高中物理教案
發(fā)表時間:2021-03-22高中物理選修3-5知識點(diǎn)總結(jié)。
高中物理選修3-5知識點(diǎn)總結(jié)
碰撞
兩個物體相互作用時間極短,作用力又很大,其他作用相對很小,運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生顯著化的現(xiàn)象叫做碰撞。
以物體間碰撞形式區(qū)分,可以分為“對心碰撞”(正碰),而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線;“非對心碰撞”——中學(xué)階段不研究。
以物體碰撞前后兩物體總動能是否變化區(qū)分,可以分為:“彈性碰撞”。碰撞前后物體系總動能守恒;“非彈性碰撞”,完全非彈性碰撞是非彈性碰撞的特例,這種碰撞,物體在相碰后粘合在一起,動能損失最大。
各類碰撞都遵守動量守恒定律和能量守恒定律,不過在非彈性碰撞中,有一部分動能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量,因此動能不守恒了。
動量與動能的比較
動量是矢量,動能是標(biāo)量。
動量是用來描述機(jī)械運(yùn)動互相轉(zhuǎn)移的物理量,而動能往往用來描述機(jī)械運(yùn)動與其他運(yùn)動(比如熱、光、電等)相互轉(zhuǎn)化的物理量。
比如完全非彈性碰撞過程研究機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)移——速度的變化可以用動量守恒,若要研究碰撞過程改變成內(nèi)能的機(jī)械能則要用動能為損失去計算了。所以動量和動能是從不同側(cè)面反映和描述機(jī)械運(yùn)動的物理量。
動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律比較:前者是矢量式,有廣泛的適用范圍,而后者是標(biāo)量式其適用范圍則要窄得多。這些區(qū)別在使用中一定要注意。
動量
可以從兩個側(cè)面對動量進(jìn)行定義或解釋:
物體的質(zhì)量跟其速度的乘積,叫做物體的動量。
動量是物體機(jī)械運(yùn)動的一種量度。
動量的表達(dá)式P=mv。單位是。動量是矢量,其方向就是瞬時速度的方向。因為速度是相對的,所以動量也是相對的。
量子論
1.創(chuàng)立標(biāo)志:1900年普朗克在德國的《物理年刊》上發(fā)表《論正常光譜能量分布定律》的論文,標(biāo)志著量子論的誕生。
2.量子論的主要內(nèi)容
普朗克認(rèn)為物質(zhì)的輻射能量并不是無限可分的,其最小的、不可分的能量單元即“能量子”或稱“量子”,也就是說組成能量的單元是量子。
物質(zhì)的輻射能量不是連續(xù)的,而是以量子的整數(shù)倍跳躍式變化的。
熱輻射現(xiàn)象
任何物體在任何溫度下都要發(fā)射各種波長的電磁波,并且其輻射能量的大小及輻射能量按波長的分布都與溫度有關(guān)。這種由于物質(zhì)中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。
物體在任何溫度下都會輻射能量。
物體既會輻射能量,也會吸收能量。物體在某個頻率范圍內(nèi)發(fā)射電磁波能力越大,則它吸收該頻率范圍內(nèi)電磁波能力也越大。
輻射和吸收的能量恰相等時稱為熱平衡。此時溫度恒定不變。
實驗表明:物體輻射能多少決定于物體的溫度(T)、輻射的波長、時間的長短和發(fā)射的面積。
光電效應(yīng)
1.光電效應(yīng)在光(包括不可見光)的照射下,從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。
光電效應(yīng)的實驗規(guī)律:裝置如下圖
任何一種金屬都有一個極限頻率,入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng),低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng)。
光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),光隨入射光頻率的增大而增大。
大于極限頻率的光照射金屬時,光電流強(qiáng)度(反映單位時間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少),與入射光強(qiáng)度成正比。
金屬受到光照,光電子的發(fā)射一般不超過10-9秒。
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高中物理選修3-1——磁場知識點(diǎn)總結(jié)
高中物理選修3-1——磁場知識點(diǎn)總結(jié)
一、磁場及其磁感線
1、磁場
(1)磁場是存在于磁極或電流周圍空間里的一種特殊的物質(zhì),磁場和電場一樣,都是“場形態(tài)物質(zhì)”。
(2)磁場的方向:物理學(xué)規(guī)定,在磁場中的任一點(diǎn),小磁針北極受力的方向,亦即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點(diǎn)磁場的方向。
(3)磁場的基本性質(zhì):磁場對處在它里面的磁極或電流有磁場力的作用。磁極和磁極之間、磁場和電流之間、電流和電流之間的相互作用都是通過磁場來傳遞的。
2、磁感線
(1)磁感線:是形象地描述磁場而引入的有方向的曲線。在曲線上,每一點(diǎn)切線方向都在該點(diǎn)的磁場方向上,曲線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱。
(2)磁感線的特點(diǎn):
a.磁感線是閉合的曲線,磁體的磁感線在磁體外部由N極到S極,內(nèi)部由S極到N極。
b.任意兩條磁感線不能相交。
3、幾種常見磁場的磁感線的分布
(1)條形磁鐵和碲形磁鐵的磁感線
條形磁鐵和蹄形磁鐵是兩種最常見的磁體,如圖所示的是這兩種磁體在平面內(nèi)的磁感線形狀,其實它們的磁感線分布在整個空間內(nèi),而且磁感線是閉合的,它們的內(nèi)部都有磁感線分布。
(2)通電直導(dǎo)線磁場的磁感線
通電直導(dǎo)線磁場的磁感線的形狀與分布如圖所示,通電直導(dǎo)線磁場的磁感線是一組組以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓。
需要指出的是,通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場是不均勻的,越靠近導(dǎo)線,磁場越強(qiáng),磁感線越密。電流的方向與磁感線方向的關(guān)系可以用安培定則來判斷,如圖所示。用右手握住直導(dǎo)線,伸直的大拇指與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。
(3)環(huán)形電流磁場的磁感線
環(huán)形電流磁場的磁感線是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形的中心軸上,由對稱性可知,磁感線是與環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直的一條直線。如圖甲所示,環(huán)形電流方向與磁感線方向的關(guān)系也可以用右手定則來判斷,如圖乙所示,讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是圓環(huán)軸線上磁感線的方向;如圖丙所示,讓右手握住部分環(huán)形導(dǎo)線,伸直的大拇指與電流方向一致,則四指所指的方向就是圍繞環(huán)形導(dǎo)線的磁感線的方向。
(4)通電螺線管的磁感線
通電螺線管表現(xiàn)出來的磁性很像一根條形磁鐵,一端相當(dāng)于北極(N),另一端相當(dāng)于南極(S),形成的磁感線在通電螺線管的外部從北極(N)出來進(jìn)入南極(S),通電螺線管內(nèi)部具有磁場,磁感線方向與管軸線平行,方向都是由S極指向N極,并與外部磁感線連接形成一些閉合曲線,其方向也可用安培定則判斷,用右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向,如圖所示。
(5)地磁場的磁感線
地磁場的南北極與地理上的南北極剛好相反,所以磁感線從地理的南極出來進(jìn)入地理的北極
二、磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)定義:在勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向放置的通電直導(dǎo)線,所受的安培力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積之比,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,即,磁感應(yīng)強(qiáng)度B只是由磁場本身決定,與所放置的電流I和導(dǎo)線長度L均無關(guān)。
(2)單位:特斯拉,簡稱特,符號是T,。
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場的力的性質(zhì)的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向就是該點(diǎn)的磁場方向。
5、勻強(qiáng)磁場
如果磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場叫做勻強(qiáng)磁場,距離很近的兩個異名磁極之間的磁場,通電螺線管內(nèi)部的磁場都可以看成是勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)磁場的磁感線為相互平行,等間距的平行線。
6、安培力的大小和方向
(1)定義:磁場對通電導(dǎo)線的作用力叫安培力。
(2)大?。寒?dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時,安培力最大,為F=BIL。當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行放置時,安培力最小,為零。當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向成其他任意角放置時,安培力介于最大值和最小值之間。
(3)方向:安培力的方向可以用左手定則來判斷。安培力方向垂直磁場方向,垂直電流方向,即垂直于電流方向和磁場方向決定的平面。
三、磁場對通電導(dǎo)線的作用
1、磁感線是閉合曲線
磁感線與電場線不同,在磁體外部是從N極指向S有,磁體內(nèi)部則從S極指向N極,從而形成閉合曲線。
2、安培定則
用安培定則判斷通電線圈(或螺線管)的磁感線時,拇指指向為線圈(或螺線管)內(nèi)部的磁感線方向,其外部與此方向相反。
3、磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場的物理量,由磁場自身決定,與是否放入檢驗電流無關(guān)。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向就是該點(diǎn)磁場方向。當(dāng)磁場疊加時,磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量合成。
4、安培力
(1)安培力的大小不僅與B、I、L的大小有關(guān),還與電流方向與磁場方向間的夾角有關(guān)。
當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直時,通電導(dǎo)線所受安培力最大,這時安培力F=BIL。
當(dāng)兩者平行最小為零,對于電流方向與磁場方向成任意角的情況,可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為垂直電流方向和平行電流方向兩種情況處理。
(2)F=BIL只適用于勻強(qiáng)磁場,對非勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)L足夠短時,可以認(rèn)為導(dǎo)線所在處的磁場是勻強(qiáng)磁場。
(3)安培力的方向要用左手定則判斷,垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向,這跟電場力與電場強(qiáng)度方向之間的關(guān)系是不同的。
5、安培分子電流假說
導(dǎo)體中的電流是由大量的自由電子的定向移動而形成的,而電流的周國又有磁場,所以電流的磁場應(yīng)該是由于電荷的運(yùn)動產(chǎn)生的。安培提出在磁鐵中分子、原于存在著一種環(huán)形電流——分子電流,分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體.磁鐵的分子電流的取向大致相同時,對外顯磁性;磁鐵的分子電流取向雜亂無章時,對外不顯磁性。根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理論,微粒原子由原子核和核外電子組成,原子核帶正電,核外電子帶負(fù)電,電子在庫侖力的作用下,繞核高速旋轉(zhuǎn),形成分子電流。假說的意義在于其揭示了電與磁之間的聯(lián)系。
6、安培力的應(yīng)用——磁電式儀表
(1)根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中會受到安培力的作用這一原理制成的儀表,稱為磁電式儀表。
(2)磁電式儀表的結(jié)構(gòu)
(3)磁電式儀表原理
由于磁場對電流的作用力方向與電流方向有關(guān),因此,如果改變通過電流表的電流方向,磁場對電流的作用力方向也會隨著改變,指針和線圈的偏轉(zhuǎn)方向也就隨著改變,據(jù)此便可判斷出被測電流的方向。
磁場對電流的作用力跟電流成正比,線圈中的電流越大,受到的作用力也越大,指針和線圈的偏轉(zhuǎn)角度也越大.因此,指針偏轉(zhuǎn)角度的大小反映了被測電流的大?。灰ㄟ^實驗把兩者一一對應(yīng)的關(guān)系記錄下來,并標(biāo)示在刻度盤上,這樣在使用中,就可以在刻度盤上直接讀出被測電流的大小。
四、磁場對運(yùn)動電荷的作用力
1、洛倫茲力是磁場對運(yùn)動電荷的作用,它是安培力的微觀本質(zhì)。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
2、洛倫茲力的大小
(1)當(dāng)電荷速度方向垂直于磁場的方向時,磁場對運(yùn)動電荷的作用力,等于電荷量、速率、磁感應(yīng)強(qiáng)度三者的乘積,即F=qvB.
(2)當(dāng)電荷速度方向平行磁場方向時,洛倫茲力F=0。
(3)當(dāng)電荷速度方向與磁場方向成θ角時,可以把速度分解為平行磁場方向和垂直磁場方向來處理,此時受洛倫茲力F=qvBsinθ。
3、洛倫茲力的方向
安培力的方向可以用左手定則來判斷,洛倫茲力的方向也可用左手定則來判斷:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場,讓磁感線穿過手心,對于正電荷,四指指向電荷的運(yùn)動方向,對于負(fù)電荷,四指的指向與電荷的運(yùn)動方向相反,大拇指所指的方向就是洛倫茲力的方向。由此可見洛倫茲力方向總是垂直速度方向和磁場方向,即垂直速度方向和磁場方向決定的平面。
4、洛倫茲力的特點(diǎn)
因為洛倫茲力始終與電荷的運(yùn)動方向垂直,所以洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。它只改變運(yùn)動電荷速度的方向,而不改變速度的大小。
5、洛倫茲力與電場力的比較
(1)與帶電粒子運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系
帶電粒子在電場中所受到的電場力的大小和方向,與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。但洛倫茲力的大小和方向,則與帶電粒子本身運(yùn)動的速度緊密相關(guān)。
(2)決定大小的有關(guān)因素
電荷在電場中所受到的電場力F=qE,與兩個因素有關(guān):本身電量的多少和電場的強(qiáng)弱。運(yùn)動電荷在磁場中所受的磁場力,與四個因素有關(guān);本身電量的多少、運(yùn)動速度v的大小、速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向間的關(guān)系、磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
(3)方向的區(qū)別
電荷所受電場力的方向,一定與電場方向在同一條直線上(正電荷同向,負(fù)電荷反向),但洛倫茲力的方向則與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。
6、解決在洛倫茲力等多力作用下電荷運(yùn)動問題的注意問題:
(1)正確分析受力情況是解決電荷運(yùn)動問題的關(guān)鍵。要在詳細(xì)分析問題給出的物理過程的基礎(chǔ)上,認(rèn)清洛倫茲力是怎么變化的。伴隨著洛倫茲力的變化,物體的受力情況又發(fā)生了什么樣的變化。
(2)受力變化演變,出現(xiàn)了什么新運(yùn)動情況,電荷從什么運(yùn)動狀態(tài)過渡到什么運(yùn)動狀態(tài)。
(3)尋找關(guān)鍵狀態(tài)各物理量之間的數(shù)量關(guān)系,選擇合適的物理規(guī)律去求解,這些常常就是解題的關(guān)鍵之所在。
7、帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動的圓心、半徑及運(yùn)動時間的確定:
(1)圓心的確定.因為洛倫茲力指向圓心,根據(jù)F洛⊥v,畫出粒子運(yùn)動軌跡中任意兩點(diǎn)(一般是射入和射出磁場的兩點(diǎn))的F洛的方向,其延長線的交點(diǎn)即為圓心.
(2)半徑的確定和計算.半徑的計算一般是利用幾何知識,常用解三角形的方法.
(3)在磁場中運(yùn)動時間的確定.利用圓心角與弦切角的關(guān)系,或者是四邊形內(nèi)角和等于360°計算出圓心角θ的大小,由公式可求出運(yùn)動時間.
五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動規(guī)律
1、帶電粒子的速度方向若與磁場方向平行,帶電粒子不受洛倫茲力作用,將以入射速度做勻速直線運(yùn)動。
2、帶電粒子若垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場且只受洛倫茲力的作用,帶電粒子一定做勻速圓周運(yùn)動,其軌道平面一定與磁場垂直。
由洛倫茲力提供向心力,得軌道半徑:。
由軌道半徑與周期的關(guān)系得:。
可見,周期與入射速度和運(yùn)動半徑無關(guān)。荷質(zhì)比相同的帶電粒子,當(dāng)它們以不同的速度在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時,無論速度相差多大,由于其運(yùn)動半徑,與速度成正比,所以它們運(yùn)動的周期都相同。
3、質(zhì)譜儀
利用不同質(zhì)量而帶同樣電量的帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑不同,可以制成測定帶電粒子質(zhì)量的儀器——質(zhì)譜儀。
如圖所示,粒子帶電量為q,質(zhì)量為m,經(jīng)加速電壓U加速后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,在加速電場中,由動能定量得:,在勻強(qiáng)磁場中軌道半徑:,所以粒子質(zhì)量。
4、回旋加速器的工作原理
粒子源位于兩D形盒的縫隙中央處,從粒子源放射出的帶電粒子經(jīng)兩D形盒間的電場加速后,垂直磁場方向進(jìn)入某一D形盒內(nèi),在洛侖茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動,若帶電粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,進(jìn)入D形盒時速度為v,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
高中物理知識點(diǎn)總結(jié)(實用3篇)
高中物理知識點(diǎn)總結(jié) 篇1
一、運(yùn)動的描述
1.物體模型用質(zhì)點(diǎn),忽略形狀和大小;地球公轉(zhuǎn)當(dāng)質(zhì)點(diǎn),地球自轉(zhuǎn)要大小。物體位置的變化,準(zhǔn)確描述用位移,運(yùn)動快慢s比t,a用δv與t比。
2.運(yùn)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(yùn)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(xì),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(yùn)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?fàn)顟B(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(biāo),軸上矢量盡量多。
三、牛頓運(yùn)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(yùn)動、萬有引力
1.運(yùn)動軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運(yùn)動速度變,方向就是該點(diǎn)切線。
2.圓周運(yùn)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(yùn)動的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠(yuǎn)越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點(diǎn)赤道上空行。
五、機(jī)械能與能量
1.確定狀態(tài)找動能,分析過程找力功,正功負(fù)功加一起,動能增量與它同。
2.明確兩態(tài)機(jī)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
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比q定義場強(qiáng)。kq比r2點(diǎn)電荷,u比d是勻強(qiáng)電場。
電場強(qiáng)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(qiáng)。
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(diǎn)。
七、恒定電流
1.電荷定向移動時,電流等于q比t。自由電荷是內(nèi)因,兩端電壓是條件。
正荷流向定方向,串電流表來計量。電源外部正流負(fù),從負(fù)到正經(jīng)內(nèi)部。
2.電阻定律三因素,溫度不變才得出,控制變量來論述,rl比s等電阻。
電流做功uit,電熱i平方rt。電功率,w比t,電壓乘電流也是。
3.基本電路聯(lián)串并,分壓分流要分明。復(fù)雜電路動腦筋,等效電路是關(guān)鍵。
4.閉合電路部分路,外電路和內(nèi)電路,遵循定律屬歐姆。
路端電壓內(nèi)壓降,和就等電動勢,除于總阻電流是。
八、磁場
1.磁體周圍有磁場,n極受力定方向;電流周圍有磁場,安培定則定方向。
2.f比il是場強(qiáng),φ等bs磁通量,磁通密度φ比s,磁場強(qiáng)度之名異。
3.bil安培力,相互垂直要注意。
4.洛侖茲力安培力,力往左甩別忘記。
九、電磁感應(yīng)
1.電磁感應(yīng)磁生電,磁通變化是條件?;芈烽]合有電流,回路斷開是電源。
感應(yīng)電動勢大小,磁通變化率知曉。
2.楞次定律定方向,阻礙變化是關(guān)鍵。導(dǎo)體切割磁感線,右手定則更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解從三方,阻礙磁通增和減,相對運(yùn)動受反抗,自感電流想阻擋,能量守恒理應(yīng)當(dāng)。楞次先看原磁場,感生磁場將何向,全看磁通增或減,安培定則知i向。
十、交流電
1.勻強(qiáng)磁場有線圈,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電。電流電壓電動勢,變化規(guī)律是弦線。
中性面計時是正弦,平行面計時是余弦。
2.nbsω是最大值,有效值用熱量來計算。
3.變壓器供交流用,恒定電流不能用。
理想變壓器,初級ui值,次級ui值,相等是原理。
電壓之比值,正比匝數(shù)比;電流之比值,反比匝數(shù)比。
運(yùn)用變壓比,若求某匝數(shù),化為匝伏比,方便地算出。
遠(yuǎn)距輸電用,升壓降流送,否則耗損大,用戶后降壓。
十一、氣態(tài)方程
研究氣體定質(zhì)量,確定狀態(tài)找參量。絕對溫度用大t,體積就是容積量。
壓強(qiáng)分析封閉物,牛頓定律幫你忙。狀態(tài)參量要找準(zhǔn),pv比t是恒量。
十二、熱力學(xué)定律
1.第一定律熱力學(xué),能量守恒好感覺。內(nèi)能變化等多少,熱量做功不能少。
正負(fù)符號要準(zhǔn)確,收入支出來理解。對內(nèi)做功和吸熱,內(nèi)能增加皆正值;對外做功和放熱,內(nèi)能減少皆負(fù)值。
2.熱力學(xué)第二定律,熱傳遞是不可逆,功轉(zhuǎn)熱和熱轉(zhuǎn)功,具有方向性不逆。
十三、機(jī)械振動
1.簡諧振動要牢記,o為起點(diǎn)算位移,回復(fù)力的方向指,始終向平衡位置,
大小正比于位移,平衡位置u大極。
2.o點(diǎn)對稱別忘記,振動強(qiáng)弱是振幅,振動快慢是周期,一周期走4a路,單擺周期l比g,再開方根乘2p,秒擺周期為2秒,擺長約等長1米。
到質(zhì)心擺長行,單擺具有等時性。
3.振動圖像描方向,從底往頂是向上,從頂往底是下向;振動圖像描位移,頂點(diǎn)底點(diǎn)大位移,正負(fù)符號方向指。
十四、機(jī)械波
1.左行左坡上,右行右坡上。峰點(diǎn)谷點(diǎn)無方向。
2.順著傳播方向吧,從谷往峰想上爬,腳底總得往下蹬,上下振動遷不動。
3.不同時刻的圖像,δt四分一或三,質(zhì)點(diǎn)動向疑惑散,s等vt派用場。
十五、光學(xué)
1.自行發(fā)光是光源,同種均勻直線傳。若是遇見障礙物,傳播路徑要改變。
反射折射兩定律,折射定律是重點(diǎn)。光介質(zhì)有折射率,(它的)定義是正弦比值,還可運(yùn)用速度比,波長比值也使然。
2.全反射,要牢記,入射光線在光密。入射角大于臨界角,折射光線無處覓。
十六、物理光學(xué)
1.光是一種電磁波,能產(chǎn)生干涉和衍射。衍射有單縫和小孔,干涉有雙縫和薄膜。單縫衍射中間寬,干涉(條紋)間距差不多。小孔衍射明暗環(huán),薄膜干涉用處多。它可用來測工件,還可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握?!歼x修3-4〗
2.光照金屬能生電,入射光線有極限。光電子動能大和小,與光子頻率有關(guān)聯(lián)。光電子數(shù)目多和少,與光線強(qiáng)弱緊相連。光電效應(yīng)瞬間能發(fā)生,極限頻率取決逸出功。
十七、動量
1.確定狀態(tài)找動量,分析過程找沖量,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。
2.確定狀態(tài)找動量,分析過程找沖量,外力沖量若為零,初態(tài)末態(tài)動量同。
十八、原子原子核
1.原子核,中央站,電子分層圍它轉(zhuǎn);向外躍遷為激發(fā),輻射光子向內(nèi)遷;光子能量hn,能級差值來計算。
2.原子核,能改變,αβ兩衰變。α粒是氦核,電子流是β射線。
γ光子不單有,伴隨衰變而出現(xiàn)。鈾核分開是裂變,中子撞擊是條件。
裂變可造原子彈,還可用它來發(fā)電。輕核聚合是聚變,溫度極高是條件。
變可以造氫彈,還是太陽能量源;和平利用前景好,可惜至今未實現(xiàn)。
高中物理知識點(diǎn)總結(jié) 篇2
第一章運(yùn)動的描述
一、基本概念
1、質(zhì)點(diǎn)
2、 參考系
3、坐標(biāo)系
4、時刻和時間間隔
5、路程:物體運(yùn)動軌跡的長度
6、位移:表示物體位置的變動。可用從起點(diǎn)到末點(diǎn)的有向線段來表示,是矢量。位移的大小小于或等于路程。
7、速度:
物理意義:表示物體位置變化的快慢程度。
分類平均速度:方向與位移方向相同
瞬時速度:
與速率的區(qū)別和聯(lián)系速度是矢量,而速率是標(biāo)量
平均速度=位移/時間,平均速率=路程/時間
瞬時速度的大小等于瞬時速率
8、加速度
物理意義:表示物體速度變化的快慢程度
定義:(即等于速度的變化率)
方向:與速度變化量的方向相同,與速度的方向不確定。(或與合力的方向相同)
二、運(yùn)動圖象(只研究直線運(yùn)動)
1、x—t圖象(即位移圖象)
(1)、縱截距表示物體的初始位置。
(2)、傾斜直線表示物體作勻變速直線運(yùn)動,水平直線表示物體靜止,曲線表示物體作變速直線運(yùn)動。
(3)、斜率表示速度。斜率的絕對值表示速度的大小,斜率的正負(fù)表示速度的方向。
2、v—t圖象(速度圖象)
(1)、縱截距表示物體的初速度。
(2)、傾斜直線表示物體作勻變速直線運(yùn)動,水平直線表示物體作勻速直線運(yùn)動,曲線表示物體作變加速直線運(yùn)動(加速度大小發(fā)生變化)。
(3)、縱坐標(biāo)表示速度。縱坐標(biāo)的絕對值表示速度的大小,縱坐標(biāo)的正負(fù)表示速度的方向。
(4)、斜率表示加速度。斜率的絕對值表示加速度的大小,斜率的正負(fù)表示加速度的方向。
(5)、面積表示位移。橫軸上方的面積表示正位移,橫軸下方的面積表示負(fù)位移。
三、實驗:用打點(diǎn)計時器測速度
1、兩種打點(diǎn)即使器的異同點(diǎn)
2、紙帶分析;
(1)、從紙帶上可直接判斷時間間隔,用刻度尺可以測量位移。
(2)、可計算出經(jīng)過某點(diǎn)的瞬時速度
(3)、可計算出加速度
第二章勻變速直線運(yùn)動的研究
一、基本關(guān)系式v=v0+at
x=v0t+1/2at2
v2-vo2=2ax
v=x/t=(v0+v)/2
二、推論
1、 vt/2=v=(v0+v)/2
2、vx/2=
3、x=at2 { xm-xn=(m-n)at2}
4、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的比例式
應(yīng)用基本關(guān)系式和推論時注意:
(1)、確定研究對象在哪個運(yùn)動過程,并根據(jù)題意畫出示意圖。
(2)、求解運(yùn)動學(xué)問題時一般都有多種解法,并探求最佳解法。
三、兩種運(yùn)動特例
(1)、自由落體運(yùn)動:v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh
(2)、豎直上拋運(yùn)動;v0=0 a=-g
四、關(guān)于追及與相遇問題
1、尋找三個關(guān)系:時間關(guān)系,速度關(guān)系,位移關(guān)系。兩物體速度相等是兩物體有最大或最小距離的臨界條件。
2、處理方法:物理法,數(shù)學(xué)法,圖象法。
五、理解伽俐略科學(xué)研究過程的基本要素。
第三章相互作用
一、三種常見的力
1、重力:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的。大小:G=mg,方向:豎直向下,
作用點(diǎn):重心(重力的等效作用點(diǎn))
2、彈力
(1)、形變、彈性形變、定義等。
(2)、產(chǎn)生條件:
(3)、拉力、支持力、壓力。(按照力的作用效果來命名的)
(4)、彈簧的彈力的大小和方向,胡克定律F=kx
(5)、可用假設(shè)法來判斷是否存在彈力。
3、摩擦力
(1)、靜摩擦力:①、產(chǎn)生條件②、方向判斷
③、大小要用“力的平衡”或“牛頓運(yùn)動定律”來解。
(2)滑動摩擦力:①、產(chǎn)生條件②、方向判斷
③、大小:f=uN。也可用“力的平衡”或“牛頓運(yùn)動定律”來解。
(3)、可用假設(shè)法來判斷是否存在摩擦力。
二、力的合成
1、定義;由分力求合力的過程。
2、合成法則:平行四邊形定則或三角形定則。
3、求合力的方法
①、作圖法(用刻度尺和量角器) ②、計算法(通常是利用直角三角形)
2、合力與分力的大小關(guān)系
三、力的分解
1、分解法則:平行四邊形定則或三角形定則、
2、分解原則:按照實際作用效果分解(即已知兩分力的方向)
3、把一個已知力分解為兩個分力
①、已知兩個分力的方向,求兩個分力的大小。(解是唯一的)
②、已知一個分力的大小和方向,求另一個分力的大小和方向,(解是唯一的)
(注意:通過作平行四邊形或三角形判斷)
4、合力和分力是“等效替代”的關(guān)系。
三、實驗:探究求合力的方法(或“驗證平行四邊形定則”)
第四章牛頓運(yùn)動定律
一、牛頓第一定律
1、內(nèi)容:(揭示物體不受力或合力為零的情形)
2、兩個概念:①、力
②、慣性:(一切物體都具有慣性,質(zhì)量是慣性大小的唯一量)
二、牛頓第二定律
1、內(nèi)容:(不能從純數(shù)學(xué)的角度表述)
2、公式:F合=ma
3、理解牛頓第二定律的要點(diǎn):
①、式中F是物體所受的一切外力的合力。②、矢量性③、瞬時性
④、獨(dú)立性⑤、相對性
三、牛頓第三定律
作用力和反作用力的概念
1、內(nèi)容
2、作用力和反作用力的特點(diǎn):①等值、反向、共線、異點(diǎn)②瞬時對應(yīng)③性質(zhì)相同
④各自產(chǎn)生其作用效果
3、一對相互作用力與一對平衡力的異同點(diǎn)
四、力學(xué)單位制
1、力學(xué)基本物理量:長度(l)質(zhì)量(m)時間(t)
力學(xué)基本單位:米(m)千克(kg)秒(s)
2、應(yīng)用:用單位判斷結(jié)果表達(dá)式,能肯定錯誤(但不能肯定正確)
五、動力學(xué)的兩類問題。
1、已知物體的受力情況,求物體的運(yùn)動情況(v0 v t x )
2、已知物體的運(yùn)動情況,求物體的受力情況( F合或某個分力)
3、應(yīng)用牛頓第二定律解決問題的一般思路
(1)明確研究對象。
(2)對研究對象進(jìn)行受力情況分析,畫出受力示意圖。
(3)建立直角坐標(biāo)系,以初速度的方向或運(yùn)動方向為正方向,與正方向相同的力為正,與正方向相反的力為負(fù)。在Y軸和X軸分別列牛頓第二定律的方程。
(4)解方程時,所有物理量都應(yīng)統(tǒng)一單位,一般統(tǒng)一為國際單位。
4、分析兩類問題的基本方法
(1)抓住受力情況和運(yùn)動情況之間聯(lián)系的橋梁——加速度。
(2)分析流程圖
六、平衡狀態(tài)、平衡條件、推論
1、處理方法:解三角形法(合成法、分解法、相似三角形法、封閉三角形法)和正交分解法
2、若物體受三力平衡,封閉三角形法最簡捷。若物體受四力或四力以上平衡,用正交分解法
七、超重和失重
1、超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象
2、超重指加速度向上(加速上升和減速下降),超了ma;失重指加速度向下(加速下降和減速上升),失ma。
高中物理知識點(diǎn)總結(jié) 篇3
一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒
1.化學(xué)能:由于化學(xué)反應(yīng),物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。
2.核能:由于核反應(yīng),物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。
3.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而能的總量保持不變。
內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
即
E機(jī)械能1+E其它1=E機(jī)械能2+E其它2
能量耗散:無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。
二、能源與社會
1.可再生能源:可以長期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源:一旦消耗就很難再生的能源。
3.能源與環(huán)境:合理利用能源,減少環(huán)境污染,要節(jié)約能源、開發(fā)新能源。
三、開發(fā)新能源
1.太陽能
2.核能
3.核能發(fā)電
4、其它新能源:地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能。
四、能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化
能源品種繁多,按其來源可以分為三大類:一是來自地球以外的太陽能,除太陽的輻射能之外,煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能等都間接來自太陽能;第二類來自地球本身,如地?zé)崮埽雍四?核燃料鈾、釷等存在于地球自然界);第三類則是由月球、太陽等天體對地球的引力而產(chǎn)生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界現(xiàn)成存在,可以直接取得且不必改變其基本形態(tài)的能源,如煤炭、天然氣、地?zé)?、水能等。由一次能源?jīng)過加工或轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品,如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬于二次能源。
【常規(guī)能源】也叫傳統(tǒng)能源,就是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。表2-1所統(tǒng)計的幾種能源中如煤炭、石油、天然氣、核能等都屬一次性非再生的常規(guī)能源。而水電則屬于再生能源,如葛洲壩水電站和未來的三峽水電站,只要長江水不干涸,發(fā)電也就不會停止。煤和石油天然氣則不然,它們在地殼中是經(jīng)千百萬年形成的(按現(xiàn)在的采用速率,石油可用幾十年,煤炭可用幾百年),這些能源短期內(nèi)不可能再生,因而人們對此有危機(jī)感是很自然的。
【新能源】指以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開發(fā)利用的能源。其中最引人注目的是太陽能的利用。據(jù)估計太陽輻射到地球表面的能量是目前全世界能量消費(fèi)的1.3萬倍。如何把這些能量收集起來為我們所用,是科學(xué)家們十分關(guān)心的問題。植物的光合作用是自然界“利用”太陽能極為成功的范例。它不僅為大地帶來了郁郁蔥蔥的森林和養(yǎng)育萬物的糧菜瓜果,地球蘊(yùn)藏的煤、石油、天然氣的起源也與此有關(guān)。尋找有效的光合作用的模擬體系、利用太陽能使水分解為氫氣和氧氣及直接將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿榷际钱?dāng)今科學(xué)技術(shù)的重要課題,一直受到各國政府和工業(yè)界的支持與鼓勵。
以上是從能源的使用進(jìn)行分類的方法,若從物質(zhì)運(yùn)動的形式看,不同的運(yùn)動形式,各有對應(yīng)的能量,如機(jī)械能(包括動能和勢能)、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化,如動能可與勢能互相轉(zhuǎn)化(建筑工地打夯的落錘的上、下運(yùn)動所包括的能量轉(zhuǎn)化過程);化學(xué)能可與電能互相轉(zhuǎn)化(化學(xué)電池和電解就是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的兩種過程)。在能量相互轉(zhuǎn)化過程中,盡管做功的效率因所用工具或技術(shù)不同而有差別,但是折算成同種能量時,其總值卻是不變的,這就是能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律,這是自然界中一條極為基本的定律(另一條為質(zhì)量守恒定律),也是識破各式各樣永動機(jī)的有力判據(jù)。在能量轉(zhuǎn)化過程過中,未能做有用功的部分稱為“無用功”,通常以熱的形式表現(xiàn)。
物質(zhì)體系中,分子的動能、勢能、電子能量和核能等的總和稱為內(nèi)能。內(nèi)能的絕對值至今尚無法直接測定,但體系狀態(tài)發(fā)生變化時,內(nèi)能的變化以功或熱的形式表現(xiàn),它們是可以被精確測量的。體系的內(nèi)能、熱效應(yīng)和功之間的關(guān)系式為:
E=Q+W
其中E是體系內(nèi)能的變化,Q是體系從外界吸收的熱量,W是外界對體系所做的功。這就是著名的熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,也就是能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。應(yīng)用上述公式時,要注意各種物理量的正、負(fù)號,即:
E──(+)體系內(nèi)能增加, (-)體系內(nèi)能體系減少;
Q──(+)體系吸收熱量, (-)體系放出能量;
W──(+)外界對體系做功, (-)體系對外界做功。
例如1.00 g乙醇在78.3℃時氣化,需吸收 854 J的熱,這些乙醇由液態(tài)變成氣態(tài),在101 kPa壓力下所做的體積膨脹功為63.2J,這是體系對外界所做的功,應(yīng)為負(fù)值,所以該體系內(nèi)能的變化E=[854+(- 63.2)]J=+791J,E為正值,即體系內(nèi)能增加了791J。
能源的利用,其實就是能量的轉(zhuǎn)化過程。如煤燃燒放熱使蒸汽溫度升高的過程就是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽內(nèi)能的過程;高溫蒸汽推動發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的過程;電能通過電動機(jī)可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電能通過白熾燈泡或熒光燈管可轉(zhuǎn)化為光能;電能通過電解槽可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能等等。柴草、煤炭、石油和天然氣等常用能源所提供的能量都是隨化學(xué)變化而產(chǎn)生的,多種新能源的利用也與化學(xué)變化有關(guān)。化學(xué)變化的實質(zhì)是化學(xué)鍵的改組,所以了解化學(xué)鍵及鍵能等基本概念,將有助于加深對能源問題的認(rèn)識。
高中物理力學(xué)知識點(diǎn)總結(jié)
高中物理力學(xué)知識點(diǎn)總結(jié)
力學(xué)知識點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動狀態(tài).
力學(xué)知識點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的曲面的切面;點(diǎn)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(yùn)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(diǎn)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(yùn)動(或相對運(yùn)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(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運(yùn)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(diǎn)總結(jié):力學(xué)部分
力學(xué)的基本規(guī)律之:勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律(12個方程);
三力共點(diǎn)平衡的特點(diǎn);
牛頓運(yùn)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(yùn)動的基本規(guī)律(行星、人造地球衛(wèi)星、萬有引力完全充當(dāng)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(diǎn));
功能原理(非重力做功與物體機(jī)械能變化之間的關(guān)系);
力學(xué)的基本規(guī)律之:機(jī)械能守恒定律(守恒條件、方程、應(yīng)用步驟);
簡諧運(yùn)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(yùn)動的對稱性、單擺的振動周期公式);簡諧運(yùn)動的圖像應(yīng)用;
簡諧波的傳播特點(diǎn);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(diǎn)歸納總結(jié)
高中物理知識點(diǎn)歸納總結(jié)
高中物理知識點(diǎn)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(yùn)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(rèn)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(yuǎn)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(diǎn),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(diǎn)面接觸的情況下,垂直于面;
在兩個曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下,垂直于過接觸點(diǎn)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(yùn)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(yùn)動(滑動摩擦力)或相對運(yùn)動的趨勢(靜摩擦力),這三點(diǎn)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(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反,與物體運(yùn)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(yùn)動,則說明它們原來沒有相對運(yùn)動趨勢,也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對運(yùn)動,則說明它們原來有相對運(yùn)動趨勢,并且原來相對運(yùn)動趨勢的方向跟假設(shè)接觸面光滑時相對運(yùn)動的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對運(yùn)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(jìn)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(yùn)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(yùn)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(rèn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)力的平衡
(1)共點(diǎn)力:作用在物體的同一點(diǎn),或作用線相交于一點(diǎn)的幾個力.
(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度等于零的狀態(tài).
(3)★共點(diǎn)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(yùn)動
1.機(jī)械運(yùn)動:一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱運(yùn)動,它包括平動,轉(zhuǎn)動和振動等運(yùn)動形式.為了研究物體的運(yùn)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(yùn)動,所選擇的參照物不同,對它的運(yùn)動的描述就會不同,通常以地球為參照物來研究物體的運(yùn)動.
2.質(zhì)點(diǎn):用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(diǎn),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(diǎn)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(yùn)動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運(yùn)動軌跡的長度,是標(biāo)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(yùn)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(yùn)動快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動的粗略描述.
②瞬時速度:運(yùn)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(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時速度是對變速運(yùn)動的精確描述.
(2)速率:①速率只有大小,沒有方向,是標(biāo)量.
②平均速率:質(zhì)點(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動叫做勻速直線運(yùn)動.
(2)特點(diǎn):a=0,v=恒量.(3)位移公式:S=vt.
7.勻變速直線運(yùn)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(yùn)動叫勻變速直線運(yùn)動.
(2)特點(diǎn):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(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),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(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),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(yùn)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(yùn)動,a=g.
(3)公式:
10.運(yùn)動圖像
(1)位移圖像(s-t圖像):①圖像上一點(diǎn)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(yùn)動,圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動;
③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)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(diǎn)的切線的斜率.
④圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動的速度反向.
⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動或勻速直線運(yùn)動;圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動.
三、牛頓運(yùn)動定律
★1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動狀態(tài)為止.
(1)運(yùn)動是物體的一種屬性,物體的運(yùn)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(rèn)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(yùn)動的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動的關(guān)系.
2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(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(yùn)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(dá)式F合=ma
(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)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(yùn)動規(guī)律;反過來,知道了運(yùn)動,可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計運(yùn)動,控制運(yùn)動提供了理論基礎(chǔ).
(2)對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)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(jìn)行合成與分解,ma也可以進(jìn)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(yùn)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(yùn)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(dāng)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(dāng)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(qiáng)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(yùn)動萬有引力
1.曲線運(yùn)動
(1)物體作曲線運(yùn)動的條件:運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,就是通過該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)的速度方向時刻在改變,所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動.
(3)曲線運(yùn)動的軌跡:做曲線運(yùn)動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運(yùn)動的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動的軌跡總向圓心彎曲等.
2.運(yùn)動的合成與分解
(1)合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系:①等時性;②獨(dú)立性;③等效性.
(2)運(yùn)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(yùn)動的實際效果分解,物體的實際運(yùn)動為合運(yùn)動.
3.★★★平拋運(yùn)動
(1)特點(diǎn):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(yùn)動.
(2)運(yùn)動規(guī)律:平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動.
①建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)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(yùn)動規(guī)律來處理(如右圖).
4.圓周運(yùn)動
(1)描述圓周運(yùn)動的物理量
①線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)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(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧該點(diǎn)的切線方向
②角速度:描述質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動的物體運(yùn)動一周所用的時間叫做周期.
做圓周運(yùn)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(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)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(yùn)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(yùn)動.
(3)變速圓周運(yùn)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(dāng)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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動
①基本方法:把天體的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)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(dāng)?shù)墓竭M(jìn)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(yùn)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(yùn)行著.
(5)衛(wèi)星的超重和失重
“超重”是衛(wèi)星進(jìn)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(jī)”中物體超重相同.“失重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正常運(yùn)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(yùn)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(dá)式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,運(yùn)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(dāng)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(dá)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(diǎn)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(yuǎn)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(yùn)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(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)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(jī)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(diǎn)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(jìn)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(yùn)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(biāo)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(jī)正常工作時的最大功率.實際功率:發(fā)動機(jī)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(jī)車的功率或發(fā)動機(jī)的功率實際是指其牽引力的功率.
①以恒定功率P啟動:機(jī)車的運(yùn)動過程是先作加速度減小的加速運(yùn)動,后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動,.
②以恒定牽引力F啟動:機(jī)車先作勻加速運(yùn)動,當(dāng)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(yùn)動,最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動。
3.動能:物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能.表達(dá)式:Ek=mv2/2(1)動能是描述物體運(yùn)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(biāo)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(dá)式
(1)動能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動的情況.(2)功和動能都是標(biāo)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(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷.
(4)當(dāng)物體的運(yùn)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(jìn)行研究,從而避開每個運(yùn)動過程的具體細(xì)節(jié),具有過程簡明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn).
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(dú)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(biāo)量,但有“+”、“-”之分.
(2)重力做功的特點(diǎn):重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運(yùn)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(fù)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(jī)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(jī)械能,E=Ek+Ep.
(2)機(jī)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(jī)械能的總量保持不變.(3)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式
(4)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式:
①系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E1等于末態(tài)的總機(jī)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(jī)械能等于B物體增加的機(jī)械能,即ΔEA減=ΔEB增
[注意]解題時究竟選取哪一種表達(dá)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(jī)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(jī)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(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)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(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機(jī)械能也不守恒.
8.功能關(guān)系
(1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機(jī)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(jī)械能的變化:WF=E2-E1
9.能量和動量的綜合運(yùn)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(jìn)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(jī)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(jìn)行求解,是這一部分常用的解決物理問題的方法.