解题思路
高阶题把公式应用到情境中,要求你解释或论证。组织答案:陈述、计算、再诠释。
方法
- 带单位列出已知。
- 选公式并针对未知量变形。
- 每一行都带单位代入。
- 按正确的有效数字取舍。
解题示例
F = G m₁m₂ / r²
两质量 m₁ = 5 kg 与 m₂ = 10 kg 相距 r = 2 m(G = 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²)。
F = G m₁m₂ / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 5 × 10) / 2² = 8.34 × 10⁻¹⁰ N。
g = GM / r²
地球:M = 6.0 × 10²⁴ kg,r = 6.4 × 10⁶ m(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。
g = GM / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / (6.4 × 10⁶)² = 9.77 m s⁻²。
T² ∝ r³ (T²/r³ = constant)
行星 A 在半径 r₁ 处周期 T₁ = 1 年;行星 B 在 r₂ = 4r₁ 处绕行。
T₂² / r₂³ = T₁² / r₁³ → T₂² = T₁² (r₂/r₁)³ = 1² × 4³ = 64,故 T₂ = 8 年。
v = √(GM / r)
一卫星以 r = 7.0 × 10⁶ m 绕地球(M = 6.0 × 10²⁴ kg)运行(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。
v = √(GM / r) = √((6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / 7.0 × 10⁶) = 7.56 × 10³ m s⁻¹。
失分之处
漏写单位、过早取舍,以及只写最终答案(在试卷二会丢步骤分)。
练习
用你自己的数字试做上面每个公式,写出每一行。遇到卡住的,带到一对一课程来解决。
万有引力计算所用的公式
这些高阶(KBAT)题用到万有引力的 4 条关系式。考试不提供,须记住每一条,代入前先写出带单位的符号:
- F = G m₁m₂ / r²,Newton's universal law of gravitation
- g = GM / r²,Gravitational acceleration (field strength)
- T² ∝ r³ (T²/r³ = constant),Kepler's third law
- v = √(GM / r),Orbital velocity of a satellite
逐行带单位的解题示例
使用 v = √(GM / r):
一卫星以 r = 7.0 × 10⁶ m 绕地球(M = 6.0 × 10²⁴ kg)运行(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。
v = √(GM / r) = √((6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / 7.0 × 10⁶) = 7.56 × 10³ m s⁻¹。
得分点与常见错误
在试卷二,计算分逐行给出:公式、带单位代入、带单位与合理有效数字的最终答案。注意此陷阱:r 从行星中心量起,而非表面。
轨道速度与卫星自身质量无关。对于高阶(KBAT)题,要预期需要结合两条关系式或先变形再代入的多步题。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)
作者 spmphysics.com.my 编辑团队.· 更新于 2026年9月5日