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文檔簡介
1、高中物理重點(diǎn)知識歸納力學(xué)高中.1 第一章力第四章物體的平衡1. 力是物體間的相互作用. 注意 :受力物和施力物同時(shí)存在,受力物同時(shí)也是施力物,施力物同時(shí)也是受力物. 不接觸的物體也可產(chǎn)生力,例如:重力等. 2. 注意 :力不是維持物體運(yùn)動(dòng),而是改變速度大小和運(yùn)動(dòng)方向. 物體的受力(不)改變,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(不)改變. () 合力改變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才跟隨改變,如一運(yùn)動(dòng)物體只摩擦力至靜止 3. 力的三要素:力的大小,方向,作用點(diǎn),都能夠影響力的作用效果. 用帶箭頭的線段把力的三要素表示出來的做法叫做力的圖示.力的示意圖:只表示力的方向,作用點(diǎn). 注意 :效果不同的力,性質(zhì)可能相同;性質(zhì)不同的力,效果可能
2、相同. 4. 地面附近的物體由于地球的吸引受到力叫做重力. 地面附近一切物體都受到重力,重力簡稱物重. 物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比,比值為9.8n/kg. 含義:質(zhì)量每千克受到重力9.8n. 注意 :重力的施力物是地球,受力物是物體,重力的方向是豎直向下. 重力不一定嚴(yán)格等于地球?qū)ξ矬w的吸引力,但近似相等. 重力大小:稱量法(條件:在豎直方向處于平衡狀態(tài)). 重力不一定過地心. 5. 重力在物體上的作用點(diǎn)叫做重心. 注意 :質(zhì)量均勻分布的物體,重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)(外形規(guī)則的重心,在它們幾何中心上);質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外,還跟物體內(nèi)質(zhì)量分布有關(guān). 采
3、用二次懸掛法可以確定任意薄板的重心. 重心可在物體上,也可在物體外(質(zhì)心也是一樣). 物體的重心和質(zhì)心是兩個(gè)不同的概念,當(dāng)物體遠(yuǎn)離地球而不受重力作用時(shí),重心這個(gè)概念就失去意義,但質(zhì)心依然存在,對于地球上體積不大的物體,重心與質(zhì)心的位置是重合的. 物體的形狀改變,物體的重心不一定改變. 6. 發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力. 注意 :彈力的產(chǎn)生條件:彈力產(chǎn)生在直接接觸并發(fā)生形變的物體之間. (兩物體必須接觸,與重力不同)任何物體都能發(fā)生形變,不能發(fā)生形變的物體是不存在的. 通常所說的壓力、支持力、拉力都是彈力. 彈力的方向與受力物體的形變方向相反.(
4、壓力的方向垂直于支持面而指向被壓的物體;支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物體;繩的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向)兩物之間一定有彈力,若無彈力,絕無摩擦力. 若兩物體間有摩擦力,就一定有彈力,但有彈力,不一定有摩擦力 . 桿對球的彈力方向:力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因)速度大小運(yùn)動(dòng)方向力的作用效果力積gf方向不沿桿的方向圖a方向與桿同方向圖bfg方向與桿反方向圖cgf胡克定律f=kx,負(fù)號表示回復(fù)力的方向跟振子偏離平衡位置的位移方向相反. 彈簧的彈力總是與彈簧的伸長量成正比. () 應(yīng)在彈性限度內(nèi) 7. 摩擦力產(chǎn)生的條件:兩物體直接接觸且接觸面上是粗糙的;
5、接觸面上要有擠壓的力(壓力);接觸面上的兩物體之間要有滑動(dòng)或滑動(dòng)的趨勢.f=(動(dòng)摩擦因數(shù))fn(壓力大小) 注意 :摩擦力方向始終接觸面切線,與壓力正交,跟相對運(yùn)動(dòng)方向相反.(摩擦力是阻礙物體相對運(yùn)動(dòng),不是阻礙物體運(yùn)動(dòng))相對運(yùn)動(dòng)趨勢是指兩個(gè)相互接觸的物體互為參照物時(shí)所具有的一種運(yùn)動(dòng)趨勢. 動(dòng)摩擦因數(shù)是反映接觸面的物理性質(zhì),它只與接觸面的粗糙程度;接觸面的材料有關(guān),與接觸面積的大小和接觸面上的受力無關(guān).此外,動(dòng)摩擦因數(shù)無單位,而且永遠(yuǎn)小于1. 增大 / 減小有益 / 有害摩擦的方法:增大/減小壓力;用滑動(dòng)/ 滾動(dòng)代替滾動(dòng)/ 滑動(dòng);增大 / 減小接觸面粗糙程度. 摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可
6、能相反,但與相對運(yùn)動(dòng)或趨勢方向相反. 皮帶傳動(dòng)原理:主動(dòng)輪受到皮帶的摩擦力是阻力,但從動(dòng)輪受到的摩擦力是動(dòng)力. 8. 靜摩擦力的作用:阻礙物體間的滑動(dòng)產(chǎn)生. 注意 :靜摩擦力大小與相對運(yùn)動(dòng)趨勢強(qiáng)弱有關(guān),趨勢越強(qiáng),靜摩擦力越大. 靜摩擦力可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直. (例:勻速圓周運(yùn)動(dòng))運(yùn)動(dòng)物體所受摩擦力也可能是靜摩擦力. (例:相對運(yùn)動(dòng)的物體)一般說來,fmax 靜f滑.當(dāng)靜摩擦力未達(dá)到最大值時(shí),靜摩擦力大小與壓力無關(guān),但最大靜摩擦力與壓力成正比. 9. 力既有大小,又有方向,力的合成要遵守平形四邊形法則的物理量叫做矢量. 只有大小,沒有方向的物理量叫做標(biāo)量 . 10. 物體的平衡的狀態(tài):靜止?fàn)顟B(tài);勻
7、速直線狀態(tài);勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài). 11. 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:一是合外力為零;二是所受外力是共點(diǎn)力. 注意 :幾個(gè)共點(diǎn)力在某一條直線的同一側(cè)合外力不可能為零,物體受這樣幾個(gè)力的作用不可能平衡. 三個(gè)等大而互成120的合力為0. 兩個(gè)共點(diǎn)力f1和f2的合力計(jì)算公式:f1和f2的夾角為,則:f = f和f1的夾角 =arctan)sinarcsin(cossin2211fffff;cossintan;)180sin(sin2122fffacoabcocbcff在f1、f2大小一定時(shí),合力f 隨角的增大而減小,隨角的減小而增大. (=0,fmax= f1+f2;=180,f=fff21; f的范圍
8、f ff1+f2力的矢量三角形)合力f 一定,隨夾角減小而減小;隨夾角增大而增大 . 若分力 f1一定,則f2隨夾角減小(增大)而減小(增大),合力 f隨角的增大(減小)而減小(增大) . f 有可能大于任一個(gè)合力,也可能小于任一個(gè)分力,還可能等于某一個(gè)分力的大小(共點(diǎn)力最小合力為零,最大合力同向,即所有力之和).12. 一個(gè)力有確定的兩個(gè)分力的條件:兩個(gè)分力的方向一定(兩個(gè)分力不在同一直線上);一個(gè)分力的大小、cos221222fffffbcafof12方向一定(兩個(gè)分力一定要互成一定角度,即兩個(gè)分力不能共線). 注意 :已知兩個(gè)分力的大小,沒能唯一解(立體). 已知合力f和分力f1的大小及
9、f2的方向,設(shè)f2與f的交角為,則當(dāng)f1fsin時(shí)無解;當(dāng)f1=fsin時(shí)有一組解;當(dāng)fsinf1f時(shí)有二組解;當(dāng)f1f時(shí)有一組解 . 13. 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用:正弦定理:三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí),三力首尾順次相連,成為一個(gè)封閉的三角形,且每個(gè)力與所對角的正弦成正比 . 即:332211sinsinsinfff拉密定理:三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí),每一個(gè)力與其所對角的正弦成正比. 即:332211sinsinsinfff 注意 :靜止的物體速度一定為零,但速度為零的物體不一定靜止(即不一定處于平衡狀態(tài)). .2 第二章直線運(yùn)動(dòng)1. 物體相對于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng). 注意 :運(yùn)動(dòng)是絕對的,靜止是相
10、對的. 2. 在描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),選作標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體,叫做參考系. 3. 用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn). 4. 質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度是路程(標(biāo)量). 如果質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線,這樣的運(yùn)動(dòng)叫直線運(yùn)動(dòng). 如果是曲線,就叫做曲線運(yùn)動(dòng). 注意 :當(dāng)加速度方向與速度方向平行時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)加速度方向與速度方向不平行時(shí),物體作曲線運(yùn)動(dòng) . 直線運(yùn)動(dòng)的條件:加速度與初速度的方向共線. 5. 表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量是位移(初位置到末位置的有向線段). 注意 :在一直線上運(yùn)動(dòng)的物體,路程就等于位移大小.() 位移是矢量,路程是標(biāo)量,只有在單方向直線運(yùn)動(dòng)中,路程才等于位移大小 物體的位移可能為正
11、值,可能為負(fù)值,且可以描述任何運(yùn)動(dòng)軌跡. 6. 速度的意義:表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量. 速度公式:tsv 注意 :平均速度用v 表示 . 平均速度是位移與時(shí)間之比值;平均速率是路程與時(shí)間之比值. (速率定義:物體的運(yùn)動(dòng)路程(軌跡長度)與這段路程所用時(shí)間之比值)對運(yùn)動(dòng)的物體,平均速率不可能為零. 瞬時(shí)速度與時(shí)刻(位置)對應(yīng);平均速度與時(shí)間(位移)對應(yīng). 速率是標(biāo)量. 速度方向是物體的速度方向,不是位移方向. 瞬時(shí)速度是描述物體通過某位置或者某時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的快慢. 7. 加速度是表示速度改變的快慢與改變方向的物理量. 加速度公式:tva,加速度方向與合外力方向一致(或速度的變化方向) ,加速度的
12、國際制單位是米每二次方秒,符號m/s2. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng). 注意 :加速度與速度無關(guān). 只要運(yùn)動(dòng)在變化,無論速度的大小,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,無論速度大、小或零,物體的加速度大. 速度的變化就是指末速度與初速度的矢量差. 加速度與速度的方向關(guān)系:方向一致,速度隨時(shí)間增大而增大,物體做加速度運(yùn)動(dòng);方向相反,速度隨時(shí)312f1f2f311 23f1f2f3間的增大而減小,物體做減速度運(yùn)動(dòng);加速度等于零時(shí),速度隨時(shí)間增大不變化,物體做勻速運(yùn)動(dòng). 在“速度 - 時(shí)間”圖象中,各點(diǎn)斜率,表示物體在這一時(shí)刻的加速度(勻變速直線運(yùn)動(dòng)
13、的“速度- 時(shí)間”的圖象是一條直線.() 應(yīng)為傾斜直線 ). 速度為負(fù)方向時(shí)位移也為負(fù). () 豎直上拋運(yùn)動(dòng) 8. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式:vt=v0+at 注意 :勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:連續(xù)相等時(shí)間t 內(nèi)發(fā)生的位移之差相等.s=at2初速度為零,從運(yùn)動(dòng)開始的連續(xù)相等時(shí)間t 內(nèi)發(fā)生的位移(或平均速度)之比為1: 3:5,.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移為s,那么2tv)2(0tvv2sv)2(220tvv初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的速度與時(shí)間成正比,即v1:21:2(勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移與時(shí)間的平方成正比,即s1:s2=12:22(勻減
14、速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)歷連續(xù)相同位移所需時(shí)間之比1:) 12(: )23(,)1(nn(勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)末速度之比為nvvvv.:3211:2:3, (勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng):212nnssnn(ns表示第 n 秒位移,ns表示前 n 秒位移)在時(shí)間t 內(nèi)的平均速度20)(21ttvvvtsv勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式:s=v0t+1/2at2 注意 :vt2 -v02=2as9. 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生). 在同一地點(diǎn),一切物體在自
15、由落體勻動(dòng)中的加速度都相同. 這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度(方向豎直向下),用g表示 . 在地球兩極自由落體加速度最大,赤道附近自由落體加速度最小. 注意 :不考慮空氣阻力作用,不同輕重的物體下落的快慢是相同的. 10. 豎直上拋運(yùn)動(dòng):將物體以一定初速度沿豎直方向向上拋出,物體只在重力作用下運(yùn)動(dòng)(不考慮空氣阻力作用). 注意 :運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)v= 0 ,a = -g (取豎直向下方向?yàn)檎较颍┠苌仙淖畲蟾叨萮max=v02 /2g,所需時(shí)間t =v0/g. 質(zhì)點(diǎn)在通過同一高度位置時(shí),上升速度與下落速度大小相等;物體在通過一段高度過程中,上升時(shí)間與下落時(shí)間相等(t =2v0/g).
16、 .3 第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律1. 牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止. 注意 :牛頓第一定律又叫慣性定律. 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因. 力不是產(chǎn)生物體速度的原因,也不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度或者方向的原因. tvk速度的改變包括速度大小的改變和速度方向的改變,只要其中一種發(fā)生變化,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就發(fā)生了變化. (例:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度方向在變,有加速度就一定受到力的作用)2. 一切物體都保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),我們把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性. 注意 :一切物體都具有慣性,慣性是物體的固有性質(zhì),不
17、論物體處于什么狀態(tài),都具有慣性. 慣性不是力,而是一種性質(zhì). 因此“慣性力”或“慣性作用”的提法是不妥的. 慣性是造成許多交通事故的原因. 物體越重,物體的慣性越大. () 同一物體在地球的不同位置,其重力是不同的,而質(zhì)量是不變的,且物體慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與受力、速度大小等因素?zé)o關(guān) 物體的慣性大小是描述物體原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng)弱,物體的慣性大,保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變. 反之,亦然 . 3. 牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比. 注意 :運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性. 牛頓這個(gè)單位就是根據(jù)牛頓第二定律定義的;使質(zhì)量是1kg 的物體產(chǎn)生1m/s2
18、加速度的力,叫做1 n.(kgm/s2=n;kgm/s2m=j ; 1 n=105達(dá)因, 1達(dá)因=1gcm/s2)力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,即只有受到力的作用,物體才具有加速度. 力恒定不變,加速度也恒定不變;力隨著時(shí)間改變,加速度也隨著時(shí)間改變. 4. 牛頓第二定律公式:f合= ma 注意 :a與f同向;且a與f有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系,即同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失. 當(dāng)f=0 時(shí),a=0 ,物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài). 若一物體從靜止開始沿傾角為 的斜角滑下,那加速度a=g( sin -cos). (斜面光滑,a=gsin )一個(gè)水平恒力使質(zhì)量m1的物體在光滑水平面上產(chǎn)生a1的加速度,也能使
19、質(zhì)量為m2的物體在光滑水平面上產(chǎn)生a2的加速度,則此力能使m1+ m2的物體放在光滑的水平面上產(chǎn)生加速度a等于a1a2/ a1+a2或m1a1/ (m1+m2) 、m2a2/ (m1+m2). 慣性參考系:以加速度為零的物體為參考物. 非慣性參考系:以具有加速度的物體為參考物. 5. 物體間相互作用的這一對力,叫做作用力與反作用力. 注意 :作用力與反作用力相同之處:同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化,同大小,同性質(zhì);不同之處:方向相反,作用的物體不同. 二力平衡兩個(gè)力的性質(zhì)可相同,可不同;而作用力與反作用力兩個(gè)力的性質(zhì)一定相同. 作用力與反作用力的直觀區(qū)別:看它們是否因相互作用而產(chǎn)生. (例:重力
20、和支持力,由于重力不是由支持力產(chǎn)生,因此這不是一對作用力與反作用力)6. 牛頓第三定律:兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上. 注意 :作用力和反作用力一定同性質(zhì). 7. 物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象. 即物體有向上的加速度稱物體處于超重. 物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象. 即物體有向下的加速度稱物體處于失重. 物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕倪@種狀態(tài),叫做完全失重狀態(tài). 即物體豎直向下的加速度a = g時(shí)稱物體完全失重,處于完全失重的物體對支持面的壓力(或?qū)覓?/p>
21、物的拉力)為零 . (例:處于完全失重的液體不產(chǎn)生壓強(qiáng),也不產(chǎn)生浮力. 對p=gh和f浮=液v排g只有在液體無加速度時(shí)才成立. 若當(dāng)液體有向上的加速度時(shí),g的取值是9.8+a當(dāng)液體有向下的加速度時(shí),g的取值是9.8-a當(dāng)液體處于完全失重,g等于 9.8-9.8=0) 注意 :物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)地球作用于物體的重力始終存在,大小也沒有發(fā)生變化. 勻減速下降、勻加速上升fn-g=ma fn=m (g+a);勻加速下降、勻減速上升g-fn=ma fn=m(g-a)一只有孔且裝滿水的水桶自由下落,下落過程中水由于完全失重而不會(huì)從桶中流出. .4 第五章曲線運(yùn)動(dòng)1. 曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變
22、的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向 . 物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件:物體所受合外力為零或所受合外力方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上. 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件合外力方向與速度方向不在同一直線上. 曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);質(zhì)點(diǎn)的路程總大于位移大小;質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到合外力和相應(yīng)的速度一定不為零,并總指向曲線內(nèi)側(cè). 注意 :做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力是變化的. () 此力不一定變化 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止. 已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加(互成一定角度,不共線)則合運(yùn)動(dòng)是:1合合與va共線是勻加直線運(yùn)動(dòng);2合合與va不共線是勻變曲
23、線運(yùn)動(dòng). 一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速,另一個(gè)是勻加(初速度為零),則合運(yùn)動(dòng):1合合與va共線atvvatvv00合合反向,同向,2合合與va不共線:勻變速曲線運(yùn)動(dòng). 2. 將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng),叫做平拋運(yùn)動(dòng) . 注意 :平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì):是加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng). 軌跡是拋物線 . 結(jié)論一:yxtantan2結(jié)論二: b點(diǎn)坐標(biāo))0,21(x. 3. 質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等時(shí)間里通過的圓弧的長度相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 注意 :勻速圓周運(yùn)動(dòng)(性質(zhì):非勻變速曲線運(yùn)動(dòng))是瞬時(shí)加速度、速度矢量方向不斷改變的變速運(yùn)動(dòng).(“勻速”指
24、速率不變)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用線速度來描述. (v為線速度大小,s為弧長)線速度的方向在圓周該點(diǎn)的切線方向(不斷變化). 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用角速度來描述. (國際制單位:弧度每秒,符號是rad/s )t(為角速度符號,為半徑轉(zhuǎn)過角度)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用周期來描述.(勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種周期性的運(yùn)動(dòng))符號:t(ntt, t 為時(shí)間, n 為圈數(shù)) . 周期長說明物體運(yùn)動(dòng)的慢,周期短說明物體運(yùn)動(dòng)的快.周期的倒數(shù)是頻率,符號f. 頻率高說明物體運(yùn)動(dòng)的快,頻率低說明物體運(yùn)動(dòng)的慢. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用轉(zhuǎn)速來描述. 轉(zhuǎn)速是指每秒轉(zhuǎn)過的圈數(shù),用符號n表示 . 單位轉(zhuǎn)每秒, 符號r
25、/s (n換成這個(gè)單位才等于f) . tf1nft222rrftrv22固定在同一根轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)物體,其角速度大小、周期、轉(zhuǎn)速相等(共軸轉(zhuǎn)動(dòng)) ;用皮帶傳動(dòng)、鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)、齒輪咬合都滿足邊緣線速度大小相等. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度、周期、轉(zhuǎn)速不變的運(yùn)動(dòng),物體滿足做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:有向心力、初速度不為零 .向心力只改變線速度方向,不改變大小(向心加速度的作用:描述線速度方向變化快慢). v =stxyxyoa(x,0)bcxy4. 向心力定義:使物體速度發(fā)生變化的合外力. 注意 :向心力的方向總是指向圓心(與線速度方向垂直),方向時(shí)刻在變化,是一個(gè)變力. 向心力是根據(jù)力的作用的效果命名的.它可以是
26、重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力,也可以是某個(gè)力的分力 . 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小f向心= 5. 向心加速度方向總是指向圓心.rnrtrfrvrmfa22222)2()2()2( 注意 :向心力產(chǎn)生向心加速度只是描述線速度方向變化的快慢. 向心加速度的方向總是指向圓心,但時(shí)刻在變化,是一個(gè)變加速度. 作曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度與速度方向不在一條直線上. (速度方向是軌跡的切線方向,加速度方向是合外力方向)6. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析:火車轉(zhuǎn)彎情況:外軌略高于內(nèi)軌,使得所受重力和支持力的合力提供向心力,以減少火車輪緣對外軌的壓力. 當(dāng)火車行使速率v等于v規(guī)定時(shí),f合=f向心,內(nèi)、外軌道對輪緣都沒有
27、側(cè)壓力. 當(dāng)火車行使速率v大于v規(guī)定時(shí),f合f向心,外軌道對輪緣都有側(cè)壓力. 當(dāng)火車行使速率v小于v規(guī)定時(shí),f合f向心,內(nèi)軌道對輪緣都有側(cè)壓力. 沒有支承物的物體(如水流星)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況:當(dāng)2rvmmg,即rgv,水恰能過最高點(diǎn)不灑出,這就是水能過最高點(diǎn)的臨界條件;當(dāng)2rvmmg,即rgv,水不能過最高點(diǎn)而灑出;當(dāng)2rvmmg,即rgv,水能過最高點(diǎn)不灑出,這時(shí)水的重力和杯對水的壓力提供向心力. 有支承物的物體(如汽車過拱橋)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況:當(dāng)v=0 時(shí),02rvm,支承物對物體的支持力等于mg,這就是物體能過最高點(diǎn)的臨界條件;當(dāng)rgv時(shí),2rvmmg
28、,支承物對物體產(chǎn)生支持力,且支持力隨v的減小而增大,范圍(0mg)當(dāng)rgv時(shí),2rvmmg,支承物對物體既沒有拉力,也沒有支持力. 當(dāng)rgv時(shí),2rvmmg,支承物對物體產(chǎn)生拉力,且拉力隨v的增大而增大.(如果支承物對物體無拉力,物體將脫離支承物)7. 作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體. 在合外力突然消失或者不足以勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下,就做離心運(yùn)動(dòng). 反之,為向心運(yùn)動(dòng). .5 第六章萬有引力定律1. 萬有引力定律:自然界中任何兩個(gè)物體都要互相吸引,引力大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比. 注意 :萬有引力定律公式:221rmmgf(g為引力常數(shù),其值為6.6710-1
29、1nm2/kg2)英國物理學(xué)家卡文迪許用扭秤裝置,比較準(zhǔn)確的測出了引力常量. 天體間的作用力主要是萬有引力. 質(zhì)量分布均勻的球殼對殼一質(zhì)點(diǎn)的萬有引力合力為零. 天體球體積:v=334r;天體密度:3233rgtr(由rmrgmm22t2234rm,r指球體半徑,r 指rnmrfmrtmrvmrm22222)2()2()2(軌道半徑,當(dāng)r =r時(shí),23gt)從牛頓做的“月地”實(shí)驗(yàn)得出:地面上的重力與地球的吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力. 2. 重力和萬有引力:物體重力是地球引力的一個(gè)分力. 如圖, 萬有引力f的另一個(gè)分力f1是使物體隨地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力. 越靠近赤道(緯度越
30、低),物體繞地軸運(yùn)動(dòng)的向心力f1就越大,重力就越小;反之,緯度越高(靠近地球兩極),物體繞地軸隨地球一起運(yùn)動(dòng)的向心力f1就越小,重力就越大. 在兩極,重力等于萬有引力;在赤道,萬有引力等于重力加上向心力. 物體的重力隨地面高度h的變化情況:物體的重力近似地球?qū)ξ矬w的吸引力,即近似等于2)(hrmmg,可見物體的重力隨h的增大而減小,由g=mg得g隨h的增大而減小. 在地球表面(忽略地球自轉(zhuǎn)影響):22grgmrmmgmg(g為地球表面重力加速度,r為地球半徑)當(dāng)物體位于地面以下時(shí),所受重力也比地面要小,物體越接近地心,重力越小,物體在地心時(shí),其重力為零. 3. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球作勻
31、速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度叫做宇宙第一速度. (7.9km/s )當(dāng)物體速度大于或等于11.2km/s 時(shí),衛(wèi)星或脫離地球引力,不繞地球運(yùn)行,稱這個(gè)速度為宇宙第二速度.宇宙第三速度:大于或等于16.7km/s. 衛(wèi)星速度、角速度、周期與半徑關(guān)系:rgmvrvmrmmg,22;322,rgmrmrmmg;gmrtrtmrmmg32224,)2(; 開 普 勒 第 三 定 律 :32/ rt=k=24中心天體gmk由中心天體的質(zhì)量決定. 地球的同步衛(wèi)星軌道只有一條,它到地球的高度是一定的(運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同);人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)速度rgrv/20(r0為地球半徑,r為衛(wèi)星到地球中心的距
32、離,min85,km/s9. 7minmaxtv即軌地rr時(shí)) ;人造衛(wèi)星周期gmrt32(m為中心天體,r為軌道半徑) ,可見人造衛(wèi)星的周期和自身質(zhì)量無關(guān),只和中心天體的質(zhì)量和圓周軌道半徑有關(guān). 人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力等于重力,重力加速度等于向心加速度,在衛(wèi)星里的物體處于完全失重. 因此,凡制造原理與重力有關(guān)都不能正常使用,比如水銀氣壓計(jì)、天平、密度計(jì)、電子稱、擺鐘等.“雙星”問題:角速度相等. 2221rgmr、22121rgmr;212211rmgmrm, ;212222rmgmrm, ;rrr21, ;由解得. .6 第七章機(jī)械能1. 功的兩個(gè)必要因素: (功的單位焦耳,簡稱焦,
33、符號j)作用在物體上的力;物體在力的方向上發(fā)生的位移 . 功(符號w)是一個(gè)標(biāo)量,w=fscos(是力和位移的夾角,f應(yīng)是恒力)如果力是直接作用在物體上,則s為物體的位移 . 如果力是間接作用在物體上,則s為作用點(diǎn)的位移. 注意 :1j 等于 1n的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功. 當(dāng) =/2 時(shí), cos =0,w=0 ;當(dāng) /2 時(shí), cos 0,w 0(正功;力做正功該力是動(dòng)力);當(dāng) /2 時(shí), cos0,w 0(負(fù)功;力做負(fù)功該力是阻力,例:重力對球作了-6j 的功,可以說成球克服重f1oofmgor1r2rm1m2力做了 6j 的功,力對該物體做負(fù)功,通常說成物體克服力
34、做了正功). 物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),拉力f可能做正功,也可能做負(fù)功. 向心力一定不做功(微元法). 例如:擺鐘重力做功,拉力不做功作用力與反作用力做功情況:可能一個(gè)正功,一個(gè)負(fù)功;可能一個(gè)負(fù)功,一個(gè)負(fù)功;可能一個(gè)正功,一個(gè)正功;可能一個(gè)不做功,一個(gè)不做功;可能一個(gè)不做功,一個(gè)負(fù)功(正功). 2. 功與完成這些功的所用時(shí)間的比值叫做功率. coswpfvt(指f與v的夾角)當(dāng)f是恒力時(shí),v表示v時(shí),p表示平均功率,coswpfvt. 當(dāng)v表示v瞬時(shí),f可以是恒力,可以是變力,p表示瞬時(shí)功率(無瞬時(shí)功),cospfv瞬. 注意 :在國際制單位制中,功的單位是焦,時(shí)間單位為秒,功率的單位是焦/ 秒,
35、即瓦特,簡稱瓦,符號是 w ,1w=1j/s 的含義:物體每秒做的功是1j.1kw=103 w 1mw=106 w 功率越大 / 小,做功越快 / 慢. (功率是描述做功快慢的物理量)若力大,速度大,則功率一定大. () p=fvcos 3. 一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀冋f這個(gè)物體具有能量. 注意 :功是能量轉(zhuǎn)化的量度. 4. 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能(單位j).mpmvek22122(p為動(dòng)量)2201122tkkweefsmvmv末初(動(dòng)能定理,數(shù)學(xué)表達(dá)式,f指合外力,既可變力,也可恒力,0,ts vv為同一參考物) 注意 :p=ft(沖量) p=mv (動(dòng)量)ft=pp=p合(動(dòng)量
36、定理,矢量表達(dá)式)物體的動(dòng)能具有相對性,它與參考系密切相關(guān). (例:某一物體在行使的汽車?yán)铮膭?dòng)能是零,但對路旁的行人,它具有動(dòng)能)物體的動(dòng)能是標(biāo)量,它總是大于等于零,不可能出現(xiàn)負(fù)值,但動(dòng)能的變化量可能出現(xiàn)負(fù)值. 能量是一個(gè)狀態(tài)量,各種形式的能都可相互轉(zhuǎn)化. 5. 勢能也叫位能,是由相互作用的物體的相對位置決定的. 重力勢能:mghephmgeewppg末初 注意 :重力勢能是標(biāo)量,但有“正、負(fù)”之分. “正”表示物體的能量狀態(tài)比參考面高;“負(fù)” 表示物體的能量狀態(tài)比參考面(任意選取)低. (即重力勢能可大于零,小于零,等于零,10j-10j )重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有關(guān)
37、,跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān) . 重力做功與重力勢能的關(guān)系:重力做正功,重力勢能減小;克服重力做功(重力做負(fù)功),重力勢能增大.(物體下降時(shí),wg=mgh;物體上升時(shí),wg=mgh;物體高度不變時(shí),wg=0)高度差與參考平面的選取無關(guān),只與高度有關(guān). 彈性勢能:恢復(fù)形變的過程中對外做的功. 形變越大,彈性勢能越大. 形變消失,彈性勢能為零. 212pekx彈(x為形變量)6. 機(jī)械能定義:物體具有動(dòng)能和勢能(重力勢能和彈性勢能)的統(tǒng)稱. 機(jī)械能守恒條件:只有重力(彈力)做功. (特例:在自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋物體運(yùn)動(dòng))除重力(彈力)之外,其他力做功的代數(shù)和做功為零. 重力、彈力做功不改變機(jī)械能的總量. 機(jī)
38、械能是否變化:除重力(彈力)之外,其他力的做功情況. w總0, e總機(jī);w總 0,e總機(jī);w總=0,e總機(jī)不變 . 注意 :末末初初pkpkeeee“只有重力做功”不一定等于重力一定要做功,也不等于只受重力作用. “只有重力做功”與物體受力個(gè)數(shù)無直接關(guān)系,也與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無直接關(guān)系. .7 第八章動(dòng)量1. 力f和力的作用時(shí)間t的乘積 ft 叫做力的沖量 . i= ft(單位: ns)物體的質(zhì)量m和速度v的乘積mv叫做動(dòng)量 . p=mv(單位: kg m/s 讀作:千克米每秒)注意:動(dòng)量的單位和沖量單位相同:1n = 1kg m/s2,而 1n s =1kg m/s. 動(dòng)量和沖量是矢量,動(dòng)量的
39、方向與速度一致,沖量的方向與力的方向一致,也與速度的變化方向一致,也與動(dòng)量的變化方向一致(與動(dòng)量的方向不一定一致). 一個(gè)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則一個(gè)周期內(nèi)物體動(dòng)量的變化量為零. (物體運(yùn)動(dòng)一周,末狀態(tài)與初狀態(tài)相同)2. 動(dòng)量定理:ft=初末pp= mvmv矢量式動(dòng)量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式pft是一個(gè)矢量等式,即p的方向與ft的方向一致,p的大小與ft的大小相等 .由此可以理解到過程中如果是變力(大小、方向變化),沖量的方向一定是p的方向,但不一定是力的方向(用等效平均作用力則是力的方向). 由pft可知,tpf表示物體的動(dòng)量變化率,若物體所受合外力越大(小), 物體的動(dòng)量變化越快(慢). (物體動(dòng)量
40、隨時(shí)間的變化率等于物體所受的合外力)作用力與反作用力的沖量總是大小相等、方向相反;同理,兩個(gè)相互作用的物體各自動(dòng)量的變化總是大小相等、方向相反. 3. 動(dòng)量守恒定律:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變. (包括正碰、斜碰、即適合任何形式的相互作用)p1 + p2 =p1 +p2,p1、p2同向;p1、p2同向 .注意:p1 + p2 =p1 +p2可以說系統(tǒng)總動(dòng)量不變;系統(tǒng)動(dòng)量的變化量為零. 動(dòng)量守恒定律適用情況:系統(tǒng)在某一個(gè)方向上合力為零,在這一個(gè)方向上滿足動(dòng)量守恒. 一個(gè)系統(tǒng)不受外力. 所受外力之和為零. 碰撞、爆炸、反沖. 注意:動(dòng)量守恒定律的研究對象是一個(gè)相
41、互作用的系統(tǒng),它不僅能適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng);不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子所組成的系統(tǒng). 4. 碰撞: (前提追者速度必大于被追者速度,如右圖1v2v)過程分析:0t內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力各物體位移幾乎不計(jì)碰撞分類(ke系統(tǒng)前ke系統(tǒng)后) :一類:彈性碰撞(形變完全恢復(fù))因形變產(chǎn)生的彈性勢能來自于動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,故不產(chǎn)生形變,動(dòng)能就不會(huì)損失. v1v2ffaba bv1v2ab碰撞示意圖v共a、b 有共同速度時(shí) a、b形變量為最大2222112222112211221121212121vmvmvmvmvmvmvmvm二類:非彈性碰撞(形變不完全恢復(fù))因形
42、變產(chǎn)生的彈性勢能來自于動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,故產(chǎn)生形變,動(dòng)能就會(huì)損失,當(dāng)相互作用的物體因碰撞粘在一起運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能損失最多(形變一點(diǎn)也不恢復(fù)). 部分形變22112211vmvmvmvm完全非彈性碰撞(相互作用的物體因碰撞粘在一起運(yùn)動(dòng),有共同速度).共vmmvmvm)(212211.8 第九章機(jī)械振動(dòng)1. 機(jī)械振動(dòng)定義:物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械振動(dòng),簡稱振動(dòng). 2. 簡諧運(yùn)動(dòng):物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總指向平衡位置的復(fù)力的作用下振動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單,最基本的機(jī)械振動(dòng)叫做簡諧運(yùn)動(dòng). (一)彈簧振子模型(理想化的物理模型):kxf(f為回復(fù)力,它是由彈力提供的合力)平衡位置是
43、回復(fù)力為零的位置回復(fù)力可以為某幾個(gè)力的合力,也可以是某一力的分力彈簧振子具有周期性,對稱性,周期的倒數(shù)是頻率,其單位為hz. 振動(dòng)周期公式kmt2(k為常量)由此知t、f由振子結(jié)構(gòu)決定與振幅大小無關(guān),固有周期:振子自由振動(dòng)的周期(頻率為固有頻率). 振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離叫做振動(dòng)的振幅. ,振幅是一個(gè)標(biāo)量,它是表示振動(dòng)繩子的物理量. 全振動(dòng):判定全振動(dòng)的條件有:一是兩時(shí)刻振子過同一位置;二是兩時(shí)刻振子速度完全相同(速度的大小及方向)注:簡諧運(yùn)動(dòng)是以平衡位置為中心的往復(fù)運(yùn)動(dòng),它的位移是指對平衡位置的位移一個(gè)彈簧振子,當(dāng)增大振幅時(shí),則最大加速度增大,最大速度增大(因?yàn)樯扉L量變大). (二)
44、單擺模型(理想化物理模型):f = xlmg(擺角必須是50,才有l(wèi)xsin,x為振幅,l為擺長)擺卡:擺長等于擺線長加上小球半徑. 回復(fù)力:由重力一個(gè)分力提供(沿切線方向的分力)周期:glt2(可由kmt2,lmk推導(dǎo))注:單擺是變速圓周運(yùn)動(dòng)(往復(fù)運(yùn)動(dòng)只有周期和對稱性)根據(jù)單擺機(jī)械能守恒:mghmv221例如: 如圖,gvh22若v越大, 則h就越大, 所以振幅就越大,相反的, 振幅越大, 系統(tǒng)的機(jī)械能就越大. 對glt2的g的取值分析:只要是恒力g 的取值總是單擺不振時(shí),擺成的拉力f 與擺球質(zhì)量的比值,即 g = f / m 例如:若是點(diǎn)有豎直向上的加速度a時(shí),則在平衡位置fmg = ma
45、,所以 f = m(g + a) ,此時(shí) g的取值為g + a若擺線長為l,上端固定在傾角30的光滑斜面上,讓小球在斜面擺動(dòng)當(dāng)擺角很小時(shí),其小球的振動(dòng)周av0h期為 . (由拉力t = sin30 mg 所以g的取值為sin30 g,即glt30sin2)3. 簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象:簡諧運(yùn)動(dòng)的“位移時(shí)間”圖象通常稱為振動(dòng)圖象,所有簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象都是正弦或余弦曲線(不是軌跡). 隨時(shí)間推移,圖象可以向右延伸(波動(dòng)圖象則不行). 質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過路程若這一個(gè)周期,則4 個(gè)振幅;若是半個(gè)周期則2 個(gè)振幅;若是41個(gè)周期不一定是一個(gè)振幅 . 秒擺:周期是2s 的單擺通常叫做秒擺. 一個(gè)物體做簡諧運(yùn)動(dòng)
46、,經(jīng)過平衡位置合外力一定等于零()(單擺過平衡位置,有向心加速度,合外力不為零,只是回復(fù)力為零). 4. 阻力振動(dòng):振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力越大,振幅減小越快,振動(dòng)停下來也越快,阻力過大時(shí),系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng),阻力越小,振幅減小得越慢(系統(tǒng)機(jī)械能也如此). 注:作阻力振動(dòng)物體,先后兩次經(jīng)過同一位置,則具有相同的勢能. 5. 受迫振動(dòng):物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng). 振子做受迫振動(dòng)的周期總等于驅(qū)動(dòng)力的周期(頻率亦如此). 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力周期(頻率)接近于(或等于)振子的固有周期時(shí),(頻率)振子的振幅就越大(驅(qū)動(dòng)力周期等于固有周期,就發(fā)生共振現(xiàn)象此時(shí)受迫振動(dòng)的振幅最大)注:物體做受迫振動(dòng)時(shí),振動(dòng)穩(wěn)定
47、后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,跟物體的固有頻率無關(guān)(固驅(qū)ff發(fā)生共振現(xiàn)象) . 振動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng),與外界時(shí)刻進(jìn)行能量交換,系統(tǒng)機(jī)械能也時(shí)刻變化,振動(dòng)過程中不一定動(dòng)能最大時(shí)勢能最小,應(yīng)根據(jù)具體情況分析. .9 第十章機(jī)械波1. 機(jī)械波:波源傳播的只是振動(dòng)的這種運(yùn)動(dòng)形式,它是轉(zhuǎn)播能量的一種方式,信息還能轉(zhuǎn)播. 以“輕繩模型”為例 . 由若干質(zhì)點(diǎn)組成. 相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用. 所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng),且所有質(zhì)點(diǎn)都在自身的平衡位置附近振動(dòng). 波的形成過程:前質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),波是由振源由近向外傳播. 波的形成條件:必須有振源,還要有介質(zhì). 注:真空中不能傳聲,是因?yàn)檎婵罩袩o介質(zhì)(聲波是一種縱
48、波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波;而質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波). 2. 波的圖象 . 隨時(shí)間推移,波形圖是不斷變化的(與振動(dòng)圖象不同). 簡諧波:振動(dòng)做簡諧運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械波,簡諧波是一種最基本最簡單的波,其他的波可以看作是由若干簡諧波合成的. 波速:ftv(適用于一切波)注:在同種均勻介質(zhì)中,波是勻速傳播的,波速是由介質(zhì)本身決定. (若在同一媒質(zhì)中,縱波與橫波的速度一樣快()方向不一致,而橫波是比縱波慢)與振動(dòng)頻率無關(guān),波長則由震源和介質(zhì)共同決定. 頻率震源決定 . 周期:參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)作的是受迫振動(dòng),所以波的周期就是振源的周期. 注:波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一
49、種介質(zhì)的周期(頻率)則不變(振源不變)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng):若與波源相距為s 且ns. 則為同相振動(dòng),212ns則反相振動(dòng)(振動(dòng)同與波源相反)3. 波的衍射、干射:波的衍射:只有縫,孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時(shí),才能觀察到明顯衍射現(xiàn)象(波能繞過障礙物繼續(xù)傳播)一切波都能發(fā)生衍射. 衍射是波特有的現(xiàn)象. (波遇障礙物必發(fā)生衍射現(xiàn)象)波的干射:兩列相同的波(頻率相同)疊加,使某些地方振動(dòng)加強(qiáng),某些地方振動(dòng)減弱,一切波都能發(fā)生干射,干射是波特有的現(xiàn)象. 注:21,ss為兩波源,它們頻率相同,當(dāng)),3 ,2 , 1(12nnpspss則p點(diǎn)的振動(dòng)為同向振動(dòng). 此時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),振幅為2 個(gè)振
50、源振幅之和,同理) 12(2ns則p點(diǎn)的振動(dòng)為反向振動(dòng). 此時(shí)振動(dòng)減弱,振幅為2 個(gè)振源振幅之差. 波的獨(dú)立傳播原理:幾列波相遇時(shí),能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)傳播,在它們重疊的區(qū)域里表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)的合成(包括加速度,速度,位移等). 熱學(xué).1 第十一章分子熱運(yùn)動(dòng)能量守恒第十二章固體、液體和氣體1. 分子的熱運(yùn)動(dòng) : . 分子的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的2 個(gè)實(shí)驗(yàn) : 動(dòng))(布郎運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)規(guī)則運(yùn)動(dòng)衡反映了液體分子做無液體分子撞擊力的不平產(chǎn)生的原因是受到周圍子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)布郎運(yùn)動(dòng):間接證明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象:直接證明分?jǐn)U散現(xiàn)象現(xiàn)象就越明顯影響、溫度越高、擴(kuò)散條件:擴(kuò)散現(xiàn)象受溫度和氣體等對像:固體和液體
51、氣體布朗運(yùn)動(dòng).作熱運(yùn)動(dòng)的這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就叫越高越激烈,所以分子關(guān),溫度越明顯;二是與溫度有有關(guān),微粒越小,現(xiàn)象條件:一是與微粒大小體微粒對象:浮在液體中的固注意:做布朗運(yùn)動(dòng)的固體微粒的質(zhì)量越大,它受到的沖力就小. 難以改變原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),布朗運(yùn)動(dòng)就不明顯了 . 2. (一)分子吸引力和排斥力:斥引和ff與 r 的關(guān)系:a. 斥引和ff都隨r的增大都減小,只是斥f減小得快分子力表現(xiàn)出了引力. b. 斥引和ff隨r的減小都增大,只是引f增大的慢 , 分子力表現(xiàn)出斥力. 當(dāng)mrr10010時(shí),斥引ff,合f=0, 即分子力為零 . 分子力f 指引力與斥力的合力,記為合f函數(shù)圖象 : (二)物體的內(nèi)能
52、,熱量:溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能標(biāo)志. 分子間存在相互作用力,分子間只有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能. 注意: (1)理想氣體間的分子間作用力不計(jì)則分子間無勢能. 故理想氣體的內(nèi)能又與溫度有關(guān). (2)勢能的s2s1pr0排斥力吸引力rr0分子勢能r變化主要是體積決定(理想氣體除外)(3)由于氣體分子之間的間隙大,所以氣體分子的大小和質(zhì)量不等于摩爾質(zhì)量或者摩爾體積除以an. 分子勢能與分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能總和,叫做熱力學(xué)能,也叫內(nèi)能. 函數(shù)圖象:能夠改變物體內(nèi)能的物理過程:做功和熱傳遞. 做功是轉(zhuǎn)化內(nèi)能;熱傳遞是轉(zhuǎn)移內(nèi)能. 內(nèi)能的改變是用熱量來量度,因此不能說某物體通過做功或
53、者熱傳遞使之含有多少能量. 故qwu(熱力學(xué)第一定律代入符號計(jì)算. 例做吸收熱量則+q. 熱傳導(dǎo)的方向性高溫物體自發(fā)地向低溫物體傳遞熱量. 熱力學(xué)第三定律,熱力學(xué)零度不可達(dá)到. 熱力學(xué)第二定律的解釋:在自發(fā)條件下,熱傳遞方向不可逆轉(zhuǎn),要使熱傳遞方向逆轉(zhuǎn)過來,只有靠做功來實(shí)現(xiàn), 自然界中任何形勢的能都會(huì)很容易的變成熱而反過來熱都不能在不產(chǎn)生其它影響的條件下完全變成其它形勢的能,從而說明了這種轉(zhuǎn)變在自然條件下也是不可逆的. 電磁學(xué).1 第十三章電場1. (1)電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移給另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分. (2)應(yīng)用起電的三種方式:摩擦起
54、電(前提是兩種不同的物質(zhì)發(fā)生摩擦)、感應(yīng)起電(把電荷移近不帶電的導(dǎo)體(不接觸導(dǎo)體) ,使導(dǎo)體帶電) 、接觸帶電 . 注意:電荷量e 稱為元電荷電荷量c1060. 119e;電子的電荷量e 和電子的質(zhì)量m的比叫做電子的比荷c/kg1076. 111eme. 兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí)電荷量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分;原帶同種電荷的總電荷量平分 . 2. 庫侖定律 . 適用對象:點(diǎn)電荷. 注意:帶電球殼可等效點(diǎn)電荷. 當(dāng)帶電球殼均勻帶電時(shí),我們可等效在球心處有一個(gè)點(diǎn)電荷;球殼不均勻帶電荷時(shí),則等效點(diǎn)電荷就靠近電荷多的一側(cè). 庫侖力也是電場力,它只是電場力的一種. 公式:221rqq
55、kf(k為靜電力常量等于229/cmn109.9). 3. (1)電場:只要有電荷存在,電荷周圍就存在電場(電場是描述自身的物理量) ,電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場力. (2). 電場強(qiáng)度(描述自身的物理量) : e = f / q 這個(gè)公式適用于一切電場,電場強(qiáng)度e是矢量,物理學(xué)中規(guī)定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的電場力的方向相同,即正電荷受的電場力方向,即e的方向?yàn)樨?fù)電荷受的電場力的方向的反向. 此外 f = eq 與221rqqkf不同就在于前者適用任何電場,后者只適用于點(diǎn)電荷 . 注意:對檢驗(yàn)電荷(可正可負(fù))的要求:一是電荷量應(yīng)當(dāng)充分小;二是體積也
56、要小. e = f / q中 f 是檢驗(yàn)電荷所受電場力,q 為檢驗(yàn)電荷的電量凡是“描述自身的物理量”統(tǒng)統(tǒng)不能說正此,反比(下同). . 點(diǎn)電荷的電場場強(qiáng)2rkqe對象就必須是以點(diǎn)電荷q為場源電荷的電量,因此它只適用于點(diǎn)電荷形成的電場. 注意:若兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為r ,將兩個(gè)點(diǎn)電荷移近至r 趨近于零,由2rkqe知,這時(shí)的e 為無窮大 .() (這時(shí)的兩個(gè)點(diǎn)電荷不能看作質(zhì)點(diǎn)了,不符和2rkqe的適用條件)4. 電場線:電場線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致(與電場線的走向方向相同的那一個(gè)方向). 電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小,電場線越密(疏)場強(qiáng)越大(小). 電場線的分布情況可用實(shí)驗(yàn)來摸擬
57、,而電場線都是假想的線. 在任何一點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同,則此電場為勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)電強(qiáng)是最簡單的電場. 勻強(qiáng)電場的電場線是距離相等的平行直線. 點(diǎn)電荷的電場線分布是直線型電場線不可能相交,也不可能閉合. (不同于磁感線)電場線不是帶電粒子的在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡,但可能重合. (例如:勻強(qiáng)電場中粒子沿電場線運(yùn)動(dòng)). 電場線從正電荷出來終止于負(fù)電荷(包括從正電荷出發(fā)終止于無窮遠(yuǎn)處或來自無窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷). 等勢體永遠(yuǎn)不會(huì)有電場線(如果有電場線,必定有電勢降低,這與等勢體矛盾). 5. 靜電屏敞:導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在外電場的作用下重新分布的現(xiàn)象,叫做靜電感應(yīng). 當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再做定向移動(dòng)時(shí),此時(shí)
58、導(dǎo)體處于靜電平衡. 注意:處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,但導(dǎo)體表面的場強(qiáng)不為零,場強(qiáng)方向垂直于外表面(等勢面) . 6. 電勢差、電勢、電勢能、等勢面. (一)電勢差(電勢差是標(biāo)量). uqw(電場力做功與路徑無關(guān),只和初未位置的電勢差有關(guān),q 的“十,一”一同代入計(jì)算)電勢差跟帶電量q 無關(guān),只跟電場中的兩點(diǎn)之間的位置有關(guān). 這表示電勢差是反映電場自身的物理量. 電勢差單位:v,1v=1j / c,電勢差的絕對值表示的就是電壓. edu(只適用于勻強(qiáng)電場,d 為等勢面間的距離) ,e的方向是電勢降低最快的方向. (二)電勢(特殊的電勢差,同樣是標(biāo)量“+,”之分表示的是大小,baabu初
59、電勢減去未電勢). 零電勢的選取:大地或大地相連的物體或無窮遠(yuǎn)處. 注:大地不能看作電源,大地可當(dāng)作導(dǎo)體處理. 例如:ravrav得 a、v表讀數(shù)相同 . 電勢與零電勢選取有關(guān),電勢差與零電勢選取無關(guān). 電勢的高低仍然由電場自身來決定反映電場自身的物理量. 沿著電場線的方向,電勢越來越低. 電勢為零是人為選取的. 例如電場強(qiáng)度為零的區(qū)域電勢一定為零()(電場強(qiáng)度為零是客觀的,它一般是在等勢體內(nèi))注意:電荷只在電場力作用下就一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng). () (若初速度不為零,就由低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng))帶電粒子是在電場力作用下,可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 初速度為零的正、負(fù)電荷一定朝著電勢能低的地方運(yùn)動(dòng).
60、 (因?yàn)槌跛俣葹榱悖噪姾傻倪\(yùn)動(dòng)是電場力的方向,如圖 . 若不知初速度是否為零,則正、負(fù)電荷不一定朝著電勢能低的地方運(yùn)動(dòng),可能向電勢能高的地方運(yùn)動(dòng))在正點(diǎn)電荷形成的電場中任意一點(diǎn),電勢總是大于零的(選了無窮遠(yuǎn)為零電勢)同理在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中任意一點(diǎn),電勢總是小于零的往往就使負(fù)電荷在這個(gè)電場中的電勢能大于正電荷的電勢能. 一帶電粒子在電場中只受電場力作用時(shí),可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)或是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)或勻加e+f,sef,s或勻減速直線運(yùn)動(dòng). (三)電勢能. qqu(q 的“+,”一同代入計(jì)算,它表大小)注:q,j10a和j10b,則ab,這與重力勢能類似. 電勢能由電荷性質(zhì)與電勢差
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