这是高中物理学习的基本原则:过程分析!SAT2物理有一半都是在考牛顿力学和运动学,而对于一个运动过程每个时刻、每个位置、每一个区间进行受力分析和运动分析甚至能量分析,则是一项让学生受益匪浅的思维体操。比如下图这个简谐运动SHM的弹簧模型:
虽然我们有背它的频率和周期公式,但是具体拿出每一段的速度变化、加速度变化、受力变化、能量变化,是否能够完整地把一个运动周期给分析清楚?这是学习物理关键所在。
对于中国学生而言,SAT2所涉及的比较陌生的知识点在几何光学、物理光学、相对论、量子力学基础、热力学,乃至物理学史。看似艰深的概念实际上考的很浅显,而必要的公式不可小觑。比如,物理光学里面,计算透镜或球面镜的放大率,如何确定h和d的正负?再比如,热力学里的线性膨胀大小如何与温度变化建立函数?虽然每个章节的公式并不像运动学和电磁学那么复杂,但必须要多加记忆。
比如,电阻的计算可以用安培定律,也可以用电阻的长度、电阻率和横截面计算,那么两个方程的物理含义有何区别?这是需要思考的。再比如,反射reflection,折射refraction,衍射diffraction,干涉interference和散射scattering之间的联系和区别是什么?光的粒子性和波动性都是通过什么现象分别体现出来的?这些知识整理需要建立在学完知识点的基础之上、复习的时候进行思考的。
比如卡文迪许扭称实验,杨氏双缝干涉实验,光电效应实验,卢瑟福α粒子轰击金箔实验等等。实验的过程、方法和解释,在考试中经常以不同形式出现。建议孩子们甭管学过、没学过,都要过一遍这些实验的整个流程,因为很多细节往往会记错而不自知,譬如Young’sdoubleslitsinterferenceexperiment,黑白相间的光线条纹其实间距并不相等,因为亮线在屏幕上的投影实际上是双曲线hyperbola,只是近似为直线排列而已,因而课本上给的间距公式实际上是一个近似值。