物理基础知识总结5.pdf
高考物理基础知识汇总篇厚 的 施 理 惠 :隹.丛本 的 知 钓、方 法才4星.力亵的C专 与 幼 理 望 在 程 斛(燃 金、如 律 的 碓 物 令 义,能 用 彳 同 的 多 式 世 行 表 达,现 薇 典 色 用 房 传)(最基础的概念,公式,定理,定律最重要);每 题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健物理学习的核心在于思维,只要同学们在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,举反三,把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,并养成规范答题的习惯,这样,同学们定就能笑傲考场,考出理想的成绩!税 金、”式、定理、定律。(承 习 的 理/备 基 必 犯 物)对或、堂传、以 母、仁行。(胡 答 物 理 题 声 密 切 熊 的 卤 客)力学问题中的.二过程工二状态二的,分析型建立,及应用物理摸生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。答题技巧:“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”容易题不丢分,难题不得零分.“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,“会做=做对n 不扣分”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。I o力的种类:(13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”力的种类:(13个性质力)有2 1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=K x3滑动摩擦力:F,产nN4静摩擦力:OVfmVfm(由运动趋势和平衡方程去判断)5 浮 力:F=pgV 6 压力:F=PS=pghsm.m,7万有引力:FM=G 1 21万有引力定律B 2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B6牛顿第三定律B 7动量守恒定律B1机械能守恒定律B9能的转化守恒定律10热力学第一定律11热力学第二定律12热力学第三定律(绝)力学付零度不可达到),热学8库仑力:F=K9 4 2(真空中、点电荷)r9 电 场 力;F,H=qE=q d10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(B_LV)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,但斥力变化得恢。1 3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;13电荷守恒定律、14真空中的库仑定律15欧姆定律16电阻定律B17闭合电路的欧姆定律B18法拉第电磁感应定律19楞次定律B20反射定律21折射定律B定理:动量定理B动能定理B做功跟动能改 电学变的关系5振动。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。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I I 运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律)是高中物理的重点、难点高考中常出现多种运动形式的组合 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 Fr,=O a=0 VKO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.与V。的方向关系)但F-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);匀速圆周运动(关键搞清楚是什么力提供作向心力)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*作用下的匀速圆周运动物理解题的依据:(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N几类物理基础知识要点: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=其做功情况少 电势能的变化情况V o知识分类举要1.力的合成与分解、物 体 的 平 衡I求Fp Fz两个共点力的合力的公式:F=l +2 +2 FF2C O S 0合力的方向与F1成a角:F2 sin 0tga=+F2 C O S0注意:力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。两个力的合力范围:IF1-F2|F|F1+F2 I(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。ZF=O 或 ZFx=O Fy=O推论:1非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力 定共点。按比例可平移为 个封闭的矢量三角形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卜个力)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=nN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Gb、N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 Vf静Vfm(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、色擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。c、J 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。力的独立作用和运动的独立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.儿种典型的运动模型: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.匀变速直线运动:_ 1 _两个基本公式(规律):Vt=VO+a t S=vo t+2 a t2 及几个重要推论:(1)推论:Vt2-V02=2as(匀加速直线运动:a 为正值匀减速直线运动:a 为正卷匕+匕3(2)A B 段中间时刻的即时速度:Vt/2=2=t(若为匀变速运动)等于这段的+2(3)A B段位移中点的即时速度:Vs/2=2_%+匕 s SN+SN 卜:+匕 vt/2=V=2=t=2T=VN vs/2=V 2匀速:Vt/2=Vs/2;匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 Vs/2_ L11 S 第 t 秒=St-S(t-1)=(vo t+2 a t2)-vo(t-l)+2 a(t1)2=VO+a(t-2)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1:2:3.n:在Is、2s、3s.ns内的位移之比为12:22:32.n2;在第1 s 内、第 2s内、第 3 s内第 ns内的位移之比为1:3:5.(2n-l);从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1:(后 一 1):百 一 行)(不0平均速度 _r _ X-vt三山2匕=%+at1 2匕 2-VQ=2ax-1)通过连续相等位移末速度比为1:1:拒&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”实验规律: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:年连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数;A s=aT2(判断物体是否作匀变速运动的依据)。小时刻的即时速度等于这段的平均速度(运用丫可快速求位移)是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。A s=aT2s S N+S N求的方法VN=V=,=2TVt/2=丫平v0+vt _s _ sn+1+sn2 一 t-2T求 a 方法:A s=aT2 N+3 N=3 aT2 Sm 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、六交点探究匀变速直线运动实验:右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取 个开始点0,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s i、s2、S 3 K&匕f.二 匕 一A B C*D利用打下的纸带可以:S+S3vc 求任一计数点对应的即时速度v:如 2T(其中记数周期:T=5X0.02s=0.1s)利用上图中任意相邻的两段位移求a:如 T-(54 +55+.y6)-;(,V,+52+53)利用“逐差法”求 a:9广利用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。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。,般为cm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 ;刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为S 2,加 速 度 大 小 为 由 牛顿第二定律及运动学公式有:c-1?t V 1 、0 1 -r 0 0.吁F+M g mvQ 2cis 2$=S+$2.由以上四式可得出:S=%+p-2(+g)m 超 载(即 2增大),车的惯性大,由 5式,在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长,遇紧急情况不能及时刹车、停车,危险性就会增加;同理超速(“增大)、酒后驾车(变长)也会使刹车距离就越长,容易发生事故;雨天道路较滑,动摩擦因数将减小,由 五 式,在其他物理量不变的情况下刹车距离就越长,汽车较难停下来。因此为了提醒司机朋友在公路上行车安全,在公路旁设置“严禁超载、超速及酒后驾车”以 及“雨天路滑车辆减速行驶”的警示牌是非常有必要的。思维方法篇1.平均速度的求解及其方法应用-As 匕+匕p=-用定义式:A t普遍适用于各种运动;v=2 只适用于加速度恒定的匀变速直线运动2 .巧选参考系求解运动学问题3 .追及和相遇或避免碰撞的问题的求解方法:两个关系和 个条件:1两个关系:时间关系和位移关系;2个条件:两者速度相等,往往是物体间能否追上,或两者距离最大、最小的临界条件,是分析判断的切入点。关键:在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系。基本思路:分别对两个物体研究,画出运动过程示意图,列出方程,找出时间、速度、位移的关系。解出结果,必要时进行讨论。追及条件:追者和被追者v相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否避免碰撞的临界条件。讨论:L匀减速运动物体追匀速直线运动物体。两者V相等时,S追S被追永远追不上,但此时两者的距离有最小值若S追S被追、丫追打被追恰好追上,也是恰好避免碰撞的临界条件。5追=$被追若位移相等时,V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:wAtA=wBtB+n2 n;反向转动:o)AtA+oBtB=2 n4 .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X时间解题常规方法:公式法(包括数学推导)、图象法、比例法、极值法、逆向转变法3.竖直上抛运动:(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。上升最大高度:H=2g(2)上升的时间:t=g(3)从抛出到落回原位置的时间:t=2 g上升、下落经过同位置时的加速度相同,而速度等值反向上升、下落经过同一段位移的时间相等。_匀变速运动适用全过程S=Vo t 2 g t2;Vt=Vog t;Vt2Vo2=-2gS(S V t的正、负号的理解)4.匀速圆周运动s 2 成 0 2 乃。一、-=-=2 用线速度:V=1=coR=2,7fR 角速度:3 二 t 1=G)2R=g-R =4%向心加速度:a=R 2 f2 R=69 x vV2 叱 R _-=mco 2向心力:F=ma=m K 2 R=m 1 m 4 n2 R追及(相遇)相距最近的问题:同向转动:BtB+n2 n;反向转动:sAtA+aBtB=2 n注意: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。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.平抛运动: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V 0,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b,速度的反向延长线与水平轴的交点为8,位移与水平方向夹角为0.以物体的出发点为原点,沿水平和竖直;依平抛规律有:速度:Vx=V01Vy=gt J_ c T tan/7=一 二V=vx v0 x-x 位移:Sx=Vok力向建立坐标。R1 2S y.g t-y厂:厂i gtX vnt 2 vntan a=tan/?由得:2 y 二 1 y即 x 2(x _ x),iX=x所以:2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网周上所用时间都相等。”一质点白倾角为01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B等于多少?7.牛顿第二定律:F-&=ma(是矢量式)或 者ZFx=m ax SFy=m ay理解:矢 量 性 瞬 时 性(3)独 立 性 同体 性(5)同系性同单位制力 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.几*力0 衽E*式M iSMMtAOIFFKW H F止阴a力Dns4m tti14ma万闻*盘3任意a大小方力林力大小和G大小FJE,jtOA&a-JWMtKftJ W支忙m m 7 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.8.万有引力及应用:与牛二及运动学公式1思路和方法:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,F 4=F万(类似原子模型)3求中心天体的质量M和密度PMm,2 兀、2 4 兀 2r:由 G 厂=m 刃 r=m T=M=GT例 _ 3/3兀R3 G R TP=3=3-兀-(当r=R即近地卫星绕中心天体运行时)=P=G T 3兀 3 1 R+h 3=而 二 礴(工)4-71(M=V 球二。3r3)s球面=4万 己s=r2(光的垂直有效面接收,球体推进辐射)s球冠=2万RhMm v2 4/-2-二加 一2R=2轨道上正常转:F弓|=G 1=F心、=ma心 =m R 2 R=m 7 m4)n2R地面附近:GMmv2R-=mg=GM=gR2(黄金代换式)mg=m 夫=_ J g R =丫 第-宇宙=7.9km/s题目中常隐含:(地球表面重力加速度为g);这时可能要用到上式与其它方程联立来求解。轨道上正常转:2-M-m-v v=G 产=m R=GM【讨论】(V或EK)与r关系,r最小时为地球半径时,v第一宇宙=7.9km/s(最大的运行速度、最小的发射速度);T 最小=84.8min=1.4h沿圆轨道运动的卫星的几个结论:V=厚,”信,唇理解近地卫星:来历、意义万有引力仁重力=向心力、r最小时为地球半径、最 大的运行速度;v第 宇 宙=7.9km/s(最小的 发 射 速 度);T最小=84.8min=1.4h 同 步 卫 星 几 个 一 定:三 颗 可 实 现 全 球 通 讯(南北极 仍 有 盲 区)轨道为赤道平面 T=24h=86400s 离 地 高h=3.56 x 10妹m(为地 球 半 径 的5.6倍)V 同步=3.08km/s v减 小(EK减小F2 ml m2 N1 tg。物体静止于斜面“t g 物体沿斜面加速下滑a=g(sin cos。)4.轻绳、杆模型绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。a如图:杆对球的作用力由运动情况决定只有=28(彳)时才沿杆方向最高点时杆对球的作用力;最低点时的速度?,杆的拉力?若小球带电呢?R 1.2 1 22 c m vA八+。m v1 3R_ _+2 2所以A B杆对B做正功,A B杆对A做负功.通过轻绳连接的物体在沿绳连接方向(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V 0 牛 顿 第:定律1.力的三种效应:J时间积累效应(冲量)l=Ft、=动量发生变化=动量定理空间积累效应(做功)w=F s*j能发生变化n 动能定理3.功与能观点:I求功方法 单位:J ev=1.9X10-19J 度=kwh=3.6X106J lu=931.5Mev。力学:W=Fs8se(适用于恒力功的计算)理解正功、零功、负功功是能量转化的量度w FS w W=Pt(=p=t=t=Fv)功率:P=,(在t时间内力对物体做功的平均功率)P=Fv(F为牵引力,不是合外力:V为即忖速度时,P为即时功率V为平均速度时,P为平均功率.P 一定时,F与V成正比)1 2 P2mv=-动能:EK=2 2m 重力势能Ep=mgh(凡是势能与零势能面的选择有关)动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)mV.,2 mV,2公式:合=亚合=/71+7/2+3+11=量1 =12 1 27-n t i =-EN=AEi合外力对物体做的总功二物体动能的增量.即口 2 2 2 1nH 与 势能 相 关力 做 功n 导致与 之 相关 的 势能变化重力重力对物体所做的功=物体重力势能增量的负值.即WG=EP1-EP2=-A E P重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.弹 簧 弹力弹力对物体所做的功=物体弹性势能增量的负值.即W弹力=EP1-EP2=-A E P弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值电场力电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意:电荷的正负及移动方向机械能变化原因除重力(弹 簧 弹 力)以外的的 其 它力对物体所做的功=物体机械能的增量即功和能的关系贯穿整个物理学。现归类整理如下:常见力做功与对应能的关系WF=E2E1=AE当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒(4)机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的 tnv+mgth=mv2+mgh?总 量 保 持 不 变.即EK2+EP2=EK1+EP1,2 2 或 EK=AEP静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用:相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零.滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;二滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积,即一对滑动摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系统内,对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,其大小为:W=fS相对=Q对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能,(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动仃往复性,则S相对为相对运动的路程)一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此.(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零.热学外界对气体做功外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W+Q=U(热力学第一定律,能的转化守恒定律)(9)电场力做功W=qu=qEd=F电SE(与路径无关)(10)电流做功(1)在纯电阻电路中w =u lt=I-R t=瓦(电流所做的功率=电阻发热功率)在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率(3)在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和P 电源 t=ult=+E 其它;W=IU t/2(11)安培力做功安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化,即W安=/XE电,安培力做正功,对应着电能转化为其他形式的能(如电动机模型):克服安培力做功,对应着其它形式的能转化为电能(如发电机模型);且安培力作功的绝对值,等于电能转化的量值,W=F安d=BILd=内能(发热)(12)洛仑兹力永不做功洛仑兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小。(13)光学光子的能量:E光子=h ;一束光能量E光=NXh Y(N指光子数目)1 m i,在光电效应中,光子的能量hY=W+2(14)原子物理原子辐射光子的能量h V=E初一E末,原子吸收光子的能量h Y=E末一E初爱因斯坦质能方程:E=mc2(15)能量转化和守恒定律对于所有参与相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变常见的儿种力做功能量关系数量关系式力的种类做功的正负对应的能量变化情况重力mg+重力势能EP减小-增加mgh=-A EP弹簧的弹力kx+弹性势能E弹性减小火弹=-机弹性汽车的启动问题:具体变化过程可用如下示意图表示.关键是发动机的功率是否达到额定功率,-增加分子力F分子+分子势能E分子减小W分子力=-A E分子-增加电场力Eq+电势能E电势减小qU=-A E电势-增加滑动摩擦力f-内能Q增加fs相对=Q感应电流的安培力F安培-电能E电增加W安培力=A E电合力F合+动能Ek增加W 合=Ek-减小重力以外的力F+机械能E机械增加WF=A E机械-减小恒 定 速 度 V t功当 a=0即 F=f时,)“R E l r 保 持V m匀v 达到最大vm _ _I f f f 变加速直线运动fffffffI f f f f 匀速直线运动fP t=F 定 vt 即 P 随V的增大而河士一K当 p=p额时F-a 定=*W0,V 还要增大V4 1、与 a=0时,v 达至 lj最大vm,此恒 定除F _ha 定=m即 F 一定若额定功率下起动,则定是变加速号),因为牵引力随速度的增大而减小.求解呼不能用匀变速运动的规律来属特别注意匀加速后时,翠和廨矗线塔砌笨施豳布金预造词铸蹴应衬笳施丽苗速度T就不询请福最大速度.车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动(这阶段类同于额定功率起动)直至a=0时速度达到最大.此后,高考物理力学常见儿类计算题的分析高考题物理计算的常见几种类型题型常见特点考查的主要内容解题时应注意的问题牛顿运动定律的应用与运动学公式的应用(1)一般研究单个物体的阶段性运动。(2)力大小可确定,一般仅涉及力、速度、加速度、位移、时间计算,通常不涉及功、能量、动量计算问题。运动过程的阶段性分析与受力分析运用牛顿第二定律求a选择最合适的运动学公式求位移、速度和时间。特殊的阶段性运动或二物体运动时间长短的比较常引入速度图象帮助解答。(1)学会画运动情境草,并对物体进行受力分析,以确定合外力的方向。(2)加速度a计算后,应根据物体加减速运动确定运动学公式如何表示(即正负号如何添加)(3)不同阶段的物理量要加角标予以区分。力学二大定理与二大定律的应用二大定理应用:(1)一般研究单个物体运动:若出现二个物体时隔离受力分析,分别列式-功、冲量的正负判定及其表达式写法。动能定理、动量定理表达式的建(3)牛顿第二定律表达式、运动学速度(1)未特别说明时,动能中速度均是相对地而言的,动能不能用分量表示。(2)功中的位移应是对地位移;功的正负要依据力与位移方向间(2)题目出现“功”、公式与单一动量定理表达是完全等夹角判定,重力和电场力做功正“讣能”“珏 能 他 力 口 俗的.生痂第一引注韦法#次 讣 当 名右MHIlYTT俎 珏!怯 勾:古 丘 的I中度、时 间 和 长 度 量 计算。统能量守恒式往往也是等价的。应用时要避免重复列式。曲 线 运 动 般 考 虑 到 动 能 定 理 应用,圆周运动一般还要引入向心力公式应用;匀变速直线运动往往考查到二个定理的应用。(4)运用动量定理时要注意选取正 方 向,并依据规定的正方向来确定某力冲量,物体初末动量的正负。二大定律应用:(1)一般涉及二个物体运动(2)题目常出现“光滑水平 面”(或 含“二物体间 相 互 作 用 力 等 大 反向”提示)、“碰撞”、“动量”、“动 量 变 化 量”、“速度”等字眼,给定二物体质量,并涉及共同速 度、最大 伸 长(压缩量)最大高度、临界量、相对移动距离、作用次数等问题。(1)系统某一方向动量守恒时运用动量守恒定律。(2)涉及长度量、能量、相对距离计算时常运用能量守恒定律(含机械能守恒定律)解题。(3)等质量二物体的弹性碰撞,:物体会交换速度。(4)最值问题中常涉及二物体的共同速度问。(1)运用动量守恒定律时要注意选择某一运动方向为正方向。(2)系统合外力为零时,能量守恒式要力争抓住原来总能量与后来总能量相等的特点列式;当合外力不为零时,常根据做多少功转化多少能特征列式计算。(3)多次作用问题逐次分析、列式找规律的意识。万 有 引力 定 律的应用(1)涉及天体运动问题,题 目 常 出 现“卫星”、“行星”、“地球”、“表面”等字眼。(2)涉及卫星的环绕速度、周期、加速度、质量、离地高度等计算(3)星体表面环绕速度也称第一宇宙速度。(1)物体行星表面处所受万有引力近似等于物体重力,地面处重力往往远大于向心力(2)空中环绕时万有引力提供向心力。(3)物体所受的重力与纬度和高度有关,涉及火箭竖直上升(下降)时要注意在范围运动对重力及加速度的影响,而小范围的竖直上抛运动则不用考虑这种影响。(4)当涉及转动圈数、二颗卫星最近(最远距离)、覆盖面大小问题时,要注意几何上角度联系、卫星到行星中心距离与行星半径的关系。(1)注意万有引力定律表达式41的 两 天 体 间 距 离r距与向心力公式 中 物 体 环 绕 半 径r的区别与联系。(2)双子星之间距离与转动半径往 往 不 等,列 式 计 算 时 要 特 别 小心。(3)向心力公式中的物体环绕半径r是所在处的轨迹曲率半径,当轨迹为椭圆时,曲率半径不一定等于长半轴或短半轴。(4)地面处重力或万有引力远大于向心力,而空中绕地球匀速圆周运动时重力或万有引力等于向心力。静电场:静电场:概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律1.电荷守恒定律:元电荷e=L 6 x l()T9 cF=K驾2.库仑定律:厂 条件:真空中、点 电荷:静电力常量k=9X109NmC2三个自由点电荷的平衡问题:三点共线,两同夹异,两大夹小中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;厢7+1嬴=麻7常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用.3.力的特性(E):只要有电荷存在周围就存在电场,电场中某位置场强:E=EF E =Uq (定义式)r (真空点电荷)d (匀强电场E、d共线)叠加式E=E1+E2+.(矢量合成)4.两点间的电势差:U、UAB:(有无下标的区别)静电力做功U是(电能n 其它形式的能)电动势E是(其它形式的能n 电能)WUAB=j =%_%=Ed4=-U B A=-(UB-UA)与零势点选取无关)电场力功W=qu=qEd=F电SE(与路径无关)5.某点电势9描述电场能的特性:口 (相对零势点而言)理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记,特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E越大,称为尖端放电。应用:静电感应,静电屏蔽7.电场概念题思路:电场力的方向=电场力做功=电势能的变化(这些问题是电学基础)8.电容器的两种情况分析始终与电源相连U不变;当 d t=C I nQ=CU I=E=U/d I;仅变 S 时,E 不变。充电后断电源q不变:q/c _ 4 k q当 d f I=11=q/c t n E=u/d=d S 不变;仅变 d 时,E 不变;q U I?q U I9带电粒子在电场中的运动qu=5m v2;侧移y=2mdv;,偏角tg/2Rr P=IU/E=l(R+r)=u夕 卜+u内 加 夕 卜+lr P 电源=ult=+E其它 P 电源=IE=I U+l2Rt单位:J ev=1.9X10-19J 度=1=3.6乂106 lu=931.5Mev电路中串并联的特点和规律应相当熟悉1、联电路和并联电路的特点(见下表):串联电路并联电路两个基本特点电压U=U1+U2+U3+.U=U1=U2=U3=.电流1=11=12=13=.1=11+12+13+.三个重要性质电阻R=R1+R2+R3+.1 1 1 D R,R2R&R、Rl+R,电压U/R=Ul/Rl=UyR2=UyR3=.=1IR=I1R1=I2R2=I3R3=.=U功率P/R=P/R1=P?/R2=P3/R3=.=12PR=P1R1=P2R2=P3R3=.=U22、记住结论:并联电路的总电阻小于任何一条支路的电阻;当电路中的任何个电阻的阻值增大时,电路的总电阻增大,反之则减小。3、电路简化原则和方法原则:a、无电流的支路除去;b、电势相等的各点合并;c、理想导线可任意长短;d,理想电流表电阻为零,理想电压表电阻为无穷大;e、电压稳定时电容器可认为断路方法:a、电流分支法:先将各节点用字母标上,判定各支路元件的电流方向(若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定),按电流流向,自左向右将各元件,结点,分支逐一画出,加工整理即可;b、等势点排列法:标出节点字母,判断出各结点电势的高低(电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压),将各节点按电势高低自左向右排列,再将各节点间的支路画出,然后加工整理即可。注意以上两种方法应结合使用.4、滑动变阻器的几种连接方式a、限流连接:如图,变阻器与负载元件串联,电路中总电压为U,此时负载Rx的电压调节范围红为,其中Rp起分压作用,一般称为限流电阻,滑线变阻器的连接称为限流连接。b、分压连接:如图,变阻器一部分与负载并联,当滑片滑动时,两部分电阻丝的长度发生变化,对应电阻也发生变化,根据串联电昌U阻的分压原理,其中UA P=R+%,当滑片P 自A 端向B 端滑动时,负载上的电压范围为0U,显然比限流时调节范围大,R 起分压作用,滑动变阻器称为分压器,此连接方式为分压连接。一般说来,当滑动变阻器的阻值范围比用电器的电阻小得多时,做分压器使用好;反之做限流器使用好。5、含电容器的电路:分析此问题的关键是找出稳定后,电容器两端的电压。6、电路故障分析:电路不正常工作,就是发生故障,要求掌握断路、短路造成的故障分析。电路动态变化分析(高考的热点)各灯、表的变化情况1程序法:局部变化n R 总n I 总=先讨论电路中不变部分(如:r)=最后讨论变化部分局部变化R 3 n R 总丁=L n U 内U 需T=再讨论其它2 直观法:T T 并Iu.,1.1 J任一个R增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压UR增加.(本身电流、电压)任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加:与之串联支路电压U串减小(称串反并同法)局部与之串、并联的电阻U,T当R=r时,电源输出功率最大为Pmax二E羽r而效率只有50%,路端电压跟负载的关系路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。路端电压跟负载的关系当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时.,电流增大,路端电压减小。定性分析:R t 1(=函;)I f lr I f U(=E Ir)R f l(=R 7)t-*lr t-*U(=E Ir)I特例:oo外电路断路:R t I I Ir I f U=E。n n外电路短路:R I-1(=7)t-lr(=E)t-U=0.rn图象描述:路端电压u与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。UI图象如图所示。直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。路端电压随电流的变化图线中注意坐标原点是否都从零开始闭合电路中的功率闭合电路中的能量转化qE=qU外+q U内在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源提供的电能。(2)闭合电路中的功率:E I=U夕 卜I+U内I=E I=I2R+12r说明电源提供的电能只有