“題好難,做不完,要算一堆數(shù)”。如果你今年考完AP物理C力學(xué)時有以上這類感受中的任意一個,相信我,你并不孤單。有很多人也會與你感同身受。那么面對這個難度異常的考試,其難點在什么地方呢?

力學(xué)
一.考試內(nèi)容分析
1.“題讀起來困難,不明白要干嘛”
其實,CB歷年考察知識點的時候,往往是以復(fù)合的形式考察,即一道題里涵蓋多個知識點。而且,在某些情況下,考察知識點時往往不會直截了當(dāng)?shù)奶岢觯抢酶鞣N各樣的模擬場景來提問。以這道2019年的選擇題為例:

這道題當(dāng)年的正確率僅為15%。根據(jù)題目前半部分文字對圖中系統(tǒng)的描述,會讓人覺得該題是單純分析靜態(tài)平衡。但題目后面卻筆鋒一轉(zhuǎn),問該系統(tǒng)被移到一顆平均密度與地球一致,但半徑是地球2倍的某顆行星表面后,其水平方向繩子拉力的大小。乍一看題干內(nèi)容前后毫不相關(guān),但其實這道題除了靜態(tài)平衡以外,更多是考我們對萬有引力的理解。
首先,通過求圖中物塊在水平和垂直方向的合力,我們發(fā)現(xiàn)水平方向繩子所受的拉力,與其所處位置的重力加速度呈正比。而當(dāng)系統(tǒng)移到新的行星表面時,其所處位置的重力加速度發(fā)生了變化。通過萬有引力公式,結(jié)合新星球的密度與半徑,我們可知新行星表面的重力加速度為地球的兩倍。因此水平方向繩子的拉力會變?yōu)樵鹊?倍,選D。
2.“題干很長,閱讀困難”
CB每年出的題里都有用長文字描述的場景,然后再讓你對此進(jìn)行判斷。有圖的時候大家還可以配合圖理解。沒有圖的時候,就只能硬著頭皮讀文字了。以下面這道2019年的選擇題為例:
該題當(dāng)年的正確率為65%,還是蠻高的。只不過部分同學(xué)初次見到該題時,出于種種原因?qū)ξ淖置枋龈械?ldquo;頭疼”,一時不了解題目所描述的內(nèi)容。其實如果掌握題目中的關(guān)鍵詞,如terminal velocity, air resistance, 等式F=-kv, 以及magnitude,就不難判斷出題中的物體在墜落中受到阻力的影響,加速度在逐漸下降直至歸零。因此該題最終選B。
3.簡答題分析:質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)
本次考試的大題中,其中一道是關(guān)于質(zhì)量彈簧系的,并結(jié)合能量守恒定律。這類問題也屬于經(jīng)典問題,一般會考察對質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)能量變化的理解以及質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的動力學(xué)分析,有時候會夾帶斜面或圓周運動的內(nèi)容。同類的題目可參考下面這道題(2021):

另外一道簡答題是有關(guān)質(zhì)量塊-滑輪系統(tǒng)的。這類問題也在以往的考試中經(jīng)常出現(xiàn)。但不同的是,本次考題中滑輪系統(tǒng)要考慮其半徑和質(zhì)量。因此只要繩索與滑輪處于non-slip的狀態(tài)下,必須要考慮滑輪自身轉(zhuǎn)動慣量對整個系統(tǒng)加速度的影響。應(yīng)對這樣的問題,需要對牛頓第二定律在平動和轉(zhuǎn)動方面有深入了解,并能夠掌握將二者關(guān)聯(lián)的方法。同類的題目可參考下題(2019):

最后一道是有關(guān)天體運動的,大體是關(guān)于衛(wèi)星繞天體公轉(zhuǎn)時,求衛(wèi)星在軌速度,以及分析其在變軌后運動狀態(tài)的變化。一般來說,這類問題的考察點是萬有引力與圓周運動的關(guān)聯(lián),以及衛(wèi)星在變軌時,其動能和勢能的變化。同類的題目可以參考下題(2014):

4.其它關(guān)于力學(xué)的反饋
有一部分同學(xué)反映簡答題部分問題多,且部分問題的解需要名目繁多的物理量表達(dá)。這樣的套路,CB在以往也是經(jīng)常做的。不過由于每道簡答題的平均答題時間只有15分鐘,因此無論再怎樣出題,也不會把題的計算過程設(shè)置得過于復(fù)雜,數(shù)也不會過于難算。只要我們將相關(guān)的知識點掌握牢固,并且理解題目所問的內(nèi)容,這些是有辦法解決的。至于部分同學(xué)反饋考試內(nèi)容中“多半是圓周運動加轉(zhuǎn)動”,也有可能是個人第一印象所致。原則上講,CB每屆考試,各個知識點的考察權(quán)重大體上與其考綱所公布的(見下圖)是一致的。

二.考試技巧與備考建議
1.考題做不完怎么辦?
AP物理C力學(xué)的考試時間非常緊張。做不完考題很正常。在這種情況下,我們必須要保證足夠正確率的情況下,提高做題速度。因此,考前的套題套題練習(xí)+錯題復(fù)盤是非常有必要的。一般情況下,建議考前6-8周,每周刷一套題,并注意把控時間。刷題完成后,對錯題進(jìn)行針對性復(fù)盤。
2.什么時候開始學(xué)?
一般來說,知識點的學(xué)習(xí)建議從秋季9月開始,并在次年寒假2月末前完成。自學(xué)的同學(xué)有條件的話,可從暑假開始通過看書或上網(wǎng)課的形式開始學(xué)習(xí)。但無論如何,需要在考前留出2個月的復(fù)習(xí)時間。另外,部分內(nèi)容由于對空間想象力以及對牛頓第二定律的理解要求較高(比如用微積分計算物體的轉(zhuǎn)動慣量,以及用微分方程結(jié)合牛頓第二定律研究系統(tǒng)的動力學(xué)問題),因此需要在進(jìn)入復(fù)習(xí)階段前,通過反復(fù)練習(xí)掌握相應(yīng)的技巧。
三.未來學(xué)習(xí)的展望
1.AP物理C力學(xué)考什么?
AP物理C力學(xué)對應(yīng)的是大學(xué)物理力學(xué)的入門內(nèi)容,而該課程是理工類專業(yè)在大一的通識基礎(chǔ)課,屬于核心課程。因此對于申請理工類專業(yè)的同學(xué)而言,AP物理C力學(xué)不僅能貢獻(xiàn)相應(yīng)的核心課程學(xué)分,還能加快后續(xù)專業(yè)課的進(jìn)度,很適合申請這類專業(yè)的同學(xué)。另外,由于部分專業(yè)(比如物理、機(jī)械工程、土木工程、航空航天工程等)的許多專業(yè)課是直接基于物理C力學(xué)的知識點展開的(比如靜力學(xué)和動力學(xué))。因此學(xué)好物理C力學(xué)部分的內(nèi)容,在后續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課時,會打下良好的基礎(chǔ),提高學(xué)習(xí)效率,有助于獲得更好的核心GPA。
2.拿5分對我毫無壓力,我后面該往哪些方向?qū)W習(xí)?
首先,恭喜你已經(jīng)擺脫考試焦慮的問題,可以放心大膽地進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)了。如同前面提到的,除了物理專業(yè)以外,AP物理C力學(xué)與很多專業(yè)的專業(yè)課其實是有非常密切地聯(lián)系。因此我們可以在AP物理C力學(xué)知識點的基礎(chǔ)上進(jìn)行延申,為將來的專業(yè)課打基礎(chǔ)而進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如,可以考慮在三維空間下,計算一些形狀更復(fù)雜物體的轉(zhuǎn)動慣量;分析一些復(fù)雜和特殊系統(tǒng)的簡諧運動模型(例如,計算質(zhì)量塊與多套連桿和彈簧構(gòu)建的系統(tǒng)的振動周期);探究力矩與分布式載荷之間的關(guān)系;甚至可以考慮可變質(zhì)量系統(tǒng)(例如火箭)的受力分析等。
電磁學(xué)
相對于被很多人吐槽好難的力學(xué),今年的電磁學(xué)倒顯得中規(guī)中矩。題目沒有比往年難,也沒有比往年簡單。那么,這個看起來平平淡淡的考試,有哪些看點呢?
一.考試內(nèi)容分析
選擇題部分很常規(guī),知識點考察的比例與往年比也并沒有什么大的差異。
簡答題部分,第一題與兩個帶電平板有關(guān)。通常這類題會考察兩個帶電平板內(nèi)的電場分析、帶電平板所構(gòu)建的電容器的電容變化、平板的電荷密度、以及相關(guān)的測量等。同類的題可參考下面這道(2018):

第二題是一道測量實際電池內(nèi)阻的問題。雖然這類題在以往的簡答題中未曾重現(xiàn),但在選擇題中會有所提及。除了選擇元器件,構(gòu)建電路,根據(jù)電流-電壓圖像求電池內(nèi)阻以外,題目中還涉及了誤差分析的內(nèi)容。本質(zhì)上相當(dāng)于把測電池內(nèi)阻實驗中的重要環(huán)節(jié)都考一遍。鑒于本次考試已在大題中出現(xiàn)過測電池內(nèi)阻,因此我們今后的復(fù)習(xí)過程中,也應(yīng)重視測電池內(nèi)阻實驗的原理和流程。
第三題是與電磁感應(yīng)有關(guān)的。這類題也是個經(jīng)典問題,本質(zhì)上是在考我們關(guān)于磁通量、感應(yīng)電動勢、以及楞次定律的運用。預(yù)設(shè)的背景可以是感生電動勢有關(guān),也可以與動生電動勢有關(guān)。涉及到電動勢計算環(huán)節(jié),往往需要用到微積分中的鏈?zhǔn)椒▌t求解。同類的題可參考下面這一道(2016):

二.考試技巧與備考建議
1.考題做不完怎么辦?
與AP物理C力學(xué)一樣,AP物理C電磁學(xué)的考試時間也非常緊張。做不完考題很正常。所以,我們必須要在保證足夠正確率的情況下,提高做題速度。因此,考前的套題套題練習(xí)+錯題復(fù)盤非常必要。一般情況下,建議考前6-8周,每周刷一套題,并注意把控時間。刷題完成后,對錯題進(jìn)行針對性的復(fù)盤。另外,AP物理C電磁學(xué)在考試中,經(jīng)常會用到一些公式表里沒有列出的公式,例如通電長直導(dǎo)線周圍磁場場強(qiáng)公式、通電圓形線圈中心磁場場強(qiáng)公式、RC電路與RL電路的時間常數(shù)、以及LC電路的角頻率等。因此,我們需要額外背這些考試經(jīng)常用到,但不在公式表內(nèi)的公式,以便提高答題速度。
2.什么時候開始學(xué)?
雖說按照AP物理C力學(xué)的學(xué)習(xí)周期,從秋季9月份開始倒次年寒假2月末完成,原則上是沒問題的。但相對于AP物理C力學(xué)而言,學(xué)習(xí)AP物理C電磁學(xué)的同學(xué)往往要學(xué)習(xí)許多額外知識點(例如高斯定律、安培定律、自感現(xiàn)象與電感器、以及RL、RL、LC電路的時域分析)。而掌握知識點往往需要大量的練習(xí)。另外,電磁學(xué)所涉及到的微積分計算往往要比AP物理C力學(xué)復(fù)雜,需要一段時間適應(yīng)。因此,部分對自己代數(shù)階段電磁學(xué)不夠自信的同學(xué),可以考慮在暑假期間初步接觸AP物理C電磁學(xué)的內(nèi)容,給自己更多上手的時間。
三.未來學(xué)習(xí)的展望
1.AP物理C電磁學(xué)考什么?
AP 物理C電磁學(xué)對應(yīng)的是大學(xué)物理電磁學(xué)的入門內(nèi)容,而該課程是不少理工類專業(yè)在大一的通識基礎(chǔ)課,是算在核心課程內(nèi)的。因此對于申請理工類專業(yè)的同學(xué)而言,AP物理C電磁學(xué)不僅能貢獻(xiàn)相應(yīng)的核心課程學(xué)分,還能加快我們后續(xù)專業(yè)課的進(jìn)度,很適合申請這類類專業(yè)的同學(xué)。另外,由于部分專業(yè)(比如物理、機(jī)械工程、電子工程、核工程、化工等)的許多專業(yè)課是直接基于物理C電磁的知識點展開的(比如電動力學(xué)、線性電路等)。因此學(xué)好物理C電磁學(xué)部分的內(nèi)容,在我們后續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課時,會打下良好的基礎(chǔ),提高學(xué)習(xí)效率,有助于我們獲得更好的核心GPA。
2.拿5分對我毫無壓力,我后面該往哪些方向?qū)W習(xí)?
首先,恭喜你已經(jīng)擺脫考試焦慮的問題,可以放心大膽地進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)了。如同前面所提到的,除了物理專業(yè)以外,AP物理C電磁學(xué)與很多專業(yè)的專業(yè)課其實是有非常密切的聯(lián)系。因此我們可以基于現(xiàn)有的數(shù)學(xué)水平,在AP物理C電磁學(xué)知識點的基礎(chǔ)上進(jìn)行延申,為將來的專業(yè)課打基礎(chǔ)而進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如,電路分析的疊加原理、復(fù)雜RC/LR電路的時域分析(例如,電容器或電感器與多個電阻器處于串/并聯(lián)關(guān)系,且初始狀態(tài)非零)等。
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