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学海无涯浙江省物理学业水平考试复习提纲浙江省物理学业水平考试复习提纲运动的描述运动的描述一、质点、参考系和坐标系1、参照系：研究物体的运动而假定为不动 的物体。参考系可以是运动的 ,也可以是静止的2、质点：用来代替物体有质量的点.-理想模型与此相类似的物理学抽象还有：点电荷等物体可以看成质点的条件是：物体的形状和大小对所研究问题影响可以忽略不计时（如：研究地球绕太阳的公转可以看成质点,研究地球自转时地球不可以看成质点） 。研究下列问题时一定不能把物体看成质点：1）物体大小不能忽略时 2）研究物体各部分运动时 3）研究物体自身转动时 4）研究物体内部结构时二、时间和位移1、时间（时间间隔） ：一段时间段时刻：一个时间点（瞬间）2、位移是矢量（有大小有方向的物理量） 。 起点指向终点的有向线段。3、路程是质点运动轨迹的长度，是标量（只有大小没有方向的物理量） 。只有当质点作单方向直线运动时，位移的大小才同路程相等。三、速度（是矢量，有大小和方向） ：表示物体运动快慢；单位：米每秒，m/sx（某一段时间或某一段位移）的速度t2、瞬时速度：质点在某一瞬间（或某一位置）的速度3、速率：瞬时速度的大小，是标量1、平均速度：v =四、加速度（矢量）物理意义表示物体速度变化快慢公式方向与速度变化v的方向相同单位米每二次方2秒m/sa =v v0v（计算式）=tta =F合m（决定式）与合外力的方向相同1、讨论：加速、减速 ：a、v同向，加速直；a、v反向，减速直。说明：物体可以做加速度减小，但速度越来越大的运动匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究一、匀变速直线运动： 在变速直线运动中，相等的时间内速度的改变相等的运动。也就是说：加速度a不变（包括大小和方向）的运动二、匀变速直线的规律 1.1）基本公式：(1)速度公式：vtv0at (2)位移公式：xv0t（4）x =12at（3）vt2v022ax2v +vv0+ vtt平均速度:v =0t( 只适用匀变速直线运动的)222)推论：a、在任意两个连续相等的时间T里位移之差是个恒量。即：xxn+1xnaT 恒量2v =xm-xn=(m-n)aT2b、x是普遍适用的tvt= v =2v0+vt2纸带公式学海无涯2、vt图象和x-t图象xx-t图像斜率表速度交点表相遇面积无意义vv-t图像斜率表加速度交点表速度相同，不表相遇（速度相同时，间距有极值）0t1）匀速直线运动的x-t和v-t图像；0t面积表位移xxv =x= Ktxxv0t0tt此图表示物体静止t0tx-t 图像的交点：表示两物体相遇2）匀变速直线运动v-t图像a =v= Kt三、自由落体运动1、模型：v0=0； 只受重力，a=g的匀加速直线运动。公式：速度公式：tgt2gh，t=2gh2位移公式：h1gt =2h22g四、伽利略对自由落体运动的研究伽利略科学思想方法核心： 把实验和逻辑推理(包括数学推理)结合起来相互作用相互作用一、力的图示：大小、方向、作用点1N二、重力：由于地球吸引而使物体受到的力。2（标度）1、大小：mg；通常g=9.8m/s方向：竖直向下2、物体的重心。(物体各部分所受重力的等效作用点) 1）质量分布均匀形状规则的物体，重心在其几何中心 2）重心可以在物体上，也可以在物体外。3、重力和压力：压力不一定等于重力，压力不是重力。4、四种基本相互作用：作用距离1)万有引力：存在于一切物体之间。（很远）2)电磁相互作用：电荷之间，磁体之间的电磁力。（很远）-153)强相互作用：发生在同一原子核内部的核子之间的强大作用。 （10 m）-154)弱相互作用：放射现象中起作用。（10 m）三、弹力：1、弹性形变：形变后能够恢复原状的形变。F=5N学海无涯弹力：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力。 （条件）弹力由施力物体的形变产生2、弹力的方向：与形变方向相反。具体可描述为： 1）压力、支持力的方向总是垂直于接触面，指向被压缩或被支持的物体； 2）绳的拉力方向总是沿绳收缩的方向； 3）固定杆可提供任意方向的力，具体方向视情况而定可转动杆只能提供沿杆方向的拉力或推力弹力有无的判断：假设撤去法 FF 3、弹簧弹力的大小：胡克定律：F = kxx为形变量（伸长量或压缩量）k为劲度系数，由弹簧本身决定k =FF=xx0 x0ll0四、摩擦力相互接触且挤压 的粗糙的物体间发生相对运动 或相对运动趋势 时，在接触面处产生的阻碍物体 相对运动 或相对运动趋势 的力。 （有摩擦力必定有弹力 ）欲求摩擦，先分动静 1、静摩擦力动有公式，静用效果Fm：最大静摩擦力（略大于滑动摩擦力，在有些计算时可取相等）静摩擦力大小：在0F0为拉力， F0为支持力）RR当 V=0 时，F = -mg 即提供向上的支持力，大小为mg，Fmg学海无涯当v =gR当v gR（7 7）小球在竖直圆管里做圆周运动（小圆环串在竖直圆轨道上做圆周运动）小球在竖直圆管里做圆周运动（小圆环串在竖直圆轨道上做圆周运动）最高点：由于圆管对小球（或圆轨道对小圆环）可以提供向下的弹力或向上的弹力，所以分析如（ 6）杆模型FFmgmg（四）（四） 、离心现象及其应用、离心现象及其应用1 离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。物体做离心运动的原因是惯性，而不是受离心力。2 离心运动的应用：离心干燥器、离心分离器、洗衣脱水筒、棉花糖的制作等。3 汽车在转弯处不能超过规定的速度，砂轮等不能超过允许的最大转速。二、万有引力与航天二、万有引力与航天1.1.开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律(1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.(2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.32(3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. a /T =K注：开普勒利用第谷的观测数据得出了这三个定律；牛顿在此基础上发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常数G2.2.万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比。表达式：F = G所以小球能绕过最高点的条件为：V0时，F = 0 即杆不给小球作用力（小球仅依靠自身重力提供向心力）v2时，即提供向下的拉力。F = mmg 0Rm1m2适用于质点间或匀质球体间r2地球表面附近,重力近似等于万有引力mg = G（1）求天体质量1）利用天体表面重力加速度：mg = GMm2RMmR2Mm42222）利用“卫星”运动参量(例如 v,r；,r；T,r；.)：G2= mv /r = mr = m2rrT3.3.第一宇宙速度第一宇宙速度第二宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度第三宇宙速度人造地球卫星:卫星环绕速度 v、角速度、周期 T 与半径r的关系：Mm42GM22由G2= mv /r = mr = m2r，可得：v =，r 越大，rTrGM越小；=，r 越大，越小；T =r342r3，r 越大，T 越大。 （即“越高越慢” ）GM学海无涯Gan=Mmr2=GM，越远加速度越小mr22同步卫星：必在赤道上方，由T=24 小时和GM=GR ,可得 h 约为 6R（轨道半径约为 7R）第一宇宙速度（环绕速度） ：v = 7.9km/s；最小发射速度，最大线速度第二宇宙速度（脱离速度） ：v =11.2km/s；第三宇宙速度（逃逸速度） ：v =16.7km/s。Mmv2会求第一宇宙速度会求第一宇宙速度: :卫星贴近地球表面飞行G2= mRR地球表面近似有GMm= mg则有v =gR = 7.9Km/sR24.4.变轨：变轨：（1）增大飞行高度飞船利用发动机加速（短暂）离心运动，同时由于引力做负功（长时间）最后速度反而更小（2）减小飞行高度飞船利用发动机减速（短暂） ，向心运动，同时由于引力做正功（长时间）最后速度反而更大5 5、经典力学的局限性、经典力学的局限性牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。机械能守恒定律机械能守恒定律1功：公式：WFlcos（F 为恒力的大小，l 为物体位移的大小， 为 F 与 l 的夹角） ；功是标量，没有方向，但是有正负；2功率：平均功率：P =W；P = Fv cos（v为平均速度，为速度方向与力方向的夹角） ；瞬时t功率： PFVcos （V 为瞬时速度）汽车、轮船等匀速行驶时：P=Fv（P 为发动机的功率，F 为发动机的牵引力，F=F阻）3. 重力做功：WG= mgh（h 是物体初、末位置的高度差）4. 重力势能： Ep = mgh （h 是物体相对于参考平面的高度）,具有相对性和系统性。5.重力做功与重力势能的变化关系：（1）关系式：WG= EP1- EP2= - Ep（EP1为初态重力势能，EP2为末态重力势能，Ep为重力势能的变化量）（2）理解：重力做多少正功，重力势能就减少多少；重力做多少负功，重力势能就增加多少。6动能：Ek=12（v 表示物体的瞬时速度的大小）mv27. 动能定理：（1）内容：合力对物体做的功等于物体动能的变化。（2）表达式：W合= Ek22Ek21=（其中W合1212mv2mv122合=W总=W1 +W+W3+或W合= F合lcos（F 为恒力）（3）应用动能定理解题的步骤：选取研究对象、明确研究过程; 分析研究对象的受力情况,明确各力的做功情况,求出合力做的功（即各个力做功的代数和） ；确定初、末态的动能。明确动能的变化量；根据动能定理列出方程； 求解方程、分析结果。学海无涯8.机械能守恒定律：（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能也保持不变。（2） 条件：物体系统内只有重力做功或弹簧的弹力做功（3）表达式 1：E1=E2112即Ep1+mv12= Ep2+mv222表达式 2：EP= - Ek8 8能源和能量耗散能源和能量耗散(1)能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。(2)人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。(3)能量的耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用；热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性选修选修 3 31 1 第一章第一章 电场电场1、电荷量：电荷的多少叫电荷量。自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。2、点电荷：当本身线度比电荷间的距离小很多，研究相互作用时，该带电体的形状可忽略，相当于一个带电的点，叫点电荷。3、库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连续。公式：F =KQ1Q2229Nm /C适用于真空点电荷或电荷均与分布的球体。k = 9102r4、电场力：电场对放入其中的电荷的作用力称为电场力。5、电场强度：放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。公式：E =FKQ（N/C） F = Eq点电荷的场强公式：E =2qr电场强度大小由电场本身决定，与试探电荷无关。与试探电荷无关仅由 电场本身电场本身决定的还有电势、电势差6、 电场力：F = Eq，正电荷（负电荷）受的电场力方向与场强方向相同（相反） 。7、电场线：用来描述电场的可以模拟但不真实存在的线。几种常见的电场分布：见资料最后几种常见的电场分布：见资料最后8、电场线的性质a电场线起始于正电或无穷远，终止于负电荷或无穷远。沿电场线方向电势下降最快。b任何两条电场线不会相交c. 静电场中，电场线不形成闭合线d电场线的疏密代表场强强弱。9、匀强电场：场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。电场线相互平行而且均匀分布时表明是匀强电场。10、U =WW = qUq学海无涯UAB=WAB表示 A、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从A 点移到 B 点，电场力所做的功。q11、电场力做功与电势能的关系：当电场力做正功时，电势能减少；电场力做负功时，电势能增加。12、电容器：两个相距很近又彼此绝缘的导体构成一个电容器。作用：储存电荷、电能常用的电容器外壳上一般标有电容大小和耐压值（是额定电压，而不是极限电压） 。电容：C =Q（定义式） ，电容的单位是法拉（F） ，电容大小由电容器本身决定U第二章第二章 直流电路直流电路1.导体中的电场和电流（1）电流定义式：I =Q（2）形成条件：有自由电荷，有电势差。 （3）电源：就是通过非静电力做功t把其他能量转化成电能，持续提供电势差的装置2电动势定义：在电源内部非静电力所做的功 W 与移送的电荷量 q 的比值，叫电源的电动势，用 E 表示。定义式为：E = W/q注意： 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。2、电阻串联、并联：串联电路特点：U =U1+U2+UnI = I1= I2= = InU RP RR = R1+ R2+ Rn并联电路特点：U =U1=U2= =Un11I = I1+ I2+ InP I RR1111=+R2RnR1R2111+两个电阻并联的阻值：由=得R = R1,也 R2RR1R2R1+ R2RR13、 （1）欧姆定律：I =U / R U=IRR =U / I（仅纯电阻电路适用，即电能全部转化为内能的电路）（2）电功：W = IUt电热：Q = I Rt电功率 ：P = IU2U2U22tP = IU = I R =1）对于纯电阻电路：W = IUt = I Rt =RR2 2）对于非纯电阻电路：W = IUt I2RtP = IU I2r（3）闭合电路欧姆定律：I=E/(R+r)（下图中R=R1+R2） 路端电压：U = IR= EI r，故当 R 增大时，I 减小，U 增大。4、 电源热功率：Pr= I2r补充：电动机（非纯电阻，UIR）P入=P出+P热即UI=P出+ I2R其中U或I要由电路中其它纯电阻元学海无涯输出功率：P总功率：P出= UI对外输出的机械功率输= EIP出UR=5、 电源效率：=P总ER + r6、电阻定律：R =LS（ R 与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度有关） ，而电阻率由材料决定，与温度有关。7.多用电表欧姆表基本构造：由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。 （内电路请自己画出）【注意】欧姆表测电阻时，指针越接近刻度盘中央位置，测量结果越准确。欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节调零旋钮使指针0处。不要用手接触电阻的两引线；若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的档；且每次换档必需重新调零。整理：测量完毕，将选择开关旋转到OFF 档或交流最大电压档，若长期不用应取出电池。8.测定电池的电动势和内电阻拨出表笔，E=I1r+U1E=I2r+U2E=r=E =U1r +U1R1U2r +U2R2E =E=r=E = I1r + I1R1E = I2r + I2R2E=r=第三章磁场第三章磁场1.磁场的产生磁极周围有磁场。(2)电流周围有磁场（奥斯特） 。2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用 (对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用 )。这一点应该跟电场的基本性质相比较。学海无涯3.磁感应强度（矢量）B =F（条件是匀强磁场中，或L 很小，并且 LB ） 。B 由磁场本身决定。IL4.磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同） 。要熟记常见的几种磁场的磁感线：地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周安培定则（右手螺旋定则） ：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。5.磁通量如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B 与 S 的乘积为穿过这个面的磁通量，用表示。是标量，但是有方向（进该面或出该面） 。单位为韦伯，符号为Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。二、安培力二、安培力 （磁场对电流的作用力）（磁场对电流的作用力）1.安培力方向的判定用左手定则。(2)用“同向电流相吸，反向电流相斥” （反映了磁现象的电本质） 。.只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。2.安培力大小的计算当当L L与与B B方向垂直时，方向垂直时，F F= =BLIBLI当当L L与与B B方向平行时，方向平行时，F F= =0 0三、洛伦兹力三、洛伦兹力1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。2.洛伦兹力方向的判定学海无涯在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向） ，即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。F安安3.洛伦兹力大小的计算F F当当v v与与B B方向垂直时，方向垂直时，F F=qv=qvB BB当当v v与与B B方向平行时，方向平行时，F F= =0 0I会分析： （1）点电荷周围的 i 电场大小比较；ii 方向判断；iii 电势高低比较。（2）等量异种的 i 连线上的电场大小比较，方向判断，电势高低比较；ii 中垂线上的电场大小比较，方向判断，电势高低比较。 (3)等量同种的 i 连线上的电场大小比较，方向判断，电势高低比较；ii 中垂线上的电场大小比较，方向判断，电势高低比较。等量异种正的点电荷负的点电荷等量同种