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1、高中物理汇总:交变电流知识点详解交变电流知识点讲解1. 交流电的产生(1)交流电:大小和方向均随时间作周期性变化的电流。方向随时间变化是交流电的最主要特征。(2)交流电的产生平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时,线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电,这种交流电叫正弦式交流电。中性面:垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,此位置线圈中的感应电动势为零,且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。线圈每转一周,两次经过中性面,感应电流的方向改变两次。(3)正弦式交流电的变化规律:若从中性面位置开始计时,那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的
2、电压的瞬时值均按正弦规律变化。图像如图所示:2. 表征交流电的物理量(1)描述交流电的大小瞬时值:交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向。最大值:交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征交流电强弱的物理量。有效值:是根据交流电的热效应规定的,反映的是交流电在能量方面的平均效果。让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻,若在相等时间内产生的热量相等,这一恒定电流值就是交流电的有效值。各种电器设备所标明的额定电流和额定电压均是有效值。(2)周期和频率是用来表示交流电变化快慢的物理量:3. 变压器(1)变压器的构造及原理构造:由一个闭合的铁芯以及绕在铁芯上的两组(或两组以上)的线圈组成。和电源
3、相连的线圈叫原线圈,与负载相连的线圈叫副线圈。工作原理原线圈加上交变电压后会产生交变的电流,这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量,那么副线圈中会产生交变电动势,若副线圈与负载组成闭合电路,副线圈中也会有交变电流产生,它同样在铁芯中激发交变的磁通量,这样,由于原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象。变压器工作的物理基础就是利用互感现象。(2)理想变压器铁芯封闭性好、无漏磁现象,即穿过原、副线圈的磁通量相等。线圈绕组的电阻不计,无铜损现象。铁芯中涡流不计,即铁芯不发热,无铁损现象。对理想变压器有:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。(3)原、副线圈中的电压、电流关系。功率
4、关系:P1=P2。4. 远距离输电远距离输电要解决的关键问题是减少输电线上电能的热损耗。减少远距离输电过程中电能损失的方法:若输电功率为P,输电电压为U,输电线电阻为R,则输电线上热损耗P损=I2R小和增大S的办法减小R,但作用有限:另一是减小输电电流I,在输电功率P一定的输电功率。高中物理知识点:匀变速直线运动概念及公式物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。【概念及公式】沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫
5、做匀减速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。s(t)=1/2at2+v(0)t=【v(t)2-v(0)2】/(2a)=【v(t)+v(0)】/2*tv(t)=v(0)+at其中a为加速度,v(0)为初速度,v(t)为t秒时的速度 s(t)为t秒时的位移 速度公式:v=v0+at位移公式:x=v0t+1/2at²;位移-速度公式:2ax=v2;-v02;条件:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:受恒外力作用 合外力与初速度在同一直线上。【规律】瞬时速度与时间的关系:V1=V0+at位移与时间的关系:s=V0t+1/2at2瞬时速度与加速度、位移的关系
6、:V2-V02=2as位移公式 X=Vot+1/2at 2=Vot(匀速直线运动)位移公式推导:由于匀变速直线运动的速度是均匀变化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度而匀变速直线运动的路程s=平均速度*时间,故s=(v0+v)/2t利用速度公式v=v0+at,得s=(v0+v0+at)/2t=v0+at/2t=v0t+1/2at2利用微积分的基本定义可知,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是关于速度函数的导数,写成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a于是v=adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常数进而有s=vdt=(at+
7、v0)dt=1/2at2+v0t+C,(对于匀变速直线运动),显然t=0时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有s=1/2at2+v0t这就是位移公式。推论 V2Vo2=2ax平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度X=aT2(X代表相邻相等时间段内位移差,T代表相邻相等时间段的时间长度)X为位移。V为末速度Vo为初速度【初速度为零的匀变速直线运动的比例关系】重要比例关系由Vt=at,得Vtt。由s=(at2)/2,得st2,或t2s。由Vt2=2as,得sVt2,或Vts。基本比例第1秒末、第2秒末、第n秒末的速度之比V1:V2:V3:Vn=1:2:3:n。推导:aT1 : aT
8、2 : aT3 : . : aTn前1秒内、前2秒内、前n秒内的位移之比s1:s2:s3:sn=1:4:9:n2。推导:1/2a(T1)2: 1/2a(T2)2: 1/2a(T3)2: . : 1/2a(Tn)2第1个t内、第2个t内、第n个t内(相同时间内)的位移之比x:x:x:xn=1:3:5:(2n1)。推导:1/2a(t)2:1/2a(2t)21/2a(t)2:1/2a(3t)21/2a(2t)2通过前1s、前2s、前3s、前ns的位移所需时间之比t1:t2:tn=1:2:3:n。推导:由s=1/2a(t)2t1=2s/at2=4s/at3=6s/a通过第1个s、第2个s、第3个s、第
9、n个s(通过连续相等的位移)所需时间之比t:t:ttN=1:(21):(3-2):(nn1)推导:t1=(2s/a)t2=(22s/a)(2s/a)=(2s/a)(21)t3=(23s/a)(22s/a)=(2s/a)(32) 注2=42=9【分类】在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。若速度方向与加速度方向同向(即同号),则是加速运动;若速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动速度无变化(a=0时),若初速度等于瞬时速度,且速度不改变,不增加也不减少,则运动状态为,匀速直线运动;若速
10、度为0,则运动状态为静止。高中物理:关于物质的分类和常见误区解析一、物质的分类:二.几种分散系的比较:分散系溶液浊液胶体分散质粒子的直径1nm100nm1nm100nm分散质粒子单个小分子或离子巨大数目的分子集合体高分子或多分子集合体实例蔗糖溶液、NaCl溶液油水、石灰乳淀粉溶胶、AgI胶体外观均一、透明不均一、不透明均一、透明稳定性稳定不稳定介稳定能否透过滤纸能不能能能否透过半透膜能不能不能鉴别无丁达尔效应静置分层或沉淀丁达尔效应高中物理:电场知识归纳及例题讲解电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通
11、常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。考点方向1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较,运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。 联系实际与综合 直线加速器示波器原理静电除尘与选矿滚筒式静电分选器复印机与喷墨打印 机静电屏蔽带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)带电体在电场和磁场中运动氢原子的核外电子运行电场知识点归纳1电荷 电荷守恒定律
12、 点电荷自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:摩擦起电 接触带电 感应起电。电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。2库仑定律在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的
13、连线上,数学表达式为 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。(F:点电荷间的作用力(N), 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,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。3静电场 电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。电场线的特点:(a)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)任意两条
14、电场线都不相交。电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。4电场强度 点电荷的电场电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))电场强度 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放
15、检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 与 成正比,也不能认为 与 成反比。点电荷场强的计算式 ( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))5电势能 电势 等势面电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式: ,此公式适用于任何电场。电场力做
16、功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。电势是描述电场的能的性质的物理量在电场中某位置放一个检验电荷 ,若它具有的电势能为 ,则比值 叫做该位置的电势。电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点:(a)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。(b)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势
17、面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。6电势差电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。7匀强电场中电势差和电场强度的关系场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 ,公式中的 是沿场强方向上的距离(m)。在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比高中物理知识点:“动
18、量守恒”的“条件表述”所谓“动量守恒”,意指“动量保持恒定”。考虑到“动量改变”的原因是“合外力的冲”所致,所以“动量守恒条件”的直接表述似乎应该是“合外力的冲量为O “ 。但在动量守恒定律的实际表述中,其”动量守恒条件“却是”合外力为。“。究其原因,实际上可以从如下两个方面予以解释。( 1 ) “条件表述”应该针对过程考虑到“冲量”是“力”对“时间”的累积,而“合外力的冲量为O “的相应条件可以有三种不同的情况与之对应:第一,合外力为O 而时间不为O ;第二,合外力不为0 而时间为。;第三,合外力与时间均为。显然,对应于后两种情况下的相应表述没有任何实际意义,因为在”时间为。“的相应条件下讨
19、论动量守恒,实际上就相当于做出了一个毫无价值的无效判断 “此时的动量等于此时的动量”这就是说:既然动量守恒定律针对的是系统经历某一过程而在特定条件下动量保持恒定,那么相应的条件就应该针对过程进行表述,就应该回避“合外力的冲量为O “的相应表述中所包含的那两种使”过程“退缩为”状态“的无价值状况( 2 ) “条件表述”须精细到状态考虑到“冲量”是“过程量”,而作为“过程量”的“合外力的冲量”即使为。,也不能保证系统的动量在某一过程中始终保持恒定因为完全可能出现如下状况,即:在某一过程中的前一阶段,系统的动量发生了变化;而在该过程中的后一阶段,系统的动量又发生了相应于前一阶段变化的逆变化而恰好恢复
20、到初状态下的动量对应于这样的过程,系统在相应过程中“合外力的冲量”确实为O ,但却不能保证系统动量在过程中保持恒定,充其量也只是保证了系统在过程的始末状态下的动量相同而已,这就是说:既然动量守恒定律针对的是系统经历某一过程而在特定条件下动量保持恒定,那么相应的条件就应该在针对过程进行表述的同时精细到过程的每一个状态,就应该回避“合外力的冲量为。”的相应表述只能够控制“过程”而无法约束“状态弹性正碰”的“定量研究”“弹性正碰”的“碰撞结果”质量为跳,和m :的小球分别以vl 。和跳。的速度发生弹性正碰,设碰后两球的速度分别为二,和二2 ,则根据碰撞过程中动量守恒和弹性碰撞过程中系统始末动能相等的
21、相应规律依次可得。“碰撞结果”的“表述结构”作为“碰撞结果”,碰后两个小球的速度表达式在结构上具备了如下特征,即:若把任意一个小球的碰后速度表达式中的下标作“1 “与”2 “之间的代换,则必将得到另一个小球的碰后速度表达式”碰撞结构“在”表述结构“上所具备的上述特征,其缘由当追溯到”弹性正碰“所遵循的规律表达的结构特征:在碰撞过程动量守恒和碰撞始末动能相等的两个方程中,若针对下标作”1 “与”2 “之间的代换,则方程不变。“动量”与“动能”的切入点“动量”和“动能”都是从动力学角度描述机械运动状态的参量,若在其间作细致的比对和深人的剖析,则区别是显然的:动量决定着物体克服相同阻力还能够运动多久
22、,动能决定着物体克服相同阻力还能够运动多远;动量是以机械运动量化机械运动,动能则是以机械运动与其他运动的关系量化机械运动。高中物理知识点:万有引力公式1.开普勒第三定律:T2/R3K(42/GM)R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)2.万有引力定律:FGm1m2/r2 (G6.6710-11N•;m2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2mg;gGM/R2 R:天体半径(m),M:天体质量(kg)4.卫星绕行速度、角速度、周期:V(GM/r)1/2;(GM/r3)1/2;T2(r3/GM)1/2M:中心天体质量5.
23、第一(二、三)宇宙速度V1(g地r地)1/2(GM/r地)1/27.9km/s;V211.2km/s;V316.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2m42(r地+h)/T2h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向F万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。高中物理知识总结:力的合成与分解公式1.同一直线上力
24、的合成同向:FF1+F2, 反向:FF1-F2 (F1F2)2.互成角度力的合成:F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2时:F(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2|4.力的正交分解:FxFcos,FyFsin(为合力与x轴之间的夹角tgFy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直
25、线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。高中物理知识总结:摩擦力内容归纳1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。2、摩擦力产生条件:接触面粗糙;相互接触的物体间有弹力;接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。3、摩擦力的方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能
26、与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。4、摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0ffm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。(2)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=FN
27、(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,叫动摩擦因数)。说明:FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。高考复习:高考物理必考点之复合场复合场是指重力场、电场、磁场并存,或其中两场并存。分布
28、方式或同一区域同时存在,或分区域存在。复合场是高中物理中力学、电磁学综合问题的高度集中。既体现了运动情况反映受力情况、受力情况决定运动情况的思想,又能考查电磁学中的重点知识,因此,近年来这类题备受青睐。通过上表可以看出,由于复合场的综合性强,覆盖考点较多,预计在2012年高考(微博)中仍是一个热点。复合场的出题方式:复合场可以图文形式直接出题,也可以与各种仪器(质谱仪,回旋加速器,速度选择器等)相结合考查。一、重力场、电场、磁场分区域存在(例如质谱仪,回旋加速器)此种出题方式要求熟练掌握平抛运动、类平抛运动、圆周运动的基本公式及解决方式。重力场:平抛运动电场:1.加速场:动能定理2.偏转场:类
29、平抛运动或动能定理磁场:圆周运动二、重力场、电场、磁场同区域存在(例如速度选择器)带电粒子在复合场做什么运动取决于带电粒子所受合力及初速度,因此,把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来分析是解决此类问题的关键。(一)若带电粒子在复合场中做匀速直线运动时应根据平衡条件解题,例如速度选择器。则有Eq=qVB(二)当带电粒子在复合场中做圆周运动时,则有Eq=mgqVB=mv2/R(2009年天津10题)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向
30、右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力,重力加速度为g,求(1)电场强度E的大小和方向;(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h。解析:本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动。小球先做平抛再做圆周运动(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡(恒力不能充当圆周运动的向心力),有Eq=mg得E=mg/q重力的方向竖直向下,电场力方向只能向上,由于小球带正电,所以电场强度方向竖直向上。(2)小球做匀速圆周运动,O为圆心,
31、MN为弦长,O为M点速度垂线与MN中垂线的交点。设半径为R,由几何关系知L/2R=sin小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供向心力,设小球做圆周运动的速率为v,有qVB=mV2/R由速度的合成与分解知V0/V=cos得V0=qBL/2mtan(3)设小球到M点时的竖直分速度为Vy,它与水平分速度的关系为Vy=V0tan由匀变速直线运动规律V2=2gh得h=q2B2L2/8gm2(三)当带电粒子在复合场中做非匀变速曲线运动时,应用动能定理或能量守恒解决。高考物理知识点复习之动量定理的六种应用动量定理是力对时间的积累效应,使物体的动量发生改变,适用的范围很广,它的研究对象可以是单个物体,也可以
32、是物体系;它不仅适用于恒力情形,而且也适用于变力情形,尤其在解决作用时间短、作用力大小随时间变化的打击、碰撞等问题时,动量定理要比牛顿定律方便得多,本文试从几个角度谈动量定理的应用。一、 用动量定理解释生活中的现象例 1 竖立放置的粉笔压在纸条的一端.要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。解析 纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力mg作用,方向沿着纸条抽出的方向.不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变.在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为mgt,粉笔原来
33、静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示.根据动量定理有:mgt=mv。如果缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度.由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变.粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。二、 用动量定理解曲线运动问题例 2 以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体,若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰,求它在5 s内的动量的变化.(g=10 m/s2)。解析 此题若求出末动量,再求它与初
34、动量的矢量差,则极为繁琐.由于平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的变化等于重力的冲量.则p=Ft=mgt=1105=50 kgm / s。点评 运用p=mv-mv0求p时,初、末速度必须在同一直线上,若不在同一直线,需考虑运用矢量法则或动量定理p=Ft求解p.用I=Ft求冲量,F必须是恒力,若F是变力,需用动量定理I=p求解I。三、 用动量定理解决打击、碰撞问题打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量,不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。例 3 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60
35、 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.4 s.试求网对运动员的平均冲击力.(取g=10 m/s2)解析 将运动员看成质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小 。弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,大小,接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向,由动量定理得: 。由以上三式解得:,代入数值得: F=1.2103 N。四、 用动量定理解决连续流体的作用问题在日常生活和生产中,常涉及流体的连续相互作用问题,用常规的分析方法很难奏效.若构建柱体微
36、元模型应用动量定理分析求解,则曲径通幽,“柳暗花明又一村”。例 4 有一宇宙飞船以v=10 km/s在太空中飞行,突然进入一密度为=110-7 kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变,试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?(已知飞船的正横截面积S=2 m2)解析 选在时间t内与飞船碰撞的微陨石尘为研究对象,其质量应等于底面积为S,高为vt的直柱体内微陨石尘的质量,即m=Svt,初动量为0,末动量为mv.设飞船对微陨石的作用力为F,由动量定理得,则 。根据牛顿第三定律可知,微陨石对飞船的撞击力大小也等于20 N.因此,飞船要保持原速度匀速飞行,助推
37、器的推力应增大20 N。五、 动量定理的应用可扩展到全过程物体在不同阶段受力情况不同,各力可以先后产生冲量,运用动量定理,就不用考虑运动的细节,可“一网打尽”,干净利索。例 5 质量为m的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面的动摩擦因数为,有一水平恒力F作用在物体上,使之加速前进,经t1 s撤去力F后,物体减速前进直至静止,问:物体运动的总时间有多长?解析 本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐,运用动量定理则可一气呵成,一目了然.由于全过程初、末状态动量为零,对全过程运用动量定理,有故。点评 本题同学们可以尝试运用牛顿定律来求解,以求掌握一题多解的方法,同时比较不同方法各自的特点,这对今
38、后的学习会有较大的帮助。六、 动量定理的应用可扩展到物体系尽管系统内各物体的运动情况不同,但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量的变化量。例 6 质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉,经时间t1,细线断裂,金属块和木块分离,再经过时间t2木块停止下沉,此时金属块的速度多大?(已知此时金属块还没有碰到底面.)解析 金属块和木块作为一个系统,整个过程系统受到重力和浮力的冲量作用,设金属块和木块的浮力分别为F浮M和F浮m,木块停止时金属块的速度为vM,取竖直向下的方向为正方向,对全过程运用动量定理得细线断裂前对系统分析受力有, 联立得 。综上,动量定量的应
39、用非常广泛.仔细地理解动量定理的物理意义,潜心地探究它的典型应用,对于我们深入理解有关的知识、感悟方法,提高运用所学知识和方法分析解决实际问题的能力很有帮助.高考物理复习必备:物理常见临界条件汇总高考物理复习必备:物理常见临界条件汇总临 界 情 况临 界 条 件速度达到最大物体所受合外力为零刚好不相撞两物体最终速度相等或者接触时速度相等刚好不分离两物体仍然接触、弹力为零原来一起运动的两物体分离时不只弹力为零且速度和加速度相等运动到某一极端位置粒子刚好飞出(飞不出)两个极板间的匀强电场粒子运动轨迹与极板相切粒子刚好飞出(飞不出)磁场粒子运动轨迹与磁场边界相切物体刚好滑出(滑不出)小车物体滑到小车
40、一端时与小车的速度刚好相等刚好运动到某一点(“等效最高点”)到达该点时速度为零绳端物体刚好通过最高点物体运动到最高点时重力(“等效重力”)等于向心力速度大小为杆端物体刚好通过最高点物体运动到最高点时速度为零某一量达到极大(小)值双弹簧振子弹簧的弹性势能最大弹簧最长(短),两端物体速度为零圆形磁场区的半径最小磁场区是以公共弦为直径的圆使通电导线在倾斜导轨上静止的最小磁感应强度安培力平行于斜面两个物体距离最近(远)速度相等动与静的分界点转盘上“物体刚好发生滑动”向心力为最大静摩擦力刚好不上(下)滑保持物体静止在斜面上的最小水平推力拉动物体的最小力静摩擦力为最大静摩擦力,物体平衡关于绳的临界问题绳刚
41、好被拉直绳上拉力为零绳刚好被拉断绳上的张力等于绳能承受的最大拉力运动的突变天车下悬挂重物水平运动,天车突停重物从直线运动转为圆周运动,绳拉力增加绳系小球摆动,绳碰到(离开)钉子圆周运动半径变化,拉力突变高考复习:高考物理审题的十个小技巧1认真细致,全面收集信息;审题时应认真仔细,对题目文字和插图的一些关键之处要细微考察,有些信息,不但要从题述文字中获得,还应从题目附图中查找,即要多角度、无遗漏地收集题目的信息。2咬文嚼字,把握关键词句;所谓“咬文嚼字”,就是读题时对题目中的关键字句反复推敲,正确理解其表达的物理意义,在头脑中形成一幅清晰的物理图景,建立起正确的物理模型,形成解题途径,对于那些容
42、易误解的关键词语,如“变化量”与“变化率”,“增加了多少”与“增加到多少”,表现极端情况的“刚好”、“恰能”、“至多”、“至少”等,应特别注意,最好在审题时作上记号。3画图助解,弄清物理情景;4立足基础,构建物理模型;5深入推敲,挖掘隐含条件;反复读题审题,既综合全局,又反复推敲,从题目的字里行间挖掘出一些隐含的信息,利用这些隐含信息,梳理解题思路和建立辅助方程6严谨推理,寻找临界条件;7发散思考,判断多解可能;初末状态不明确,带来结果的多解;矢量方向不明确;物理现象多种可能性;制约条件不确定;周期性(圆周运动、振动和波)。8分清主次,排除干扰因素;干扰信息往往与解题的必备条件混杂在一起,若不
43、及时识别它们,就容易受骗上当误入歧途,只有大胆地摒弃干扰信息,解题才能顺利进行。9自我提示,关注常见问题;(1)是否考虑重力;(2)选择题中选错误的还是正确的;(3)矢量还是标量?譬如求该物体的加速度?求最终的速度?求受到的安培力?求力时还要注意:根据牛顿第三定律得;(4)求功必须指明是正功还是负功;(5)分清轨道半径,地球半径,离地的高度;(6)是直径还是半径10科学思维,力避主观想象。(1)不能凭主观想象,必须看清、明确题意;(2)不能误认为就是已做过的那题;(3)只有明确了物理现象(模型)才能用对应的物理规律高三物理复习的知识点串联和最佳解题思维导读:高三物理学习注重五种能力:理解能力、
44、实验能力、推理能力、分析综合能力和动用数学工具解决物理问题的能力。一、在进行高三物理复习时注意提高应用物理知识,解决实际问题的能力提高解答物理问题的能力应把重点放在培养良好的读题审题习惯,建立正确的物理模型,提高理解能力、分析能力等方面。在进行高三物理复习时注意复习课本知识时,应想到这些知识是如何应用在解题中的;而解决具体问题时,又要想一想用了哪些概念和公式,让知识和解决能力结合起来。在进行高三物理复习时注意遇到具体问题时,首先要仔细读懂题意,了解明显的和隐含的已知条件,抓住题目中的关键词句,把文字、图象转化为形象的物理过程,想象出研究对象运动变化的物理模型。然后定性判断变化的趋势,确定解题方
45、向,选择适当的规律和公式,再结合相关的条件进行具体的计算和解答。二、在进行高三物理复习时注意学习考试说明,明确高考考查的知识范围和对考生能力的要求。考试说明是根据现行高中物理教学大纲制订的,是高考命题的依据。考试说明中对考查的知识范围、各种能力、试卷题型和难易程度的控制等均作了比较明确的规定。学习考试说明很容易了解考查的知识范围,凡是考试说明中未列入的知识点和实验,不会出现在考试题中,这一点要坚信。但是对每种知识考查的深浅程度,同学们却不易把握,由于受各种参考书的影响,一些用了许多时间去解偏题难题,复习效果并不好。因此在进行高三物理复习大家在阅读考试说明时,一定要仔细领会其中含义,准确把握重点知识的深浅度。如考试说明中明确指出,用牛顿运动定律处理连接体的问题时,只限于各个物体的加速度大小和方向都相同的情况,平时就没必要去解加速度不等的问题。同理,在电磁感应现象里,不可能出现给电容器逐渐充电的电磁感应电路,也不需要判断内电路中各点电势的高低。有的同学担心高考时会出现一些难题,如平时不做大量的高难度的题,考试时会不会出现失误。其实,高考试题中易、中、难题的大致比例为352,个别试题稍难一些主要是为重点大学的重点科系选才用,对绝大多数同学能否考上没有影响。何况难题均是难在对问
限制150内