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文檔簡介

1、高中物理學問點總結 一,力 物體的平穩 1. 力是物體對物體的作用, 是物體發生形變和轉變物體的運動狀態 (即產生加速度) 的原 因. 力是矢量; 2. 重力 ( 1)重力是由于地球對物體的吸引而產生的 . 留意重力是由于地球的吸引而產生,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 . 但在地球表面鄰近,可以認為重力近似等于萬有引力 / / 2( 2)重力的大小 : 地球表面 G=mg,離地面高 h 處 G=mg,其中 g/=R/ ( R+h) g ( 3)重力的方向 : 豎直向下(不愿定指向地心) ; ( 4)重心 : 物體的各部分所受重力合力的作用點,物體的重心不愿定在物體上

2、 . 3. 彈力 ( 1)產生緣由 : 由于發生彈性形變的物體有復原形變的趨勢而產生的 . ( 2)產生條件 : 直接接觸 ; 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, 施力物體是發生形變的物體 . 在點面接觸的情形下,垂直于面 ; 在兩個曲面接觸(相當于點接觸)的情形下,垂直于過接觸點的公切面 . 相等 . 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 輕桿既可產生壓力,又可產生拉力,且方向不愿定沿桿 . ( 4)彈力的大小 : 一般情形下應依據物體的運動狀態,利用平穩條件或牛頓定律 來求解 . 彈簧彈力可由胡克

3、定律來求解 . 胡克定律 : 在彈性限度內, 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,它只與彈簧本身因素有關,單位是 N/m. 4. 摩擦力 ( 1)產生的條件 : 相互接觸的物體間存在壓力 ; 接觸面不光滑 ; 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) ,這三點缺一不行 . ( 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)判定靜摩擦力方向的方法 : 假設法 : 第一假設兩物體接觸面光滑,這時如兩物體不發生相對運動,就說明它們原先 沒有相對

4、運動趨勢,也沒有靜摩擦力 ; 如兩物體發生相對運動,就說明它們原先有相對運動 趨勢,并且原先相對運動趨勢的方向跟假設接觸面光滑時相對運動的方向相同 . 然后依據靜 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 . 第 1 頁 共 83 頁 第 1 頁,共 83 頁 平穩法 : 依據二力平穩條件可以判定靜摩擦力的方向 . FN . ( 4)大小 : 先判明是何種摩擦力,然后再依據各自的規律去分析求解 滑動摩擦力大小 : 利用公式 f= FN 進行運算,其中 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 定律來求解 . . 或者依據物體的運動狀態,利用平穩條件或牛頓 靜摩

5、擦力大小 : 靜摩擦力大小可在 0 與 f max 之間變化,一般應依據物體的運 動狀態由平穩條件或牛頓定律來求解 . 5. 物體的受力分析 ( 1)確定所爭論的物體, 分析四周物體對它產生的作用, 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”作用在爭論對象上 . ( 2)按“性質力”的次序分析 . 即按重力,彈力,摩擦力,其他力次序分析,不要把“效 果力”與“性質力”混淆重復分析 . ( 3)假如有一個力的方向難以確定,可用假設法分析 . 先假設此力不存在,想像所爭論的 物體會發生怎樣的運動,然后審查這個力應在什么方向,對象才能中意給定的運動狀態

6、 . 6. 力的合成與分解 ( 1)合力與分力 : 假如一個力作用在物體上,它產生的成效跟幾個力共同作用產生的成效 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 : 平行四邊形定就 . ( 3)力的合成 : 求幾個已知力的合力,叫做力的合成 . 2. . 共點的兩個力( F 1 和 F 2 )合力大小 F 的取值范疇為 :|F 1-F 2| F F1 +F ( 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生的實際作用成效分解 在很多問題中都接受正交分解法 . 7. 共點

7、力的平穩 ; 為便利某些問題的爭論, ( 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)平穩狀態 : 物體保持勻速直線運動或靜止叫平穩狀態,是加速度等于零的狀態 . ( 3) 共點力作用下的物體的平穩條件 : 物體所受的合外力為零, 即 F=0,如接受正交分 解法求解平穩問題,就平穩條件應為 : Fx =0 , Fy =0. ( 4)解決平穩問題的常用方法 等 . : 隔離法,整體法,圖解法,三角形相像法,正交分解法等 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轉變叫做機械運動, 簡稱運動, 它包括平 第 2 頁 共 83 頁 第 2 頁,

8、共 83 頁動,轉動和振動等運動形式 . 為了爭論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 照物來爭論物體的運動 . 2. 質點 : 用來代替物體的只有質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點的依據; 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, 一般情形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

9、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 . 平均速度 : 質點在某段時間內的位移與發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 . 瞬時速度 : 運動物體在某一時刻 (或某一位置) 的速度, 方向沿軌跡上質點所在點的切線 方向指向前進的一側 . 瞬時速度是對變速運動的精確描述 . (2)速率:速率只有大小,沒有方向,是標量 . 平均速率 : 質點在某段時間內通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內 的平均速率 . 在一般變速運動中平均速度的大小不愿定等于平均速率, 只有在單方

10、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 v 跟發生這個變化所用時間 t 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 v 的方向一樣 . 但不愿定與 v 的方向一樣 . 留意加速度與速度無關 . 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

11、的時間內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=v 0t+ 12第 3 頁 共 83 頁 第 3 頁,共 83 頁at 2速度位移公式: vt 2 2 -v =2as 平均速度 V= v 02v t 以上各式 均為矢量式 ,應用時應規定正方向,然后把矢量化為代數量求解,通常選初速度 方向為正方向,凡是跟正方向一樣的取“ +”值,跟

12、正方向相反的取“ - ”值 . 8. 重要結論 ( 1)勻變速直線運動的質點,在任意兩個連續相等的時間 S=Sn+l Sn=aT 2= 恒量 T 內的位移差值是恒量,即 ( 2)勻變速直線運動的質點, 在某段時間內的中間時刻的瞬時速度, 等于這段時間內的平 均速度,即: v v v0 2vt 9. 自由落體運動 (1)條件 : 初速度為零, 只受重力作用 . ( 2)性質 : 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) : 圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應速度; 圖像是直線表示物體做勻速直線運動,圖像是曲線就表示物體做變速

13、運動; 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) : 在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度; 在速度圖像中, 物體在一段時間內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 . 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的點的切線的斜率 . 圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向 . 圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動 加速運動 . 三,牛頓運動定律 ; 圖線是曲線表示物體做變 1. 牛頓第確定律 : 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態, 直到有外力迫使它轉變 這種運動狀態為止 . 第 4 頁 共

14、 83 頁 第 4 頁,共 83 頁( 1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來保護 . ( 2)定律說明白任何物體都有慣性 . ( 3)不受力的物體是不存在的 . 牛頓第確定律不能用試驗直接驗證 . 但是建立在大量試驗現 象的基礎之上, 通過思維的規律推理而發覺的 . 它告知了人們爭論物理問題的另一種新方法 : 通過觀看大量的試驗現象,利用人的規律思維,從大量現象中查找事物的規律 . ( 4)牛頓第確定律是牛頓其次定律的基礎, 不能簡潔地認為它是牛頓其次定律不受外力時 的特例, 牛頓第確定律定性地給出了力與運動的關系, 牛頓其次定律定量地給出力與運動的 關系 . 2. 慣性 : 物體保

15、持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質 . ( 1)慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力情形及運動狀態無關 . 因此說,人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性 . ( 2)質量是物體慣性大小的量度 . 3. 牛頓其次定律 : 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)牛頓其次定律定量揭示了力與運動的關系, 即知道了力,可依據牛頓其次定律, 分析 出物體的運動規律 ; 反過來,知道了運動,可依據牛頓其次定律爭論其受力情形,為設計運 動,把握運動供應了理論基礎 . (2)對牛頓其次定律的數學表達式 F

16、 合 =ma, F 合 是力, ma 是力的作用成效,特殊要留意 不能把 ma 看作是力 . (3)牛頓其次定律揭示的是力的瞬時成效 . 即作用在物體上的力與它的成效是瞬時對應關系, 力變加速度就變,力撤除加速度就為零,留意力的瞬時成效是加速度而不是速度 . (4)牛頓其次定律 F 合 =ma,F 合是矢量, ma 也是矢量, 且 ma 與 F 合 的方向總是一樣 .F 合 的 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 始終線上 . (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

17、而力總是成對顯現的,它們 總是同時產生,同時消逝 . (2)作用力和反作用力總是同種性質的力 . (3)作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產生其成效,不行疊加 . 5. 牛頓運動定律的適用范疇 : 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 F N( 或 對懸掛物的拉力)大于物體的重力 mg,即 F N =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(或對懸掛物的拉力)小于物體的重力 mg.即 FN=mg-ma.當 a=g 時 F

18、N =0,物體處于完全失重 . (3)對超重和失重的懂得應當留意 的問題 第 5 頁 共 83 頁 第 5 頁,共 83 頁不管物體處于失重狀態仍是超重狀態, 物體本身的重力并沒有轉變, 只是物體對支持物 的壓力(或對懸掛物的拉力) 不等于物體本身的重力 . 超重或失重現象與物體的速度無關, 只準備于加速度的方向 . “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 . 在完全失重的狀態下,平常一切由重力產生的物理現象都會完全消逝,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

19、; 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 : 運動質點所受的合外力 (或加速度) 的方向跟它的速度方向 不在同始終線 ( 2)曲線運動的特點 : 質點在某一點的速度方向,就是通過該點的曲線 的切線方向 . 質點的速度方向時刻在轉變,所以曲線運動確定是變速運動 . ( 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, 如已知物體的 運動軌跡,可判定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系 : 等時性 ; 獨立性 ; 等效 性 . ( 2)運

20、動的合成與分解的法 就 : 平行四邊形定就 . . ( 3)分解原就 : 依據運動的實際成效分解,物體的實際運動為合運動 3. 平拋運動 ( 1)特點 : 具有水平方向的初速度 ; 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 . 建立直角坐標系(一般以拋出點為坐標原點 向下為 y 軸正方向) ; 由兩個分運動規律來處理(如右圖) . O,以初速度 vo 方向為 x 軸正方向,豎直 第 6 頁 共 83 頁 第 6 頁,共 83 頁4. 圓周運動 (1)描述圓周運動的物理量 線速度 :

21、描述質點做圓周運動的快慢,大小 v=s/t ( s 是 t 時間內通 過弧長),方向為質點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向 角速度 : 描述質點繞圓心轉動的快慢,大小 = /t (單位 rad/s ), 是連接質點和圓心的半徑t 時間內轉過的角度 . 其方向在中學階段 . 在 不爭論 . 做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期 周期 T,頻率 f - 做圓周運動的物體單位時間內沿圓周繞圓心轉過的圈數叫做 頻率 . 向心力 : 總是指向圓心, 產生向心加速度, 向心力只轉變線速度的方向, 不轉變速度的大 小 . 大小 留意向心力是依據力的成效命名的 . 在分析做圓周運動的質點受力情

22、形時,千萬不行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 : 速度大小方向都發生變化, 不僅存在著向心加速度 (轉變速度的方向) , 而且仍存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向,用來轉變速度的大小) . 一般而言, 合加速度方向不指向圓心,合力不愿定等于向心力 . 合外力在指向圓心方向的分力充當向心 力,產生向心加速度 ; 合外力在切線方向的分力產生切向加速度 . 如右上圖情形中,小球 恰能過最高點的條件

23、是 v v 臨 v 臨由重力供應向心力得 v 臨 gr 如右下圖情形中,小球 恰能過最高點的條件是 v 0; 5 . 萬有引力定律 第 7 頁 共 83 頁 第 7 頁,共 83 頁( 1)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的 . 兩個物體間的引力的大小,跟它 們的質量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比 . 公式 : ( 2) 應用萬有引力定律分析天體的運動 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供應 . 即 F 引 =F 向 得: 應用時可依據實際情形選用適當的公式進行分析或運算 (3)三種宇宙速度 . 天體質量 M,密度 的估算 : 第一宇宙速度

24、 :v 1 ,它是衛星的最小發射速度,也是地球衛星的最大環繞速度 . 其次宇宙速度(脫離速度) :v 2 =11.2km/s ,使物體擺脫地球引力束縛的最小發射速度 . 第三宇宙速度(逃逸速度) :v 3 ,使物體擺脫太陽引力束縛的最小發射速度 . (4)地球同步衛星 所謂地球同步衛星, 是相對于地面靜止的, 這種衛星位于赤道上方某一高度的穩固軌道上, 且 繞 地 球 運 動 的 周 期 等 于 地 球 的 自 轉 周 期 , 即 T=24h=86400s , 離 地 面 高 度 同步衛星的軌道確定在赤道平面內,并且只有一條 . 全部同步衛星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運行

25、著 . ( 5)衛星的超重和失重 “超重”是衛星進入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程,此情形與“升降機” (由于 中物體超重相同 . “失重”是衛星進入軌道后正常運轉時,衛星上的物體完全“失重” 重力供應向心力) ,此時,在衛星上的儀器,凡是制造原理與重力有關的均不能正常使用 . 第 8 頁 共 83 頁 第 8 頁,共 83 頁五,動量 1. 動量和沖量 ( 1)動量 : 運動物體的質量和速度的乘積叫做動量,即 同. 兩個動量相同必需是大小相等,方向一樣 . ( 2)沖量 : 力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量,即 由力的方向準備 . p=mv. 是矢量,方向與 v 的方向相 I=

26、Ft. 沖量也是矢量,它的方向 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殊留意沖量,動量及動量變化量的方 向. ( 2)公式中的 F 是爭論對象所受的包括重力在內的全部外力的合力 . ( 3)動量定理的爭論對象可以是單個物體, 也可以是物體系統 . 對物體系統, 只需分析系 統受的外力,不必考慮系統內力 . 系統內力的作用不轉變整個系統的總動量 . ( 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 應當懂得為變力在作用時間內

27、的平均值 . 3. 動量守恒定律 : 一個系統不受外力或者所受外力之和為零,這個系統的總動量保 持不變 . 表達式 :m 1 v 1+m 2 v 2 =m 1v 1 +m 2 v 2 ( 1)動量守恒定律成立的條件 系統不受外力或系統所受外力的合力為零 . 系統所受的外力的合力雖不為零,但系統外力比內力小得多,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力來小得多,可以忽視不計 . 系統所受外力的合力雖不為零, 但在某個方向上的重量為零, 就在該方向上系統的總動 量的重量保持不變 . (2)動量守恒的速度具有“四性” 4. 爆炸與碰撞 : 矢量性 ; 瞬時性 ; 相對性 ;

28、普適性 . ( 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生,作用時間很短,作用力 很大,且遠大于系統受的外力,故可用動量守恒定律來處理 . ( 2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉化為動能,系統的動能爆炸后會增加,在碰撞過程 中,系統的總動能不行能增加,一般有所削減而轉化為內能 . ( 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, 一般可忽視不計, 可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理 開頭運動 . . 即作用后仍從作用前瞬時的位置以新的動量 第 9 頁 共 83 頁 第 9 頁,共 83 頁5. 反沖現象 : 反沖現象是指在系統內力作用下,系統內一部分

29、物體向某方向發生動量變化 時,系統內其余部分物體向相反的方向發生動量變化的現象 . 噴氣式飛機,火箭等都是利用 反沖運動的實例 . 明顯,在反沖現象里,系統的動量是守恒的 . 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 理量,是過程量 . . 是描述力對空間積存效應的物 定義式 :W=F s cos ,其中 F 是力, s 是力的作用點位移(對地) , 是力與位移間的夾 角. ( 2)功的大小的運算方法 : 恒力的功可依據 W=F S cos 進行運算,本公式只適用于恒力做功 . 依據 W=P t , 運算一段時間內平均做功 . 利用動能定理運算力的功,特

30、殊是變力所做的功 . 依據功是 能量轉化的量度反過來可求功 . ( 3)摩擦力,空氣阻力做功的運算 : 功的大小等于力和路程的乘積 . 發生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功 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, 力的功率,仍要分清是求平均功率仍是瞬時功率 . :W=fd ( d 是兩物體間的相對路程) , 是標量 . 求功率時確定要分清是求哪個 ( 2)功率的運算 平均功率 :P=W/t (定義式) 表示時間 t 內的平均功率, 不管是恒力做 功,仍是變力做功,都適用 . 瞬時功率 :P=F vcos P 和 v 分別表示 t 時

31、刻 的功率和速度, 為兩者間的夾角 . ( 3)額定功率與實際功率 : 額定功率 : 發動機正常工作時的最大功率 . 實際功率 : 發動 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動機的功率實際是指其牽引力的功率 . 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 v m=P/f 作勻速直線運動, . 以恒定牽引力 F 啟動 : 機車先作勻加速運當功率增大到額定功率時速度為 v1=P/F , 動, vm=P/f 作勻速直線運動; 而后開頭作加速度減小的加速運動,最終以最大速度 3. 動能

32、 : 物體由于運動而具有的能量叫做動能 . 表達式 :E k=mv/2 ( 1)動能是描述物體運動 狀態的物理量 . ( 2)動能和動量的區分和聯系 動能是標量,動量是矢量,動量轉變,動能不愿定轉變 ; 動能轉變,動量確定轉變 . 第 10 頁 共 83 頁 第 10 頁,共 83 頁兩者的物理意義不同 : 動能和功相聯系, 動能的變化用功來量度 ; 動量和沖量相聯系, 動 2量的變化用沖量來量度 . 兩者之間的大小關系為 EK=P /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

33、力作用且做直線 運動的情形下得出的 . 但它也適用于變力及物體作曲線運動的情形 不能利用矢量法就分解,故動能定理無重量式 . . ( 2)功和動能都是標量, ( 3)應用動能定理只考慮初, 末狀態, 沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程 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, 又不需要爭論過程的中間狀態時, 可以把這 幾個物理過程看作一個整體進行爭論,從而躲開每個運動過程的具體細節,具有過程簡明, 方法神奇,運算量小等優點 .

34、 5. 重力勢能 (1)定義 : 地球上的物體具有跟它的高度有關的能量,叫做重力勢能, E p mgh . 重力勢能是地球和物體組成的系統共有的, 而不是物體單獨具有的 . 重力勢能的大小和 零勢能面的選取有關 . 重力勢能是標量,但有“ +”,“ - ”之分 . (2)重力做功的特點 : 重力做功只準備于初, 末位置間的高度差, 與物體的運動路徑無關 .WG =mgh. (3)做功跟重力勢能轉變的關系 : 重力做功等于重力勢能增量的負值 . 即 WG = -EP . 6. 彈性勢能 : 物體由于發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)統稱為機

35、械能, E=E k +E p . (2)機械能守恒定律的內容 : 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)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變 式 (4)系統機械能守恒的三種表示方式 : . ( 3)機械能守恒定律的表達 系統初態的總機械能 E 1 等于末態的總機械能 E 2 ,即 E1 =E 2 ,即 EP 減 = E K 增 系統削減的總重力勢能 EP減 等于系統增加的總動能 E K 增 如系統只有 A, B 兩物體,就 A 物體削減的機械能等于 減 = E B 增 B 物體增加的機械能,即 E A 留意解題時究竟選取哪一種表達形式,應依據題意靈敏選取

36、; 需留意的是 : 選用式 第 11 頁 共 83 頁 第 11 頁,共 83 頁時,必需規定零勢能參考面,而選用式和式時,可以不規定零勢能參考面,但必需分清 能量的削減量和增加量 . ( 5)判定機械能是否守恒的方法 用做功來判定 : 分析物體或物體受力情形(包括內力和外力) ,明確各力做功的情形, 如對物體或系統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和為零, 就 機械能守恒 . 用能量轉化來判定 : 如物體系中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的 能的轉化,就物體系統機械能守恒 . 對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問題,除非題目特殊說明,機械能必定不 守

37、恒,完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒 . 8. 功能關系 ( 1)當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒 . p2 . ( 2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的削減 :WG =E p1 -E ( 3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化 :W 合 =E k2 -E k1 (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 =E 2-E 1 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, 應第一建立清晰的物理圖景, 抽象出物理模型, 選擇物理規律, 建立方程進行

38、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, 但機械能不愿定守恒, 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 物體間的轉移和轉換 . 從而建立碰撞過程的能量關系方程 . 依據動量守恒定律和能量關系分 別建立方程,兩者聯立進行求解,是這一部分常用的解決物理問題的方法 . 七,機械振動和機械波 1. 簡諧運動 ( 1)定義 : 物體在跟偏離平穩位置的位移大小成正比,并且總是指向平穩位置的回復力 的作用下的振動,叫做簡諧運動 . ( 2)簡諧運動的特點 : 回復力 F=-kx ,加速度 a=-kx/m ,方向與位移方向相

39、反,總指向平 衡位置 . 簡諧運動是一種 變加速 運動,在平穩位置時, 速度最大, 加速度為零 ; 在最大位移處,速 度為零,加速度最大 . ( 3)描述簡諧運動的物理量 位移 x: 由平穩位置指向振動質點所在位置的有向線段,是矢量,其最大值等于振幅 . 第 12 頁 共 83 頁 第 12 頁,共 83 頁振幅 A: 振動物體離開平穩位置的最大距離,是標量,表示振動的強弱 . 周期 T 和頻率 f: 表示振動快慢的物理量,二者互為倒數關系,即 T=1/f. ( 4)簡諧運動的圖像 意義 : 表示振動物體位移隨時間變化的規律,留意振動圖像不是質點的運動軌跡 . 特點 : 簡諧運動的圖像是正弦(

40、或余弦)曲線 . 應用 : 可直觀地讀取振幅 A,周期 T 以及各時刻的位移 x,判定回復力,加速度方向, 判定某段時間內位移,回復力,加速度,速度,動能,勢能的變化情形 . 2. 彈簧振子 : 周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數和振子的質量,與其放置的環境和放 置的方式無任何關系 . 如某一彈簧振子做簡諧運動時的周期為 T,不管把它放在地球上,月 球上仍是衛星中 ; 是水平放置,傾斜放置仍是豎直放置 ; 振幅是大仍是小,它的周期就都是 T. 3. 單擺 : 擺線的質量不計且不行伸長, 擺球的直徑比擺線的長度小得多, 擺球可視為質點 . 單擺是一種理想化模型 . ( 1)單擺的振動可看作簡諧運動

41、的條件是 : 最大擺角 Q, UItI 2Rt , UIR(歐姆定律不成立) . 6. 串并聯電路 電路 串聯電路 P ,U R 成正比 并聯電路 P ,I 與 R成反比 與 電阻關系 R 串 =R1+R2+R3+ 1/R 并=1/R 1+1/R 2+1/R 3+ 電流關系 I 總 =I 1=I 2=I 3 I 并 =I 1+I 2+I 3+ 電壓關系 U 總 =U1+U2+U3+ U 總 =U1=U2=U3= 功率支配 P 總 =P1+P2+P3+ P 總 =P1+P2+P3+ 7. 電動勢 - ( 1)物理意義 : 反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量 . 例如 一節干電池的電動

42、勢 E=15V,物理意義是指 : 電路閉合后, 電流通過電源, 每通過 1C 的電荷, 干電池就把 15J 的化學能轉化為電能 . ( 2)大小 : 等于電路中通過 1C 電荷量時電源所供應的電能的數 值, 路時兩極間的電壓,在閉合電路中等于內外電路上電勢降落之和 8. 閉合電路歐姆定律 等于電源沒有接入電 E=U 外 +U 內 . ( 1)內容 : 閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比,跟閉合電路總電阻成反比 . ( 2)表達式 :I=E/ ( R+r) ( 3)總電流 I 和路端電壓 U 隨外電阻 R 的變化規律 當 R 增大時, I 變小,又據 U=E-Ir 知, U 變大 . 當 R

43、 增大到時, I=0 , U=E(斷路) . 當 R 減小時, I 變大,又據 U=E-Ir 知, U 變小 . 當 R 減小到零時, I=E r ,U=0(短路) . 9. 路端電壓隨電流變化關系圖像 U 端 =E-Ir. 上式的函數圖像是一條向下傾斜的直線 . 縱坐標軸上的截距等于電動勢的大小 ; 橫坐標軸上的截距等于短路電流 I 短 ; 圖線的斜率值等于電源內阻的大小 . 10. 閉合電路中的三個功率 ( 1)電源的總功率 : 就是電源供應的總功率, 即電源將其他形式的能轉化為電能的功率, 也叫電源消耗的功率 P 總 =EI. . 對于純電阻電路,電源的輸出功率 . ( 2)電源輸出功率

44、 : 整個外電路上消耗的電功率 第 21 頁 共 83 頁 第 21 頁,共 83 頁P 出 =I 22 R=E/ ( R+r) R ,當 R=r 時,電源輸出功率最大,其最大輸出功率為 Pmax=E 2/ 4r ( 3)電源內耗功率 : 內電路上消耗的電功率 P 內 =U 內 I=I 2r總 =IU /IE =U/E . ( 4)電源的效率 : 指電源的輸出功率與電源的功率之比, 即 =P 出 /P 11. 電阻的測量 原理是歐姆定律 . 因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓,用安培表測出通過電流,用 R=U/ I 即可得到阻值 . 內,外接的判定方法 : 如 R x 大大大于 R A ,接受

45、內接法 ;R x 小小小于 R V ,接受 外接法 . 滑動變阻器的兩種接法 : 分壓法的優勢是電壓變化范疇大 ; 限流接法的優勢在于電 路連接簡便,附加功率損耗小 . 當兩種接法均能中意試驗要求時,一般選限流接法 . 當負載 R L 較小, 變阻器總阻值較大時 ( RL 的幾倍),一般用限流接法 式接法 : . 但以下三種情形必需接受分壓 a. 要使某部分電路的電壓或電流從零開頭連接調劑, 只有分壓電路才能中意 .b. 假如試驗 所供應的電壓表, 電流表量程或電阻元件答應最大電流較小, 接受限流接法時, 無論怎樣調 節,電路中實際電流(壓)都會超過電表量程或電阻元件答應的最大電流(壓) ,為

46、了愛惜 電表或電阻元件免受損壞,必需要接受分壓接法電路 . c. 伏安法測電阻試驗中,如所用的變阻器阻值遠小于待測電阻阻值,接受限流接法時, 即使變阻器觸頭從一端滑至另一端, 待測電阻上的電流(壓) 變化也很小,這不利于多次測 量求平均值或用圖像法處理數據 . 為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情形下能大范疇 地調劑待測電阻上的電流(壓) ,應選擇變阻器的分壓接法 . 十一,磁場 1. 磁場 ( 1)磁場 : 磁場是存在于磁體, 電流和運動電荷四周的一種物質 . 永磁體和電流都能在空 間產生磁場 . 變化的電場也能產生磁場 流和運動電荷有力的作用 . . ( 2)磁場的基本特點 : 磁場對處

47、于其中的磁體,電 ( 3)磁現象的電本質 : 一切磁現象都可歸結為運動電荷(或電流)之間通過磁場而發生 的相互作用 . ( 4)安培分子電流假說 - 在原子,分子等物質微粒內部, 存在著一種環形電流即分 子電流,分子電流使每個物質微粒成為微小的磁體 . ( 5)磁場的方向 : 規定在磁場中任一點小磁針 N 極受力的方向(或者小磁針靜止 N 極 時 的指向)就是那一點的磁場方向 . 2. 磁感線 ( 1)在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場方向,曲線的 第 22 頁 共 83 頁 第 22 頁,共 83 頁疏密能定性地表示磁場的弱強,這一系列曲線稱為磁感線 . ( 2)磁

48、鐵外部的磁感線,都從磁鐵 線是閉合曲線 ; 磁感線不相交 . N 極出來,進入 S 極,在內部,由 S 極到 N 極,磁感 ( 3)幾種典型磁場的磁感線的分布 : 直線電流的磁場 : 同心圓,非勻強,距導線越遠處磁場越弱 . 通電螺線管的磁場 : 兩端分別是 N 極和 S 極,管內可看作勻強磁場, 管外是非勻強磁場 . 環形電流的磁場 : 兩側是 N 極和 S 極,離圓環中心越遠,磁場越 . 弱 勻強磁場 : 磁感應強度的大小處處相等,方向處處相同 . 勻強磁場中的磁感線是分布均 勻,方向相同的平行直線 . 3. 磁感應強度 ( 1)定義 : 磁感應強度是表示磁場強弱的物理量, 在磁場中垂直于

49、磁場方向的通電導線, 受到的磁場力 F 跟電流 I 和導線長度 L 的乘積 IL 的比值,叫做通電導線所在處的磁感應強 度,定義式 B=F/IL. 單位 T,1T=1N/(A m) . ( 2)磁感應強度是矢量,磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向,即通過 該點的磁感線的切線方向 . 與放入的電流強度 I 的大 ( 3)磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的, 小,導線的長短 L 的大小無關, 與電流受到的力也無關, 即使不放入載流導體,它的磁感應 強度也照樣存在,因此不能說 B 與 F 成正比,B 與 IL 成反比 . 或 ( 4)磁感應強度 B 是矢量, 遵守矢量分解合

50、成的平行四邊形定就, 留意磁感應強度的方 向就是該處的磁場方向,并不是在該處的電流的受力方向 . 4. 地磁場 : 地球的磁場與條形磁體的磁場相像,其主要特點有三個 : ( 1)地磁場的 N 極在地球南極鄰 S 極在地球北極鄰近 . 近, ( 2)地磁場 B 的水平重量( Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直重量( By)就南北相 反,在南半球垂直地面對上,在北半球垂直地面對下 . ( 3)在赤道平面上,距離地球表面相等的各點,磁感強度相等,且方向水平向北 . 5 . 安培力 ( 1)安培力大小 F=BIL. 式中 F, B, I 要兩兩垂直, L 是有效長度 . 如載流導體是彎曲導 線,且導

51、線所在平面與磁感強度方向垂直,就 L 指彎曲導線中始端指向末端的直線長度 . ( 2)安培力的方向由左手定就判定 . ( 3)安培力做功與路徑有關,繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負,也 可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零 . 6. 洛倫茲力 ( 1)洛倫茲力的大小 f=qvB ,條件 :v B. 當 v B 時, f=0. ( 2)洛倫茲力的特性 : 洛倫茲力始終垂直于 v 的方向,所以洛倫茲力確定不做功 . 第 23 頁 共 83 頁 第 23 頁,共 83 頁( 3)洛倫茲力與安培力的關系 : 洛倫茲力是安培力的微觀實質,安培力是洛倫茲力的宏 觀表現 . 所以洛倫茲力

52、的方向與安培力的方向一樣也由左手定就判定 . ( 4)在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用 . 7. 帶電粒子在磁場中的運動規律 在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子,質子, 略不計), 粒子等微觀粒子的重力通常忽 ( 1)如帶電粒子的速度方向與磁場方向平行(相同或相反) ,帶電粒子以入射速度 v 做 勻速直線運動 . ( 2)如帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直, 帶電粒子在垂直于磁感線的平面內, 以入 射速率 v 做勻速圓周運動 . 軌道半徑公式: r=mv/qB 周期公式 : T=2 m/qB 8. 帶電粒子在復合場中運動 ( 1)帶電粒子在復合場中做直線運動 帶電粒子所受合外力為零時,

53、做勻速直線運動,處理這類問題,應依據受力平穩列方 程求解 . 帶電粒子所受合外力恒定,且與初速度在一條直線上,粒子將作勻變速直線運動,處 理這類問題,依據洛倫茲力不做功的特點,選用牛頓其次定律,動量定理,動能定理,能量 守恒等規律列方程求解 . ( 2)帶電粒子在復合場中做曲線運動 當帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時,洛倫茲力供應向心力時,帶電粒子在 垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動 理列方程求解 . . 處理這類問題,往往同時應用牛頓其次定律,動能定 當帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同始終線上時,粒子做非勻變速 曲線運動, 這時粒子的運動軌跡既不是圓弧, 定理或能量守恒列

54、方程求解 . 也不是拋物線, 一般處理這類問題, 選用動能 由于帶電粒子在復合場中受力情形復雜運動情形多變,往往顯現臨界問題,這時應以 題目中“最大” ,“最高” “至少”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,依據臨界條件列出輔 助方程,再與其他方程聯立求解 . 十二,電磁感應 1. 電磁感應現象 : 利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應, 產生的電流叫做感應電流 . ( 1)產生感應電流的條件 : 穿過閉合電路的磁通量發生變化,即 0. (2)產生感應 電動勢的條件 : 無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發生變化,線路中就有感應 電動勢 . 產生感應電動勢的那部分導體相當于電源 . 第 24

55、頁 共 83 頁 第 24 頁,共 83 頁( 2)電磁感應現象的實質是產生感應電動勢,假如回路閉合,就有感應電流,回路不閉 合,就只有感應電動勢而無感應電流 . 2. 磁通量( 1)定義 : 磁感應強度 B 與垂直磁場方向的面積 S 的乘積叫做穿過這個面的磁 通量,定義式 : =BS.假如面積 S 與 B 不垂直,應以 B 乘以在垂直于磁場方向上的投影面積 S,即 =BS,國際單位 :Wb 求磁通量時應當是穿過某一面積的磁感線的凈條數 . 任何一個面都有正,反兩個面 ; 磁感 線從面的正方向穿入時, 穿過該面的磁通量為正 . 反之, 磁通量為負 . 所求磁通量為正, 反兩 面穿入的磁感線的代

56、數和 . 3. 楞次定律 ( 1)楞次定律 : 感應電流的磁場,總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化 . 楞次定律適用 于一般情形的感應電流方向的判定, 而右手定就只適用于導線切割磁感線運動的情形, 此種 情形用右手定就判定比用楞次定律判定簡便 . ( 2)對楞次定律的懂得 誰阻礙誰感應電流的磁通量阻礙產生感應電流的磁通量 . 阻礙什么阻礙的是穿過回路的磁通量的變化, 原磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反 而不是磁通量本身 . 如何阻礙 ; 當原磁通量削減時,感應電 流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同” . 阻礙的結果阻礙并不是阻擋, 結果是增加的仍增加,削減的仍削減 .

57、( 3)楞次定律的另一種表述 : 感應電流總是阻礙產生它的那個緣由,表現形式有三種 : 阻礙原磁通量的變化 ; 阻礙物體間的相對運動 ; 阻礙原電流的變化(自感) . 4. 法拉第電磁感應定律 電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比 . 表達式 E=n / t 當導體做切割磁感線運動時,其感應電動勢的運算公式為 E=BLvsin . 當 B, L, v 三者 兩兩垂直時,感應電動勢 E=BLv.( 1)兩個公式的選用方法 E=n / t 運算的是在 t 時 間內的平均電動勢,只有當磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動 勢.E=BLvsin 中的 v 如為瞬時速

58、度, 就算出的就是瞬時電動勢 是平均電動勢 . ( 2)公式的變形 : 如 v 為平均速度, 算出的就 當線圈垂直磁場方向放置, 線圈的面積 S 保持不變,只是磁場的磁感強度均勻變化時, 感應電動勢 :E=nS B/ t . 假如磁感強度不變,而線圈面積均勻變化時,感應電動勢 5. 自感現象 E=Nbs/ t . ( 1)自感現象 : 由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象 . (2)自感電動勢 : 在自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢 . 自感電動勢的大小取決于線圈自感系數和本 第 25 頁 共 83 頁 第 25 頁,共 83 頁身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變

59、化 . 6. 日光燈工作原理 ( 1)起動器的作用 : 利用動觸片和靜觸片的接通與斷開起一個自動開關的作用,起動的 關鍵就在于斷開的瞬時 . ( 2)鎮流器的作用 : 日光燈點燃時,利用自感現象產生瞬時高壓 ; 日光燈正常發光時, 利 用自感現象,對燈管起到降壓限流作用 . 7. 電磁感應中的電路問題 在電磁感應中,切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路將產生感應電動勢,該導體 或回路就相當于電源,將它們接上電容器,便可使電容器充電 ; 將它們接上電阻等用電器, 便可對用電器供電,在回路中形成電流 . 因此,電磁感應問題往往與電路問題聯系在一起 . 解決與電路相聯系的電磁感應問題的基本方法是

60、: ( 1)用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向 . ( 2)畫等效電 路. ( 3)運用全電路歐姆定律,串并聯電路性質,電功率等公式聯立求解 . 8. 電磁感應現象中的力學問題 ( 1)通過導體的感應電流在磁場中將受到安培力作用, 電磁感應問題往往和力學問題聯 系在一起,基本方法是 : 用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向 . 求回路中電流強度 . 分析爭論導體受力情形 (包含安培力, 用左手定就確定其方向) . 列動力學方程或平 衡方程求解 . ( 2)電磁感應力學問題中,要抓好受力情形,運動情形的動態分析,導體受力運動產生 感應電動勢感應電流通電導體

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