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高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

網(wǎng)站:公文素材庫(kù) | 時(shí)間:2019-05-26 21:23:49 | 移動(dòng)端:高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

一、三種產(chǎn)生電荷的方式:1、摩擦起電:

(1)正點(diǎn)荷:用綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷;(2)負(fù)電荷:用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷;(3)實(shí)質(zhì):電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體;2、接觸起電:

(1)實(shí)質(zhì):電荷從一物體移到另一物體;(2)兩個(gè)完全相同的物體相互接觸后電荷平分;(3)、電荷的中和:等量的異種電荷相互接觸,電荷相合抵消而對(duì)外不顯電性,這種現(xiàn)象叫電荷的中和;

3、感應(yīng)起電:把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電;

(1)電荷的基本性質(zhì):同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;(2)實(shí)質(zhì):使導(dǎo)體的電荷從一部分移到另一部分;(3)感應(yīng)起電時(shí),導(dǎo)體離電荷近的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)端帶同種電荷;4、電荷的基本性質(zhì):能吸引輕小物體;

二、電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)生,亦不能被消失,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量不變。

三、元電荷:一個(gè)電子所帶的電荷叫元電荷,用e表示。1、e=1.6×10-19c;2、一個(gè)質(zhì)子所帶電荷亦等于元電荷;3、任何帶電物體所帶電荷都是元電荷的整數(shù)倍;

四、庫(kù)侖定律:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力,跟它們所帶電荷量的乘積成正比,跟它們之間距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。電荷間的這種力叫庫(kù)侖力,

1、計(jì)算公式:F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N.m2/kg2)2、庫(kù)侖定律只適用于點(diǎn)電荷(電荷的體積可以忽略不計(jì))3、庫(kù)侖力不是萬(wàn)有引力;五、電場(chǎng):電場(chǎng)是使點(diǎn)電荷之間產(chǎn)生靜電力的一種物質(zhì)。1、只要有電荷存在,在電荷周圍就一定存在電場(chǎng);

2、電場(chǎng)的基本性質(zhì):電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷(靜止、運(yùn)動(dòng))有力的作用;這種力叫電場(chǎng)力;

3、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)都是一種物質(zhì)

六、電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受電場(chǎng)力F跟它的電荷量Q的比值叫該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度;

1、定義式:E=F/q;E是電場(chǎng)強(qiáng)度;F是電場(chǎng)力;q是試探電荷;

2、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是放在該點(diǎn)的正電荷所受電場(chǎng)力的方向(與負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向相反)3、該公式適用于一切電場(chǎng);

4、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式:E=kQ/r2

七、電場(chǎng)的疊加:在空間若有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在,則空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,為這幾個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和;解題方法:分別作出表示這幾個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的有向線段,用平行四邊形定則求出合場(chǎng)強(qiáng);

八、電場(chǎng)線:電場(chǎng)線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枋鲭妶?chǎng)特性而人為假設(shè)的線。1、電場(chǎng)線不是客觀存在的線;2、電場(chǎng)線的形狀:電場(chǎng)線起于正電荷終于負(fù)電荷;G:用鋸木屑觀測(cè)電場(chǎng)線.(1)只有一個(gè)正電荷:電場(chǎng)線起于正電荷終于無(wú)窮遠(yuǎn);(2)只有一個(gè)負(fù)電荷:起于無(wú)窮遠(yuǎn),終于負(fù)電荷;(3)既有正電荷又有負(fù)電荷:起于正電荷終于負(fù)電荷;3、電場(chǎng)線的作用:①表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱:電場(chǎng)線密則電場(chǎng)強(qiáng)(電場(chǎng)強(qiáng)度大);電場(chǎng)線疏則電場(chǎng)弱電場(chǎng)強(qiáng)度小);②表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向:電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向;

4、電場(chǎng)線的特點(diǎn):①電場(chǎng)線不是封閉曲線;②同一電場(chǎng)中的電場(chǎng)線不向交;九、勻強(qiáng)電場(chǎng):電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向處處相同的電場(chǎng);勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行、且分布均勻;1、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一簇等間距的平行線;2、平行板電容器間的電是勻強(qiáng)電場(chǎng);

十、電勢(shì)差:電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力所作的功WAB與電荷量q的比值叫電勢(shì)差,又名電壓。

1、定義式:UAB=WAB/q;2、電場(chǎng)力作的功與路徑無(wú)關(guān);3、電勢(shì)差又命電壓,國(guó)際單位是伏特;

十一、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),等于單位正電荷由該點(diǎn)移到參考點(diǎn)(零勢(shì)點(diǎn))時(shí)電場(chǎng)力作的功;

1、電勢(shì)具有相對(duì)性,和零勢(shì)面的選擇有關(guān);2、電勢(shì)是標(biāo)量,單位是伏特V;

3、電勢(shì)差和電勢(shì)間的關(guān)系:UAB=φA-φB;4、電勢(shì)沿電場(chǎng)線的方向降低;

5、相同電荷在同一等勢(shì)面的任意位置,電勢(shì)能相同;原因:電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力不作功,所以電勢(shì)能不變;

6、電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的地方指向電勢(shì)低的地方;7、等勢(shì)面的畫法:相臨等勢(shì)面間的距離相等;

十二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差間的關(guān)系:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積。

1、數(shù)學(xué)表達(dá)式:U=Ed;2、該公式的使適用條件是,僅僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng);3、d是兩等勢(shì)面間的垂直距離;十三、電容器:儲(chǔ)存電荷(電場(chǎng)能)的裝置。

1、結(jié)構(gòu):由兩個(gè)彼此絕緣的金屬導(dǎo)體組成;2、最常見(jiàn)的電容器:平行板電容器;

十四、電容:電容器所帶電荷量Q與兩電容器量極板間電勢(shì)差U的比值;用“C”來(lái)表示。

1、定義式:C=Q/U;

2、電容是表示電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量;3、國(guó)際單位:法拉簡(jiǎn)稱:法,用F表示

4、電容器的電容是電容器的屬性,與Q、U無(wú)關(guān);十五、平行板電容器的決定式:C=εs/4πkd;(其中d為兩極板間的垂直距離,又稱板間距;k是靜電力常數(shù),k=9.0×109N.m2/c2;ε是電介質(zhì)的介電常數(shù),空氣的介電常數(shù)最小;s表示兩極板間的正對(duì)面積;)

1、電容器的兩極板與電源相連時(shí),兩板間的電勢(shì)差不變,等于電源的電壓;2、當(dāng)電容器未與電路相連通時(shí)電容器兩板所帶電荷量不變;十六、帶電粒子的加速:

1、條件:帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向和場(chǎng)強(qiáng)方向垂直,忽略重力;2、原理:動(dòng)能定理:電場(chǎng)力做的功等于動(dòng)能的變化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02;3、推論:當(dāng)初速度為零時(shí),Uq=1/2mvt2;

4、使帶電粒子速度變大的電場(chǎng)又名加速電場(chǎng);

恒定電流

一、電流:電荷的定向移動(dòng)行成電流。

1、產(chǎn)生電流的條件:(1)自由電荷;(2)電場(chǎng);

2、電流是標(biāo)量,但有方向:我們規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向是電流的方向;注:在電源外部,電流從電源的正極流向負(fù)極;在電源的內(nèi)部,電流從負(fù)極流向正極;

3、電流的大小:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值叫電流I表示;

(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=Q/t;(2)電流的國(guó)際單位:安培A;(3)常用單位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA

二、歐姆定律:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比;

1、定義式:I=U/R;2、推論:R=U/I;3、電阻的國(guó)際單位時(shí)歐姆,用Ω表示;1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;4、伏安特性曲線:三、閉合電路:由電源、導(dǎo)線、用電器、電鍵組成;

1、電動(dòng)勢(shì):電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)接入電路時(shí)兩極間的電壓;用E表示;2、外電路:電源外部的電路叫外電路;外電路的電阻叫外電阻;用R表示;其兩端電壓叫外電壓;

3、內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電阻,內(nèi)點(diǎn)路的電阻叫內(nèi)電阻;用r表示;其兩端電壓叫內(nèi)電壓;如:發(fā)電機(jī)的線圈、干電池內(nèi)的溶液是內(nèi)電路,其電阻是內(nèi)電阻;

4、電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和;E=U內(nèi)+U外;U外=RI;E=(R+r)I四、閉合電路的歐姆定律:閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比;

1、數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=E/(R+r)

2、當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí),外電阻無(wú)窮大,電源電動(dòng)勢(shì)等于路端電壓;就是電源電動(dòng)勢(shì)的定義;

3、當(dāng)外電阻為零(短路)時(shí),因內(nèi)阻很小,電流很大,會(huì)燒壞電路;

五、半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間;半導(dǎo)體的電阻隨溫升越高而減;六:導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而升高,當(dāng)溫度降低到某一值時(shí)電阻消失,成為超導(dǎo);磁場(chǎng)

一、磁場(chǎng):

1、磁場(chǎng)的基本性質(zhì):磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁極、電流有磁場(chǎng)力的作用;2、磁鐵、電流都能能產(chǎn)生磁場(chǎng);

3、磁極和磁極之間,磁極和電流之間,電流和電流之間都通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用;

4、磁場(chǎng)的方向:磁場(chǎng)中小磁針北極的指向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向;

二、磁感線:在磁場(chǎng)中畫一條有向的曲線,在這些曲線中每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向;

1、磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌?chǎng)而人為假設(shè)的線;

2、磁鐵的磁感線,在外部從北極到南極,內(nèi)部從南極到北極;3、磁感線是封閉曲線;三、安培定則:

1、通電直導(dǎo)線的磁感線:用右手握住通電導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向;

2、環(huán)形電流的磁感線:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上磁感線的方向;

3、通電螺旋管的磁場(chǎng):用右手握住螺旋管,讓彎曲的四指方向和電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向;

四、地磁場(chǎng):地球本身產(chǎn)生的磁場(chǎng);從地磁北極(地理南極)到地磁南極(地理北極);

五、磁感應(yīng)強(qiáng)度:磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。

1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。涸诖艌(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積的比值,叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。B=F/IL

2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向(放在該點(diǎn)的小磁針北極的指向)3、磁感應(yīng)強(qiáng)度的國(guó)際單位:特斯拉T,1T=1N/A。m六、安培力:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力;

1、大。涸趧驈(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),電流所受安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L三者的乘積。2、定義式F=BIL(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)、導(dǎo)線很短時(shí))

3、安培力的方向:左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指根其余四個(gè)手指垂直,并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,并使伸開(kāi)四指指向電流的方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向。七、磁鐵和電流都可產(chǎn)生磁場(chǎng);八、磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用;

九、電流和電流之間亦有力的作用;(1)同向電流產(chǎn)生引力;(2)異向電流產(chǎn)生斥力;十、分子電流假說(shuō):所有磁場(chǎng)都是由電流產(chǎn)生的;

十一、磁性材料:能夠被強(qiáng)烈磁化的物質(zhì)叫磁性材料:

(1)軟磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:軟鐵;硅鋼;應(yīng)用:制造電磁鐵、變壓器;

(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳鋼、鎢鋼、制造:永久磁鐵;十二、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,叫做洛倫茲力1、洛侖茲力的方向由左手定則判斷:伸開(kāi)左手讓大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,四指為正電荷運(yùn)動(dòng)方向(與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反)大拇指所指方向就是洛侖茲力的方向;(1)洛侖茲力F一定和B、V決定的平面垂直。(2)洛侖茲力只改變速度的方向而不改變其大小(3)洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功。

2、洛倫茲力的大小(1)當(dāng)v平行于B時(shí):F=0(2)當(dāng)v垂直于B時(shí):F=qvB1、電阻定律:導(dǎo)體兩端電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積及材料性質(zhì)有關(guān)。R=pl/S(電阻的決定式)P只與導(dǎo)體材料性質(zhì)有關(guān)。R與溫度有關(guān)。2、伏安特性曲線:描述電壓與電流之間的函數(shù)關(guān)系的圖象。3、二極管:?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦;正極與電源正極相連。4、串聯(lián)特點(diǎn):

①總電壓等于各部分電壓之和。②電流處處相等③總電阻等于各部分電阻和④總功率等于各部分功率和5、并聯(lián)特點(diǎn):

①總電壓等于各支路電壓②總電流等于各支路電流和③總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和④總功率等于各支路功率和6、伏安法:(1)限流式;(2)分壓式。7、等效圖的接法:(1)節(jié)點(diǎn)搭橋法;(2)等電勢(shì)法(拉扯法)。8、電動(dòng)勢(shì):

(1)定義:非靜電力對(duì)電荷所做的功與被移送的電荷量之比。(2)物理意義:反映電源提供電能的本領(lǐng)。(3)公式:E電動(dòng)勢(shì)=W/q(4)電動(dòng)勢(shì)只與電源性質(zhì)有關(guān)

(5)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻是電源性質(zhì)的衡量指標(biāo)。電動(dòng)勢(shì)以大為好,內(nèi)阻以小為好。9、閉合電路歐姆定律:E=U外+U內(nèi)10、外阻與路端電壓成正比。

11、測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的方法:伏安法、伏箱法、安箱法。

12、外接、內(nèi)接的原則:觀察分壓、分流效果哪個(gè)明顯。外接、內(nèi)接的口訣:小外偏小、大內(nèi)偏大。

13、表頭改裝電壓表須串聯(lián)大電阻;表頭改裝電流表須并聯(lián)小電阻14、多用電表→閉合電路歐姆定律→標(biāo)歐姆表的刻度15、純電阻電路:電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。

16、電源總功率:EI=IU外+IU內(nèi)17、I=Q/t=nqvS………………………S指電荷通過(guò)的截面;V指電荷定向移動(dòng)的速度

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高中物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

一、力物體的平衡

1.力是物體對(duì)物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)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(shuō)重力就是地球的吸引力,重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.

但在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)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)]g(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(shì)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(gè)曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下,垂直于過(guò)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(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由胡克定律來(lái)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(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(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(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)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(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并且原來(lái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(dòng)摩擦力大小:利用公式f=μFN進(jìn)行計(jì)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(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)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(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)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(duì)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(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)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(gè)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(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng),然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向,對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).6.力的合成與分解

(1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)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(gè)已知力的合力,叫做力的合成.

共點(diǎn)的兩個(gè)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(gè)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(shí)際問(wèn)題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方便某些問(wèn)題的研究,在很多問(wèn)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(gè)力.

(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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(wèn)題,則平衡條件應(yīng)為:∑Fx=0,∑Fy=0.

(4)解決平衡問(wèn)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(dòng)

1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體),對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),所選擇的參照物不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同,通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦?lái)研究物體的運(yùn)動(dòng).

2.質(zhì)點(diǎn):用來(lái)代替物體的只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn),它是一個(gè)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(dòng)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(dòng)軌跡的長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)快慢的物理量.是矢量.

①平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述.

②瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)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(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述.(2)速率:①速率只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量.

②平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)

的平均速率.在一般變速運(yùn)動(dòng)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(dòng),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(dòng)中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間Δt的比值,叫

做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(wú)關(guān).只要速度在變化,無(wú)論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無(wú)論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無(wú)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(dòng)(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng).(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(dòng)(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng).

(2)特點(diǎn):a=恒量(3)★公式:速度公式:V=V0+at位移公式:s=v0t+

12

at速度位移公式:vt-v0=2as平均速度V=

22

v0vt2以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)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?yàn)檎较,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(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差值是恒量,即

ΔS=Sn+lSn=aT=恒量

(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即:

9.自由落體運(yùn)動(dòng)

(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(dòng),a=g.(3)公式:10.運(yùn)動(dòng)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(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度;②圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng);③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)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(shí)刻的速度;②在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值.

③在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)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(dòng)的速度反向.

⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).

2

vvt2v0vt2三、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運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止.

(1)運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持.(2)定律說(shuō)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(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.它告訴了人們研究物理問(wèn)題的另一種新方法:通過(guò)觀察大量的實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.

2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).因此說(shuō),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(dòng)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(dòng)規(guī)律;反過(guò)來(lái),知道了運(yùn)動(dòng),可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng),控制運(yùn)動(dòng)提供了理論基礎(chǔ).

(2)對(duì)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(shí)對(duì)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(gè)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(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對(duì)出現(xiàn)的,它們總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)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(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加.5.牛頓運(yùn)動(dòng)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(duì)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(duì)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(shí)FN=0,物體處于完全失重.(3)對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)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(méi)有改變,只是物體對(duì)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(wú)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(huì)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(wèn)題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。

四、曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力

1.曲線運(yùn)動(dòng)

(1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)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(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).

(3)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)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(dòng)軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等.2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:①等時(shí)性;②獨(dú)立性;③等效性.

(2)運(yùn)動(dòng)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(dòng)的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng).3.★★★平拋運(yùn)動(dòng)

(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(dòng).

(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).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?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向);

②由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理(如右圖).

4.圓周運(yùn)動(dòng)

(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

①線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,大小v=s/t(s是t時(shí)間內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)),方向?yàn)橘|(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(dòng)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(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)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(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期.

做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)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.大小

[注意]向心力是根據(jù)力的效果命名的.

在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力.(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):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(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng).(3)變速圓周運(yùn)動(dòng):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(lái)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(guò)最高點(diǎn)的條件是v≥v

v臨由重力提供向心力得v

gr②如右下圖情景中,小球

恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是v≥0。5★.萬(wàn)有引力定律

(1)萬(wàn)有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個(gè)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(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)

①基本方法:把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬(wàn)有引力提供.即F引=F向得:

應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)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(yáng)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(duì)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(dòng)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(guò)程和回收時(shí)的減速下降過(guò)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(shí),衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧Γ藭r(shí),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(dòng)量1.動(dòng)量和沖量

(1)動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量,即p=mv.是矢量,方向與v的方向相同.兩個(gè)動(dòng)量相同必須是大小相等,方向一致.

(2)沖量:力和力的作用時(shí)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(dòng)量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)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(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向.

(2)公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.

(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)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(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量.

(4)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.

★★★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.

表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(1)動(dòng)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(wèn)題中的摩擦力,爆炸過(guò)程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來(lái)小得多,可以忽略不計(jì).

③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變.

(2)動(dòng)量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時(shí)性;③相對(duì)性;④普適性.4.爆炸與碰撞

(1)爆炸、碰撞類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力,故可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理.

(2)在爆炸過(guò)程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸后會(huì)增加,在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)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(wèn)題作用時(shí)間很短,作用過(guò)程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng).

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(dòng)量變化時(shí),系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)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(dòng)的實(shí)例.顯然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動(dòng)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(guò)的位移的乘積.是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量.

定義式:W=Fscosθ,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)地),θ是力與位移間的夾角.

(2)功的大小的計(jì)算方法:

①恒力的功可根據(jù)W=FScosθ進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功.②根據(jù)W=Pt,計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功.③利用動(dòng)能定理計(jì)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(guò)來(lái)可求功.

(3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積.

發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體的這一對(duì)相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對(duì)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(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率.

(2)功率的計(jì)算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時(shí)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(shí)功率:P=FvcosαP和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,α為兩者間的夾角.

(3)額定功率與實(shí)際功率:額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率.實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率.

(4)交通工具的啟動(dòng)問(wèn)題通常說(shuō)的機(jī)車的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率.①以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng),.

②以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F,而后開(kāi)始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.表達(dá)式:Ek=mv/2(1)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量.(2)動(dòng)能和動(dòng)量的區(qū)別和聯(lián)系

①動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)量改變,動(dòng)能不一定改變;動(dòng)能改變,動(dòng)量一定改變.②兩者的物理意義不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系,動(dòng)能的變化用功來(lái)量度;動(dòng)量和沖量相聯(lián)系,動(dòng)量的變化用沖量來(lái)量度.③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P/2m

4.★★★★動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化.表達(dá)式2

(1)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線

運(yùn)動(dòng)的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.(2)功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動(dòng)能定理無(wú)分量式.

(3)應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)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(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.

(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成,又不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)時(shí),可以把這幾個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究,從而避開(kāi)每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié),具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn).5.重力勢(shì)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(shì)能,Epmgh.

①重力勢(shì)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(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān).③重力勢(shì)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(dòng)路徑無(wú)關(guān).WG=mgh.

(3)做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值.即WG=-EP.6.彈性勢(shì)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(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)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(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)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(shì)能ΔEP減等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)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(shí)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(shí),必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用②式和③式時(shí),可以不規(guī)定零勢(shì)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(lái)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(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒(méi)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(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)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(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)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(shí),物體的機(jī)械能守恒.(2)重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:WG=Ep1-Ep2.

(3)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W合=Ek2-Ek1(動(dòng)能定理)(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:WF=E-E2

1

9.能量和動(dòng)量的綜合運(yùn)用

動(dòng)量與能量的綜合問(wèn)題,是高中力學(xué)最重要的綜合問(wèn)題,也是難度較大的問(wèn)題.分析這類問(wèn)題時(shí),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(guò)程,一般都遵從動(dòng)量守恒定律,但機(jī)械能不一定守恒,對(duì)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(duì)于碰撞過(guò)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(guò)程的能量關(guān)系方程.根據(jù)動(dòng)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(wèn)題的方法.七、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

(1)定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng),叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征:回復(fù)力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向與位移方向相反,總指向平衡位置.

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng),在平衡位置時(shí),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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量

①位移x:由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動(dòng)的強(qiáng)弱.③周期T和頻率f:表示振動(dòng)快慢的物理量,二者互為倒數(shù)關(guān)系,即T=1/f.(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像

①意義:表示振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,注意振動(dòng)圖像不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.②特點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦(或余弦)曲線.

③應(yīng)用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x,判定回復(fù)力、加速度方向,判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況.

2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量,與其放置的環(huán)境和放置的方式無(wú)任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T,不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小,它的周期就都是T.3.單擺:擺線的質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng),擺球的直徑比擺線的長(zhǎng)度小得多,擺球可視為質(zhì)點(diǎn).單擺是一種理想化模型.(1)單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是:最大擺角α帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng).6.波長(zhǎng)、波速和頻率及其關(guān)系

(1)波長(zhǎng):兩個(gè)相鄰的且在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng).

(2)波速:波的傳播速率.機(jī)械波的傳播速率由介質(zhì)決定,與波源無(wú)關(guān).(3)頻率:波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率,與介質(zhì)無(wú)關(guān).(4)三者關(guān)系:v=λf

7.★波動(dòng)圖像:表示波的傳播方向上,介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移.當(dāng)波源作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),它在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧波,其波動(dòng)圖像為正弦或余弦曲線.(1)由波的圖像可獲取的信息

①?gòu)膱D像可以直接讀出振幅(注意單位).②從圖像可以直接讀出波長(zhǎng)(注意單位).③可求任一點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向)

④在波速方向已知(或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.⑤可以確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向(加速度總是指向平衡位置)(2)波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的比較:研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容

振動(dòng)圖象一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)

一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律

圖象

物理意義圖象變化

表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移

表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移波動(dòng)圖象

沿波傳播方向所有的質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律

隨時(shí)間推移圖象延續(xù),但已有形隨時(shí)間推移,圖象沿傳播方向狀不變

平移表示一個(gè)波長(zhǎng)

一個(gè)完整曲線占橫坐標(biāo)距離

8.波動(dòng)問(wèn)題多解性

表示一個(gè)周期

波的傳播過(guò)程中時(shí)間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導(dǎo)致“波動(dòng)問(wèn)題多解性”的主要原因.若題目假設(shè)一定的條件,可使無(wú)限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解9.波的衍射

波在傳播過(guò)程中偏離直線傳播,繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象.衍射現(xiàn)象總是存在的,只有明顯與不明顯的差異.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是:障礙物(或小孔)的尺寸比波的波長(zhǎng)小或能夠與波長(zhǎng)差不多.10.波的疊加

幾列波相遇時(shí),每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾,只是在重疊的區(qū)域里,任一質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和.兩列波相遇前、相遇過(guò)程中、相遇后,各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生任何變化,這是波的獨(dú)立性原理.11.波的干涉:

頻率相同的兩列波疊加,某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象,叫波的干涉.產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件:兩列波的頻率相同,振動(dòng)情況穩(wěn)定.

[注意]①干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域或振動(dòng)減弱區(qū)域的空間位置是不變的,加強(qiáng)區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之和,減弱區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之差.②兩列波在空間相遇發(fā)生干涉,兩列波的波峰相遇點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn),波峰和波谷的相遇點(diǎn)是減弱的點(diǎn),加強(qiáng)的點(diǎn)只是振幅大了,并非任一時(shí)刻的位移都大;減弱的點(diǎn)只是振幅小了,也并非任一時(shí)刻的位移都最小.如圖若S1、S2為振動(dòng)方向同步的相干波源,當(dāng)PS1-PS2=nλ時(shí),振動(dòng)加強(qiáng);當(dāng)PS1-PS2=(2n+1)λ/2時(shí),振動(dòng)減弱。

12.聲波

(1)空氣中的聲波是縱波,傳播速度為340m/s.(2)能夠引起人耳感覺(jué)的聲波頻率范圍是:20~201*0Hz.

(3)超聲波:頻率高于201*0Hz的聲波.①超聲波的重要性質(zhì)有:波長(zhǎng)短,不容易發(fā)生衍射,基本上能直線傳播,因此可以使能量定向集中傳播;穿透能力強(qiáng).

②對(duì)超聲波的利用:用聲納探測(cè)潛艇、魚群,探察金屬內(nèi)部的缺陷;利用超聲波碎石治療膽結(jié)石、腎結(jié)石等;利用“B超”探察人體內(nèi)病變.

13.多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象.其特點(diǎn)是:當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng),兩者相互接近時(shí),觀察者接收到的頻率增大;兩者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的頻率減小.

八、分子動(dòng)理論、熱和功、氣體1.分子動(dòng)理論

(1)物質(zhì)是由大量分子組成的分子直徑的數(shù)量級(jí)一般是10m.(2)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng).

①擴(kuò)散現(xiàn)象:不同的物質(zhì)互相接觸時(shí),可以彼此進(jìn)入對(duì)方中去.溫度越高,擴(kuò)散越快.②布朗運(yùn)動(dòng):在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)中微小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是液體分子對(duì)微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的,是液體分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀反映.顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯.(3)分子間存在著相互作用力

分子間同時(shí)存在著引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離增大而減小,但斥力的變化比引力的變化快,實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的是引力和斥力的合力.

-2.物體的內(nèi)能

(1)分子動(dòng)能:做熱運(yùn)動(dòng)的分子具有動(dòng)能,在熱現(xiàn)象的研究中,單個(gè)分子的動(dòng)能是無(wú)研究意義的,重要的是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能.溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志.(2)分子勢(shì)能:分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能,叫做分子勢(shì)能.分子勢(shì)能隨著物體的體積變化而變化.分子間的作用表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨著分子間的距離增大而增大.分子間的作用表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨著分子間距離增大而減小.對(duì)實(shí)際氣體來(lái)說(shuō),體積增大,分子勢(shì)能增加;體積縮小,分子勢(shì)能減小.

(3)物體的內(nèi)能:物體里所有的分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能.任何物體都有內(nèi)能,物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān).

(4)物體的內(nèi)能和機(jī)械能有著本質(zhì)的區(qū)別.物體具有內(nèi)能的同時(shí)可以具有機(jī)械能,也可以不具有機(jī)械能.

3.改變內(nèi)能的兩種方式

(1)做功:其本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化.(2)熱傳遞:其本質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.

(3)做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的,但有本質(zhì)的區(qū)別.4.★能量轉(zhuǎn)化和守恒定律5★.熱力學(xué)第一定律

(1)內(nèi)容:物體內(nèi)能的增量(ΔU)等于外界對(duì)物體做的功(W)和物體吸收的熱量(Q)的總和.

(2)表達(dá)式:W+Q=ΔU

(3)符號(hào)法則:外界對(duì)物體做功,W取正值,物體對(duì)外界做功,W取負(fù)值;物體吸收熱量,Q取正值,物體放出熱量,Q取負(fù)值;物體內(nèi)能增加,ΔU取正值,物體內(nèi)能減少,ΔU取負(fù)值.

6.熱力學(xué)第二定律(1)熱傳導(dǎo)的方向性

熱傳遞的過(guò)程是有方向性的,熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體.(2)熱力學(xué)第二定律的兩種常見(jiàn)表述①不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.

②不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他變化.(3)永動(dòng)機(jī)不可能制成

①第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成:不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對(duì)外做功,這種機(jī)器被稱為第一類永動(dòng)機(jī),這種永動(dòng)機(jī)是不可能制造成的,它違背了能量守恒定律.

②第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成:沒(méi)有冷凝器,只有單一熱源,并從這個(gè)單一熱源吸收的熱量,可以全部用來(lái)做功,而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動(dòng)機(jī).第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,它雖然不違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律.7.氣體的狀態(tài)參量

(1)溫度:宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志.兩種溫標(biāo)的換算關(guān)系:T=(t+273)K.

絕對(duì)零度為-273.15℃,它是低溫的極限,只能接近不能達(dá)到.

(2)氣體的體積:氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和,而是指大量氣體分子所能達(dá)到的整個(gè)空間的體積.封閉在容器內(nèi)的氣體,其體積等于容器的容積.

(3)氣體的壓強(qiáng):氣體作用在器壁單位面積上的壓力.數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量.

①產(chǎn)生原因:大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞器壁,形成對(duì)器壁各處均勻的持續(xù)的壓力.②決定因素:一定氣體的壓強(qiáng)大小,微觀上決定于分子的運(yùn)動(dòng)速率和分子密度;宏觀上決定于氣體的溫度和體積.

(4)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,PV/T=恒量

8.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

(1)氣體分子間有很大的空隙.氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍.(2)氣體分子之間的作用力十分微弱.在處理某些問(wèn)題時(shí),可以把氣體分子看作沒(méi)有相互作用的質(zhì)點(diǎn).(3)氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率很大,常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達(dá)到數(shù)百米每秒.離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn),分子數(shù)越少,表現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律.九、電場(chǎng)

1.兩種電荷-----(1)自然界中存在兩種電荷:正電荷與負(fù)電荷.(2)電荷守恒定律:2.★庫(kù)侖定律

(1)內(nèi)容:在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上.(2)公式:

(3)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷.

點(diǎn)電荷是一種理想化的模型.如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多,以致帶電體的體積和形狀對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這種帶電體就可以看成點(diǎn)電荷,但點(diǎn)電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少.3.電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線

(1)電場(chǎng):帶電體周圍存在的一種物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體.電場(chǎng)是客觀存在的,電場(chǎng)具有力的特性和能的特性.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.定義式:

E=F/q方向:正電荷在該點(diǎn)受力方向.

(3)電場(chǎng)線:在電場(chǎng)中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這些曲線叫做電場(chǎng)線.電場(chǎng)線的性質(zhì):①電場(chǎng)線是起始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處);②電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱;③電場(chǎng)線不相交;④電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的;⑤電場(chǎng)線不一定是電荷運(yùn)動(dòng)軌跡.

(4)勻強(qiáng)電場(chǎng):在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng).勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是間距相等且互相平行的直線.

(5)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)的時(shí)候,空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和.4.電勢(shì)差U:電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.公式:UAB=WAB/q電勢(shì)差有正負(fù):UAB=-UBA,一般常取絕對(duì)值,寫成U.

5.電勢(shì)φ:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)相對(duì)零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差.

(1)電勢(shì)是個(gè)相對(duì)的量,某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)(通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)).因此電勢(shì)有正、負(fù),電勢(shì)的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高還是低.(2)沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來(lái)越低.

6.電勢(shì)能:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處(電勢(shì)為零處)電場(chǎng)力所做的功ε=qU

7.等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面.

(1)等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功.

(2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面.

(3)畫等勢(shì)面(線)時(shí),一般相鄰兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等.這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小.8.電場(chǎng)中的功能關(guān)系

(1)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置有關(guān).

計(jì)算方法有:由公式W=qEcosθ計(jì)算(此公式只適合于勻強(qiáng)電場(chǎng)中),或由動(dòng)能定理計(jì)算.(2)只有電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能和電荷的動(dòng)能之和保持不變.

(3)只有電場(chǎng)力和重力做功,電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能三者之和保持不變.

9.靜電屏蔽:處于電場(chǎng)中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的場(chǎng)強(qiáng)處處為零,即能把外電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響,這就是靜電屏蔽.10.★★★★帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速

帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功等于帶電粒子動(dòng)能的增量.

(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,做類平拋運(yùn)動(dòng).垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng):Vx=V0,

L=V0t.平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):

(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定.一般說(shuō)來(lái):

①基本粒子:如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量).

②帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力.

(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)與重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法.

11.示波管的原理:示波管由電子槍,偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加掃描電壓,同時(shí)加在偏轉(zhuǎn)電極YY′上所要研究的信號(hào)電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒光屏上就顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線.

12.電容-----(1)定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢(shì)差的比值(2)定義式:

[注意]電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量,由電容器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定,與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢(shì)差的大小等均無(wú)關(guān)。

(3)單位:法拉(F),1F=10μF,1μF=10pF.

(4)平行板電容器的電容:將

式,適用于各種電容器;

.在分析平行板電容器有關(guān)物理量變化情況時(shí),往往需

反映了電容器本身的屬性,是定義

66

結(jié)合在一起加以考慮,其中C=

,表明了平行板電容器的電容決定于哪些因素,僅適用于平

行板電容器;若電容器始終連接在電池上,兩極板的電壓不變.若電容器充電后,切斷與電池的連接,電容器的帶電荷量不變.十、穩(wěn)恒電流

1.電流---(1)定義:電荷的定向移動(dòng)形成電流.(2)電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?在外電路中電流由高電勢(shì)點(diǎn)流向低電勢(shì)點(diǎn),在電源的內(nèi)部電流由低電勢(shì)點(diǎn)流向高電勢(shì)點(diǎn)(由負(fù)極流向正極).

2.電流強(qiáng)度:------(1)定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間的比值,I=q/t

(2)在國(guó)際單位制中電流的單位是安.1mA=10A,1μA=10A

(3)電流強(qiáng)度的定義式中,如果是正、負(fù)離子同時(shí)定向移動(dòng),q應(yīng)為正負(fù)離子的電荷量和.

2.電阻--(1)定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻.(2)定義式:R=U/I,單位:Ω

(3)電阻是導(dǎo)體本身的屬性,跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過(guò)電流無(wú)關(guān).3★★.電阻定律

(1)內(nèi)容:在溫度不變時(shí),導(dǎo)體的電阻R與它的長(zhǎng)度L成正比,與它的橫截面積S成反比.(2)公式:R=ρL/S.(3)適用條件:①粗細(xì)均勻的導(dǎo)線;②濃度均勻的電解液.4.電阻率:反映了材料對(duì)電流的阻礙作用.

(1)有些材料的電阻率隨溫度升高而增大(如金屬);有些材料的電阻率隨溫度升高而減。ㄈ绨雽(dǎo)體和絕緣體);有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響(如錳銅和康銅).(2)半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,而且電阻隨溫度的增加而減小,這種材料稱為半導(dǎo)體,半導(dǎo)體有熱敏特性,光敏特性,摻入微量雜質(zhì)特性.

(3)超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到零,這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)的物體叫超導(dǎo)體.5.電功和電熱(1)電功和電功率:

電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減少,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計(jì)算電功普遍適用的公式.

單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計(jì)算電功率普遍適用的公式.(2)★焦耳定律:Q=IRt,式中Q表示電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,單位是J.焦耳定律無(wú)論是對(duì)純電阻電路還是對(duì)非純電阻電路都是適用的.(3)電功和電熱的關(guān)系

①純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功和電熱是相等的.所以有W=Q,UIt=IRt,U=IR(歐姆定律成立),

②非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為

222-3-6

熱能,另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能.所以有W>Q,UIt>IRt,U>IR(歐姆定律不成立).★6.串并聯(lián)電路

電路串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關(guān)系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+電壓關(guān)系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3=功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+

7.電動(dòng)勢(shì)--(1)物理意義:反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.例如一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=15V,物理意義是指:電路閉合后,電流通過(guò)電源,每通過(guò)1C的電荷,干電池就把15J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.

(2)大小:等于電路中通過(guò)1C電荷量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值,等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓,在閉合電路中等于內(nèi)外電路上電勢(shì)降落之和E=U外+U內(nèi).★★8.閉合電路歐姆定律

(1)內(nèi)容:閉合電路的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟閉合電路總電阻成反比.(2)表達(dá)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(guī)律

當(dāng)R增大時(shí),I變小,又據(jù)U=E-Ir知,U變大.當(dāng)R增大到∞時(shí),I=0,U=E(斷路).當(dāng)R減小時(shí),I變大,又據(jù)U=E-Ir知,U變小.當(dāng)R減小到零時(shí),I=Er,U=0(短路).9.路端電壓隨電流變化關(guān)系圖像

U端=E-Ir.上式的函數(shù)圖像是一條向下傾斜的直線.縱坐標(biāo)軸上的截距等于電動(dòng)勢(shì)的大小;橫坐標(biāo)軸上的截距等于短路電流I短;圖線的斜率值等于電源內(nèi)阻的大小.10.閉合電路中的三個(gè)功率

(1)電源的總功率:就是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)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(gè)外電路上消耗的電功率.對(duì)于純電阻電路,電源的輸出功率.P出=IR=[E/(R+r)]R,當(dāng)R=r時(shí),電源輸出功率最大,其最大輸出功率為Pmax=E

222

/4r

2

(3)電源內(nèi)耗功率:內(nèi)電路上消耗的電功率P內(nèi)=U內(nèi)I=Ir

(4)電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比,即η=P出/P總=IU/IE=U/E.11.電阻的測(cè)量

原理是歐姆定律.因此只要用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓,用安培表測(cè)出通過(guò)電流,用R=U/I即可得到阻值.

①內(nèi)、外接的判斷方法:若Rx大大大于RA,采用內(nèi)接法;Rx小小小于RV,采用外接法.②滑動(dòng)變阻器的兩種接法:分壓法的優(yōu)勢(shì)是電壓變化范圍大;限流接法的優(yōu)勢(shì)在于電路連接簡(jiǎn)便,附加功率損耗小.當(dāng)兩種接法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí),一般選限流接法.當(dāng)負(fù)載RL較小、變阻器總阻值較大時(shí)(RL的幾倍),一般用限流接法.但以下三種情況必須采用分壓式接法:a.要使某部分電路的電壓或電流從零開(kāi)始連接調(diào)節(jié),只有分壓電路才能滿足.b.如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小,采用限流接法時(shí),無(wú)論怎樣調(diào)節(jié),電路中實(shí)際電流(壓)都會(huì)超過(guò)電表量程或電阻元件允許的最大電流(壓),為了保護(hù)電表或電阻元件免受損壞,必須要采用分壓接法電路.

c.伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中,若所用的變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值,采用限流接法時(shí),即使變阻器觸頭從一端滑至另一端,待測(cè)電阻上的電流(壓)變化也很小,這不利于多次測(cè)量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù).為了在變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測(cè)電阻上的電流(壓),應(yīng)選擇變阻器的分壓接法.

十一、磁場(chǎng)

1.磁場(chǎng)

(1)磁場(chǎng):磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍的一種物質(zhì).永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場(chǎng).變化的電場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng).(2)磁場(chǎng)的基本特點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用.

(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用.

(4)安培分子電流假說(shuō)------在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微小的磁體.

(5)磁場(chǎng)的方向:規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時(shí)N極的指向)就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.2.磁感線

(1)在磁場(chǎng)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(chǎng)方向,曲線的疏密能定性地表示磁場(chǎng)的弱強(qiáng),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(lái),進(jìn)入S極,在內(nèi)部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交.(3)幾種典型磁場(chǎng)的磁感線的分布:

①直線電流的磁場(chǎng):同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱.

②通電螺線管的磁場(chǎng):兩端分別是N極和S極,管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng),管外是非勻強(qiáng)磁場(chǎng).③環(huán)形電流的磁場(chǎng):兩側(cè)是N極和S極,離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱.

④勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線.3.磁感應(yīng)強(qiáng)度

(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,定義式B=F/IL.單位T,1T=1N/(Am).(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,即通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向.

(3)磁場(chǎng)中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強(qiáng)度I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短L的大小無(wú)關(guān),與電流受到的力也無(wú)關(guān),即使不放入載流導(dǎo)體,它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在,因此不能說(shuō)B與F成正比,或B與IL成反比.

(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場(chǎng)方向,并不是在該處的電流的受力方向.

4.地磁場(chǎng):地球的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似,其主要特點(diǎn)有三個(gè):(1)地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近.

(2)地磁場(chǎng)B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.

(3)在赤道平面上,距離地球表面相等的各點(diǎn),磁感強(qiáng)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(zhǎng)度.若載流導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線,且導(dǎo)線所在平面與磁感強(qiáng)度方向垂直,則L指彎曲導(dǎo)線中始端指向末端的直線長(zhǎng)度.(2)安培力的方向由左手定則判定.

(3)安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場(chǎng)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(dāng)v∥B時(shí),f=0.

(2)洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.(3)洛倫茲力與安培力的關(guān)系:洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì),安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定.(4)在磁場(chǎng)中靜止的電荷不受洛倫茲力作用.7.★★★帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質(zhì)子、α粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計(jì)),

(1)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng).

(2)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi),以入射速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng).①軌道半徑公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB8.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)

①帶電粒子所受合外力為零時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng),處理這類問(wèn)題,應(yīng)根據(jù)受力平衡列方程求解.

②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(yùn)動(dòng),處理這類問(wèn)題,根據(jù)洛倫茲力不做功的特點(diǎn),選用牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、能量守恒等規(guī)律列方程求解.

(2)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)

①當(dāng)帶電粒子在所受的重力與電場(chǎng)力等值反向時(shí),洛倫茲力提供向心力時(shí),帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).處理這類問(wèn)題,往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理列方程求解.

②當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同一直線上時(shí),粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類問(wèn)題,選用動(dòng)能定理或能量守恒列方程求解.

③由于帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況多變,往往出現(xiàn)臨界問(wèn)題,這時(shí)應(yīng)以題目中“最大”、“最高”“至少”等詞語(yǔ)為突破口,挖掘隱含條件,根據(jù)臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯(lián)立求解.

十二、電磁感應(yīng)

1.★電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流.(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即ΔΦ≠0.(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件:無(wú)論回路是否閉合,只要穿過(guò)線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.

(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,回路不閉合,則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流.

2.磁通量(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,定義式:Φ=BS.如果面積S與B不垂直,應(yīng)以B乘以在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國(guó)際單位:Wb

求磁通量時(shí)應(yīng)該是穿過(guò)某一面積的磁感線的凈條數(shù).任何一個(gè)面都有正、反兩個(gè)面;磁感線從面的正方向穿入時(shí),穿過(guò)該面的磁通量為正.反之,磁通量為負(fù).所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數(shù)和.3.★楞次定律

(1)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng),總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定,而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡(jiǎn)便.(2)對(duì)楞次定律的理解

①誰(shuí)阻礙誰(shuí)感應(yīng)電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量.②阻礙什么阻礙的是穿過(guò)回路的磁通量的變化,而不是磁通量本身.③如何阻礙原磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)原磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,即“增反減同”.④阻礙的結(jié)果阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少.

(3)楞次定律的另一種表述:感應(yīng)電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個(gè)原因,表現(xiàn)形式有三種:①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng);③阻礙原電流的變化(自感).★★★★4.法拉第電磁感應(yīng)定律

電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比.表達(dá)式E=nΔΦ/Δt

當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為E=BLvsinθ.當(dāng)B、L、v三者兩兩垂直時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv.(1)兩個(gè)公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計(jì)算的是在Δt時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì),只有當(dāng)磁通量的變化率是恒定不變時(shí),它算出的才是瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì).E=BLvsinθ中的v若為瞬時(shí)速度,則算出的就是瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì):若v為平均速度,算出的就是平均電動(dòng)勢(shì).(2)公式的變形

①當(dāng)線圈垂直磁場(chǎng)方向放置,線圈的面積S保持不變,只是磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度均勻變化時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=nSΔB/Δt.

②如果磁感強(qiáng)度不變,而線圈面積均勻變化時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Nbδs/Δt.5.自感現(xiàn)象

(1)自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(2)自感電動(dòng)勢(shì):在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì).自感電動(dòng)勢(shì)的大小取決于線圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢,自感電動(dòng)勢(shì)方向總是阻礙電流的變化.6.日光燈工作原理

(1)起動(dòng)器的作用:利用動(dòng)觸片和靜觸片的接通與斷開(kāi)起一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)的作用,起動(dòng)的關(guān)鍵就在于斷開(kāi)的瞬間.

(2)鎮(zhèn)流器的作用:日光燈點(diǎn)燃時(shí),利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時(shí)高壓;日光燈正常發(fā)光時(shí),利用自感現(xiàn)象,對(duì)燈管起到降壓限流作用.7.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題

在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)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(duì)用電器供電,在回路中形成電流.因此,電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起.解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法是:

(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向.(2)畫等效電路.(3)運(yùn)用全電路歐姆定律,串并聯(lián)電路性質(zhì),電功率等公式聯(lián)立求解.8.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問(wèn)題(1)通過(guò)導(dǎo)體的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用,電磁感應(yīng)問(wèn)題往往和力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起,基本方法是:①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向.②求回路中電流強(qiáng)度.

③分析研究導(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向).④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解.

(2)電磁感應(yīng)力學(xué)問(wèn)題中,要抓好受力情況,運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析,導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時(shí),加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài),抓住a=0時(shí),速度v達(dá)最大值的特點(diǎn).

9.電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題

導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能,具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱,又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能,因此,電磁感應(yīng)過(guò)程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化,用能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)研究電磁感應(yīng)問(wèn)題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)),對(duì)應(yīng)的受力特點(diǎn)是合外力為零,能量轉(zhuǎn)化過(guò)程常常是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,解決這類問(wèn)題的基本方法是:(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向.(2)畫出等效電路,求出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式.

(3)分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化,用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程.10.電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問(wèn)題的分析,要抓住磁通量的變化是否均勻,從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)大小是否恒定.用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或電流)的方向,從而確定其正負(fù),以及在坐標(biāo)中的范圍.

另外,要正確解決圖像問(wèn)題,必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對(duì)應(yīng)到實(shí)際過(guò)程中去,又能根據(jù)實(shí)際過(guò)程的抽象規(guī)律對(duì)應(yīng)到圖像中去,最終根據(jù)實(shí)際過(guò)程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷.十三、交變電流

1.交變電流:大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流,叫做交變電流.按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)、電流稱為正弦交流電.

2.正弦交流電----(1)函數(shù)式:e=Emsinωt(其中★Em=NBSω)

(2)線圈平面與中性面重合時(shí),磁通量最大,電動(dòng)勢(shì)為零,磁通量的變化率為零,線圈平面與中心面垂直時(shí),磁通量為零,電動(dòng)勢(shì)最大,磁通量的變化率最大.

(3)若從線圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),交變電流的變化規(guī)律為i=Imcosωt..(4)圖像:正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)e、電流i、和電壓u,其變化規(guī)律可用函數(shù)圖像描述。3.表征交變電流的物理量(1)瞬時(shí)值:交流電某一時(shí)刻的值,常用e、u、i表示.

(2)最大值:Em=NBSω,最大值Em(Um,Im)與線圈的形狀,以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)哪個(gè)位置無(wú)關(guān).在考慮電容器的耐壓值時(shí),則應(yīng)根據(jù)交流電的最大值.(3)有效值:交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的.即在同一時(shí)間內(nèi),跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值,叫做該交流電的有效值.

①求電功、電功率以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流等物理量時(shí),要用有效值計(jì)算,有效值與最大值之間的關(guān)系

E=Em/2,U=Um/2,I=Im/2只適用于正弦交流電,其他交變電流的有效值只能根據(jù)有效值的定義來(lái)計(jì)算,切不可亂套公式.②在正弦交流電中,各種交流電器設(shè)備上標(biāo)示值及交流電表上的測(cè)量值都指有效值.

(4)周期和頻率----周期T:交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間.在一個(gè)周期內(nèi),交流電的方向變化兩次.

頻率f:交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù).角頻率:ω=2π/T=2πf.4.電感、電容對(duì)交變電流的影響

(1)電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻.(2)電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻.

5.變壓器-(1)理想變壓器:工作時(shí)無(wú)功率損失(即無(wú)銅損、鐵損),因此,理想變壓器原副線圈電阻均不計(jì).

(2)★理想變壓器的關(guān)系式:

①電壓關(guān)系:U1/U2=n1/n2(變壓比),即電壓與匝數(shù)成正比.②功率關(guān)系:P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3+

③電流關(guān)系:I1/I2=n2/n1(變流比),即對(duì)只有一個(gè)副線圈的變壓器電流跟匝數(shù)成反比.(3)變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小,可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制,低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大,應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制.

6.電能的輸送-----(1)關(guān)鍵:減少輸電線上電能的損失:P耗=IR線

(2)方法:①減小輸電導(dǎo)線的電阻,如采用電阻率小的材料;加大導(dǎo)線的橫截面積.②提高輸電電壓,減小輸電電流.前一方法的作用十分有限,代價(jià)較高,一般采用后一種方法.(3)遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程:輸電導(dǎo)線損耗的電功率:P損=(P/U)R線,因此,當(dāng)輸送的電能一定時(shí),輸電電壓增大到原來(lái)的n倍,輸電導(dǎo)線上損耗的功率就減少到原來(lái)的1/n。(4)解有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題時(shí),公式P損=U線I線或P損=U線R線不常用,其原因是在一般情況下,U線不易求出,且易把U線和U總相混淆而造成錯(cuò)誤.十四、電磁場(chǎng)和電磁波1.麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論

(1)變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng).

222

(2)隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定電場(chǎng).隨時(shí)間不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng).隨時(shí)間均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng),隨時(shí)間不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng).

(3)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互關(guān)系著,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng).2.電磁波

(1)周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是互相轉(zhuǎn)化,互相激勵(lì),交替產(chǎn)生,由發(fā)生區(qū)域向周圍空間傳播,形成電磁波.(2)電磁波是橫波(3)電磁波可以在真空中傳播,電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì),頻率不變、波速和波長(zhǎng)均發(fā)生變化,電磁波傳播速度v等于波長(zhǎng)λ和頻率f的乘積,即v=λf,任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于真空中的光速c=3.00×10m/s.

十五、光的反射和折射1.光的直線傳播

(1)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直線傳播的例證.(2)影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區(qū).影可分為本影和半影,在本影區(qū)域內(nèi)完全看不到光源發(fā)出的光,在半影區(qū)域內(nèi)只能看到光源的某部分發(fā)出的光.點(diǎn)光源只形成本影,非點(diǎn)光源一般會(huì)形成本影和半影.本影區(qū)域的大小與光源的面積有關(guān),發(fā)光面越大,本影區(qū)越小.(3)日食和月食:

人位于月球的本影內(nèi)能看到日全食,位于月球的半影內(nèi)能看到日偏食,位于月球本影的延伸區(qū)域(即“偽本影”)能看到日環(huán)食;當(dāng)月球全部進(jìn)入地球的本影區(qū)域時(shí),人可看到月全食.月球部分進(jìn)入地球的本影區(qū)域時(shí),看到的是月偏食.

2.光的反射現(xiàn)象---:光線入射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí),其中一部分光線在原介質(zhì)中改變傳播方向的現(xiàn)象.(1)光的反射定律:

①反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分居于法線兩側(cè).②反射角等于入射角.

(2)反射定律表明,對(duì)于每一條入射光線,反射光線是唯一的,在反射現(xiàn)象中光路是可逆的.

3.★平面鏡成像

(1.)像的特點(diǎn)---------平面鏡成的像是正立等大的虛像,像與物關(guān)于鏡面為對(duì)稱。(2.)光路圖作法-----------根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),在作光路圖時(shí),可以先畫像,后補(bǔ)光路圖。

(3).充分利用光路可逆-------在平面鏡的計(jì)算和作圖中要充分利用光路可逆。(眼睛在某點(diǎn)A通過(guò)平面鏡所能看到的范圍和在A點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)光源,該電光源發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后照亮的范圍是完全相同的。)

4.光的折射--光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),在兩種介質(zhì)的界面上將發(fā)生光的傳播方向改變的現(xiàn)象叫光的折射.

(2)光的折射定律---①折射光線,入射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè).

②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常數(shù).(3)在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的.

★5.折射率---光從真空射入某種介質(zhì)時(shí),入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質(zhì)的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr.

某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比,即n=c/v,因c>v,所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1.兩種介質(zhì)相比較,n較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì),n較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì).

★6.全反射和臨界角

(1)全反射:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),或光從介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí),當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到90°時(shí),折射光線完全消失,只剩下反射光線,這種現(xiàn)象叫做全反射.(2)全反射的條件

①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),或光從介質(zhì)射入真空(或空氣).②入射角大于或等于臨界角

(3)臨界角:折射角等于90°時(shí)的入射角叫臨界角,用C表示sinC=1/n

7.光的色散:白光通過(guò)三棱鏡后,出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的光束,這種現(xiàn)象叫做光的色散.

(1)同一種介質(zhì)對(duì)紅光折射率小,對(duì)紫光折射率大.(2)在同一種介質(zhì)中,紅光的速度最大,紫光的速度最小.

(3)由同一種介質(zhì)射向空氣時(shí),紅光發(fā)生全反射的臨界角大,紫光發(fā)生全反射的臨界角小.

8.全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當(dāng)?shù)娜肷潼c(diǎn),可以使入射光線經(jīng)過(guò)全反射棱鏡的作用在射出后偏轉(zhuǎn)90(右圖1)或180(右圖2)。要特別注意兩種用法中光線在哪個(gè)表面發(fā)生全反射。

.玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當(dāng)光線從上表面入射,從下表面射出時(shí),其特點(diǎn)是:⑴射出光線和入射光線平行;⑵各種色光在第一次入射后就發(fā)生色散;⑶射出光線的側(cè)移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關(guān);⑷可利用玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率。

十六、光的波動(dòng)性和微粒性1.光本性學(xué)說(shuō)的發(fā)展簡(jiǎn)史

(1)牛頓的微粒說(shuō):認(rèn)為光是高速粒子流.它能解釋光的直進(jìn)現(xiàn)象,光的反射現(xiàn)象.

o

o(2)惠更斯的波動(dòng)說(shuō):認(rèn)為光是某種振動(dòng),以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象.2、光的干涉

光的干涉的條件是:有兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源,即相干波源。(相干波源的頻率必須相同)。形成相干波源的方法有兩種:⑴利用激光(因?yàn)榧す獍l(fā)出的是單色性極好的光)。⑵設(shè)法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來(lái)源于同一個(gè)光源,因此頻率必然相等)。下面4個(gè)圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。2.干涉區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的亮、暗紋S1⑴亮紋:屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍,即δ=nλ(n=0,1,2,)SS2ac

1)⑵暗紋:屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,即δ=(2n1,2,)bS/(n=0,2S

相鄰亮紋(暗紋)間的距離xl。用此公式可以測(cè)定單色光的波長(zhǎng)。用白光作雙縫

d干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),由于白光內(nèi)各種色光的波長(zhǎng)不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中央是白色亮紋,兩邊出現(xiàn)彩色條紋。

3.衍射----光通過(guò)很小的孔、縫或障礙物時(shí),會(huì)在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋,且中央條紋很亮,越向邊緣越暗。

⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。

⑵發(fā)生明顯衍射的條件是:障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長(zhǎng)相比,甚至比波長(zhǎng)還小。(當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時(shí),有明顯衍射現(xiàn)象。)

⑶在發(fā)生明顯衍射的條件下當(dāng)窄縫變窄時(shí)亮斑的范圍變大條紋間距離變大,而亮度變暗。4、光的偏振現(xiàn)象:通過(guò)偏振片的光波,在垂直于傳播方向的平面上,只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng),稱為偏振光。光的偏振說(shuō)明光是橫波。

5.光的電磁說(shuō)

⑴光是電磁波(麥克斯韋預(yù)言、赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了正確性。)

⑵電磁波譜。波長(zhǎng)從大到小排列順序?yàn)椋簾o(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中,除可見(jiàn)光以外,相鄰兩個(gè)波段間都有重疊。

各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理分別是:無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的;紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的;倫琴射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的;γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。

⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種類紅外線紫外線產(chǎn)生一切物體都能發(fā)出一切高溫物體能發(fā)出主要性質(zhì)熱效應(yīng)化學(xué)效應(yīng)應(yīng)用舉例遙感、遙控、加熱熒光、殺菌、合成VDX射線陰極射線射到固體表面穿透能力強(qiáng)人體透視、金屬探傷★★6、光電效應(yīng)⑴在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)。(右圖裝置中,用弧光燈照射鋅版,有電子從鋅版表面飛出,使原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器帶正電。)

⑵光電效應(yīng)的規(guī)律。①各種金屬都存在極限頻率ν0,只有ν≥ν0才能發(fā)生光電效應(yīng);②瞬時(shí)性(光電子的產(chǎn)生不超過(guò)10s)。

⑶愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)。光是不連續(xù)的,是一份一份的,每一份叫做一個(gè)光子,光子的能量E跟光的頻率ν成正比:E=hν

⑷愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程:Ek=hν--W(Ek是光電子的最大初動(dòng)能;W是逸出功,即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。)

7、光的波粒二象性

(1.)光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振表明光是一種波;光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無(wú)可辯駁的事實(shí)表明光是一種粒子;因此現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為:光具有波粒二象性。

(2.)正確理解波粒二象性-----波粒二象性中所說(shuō)的波是一種概率波,對(duì)大量光子才有意義。波粒二象性中所說(shuō)的粒子,是指其不連續(xù)性,是一份能量。

⑴個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性;大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。⑵ν高的光子容易表現(xiàn)出粒子性;ν低的光子容易表現(xiàn)出波動(dòng)性。

⑶光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性;在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性。⑷由光子的能量E=hν,光子的動(dòng)量ph表示式也可以看出,光的波動(dòng)性和粒子性并不

矛盾:表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量頻率ν和波長(zhǎng)λ。

由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出:E=pc。

-9

十七原子物理

1.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(行星式模型)

α粒子散射實(shí)驗(yàn):是用α粒子轟擊金箔,結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。這說(shuō)明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個(gè)很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出:在原子的中心有一個(gè)很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。

-15

nE/eV

∞由α粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級(jí)是10m。04-0.85

2.玻爾模型(引入量子理論,量子化就是不連續(xù)性,整數(shù)n叫量子數(shù)。)3E2⑴玻爾的三條假設(shè)(量子化)

①軌道量子化rn=nr1r1=0.53×10m

2

-10

2-3.4

E1E31-13.6氫原子的能級(jí)圖②能量量子化:EnE1E1=-13.6eV

2n★③原子在兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收光子的能量hν=Em-En

⑵從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子;從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加熱的方法,使分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,分子間的相互碰撞可以傳遞能量)。原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級(jí)到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。(如在基態(tài),可以吸收E≥13.6eV的任何光子,所吸收的能量除用于電離外,都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動(dòng)能)。

2、天然放射現(xiàn)象

⑴.天然放射現(xiàn)象----天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。⑵.各種放射線的性質(zhì)比較種類α射本質(zhì)線氦核質(zhì)量(u)電荷(e)速度(c)電離性貫穿性4+20.1最強(qiáng)最弱,紙能擋住14211H20n2Heβ100n1H11e射線電子1/1840-10.99較強(qiáng)較強(qiáng),穿幾mm鋁板γ射線3、核反應(yīng)①核反應(yīng)類型

光子001最弱最強(qiáng),穿幾cm鉛版2344114⑴衰變:α衰變:238(核內(nèi)UThH2H2n92902e102He)1100β衰變:23423490Th91Pa1e(核內(nèi)0n1H1e)

γ衰變:原子核處于較高能級(jí),輻射光子后躍遷到低能級(jí)。

4171⑵人工轉(zhuǎn)變:147N2He8O1H(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng))

412194Be2He6C0n(發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng))

1141921⑶重核的裂變:235,92U0n56Ba36Kr30n在一定條件下(超過(guò)臨界體積)

裂變反應(yīng)會(huì)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

341⑷輕核的聚變:21H1H2He0n(需要幾百萬(wàn)度高溫,所以又叫熱核反應(yīng))

所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守:質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。(注意:質(zhì)量并不守恒。)②.半衰期

放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫半衰期。(對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律)111計(jì)算式為:NtN0N表示核的個(gè)數(shù),此式也可以演變成mtm0或ntn0,

222tTtTtT式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量,n表示單位時(shí)間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)。以上各式左邊的量都表示時(shí)間t后的剩余量。

半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定,跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。③.放射性同位素的應(yīng)用

⑴利用其射線:α射線電離性強(qiáng),用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強(qiáng),可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程,基因工程。

⑵作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況,診斷甲狀腺疾病的類型,研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。

⑶進(jìn)行考古研究。利用放射性同位素碳14,判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素(種類齊全,各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短,廢料容易處理?芍瞥筛鞣N形狀,強(qiáng)度容易控制)。

4、核能

(1).核能------核反應(yīng)中放出的能叫核能。

(2).質(zhì)量虧損---核子結(jié)合生成原子核,所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些,這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。

★(3).質(zhì)能方程-----愛(ài)因斯坦的相對(duì)論指出:物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系,它們的關(guān)系是:

E=mc2,這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程。

質(zhì)能方程的另一個(gè)表達(dá)形式是:ΔE=Δmc。以上兩式中的各個(gè)物理量都必須采用國(guó)

際單位。在非國(guó)際單位里,可以用1u=931.5MeV。它表示1原子質(zhì)量單位的質(zhì)量跟931.5MeV的能量相對(duì)應(yīng)。

在有關(guān)核能的計(jì)算中,一定要根據(jù)已知和題解的要求明確所使用的單位制。(4).釋放核能的途徑

凡是釋放核能的核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損。核子組成不同的原子核時(shí),平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損是不同的,所以各種原子核中核子的平均質(zhì)量不同。核子平均質(zhì)量小的,每個(gè)核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質(zhì)量最小,所以鐵原子核最穩(wěn)定。凡是由平均質(zhì)量大的核,生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的。

2

常見(jiàn)非常有用的經(jīng)驗(yàn)結(jié)論:

1、物體沿傾角為α的斜面勻速下滑------=tanα;

物體沿光滑斜面滑下a=gsinα物體沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα2、兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng),在速度相等時(shí),距離有最大或最;3、物體沿直線運(yùn)動(dòng),速度最大的條件是:a=0或合力為零。4、兩個(gè)共同運(yùn)動(dòng)的物體剛好脫離時(shí),兩物體間的彈力為F=0,加速度相等。5、兩個(gè)物體相對(duì)靜止,它們具有相同的速度;

6、水平傳送帶以恒定速度運(yùn)行,小物體無(wú)初速度放上,達(dá)到共同速度過(guò)程中,摩擦生熱等","p":{"h":15.84,"w":596.49,"x":162.03,"y":171.463,"z":31},"ps":{"_enter":1},"s":{"letter-spacing":"-0.146"},"t":"word","r":[3]},{"c":{"ix":0,"iy":28,"iw":17,"ih":2},"p":{"h":2,"w":17,"x":162,"yE=U2+I2r

數(shù)據(jù)(1)多次測(cè)量求平均值處理

E=I2(R2+r)E=U2+U2r/R2

(2)圖象法

高考物理知識(shí)點(diǎn)精要

一、力物體的平衡

1.力是物體對(duì)物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)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(shuō)重力就是地球的吸引力,重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.

但在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)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)]g(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(shì)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(gè)曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下,垂直于過(guò)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(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由胡克定律來(lái)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(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(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(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)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(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并且原來(lái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(dòng)摩擦力大小:利用公式f=μFN進(jìn)行計(jì)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(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)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(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)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(duì)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(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)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(gè)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(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng),然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向,對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).6.力的合成與分解

(1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)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(gè)已知力的合力,叫做力的合成.

共點(diǎn)的兩個(gè)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(gè)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(shí)際問(wèn)題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方便某些問(wèn)題的研究,在很多問(wèn)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(gè)力.

(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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(wèn)題,則平衡條件應(yīng)為:∑Fx=0,∑Fy=0.

(4)解決平衡問(wèn)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(dòng)

1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體),對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),所選擇的參照物不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同,通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦?lái)研究物體的運(yùn)動(dòng).

2.質(zhì)點(diǎn):用來(lái)代替物體的只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn),它是一個(gè)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(dòng)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(dòng)軌跡的長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)快慢的物理量.是矢量.

①平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述.

②瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)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(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述.(2)速率:①速率只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量.

②平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率.在一般變速運(yùn)動(dòng)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(dòng),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(dòng)中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間Δt的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(wú)關(guān).只要速度在變化,無(wú)論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無(wú)論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無(wú)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(dòng)(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng).(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(dòng)(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng).

(2)特點(diǎn):a=恒量(3)★公式:速度公式:V=V0+at位移公式:s=v0t+

12

at2速度位移公式:vt-v0=2as平均速度V=

22

v0vt2以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)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?yàn)檎较,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(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差值是恒量,即

ΔS=Sn+lSn=aT=恒量

(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即:

9.自由落體運(yùn)動(dòng)

(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(dòng),a=g.(3)公式:

2

vvt2v0vt{"Error":{"code":"8","Message":"badrequest","LogId":"1838965010"}}{"Error":{"code":"8","Message":"badrequest","LogId":"3066636809"}}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(huì)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(wèn)題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。

四、曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力

1.曲線運(yùn)動(dòng)

(1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)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(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).

(3)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)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(dòng)軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等.2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解

(1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:①等時(shí)性;②獨(dú)立性;③等效性.

(2)運(yùn)動(dòng)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(dòng)的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng).3.★★★平拋運(yùn)動(dòng)

(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(dòng).

(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).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?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向);

②由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理(如右圖).

4.圓周運(yùn)動(dòng)

(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

①線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,大小v=s/t(s是t時(shí)間內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)),方向?yàn)橘|(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(dòng)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(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)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(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期.

做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)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.大小

[注意]向心力是根據(jù)力的效果命名的.

在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力.(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):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(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng).(3)變速圓周運(yùn)動(dòng):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(lái)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(guò)最高點(diǎn)的條件是v≥v

v臨由重力提供向心力得v

gr②如右下圖情景中,小球

恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是v≥0。5★.萬(wàn)有引力定律

(1)萬(wàn)有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個(gè)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(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)

①基本方法:把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬(wàn)有引力提供.即F引=F向得:

應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)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):v=16.7km/s,使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度.3(4)地球同步衛(wèi)星

所謂地球同步衛(wèi)星,是相對(duì)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(dòng)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(guò)程和回收時(shí)的減速下降過(guò)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(shí),衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧Γ,此時(shí),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(dòng)量

1.動(dòng)量和沖量

(1)動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量,即p=mv.是矢量,方向與v的方向相同.兩個(gè)動(dòng)量相同必須是大小相等,方向一致.

(2)沖量:力和力的作用時(shí)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(dòng)量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)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(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向.

(2)公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.

(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)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(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量.

(4)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.

★★★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.

表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(1)動(dòng)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(wèn)題中的摩擦力,爆炸過(guò)程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來(lái)小得多,可以忽略不計(jì).

③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變.

(2)動(dòng)量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時(shí)性;③相對(duì)性;④普適性.4.爆炸與碰撞

(1)爆炸、碰撞類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力,故可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理.

(2)在爆炸過(guò)程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸后會(huì)增加,在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)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(wèn)題作用時(shí)間很短,作用過(guò)程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng).

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(dòng)量變化時(shí),系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)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(dòng)的實(shí)例.顯然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動(dòng)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(guò)的位移的乘積.是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量.

定義式:W=Fscosθ,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)地),θ是力與位移間的夾角.

(2)功的大小的計(jì)算方法:

①恒力的功可根據(jù)W=FScosθ進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功.②根據(jù)W=Pt,計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功.③利用動(dòng)能定理計(jì)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(guò)來(lái)可求功.

(3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積.

發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體的這一對(duì)相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對(duì)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(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率.

(2)功率的計(jì)算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時(shí)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(shí)功率:P=FvcosαP和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,α為兩者間的夾角.

(3)額定功率與實(shí)際功率:額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率.實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率.

(4)交通工具的啟動(dòng)問(wèn)題通常說(shuō)的機(jī)車的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率.①以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng),.

②以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F,而后開(kāi)始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.表達(dá)式:Ek=mv/2(1)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量.(2)動(dòng)能和動(dòng)量的區(qū)別和聯(lián)系

①動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)量改變,動(dòng)能不一定改變;動(dòng)能改變,動(dòng)量一定改變.②兩者的物理意義不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系,動(dòng)能的變化用功來(lái)量度;動(dòng)量和沖量相聯(lián)系,動(dòng)量的變化用沖量來(lái)量度.③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P/2m

4.★★★★動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化.表達(dá)式

(1)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.(2)功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動(dòng)能定理無(wú)分量式.

(3)應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)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(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.

(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成,又不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)時(shí),可以把這幾個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究,從而避開(kāi)每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié),具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn).

5.重力勢(shì)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(shì)能,Epmgh.

22

①重力勢(shì)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(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān).③重力勢(shì)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(dòng)路徑無(wú)關(guān).WG=mgh.

(3)做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值.即WG=-EP.6.彈性勢(shì)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(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)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(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)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(shì)能ΔEP減等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)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

=ΔEB增

[注意]解題時(shí)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(shí),必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用②式和③式時(shí),可以不規(guī)定零勢(shì)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(lái)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(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒(méi)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(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)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(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)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(shí),物體的機(jī)械能守恒.(2)重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:WG=Ep1-Ep2.

(3)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W合=Ek2-Ek1(動(dòng)能定理)(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)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(dòng)量的綜合運(yùn)用

動(dòng)量與能量的綜合問(wèn)題,是高中力學(xué)最重要的綜合問(wèn)題,也是難度較大的問(wèn)題.分析這類問(wèn)題時(shí),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(guò)程,一般都遵從動(dòng)量守恒定律,但機(jī)械能不一定守恒,對(duì)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(duì)于碰撞過(guò)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(guò)程的能量關(guān)系方程.根據(jù)動(dòng)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(wèn)題的方法.七、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

(1)定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng),叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征:回復(fù)力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向與位移方向相反,總指向平衡位置.

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng),在平衡位置時(shí),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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量

①位移x:由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動(dòng)的強(qiáng)弱.③周期T和頻率f:表示振動(dòng)快慢的物理量,二者互為倒數(shù)關(guān)系,即T=1/f.(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像

①意義:表示振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,注意振動(dòng)圖像不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.②特點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦(或余弦)曲線.

③應(yīng)用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x,判定回復(fù)力、加速度方向,判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況.

2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量,與其放置的環(huán)境和放置的方式無(wú)任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T,不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小,它的周期就都是T.3.單擺:擺線的質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng),擺球的直徑比擺線的長(zhǎng)度小得多,擺球可視為質(zhì)點(diǎn).單擺是一種理想化模型.(1)單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是:最大擺角α固有頻率無(wú)關(guān).

(3)共振:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí),振動(dòng)物體的振幅最大,這種現(xiàn)象叫做共振.

共振的條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率..5.機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波.(1)機(jī)械波產(chǎn)生的條件:①波源;②介質(zhì)

(2)機(jī)械波的分類①橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波.橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷).

②縱波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.

[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波,但氣體、液體不能傳播橫波.(3)機(jī)械波的特點(diǎn)

①機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移.②介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同.③離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng).6.波長(zhǎng)、波速和頻率及其關(guān)系

(1)波長(zhǎng):兩個(gè)相鄰的且在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng).

(2)波速:波的傳播速率.機(jī)械波的傳播速率由介質(zhì)決定,與波源無(wú)關(guān).(3)頻率:波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率,與介質(zhì)無(wú)關(guān).(4)三者關(guān)系:v=λf

7.★波動(dòng)圖像:表示波的傳播方向上,介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移.當(dāng)波源作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),它在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧波,其波動(dòng)圖像為正弦或余弦曲線.(1)由波的圖像可獲取的信息

①?gòu)膱D像可以直接讀出振幅(注意單位).②從圖像可以直接讀出波長(zhǎng)(注意單位).③可求任一點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向)

④在波速方向已知(或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.⑤可以確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向(加速度總是指向平衡位置)(2)波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的比較:研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容

振動(dòng)圖象一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)

一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律

波動(dòng)圖象

沿波傳播方向所有的質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象

物理意義圖象變化

表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移

表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移

隨時(shí)間推移圖象延續(xù),但已有形隨時(shí)間推移,圖象沿傳播方向狀不變

平移表示一個(gè)波長(zhǎng)

一個(gè)完整曲線占橫坐標(biāo)距離

8.波動(dòng)問(wèn)題多解性

表示一個(gè)周期

波的傳播過(guò)程中時(shí)間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導(dǎo)致“波動(dòng)問(wèn)題多解性”的主要原因.若題目假設(shè)一定的條件,可使無(wú)限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解9.波的衍射

波在傳播過(guò)程中偏離直線傳播,繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象.衍射現(xiàn)象總是存在的,只有明顯與不明顯的差異.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是:障礙物(或小孔)的尺寸比波的波長(zhǎng)小或能夠與波長(zhǎng)差不多.10.波的疊加

幾列波相遇時(shí),每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾,只是在重疊的區(qū)域里,任一質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和.兩列波相遇前、相遇過(guò)程中、相遇后,各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生任何變化,這是波的獨(dú)立性原理.11.波的干涉:

頻率相同的兩列波疊加,某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象,叫波的干涉.產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件:兩列波的頻率相同,振動(dòng)情況穩(wěn)定.

[注意]①干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域或振動(dòng)減弱區(qū)域的空間位置是不變的,

加強(qiáng)區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之和,減弱區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之差.

②兩列波在空間相遇發(fā)生干涉,兩列波的波峰相遇點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn),波峰和波谷的相遇點(diǎn)是減弱的點(diǎn),加強(qiáng)的點(diǎn)只是振幅大了,并非任一時(shí)刻的位移都大;減弱的點(diǎn)只是振幅小了,也并非任一時(shí)刻的位移都最小.如圖若S1、S2為振動(dòng)方向同步的相干波源,當(dāng)PS1-PS2=nλ時(shí),振動(dòng)加強(qiáng);當(dāng)PS1-PS2=(2n+1)λ/2時(shí),振動(dòng)減弱。12.聲波

(1)空氣中的聲波是縱波,傳播速度為340m/s.(2)能夠引起人耳感覺(jué)的聲波頻率范圍是:20~201*0Hz.

(3)超聲波:頻率高于201*0Hz的聲波.①超聲波的重要性質(zhì)有:波長(zhǎng)短,不容易發(fā)生衍射,基本上能直線傳播,因此可以使能量定向集中傳播;穿透能力強(qiáng).

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