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文檔簡介
1、高中物理知識(shí)點(diǎn) 力 學(xué).1 第一章 力 第四章 物體的平衡1. 力是物體間的相互作用.注意:受力物和施力物同時(shí)存在,受力物同時(shí)也是施力物,施力物同時(shí)也是受力物.不接觸的物體也可產(chǎn)生力,例如:重力等. 2. 注意:力不是維持物體運(yùn)動(dòng),而是改變速度大小和運(yùn)動(dòng)方向.物體的受力(不)改變,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(不)改變.()合力改變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才跟隨改變,如一運(yùn)動(dòng)物體只摩擦力至靜止3. 力的三要素:力的大小,方向,作用點(diǎn),都能夠影響力的作用效果.用帶箭頭的線段把力的三要素表示出來的做法叫做力的圖示.力的示意圖:只表示力的方向,作用點(diǎn).注意:效果不同的力,性質(zhì)可能相同;性質(zhì)不同的力,效果可能相同.4. 地面附近的
2、物體由于地球的吸引受到力叫做重力.地面附近一切物體都受到重力,重力簡稱物重.物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比,比值為9.8n/kg.含義:質(zhì)量每千克受到重力9.8n.注意:重力的施力物是地球,受力物是物體,重力的方向是豎直向下.重力不一定嚴(yán)格等于地球?qū)ξ矬w的吸引力,但近似相等.重力大?。悍Q量法(條件:在豎直方向處于平衡狀態(tài)).重力不一定過地心.5. 重力在物體上的作用點(diǎn)叫做重心.注意:質(zhì)量均勻分布的物體,重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)(外形規(guī)則的重心,在它們幾何中心上);質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外,還跟物體內(nèi)質(zhì)量分布有關(guān).采用二次懸掛法可以確定任意薄板的重心.重心可在物體
3、上,也可在物體外(質(zhì)心也是一樣).物體的重心和質(zhì)心是兩個(gè)不同的概念,當(dāng)物體遠(yuǎn)離地球而不受重力作用時(shí),重心這個(gè)概念就失去意義,但質(zhì)心依然存在,對(duì)于地球上體積不大的物體,重心與質(zhì)心的位置是重合的.物體的形狀改變,物體的重心不一定改變.6. 發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力. 注意:彈力的產(chǎn)生條件:彈力產(chǎn)生在直接接觸并發(fā)生形變的物體之間.(兩物體必須接觸,與重力不同)任何物體都能發(fā)生形變,不能發(fā)生形變的物體是不存在的.通常所說的壓力、支持力、拉力都是彈力.彈力的方向與受力物體的形變方向相反.(壓力的方向垂直于支持面而指向被壓的物體;支持力的方向垂直于支持面
4、而指向被支持的物體;繩的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向)兩物之間一定有彈力,若無彈力,絕無摩擦力.若兩物體間有摩擦力,就一定有彈力,但有彈力,不一定有摩擦力.桿對(duì)球的彈力方向:胡克定律f=,負(fù)號(hào)表示回復(fù)力的方向跟振子偏離平衡位置的位移方向相反.彈簧的彈力總是與彈簧的伸長量成正比.()應(yīng)在彈性限度內(nèi)7. 摩擦力產(chǎn)生的條件:兩物體直接接觸且接觸面上是粗糙的;接觸面上要有擠壓的力(壓力);接觸面上的兩物體之間要有滑動(dòng)或滑動(dòng)的趨勢.f=(動(dòng)摩擦因數(shù))fn(壓力大小)注意:摩擦力方向始終接觸面切線,與壓力正交,跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.(摩擦力是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng),不是阻礙物體運(yùn)動(dòng))相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢是指兩個(gè)
5、相互接觸的物體互為參照物時(shí)所具有的一種運(yùn)動(dòng)趨勢.動(dòng)摩擦因數(shù)是反映接觸面的物理性質(zhì),它只與接觸面的粗糙程度;接觸面的材料有關(guān),與接觸面積的大小和接觸面上的受力無關(guān).此外,動(dòng)摩擦因數(shù)無單位,而且永遠(yuǎn)小于1.增大/減小有益/有害摩擦的方法:增大/減小壓力;用滑動(dòng)/滾動(dòng)代替滾動(dòng)/滑動(dòng);增大/減小接觸面粗糙程度.摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能相反,但與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或趨勢方向相反.皮帶傳動(dòng)原理:主動(dòng)輪受到皮帶的摩擦力是阻力,但從動(dòng)輪受到的摩擦力是動(dòng)力.8. 靜摩擦力的作用:阻礙物體間的滑動(dòng)產(chǎn)生.注意:靜摩擦力大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢強(qiáng)弱有關(guān),趨勢越強(qiáng),靜摩擦力越大.靜摩擦力可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直.(例:勻速圓周運(yùn)
6、動(dòng))運(yùn)動(dòng)物體所受摩擦力也可能是靜摩擦力.(例:相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體)一般說來,fmax靜f滑.當(dāng)靜摩擦力未達(dá)到最大值時(shí),靜摩擦力大小與壓力無關(guān),但最大靜摩擦力與壓力成正比.9. 力既有大小,又有方向,力的合成要遵守平形四邊形法則的物理量叫做矢量.只有大小,沒有方向的物理量叫做標(biāo)量.10. 物體的平衡的狀態(tài):靜止?fàn)顟B(tài);勻速直線狀態(tài);勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài).11. 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:一是合外力為零;二是所受外力是共點(diǎn)力.注意:幾個(gè)共點(diǎn)力在某一條直線的同一側(cè)合外力不可能為零,物體受這樣幾個(gè)力的作用不可能平衡.三個(gè)等大而互成120的合力為0.兩個(gè)共點(diǎn)力f1 和f2的合力計(jì)算公式:f1 和f2的夾角為,則:f
7、 = f和f1的夾角=arctan;在f1、f2大小一定時(shí),合力f隨角的增大而減小,隨角的減小而增大.(=,fmax= f1+f2;=,f=; f的范圍ff1+f2力的矢量三角形)合力f一定,隨夾角減小而減??;隨夾角增大而增大.若分力f1一定,則f2隨夾角減?。ㄔ龃螅┒鴾p?。ㄔ龃螅?,合力f隨角的增大(減小)而減?。ㄔ龃螅?f有可能大于任一個(gè)合力,也可能小于任一個(gè)分力,還可能等于某一個(gè)分力的大?。ü颤c(diǎn)力最小合力為零,最大合力同向,即所有力之和).12. 一個(gè)力有確定的兩個(gè)分力的條件:兩個(gè)分力的方向一定(兩個(gè)分力不在同一直線上);一個(gè)分力的大小、方向一定(兩個(gè)分力一定要互成一定角度,即兩個(gè)分力不能
8、共線).注意:已知兩個(gè)分力的大小,沒能唯一解(立體).已知合力f和分力f1的大小及f2的方向,設(shè)f2與f的交角為,則當(dāng)f1fsin時(shí)無解;當(dāng)f1=fsin時(shí)有一組解;當(dāng)fsinf1f時(shí)有二組解;當(dāng)f1f時(shí)有一組解.13. 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用:正弦定理:三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí),三力首尾順次相連,成為一個(gè)封閉的三角形,且每個(gè)力與所對(duì)角的正弦成正比.即:拉密定理:三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí),每一個(gè)力與其所對(duì)角的正弦成正比.即:注意:靜止的物體速度一定為零,但速度為零的物體不一定靜止(即不一定處于平衡狀態(tài)).2 第二章 直線運(yùn)動(dòng)1. 物體相對(duì)于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng).注意:運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的.2.
9、 在描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),選作標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體,叫做參考系.3. 用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn).4. 質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度是路程(標(biāo)量).如果質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線,這樣的運(yùn)動(dòng)叫直線運(yùn)動(dòng).如果是曲線,就叫做曲線運(yùn)動(dòng).注意:當(dāng)加速度方向與速度方向平行時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)加速度方向與速度方向不平行時(shí),物體作曲線運(yùn)動(dòng).直線運(yùn)動(dòng)的條件:加速度與初速度的方向共線.5. 表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量是位移(初位置到末位置的有向線段).注意:在一直線上運(yùn)動(dòng)的物體,路程就等于位移大小.()位移是矢量,路程是標(biāo)量,只有在單方向直線運(yùn)動(dòng)中,路程才等于位移大小物體的位移可能為正值,可能為負(fù)值,且可以描述任何運(yùn)動(dòng)軌跡
10、.6. 速度的意義:表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量.速度公式: 注意:平均速度用表示.平均速度是位移與時(shí)間之比值;平均速率是路程與時(shí)間之比值.(速率定義:物體的運(yùn)動(dòng)路程(軌跡長度)與這段路程所用時(shí)間之比值)對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體,平均速率不可能為零.瞬時(shí)速度與時(shí)刻(位置)對(duì)應(yīng);平均速度與時(shí)間(位移)對(duì)應(yīng).速率是標(biāo)量.速度方向是物體的速度方向,不是位移方向.瞬時(shí)速度是描述物體通過某位置或者某時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的快慢.7. 加速度是表示速度改變的快慢與改變方向的物理量.加速度公式:,加速度方向與合外力方向一致(或速度的變化方向),加速度的國際制單位是米每二次方秒,符號(hào)m/s2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng).注意:
11、加速度與速度無關(guān).只要運(yùn)動(dòng)在變化,無論速度的大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無論速度大、小或零,物體的加速度大.速度的變化就是指末速度與初速度的矢量差.加速度與速度的方向關(guān)系:方向一致,速度隨時(shí)間增大而增大,物體做加速度運(yùn)動(dòng);方向相反,速度隨時(shí)間的增大而減小,物體做減速度運(yùn)動(dòng);加速度等于零時(shí),速度隨時(shí)間增大不變化,物體做勻速運(yùn)動(dòng).在“速度-時(shí)間”圖象中, 各點(diǎn)斜率 ,表示物體在這一時(shí)刻的加速度(勻變速直線運(yùn)動(dòng)的“速度-時(shí)間”的圖象是一條直線.()應(yīng)為傾斜直線).速度為負(fù)方向時(shí)位移也為負(fù).()豎直上拋運(yùn)動(dòng)8. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式:vt=
12、v0+at注意:勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:連續(xù)相等時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移之差相等.s=at2初速度為零,從運(yùn)動(dòng)開始的連續(xù)相等時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移(或平均速度)之比為1:3:5.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移為s,那么 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的速度與時(shí)間成正比,即v1:21:2(勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移與時(shí)間的平方成正比,即s1:s2=12:22(勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)歷連續(xù)相同位移所需時(shí)間之比1: (勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)末速度之比為1:(勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體反之)初
13、速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng):(表示第秒位移,表示前秒位移) 在時(shí)間t內(nèi)的平均速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式:s=v0t+1/2at2注意:vt2 -v02=2as9. 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生).在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體勻動(dòng)中的加速度都相同.這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度(方向豎直向下),用g表示.在地球兩極自由落體加速度最大,赤道附近自由落體加速度最小.注意:不考慮空氣阻力作用,不同輕重的物體下落的快慢是相同的.10. 豎直上拋運(yùn)動(dòng):將物體以一定初速度沿豎直方向向上拋出,物體只在重力作用下運(yùn)動(dòng)(不考慮空氣阻力作用).注意:運(yùn)動(dòng)到最
14、高點(diǎn)v= 0,a = -g(取豎直向下方向?yàn)檎较颍┠苌仙淖畲蟾叨萮max=v0 2 /2g,所需時(shí)間t =v0/g.質(zhì)點(diǎn)在通過同一高度位置時(shí),上升速度與下落速度大小相等;物體在通過一段高度過程中,上升時(shí)間與下落時(shí)間相等(t =2v0/g).3 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律1. 牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.注意:牛頓第一定律又叫慣性定律.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.力不是產(chǎn)生物體速度的原因,也不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度或者方向的原因.速度的改變包括速度大小的改變和速度方向的改變,只要其中一種發(fā)生變化,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就發(fā)生了變
15、化.(例:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度方向在變,有加速度就一定受到力的作用)2. 一切物體都保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),我們把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性.注意:一切物體都具有慣性,慣性是物體的固有性質(zhì),不論物體處于什么狀態(tài),都具有慣性.慣性不是力,而是一種性質(zhì).因此“慣性力”或“慣性作用”的提法是不妥的.慣性是造成許多交通事故的原因.物體越重,物體的慣性越大.()同一物體在地球的不同位置,其重力是不同的,而質(zhì)量是不變的,且物體慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與受力、速度大小等因素?zé)o關(guān)物體的慣性大小是描述物體原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng)弱,物體的慣性大,保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng),物體的運(yùn)動(dòng)狀
16、態(tài)難改變.反之,亦然.3. 牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.注意:運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性.牛頓這個(gè)單位就是根據(jù)牛頓第二定律定義的;使質(zhì)量是1kg 的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力,叫做1 n.(kgm/s2=n;kgm/s2m=j;1 n=105達(dá)因,1達(dá)因=1gcm/s2)力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,即只有受到力的作用,物體才具有加速度.力恒定不變,加速度也恒定不變;力隨著時(shí)間改變,加速度也隨著時(shí)間改變.4. 牛頓第二定律公式:f合= ma注意:a與f同向;且a 與f有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,即同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失.當(dāng)f=0時(shí),a=0 ,物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
17、.若一物體從靜止開始沿傾角為的斜角滑下,那加速度a=g(sin-cos).(斜面光滑,a=gsin)一個(gè)水平恒力使質(zhì)量m1的物體在光滑水平面上產(chǎn)生a1的加速度,也能使質(zhì)量為m2的物體在光滑水平面上產(chǎn)生a2的加速度,則此力能使m1 + m2的物體放在光滑的水平面上產(chǎn)生加速度a等于a1a2 / a1+a2或m1a1/(m1+m2)、m2a2/(m1+m2).慣性參考系:以加速度為零的物體為參考物.非慣性參考系:以具有加速度的物體為參考物.5. 物體間相互作用的這一對(duì)力,叫做作用力與反作用力.注意:作用力與反作用力相同之處:同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化,同大小,同性質(zhì);不同之處:方向相反,作用的物體
18、不同.二力平衡兩個(gè)力的性質(zhì)可相同,可不同;而作用力與反作用力兩個(gè)力的性質(zhì)一定相同.作用力與反作用力的直觀區(qū)別:看它們是否因相互作用而產(chǎn)生.(例:重力和支持力,由于重力不是由支持力產(chǎn)生,因此這不是一對(duì)作用力與反作用力)6. 牛頓第三定律:兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上.注意:作用力和反作用力一定同性質(zhì).7. 物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象.即物體有向上的加速度稱物體處于超重. 物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象.即物體有向下的加速度稱物體處于失重. 物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳?/p>
19、的拉力)等于零的這種狀態(tài),叫做完全失重狀態(tài).即物體豎直向下的加速度a = g時(shí)稱物體完全失重,處于完全失重的物體對(duì)支持面的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ榱?(例:處于完全失重的液體不產(chǎn)生壓強(qiáng),也不產(chǎn)生浮力.對(duì)p=gh和f浮=液v排g只有在液體無加速度時(shí)才成立.若當(dāng)液體有向上的加速度時(shí),g的取值是9.8+a當(dāng)液體有向下的加速度時(shí),g的取值是9.8-a當(dāng)液體處于完全失重,g等于9.8-9.8=0)注意:物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)地球作用于物體的重力始終存在,大小也沒有發(fā)生變化.勻減速下降、勻加速上升fn -g=ma fn=m(g+a);勻加速下降、勻減速上升g-fn =ma fn=m(g-a)一只有孔且
20、裝滿水的水桶自由下落,下落過程中水由于完全失重而不會(huì)從桶中流出. 4 第五章 曲線運(yùn)動(dòng)1. 曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向.物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件:物體所受合外力為零或所受合外力方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件合外力方向與速度方向不在同一直線上.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);質(zhì)點(diǎn)的路程總大于位移大??;質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到合外力和相應(yīng)的速度一定不為零,并總指向曲線內(nèi)側(cè).注意:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力是變化的.()此力不一定變化 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止.已知兩個(gè)分運(yùn)
21、動(dòng)都是勻加(互成一定角度,不共線)則合運(yùn)動(dòng)是:共線是勻加直線運(yùn)動(dòng);不共線是勻變曲線運(yùn)動(dòng).一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速,另一個(gè)是勻加(初速度為零),則合運(yùn)動(dòng):共線不共線:勻變速曲線運(yùn)動(dòng).2. 將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng),叫做平拋運(yùn)動(dòng).注意:平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì):是加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng).軌跡是拋物線.結(jié)論一:結(jié)論二:b點(diǎn)坐標(biāo).3. 質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等時(shí)間里通過的圓弧的長度相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng).注意:勻速圓周運(yùn)動(dòng)(性質(zhì):非勻變速曲線運(yùn)動(dòng))是瞬時(shí)加速度、速度矢量方向不斷改變的變速運(yùn)動(dòng).(“勻速”指速率不變)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用
22、線速度來描述. (v為線速度大小,s為弧長)線速度的方向在圓周該點(diǎn)的切線方向(不斷變化).勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用角速度來描述.(國際制單位:弧度每秒,符號(hào)是rad/s)(為角速度符號(hào),為半徑轉(zhuǎn)過角度)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用周期來描述.(勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種周期性的運(yùn)動(dòng))符號(hào):t(,為時(shí)間,為圈數(shù)).周期長說明物體運(yùn)動(dòng)的慢,周期短說明物體運(yùn)動(dòng)的快.周期的倒數(shù)是頻率,符號(hào)f.頻率高說明物體運(yùn)動(dòng)的快,頻率低說明物體運(yùn)動(dòng)的慢.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,可以用轉(zhuǎn)速來描述.轉(zhuǎn)速是指每秒轉(zhuǎn)過的圈數(shù),用符號(hào)n表示.單位轉(zhuǎn)每秒,符號(hào)r/s(n換成這個(gè)單位才等于f). 固定在同一根轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)物體,其角速度大小、
23、周期、轉(zhuǎn)速相等(共軸轉(zhuǎn)動(dòng));用皮帶傳動(dòng)、鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)、齒輪咬合都滿足邊緣線速度大小相等.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度、周期、轉(zhuǎn)速不變的運(yùn)動(dòng),物體滿足做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:有向心力、初速度不為零.向心力只改變線速度方向,不改變大?。ㄏ蛐募铀俣鹊淖饔茫好枋鼍€速度方向變化快慢).4. 向心力定義:使物體速度發(fā)生變化的合外力.注意:向心力的方向總是指向圓心(與線速度方向垂直),方向時(shí)刻在變化,是一個(gè)變力.向心力是根據(jù)力的作用的效果命名的.它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力,也可以是某個(gè)力的分力.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小f向心=5. 向心加速度方向總是指向圓心.注意:向心力產(chǎn)生向心加速度只是描述線速度方向變化
24、的快慢.向心加速度的方向總是指向圓心,但時(shí)刻在變化,是一個(gè)變加速度.作曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度與速度方向不在一條直線上.(速度方向是軌跡的切線方向,加速度方向是合外力方向)6. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析:火車轉(zhuǎn)彎情況:外軌略高于內(nèi)軌,使得所受重力和支持力的合力提供向心力,以減少火車輪緣對(duì)外軌的壓力.當(dāng)火車行使速率v等于v規(guī)定時(shí),f合=f向心,內(nèi)、外軌道對(duì)輪緣都沒有側(cè)壓力.當(dāng)火車行使速率v大于v規(guī)定時(shí),f合f向心,外軌道對(duì)輪緣都有側(cè)壓力.當(dāng)火車行使速率v小于v規(guī)定時(shí),f合f向心,內(nèi)軌道對(duì)輪緣都有側(cè)壓力.沒有支承物的物體(如水流星)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況:當(dāng),即,水恰能過最高點(diǎn)不灑出,這就是
25、水能過最高點(diǎn)的臨界條件;當(dāng),即,水不能過最高點(diǎn)而灑出;當(dāng),即,水能過最高點(diǎn)不灑出,這時(shí)水的重力和杯對(duì)水的壓力提供向心力.有支承物的物體(如汽車過拱橋)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況:當(dāng)v=0時(shí),支承物對(duì)物體的支持力等于mg,這就是物體能過最高點(diǎn)的臨界條件;當(dāng)時(shí),支承物對(duì)物體產(chǎn)生支持力,且支持力隨v的減小而增大,范圍(0mg)當(dāng)時(shí),支承物對(duì)物體既沒有拉力,也沒有支持力.當(dāng)時(shí),支承物對(duì)物體產(chǎn)生拉力,且拉力隨v的增大而增大.(如果支承物對(duì)物體無拉力,物體將脫離支承物)7. 作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體.在合外力突然消失或者不足以勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下,就做離心運(yùn)動(dòng).反之,為向心運(yùn)動(dòng).5 第六章
26、 萬有引力定律1. 萬有引力定律:自然界中任何兩個(gè)物體都要互相吸引,引力大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比.注意:萬有引力定律公式:(g為引力常數(shù),其值為6.6710-11nm2/kg2)英國物理學(xué)家卡文迪許用扭秤裝置,比較準(zhǔn)確的測出了引力常量.天體間的作用力主要是萬有引力.質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼一質(zhì)點(diǎn)的萬有引力合力為零.天體球體積:v=;天體密度:(由 ,指球體半徑,指軌道半徑,當(dāng)=時(shí),)從牛頓做的“月地”實(shí)驗(yàn)得出:地面上的重力與地球的吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力. 2. 重力和萬有引力:物體重力是地球引力的一個(gè)分力.如圖,萬有引力f的另一個(gè)分力f1是使
27、物體隨地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力.越靠近赤道(緯度越低),物體繞地軸運(yùn)動(dòng)的向心力f1就越大,重力就越??;反之,緯度越高(靠近地球兩極),物體繞地軸隨地球一起運(yùn)動(dòng)的向心力f1就越小,重力就越大.在兩極,重力等于萬有引力;在赤道,萬有引力等于重力加上向心力.物體的重力隨地面高度h的變化情況:物體的重力近似地球?qū)ξ矬w的吸引力,即近似等于,可見物體的重力隨h的增大而減小,由g=mg得g隨h的增大而減小.在地球表面(忽略地球自轉(zhuǎn)影響):(g為地球表面重力加速度,r為地球半徑)當(dāng)物體位于地面以下時(shí),所受重力也比地面要小,物體越接近地心,重力越小,物體在地心時(shí),其重力為零.3. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞
28、地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度叫做宇宙第一速度.(7.9km/s)當(dāng)物體速度大于或等于11.2km/s時(shí),衛(wèi)星或脫離地球引力,不繞地球運(yùn)行,稱這個(gè)速度為宇宙第二速度.宇宙第三速度:大于或等于16.7km/s.衛(wèi)星速度、角速度、周期與半徑關(guān)系:;開普勒第三定律:=k=由中心天體的質(zhì)量決定.地球的同步衛(wèi)星軌道只有一條,它到地球的高度是一定的(運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同);人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)速度(r0為地球半徑,r為衛(wèi)星到地球中心的距離, 即時(shí));人造衛(wèi)星周期(m為中心天體,r為軌道半徑),可見人造衛(wèi)星的周期和自身質(zhì)量無關(guān),只和中心天體的質(zhì)量和圓周軌道半徑有關(guān).人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力等
29、于重力,重力加速度等于向心加速度,在衛(wèi)星里的物體處于完全失重.因此,凡制造原理與重力有關(guān)都不能正常使用,比如水銀氣壓計(jì)、天平、密度計(jì)、電子稱、擺鐘等.“雙星”問題:角速度相等.、;由解得.6 第七章 機(jī)械能1. 功的兩個(gè)必要因素:(功的單位焦耳,簡稱焦,符號(hào)j)作用在物體上的力;物體在力的方向上發(fā)生的位移.功(符號(hào)w)是一個(gè)標(biāo)量,w=fscos(是力和位移的夾角,f應(yīng)是恒力)如果力是直接作用在物體上,則s為物體的位移.如果力是間接作用在物體上,則s為作用點(diǎn)的位移.注意:1j等于1n的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功.當(dāng)=/2時(shí),cos=0,w=0;當(dāng)/2時(shí),cos0,w0(正功;力
30、做正功該力是動(dòng)力);當(dāng)/2時(shí),cos0,w0(負(fù)功;力做負(fù)功該力是阻力,例:重力對(duì)球作了-6j的功,可以說成球克服重力做了6j的功,力對(duì)該物體做負(fù)功,通常說成物體克服力做了正功).物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),拉力f可能做正功,也可能做負(fù)功.向心力一定不做功(微元法).例如:擺鐘重力做功,拉力不做功作用力與反作用力做功情況:可能一個(gè)正功,一個(gè)負(fù)功;可能一個(gè)負(fù)功,一個(gè)負(fù)功;可能一個(gè)正功,一個(gè)正功;可能一個(gè)不做功,一個(gè)不做功;可能一個(gè)不做功,一個(gè)負(fù)功(正功).2. 功與完成這些功的所用時(shí)間的比值叫做功率.(指與的夾角)當(dāng)f是恒力時(shí),表示時(shí),表示平均功率,.當(dāng)表示時(shí),f可以是恒力,可以是變力,表示瞬時(shí)功率(
31、無瞬時(shí)功),.注意:在國際制單位制中,功的單位是焦,時(shí)間單位為秒,功率的單位是焦/秒,即瓦特,簡稱瓦,符號(hào)是w,1w=1j/s的含義:物體每秒做的功是1j.1kw=103 w 1mw=106 w功率越大/小,做功越快/慢.(功率是描述做功快慢的物理量)若力大,速度大,則功率一定大.()p=fvcos3. 一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?,我們說這個(gè)物體具有能量.注意:功是能量轉(zhuǎn)化的量度.4. 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能(單位j).(p為動(dòng)量) (動(dòng)能定理,數(shù)學(xué)表達(dá)式,指合外力,既可變力,也可恒力,為同一參考物)注意:p=ft(沖量) p=mv(動(dòng)量) ft=p合(動(dòng)量定理,矢量表達(dá)式)物體的動(dòng)能具有
32、相對(duì)性,它與參考系密切相關(guān).(例:某一物體在行使的汽車?yán)?,它的?dòng)能是零,但對(duì)路旁的行人,它具有動(dòng)能)物體的動(dòng)能是標(biāo)量,它總是大于等于零,不可能出現(xiàn)負(fù)值,但動(dòng)能的變化量可能出現(xiàn)負(fù)值.能量是一個(gè)狀態(tài)量,各種形式的能都可相互轉(zhuǎn)化.5. 勢能也叫位能,是由相互作用的物體的相對(duì)位置決定的.重力勢能: 注意:重力勢能是標(biāo)量,但有“正、負(fù)”之分.“正”表示物體的能量狀態(tài)比參考面高;“負(fù)” 表示物體的能量狀態(tài)比參考面(任意選?。┑?(即重力勢能可大于零,小于零,等于零,10j-10j)重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān).重力做功與重力勢能的關(guān)系:重力做正功,重力勢能減小;克服重
33、力做功(重力做負(fù)功),重力勢能增大.(物體下降時(shí),wg=mgh;物體上升時(shí),wg=;物體高度不變時(shí),wg=0)高度差與參考平面的選取無關(guān),只與高度有關(guān).彈性勢能:恢復(fù)形變的過程中對(duì)外做的功. 形變?cè)酱?,彈性勢能越? 形變消失,彈性勢能為零. (為形變量)6. 機(jī)械能定義:物體具有動(dòng)能和勢能(重力勢能和彈性勢能)的統(tǒng)稱.機(jī)械能守恒條件:只有重力(彈力)做功.(特例:在自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋物體運(yùn)動(dòng))除重力(彈力)之外,其他力做功的代數(shù)和做功為零.重力、彈力做功不改變機(jī)械能的總量.機(jī)械能是否變化:除重力(彈力)之外,其他力的做功情況. w總0,e總機(jī);w總0,e總機(jī);w總=0,e總機(jī)不變.注意:“只
34、有重力做功”不一定等于重力一定要做功,也不等于只受重力作用.“只有重力做功”與物體受力個(gè)數(shù)無直接關(guān)系,也與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無直接關(guān)系.7 第八章 動(dòng)量1. 力f 和力的作用時(shí)間t的乘積ft叫做力的沖量. i= ft (單位:ns)物體的質(zhì)量m和速度v的乘積 mv叫做動(dòng)量. p=mv (單位:kgm/s 讀作:千克米每秒)注意:動(dòng)量的單位和沖量單位相同:1n = 1kgm/s2,而1ns =1kgm/s.動(dòng)量和沖量是矢量,動(dòng)量的方向與速度一致,沖量的方向與力的方向一致,也與速度的變化方向一致,也與動(dòng)量的變化方向一致(與動(dòng)量的方向不一定一致).一個(gè)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則一個(gè)周期內(nèi)物體動(dòng)量的變化量為零
35、.(物體運(yùn)動(dòng)一周,末狀態(tài)與初狀態(tài)相同)2. 動(dòng)量定理:ft= mvmv矢量式動(dòng)量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式是一個(gè)矢量等式,即的方向與的方向一致,的大小與的大小相等.由此可以理解到過程中如果是變力(大小、方向變化),沖量的方向一定是的方向,但不一定是力的方向(用等效平均作用力則是力的方向).由可知,表示物體的動(dòng)量變化率,若物體所受合外力越大(?。?,物體的動(dòng)量變化越快(慢). (物體動(dòng)量隨時(shí)間的變化率等于物體所受的合外力)作用力與反作用力的沖量總是大小相等、方向相反;同理,兩個(gè)相互作用的物體各自動(dòng)量的變化總是大小相等、方向相反.3. 動(dòng)量守恒定律:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不
36、變.(包括正碰、斜碰、即適合任何形式的相互作用)p1 + p2 =p1 +p2,p1、p2同向;p1、p2同向. 注意:p1 + p2 =p1 +p2可以說系統(tǒng)總動(dòng)量不變;系統(tǒng)動(dòng)量的變化量為零.動(dòng)量守恒定律適用情況:系統(tǒng)在某一個(gè)方向上合力為零,在這一個(gè)方向上滿足動(dòng)量守恒.一個(gè)系統(tǒng)不受外力.所受外力之和為零.碰撞、爆炸、反沖.注意:動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是一個(gè)相互作用的系統(tǒng),它不僅能適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng);不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子所組成的系統(tǒng).4. 碰撞:(前提追者速度必大于被追者速度,如右圖)過程分析:內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力各物體位移幾乎不計(jì)碰撞
37、分類(系統(tǒng)前系統(tǒng)后):一類:彈性碰撞(形變完全恢復(fù))因形變產(chǎn)生的彈性勢能來自于動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,故不產(chǎn)生形變,動(dòng)能就不會(huì)損失.二類:非彈性碰撞(形變不完全恢復(fù))因形變產(chǎn)生的彈性勢能來自于動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,故產(chǎn)生形變,動(dòng)能就會(huì)損失,當(dāng)相互作用的物體因碰撞粘在一起運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能損失最多(形變一點(diǎn)也不恢復(fù)).l 部分形變l 完全非彈性碰撞(相互作用的物體因碰撞粘在一起運(yùn)動(dòng),有共同速度).8 第九章 機(jī)械振動(dòng)1. 機(jī)械振動(dòng)定義:物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械振動(dòng),簡稱振動(dòng).2. 簡諧運(yùn)動(dòng):物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總指向平衡位置的復(fù)力的作用下振動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單,最基本的機(jī)械振動(dòng)叫做簡諧運(yùn)
38、動(dòng).(一)彈簧振子模型(理想化的物理模型):(f為回復(fù)力,它是由彈力提供的合力)平衡位置是回復(fù)力為零的位置回復(fù)力可以為某幾個(gè)力的合力,也可以是某一力的分力彈簧振子具有周期性,對(duì)稱性,周期的倒數(shù)是頻率,其單位為hz. 振動(dòng)周期公式(k為常量)由此知t、f由振子結(jié)構(gòu)決定與振幅大小無關(guān),固有周期:振子自由振動(dòng)的周期(頻率為固有頻率).振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離叫做振動(dòng)的振幅.,振幅是一個(gè)標(biāo)量,它是表示振動(dòng)繩子的物理量.全振動(dòng):判定全振動(dòng)的條件有:一是兩時(shí)刻振子過同一位置;二是兩時(shí)刻振子速度完全相同(速度的大小及方向)注:簡諧運(yùn)動(dòng)是以平衡位置為中心的往復(fù)運(yùn)動(dòng),它的位移是指對(duì)平衡位置的位移一個(gè)彈簧振
39、子,當(dāng)增大振幅時(shí),則最大加速度增大,最大速度增大(因?yàn)樯扉L量變大).(二)單擺模型(理想化物理模型):f = (擺角必須是,才有,x為振幅,l為擺長)擺卡:擺長等于擺線長加上小球半徑.回復(fù)力:由重力一個(gè)分力提供(沿切線方向的分力)周期:(可由,推導(dǎo))注:單擺是變速圓周運(yùn)動(dòng)(往復(fù)運(yùn)動(dòng)只有周期和對(duì)稱性)根據(jù)單擺機(jī)械能守恒:例如:如圖, 若v越大,則h就越大,所以振幅就越大,相反的,振幅越大,系統(tǒng)的機(jī)械能就越大.對(duì)的g的取值分析:只要是恒力g的取值總是單擺不振時(shí),擺成的拉力f與擺球質(zhì)量的比值,即g = f / m例如:若是點(diǎn)有豎直向上的加速度a時(shí),則在平衡位置fmg = ma,所以f = m(g +
40、 a),此時(shí)g的取值為g + a若擺線長為l,上端固定在傾角的光滑斜面上,讓小球在斜面擺動(dòng)當(dāng)擺角很小時(shí),其小球的振動(dòng)周期為 . (由拉力 t = sin30mg所以g的取值為sin30g,即)3. 簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象:簡諧運(yùn)動(dòng)的“位移時(shí)間”圖象通常稱為振動(dòng)圖象,所有簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象都是正弦或余弦曲線(不是軌跡).隨時(shí)間推移,圖象可以向右延伸(波動(dòng)圖象則不行).質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過路程若這一個(gè)周期,則4個(gè)振幅;若是半個(gè)周期則2個(gè)振幅;若是個(gè)周期不一定是一個(gè)振幅.秒擺:周期是2s的單擺通常叫做秒擺.一個(gè)物體做簡諧運(yùn)動(dòng),經(jīng)過平衡位置合外力一定等于零()(單擺過平衡位置,有向心加速度,合外力不為零,只是
41、回復(fù)力為零).4. 阻力振動(dòng): 振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力越大,振幅減小越快,振動(dòng)停下來也越快,阻力過大時(shí),系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng),阻力越小,振幅減小得越慢(系統(tǒng)機(jī)械能也如此).注:作阻力振動(dòng)物體,先后兩次經(jīng)過同一位置,則具有相同的勢能. 5. 受迫振動(dòng):物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng).振子做受迫振動(dòng)的周期總等于驅(qū)動(dòng)力的周期(頻率亦如此).當(dāng)驅(qū)動(dòng)力周期(頻率)接近于(或等于)振子的固有周期時(shí),(頻率)振子的振幅就越大(驅(qū)動(dòng)力周期等于固有周期,就發(fā)生共振現(xiàn)象此時(shí)受迫振動(dòng)的振幅最大)注:物體做受迫振動(dòng)時(shí),振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,跟物體的固有頻率無關(guān)(發(fā)生共振現(xiàn)象).振動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng),與
42、外界時(shí)刻進(jìn)行能量交換,系統(tǒng)機(jī)械能也時(shí)刻變化,振動(dòng)過程中不一定動(dòng)能最大時(shí)勢能最小,應(yīng)根據(jù)具體情況分析.9 第十章 機(jī)械波1. 機(jī)械波:波源傳播的只是振動(dòng)的這種運(yùn)動(dòng)形式,它是轉(zhuǎn)播能量的一種方式,信息還能轉(zhuǎn)播. 以“輕繩模型”為例.由若干質(zhì)點(diǎn)組成.相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用.所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng),且所有質(zhì)點(diǎn)都在自身的平衡位置附近振動(dòng).波的形成過程:前質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),波是由振源由近向外傳播.波的形成條件:必須有振源,還要有介質(zhì).注:真空中不能傳聲,是因?yàn)檎婵罩袩o介質(zhì)(聲波是一種縱波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波;而質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波).2. 波的圖象.隨
43、時(shí)間推移,波形圖是不斷變化的(與振動(dòng)圖象不同).簡諧波:振動(dòng)做簡諧運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械波,簡諧波是一種最基本最簡單的波,其他的波可以看作是由若干簡諧波合成的.波速:(適用于一切波)注:在同種均勻介質(zhì)中,波是勻速傳播的,波速是由介質(zhì)本身決定.(若在同一媒質(zhì)中,縱波與橫波的速度一樣快()方向不一致,而橫波是比縱波慢)與振動(dòng)頻率無關(guān),波長則由震源和介質(zhì)共同決定.頻率震源決定.周期:參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)作的是受迫振動(dòng),所以波的周期就是振源的周期. 注:波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)的周期(頻率)則不變(振源不變)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng):若與波源相距為s且.則為同相振動(dòng),則反相振動(dòng)(振動(dòng) 同與波源相反)3. 波的衍射、 干射:波的
44、衍射:只有縫,孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時(shí),才能觀察到明顯衍射現(xiàn)象(波能繞過障礙物繼續(xù)傳播)一切波都能發(fā)生衍射. 衍射是波特有的現(xiàn)象.(波遇障礙物必發(fā)生衍射現(xiàn)象)波的干射:兩列相同的波(頻率相同)疊加,使某些地方振動(dòng)加強(qiáng),某些地方振動(dòng)減弱,一切波都能發(fā)生干射,干射是波特有的現(xiàn)象.注:為兩波源,它們頻率相同,當(dāng)則p點(diǎn)的振動(dòng)為同向振動(dòng).此時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),振幅為2個(gè)振源振幅之和,同理則p點(diǎn)的振動(dòng)為反向振動(dòng).此時(shí)振動(dòng)減弱,振幅為2個(gè)振源振幅之差.波的獨(dú)立傳播原理:幾列波相遇時(shí),能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)傳播,在它們重疊的區(qū)域里表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)的合成(包括加速度,速度,位移等). 熱
45、學(xué).1 第十一章 分子熱運(yùn)動(dòng)能量守恒 第十二章 固體、液體和氣體 1. 分子的熱運(yùn)動(dòng):.分子的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的2個(gè)實(shí)驗(yàn):擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)注意:做布朗運(yùn)動(dòng)的固體微粒的質(zhì)量越大,它受到的沖力就小.難以改變?cè)械倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài),布朗運(yùn)動(dòng)就不明顯了.2. (一)分子吸引力和排斥力:與r的關(guān)系: a. 都隨r的增大都減小,只是減小得快分子力表現(xiàn)出了引力. b. 隨r的減小都增大,只是增大的慢,分子力表現(xiàn)出斥力.當(dāng)時(shí),,=0, 即分子力為零. 分子力f指引力與斥力的合力,記為函數(shù)圖象: (二)物體的內(nèi)能,熱量: 溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能標(biāo)志. 分子間存在相互作用力,分子間只有由它們的相對(duì)位置決定的勢能,這就
46、是分子勢能.注意:(1)理想氣體間的分子間作用力不計(jì)則分子間無勢能.故理想氣體的內(nèi)能又與溫度有關(guān).(2)勢能的變化主要是體積決定(理想氣體除外)(3)由于氣體分子之間的間隙大,所以氣體分子的大小和質(zhì)量不等于摩爾質(zhì)量或者摩爾體積除以. 分子勢能與分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能總和,叫做熱力學(xué)能,也叫內(nèi)能. 函數(shù)圖象: 能夠改變物體內(nèi)能的物理過程:做功和熱傳遞. 做功是轉(zhuǎn)化內(nèi)能;熱傳遞是轉(zhuǎn)移內(nèi)能. 內(nèi)能的改變是用熱量來量度,因此不能說某物體通過做功或者熱傳遞使之含有多少能量.故(熱力學(xué)第一定律代入符號(hào)計(jì)算.例做吸收熱量則+q. 熱傳導(dǎo)的方向性高溫物體自發(fā)地向低溫物體傳遞熱量. 熱力學(xué)第三定律,熱力學(xué)零度不可達(dá)
47、到. 熱力學(xué)第二定律的解釋:在自發(fā)條件下,熱傳遞方向不可逆轉(zhuǎn),要使熱傳遞方向逆轉(zhuǎn)過來,只有靠做功來實(shí)現(xiàn),自然界中任何形勢的能都會(huì)很容易的變成熱而反過來熱都不能在不產(chǎn)生其它影響的條件下完全變成其它形勢的能,從而說明了這種轉(zhuǎn)變?cè)谧匀粭l件下也是不可逆的. 電 磁 學(xué).1 第十三章 電場 1. (1)電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移給另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.(2)應(yīng)用起電的三種方式:摩擦起電(前提是兩種不同的物質(zhì)發(fā)生摩擦)、感應(yīng)起電(把電荷移近不帶電的導(dǎo)體(不接觸導(dǎo)體),使導(dǎo)體帶電)、接觸帶電.注意:電荷量e稱為元電荷電荷量 ;電子的電荷量e和電子的質(zhì)量
48、m的比叫做電子的比荷.兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí)電荷量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分;原帶同種電荷的總電荷量平分.2. 庫侖定律.適用對(duì)象:點(diǎn)電荷.注意:帶電球殼可等效點(diǎn)電荷. 當(dāng)帶電球殼均勻帶電時(shí),我們可等效在球心處有一個(gè)點(diǎn)電荷;球殼不均勻帶電荷時(shí),則等效點(diǎn)電荷就靠近電荷多的一側(cè).庫侖力也是電場力,它只是電場力的一種.公式:(k為靜電力常量等于).3.(1)電場:只要有電荷存在,電荷周圍就存在電場(電場是描述自身的物理量),電場的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場力.(2). 電場強(qiáng)度(描述自身的物理量): e = f / q這個(gè)公式適用于一切電場,電場強(qiáng)度e
49、是矢量,物理學(xué)中規(guī)定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的電場力的方向相同,即正電荷受的電場力方向,即e的方向?yàn)樨?fù)電荷受的電場力的方向的反向. 此外f = eq與不同就在于前者適用任何電場,后者只適用于點(diǎn)電荷.注意:對(duì)檢驗(yàn)電荷(可正可負(fù))的要求:一是電荷量應(yīng)當(dāng)充分??;二是體積也要小.e = f / q中f是檢驗(yàn)電荷所受電場力,q為檢驗(yàn)電荷的電量凡是“描述自身的物理量”統(tǒng)統(tǒng)不能說正此,反比(下同). 點(diǎn)電荷的電場場強(qiáng)對(duì)象就必須是以點(diǎn)電荷q為場源電荷的電量,因此它只適用于點(diǎn)電荷形成的電場.注意:若兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為,將兩個(gè)點(diǎn)電荷移近至趨近于零,由知,這時(shí)的為無窮大.()(這時(shí)的兩個(gè)點(diǎn)電荷不能看作質(zhì)點(diǎn)了
50、,不符和的適用條件)4. 電場線:電場線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致(與電場線的走向方向相同的那一個(gè)方向). 電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小,電場線越密(疏)場強(qiáng)越大(?。?電場線的分布情況可用實(shí)驗(yàn)來摸擬,而電場線都是假想的線.在任何一點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同,則此電場為勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)電強(qiáng)是最簡單的電場.勻強(qiáng)電場的電場線是距離相等的平行直線.點(diǎn)電荷的電場線分布是直線型電場線不可能相交,也不可能閉合.(不同于磁感線)電場線不是帶電粒子的在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡,但可能重合.(例如:勻強(qiáng)電場中粒子沿電場線運(yùn)動(dòng)).電場線從正電荷出來終止于負(fù)電荷(包括從正電荷出發(fā)終止于無窮遠(yuǎn)處或來自無窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電
51、荷).等勢體永遠(yuǎn)不會(huì)有電場線(如果有電場線,必定有電勢降低,這與等勢體矛盾).5. 靜電屏敞:導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在外電場的作用下重新分布的現(xiàn)象,叫做靜電感應(yīng).當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再做定向移動(dòng)時(shí),此時(shí)導(dǎo)體處于靜電平衡.注意:處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,但導(dǎo)體表面的場強(qiáng)不為零,場強(qiáng)方向垂直于外表面(等勢面).6. 電勢差、電勢、電勢能、等勢面.(一) 電勢差(電勢差是標(biāo)量).(電場力做功與路徑無關(guān),只和初未位置的電勢差有關(guān),q的“十,一”一同代入計(jì)算)電勢差跟帶電量q無關(guān),只跟電場中的兩點(diǎn)之間的位置有關(guān). 這表示電勢差是反映電場自身的物理量.電勢差單位:v,1v=1j / c,電勢差的絕對(duì)值
52、表示的就是電壓.(只適用于勻強(qiáng)電場,d為等勢面間的距離),e的方向是電勢降低最快的方向.(二)電勢(特殊的電勢差,同樣是標(biāo)量“+,”之分表示的是大小,初電勢減去未電勢).零電勢的選?。捍蟮鼗虼蟮叵噙B的物體或無窮遠(yuǎn)處.注:大地不能看作電源,大地可當(dāng)作導(dǎo)體處理. 例如:得a、v表讀數(shù)相同.電勢與零電勢選取有關(guān),電勢差與零電勢選取無關(guān).電勢的高低仍然由電場自身來決定反映電場自身的物理量.沿著電場線的方向,電勢越來越低.電勢為零是人為選取的.例如電場強(qiáng)度為零的區(qū)域電勢一定為零()(電場強(qiáng)度為零是客觀的,它一般是在等勢體內(nèi))注意:電荷只在電場力作用下就一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng).()(若初速度不為零,就由
53、低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng))帶電粒子是在電場力作用下,可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng).初速度為零的正、負(fù)電荷一定朝著電勢能低的地方運(yùn)動(dòng).(因?yàn)槌跛俣葹榱?,所以電荷的運(yùn)動(dòng)是電場力的方向,如圖. 若不知初速度是否為零,則正、負(fù)電荷不一定朝著電勢能低的地方運(yùn)動(dòng),可能向電勢能高的地方運(yùn)動(dòng))在正點(diǎn)電荷形成的電場中任意一點(diǎn),電勢總是大于零的(選了無窮遠(yuǎn)為零電勢)同理在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中任意一點(diǎn),電勢總是小于零的往往就使負(fù)電荷在這個(gè)電場中的電勢能大于正電荷的電勢能.一帶電粒子在電場中只受電場力作用時(shí),可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)或是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)或勻加或勻減速直線運(yùn)動(dòng).(三)電勢能. (q的“+,”一同代入計(jì)算,它表大小
54、)注:,和,則,這與重力勢能類似.電勢能由電荷性質(zhì)與電勢差共同決定.電場力做正功,電勢能減??;電場力做負(fù)功,電勢能增大.電勢能與機(jī)械能守恒的形式是:(條件是:只受電場力和重力)注意:放在電場中某一定點(diǎn)的正電荷,其電量越多,只有電勢能不一定越多.例如:把電荷放在零電勢上.(四)等勢面.電場線與等勢面垂直(由得)并且電場線由高電勢的等勢面指向低電勢的等勢面.任意兩個(gè)等勢面不可能相交.初未位置在同一等勢面的電荷所受的電場力對(duì)電荷不做功.孤立點(diǎn)電荷周圍的等勢面的分布在平面上是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓,空間上則是一個(gè)球.發(fā)生靜電平衡的導(dǎo)體是等勢體,等勢體無電場線. 等差等勢面間的距離越小的地方,場強(qiáng)越大. 7. 電容:描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量.i. 使電容器的兩個(gè)極板帶上等量的異種電荷的過程叫做充電,這可以用靈敏電流計(jì)觀察到短暫電流充電穩(wěn)定后,電路中就無電流了,但兩極板的電勢差就等于電源的電動(dòng)勢.其它形勢的能轉(zhuǎn)化為電場能.ii. 把充電后的極板接通電荷互相中和(電荷沒有消失,只是失去了電量而已),電容器就不再帶電,這個(gè)過程是放電,這
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