匀变速直线运动.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流匀变速直线运动.精品文档.匀变速直线运动 1.平均速度V平s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo22as 3.中间时刻速度Vt/2V平(Vt+Vo)/2 4.末速度VtVo+at 5.中间位置速度Vs/2(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移sV平tVot+at2/2Vt/2t 7.加速度a(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0；反向则aF2) 2.互成角度力的合成： F(F12+F22+2F1F2cos)1/2（余弦定理） F1F2时:F(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|F|F1+F2| 4

2、.力的正交分解：FxFcos，FyFsin（为合力与x轴之间的夹角tgFy/Fx） 四、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F合ma或aF合/ma由合外力决定,与合外力方向一致 3.牛顿第三运动定律：F-F负号表示方向相反,F、F各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动 4.共点力的平衡F合0，推广 正交分解法、三力汇交原理 5.超重：FNG，失重：FNG 加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重 6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问

3、题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子 五、振动和波（机械振动与机械振动的传播） 1.简谐振动F-kx F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示F的方向与x始终反向 2.单摆周期T2(l/g)1/2 l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角r 3.受迫振动频率特点：ff驱动力 4.发生共振条件:f驱动力f固，Amax，共振的防止和应用 6.波速vs/tf/T波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定 7.声波的波速(在空气中）0：332m/s；20:344m/s；30:349m/s；(声波是纵波) 8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继

4、续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 注： （1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身； （2）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式； （3）干涉与衍射是波特有的； 1.动量：pmv p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同 3.冲量：IFt I:冲量(N?s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由F决定 4.动量定理：Ip或Ftmvtmvo p:动量变化pmvtmvo，是矢量式 5.动量守恒定律：p前总p后总或pp

5、也可以是m1v1+m2v2m1v1+m2v2 6.弹性碰撞：p0；Ek0 即系统的动量和动能均守恒 7.非弹性碰撞p0；0EKEKm EK：损失的动能，EKm：损失的最大动能 8.完全非弹性碰撞p0；EKEKm 碰后连在一起成一整体 9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1(m1-m2)v1/(m1+m2) v22m1v1/(m1+m2) 10.由9得的推论-等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失 E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2fs相对 vt:共同速度，f:阻

6、力，s相对子弹相对长木块的位移 1.功：WFscos（定义式）W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，:F、s间的夹角 2.重力做功：Wabmghab m:物体的质量，g9.8m/s210m/s2，hab：a与b高度差(habha-hb) 3.电场力做功：WabqUab q:电量（C），Uab:a与b之间电势差(V)即Uabab 4.电功：WUIt（普适式） U：电压（V），I:电流(A)，t:通电时间(s) 5.功率：PW/t(定义式) P:功率瓦(W)，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s) 6.汽车牵引力的功率：PFv；P平Fv平 P:瞬时功率，P平:平均功率 7.汽车

7、以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmaxP额/f) 8.电功率：PUI(普适式) U：电路电压(V)，I：电路电流(A) 9.焦耳定律：QI2Rt Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值()，t:通电时间(s) 10.纯电阻电路中IU/R；PUIU2/RI2R；QWUItU2t/RI2Rt 11.动能：Ekmv2/2 Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s) 12.重力势能：EPmgh EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起) 13.电势能：EAqA EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A

8、点的电势(V)(从零势能面起) 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： W合mvt2/2-mvo2/2或W合EK W合:外力对物体做的总功，EK:动能变化EK(mvt2/2-mvo2/2) 15.机械能守恒定律：E0或EK1+EP1EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG-EP 注: (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少； （2）O090O 做正功；90O180O做负功；90o不做功(力的方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功)； （3）重力（弹力、电场力、分子力）做正

9、功，则重力（弹性、电、分子）势能减少 （4）重力做功和电场力做功均与路径无关（见2、3两式）；（5）机械能守恒成立条件：除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化；(6)能的其它单位换算:1kWh(度)3.6106J，1eV1.6010-19J；*（7）弹簧弹性势能Ekx2/2，与劲度系数和形变量有关。 八、分子动理论、能量守恒定律 1.阿伏加德罗常数NA6.021023/mol；分子直径数量级10-10米 2.油膜法测分子直径dV/s V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2 3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。

10、 4.分子间的引力和斥力(1)rr0，f引r0，f引f斥，F分子力表现为引力 (4)r10r0，f引f斥0，F分子力0，E分子势能0 5.热力学第一定律W+QU(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)， W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，U:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出 7.热力学第三定律：热力学零度不可达到宇宙温度下限：273.15摄氏度（热力学零度） 注: (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈； (2)温度是分子平均动能的标志； 3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比

11、引力快； (4)分子力做正功，分子势能减小,在r0处F引F斥且分子势能最小； (5)气体膨胀,外界对气体做负功W0；吸收热量，Q0 (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零； (7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离； 十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e1.6010-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：FkQ1Q2/r2（在真空中）F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k9.0109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用

12、力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 3.电场强度：EF/q（定义式、计算式)E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C) 4.真空点（源）电荷形成的电场EkQ/r2 r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量 5.匀强电场的场强EUAB/d UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m) 6.电场力：FqE F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C) 7.电势与电势差：UABA-B，UABWAB/q-EAB/q 8.电场力做功：WABqUABEqdWAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量

13、(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m) 9.电势能：EAqA EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V) 10.电势能的变化EABEB-EA 带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值 11.电场力做功与电势能变化EAB-WAB-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容CQ/U(定义式,计算式) C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V) 13.平行板电容器的电容CS/4kd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，：介电常数） 14.带电

14、粒子在电场中的加速(Vo0)：WEK或qUmVt2/2，Vt(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平 垂直电场方向:匀速直线运动LVot(在带等量异种电荷的平行极板中：EU/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动dat2/2，aF/mqE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； （3）常见电场的电

15、场线分布要求熟记见图第二册P98； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； (5)处于静电平衡导体是个等势体,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，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； (6)电容单位换算：1F106F1012PF； (7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J； 十一、恒定电流 1.电流强度：Iq/tI:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s） 2.欧姆定律：IU/R I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)

16、，R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律：RL/S:电阻率(?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律：IE/(r+R)或EIr+IR也可以是EU内+U外 I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻()，r:电源内阻() 5.电功与电功率：WUIt，PUIW:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W) 6.焦耳定律：QI2RtQ:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值()，t:通电时间(s) 7.纯电阻电路中:由于IU/R,WQ，因此WQUItI2RtU2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、

17、电源效率：P总IE，P出IU，P出/P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，：电源效率 9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反) R串R1+R2+R3+ 1/R并1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I总I1I2I3 I并I1+I2+I3+ 电压关系 U总U1+U2+U3+ U总U1U2U3 功率分配 P总P1+P2+P3+ P总P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成 (2)测量原理 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

18、 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 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数注意挡位(倍率)、拨off挡。 (4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法： 电压表示数：UUR+UA 电流表外接法： 电流表示数：IIR+IV Rx的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR真 Rx的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)RA 或Rx(RARV)1/2 选用电路条件RxRV 或RxRx 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

19、便于调节电压的选择条件RpRx 注1)单位换算：1A103mA106A；1kV103V106mA；1M103k106 (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大； (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻； (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大； (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r)； 十二、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T1N/A?m 2.安培力FBIL；(注：LB) B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(

20、A),L:导线长度(m) 3.洛仑兹力fqVB(注VB); f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s) 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)： （1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动VV0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向f洛mV2/rm2rmr(2/T)2qVB；rmV/qB；T2m/qB；(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（二倍弦切角）。 注： (1)安

21、培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负； 十三、电磁感应 1)En/t（普适公式）法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，/t:磁通量的变化率 2)EBLV垂(切割磁感线运动) L:有效长度(m) 3)EmnBS（交流发电机最大的感应电动势） Em:感应电动势峰值 4)EBL2/2（导体一端固定以旋转切割） :角速度(rad/s)，V:速度(m/s) 2.磁通量BS :磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2) 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向：由负极流向正极 十四、交变电流（正弦式交

22、变电流） 1.电压瞬时值eEmsint 电流瞬时值iImsint；(2f) 2.电动势峰值EmnBS2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)ImEm/R总 3.正(余)弦式交变电流有效值：EEm/(2)1/2；UUm/(2)1/2 ；IIm/(2)1/2 4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2n1/n2； I1/I2n2/n2； P入P出 5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损(P/U)2R；（P损:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻） 6.公式1、2、3、4中物理量及单位：:角频率(rad/s)；t:时间(s)；n

23、:线圈匝数；B:磁感强度(T)； S:线圈的面积(m2)；U输出)电压(V)；I:电流强度(A)；P:功率(W)。 注: (1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:电线，f电f线； (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变； (3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值； (4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入； 十五、电磁振荡和电磁波 1.LC振荡电路T2(LC)1/2；f1/T f:频率(Hz

24、)，T:周期(s)，L:电感量(H)，C:电容量(F) 2.电磁波在真空中传播的速度c3.00108m/s，c/f :电磁波的波长(m)，f:电磁波频率 注: (1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大； (2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场； 十六、光的反射和折射（几何光学） 1.反射定律i ;反射角，i:入射角 2.绝对折射率(光从真空中到介质)nc/vsin /sin 光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介质中的光速， :入射角， :折射角 3.全反射：1）光从介质中进入真空或空气中时发生全反射

25、的临界角C：sinC1/n 2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角 注: (1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称； (2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移； 十七、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性） 1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯) 2双缝干涉:中间为亮条纹；亮条纹位置: n；暗条纹位置: (2n+1)/2（n0,1,2,3,、）；条纹间距 :路程差(光程差)；:光的波长；/2:光的半波长；d两条狭缝间的距离；l：挡板与屏间的距离 3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定

26、,与介质无关,光的传播速度与介质有关，光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记：紫光的频率大，波长小) 4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d/4见第三册P25 5.光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播 6.光的偏振：光的偏振现象说明光是横波 7.光的电磁说：光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用

27、8.光子说,一个光子的能量Eh h:普朗克常量6.6310-34J.s，:光的频率 9.爱因斯坦光电效应方程：mVm2/2hW mVm2/2:光电子初动能，h:光子能量，W:金属的逸出功 注: (1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等； (2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线见第三册P50/光电效应的规律光子说见第三册P41/光电管及其应用/光的波粒二象性见第三册P45/激光见第三册P35/物质波见第三册P51。 十八、原子和原子核 1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发

28、生偏转；(b)少数粒子发生了较大角度的偏转；(c)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来) 2.原子核的大小：10-1510-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hE初-E末能级跃迁 4.原子核的组成：质子和中子（统称为核子）， A质量数质子数中子数，Z=电荷数质子数核外电子数原子序数见第三册P63 5.天然放射现象：射线（粒子是氦原子核）、射线（高速运动的电子流）、射线（波长极短的电磁波）、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的见第三册P64 6.爱因斯

29、坦的质能方程:Emc2E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的速度 7.核能的计算Emc2当m的单位用kg时，E的单位为J；当m用原子质量单位u时，算出的E单位为uc2；1uc2931.5MeV见第三册P72。 注： (1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握； (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数； (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键； (4)其它相关内容:氢原子的能级结构见第三册P49/氢原子的电子云见第三册P53/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护见第三册P69/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆见第三册P73/

30、轻核聚变、可控热核反应见第三册P77/人类对物质结构的认识。（完） 左手定则： 左手定则（安培定则）：已知电流方向和磁感线方向，判断通电导体在磁场中受力方向，如电动机。 伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准N极，手背对准S极)， 四指指向电流方向 ，那么大拇指的方向就是导体受力方向。 其原理是： 当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候，两种磁感线交织在一起，按照向量加法，磁铁和电流的磁感线方向相同的地方，磁感线变得密集；方向相反的地方，磁感线变得稀疏。磁感线有一个特性就是，每一条磁感线互相排斥！磁感线密集的地方“压力大”，磁感线稀疏的地方“压力小”。于是电流两侧的压力不同，把电流压向一边。拇指的方向就是这个压力的方向。 右手定则: 确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。（发电机） 右手定则的内容是：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应电流的方向。