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文檔簡(jiǎn)介
高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、力和物體的平衡
1.力是物體對(duì)物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
(即產(chǎn)生加速度)的原因.力是矢量。
2.重力(1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的.
[注意]重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生,但不能說(shuō)重力就是地球的
吸引力,重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.
但在地球表面附近?…可以認(rèn)為重力近似笠壬萬(wàn)有引力
(2)重力的大小;地球表面..G翔離地面高..h..處C在其
(3)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。
(4)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點(diǎn),物體的重
心不一定在物體上.
3.彈力(1)產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢(shì)
而產(chǎn)生的.
(2)產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.
(3)彈力的方向:與物體形變的方向相反,彈力的受力物體
是引起形變的物體,施力物體是發(fā)生形變的物體.在點(diǎn)面接觸的情況
下,垂直于面;
在兩個(gè)曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下,垂直于過(guò)接
觸點(diǎn)的公切面.
①繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向,且一根
輕繩上的張力大小處處相等.
②輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向丕二定沿桿.
(4)彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用
平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由胡克定律來(lái)求解.
★胡克定律.:..在辨性.限度內(nèi).".理.黃涯.力的大小.和強(qiáng)焦的.彩變量成正
比J即工永感.K.為理簧的勁度系數(shù)Z…宜只.與彈簧本身因素有夫?…臬位懸
N/m.
4.摩擦力
(1)產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;
③接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜
摩擦力),這三點(diǎn)缺一不可.
(2)摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)
動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)的方向可以相同也可以相反.
(3)判斷靜摩擦力方向的方法:
①假設(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑,這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)
動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)
生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并且原來(lái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨
勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦
力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反確定靜摩擦力方向.
②平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.
(4)丸、:先判明是何種摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.
①澧動(dòng).摩擦力太小??:?利用公式.它上E凡進(jìn)任讓復(fù),其中R是
物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根
據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.
②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在。與fmax之間變化,
一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.
5.物體的受力分析
(1)確定所研究的物體,分析周圍物體對(duì)它產(chǎn)生的作用,不要分析
該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地
認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上.
(2)按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順
序分析,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析.
(3)如果有一個(gè)力的方向難以確定,可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不
存在,想像所研究的物體會(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng),然后審查這個(gè)力應(yīng)在什
么方向,對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
6.力的合成與分解
(1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力
共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)
力就叫做這個(gè)力的分力.(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定
貝人
(3)力的合成:求兒個(gè)已知力的合力,叫做力的合成.
共點(diǎn)的兩個(gè)力(F1和F2)合力大小F的取值范圍為:|Fi-F2
|WFWFi+F2.
(4)力的分解:求一個(gè)已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力
的合成互為逆運(yùn)算).
在實(shí)際問(wèn)題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方
便某些問(wèn)題的研究,在很多問(wèn)題中都采用正交分解法.
7.共點(diǎn)力的平衡
(1)共點(diǎn)力:作用在物體的同一點(diǎn),或作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力.
(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度
等于零的狀態(tài).
(3)★基點(diǎn)力隹用工的物體的坐衡條件;物體所.愛(ài)的合處力.為.零.即
NEW.,?…若.采用正.交分解法求解于衡問(wèn)題.,.…則.至衡?條件應(yīng)為
ER=0.
(4)解決平衡問(wèn)題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相
似法、正交分解法等等.
二、直線運(yùn)動(dòng)
1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)
動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.為了研究物體的
運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體),對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),
所選擇的參照物不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同,通常以地球?yàn)閰?/p>
照物來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng).
2.質(zhì)點(diǎn):用來(lái)代替物體的只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn),它是一個(gè)理
想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)。
3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指
向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量.
路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大
小小于路程,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才等于路程.
4.速度和速率
(1)速度:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比
值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v,即丫=$/3平均速度是對(duì)變
速運(yùn)動(dòng)的粗略描述.
②瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,方向沿軌
跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)
的精確描述.
(2)速率:①速率只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量.
②平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和所用時(shí)間的
比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率.在一般變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的大小
不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng),二者才相等.
5.加速度
(1)加速度懸描述速度變化快.慢的物理量.,?…宜懸宏量....加.速度X叫速
度變化密?“
(2)定義:在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的變化Av跟發(fā)生這個(gè)變化所
用時(shí)間At的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,用a表
一4
Att-七
(3)方向:與速度變化Av的方向一致.但不一定與v的方向一致.
匚注.意1加.速?度.與速度無(wú)差只要速.度.在變化?,…無(wú)論速度太小.?…郁宜加
速度;?只要速度.丕變化工勻速心...無(wú)論速度多大?,…加速度總懸.雯只.要速
度變化快無(wú)論速度越大.「是小感是零.?…物他加速度就大....
6.勻速直線運(yùn)動(dòng)(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)
動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)特點(diǎn):a=0,v=恒量.(3)位移公式:S=vt.
7.勻變速直線運(yùn)動(dòng)(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等
的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng).
(2)懈:a=恒量(3)★公式:速度公式:V=V°+at位
2
移公式:s=v0t+-at
2
22
速度位移公式:vt-v0=2as
平均速度V=”主乜
2
以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量
求解,通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜 ?”值,
跟正方向相反的取“-”值.
8.重要結(jié)論
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移
差值是恒量,即
△S=Sn+1-SpaT?=恒量
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,
等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即:
-_嗎+匕
『「丁
9.自由落體運(yùn)動(dòng)
(1)條件:初速度為零,只受重力作用.(2)性質(zhì):是一種初速為零
的勻加速直線運(yùn)動(dòng),a=g.
(3)公式:干土威==2胞.
10.運(yùn)動(dòng)圖像
(1)位移圖像(s-t圖像):①圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)
應(yīng)速度;
②圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖像是曲線則表示物
體做變速運(yùn)動(dòng);
③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊.
(2)速度圖像(v-1圖像):①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)
刻的速度;
②在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大處.笠壬物體的速
度圖.像與這掾時(shí).回軸所.國(guó)面積的值.
③在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所
對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率.
④圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向.
⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖
線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
★1.牛頓第一定律:,二切物體.忠保持勻.速直.線運(yùn)動(dòng)㈱態(tài).或靜止?fàn)顟B(tài)......
直到.直處力迫便宜改變.這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止.?
(1)運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持.
(2)定律說(shuō)明了任何物體都有慣性.
(3)不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.
但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.
它告訴了人們研究物理問(wèn)題的另一種新方法:通過(guò)觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)
象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律.
(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛
頓第二定律不受外力時(shí)的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)
的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).
(1)慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力
情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).因此說(shuō),人們只能“利用”慣性而不能“克服”
慣性.(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度.
★★★★3.牛頓第二定律:物住的.加.速度跟所.受的處力.的.支力成正
比.,.』艮物便的質(zhì).量成.反比,?…加速度的方向跟魚處力.的五同相同表達(dá)
式.F...盒..三照..,
(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即知道了力,可根
據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;反過(guò)來(lái),知道了運(yùn)動(dòng),可根
據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng),控制運(yùn)動(dòng)提供了理論
基礎(chǔ).
(2)對(duì)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F合=ma,F合是力,ma是力的作
用效果,特別要注意不能把ma看作是力.
(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果.即作用在物體上的力與它
的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注
意力的瞬間效果是加速度而不是速度.
(4)牛頓第二定律F合=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma與F合的
方向總是一致的.F令可以進(jìn)行合成與分解,ma也可以進(jìn)行合成與分解.
4.★牛頓第三定律:兩個(gè).物便之畫.的.隹用力與反隹用力總.懸太小.粗
等…方.向相反.,…?作用在同二直線上.
(1)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總
是成對(duì)出現(xiàn)的,它們總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失.(2)作用力和反作用
力總是同種性質(zhì)的力.
(3)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,
不可疊加.
5.生頓運(yùn)動(dòng).定建的適用迤國(guó);宏觀低速的物傕和在慣性系.史?
6.超重和失重
(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重.處于超重的物體對(duì)
支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦?大于物體的重力mg,即FN
=mg+ma.(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重.處于失重的
物體對(duì)支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦?小于物體的重力mg.即
FN=mg-ma.當(dāng)a=g時(shí)FN=0,物體處于完全失重.(3)對(duì)超重和失重
的理解應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題
①不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒(méi)有改
變,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身
的重力.②超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無(wú)關(guān),只決定于加速度的方
向.“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上
升”都是失重.
③在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全
消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱
不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等.
…處理連接題問(wèn)題二二二二通賞是用整體法求加速度?…用隔離法求力
四、曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力
1.曲線運(yùn)動(dòng)
(1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所受的合外力(或加速度)的
方向跟它的速度方向不在同一直線(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在
某一點(diǎn)的速度方向,就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)的速度方向
時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).
(3)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)任意葉刻的位置(相對(duì)干植出點(diǎn)的位移)3=4+力
tana=y/x
的物體,其軌跡向合外力所指一方彎4
.............................運(yùn)動(dòng)葉間:t=(取決干豎直下涔的高度
曲,若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可判斷打印2h屈e賂腔筱3府知符簿府
射程%—取決干豎且下落的高度和初速度
出物體所受合外力的大致方向,如平'
拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等.
2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解
(1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:①等時(shí)性;②獨(dú)立性;③等效性.
(2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的法則:平行四邊形定則.
(3)分解原則:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng).
3.★★★平拋運(yùn)動(dòng)
(1)特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重
力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直
方向的自由落體運(yùn)動(dòng).
①建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0,以初速度vo方向
為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向);
②由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理(如右圖).
水平方向上.Yx=3L=pt
一iVJ一
豎直方向上2vy=&y=-g|、弋
任意射刻的速度7=蠟+Vk/\)
tmP=皿/4'—/'/
4.圓周運(yùn)動(dòng)
(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
①線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,大小v=s/t(s是t時(shí)間內(nèi)通
過(guò)弧長(zhǎng)),方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓
弧該點(diǎn)的切線方向
②角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,大小
3=6/t(單位rad/s),6是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)
的角度.其方向在中學(xué)階段不研究.
③周期T,頻率f--------做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間
叫做周期.
做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞
圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)叫做頻率.
(£)Vv£的關(guān)系:=2irf.v=^^r"=2nrf=<ur
⑤向心加速度:描述物體線速度方向改變快慢,大小a=W=—!■=
4^Fr=^l=b,方向怠是指向圓心.0十劍在變化.
⑥向心力:總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的
方向,不改變速度的大小.大小4皿"1癡尸血等?[注意]
向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),
千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力.
(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒
定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大
小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng).
(3)變速圓周運(yùn)動(dòng):速度大小方向都發(fā)生變化,不僅存在著向心加速
度(改變速度的方向),而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切
線方向,用來(lái)改變速度的大小).一般而言,合加速度方向不指向圓心,
合力不一定等于向心力.合外力在指向圓心方向的分力充當(dāng)向心力,產(chǎn)
生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度.①如右上
圖情景中,小球恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是vNv臨v臨由重力提供向心力
得V臨而②如右下圖情景中,小球恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是vNO。
5支.萬(wàn)有引力定律
(1)萬(wàn)有引力定律:定道.回.的.二切.物他都是互相吸引.的....兩金.物他回
的引.力的太處工..跟官你.的質(zhì).量的乘積成正.比跟官們的距離的用.方成
反比?“
公」弋.F=G^^,其中G=6.67XlD-uN?irf/l?z
(2)★★★應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)
①基本方法:把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬(wàn)有
引力提供.即F/F向得:
G喀=n?^r=m(^)z=in(2irf)zr
應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算.②天體質(zhì)量
M密度P的估算:
側(cè);B衛(wèi)星繞天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T,由G皆=m(孥>
當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面繞天體運(yùn)行葉,r=iD,則「=那
Cxi
⑶衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑r的關(guān)系丁
由G等=?。さ?=?支
F挺大.▼.越小
由G^^1=ma^r,得8=,r挺大.8建小
由畀=J2得T=,,I?挺大.T.建大
(3)三種宇宙速度
①第一宇宙速度:vi=7.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球
衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.
②第二宇宙速度(脫離速度):V2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力
束縛的最小發(fā)射速度.
③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽(yáng)引力
束縛的最小發(fā)射速度.
(4)地球同步衛(wèi)星
所謂地球同步衛(wèi)星,是相對(duì)于地面靜止的,這種衛(wèi)星位于赤道上方某
一高度的穩(wěn)定軌道上,且繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,即
T=24h=86400s,離地面高度h=4^-R=3rexltfm-同步衛(wèi)星的軌道
一定在赤道平面內(nèi),并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上,以
大小相同的線速度,角速度和周期運(yùn)行著.
(5)衛(wèi)星的超重和失重
“超重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道的加速上升過(guò)程和回收時(shí)的減速下降過(guò)程,
此情景與“升降機(jī)”中物體超重相同.“失重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正
常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一,衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧?,此時(shí),
在衛(wèi)星上的儀器,凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正常使用.
五、動(dòng)量
1.動(dòng)量和沖量
(1)力量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量,即p=mv.是矢量,
方向與v的方向相同.兩個(gè)動(dòng)量相同必須是大小相等,方向一致.
(2)沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft.沖量
也是矢量,它的方向由力的方向決定.
2.★★動(dòng)量定理:物.住所.受貪處.力的.過(guò)量等王宜的動(dòng)量的變化:.表
達(dá)式:Ft=p'-p或Ft=mv'-mv
(1)上述公式是一矢量式,運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)
量及動(dòng)量變化量的方向.
(2)公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.
(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)
物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作
用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量.
(4)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)
于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.
★★★3.動(dòng)量守恒定律:二仝系統(tǒng)丕受處力或煮所受處力之和為零、
這金系?統(tǒng)的?總動(dòng)量保持丕?熏.?…
表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2V2’
(1)動(dòng)量守恒定律成立的條件
①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.
②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如
碰撞問(wèn)題中的摩擦力,爆炸過(guò)程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力
來(lái)小得多,可以忽略不計(jì).
③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則
在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變.
(2)動(dòng)量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時(shí)性;③相對(duì)性;
④普適性.
4.爆炸與碰撞
(1)爆炸、碰撞類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生,
作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力,故可用動(dòng)量守
恒定律來(lái)處理.
(2)在爆炸過(guò)程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸
后會(huì)增加,在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能不可能增加,一般有所減少
而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
(3)由于爆炸、碰撞類問(wèn)題作用時(shí)間很短,作用過(guò)程中物體的位移
很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處
理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng).
5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向
某方向發(fā)生動(dòng)量變化時(shí),系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)量
變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.顯然,在
反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的.
六、機(jī)械能
1.功
(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過(guò)的位移的乘積.是描述力
對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量.
定義式:W=F?s?cos。,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)地),
9是力與位移間的夾角.
(2)功的大小的計(jì)算方法:
①恒力的功可根據(jù)W=F-S-cosO進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力
做功.②根據(jù)W=P-t,計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功.③利用動(dòng)能定理計(jì)
算力的功,特別是變力所做的功.④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過(guò)來(lái)可
求功.
(3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積.
發(fā)生祖蟲運(yùn)動(dòng).的感物體的這二.對(duì)相互.摩擦力做的.總.功:歸同..是.兩
物依間?的相?對(duì)?瞪程%??旦?歸&工摩擦生熱
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標(biāo)量.求功率
時(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功
率.
(2)功率的計(jì)算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時(shí)間t內(nèi)的平
均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用.②瞬時(shí)
功率:P=F?v?cosaP和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,a為兩者
間的夾角.
(3)額定功率與實(shí)際功率:額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功
率.實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不
能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率.
(4)交通工具的啟動(dòng)問(wèn)題通常說(shuō)的機(jī)車的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際
是指其牽引力的功率.
①以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)
動(dòng),后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng),.
②以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率增大到額定
功率時(shí)速度為vl=P/F,而后開(kāi)始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后以最
大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.表達(dá)式:Ek=mv2/2(1)
動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量.(2)動(dòng)能和動(dòng)量的區(qū)別和聯(lián)系
①動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)量改變,動(dòng)能不一定改變;動(dòng)能改變,
動(dòng)量一定改變.
②兩者的物理意義不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系,動(dòng)能的變化用功來(lái)量度;
動(dòng)量和沖量相聯(lián)系,動(dòng)量的變化用沖量來(lái)量度.③兩者之間的大小關(guān)系
為EK=P2/2ID
4.★★★★動(dòng)能定理二處力對(duì)物能所.做的總功笠壬.物隹動(dòng)能的變化:.
表達(dá)式叫UMJE
(1)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下
得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.(2)功和動(dòng)能
都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動(dòng)能定理無(wú)分量式.
(3)應(yīng)用動(dòng)熊定理只.考慮初二末狀態(tài)?....沒(méi)宜宜恒條佳的限制?…也丕
愛(ài)力.的.性質(zhì)和物理過(guò)程的.變化的影咆:?所?以?,…凡沙.及力和位移血.丕.涉
及力?的作用時(shí)間的動(dòng)力.笑問(wèn)題—都互以用?動(dòng)能.定理分析和解餐".而.旦
二股?都比用生頓運(yùn)動(dòng)?定建烈機(jī)撼能守恒定建箍捷:.…
(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成,又不需要研究過(guò)程的
中間狀態(tài)時(shí),可以把這兒個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究,從而避
開(kāi)每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié),具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等
優(yōu)點(diǎn).
5.重力勢(shì)能
(1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢(shì)能,
Ep=mgh.
①重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨(dú)具有的.
②重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān).③重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有
“+”、之分.
(2)重力做功的特點(diǎn):重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與
物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān).Wfi=mgh.
(3)做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值.
即Wc=~Ep.
6.彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量.
★★★7.機(jī)械能守恒定律
(1)動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)統(tǒng)稱為機(jī)械能,E=Ek+Ep.
(2)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容;在.只有重力..工和理篝建力做功的情能
工?,…?物便動(dòng)熊和重力.勢(shì)能工?及.彈推勢(shì)熊2.發(fā)生?相互較化但機(jī)械能的
總量.保持丕薰?.⑶機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式哂4ns"岫"黨
(4)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式:
①系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E?等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,即&=E2
②系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能AEP減等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能AEK增,
即△Ep減二△EK增
③若系統(tǒng)只有A、B兩物體,則A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加
的機(jī)械能,即△EA減=△EB增
[注意]解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式,應(yīng)根據(jù)題意靈活選?。?/p>
需注意的是:選用①式時(shí)、必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用②式和③式
時(shí),可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量.
(5)判斷機(jī)械能是否守恒的方法
①用做功來(lái)判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力),明
確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒(méi)有
其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒.
②用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)
機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
③對(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別
說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)程機(jī)械能也不守恒.
8.功能關(guān)系
(1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒.
(2)重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:WG=EP1-Ep2.
(3)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W合=Ek2-Eu(動(dòng)
能定理)
(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)
械能的變化:WF=E2-EI
9.能量和動(dòng)量的綜合運(yùn)用
動(dòng)量與能量的綜合問(wèn)題,是高中力學(xué)最重要的綜合問(wèn)題,也是難度
較大的問(wèn)題.分析這類問(wèn)題時(shí),應(yīng)首先建立清晰的物理圖景,抽象出物
理模型,選擇物理規(guī)律,建立方程進(jìn)行求解.這一部分的主要模型是碰
撞.而碰撞過(guò)程,一般都遵從動(dòng)量守恒定律,但機(jī)械能不一定守恒,對(duì)
彈性碰撞就守恒,非彈性碰撞就不守恒,總的能量是守恒的,對(duì)于碰
撞過(guò)程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換.從而建立碰撞過(guò)程的能量
關(guān)系方程.根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程,兩者聯(lián)立進(jìn)行
求解,是這一部分常用的解決物理問(wèn)題的方法.
七、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波
1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(1)定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總是指
向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng),叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征:回復(fù)力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向與位移
方向相反,總指向平衡位置.
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng),在平衡位置時(shí),速度最大,加速度為
雯;在最大位移處,速度為雯,加速度最大.
(3)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量
①位移x:由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,是矢量,
其最大值等于振幅.
②振幅A:振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動(dòng)的
強(qiáng)弱.
③周期T和頻率f:表示振動(dòng)快慢的物理量,二者互為倒數(shù)關(guān)系,即
T=l/f.
(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
①意義:表示振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,注意振動(dòng)圖像不是質(zhì)
點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.
②特點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦(或余弦)曲線.
③應(yīng)用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x,判定回
復(fù)力、加速度方向,判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、
動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況.
2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量,與
其放置的環(huán)境和放置的方式無(wú)任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
時(shí)的周期為T,不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、
傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小,它的周期就都是T.
3.單擺:擺線的質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng),擺球的直徑比擺線的長(zhǎng)度小得
多,擺球可視為質(zhì)點(diǎn).單擺是一種理想化模型.(1)單擺的振動(dòng)可看
作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是:最大擺角a<5°.
(2)單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位
置的分力.
(3)任值謂運(yùn)動(dòng)的里擺的周期公式為二工避上
①在振幅很小的條件下,單擺的振動(dòng)周期跟
振幅無(wú)關(guān).
②單擺的振動(dòng)周期跟擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān),只與擺長(zhǎng)L
和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭有關(guān).
③擺長(zhǎng)L是指懸點(diǎn)到擺球重心間的距離,在某些變形
單擺中,擺長(zhǎng)L應(yīng)理解為等效擺長(zhǎng),重力加速度應(yīng)理解為笠效重力加
速度工二般情況工?…笠效重力加速度.8:…笠壬攫球靜?止在坐衡位置時(shí)擺
線的張力.與擺球質(zhì)量的比?值).
4.受迫振動(dòng)
(1)受迫振動(dòng):振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng).
(2)受迫振動(dòng)的特點(diǎn):受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)一,系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)
力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān).
(3)共振:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí),振動(dòng)物體
的振幅最大,這種現(xiàn)象叫做共振.
共振的條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率.
.5.機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波.
(1)機(jī)械波產(chǎn)生的條件:①波源;②介質(zhì)
(2)機(jī)械波的分類①橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波
叫橫波.橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷).
②縱波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直
線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.
[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波,但氣體、液體不能傳播
橫波.
(3)機(jī)械波的特點(diǎn)
①機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近
振動(dòng),并不隨波遷移.
②介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同.
③離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的
質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng).
6.波長(zhǎng)、波速和頻率及其關(guān)系
(1)波長(zhǎng):兩個(gè)相鄰的且在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等
的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于
一個(gè)波長(zhǎng).
(2)?:波的傳播速率.機(jī)械波的傳播速率由介質(zhì)決定,與波源無(wú)
關(guān).
(3)頻率:波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率,與介質(zhì)無(wú)關(guān).
(4)三者關(guān)系:v=4f
7.★波動(dòng)圖像:表示波的傳播方向上,介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)
刻相對(duì)平衡位置的位移.當(dāng)波源作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),它在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧
波,其波動(dòng)圖像為正弦或余弦曲線.
(1)由波的圖像可獲取的信息
①?gòu)膱D像可以直接讀出振幅(注意單位).②從圖像可以直接讀出波
長(zhǎng)(注意單位).
③可求任一點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向)
④在波速方向已知(或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的
振動(dòng)方向.⑤可以確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向(加速度總是指向平衡
位置)
(2)波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的比較:
振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象
研究對(duì)象一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向所有的
質(zhì)點(diǎn)
研究?jī)?nèi)容一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空
變化規(guī)律間分布規(guī)律
圖象
(KT*fx
物理意義表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的
位移位移
圖象變化隨時(shí)間推移圖象延續(xù),隨時(shí)間推移,圖象沿傳
但已有形狀不變播方向平移
一個(gè)完整曲線占表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng)
橫坐標(biāo)距離
8.波動(dòng)問(wèn)題多解性
波的傳播過(guò)程中時(shí)間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上
的雙向性是導(dǎo)致“波動(dòng)問(wèn)題多解性”的主要原因.若題目假設(shè)一定的
條件,可使無(wú)限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解
9.波的衍射
波在傳播過(guò)程中偏離直線傳播,繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象.衍射現(xiàn)象總是存
在的,只有明顯與不明顯的差異.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是:障礙
物(或小孔)的尺寸比波的波長(zhǎng)小或能夠與波長(zhǎng)差不多.
10?波的疊加
兒列波相遇時(shí),每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾,
只是在重疊的區(qū)域里,任一質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移
的矢量和.兩列波相遇前、相遇過(guò)程中、相遇后,各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)
生任何變化,這是波的獨(dú)立性原理.P
S1S2
11.波的干涉:
頻率相同的兩列波疊加,某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減
弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象,叫波的干涉.產(chǎn)
生干涉現(xiàn)象的條件:兩列波的頻率相同,振動(dòng)情況穩(wěn)定.
[注意]①干涉時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域或振動(dòng)減弱區(qū)域的空間位置是不
變的,加強(qiáng)區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之和,減弱區(qū)域中
心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之差.
②兩列?波在.空.間搦遇發(fā)生王涉??,?...兩列波的波峰相遇.點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn).,…?波
峰?和謖谷的相遇點(diǎn)是減弱的點(diǎn).,.…加強(qiáng)的點(diǎn).以懸振幅太工.,?…并韭任二時(shí).
刻的位移都太?;??減弱的點(diǎn)只懸振幅小工.,…?也知韭任二時(shí)刻的位移都最小?:
如圖著..SL..S2.為振動(dòng)左向同卷的相王波源.,.…當(dāng)上S.dR2KA…時(shí).?…振動(dòng)
加強(qiáng);當(dāng)PS「PS2=(2n+l)入/2時(shí),振動(dòng)減弱。
12.聲波
(1)空氣中的聲波是縱波,傳播速度為340m/s.(2)能夠引起人
耳感覺(jué)的聲波頻率范圍是:20?20000Hz.
(3)超聲波:頻率高于20000Hz的聲波.①超聲波的重要性質(zhì)有:波
長(zhǎng)短,不容易發(fā)生衍射,基本上能直線傳播,因此可以使能量定向集
中傳播;穿透能力強(qiáng).
②對(duì)超聲波的利用:用聲納探測(cè)潛艇、魚群,探察金屬內(nèi)部的缺陷;
利用超聲波碎石治療膽結(jié)石、腎結(jié)石等;利用“B超”探察人體內(nèi)病變.
13.多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)使觀察者感到頻
率發(fā)生變化的現(xiàn)象.其特點(diǎn)是:當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng),兩者相互
接近時(shí),觀察者接收到的頻率增大;兩者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的
頻率減小.
八、分子動(dòng)理論、熱和功、氣體
1.分子動(dòng)理論
(1)物質(zhì)是由大量分子組成的分子直徑的數(shù)量級(jí)一般是10一°m.
(2)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng).
①擴(kuò)散現(xiàn)象:不同的物質(zhì)互相接觸時(shí),可以彼此進(jìn)入對(duì)方中去.溫度
越高,擴(kuò)散越快.②布朗運(yùn)動(dòng):在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)
中微小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是液體分子對(duì)微小顆粒撞擊作用的不平衡
造成的,是液體分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀反映.顆粒越小,布
朗運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯.
(3)分子間存在著相互作用力
分子間同時(shí)存在著引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離增大而
減小,但斥力的變化比引力的變化快,實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的是引力和斥力
的合力.
2.物體的內(nèi)能
(1)分子動(dòng)能:做熱運(yùn)動(dòng)的分子具有動(dòng)能,在熱現(xiàn)象的研究中,單
個(gè)分子的動(dòng)能是無(wú)研究意義的,重要的是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能.溫度
是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志.
(2)分子勢(shì)能:分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能,叫做分
子勢(shì)能.分子勢(shì)能隨著物體的體積變化而變化.分子間的作用表現(xiàn)為引
力時(shí)一,分子勢(shì)能隨著分子間的距離增大而增大.分子間的作用表現(xiàn)為斥
力時(shí)一,分子勢(shì)能隨著分子間距離增大而減小.對(duì)實(shí)際氣體來(lái)說(shuō),體積增
大,分子勢(shì)能增加;體積縮小,分子勢(shì)能減小.
(3)物體的內(nèi)能:物體里所有的分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體
的內(nèi)能.任何物體都有內(nèi)能,物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān).
(4)物體的內(nèi)能和機(jī)械能有著本質(zhì)的區(qū)別.物體具有內(nèi)能的同時(shí)可
以具有機(jī)械能,也可以不具有機(jī)械能.
3.改變內(nèi)能的兩種方式
(1)做功:其本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化.(2)熱
傳遞:其本質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.
(3)做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的,但有本質(zhì)的區(qū)別.
4.★能量轉(zhuǎn)化和守恒定律
5*.熱力學(xué)第一定律
(1)內(nèi)容:物體內(nèi)能的增量(AU)等于外界對(duì)物體做的功(W)和
物體吸收的熱量(Q)的總和.
(2)表達(dá)式:W+Q=AU
(3)符號(hào)法則:外界對(duì)物體做功,W取正值,物體對(duì)外界做功,W取
負(fù)值;物體吸收熱量,Q取正值,物體放出熱量,Q取負(fù)值;物體內(nèi)能增
加,AU取正值,物體內(nèi)能減少,取負(fù)值.
6.熱力學(xué)第二定律(1)熱傳導(dǎo)的方向性
熱傳遞的過(guò)程是有方向性的,熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物
體,而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體.(2)熱力學(xué)第二定律的
兩種常見(jiàn)表述
①不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.
②不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他
變化.(3)永動(dòng)機(jī)不可能制成
①第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成:不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對(duì)
外做功,這種機(jī)器被稱為第一類永動(dòng)機(jī),這種永動(dòng)機(jī)是不可能制造成
的,它違背了能量守恒定律.
②第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成:沒(méi)有冷凝器,只有單一熱源,并從這個(gè)
單一熱源吸收的熱量,可以全部用來(lái)做功,而不引起其他變化的熱機(jī)
叫做第二類永動(dòng)機(jī).第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,它雖然不違背能量守恒
定律,但違背了熱力學(xué)第二定律.
7.氣體的狀態(tài)參量
(1)溫度:宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上是分子平均動(dòng)能的
標(biāo)志.兩種溫標(biāo)的換算關(guān)系:T=(t+273)K.
絕對(duì)零度為-273.15℃,它是低溫的極限,只能接近不能達(dá)到.
(2)氣體的體積:氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和,而是
指大量氣體分子所能達(dá)到的整個(gè)空間的體積.封閉在容器內(nèi)的氣體,其
體積等于容器的容積.
(3)氣體的壓強(qiáng):氣體作用在器壁單位面積上的壓力.數(shù)值上等于單
位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量.
①產(chǎn)生原因:大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞器壁,形成對(duì)器壁各處均
勻的持續(xù)的壓力.
②決定因素:一定氣體的壓強(qiáng)大小,微觀上決定于分子的運(yùn)動(dòng)速率和
分子密度;宏觀上決定于氣體的溫度和體積.
(4)對(duì)王二定質(zhì)量的理想氣體工上Y/1三恒量
8.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)氣體分子間有很大的空隙.氣體分子之間的距離大約是分子直
徑的10倍.(2)氣體分子之間的作用力十分微弱.在處理某些問(wèn)題時(shí),
可以把氣體分子看作沒(méi)有相互作用的質(zhì)點(diǎn).(3)氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率
很大,常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達(dá)到數(shù)百米每秒.離這個(gè)數(shù)值越
遠(yuǎn),分子數(shù)越少,表現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律.
九、電場(chǎng)
1.兩種電荷---(1)自然界中存在兩種電荷:正電荷與負(fù)電荷.
(2)電荷守恒定律:
2.★庫(kù)侖定律
(1)內(nèi)容:在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積
成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連
線上.
(2)公式:F=k等,式中靜電力常量.
(3)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷.
點(diǎn)電荷是一種理想化的模型.如果帶電體本身的線度比相互作用的
帶電體之間的距離小得多,以致帶電體的體積和形狀
對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這種帶電體就T+[L::
可以看成點(diǎn)電荷,但點(diǎn)電荷自身不一定很小,所帶電,二
荷量也不一定很少.
3.電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線
(1)電場(chǎng):帶電體周圍存在的一種物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體.
電場(chǎng)是客觀存在的,電場(chǎng)具有力的特性和能的特性.
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷
量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.定義式:
E=F/q方向:正電荷在該點(diǎn)受力方向.
(3)電場(chǎng)線:在電場(chǎng)中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的
曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這些曲
線叫做電場(chǎng)線.電場(chǎng)線的性質(zhì):①電場(chǎng)線是起始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)
處),終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處);②電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱;
③電場(chǎng)線不相交;④電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的;⑤電場(chǎng)線不一定是電荷運(yùn)
動(dòng)軌跡.
(4)勻強(qiáng)電場(chǎng):在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,
這樣的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng).勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是間距相等且互相平行
的直線.
(5)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)點(diǎn)
電荷共同激發(fā)的時(shí)候,空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在
時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和.
4.電勢(shì)差U:電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做
的功WAB與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.公式:U.,B=W
AB/。電勢(shì)差有正負(fù):UAB=-UBA,一般常取絕對(duì)值,寫成U.
5.電勢(shì)6:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)相對(duì)零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差.
(1)電勢(shì)是個(gè)相對(duì)的量,某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)(通常
取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)).因此電勢(shì)有正、負(fù),電勢(shì)
的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高還是低.
(2)沿著電場(chǎng)線的方向…電勢(shì)越來(lái)越低:.
6.電勢(shì)能:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)
移到電勢(shì)能為零處(電勢(shì)為零處)電場(chǎng)力所做的功e=qU
7.等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面.
(1)等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功.
(2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)
面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面.
(3)畫等勢(shì)面(線)時(shí),一般相鄰兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相
等.這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小.
8.電場(chǎng)中的功能關(guān)系
(1)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置有關(guān).
計(jì)算方法有:由公式W=qEcos。計(jì)算(此公式只適合于勻強(qiáng)電場(chǎng)中),
或由動(dòng)能定理計(jì)算.
(2)只有電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能和電荷的動(dòng)能之和保持不變.
(3)只有電場(chǎng)力和重力做功,電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能三者之和保
持不變.
9.靜電屏蔽:處于電場(chǎng)中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的場(chǎng)強(qiáng)
處處為零,即能把外電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響,這就是靜
電屏蔽.
10.★★★★帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速
帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子
做功等于帶電粒子動(dòng)能的增量.
W=止號(hào)!!?2-Insti2
(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,做類平拋運(yùn)動(dòng).垂
直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng):Vx=V0,
L=V0t.平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):
^=at,y=|rf,a=-f=^惻移能離聲器偏轉(zhuǎn)角GE禺)
(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定.一般說(shuō)來(lái):
①基本粒子:如電.孔…質(zhì)?五…4.?粒五…離壬笠.除有說(shuō)明或明確的噎示以
處?.…二般都丕考慮,重力…(但丕能忽略質(zhì)量).,…
②帶電題粒:如液滴「油漉「塵埃一小球笠」除有說(shuō)明或明確的噎示以
處2…二般都丕能忽略重力一
(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)與重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒力,因此可以
用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法.
11.示波管的原理:示波管由電子槍,偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)
抽成真空.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上加掃描電壓,同時(shí)加在偏轉(zhuǎn)電極YY'
上所要研究的信號(hào)電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒光屏上
就顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線.
12.電容-----(1)定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢(shì)差
的比值
(2)定義式:5號(hào)或c=^
[注意]電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量,由電容
器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定,與電容器是否帶電、帶電荷量的
多少、板間電勢(shì)差的大小等均無(wú)關(guān)。
(3)單位:法拉(F),1F=1O6nF,1uF=106pF.
(4)平行板電容器的電容:39二在分析平行板電容器有關(guān)物理量變
化情況時(shí),往往需將833學(xué)0g班結(jié)合在一起加以考慮,其中c卓反
映了電容器本身的屬性,是定義式,適用于各種電容器;皿?’,表明
了平行板電容器的電容決定于哪些因素,僅適用于平行板電容器1巷電
容器,始終連接在電池上?…兩極板的電壓丕變「惹電容器充電后,…切斷與
電池的連接入電容器的帶.電荷量丕變一
十、穩(wěn)恒電流
1.電流一-(1)定義:電荷的定向移動(dòng)形成電流.(2)電流的方向:
規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?
在處電路史.電流.由高.電勢(shì)息流向低曳教點(diǎn)".在.電源的內(nèi).鼬電流由低
電勢(shì)點(diǎn)流.回鹿.電勢(shì)點(diǎn).工.由.負(fù)極速河正?極)?
2.電流強(qiáng)度:----(1)定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些
電量所用時(shí)間的比值,I=q/t
(2)在國(guó)際單位制中電流的單位是安.ImAnO",1uA=106A
(3)曳流強(qiáng).度的定義式史如.果是正:負(fù)高.壬.同.時(shí)定向移.動(dòng)工...q..應(yīng)
為正?負(fù)?離.工的?電蒞量租?“
2.電阻一(1)定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)
體的電阻.(2)定義式:R=U/I,單位:。
(3)電阻是導(dǎo)體本身的屬性,跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過(guò)電流無(wú)關(guān).
電阻定律
.?內(nèi).容:在溫度丕變時(shí).,…..導(dǎo)他的電阻.K.與它的.氐度.L.成?正比??…與
宜的橫截面積S成反比:…?
….…《2)…公.式.建三(3)適用條件:①粗細(xì)均勻的導(dǎo)線;②濃度均
勻的電解液.
4.電阻率:反映了材料對(duì)電流的阻礙作用.
(1)有些材料
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