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文檔簡介

1、一、質點的運動(1)-直線運動二、質點的運動(2)-曲線運動、萬有引力三、力(常見的力、力的合成與分解)四、動力學(運動和力)五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)六、功和能(功是能量轉化的量度)七、分子動理論、能量守恒定律八、氣體的性質九、電場十、恒定電流 十一、磁場 十二、電磁感應 十三、電磁波 十四、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性) 十五、原子和原子核 一、質點的運動(1)-直線運動1)勻變速直線運動 1.平均速度V平s/t(定義式) 2.有用推論Vt2Vo22as 3.中間時刻速度Vt2V平(Vt+Vo)/2 4。末速度VtVo+at 5.中間位臵速度Vs/2

2、(Vo2+ Vt2)/21/2 6.位移sV平tVo2+at2/2(Vt+Vo) t /2 7.加速度a(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a0;反向則a0 8.實驗用推論saT2 s為連續(xù)相鄰相等時間(T)內位移之差 9。主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。 注:(1)平均速度是矢量; (2)物體速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是定義式,不是決定式; (2)其它相關內容:質點.位移和路程.參考系。時間與時

3、刻,s-t圖。v-t圖/速度與速率。瞬時速度見書。2)自由落體運動 1.初速度Vo0 2.末速度Vtgt 3.下落高度hgt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt22gh 注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;(2)ag9。8m/s210m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。 3)豎直上拋運動 1。位移sVotgt2/2 2。末速度VtVo-gt (g=9。8m/s210m/s2) 3.有用推論Vt2-Vo22gs 4。上升最大高度HmVo2/2g(拋出點算起) 5.往返時間t2Vo/g (從拋出落回原位臵的時間) 注:

4、(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值; (2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性; (3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。二、質點的運動(2)-曲線運動、萬有引力1)平拋運動 1.水平方向速度:VxVo 2.豎直方向速度:Vygt 3。水平方向位移:xVot 4。豎直方向位移:ygt2/2 5.運動時間t(2y/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2) 6.合速度Vt(Vx2+Vy2)1/2Vo2+(gt)21/2 合速度方向與水平夾角:tgVy/Vxgt/V0 7.合位移:s(x2+y2)1/2, 位移方向與水平

5、夾角:tgy/xgt/2Vo 8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ayg 注:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成; (2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關; (3)與的關系為tg2tg; (4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。 2)勻速圓周運動 1。線速度Vs/t2r/T 2。角速度/t2/T2f 3.向心加速度aV2/r2r(2/T)2r 4.向心力F心mV2/rm2rmr(2/T)2mv=F合

6、5.周期與頻率:T1/f 6。角速度與線速度的關系:Vr 7.角速度與轉速的關系2n(此處頻率與轉速意義相同) 8。主要物理量及單位:弧長(s):(m);角度():弧度(rad);頻率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n);r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度():rad/s;向心加速度:m/s2。 注:(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心; (2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功3)萬有引力 1。開普勒

7、第三定律:T2/R3K(42/GM)R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量) 2.萬有引力定律:FGm1m2/r2 (G6.67×1011Nm2/kg2,方向在它們的連線上) 3。天體上的重力和重力加速度:GMm/R2mg;gGM/R2 R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)4。衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V(GM/r)1/2;(GM/r3)1/2;T2(r3/GM) 1/2 M:中心天體質量 5.第一(二、三)宇宙速度V1(g地r地)1/2(GM/r地)1/27。9km/s;V211.2km/s;V316。7km/s 6。地球同步衛(wèi)星GMm/(r地

8、+h)2m42(r地+h)/T2h36000km,h:距地球表面的高度, r地:地球的半徑 注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)向F萬; (2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等; (3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同; (4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反); (5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7。9km/s三、力(常見的力、力的合成與分解)(1)常見的力 1。重力Gmg (方向豎直向下,g9.8m/s210m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近) 2。胡克定律Fkx 方向沿恢復形變方向,k:勁

9、度系數(shù)(N/m),x:形變量(m) 3。滑動摩擦力FFN 與物體相對運動方向相反,:摩擦因數(shù),FN:正壓力(N) 4。靜摩擦力0f靜fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力) 5。萬有引力FGm1m2/r2 (G6。67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上) 6。靜電力FkQ1Q2/r2 (k9。0×109Nm2/C2,方向在它們的連線上) 7.電場力FEq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同) 8。安培力FBILsin (為B與L的夾角,當LB時:FBIL,B/L時:F0) 注:(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定; (2)摩擦

10、因數(shù)與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定; (3)fm略大于FN,一般視為fmFN; (4)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C); (5)安培力方向用左手定則判定. 2)力的合成與分解 1.同一直線上力的合成同向:FF1+F2, 反向:FF1-F2 (F1>F2) 2.互成角度力的合成: F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2時:F(F12+F22)1/2 3。合力大小范圍:F1F2|FF1+F2| 4.力的正交分解:FxFcos,F(xiàn)y

11、Fsin(為合力與x軸之間的夾角tgFy/Fx) 注:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則; (2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖; (4)F1與F2的值一定時,F(xiàn)1與F2的夾角(角)越大,合力越小; (5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算.四、動力學(運動和力)1。牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,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狀態(tài)為止 2.牛頓第二運動定律:F合ma或aF合/ma由合外力決定,與合外

12、力方向一致 3。牛頓第三運動定律:FF負號表示方向相反,F(xiàn)、F各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應用:反沖運動 4.共點力的平衡F合0,推廣 正交分解法、三力匯交原理 5.超重:FNG,失重:FN<G 加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重 6。牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子 注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài)五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)1。 簡諧振動Fkx F:回復力,k:比例系數(shù),x:位移,負號表示F的方向與x始終反向 2。單擺周期T2(l/g)1/2 l:擺長(m),g

13、:當?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角<5°l>r 3。受迫振動頻率特點:ff驅動力 4.發(fā)生共振條件:f驅動力f固,Amax5。機械波、橫波、縱波6.波速vs/tf/T波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定 7.聲波的波速(在空氣中)0:332m/s;20:344m/s;30:349m/s;(聲波是縱波) 8。波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大 9。波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同) 注:(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決于振動系統(tǒng)本身; (2)加強區(qū)是

14、波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處; (3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式; (4)干涉與衍射是波特有的; (5)振動圖象與波動圖象;六、功和能(功是能量轉化的量度)動能定理:W=WF=EK= EK2 -EK1重力做功與重力勢能改變的關系: WG=-EP= EP1 EP2機械能守恒定律:E1=E2 或EK1+EP1= EK2+EP2 或EK =EP功能關系:WF除G=E= E2 E1七、分子動理論、能量守恒定律1。阿伏加德羅常數(shù)NA6。02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級1010米2.油膜法測分子直徑dV/s V:單分子油膜的體

15、積(m3),S:油膜表面積(m)2 3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。 4。分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力 (2)rr0,f引f斥,F分子力0,E分子勢能Emin(最小值) (3)r>r0,f引f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力 (4)r>10r0,f引f斥0,F(xiàn)分子力0,E分子勢能0 5.熱力學第一定律W+QU(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),U:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出6。熱力學第二

16、定律 克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性); 開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性)涉及到第二類永動機不可造出 7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到宇宙溫度下限:273。15攝氏度(熱力學零度) 注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈; (2)溫度是分子平均動能的標志; (3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快; (4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引F斥且分子勢能最小; (5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W

17、<0;溫度升高,內能增大U>0;吸收熱量,Q0 (6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零; (7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;八、氣體的性質1。氣體的狀態(tài)參量: 溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標志,熱力學溫度與攝氏溫度關系:Tt+273 T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度() 體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3103L106mL 壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力, 標準大氣壓:1atm1。013×105Pa76cm

18、Hg(1Pa1N/m2) 2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大 3。理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1/T1p2V2/T2 PV/T恒量,T為熱力學溫度(K) 注:(1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關; (2)公式3成立條件均為一定質量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(),而T為熱力學溫度(K).九、電場1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e1.60×1019C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍 2.庫侖定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k9.0&

19、#215;109Nm2/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:EF/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EkQ/r2 r:源電荷到該位臵的距離(m),Q:源電荷的電量 5.勻強電場的場強EUAB/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:FqE 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:UABAB

20、,UABWAB/qAB /q 8.電場力做功:WABqUABEqdWAB: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),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m) 9。電勢能:AqA A: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ABB -A 帶電體在電場中從A位臵到B位臵時電勢能的差值 11.電場力做功與電勢能變化AB-WABqUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值) 14.帶電粒子在電場中的加速(Vo0):WEK或qUmVt2/2,Vt(2qU/m)1/2 15

21、.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(不考慮重力作用的情況下) 類平拋運動 垂直電場方向:勻速直線運動LVot(在帶等量異種電荷的平行極板中:EU/d) 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動dat2/2,aF/mqE/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

22、能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關; (5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內部合場強為零, 導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面; (6)電子伏(eV)是能量的單位,1eV1.60×10-19J;十、恒定電流 1.電流強度:Iq/tI:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s) 2.歐姆定律:IU/R I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值() 3.電阻、電阻定律:RL/S:電阻率(m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2) 4。閉合電路歐姆定律:IE/(

23、r+R)或EIr+IR也可以是EU內+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:電源內阻() 5。電功與電功率:WUIt,PUIW: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:QI2RtQ:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(),t:通電時間(s) 7.純電阻電路中:由于IU/R,WQ,因此WQUItI2RtU2t/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

24、路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比) 電阻關系(串同并反) R串R1+R2+R3 1/R并1/R1+1/R2+1/R3 電流關系 I總I1I2I3 I并I1+I2+I3 電壓關系 U總U1+U2+U3 U總U1U2U3 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,調節(jié)Ro使電表指針滿偏,得 IgE/(r+Rg+Ro) 接入被測電阻Rx后通過電表的電流為 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小 (3)使用方法:機械調零、選擇倍率檔、歐姆調零、測量讀數(shù)

25、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零。 11。伏安法測電阻 12。滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法 限流接法:電壓調節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小 分壓接法:電壓調節(jié)范圍大,電路復雜,功耗較大 注1)單位換算:1A103mA106A;1kV103V106m V;1M103k106 (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

26、等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/4r;十一、磁場 1.磁感應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),1T1N/Am 2。安培力FBIL;(注:LB) B:磁感應強度(T),F(xiàn):安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m) 注:(1)安培力的方向可由左手定則判定 (2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握十二、電磁感應1。感應電動勢的大小計算公式 1)En/t(普適公式)法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數(shù),/t:磁通量的變化率 2)EBLV垂(切割磁感線運動) L:有效長度(m) 2。磁通量BS :磁通量(Wb),B

27、:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2) 3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定電源內部的電流方向:由負極流向正極注:(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應用要點; 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 P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)十三、電磁波電磁波在真空中傳播的速度c3。00×108m/s,c/f :電磁波的波長(m),f:電磁波頻率 麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場; 十四、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性) 1.兩種學說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯) 2雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位臵: n;暗條紋位臵: (2n+1)/2(n0,1,2,3,、); 條紋間距 :路程差(光程差);:光的波長;/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離;l:擋板與屏間的距離 3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質無關,光的傳播速度與介質有關, 光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(助記:紫光的頻率大,波長小) 4。薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波

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