（超详）高中物理知识点归纳汇总.pdf

第 1 页 共 88 页高高中中物物理理知知识识总总结结归归纳纳（打打印印版版）学学好好物物理理要要记记住住：最最基基本本的的知知识识、方方法法才才是是最最重重要要的的。学好物理重在理解（概念、规律的确切含义，能用不同的形式进行表达，理解其适用条件）(最基础的概念,公式,定理,定律最重要)；每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健对对联联: 概概念念、公公式式、定定理理、定定律律。 （学学习习物物理理必必备备基基础础知知识识）对对象象、条条件件、状状态态、过过程程。（解解答答物物理理题题必必须须明明确确的的内内容容）力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。说明：凡矢量式中用“+”号都为合成符号，把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。在学习物理概念和规律时不能只记结论，还须弄清其中的道理，知道物理概念和规律的由来。力力的的种种类类:（13 个个性质力）这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础”力力的的种种类类:（13 个个性质力）有 18 条定律、2 条定理1 重力： G = mg(g 随高度、纬度、不同星球上不同)2 弹力：F= Kx3 滑动摩擦力：F滑= N4 静摩擦力： O f静 fm(由运动趋势和平衡方程去判断)5 浮力： F浮= gV排6 压力: F= PS = ghsm1m27 万有引力： F引=Gr2q1q28 库仑力： F=K(真空中、点电荷)r2u9 电场力： F电=q E =qd10 安培力：磁场对电流的作用力F= BIL (BI) 方向：左手定则11 洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力f=BqV (BV)方向：左手定则12 分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。13 核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。5 种基本运动模型1静止或作匀速直线运动（平衡态问题）；2匀变速直、曲线运动（以下均为非平衡态问题）；3类平抛运动；4匀速圆周运动；5振动。1 万有引力定律 B2 胡克定律 B3 滑动摩擦定律 B4 牛顿第一定律 B5 牛顿第二定律 B力学6 牛顿第三定律 B7 动量守恒定律 B8 机械能守恒定律 B9 能的转化守恒定律10 电荷守恒定律11 真空中的库仑定律12 欧姆定律13 电阻定律 B电学14 闭合电路的欧姆定律B15 法拉第电磁感应定律16 楞次定律B17 反射定律18 折射定律B定理：动量定理 B动能定理 B 做功跟动能改变的关系受力分析入手（即力的大小、方向、力的性质与特征，力的变化及做功情况等）。再分析运动过程（即运动状态及形式，动量变化及能量变化等）。最后分析做功过程及能量的转化过程；然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。第 2 页 共 88 页强调：用能量的观点、整体的方法(对象整体，过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决运运动动分分类类：（各各种种运运动动产产生生的的力力学学和和运运动动学学条条件件及及运运动动规规律律）是是高高中中物物理理的的重重点点、难难点点高高考考中中常常出出现现多多种种运运动动形形式式的的组组合合 追及(直线和圆)和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等匀速直线运动 F合=0 a=0 V00匀变速直线运动：初速为零或初速不为零，匀变速直、曲线运动(决于 F合与 V0的方向关系) 但 F合= 恒力只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等圆周运动：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；匀匀速速圆圆周周运运动动(关关键键搞搞清清楚楚是是什什么么力力提提供供作作向向心心力力)简谐运动；单摆运动；波动及共振；分子热运动；(与宏观的机械运动区别)类平抛运动；带电粒在电场力作用下的运动情况；带电粒子在 f洛作用下的匀速圆周运动。物物理理解解题题的的依依据据：（1）力或定义的公式（2） 各物理量的定义、公式（3）各种运动规律的公式 （4）物理中的定理、定律及数学函数关系或几何关系几几类类物物理理基基础础知知识识要要点点：凡是性质力要知：施力物体和受力物体；对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物；状态量要搞清那一个时刻（或那个位置）的物理量；过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的；（如冲量、功等）加速度 a 的正负含义：不表示加减速； a 的正负只表示与人为规定正方向比较的结果。如何判断物体作直、曲线运动；如何判断加减速运动；如何判断超重、失重现象。如何判断分子力随分子距离的变化规律根据电荷的正负、电场线的顺逆(可判断电势的高低)电荷的受力方向；再跟据移动方向其做功情况电势能的变化情况V。知知识识分分类类举举要要1 1. .力力的的合合成成与与分分解解、物物体体的的平平衡衡 求 F1、F2两个共点力的合力的公式：F2 F2 2F FCOS121 2合力的方向与 F1成角：F1tg=F2sinF1 F2cos注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。(2)两个力的合力范围： F1F2 FF1+F2(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。F=0或Fx=0Fy=0推论：1非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。按比例可平移为一个封闭的矢量三角形2几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力平衡：F3=F1+F2摩擦力的公式：(1 )滑动摩擦力：f= N说明 ：a、N 为接触面间的弹力，可以大于 G；也可以等于G;也可以小于 GF2F第 3 页 共 88 页1)221a t2) vo(t1) +a (t1)2= V0+ a(t12(4)S第t秒= St-S(t-1)= (vot +022v v 2axt2匀速：Vt/2=Vs/2; 匀加速或匀减速直线运动：Vt/2Vs/221x v0t att0v v atVs/2=S S=N1N= VN2TstV VVt/ 2=V=0t=22v v0 vtx vt(3) AB 段位移中点的即时速度:Vs/2=s=（若为匀变速运动）等于这段的平均速度tV0Vt2(2) A B 段中间时刻的即时速度:Vt/ 2=（匀加速直线运动：a 为正值 匀减速直线运动：a 为正值）2(1) 推论：Vt2V0= 2as及几个重要推论：a t212S = vot +Vt= V0+ at两个基本公式(规律)：v2 v2ot2v2 v2ot2(5) 初速为零的匀加速直线运动规律在 1s 末 、2s 末、3s 末ns 末的速度比为1：2：3n；在 1s 、2s、3sns 内的位移之比为12：22：32n2；在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内第ns 内的位移之比为 1：3：5(2n-1);从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为 1：( 2 1)：3 2 )(n n 1)通过连续相等位移末速度比为 1：2：3n(6)匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.(先考虑减速至停的时间).“刹车陷井”实实验验规规律律：(7) 通过打点计时器在纸带上打点(或频闪照像法记录在底片上)来研究物体的运动规律：此方法称留迹法。初速无论是否为零,只要是匀变速直线运动的质点,就具有下面两个很重要的特点：在在连连续续相相邻邻相相等等时时间间间间隔隔内内的的位位移移之之差差为为一一常常数数；s = aT2（判断物体是否作匀变速运动的依据）。中中时时刻刻的的即即时时速速度度等等于于这这段段的的平平均均速速度度 （运运用用V可快速求位移）是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。s = aT2b、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 N 无关.(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围：O f 静 fm(fm为最大静摩擦力与正压力有关)说明：a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体也可以受静摩擦力的作用。力力的的独独立立作作用用和和运运动动的的独独立立性性当物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫做力的独立作用原理。一个物体同时参与两个或两个以上的运动时，其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响，这叫运动的独立性原理。物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加。根据力的独立作用原理和运动的独立性原理，可以分解速度和加速度，在各个方向上建立牛顿第二定律的分量式，常常能解决一些较复杂的问题。VI.几几种种典典型型的的运运动动模模型型：追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等及类似的运动2 2匀匀变变速速直直线线运运动动：第 4 页 共 88 页vs1s2s3ABCD注意： 点a. 打点计时器打的点还是人为选取的计数点距离 b. 纸带的记录方式，相邻记数间的距离还是各点距第一个记数点的距离。纸带上选定的各点分别对应的米尺上的刻度值，周期 c. 时间间隔与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期 0.02s,常以打点的 5 个间隔作为一个记时单位)即区分打点周期和记数周期。d. 注意单位。一般为cm求a方法：s =aT2SN3一SN=3aT2Sm一Sn=(m-n)aT2画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a；识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点2Tt2v0 vtssn1 snt/2平v v2Tt求的方法VN=V=s=SN 1 SN探探究究匀匀变变速速直直线线运运动动实实验验:下图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点 O，然后每 5 个点取一个计数点 A、B、C、D 。（或相邻两计数点间有四个点未画出）测出相邻计数点间的距离 s1、s2、s3利用打下的纸带可以：求任一计数点对应的即时速度 v：如v0T2T3T 4T5Tt6/sTs2 s3(其中记数周期：T=50.02s=0.1s）c2T利用上图中任意相邻的两段位移求 a：如a s3 s2T2利用“逐差法”求a：as4s5s6s1s2s39T2利用 v-t 图象求 a：求出 A、B、C、D、E、F 各点的即时速度，画出如图的 v-t 图线，图线的斜率就是加速度 a。试通过计算推导出的刹车距离s的表达式：说明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。解：（1）、设在反应时间内，汽车匀速行驶的位移大小为s1；刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为s2，加速度大小为a。由牛顿第二定律及运动学公式有：s1v0t0. 1 a F mgm. 2 22 as02. 3 s s1 s2. . 4 由以上四式可得出：v2s v0t00 5 2(Fg )m超超载载（即m增大），车的惯性大，由 5 式，在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长，遇紧急情况不能及时刹车、停车，危险性就会增加；同理超速(v0增大)、酒后驾车(t0变长)也会使刹车距离就越长，容易发生事故；雨天道路较滑，动摩擦因数将减小，由式，在其他物理量不变的情况下刹车距离就越长，汽车较难停下来。v/(ms-1)第 5 页 共 88 页一2因此为了提醒司机朋友在公路上行车安全，在公路旁设置“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的警示牌是非常有必要的。思思维维方方法法篇篇1.平均速度的求解及其方法应用 用定义式：v st普遍适用于各种运动；v=V0Vt2只适用于加速度恒定的匀变速直线运动2.巧选参考系求解运动学问题3.追追及及和和相相遇遇或或避避免免碰碰撞撞的的问问题题的的求求解解方方法法：两两个个关关系系和和一一个个条条件件：1 两两个个关关系系：时时间间关关系系和和位位移移关关系系；2 一一个个条条件件：两两者者速速度度相相等等，往往往往是是物物体体间间能能否否追追上上，或或两两者者距距离离最最大大、最最小小的的临临界界条条件件，是是分分析析判判断断的的切切入入点点。关键：在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系。基本思路：分别对两个物体研究，画出运动过程示意图，列出方程，找出时间、速度、位移的关系。解出结果，必要时进行讨论。追及条件：追者和被追者 v 相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否避免碰撞的临界条件。讨论：1.匀减速运动物体追匀速直线运动物体。两者 v 相等时，S追S被追永远追不上，但此时两者的距离有最小值若 S追V被追则还有一次被追上的机会，其间速度相等时，两者距离有一个极大值2.初速为零匀加速直线运动物体追同向匀速直线运动物体两者速度相等时有最大的间距位移相等时即被追上3.匀速圆周运动物体：同向转动：AtA=BtB+n2；反向转动：AtA+BtB=24.利用运动的对称性解题5.逆向思维法解题6.应用运动学图象解题7.用比例法解题8.巧用匀变速直线运动的推论解题某段时间内的平均速度 = 这段时间中时刻的即时速度连续相等时间间隔内的位移差为一个恒量位移=平均速度时间解解题题常常规规方方法法：公式法(包括数学推导)、图象法、比例法、极值法、逆向转变法3 3. .竖竖直直上上抛抛运运动动：(速度和时间的对称)分过程：上升过程匀减速直线运动,下落过程初速为 0 的匀加速直线运动.全过程：是初速度为 V0加速度为g 的匀减速直线运动。V2VV(1)上升最大高度:H =o(2)上升的时间:t=o(3)从抛出到落回原位置的时间:t =2o2ggg(4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向(5)上升、下落经过同一段位移的时间相等。1(6)匀变速运动适用全过程S = Vot g t2;Vt= Vog t ; V2V2=2gS(S、Vt的正、负号的理解)to24.匀匀速速圆圆周周运运动动线速度:V=s=2R=R=2f R角速度：=2 2ftTv2tT22 2向心加速度：a =R RT2R 4fR= v4第 6 页 共 88 页s2 s2xy2v2向心力：F= ma = mR m2R= m42T2R m42n2R追及(相遇)相距最近的问题：同向转动：AtA=BtB+n2；反向转动：AtA+BtB=2注意：(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心.(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。(3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。5.平平抛抛运运动动：匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动（1）运动特点：a、只受重力；b、初速度与重力垂直尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度 g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。在任意相等时间内速度变化相等。（2）平抛运动的处理方法：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性又具有等时性（3）平抛运动的规律：证明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。证：平抛运动示意如图设初速度为 V0，某时刻运动到 A 点，位置坐标为(x,y ),所用时间为 t.此时速度与水平方向的夹角为,速度的反向延长线与水平轴的交点为x,位移与水平方向夹角为.以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建立坐标。依平抛规律有:速度： Vx= V0Vy=gtv 位移:Sx= Vots 1gt2tanvyvxgtv0yx xy2s tany1gt21 gtxv0t2 v0由得：tan1tan即y1y所以:2x1x2x2 (x x)式说明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。“在竖直平面内的圆周，物体从顶点开始无初速地沿不同弦滑到圆周上所用时间都相等。”一质点自倾角为的斜面上方定点 O 沿光滑斜槽 OP 从静止开始下滑，如图所示。为了使质点在最短时间内从 O 点到达斜面，则斜槽与竖直方面的夹角等于多少？v2 v2xy7.牛牛顿顿第第二二定定律律：F合= ma（是矢量式）或者 Fx= m axFy= may理解：(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4)同体性 (5)同系性 (6)同单位制力和运动的关系物体受合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态；物体所受合外力不为零时，产生加速度，物体做变速运动若合外力恒定，则加速度大小、方向都保持不变，物体做匀变速运动，匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线物体所受恒力与速度方向处于同一直线时，物体做匀变速直线运动根据力与速度同向或反向，可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动；若物体所受恒力与速度方向成角度，物体做匀变速曲线运动物体受到一个大小不变，方向始终与速度方向垂直的外力作用时，物体做匀速圆周运动此时，外力仅改变速度的方向， 不改变速度的大小物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时，物体做机械振动表 1 给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征综上所述：判断一个物体做什么运动，一看受什么样的力，二看初速度与合外力方向的关系力与运动的关系是基础，在此基础上，还要从功和能、冲量和动量的角度，进一步讨论运动规律力力学学助助计计图图有 a结果v 会变化原因原因受力典典型型物物理理模模型型及及方方法法1 1. .连连接接体体模模型型：是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。整整体体法法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程隔隔离离法法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。连连接接体体的的圆圆周周运运动动：两两球球有有相相同同的的角角速速度度；两两球球构构成成的的系系统统机机械械能能守守恒恒(单单个个球球机机械械能能不不守守恒恒)第 7 页 共 88 页m2m1与运动方向和有无摩擦(相同)无关，及与两物体放置的方式都无关。平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止第 8 页 共 88 页2（2）无无支支承承的小球，在竖直平面内作圆周运动过最高点情况：受力：由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只能为零,此时小球以重力提供作向心力.结论：通过最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用(可理解为恰好通过或恰好通不过的条件)，此时只有重力提供作向心力. 注意讨论：绳系小球从最高点抛出做圆周还是平抛运动。记住：N=m F m F(N 为两物体间相互作用力),2112m1 m2一起加速运动的物体的分子 m F 和 m F 两项的规律并能应用Nm2F1221m1m2讨论：F10；F2=0F=(m1+m2)aN=m2am2N=Fm1 m2Fm1m2 F10；F20m2F1 m1F2N=m1 m2(F2 0就是上面的情况)F=m1(m2g) m2(m1g)m1 m2F=m1(m2g ) m2(m1gsin)m1 m2mA(mBg) mBFF=m1 m2F1F2m1m2N1N2(为什么)N5对6=mF(m 为第 6 个以后的质量) 第 12 对 13 的作用力 N12对13=(n -12)mFMnm2 2. .水水流流星星模模型型(竖竖直直平平面面内内的的圆圆周周运运动动是典型的变速圆周运动)研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。(圆周运动实例)火车转弯汽车过拱桥、凹桥3飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。万有引力卫星的运动、库仑力电子绕核旋转、洛仑兹力带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力锥摆、（关关健健要要搞搞清清楚楚向向心心力力怎怎样样提提供供的的）（1）火火车车转转弯弯：设火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距L，转弯半径R。由于外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力。由 F mg tan mg sin mgh mv0得合LRv0（v0为转弯时规定速度(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)当火车行驶速率V等于V0时，F合=F向，内外轨道对轮缘都没有侧压力当火车行驶V大于V 时，F F ，内轨道对轮缘有侧压力，F -N=mv20合向合R即当火车转弯时行驶速率不等于V0时，其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节，但调节程度不宜过大，以免损坏轨道。火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现RghLv0 gtanR第 9 页 共 88 页能过最高点条件：VV临（当VV临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）不能过最高点条件：V tg物体静止于斜面VB=所以 AB 杆对 B 做正功，AB 杆对A 做负功通通过过轻轻绳绳连连接接的的物物体体在沿绳连接方向(可直可曲)，具有共同的 v 和 a。特别注意：两物体不在沿绳连接方向运动时，先应把两物体的 v 和 a 在沿绳方向分解，求出两物体的 v 和 a 的关系式，被拉直瞬间，沿绳方向的速度突然消失，此瞬间过程存在能量的损失。讨论：若作圆周运动最高点速度V0m2时，v10，v20 v1与 v1方向一致；当 m1m2时，v1v1，v22v1(高射炮打蚊子)当m1=m2时，v1=0，v2=v1即 m1与 m2交换速度当m1m2时，v10 v2与 v1同向；当 m1m2时，v22v1B .初动量 p1一定，由 p2=m2v2=2m1m2v12m1v1，可见，当 m1m2时，p22m1v1=2p1m1 m21C .初动能 EK1一定，当 m1=m2时，EK2=EK1完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞应应满满足足：m1v1 m2v2 (m1 m2)vv m1v1 m2v2m1 m211121 m m (v v )2Em v m v (m m )v1212损21 12222122m1 m2一动一静的完全非弹性碰撞（子子弹弹打打击击木木块块模模型型）是高中物理的重点。特点：碰后有共同速度，或两者的距离最大(最小)或系统的势能最大等等多种说法.m1v1 0 (m1 m2)vv m1v1m1 m2（主动球速度上限，被碰球速度下限）1m v201(mm )v2E21 112121损2m m v2m1mEm v2(m m )v1212m v22E损2112122(m1m2)(m1 m2) 2m1m2讨论：1v11k1第 14 页 共 88 页2E损可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能11mMv2mMv2mMv2E =fd =mgd =mv2一(m M)v2=0d =0=02022(m M)2(m M)f2g(m M)损相相相也可转化为弹性势能；转化为电势能、电能发热等等；（通过电场力或安培力做功）由上可讨论主动球、被碰球的速度取值范围(m1- m2)v1v m1v0m1v0v 2m1v1m m主m mm m被m m12121212“碰碰撞撞过过程程”中中四四个个有有用用推推论论推推论论一一：弹性碰撞前、后，双方的相对速度大小相等，即： u2u1=12推推论论二二：当质量相等的两物体发生弹性正碰时，速度互换。推推论论三三：完全非弹性碰撞碰后的速度相等推推论论四四：碰撞过程受(动量守恒)(能量不会增加)和(运动的合理性)三个条件的制约。碰碰撞撞模模型型vLsv1v0MAv0v0ABAB其它的碰撞模型：证证明明：完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞过过程程中中机机械械能能损损失失最最大大。证明：碰撞过程中机械能损失表为：E=1m12+1m2221m u21m u211 12 222221由动量守恒的表达式中得：u2=m2(m11+m22m1u1)代入上式可将机械能的损失E 表为 u1的函数为：E=m1(m1 m2)u12m1(m11m22)u1+(1m112+1m222)1( m11+m22)22m2m2222m2这是一个二次项系数小于零的二次三项式，显然：当u1=u2=m11m22时，m1m2即当碰撞是完全非弹性碰撞时，系统机械能的损失达到最大值 Em=1m112+1m2221(mm )(m11m22)22221m m12历年高考中涉及动量守量模型的计算题都有：(对照图表)第 15 页 共 88 页子弹打木块模型：物理学中最为典型的碰撞模型 (一定要掌握)子弹击穿木块时,两者速度不相等；子弹未击穿木块时,两者速度相等.这两种情况的临界情况是：当子弹从木块一端到达另一端，相对木块运动的位移等于木块长度时，两者速度相等一质量为 M 的长木板静止在光A滑水平桌面上.一质量为m 的小滑块以水平速度 v0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板.滑块刚离开木板时速度为 V0/3,若把此木板固定在水平面上,其它条件相同,求滑块离开木板时速度?1996 年全国广东(24 题)1995 年全国广东(30 题压轴题)1998 年全国广东(25 题轴题 12 分)1997 年全国广东(25 题轴题 12 分)试在下述简化情况下由牛顿定质量为 M 的小船以速度 V0行驶，船上有律导出动量守恒定律的表达式：系统是两个质点，相互作两个质量皆为 m 的小孩 a 和 b，分别静止用力是恒力，不受其他力，沿站在船头和船尾. 现小孩 a 沿水平方向以直线运动要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号速率 v(相对于静止水面)向前跃入水中，和最后结果中各项的意义。1999 年全国广东(20 题 12 分)2000 年全国广东(22 压轴题)2001 年广东河南(17 题 12 分)M21N2002 年广东(19 题)2003 年广东(19、20 题)2004 年广东(15、17 题)L2005 年广东(18 题)2006 年广东(16、18 题)2007 年广东(17 题)PvALEPOLBEE0T 2 3 4 5 6（t2008 年广东( 19 题、第 20 题 )第 16 页 共 88 页2022 M m0Mm0例题：设质量为 m 的子弹以初速度 v0射向静止在光滑水平面上的质量为 M 的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为 d。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。解析：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：mv0M mv从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大小为 f，设子弹、木块的位移大小分别为 s1、s2，如图所示，显然有 s1-s2=d对子弹用动能定理：f s1mv21mv21202对木块用动能定理：f s1Mv2.22、相减得：f d 1mv21M mv2Mmv2式意义：fd恰好等于系统动能的损失；根据能量守恒定律，系统动能的损失应该等于系统内能的增加；可见f d Q，即两物体由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(由于摩擦力是耗散力，摩擦生热跟路径有关，所以这里应该用路程，而不是用位移)。由上式不难求得平均阻力的大小：f Mmv2至于木块前进的距离s2，可以由以上、相比得出：s2mdMm从牛顿运动定律和运动学公式出发，也可以得出同样的结论。试试推理。由于子弹和木块都在恒力作用下做匀变速运动，位移与平均速度成正比：s2 dv0 v/ 2v0 v,dv0M m, smds2v / 2vs2vm2M m一般情况下M m，所以 s2 RXRx RvRA适于测大电阻RxRARv外VARR测=UIv IRRxRvRxRx RvRx RARv适于测小电阻RXn 倍的 Rx通电前调到最大调压0EE0Rx电压变化范围大要求电压从 0 开始变化Rx比较大、R滑比较小R滑全Rx/2通电前调到最小以以“供供电电电电路路”来来控控制制“测测量量电电路路”：采采用用以以小小控控大大的的原原则则电电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便三三、选选实实验验试试材材(仪仪表表)和和电电路路,按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.(1)选量程的原则：测 u I,指针超过 1/2，测电阻刻度应在中心附近.(2)方法:先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上.(3)注意事项：表的量程选对,正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电。(4)实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；即：先接好主电路(供电电路).对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电 阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的 情况 ， 将 伏 安 法部 分 接 入 该 两 点 间 。u1- u2u1- u2R滑不唯一：实难要求确定控制电路R滑实难要求：负载两端电压变化范围大。负载两端电压要求从 0 开始变化。电表量程较小而电源电动势较大。有以上 3 种要求都采用调压供电。无特殊要求都采用限流供电R滑Rx两种均可，从节能角度选限流滑x10RXRR 分压接法xRxR滑10 Rx限流方式滑滑确定R 唯一：比较 R 与 R控制电路第 27 页 共 88 页第 28 页 共 88 页实实物物连连线线的的总总思思路路分压（滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键的两端）画出电路图连滑动变阻器限流（一般连上一接线柱和下一接线柱）（两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位电表的正负接线柱连接总回路： 总开关一定接在干路中导线不能交叉微微安安表表改改装装成成各各种种表表：关关健健在在于于原原理理首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。(1)改为 V 表：串联电阻分压原理ugu - ug R (u - ug)R (n -1)R(n 为量程的扩大倍数)RgRug(2)改为 A 表：并联电阻分流原理IgRg (I -Ig)R R IgI -IgRg1Rn-1g(n 为量程的扩大倍数)(3)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻 Rx后通过电表的电流为IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R 中+Rx)由于 Ix与 Rx对应，因此可指示被测电阻大小磁磁场场基本特性,来源,方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(NS)内部(SN)组成闭合曲线要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布（正确分析解答问题的关健）脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念；会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图（正视、符视、侧视、剖视图）磁磁场场安培右手定则：电产生磁 安培分子电流假说，磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量F安=B I L推导f洛=q B v建立电流的微观图景(物理模型)从安培力 F=ILBsin和 I=neSv 推出 f=qvBsin。典型的比值定义FQFIwabWA0uLQs(E=qE=kr2) (B=I LB=kr2) (u=qA) ( R=qIR=) (C=SuC=)4k d磁感强度 B：由由这这些些公公式式写写出出 B 单单位位，单单位位公公式式g第 29 页 共 88 页( 解解题题时时应应突突出出这这两两条条方方程程 )几何关系：速度的偏向角=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)=2 倍的弦切角相对的弦切角相等，相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式列出：关于半径的几何关系式去求。3、求粒子的运动时间：偏向角（圆心角、回旋角）=2 倍的弦切角，即=2t圆心角(回旋角)T由轨迹图得出与半径R 有关的几何关系方程4、圆周运动有关的对称规律：特别注意在文字中隐含着的临界条件a、从同一边界射入的粒子，又从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等。t=圆心角(回旋角)T2(或3600)02(或360 )1、找圆心：(圆心的确定)因f洛一定指向圆心，f洛v任意两个f洛方向的指向交点为圆心；任意一弦的中垂线一定过圆心；两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。2mvqB2RT mv(不能直接用)qBv2qBv m R R规律：带带电电粒粒子子在在洛洛仑仑兹兹力力作作用用下下的的圆圆周周(或或部部分分圆圆周周)运运动动带带电电粒粒子子在在磁磁场场中中圆圆周周运运动动（关关健健是是画画出出运运动动轨轨迹迹图图 ,画画图图应应规规范范）,找找圆圆心心和和确确定定半半径径B=F;B=;E=BLvB=E；B=kI（直导体）；B=NI（螺线管）ILSLvv2mvmvr2EuuqBv = mRR =qBB =qRu; qBv qE B vdvdv电电学学中中的的三三个个力力：F电电=q E =qdF安安=B I Lf洛洛= q B v注意：F安安=B I L、BI 时；、B | I 时；、B 与 I 成夹角时f洛洛= q B v、Bv 时，f洛最大，f洛洛= q B v（f B v三者方向两两垂直且力 f 方向时刻与速度v 垂直）导致粒子做匀速圆周运动。、B | v 时，f洛=0做匀速直线运动。、B 与 v 成夹角时，（带电粒子沿一般方向射入磁场），可把 v 分解为（垂直 B 分量v，此方向匀速圆周运动；平行B 分量v|，此方向匀速直线运动。）合运动为等距螺旋线运动。安安培培力力的的冲冲量量：tmvmvqBv2qBv m R R2、求半径(两两个个方方面面)：物理规律第 30 页 共 88 页b、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，一定沿径向射出。注意：均匀辐射状的匀强磁场，圆形磁场，及周期性变化的磁场。专专题题：带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中的的运运动动一一、复复合合场场的的分分类类：1、复合场：2、叠加场：二二、带带电电粒粒子子在在复复合合场场电电运运动动的的基基本本分分析析三三、电电场场力力和和洛洛伦伦兹兹力力的的比比较较1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用2.电场力的大小 FEq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小 f=Bqvsin,与电荷运动的速度大小和方向均有关 3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向.不能改变速度大小5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；而洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能6.匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;匀强磁场中在洛伦兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧四四、对对于于重重力力的的考考虑虑重力考虑与否分三种情况五五、复复合合场场中中的的特特殊殊物物理理模模型型1.粒子速度选择器如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，则有 qv0BqE,v0=E/B，若 v= v0=E/B，粒子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关若 vE/B，电场力大，粒