高中物理教案
發(fā)表時間:2021-02-18高中物理電學(xué)知識點小結(jié)。
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高中物理電學(xué)知識點小結(jié)一、電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.6010-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),
r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d{UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE{F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=A-B,UAB=WAB/q=-EAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),
UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),A:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化EAB=EB-EA{帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化EAB=-WAB=-qUAB(電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=S/4kd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,:介電常數(shù))
常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=EK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
3)常見電場的電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,
導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106F=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.6010-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽/示波管、示波器及其應(yīng)用等勢面。
二、恒定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值()}
3.電阻、電阻定律:R=L/S{:電阻率(?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(),r:電源內(nèi)阻()}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,=P出/P總
{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3
功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成(2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法:電流表外接法:
電壓表示數(shù):U=UR+UA電流表示數(shù):I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+RxR真Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
選用電路條件RxRA[或Rx(RARV)1/2]選用電路條件RxRV[或Rx(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RpRx便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp
注1)單位換算:1A=103mA=106A;1kV=103V=106mA;1M=103k=106
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用〔見第二冊P127〕。
三、磁場
1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:LB){B:磁感應(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注VB);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=qVB
;r=mV/qB;T=2m/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);
解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;
(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料
四、電磁感應(yīng)
1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]
1)E=n/t(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),/t:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運動){L:有效長度(m)}
3)Em=nBS(交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢){Em:感應(yīng)電動勢峰值}
4)E=BL2/2(導(dǎo)體一端固定以旋轉(zhuǎn)切割){:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量=BS{:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應(yīng)電動勢的正負極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負極流向正極}
*4.自感電動勢E自=n/t=LI/t{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),
I:變化電流,?t:所用時間,I/t:自感電流變化率(變化的快慢)}
注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點;
(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106H。
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感/日光燈。
五、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=Emsint電流瞬時值i=Imsint;(=2f)
2.電動勢峰值Em=nBS=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系
U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出
5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損=(P/U)2R;
(P損:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻);
6.公式1、2、3、4中物理量及單位::角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:電=線,f電=f線;
(2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,
當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;
(5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象/電阻、電感和電容對交變電流的作用。
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高中物理力學(xué)知識點總結(jié)
高中物理力學(xué)知識點總結(jié)
力學(xué)知識點1、力:
力是物體之間的相互作用,有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、作用點叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來的方法叫力的圖示。
按照力命名的依據(jù)不同,可以把力分為
按性質(zhì)命名的力(例如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)
按效果命名的力(例如:拉力、壓力、支持力、動力、阻力等)。
力的作用效果:形變;改變運動狀態(tài).
力學(xué)知識點2、重力:
由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小G=mg,方向豎直向下。作用點叫物體的重心;重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。質(zhì)量均勻分布,形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心處。薄板類物體的重心可用懸掛法確定,
力學(xué)知識點3、彈力:
(1)內(nèi)容:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,會對跟它接觸的且使其發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
(2)條件:接觸;形變。但物體的形變不能超過彈性限度。
(3)彈力的方向和產(chǎn)生彈力的那個形變方向相反。(平面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于接觸面;曲面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于過研究點的曲面的切面;點面接觸處產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于面、繩子產(chǎn)生的彈力的方向沿繩子所在的直線。)
(4)大?。?/p>
彈簧的彈力大小由F=kx計算,
一般情況彈力的大小與物體同時所受的其他力及物體的運動狀態(tài)有關(guān),應(yīng)結(jié)合平衡條件或牛頓定律確定.
力學(xué)知識點4、摩擦力:
(1)摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙、有彈力作用、有相對運動(或相對運動趨勢),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對運動或相對運動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運動方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度.
2高中物理知識點總結(jié):力學(xué)部分
力學(xué)的基本規(guī)律之:勻變速直線運動的基本規(guī)律(12個方程);
三力共點平衡的特點;
牛頓運動定律(牛頓第一、第二、第三定律);
力學(xué)的基本規(guī)律之:萬有引力定律;
天體運動的基本規(guī)律(行星、人造地球衛(wèi)星、萬有引力完全充當向心力、近地極地同步三顆特殊衛(wèi)星、變軌問題);
力學(xué)的基本規(guī)律之:動量定理與動能定理(力與物體速度變化的關(guān)系—沖量與動量變化的關(guān)系—功與能量變化的關(guān)系);
動量守恒定律(四類守恒條件、方程、應(yīng)用過程);
功能基本關(guān)系(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)
力學(xué)的基本規(guī)律之:重力做功與重力勢能變化的關(guān)系(重力、分子力、電場力、引力做功的特點);
功能原理(非重力做功與物體機械能變化之間的關(guān)系);
力學(xué)的基本規(guī)律之:機械能守恒定律(守恒條件、方程、應(yīng)用步驟);
簡諧運動的基本規(guī)律(兩個理想化模型一次全振動四個過程五個物理量、簡諧運動的對稱性、單擺的振動周期公式);簡諧運動的圖像應(yīng)用;
簡諧波的傳播特點;波長、波速、周期的關(guān)系;簡諧波的圖像應(yīng)用。
高中物理知識點匯總:電場
高中物理知識點匯總:電場
電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實物不同,它不是由分子原子所組成,但它是客觀存在的,電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為:電場對放入其中的電荷有作用力,這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為:當電荷在電場中移動時,電場力對電荷作功(這說明電場具有能量)。
[考點方向]
1、有關(guān)場強E(電場線)、電勢(等勢面)、W=qU、動能與電勢能的比較。
2、帶電粒子在電場中運動情況(加速、偏轉(zhuǎn)類平拋)的比較,運動軌跡和方向(一直向前?往返?)的分析判別。[聯(lián)系實際與綜合]①直線加速器②示波器原理③靜電除塵與選礦④滾筒式靜電分選器⑤復(fù)印機與噴墨打印機⑥靜電屏蔽⑦帶電體的力學(xué)分析(綜合平衡、牛頓第二定律、功能、單擺等)⑧帶電體在電場和磁場中運動⑨氫原子的核外電子運行
[電場知識點歸納]
1.電荷電荷守恒定律點電荷
⑴自然界中只存在正、負兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場,電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量。基本電荷。帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍(Q=ne)
⑵使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種:①摩擦起電②接觸帶電③感應(yīng)起電。
⑶電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分,這叫做電荷守恒定律。
帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間相互作用力的影響可以忽略不計時,這樣的帶電體就可以看做帶電的點,叫做點電荷。
2.庫侖定律
在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,數(shù)學(xué)表達式為,其中比例常數(shù)叫靜電力常量,。(F:點電荷間的作用力(N),Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引)
庫侖定律的適用條件是(a)真空,(b)點電荷。點電荷是物理中的理想模型。當帶電體間的距離遠遠大于帶電體的線度時,可以使用庫侖定律,否則不能使用。
3.靜電場電場線
為了直觀形象地描述電場中各點的強弱及方向,在電場中畫出一系列曲線,曲線上各點的切線方向表示該點的場強方向,曲線的疏密表示電場的弱度。
電場線的特點:(a)始于正電荷(或無窮遠),終止負電荷(或無窮遠);(b)任意兩條電場線都不相交。
電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強弱,并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡。帶電粒子的運動軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。
4.電場強度點電荷的電場Ⅱ
⑴電場的最基本的性質(zhì)之一,是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質(zhì)用電場強度來描述。在電場中放入一個檢驗電荷,它所受到的電場力跟它所帶電量的比值叫做這個位置上的電場強度,定義式是,場強是矢量,規(guī)定正電荷受電場力的方向為該點的場強方向,負電荷受電場力的方向與該點的場強方向相反。(E:電場強度(N/C),是矢量,q:檢驗電荷的電量(C))
電場強度的大小,方向是由電場本身決定的,是客觀存在的,與放不放檢驗電荷,以及放入檢驗電荷的正、負電量的多少均無關(guān),既不能認為與成正比,也不能認為與成反比。
點電荷場強的計算式(r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量(C))
5.電勢能電勢等勢面
電勢能由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。
電勢能具有相對性,通常取無窮遠處或大地為電勢能和零點。
由于電勢能具有相對性,所以實際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢能的變化。電場力對電荷做功,電荷的電勢能減速少,電荷克服電場力做功,電荷的電勢能增加,電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。電場力對電荷做功的計算公式:,此公式適用于任何電場。電場力做功與路徑無關(guān),由起始和終了位置的電勢差決定。
電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量
在電場中某位置放一個檢驗電荷,若它具有的電勢能為,則比值叫做該位置的電勢。
電勢也具有相對性,通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢(對同一電場,電勢能及電勢的零點選取是一致的)這樣選取零電勢點之后,可以得出正電荷形成的電場中各點的電勢均為正值,負電荷形成的電場中各點的電勢均為負值。
電勢相等的點組成的面叫等勢面。等勢面的特點:
(a)等勢面上各點的電勢相等,在等勢面上移動電荷電場力不做功。
(b)等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
(c)規(guī)定:畫等勢面(或線)時,相鄰的兩等勢面(或線)間的電勢差相等。這樣,在等勢面(線)密處場強較大,等勢面(線)疏處場強小。
6.電勢差
電場中兩點的電勢之差叫電勢差,依教材要求,電勢差都取絕對值,知道了電勢差的絕對值,要比較哪個點的電勢高,需根據(jù)電場力對電荷做功的正負判斷,或者是由這兩點在電場線上的位置判斷。
7.勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系
場強方向處處相同,場強大小處處相等的區(qū)域稱為勻強電場,勻強電場中的電場線是等距的平行線,平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩極之間除邊緣外就是勻強電場。
在勻強電場中電勢差與場強之間的關(guān)系是,公式中的是沿場強方向上的距離(m)。
在勻強電場中平行線段上的電勢差與線段長度成正比
高中物理知識點歸納總結(jié)
高中物理知識點歸納總結(jié)
高中物理知識點總結(jié)
一、力物體的平衡
1.力是物體對物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運動狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)的原因.力是矢量。
2.重力(1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的.
[注意]重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生,但不能說重力就是地球的吸引力,重力是萬有引力的一個分力.
但在地球表面附近,可以認為重力近似等于萬有引力
(2)重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h處G/=mg/,其中g(shù)/=[R/(R+h)]2g
(3)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。
(4)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點,物體的重心不一定在物體上.
3.彈力(1)產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢而產(chǎn)生的.
(2)產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.
(3)彈力的方向:與物體形變的方向相反,彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發(fā)生形變的物體.在點面接觸的情況下,垂直于面;
在兩個曲面接觸(相當于點接觸)的情況下,垂直于過接觸點的公切面.
①繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向,且一根輕繩上的張力大小處處相等.
②輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向不一定沿桿.
(4)彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解.彈簧彈力可由胡克定律來求解.
★胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù),它只與彈簧本身因素有關(guān),單位是N/m.
4.摩擦力
(1)產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對運動(滑動摩擦力)或相對運動的趨勢(靜摩擦力),這三點缺一不可.
(2)摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反,與物體運動的方向可以相同也可以相反.
(3)判斷靜摩擦力方向的方法:
①假設(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑,這時若兩物體不發(fā)生相對運動,則說明它們原來沒有相對運動趨勢,也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對運動,則說明它們原來有相對運動趨勢,并且原來相對運動趨勢的方向跟假設(shè)接觸面光滑時相對運動的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對運動趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向.
②平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.
(4)大小:先判明是何種摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.
①滑動摩擦力大小:利用公式f=μFN進行計算,其中FN是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解.
②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與fmax之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.
5.物體的受力分析
(1)確定所研究的物體,分析周圍物體對它產(chǎn)生的作用,不要分析該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上.
(2)按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析.
(3)如果有一個力的方向難以確定,可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不存在,想像所研究的物體會發(fā)生怎樣的運動,然后審查這個力應(yīng)在什么方向,對象才能滿足給定的運動狀態(tài).
6.力的合成與分解
(1)合力與分力:如果一個力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,而那幾個力就叫做這個力的分力.(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則.
(3)力的合成:求幾個已知力的合力,叫做力的合成.
共點的兩個力(F1和F2)合力大小F的取值范圍為:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
(4)力的分解:求一個已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運算).
在實際問題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實際作用效果分解;為方便某些問題的研究,在很多問題中都采用正交分解法.
7.共點力的平衡
(1)共點力:作用在物體的同一點,或作用線相交于一點的幾個力.
(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運動或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度等于零的狀態(tài).
(3)★共點力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡問題,則平衡條件應(yīng)為:∑Fx=0,∑Fy=0.
(4)解決平衡問題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等.
二、直線運動
1.機械運動:一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動,轉(zhuǎn)動和振動等運動形式.為了研究物體的運動需要選定參照物(即假定為不動的物體),對同一個物體的運動,所選擇的參照物不同,對它的運動的描述就會不同,通常以地球為參照物來研究物體的運動.
2.質(zhì)點:用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點,它是一個理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點的依據(jù)。
3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運動軌跡的長度,是標量.
路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運動中,位移的大小才等于路程.
4.速度和速率
(1)速度:描述物體運動快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:質(zhì)點在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對變速運動的粗略描述.
②瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點所在點的切線方向指向前進的一側(cè).瞬時速度是對變速運動的精確描述.
(2)速率:①速率只有大小,沒有方向,是標量.
②平均速率:質(zhì)點在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速率.在一般變速運動中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運動,二者才相等.
5.加速度
(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度變化率.
(2)定義:在勻變速直線運動中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個變化所用時間Δt的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,用a表示.
(3)方向:與速度變化Δv的方向一致.但不一定與v的方向一致.
[注意]加速度與速度無關(guān).只要速度在變化,無論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大.
6.勻速直線運動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.
(2)特點:a=0,v=恒量.(3)位移公式:S=vt.
7.勻變速直線運動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動.
(2)特點:a=恒量(3)★公式:速度公式:V=V0+at位移公式:s=v0t+at2
速度位移公式:vt2-v02=2as平均速度V=
以上各式均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向為正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
8.重要結(jié)論
(1)勻變速直線運動的質(zhì)點,在任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移差值是恒量,即
ΔS=Sn+l–Sn=aT2=恒量
(2)勻變速直線運動的質(zhì)點,在某段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速度,等于這段時間內(nèi)的平均速度,即:
9.自由落體運動
(1)條件:初速度為零,只受重力作用.(2)性質(zhì):是一種初速為零的勻加速直線運動,a=g.
(3)公式:
10.運動圖像
(1)位移圖像(s-t圖像):①圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應(yīng)速度;
②圖像是直線表示物體做勻速直線運動,圖像是曲線則表示物體做變速運動;
③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點的一邊運動到另一邊.
(2)速度圖像(v-t圖像):①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度;
②在速度圖像中,物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值.
③在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點的切線的斜率.
④圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向.
⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動.
三、牛頓運動定律
★1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止.
(1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持.
(2)定律說明了任何物體都有慣性.
(3)不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律不能用實驗直接驗證.但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實驗現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律.
(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系.
2.慣性:物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).
(1)慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān).因此說,人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性.(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度.
★★★★3.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表達式F合=ma
(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運動規(guī)律;反過來,知道了運動,可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計運動,控制運動提供了理論基礎(chǔ).
(2)對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式F合=ma,F(xiàn)合是力,ma是力的作用效果,特別要注意不能把ma看作是力.
(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果.即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的瞬間效果是加速度而不是速度.
(4)牛頓第二定律F合=ma,F(xiàn)合是矢量,ma也是矢量,且ma與F合的方向總是一致的.F合可以進行合成與分解,ma也可以進行合成與分解.
4.★牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上.
(1)牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對出現(xiàn)的,它們總是同時產(chǎn)生,同時消失.(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力.
(3)作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加.
5.牛頓運動定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中.
6.超重和失重
(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重.處于超重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力mg,即FN=mg+ma.(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重.處于失重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg.即FN=mg-ma.當a=g時FN=0,物體處于完全失重.(3)對超重和失重的理解應(yīng)當注意的問題
①不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒有改變,只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力.②超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān),只決定于加速度的方向.“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重.
③在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強等.
6、處理連接題問題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。
四、曲線運動萬有引力
1.曲線運動
(1)物體作曲線運動的條件:運動質(zhì)點所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線(2)曲線運動的特點:質(zhì)點在某一點的速度方向,就是通過該點的曲線的切線方向.質(zhì)點的速度方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動.
(3)曲線運動的軌跡:做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運動的軌跡向下彎曲,圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等.
2.運動的合成與分解
(1)合運動與分運動的關(guān)系:①等時性;②獨立性;③等效性.
(2)運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則.
(3)分解原則:根據(jù)運動的實際效果分解,物體的實際運動為合運動.
3.★★★平拋運動
(1)特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動.
(2)運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.
①建立直角坐標系(一般以拋出點為坐標原點O,以初速度vo方向為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向);
②由兩個分運動規(guī)律來處理(如右圖).
4.圓周運動
(1)描述圓周運動的物理量
①線速度:描述質(zhì)點做圓周運動的快慢,大小v=s/t(s是t時間內(nèi)通過弧長),方向為質(zhì)點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向
②角速度:描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢,大小ω=φ/t(單位rad/s),φ是連接質(zhì)點和圓心的半徑在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度.其方向在中學(xué)階段不研究.
③周期T,頻率f---------做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期.
做圓周運動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做頻率.
⑥向心力:總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小.大?。圩⒁猓菹蛐牧κ歉鶕?jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力.
(2)勻速圓周運動:線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時刻在變的變速曲線運動.
(3)變速圓周運動:速度大小方向都發(fā)生變化,不僅存在著向心加速度(改變速度的方向),而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向,用來改變速度的大?。?一般而言,合加速度方向不指向圓心,合力不一定等于向心力.合外力在指向圓心方向的分力充當向心力,產(chǎn)生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度.①如右上圖情景中,小球恰能過最高點的條件是v≥v臨v臨由重力提供向心力得v臨②如右下圖情景中,小球恰能過最高點的條件是v≥0。
5★.萬有引力定律
(1)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個物體間的引力的大小,跟它們的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.
公式:
(2)★★★應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運動
①基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供.即F引=F向得:
應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當?shù)墓竭M行分析或計算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算:
(3)三種宇宙速度
①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.
②第二宇宙速度(脫離速度):v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.
③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度.
(4)地球同步衛(wèi)星
所謂地球同步衛(wèi)星,是相對于地面靜止的,這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上,且繞地球運動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,即T=24h=86400s,離地面高度同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi),并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運行著.
(5)衛(wèi)星的超重和失重
“超重”是衛(wèi)星進入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程,此情景與“升降機”中物體超重相同.“失重”是衛(wèi)星進入軌道后正常運轉(zhuǎn)時,衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因為重力提供向心力),此時,在衛(wèi)星上的儀器,凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正常使用.
五、動量
1.動量和沖量
(1)動量:運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量,即p=mv.是矢量,方向與v的方向相同.兩個動量相同必須是大小相等,方向一致.
(2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft.沖量也是矢量,它的方向由力的方向決定.
2.★★動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向.
(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.
(3)動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量.
(4)動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力.對于變力,動量定理中的力F應(yīng)當理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值.
★★★3.動量守恒定律:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變.
表達式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(1)動量守恒定律成立的條件
①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.
②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多,可以忽略不計.
③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.
(2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性.
4.爆炸與碰撞
(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時間很短,作用力很大,且遠大于系統(tǒng)受的外力,故可用動量守恒定律來處理.
(2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能,系統(tǒng)的動能爆炸后會增加,在碰撞過程中,系統(tǒng)的總動能不可能增加,一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計,可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動.
5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動量變化時,系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動量變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例.顯然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動量是守恒的.
六、機械能
1.功
(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積.是描述力對空間積累效應(yīng)的物理量,是過程量.
定義式:W=Fscosθ,其中F是力,s是力的作用點位移(對地),θ是力與位移間的夾角.
(2)功的大小的計算方法:
①恒力的功可根據(jù)W=FScosθ進行計算,本公式只適用于恒力做功.②根據(jù)W=Pt,計算一段時間內(nèi)平均做功.③利用動能定理計算力的功,特別是變力所做的功.④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功.
(3)摩擦力、空氣阻力做功的計算:功的大小等于力和路程的乘積.
發(fā)生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對路程),且W=Q(摩擦生熱)
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標量.求功率時一定要分清是求哪個力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時功率.
(2)功率的計算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時間t內(nèi)的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用.②瞬時功率:P=FvcosαP和v分別表示t時刻的功率和速度,α為兩者間的夾角.
(3)額定功率與實際功率:額定功率:發(fā)動機正常工作時的最大功率.實際功率:發(fā)動機實際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長時間超過額定功率.
(4)交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發(fā)動機的功率實際是指其牽引力的功率.
①以恒定功率P啟動:機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動,后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動,.
②以恒定牽引力F啟動:機車先作勻加速運動,當功率增大到額定功率時速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運動,最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。
3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能.表達式:Ek=mv2/2(1)動能是描述物體運動狀態(tài)的物理量.(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系
①動能是標量,動量是矢量,動量改變,動能不一定改變;動能改變,動量一定改變.
②兩者的物理意義不同:動能和功相聯(lián)系,動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯(lián)系,動量的變化用沖量來量度.③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m
4.★★★★動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變化.表達式
(1)動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況.(2)功和動能都是標量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式.
(3)應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.
(4)當物體的運動是由幾個物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態(tài)時,可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究,從而避開每個運動過程的具體細節(jié),具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優(yōu)點.
5.重力勢能
(1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢能,.
①重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨具有的.②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關(guān).③重力勢能是標量,但有“+”、“-”之分.
(2)重力做功的特點:重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運動路徑無關(guān).WG=mgh.
(3)做功跟重力勢能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢能增量的負值.即WG=-.
6.彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量.
★★★7.機械能守恒定律
(1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能,E=Ek+Ep.
(2)機械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變.(3)機械能守恒定律的表達式
(4)系統(tǒng)機械能守恒的三種表示方式:
①系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E1等于末態(tài)的總機械能E2,即E1=E2
②系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔEP減等于系統(tǒng)增加的總動能ΔEK增,即ΔEP減=ΔEK增
③若系統(tǒng)只有A、B兩物體,則A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能,即ΔEA減=ΔEB增
[注意]解題時究竟選取哪一種表達形式,應(yīng)根據(jù)題意靈活選取;需注意的是:選用①式時,必須規(guī)定零勢能參考面,而選用②式和③式時,可以不規(guī)定零勢能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量.
(5)判斷機械能是否守恒的方法
①用做功來判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力),明確各力做功的情況,若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則機械能守恒.
②用能量轉(zhuǎn)化來判定:若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機械能守恒.
③對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問題,除非題目特別說明,機械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒.
8.功能關(guān)系
(1)當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒.
(2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:WG=Ep1-Ep2.
(3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W合=Ek2-Ek1(動能定理)
(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:WF=E2-E1
9.能量和動量的綜合運用
動量與能量的綜合問題,是高中力學(xué)最重要的綜合問題,也是難度較大的問題.分析這類問題時,應(yīng)首先建立清晰的物理圖景,抽象出物理模型,選擇物理規(guī)律,建立方程進行求解.這一部分的主要模型是碰撞.而碰撞過程,一般都遵從動量守恒定律,但機械能不一定守恒,對彈性碰撞就守恒,非彈性碰撞就不守恒,總的能量是守恒的,對于碰撞過程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換.從而建立碰撞過程的能量關(guān)系方程.根據(jù)動量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程,兩者聯(lián)立進行求解,是這一部分常用的解決物理問題的方法.
高中物理知識點匯總整理歸納
高中物理知識點匯總整理歸納
導(dǎo)讀:高中物理的確難,實用口訣能幫忙。物理公式、規(guī)律主要通過理解和運用來記憶,本口訣也要通過理解,發(fā)揮韻調(diào)特點,能對高中物理重要知識記憶起輔助作用。
一、運動的描述
1.物體模型用質(zhì)點,忽略形狀和大?。坏厍蚬D(zhuǎn)當質(zhì)點,地球自轉(zhuǎn)要大小。物體位置的變化,準確描述用位移,運動快慢S比t,a用Δv與t比。
2.運用一般公式法,平均速度是簡法,中間時刻速度法,初速度零比例法,再加幾何圖像法,求解運動好方法。自由落體是實例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升最高心有數(shù),飛行時間上下回,整個過程勻減速。中心時刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等aT平方。
3.速度決定物體動,速度加速度方向中,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。
二、力
1.解力學(xué)題堡壘堅,受力分析是關(guān)鍵;分析受力性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。
2.分析受力要仔細,定量計算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;先有彈力后摩擦,相對運動是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;洛侖茲力安培力,二者實質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力最大,平行無力要切記。
3.同一直線定方向,計算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計算結(jié)果給指明;兩力合力小和大,兩個力成q角夾,平行四邊形定法;合力大小隨q變,只在最大最小間,多力合力合另邊。
多力問題狀態(tài)揭,正交分解來解決,三角函數(shù)能化解。
4.力學(xué)問題方法多,整體隔離和假設(shè);整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使狀態(tài)不相同,整體牛二也可做;假設(shè)某力有或無,根據(jù)計算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;正交分解選坐標,軸上矢量盡量多。
三、牛頓運動定律
1.F等ma,牛頓二定律,產(chǎn)生加速度,原因就是力。
合力與a同方向,速度變量定a向,a變小則u可大,只要a與u同向。
2.N、T等力是視重,mg乘積是實重;超重失重視視重,其中不變是實重;加速上升是超重,減速下降也超重;失重由加降減升定,完全失重視重零。
四、曲線運動、萬有引力
1.運動軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運動速度變,方向就是該點切線。
2.圓周運動向心力,供需關(guān)系在心里,徑向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心離。
3.萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。衛(wèi)星繞著天體行,快慢運動的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點赤道上空行。
五、機械能與能量
1.確定狀態(tài)找動能,分析過程找力功,正功負功加一起,動能增量與它同。
2.明確兩態(tài)機械能,再看過程力做功,“重力”之外功為零,初態(tài)末態(tài)能量同。
3.確定狀態(tài)找量能,再看過程力做功。有功就有能轉(zhuǎn)變,初態(tài)末態(tài)能量同。
六、電場〖選修3--1〗
1.庫侖定律電荷力,萬有引力引場力,好像是孿生兄弟,kQq與r平方比。
2.電荷周圍有電場,F(xiàn)比q定義場強。KQ比r2點電荷,U比d是勻強電場。
電場強度是矢量,正電荷受力定方向。描繪電場用場線,疏密表示弱和強。
場能性質(zhì)是電勢,場線方向電勢降。場力做功是qU,動能定理不能忘。
4.電場中有等勢面,與它垂直畫場線。方向由高指向低,面密線密是特點。