题:如果磁场和电场区域够大的话,电荷的运动轨迹到底是怎样的?并建议他和同学、甚至老师去进行讨论。

对这个问题的思考,我们的第一反应是分析电子的受力:

电场力Fe = eE,大小和方向都恒定;

磁场力Fb=evB,最初时刻,方向竖直向下。

   因此初始时刻,磁场力大于电场力,因此电子向下偏转无疑,但偏转后,又会发生什么呢?运动方向和速度大小的改变!虽然磁场力因为方向的偏转和速度大小的改变而变得复杂,因此定量的计算难度很大(需要建立微分方程,通过解微分方程得到),但定性的讨论我们还是可以尝试一下,只要紧紧抓住磁场力的大小和方向的改变即可。

当电子向下偏转后,电场力做负功,而磁场力始终不做功,因此电子的动能减小,导致磁场力减小,磁场力的方向向左偏转。

   就竖直方向的分力而言,电场力不变,磁场力的分力减小,只要磁场力的分力大于电场力,电子向下偏转的趋势会继续下去,当磁场力的竖直分量和电场力的大小相等时,电子并不会做匀速直线运动,因为我们只是讨论了竖直方向的分立而已,磁场力的水平分力向左,该分力对运动电荷做负功,电子的动能减小,即便是微小的变化量,都会导致电场力大于磁场力沿竖直方向的分立,因此电子在经过减速后偏转回去。

上面的分析过程比较粗糙,如果能结合偏转初期运动轨迹的曲率的变化,我们可以勾勒出运动轨迹的大体形状。

在平时的学习中,希望同学们能多带着一些问题去学习,通过思考、讨论去解决这些问题,我们就能在不同知识点之间建立起富有逻辑性的联系,我们解决陌生问题的能力才能有实质性的提高。

   最后提出一个问题让同学们去思考

   电子无非是在受到两个力的作用下运动,因此可以单独研究,在每个力的作用下,电子的运动轨迹,然后用向量合成的方法得到不同时刻电子的位置,从而确定运动轨迹。

问题1:理论上,这种方法是否正确?

问题2:实际的困难是什么?

 

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