A-Level物理中的“方向”知识点汇总，A-Level物理学习建议

　　很多学生初中的时候物理成绩很好，到了高中就非常不适应。

　　原因之一就是初中阶段研究的物理量绝大多数是scalar quantity（标量），而A-Level阶段绝大多数为vector quantity（矢量）。

　　01

　　什么是vector quantity？

　　简言之，既有大小（magnitude）又有方向（direction）的物理量是矢量。

　　什么叫方向？

　　举个例子：一个人从A点沿直线走到B点，花了1min，走了70m；又从B点走到C点，花了2mins，走了120m。

　　这个情景当中，衍生几个问题：

　　1）一共走了多次时间？3min。

　　2）一共走了多少行程？190m。

　　3）A点和C点之间的距离是多少？

　　这时候就不能草率地回答190m，因为要考虑方向，从B走到C是否和从A走到B方向一致？

　　这时候就会涉及到新的概念displacement（位移）。因为方向不同A点和C点的距离应该是一个范围，这里是50m至190m之间。

　　A-Level考试中经常考的物理概念包括：

　　Speed（速率） 和 Velocity （速度）

　　Distance（路程）和 Displacement （位移）

　　A-Level全球统考中曾经出现这样的题目：

　　（a）问直接问概念，区别就是有没有方向的问题。

　　答案：Vector quantities have direction，while scalar quantities don’t.

　　（b）先要注意审题，核心条件是one complete lap 一整圈，问题是对一个观点进行判断，不管跑多快average velocity 都是0. 链接到我们所学的物理知识，不管跑多快指的是speed，是标量。

　　Average velocity，是要考虑方向的。一整圈，那就是回到原点，所以位移是0，那么average velocity自然是0.

　　本小题3分，要注意组织好答案进行踩分。

　　Average velocity = Total displacement/Total time（1分）

　　Because the student who runs one complete lap ends where he starts, the total displacement will be zero. （1分 ）

　　Therefore, his average velocity will be zero. （1分）

　　本题是直接考察概念，属于较易题。

　　02

　　矢量的运用规则

　　标量有标量的运算规则，矢量也有自己独特的运用规则。

　　矢量的运算核心原则是效果相同。

　　比如说一个人从原点向东走3m，再向北走3m，那么，通过等腰直角三角形运算可得，就相当于一开始直接向东北走4.26m。

　　我们可以说向东3m+向北3m=向东北4.26m，这就建立了一个矢量运算的等式，和标量等式完全。

　　同时，为了计算方面，我们也可以把向东北4.26m拆解成向东3m和向北3m。

　　这是displacement（位移）的合成与拆解，同时velocity也符合同样的规律。

　　A-Level物理当中一个十分重要的运动学模型是抛体运动，话不多说，以实考真题来说明问题。

　　本题问的是9s后的speed，显然指的是合速度的大小，本题直接按照曲线轨迹去求解是无法实现的。

　　可以分解成vertical component（竖直分量） 和 horizontal component（水平分量）：

　　竖直方向：

　　先匀减速再匀加速直线运动，已知条件：initial velocity  acceleration  time

　　Final velocity：8-9*1.62=-6.58m/s

　　水平方向：

　　匀速直线运动。速度保持为4 m/s

　　那么，通过直角三角形内计算，合速度大小为：

　　可以得正确答案为B。

　　03

　　A-Level物理的一些学习建议

　　1. 为了方便计算，任何矢量都可以进行分解或者合成，A-Level物理常见的有运动、力和动量。

　　核心思想就是效果相等，具体方法和数学当中向量的计算方法一致。

　　2. 分解与合成的时候，注意分成相互垂直的两个方向，这样可以程度减小计算量。

　　3. 典型的运动学模型务必梳理掌握，例如各种抛体运动，实际上都是电场和磁场中相对较复杂的问题的原型。

　　希望今天的分享可以帮助你彻底掌握物理方向这一块知识点。

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