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文檔簡介

1、學習必備 歡迎下載 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)的緣由 . 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 )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 ) 2g ( 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 第 1 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 . 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 . 輕桿既可產生壓力,又可產生拉力,且方向不 確定沿桿 . ( 4)彈力的大小 :一般情形下應依據物體的運動狀 態,利用平

3、穩條件或牛頓定律來求解 來求解 . .彈簧彈力可由胡克定律 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 第 2 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

4、: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 . 平穩法 :依據二力平穩條件可以判定靜摩擦力的方向 . ( 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= F N 進行運算, 其 中 FN 是物體的正壓力,不愿定等于物體的重力,甚至可能 和重力無關 .或者依據物體的運動狀態, 利用

5、平穩條件或牛頓 第 3 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 定律來求解 . 靜摩擦力大小 :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“成效力”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

6、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.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 第 4 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 . 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|FF 1+F 2 . ( 4 )力的分解 :求一個已知力的分力,叫做力的分解(力的 分

7、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 ;為便利某些問題的爭論,在很多問題中都接受正交分 解法 . 7.共點力的平穩 ( 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. 第 5 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 ( 4 )解決平穩問題的常用方法 :隔離法,整體法,圖解法, 三角形相

8、像法,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轉變叫做 機械運動,簡稱運動,它包括平動,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 的依據; .僅憑物體的大小不能做視為質點 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

9、是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情形下 第 6 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 . 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

10、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 第 7 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 一樣 . .但不愿定與 v 的方向 留意加速度與速度無關 .只要速度在變化,無論速度大 小

11、,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 . 第 8 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 ( 2 )特點 :a= 恒量 ( 3 )公式: 位移公式: s=v 0 t+ 1 at2 2速度公式: V=V 0+at 速 度 位 移

12、公 式 : vt2 -v02=2as 平均速度 V= v0 2vt 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 T 內的位移差值是恒量,即 S=S n+l Sn=aT 2 = 恒量 ( 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 2v0 2vt 第 9 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 9. 自由落體運動 ( 1 )條件 :初速度為零, 只受重

13、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 . 第 10 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度

14、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 ;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 . ( 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, 通過思維的邏 輯推理而發覺的 .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,

15、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 第 11 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

16、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 . F 合 =ma , F 合 是力, ( 2 )對牛頓其次定律的數學表達式 ma 是力的作用成效,特殊要留意不能把 ( 3)牛頓其次定律揭示的是力的瞬時成效 ma 看作是力 . .即作用在物體上 第 12 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

17、. ( 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 . 中. 5.牛頓運動定律的適用范疇 :宏觀低速的物體和在慣性系

18、 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 第 13 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 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 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)

19、 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; 第 14 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

20、 :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 )運動的合成與分解的法就 :平行四邊形定就 . 第 15 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 ( 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

21、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 O ,以初速 度 vo 方向為 x 軸正方向,豎直向下為 y 軸正方向) ; 由兩個分運動規律來處理(如右圖) . 4. 圓周運動 ( 1 )描述圓周運動的物理量 線速度 :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 第 16 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 速度方向沿圓弧該點的切線

22、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在其方向在中學階段不爭論 . t 時間內轉過的角度 . 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 改 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

23、 第 17 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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是 vv 臨 v 臨 由重力供應向心力 得 v 臨 gr 如

24、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 ( 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 : 第 18 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 ( 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 . 天體質量 M,密度 的估: 算 ( 3 )三種宇宙速度 第一宇宙速度 :v 1,它是衛星的最小發射速度, 也是地球衛星的最大環繞

25、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 19 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 =16.7km/s ,使物體擺脫 第三宇宙速度(逃逸速度) :v 3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,角速度和周期運行著

26、. ( 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”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”(由于重力提 供向心力) ,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 . 五,動量 第 20 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 p=mv. 是矢量,方向與 v 的方向相同 .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 I=Ft. 沖量也是矢量,它

27、的方向由力的方向準備 . 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注 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 第 21

28、頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 時間內的平均值 . 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 . 2 v 2 表達式 :m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 +m ( 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”:矢量性 ;

29、瞬時性 ;相對 性;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 . 第 22 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 ( 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 的動量開頭運動 . .即作用后仍從作用前瞬時的位置以新 5. 反沖現象 :反沖現象是

30、指在系統內力作用下, 系統內一部 分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 . 是描述力對空間積存效應的物理量,是過程量 . 定義式 :W=F scos ,其中 F 是力,s 是力的作用點位移 (對 第 23 頁,共 205 頁地), 是力與位移間的夾學習必備 歡迎下載 . 角 ( 2)功的大小的運算方法 : 恒力的功可依據 W=F Scos 進行運算,本公式只適 用 于恒力做功

31、.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: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 . 求功率時確定要分清是求哪個力的功率,仍要分清是求平均 功率仍是瞬時功率 . ( 2)功率的運算 平均功率 :P=W/t (定義式) 表示時間 t

32、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 時刻的功率和速 第 24 頁,共 205 頁度, 為兩者間的夾. 學習必備 歡迎下載 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 :

33、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 ,而后開頭作加速度減小的加 速運動,最終以最大速度 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=mv 2 /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 . 兩者的物理意義不同 :動能和功相聯系,動能的變化用功 第 25 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 來量度 ;動量和沖量相聯系,動量的變化用沖量來量度 .兩 者之間的

34、大小關系為 EK =P 2 /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形下得出的 .但它也 適用于變力及物體作曲線運動的情形 . ( 2)功和動能都是標 量,不能利用矢量法就分解,故動能定理無重量式 . ( 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,又不需要研

35、究過程的中間狀態時,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 第 26 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 明,方法神奇,運算量小等優點 . 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, Ep 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 .W G =mgh. ( 3)做功跟重力勢能轉變的關系 量的負值 .

36、即 W G = -EP . :重力做功等于重力勢能增 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 第 27 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 轉化, 但機械能的總量保持不變 . ( 3)機械能守恒定律的表 達式 ( 4 )系統機械能守恒的三種表示方式 : E 2 ,即 系統初態的總機械能 E 1 等于末態的總機械能 E1 =E 2 系統削減的總重力勢能E P 減

37、 等于系統增加的總動能 E K 增 ,即 E P 減 =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 B 物體增加的機械能,即E A 減 = E B 增 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 ;需留意的是 :選用式時,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 第 28 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 彈簧彈力做功,沒有其他力做功或其他力做功的代

38、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 . p1 ( 2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的削減 :W G =E -E p2 . :W 合 ( 3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化 =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

39、化 :W F =E 2 -E 1 第 29 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

40、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 , 第 30 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 方向與位移方向相反,總指向平穩位置 . 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 . 振幅 A: 振動物體離開平穩位置的最大距

41、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(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 . 第 31 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

42、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的條件是 :最大擺角 IR (歐姆定律不成立) . 6. 串并聯電路 .所以有 WQ , UItI 2電路 串聯電路 P , U 與 R 成正比 并聯電路 P , I 與 R 成反比 電 阻 關 系 R串 =R 1 +R 2+R 3 + 1/R 并 =1/R 1 +1/R 2+1/R 3 + 電 流 關 系

43、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 =U 1 =U 2 =U 3 = 功 率 分 配 P 總 =P1+P2+P3+ P 總 =P 1 +P 2 +P 3 + 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勢 E=15V , 第 53 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

44、值,等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,在閉合 電路中等于內外電路上電勢降落之和 E=U 外 +U 內 . 8.閉合電路歐姆定律 ( 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 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

45、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 第 54 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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. ( 2 )電源輸出功率 :整個外電路上消耗的電功率 .對于純 電阻電路,電源的輸出功率 . P 出 =I 2R=E/ ( R+r ) 2 R,當 R=r 時,電源輸出功率 最大,其最大輸出功率為 Pmax=E

46、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 2 r( 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 總 =IU /IE =U /E . 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 ,接受內接 第 55 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

47、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 .但以下三種情形必需接受分 壓式接法 : 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 調劑,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

48、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 第 56 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 . ( 2 )磁場的基本特點 :磁場對處于其中的磁體, 電流和運動電荷有力的作用 . ( 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

49、 . ( 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 (或者小磁針靜止時 方向 . 2.磁感線 N 極的指向) 就是那一點的磁場 ( 1)在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向 第 57 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 表示該位置的磁場方向,曲線的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 )磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵 N 極出來,進入 S 極,在內部,由 S 極到 N 極,磁感線是閉合曲線 ;磁感線不 相交

50、 . ( 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 中垂直于磁場方向的通電導線,受到的磁場力 F 跟電流 I 和 第 58 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 導線長度 L 的乘積

51、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/ ( Am) . ( 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 . ( 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,與放入的電流強度 I 的大小,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 IL 成反比 . B 與 F 成正比,或 B 與 ( 4 )磁感應強度 B 是矢量,遵守矢量分解合成的平行四 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

52、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 極在地球南極鄰近, S 極在地球北極附 近. ( 2)地磁場 B 的水平重量( Bx )總是從地球南極指向北 第 59 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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, 且導線所在平面與磁感強 度方向

53、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 vB 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 . ( 3)洛倫茲力與安培力的關系 :洛倫茲力是安培力的微觀 第 60 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 實質,安培力是洛倫茲力的宏觀表現 .所以洛倫茲力的方向與 安培力的方向一樣

54、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, 粒子等微觀粒子的重力通常忽視不計) , ( 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,做勻速直線運動,處理 這類問

55、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 第 61 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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 .處理這類問題, 往往同時應用牛頓其次定律, 動能 定理列方程求解 . 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

56、不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類問題,選用 動能定理或能量守恒列方程求解 . 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,依據臨界條件列出幫忙方 程,再與其他方程聯立求解 . 十二,電磁感應 第 62 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

57、感應 電動勢 .產生感應電動勢的那部分導體相當于電源 . ( 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

58、感線的代數和 . 第 63 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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, 而不是磁通量本身 .如何阻礙原磁通量增加時, 感應 電流的磁場方向與原磁場方向相反 ;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

59、礙并不是阻擋,結果是增加的仍增加,削減的 仍削減 . ( 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 阻礙原磁通量的變化 ; 阻礙物體間的相對運動 第 64 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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,

60、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 度, 就算 出的就是瞬時電動勢 :如 v 為平均速度, 算出的就是平均電動 勢.( 2)公式的變形 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 E=Nb s/ t . 5.自感現象 ( 1)自感現象 :由于導體本身的電流發生變化而產生的電 第 65 頁,共 205 頁學習必備 歡迎下載 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

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