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文檔簡介

1、 一、質點的運動(1)-直線運動1)勻變速直線運動1.平均速度V平=S/t (定義式) 2.有用推論Vt2 -Vo2=2as3.中間時刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at5.中間位置速度Vs/2=(Vo2 +Vt2)/21/2 6.位移S= V平t=Vot + at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0 8.實驗用推論S=aT2 S為相鄰連續(xù)相等時間(T)內位移之差9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s 加速度(a):m/s2 末速度(Vt):m/s 時間(t):秒(s) 位

2、移(S):米(m) 路程:米 速度單位換算:1m/s=3.6Km/h注:(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關內容:質點/位移和路程/s-t圖/v-t圖/速度與速率/2) 自由落體1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速度直線運動規(guī)律。(2)a=g=9.810m/s2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。3) 豎直上拋1.位移S=Vot- gt2/2 2.末

3、速度Vt= Vo- gt (g=9.810m/s2 )3.有用推論Vt2 -Vo2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g (拋出點算起)5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值。(2)分段處理:向上為勻減速運動,向下為自由落體運動,具有對稱性。(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。x/2二、質點的運動(2)-曲線運動 萬有引力1)平拋運動1.水平方向速度Vx= Vo 2.豎直方向速度Vy=gt3.水平方向位移Sx= Vot 4.豎直方向位移(Sy)=gt2/25.運動時間t=(2Sy/g

4、)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt)21/2 合速度方向與水平夾角: tg=Vy/Vx=gt/Vo7.合位移S=(Sx2+ Sy2)1/2 ,位移方向與水平夾角: tg=Sy/Sxgt/2Vo注:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運動與豎直方向的自由落體運動的合成。(2)運動時間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關。(3)與的關系為tg2tg 。(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵。(5)曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時物體做曲線運動。2)勻

5、速圓周運動1.線速度V=s/t=2R/T 2.角速度=/t=2/T=2f3.向心加速度a=V2/R=2R=(2/T)2R 4.向心力F心=mV2/R=m2R=m(2/T)2R5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關系V=R7.角速度與轉速的關系=2n (此處頻率與轉速意義相同)8.主要物理量及單位: 弧長(S):米(m) 角度():弧度(rad) 頻率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s) 轉速(n):r/s 半徑(R):米(m) 線速度(V):m/s 角速度():rad/s 向心加速度:m/s2注:(1)向心力可以由具體某個力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方

6、向垂直。(2)做勻速度圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,但動量不斷改變。3)萬有引力1.開普勒第三定律T2/R3=K(=42/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質量無關)2.萬有引力定律F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N·m2/kg2方向在它們的連線上 3.天體上的重力和重力加速度GMm/R2=mg g=GM/R2 R:天體半徑(m)4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 =(GM/R3)1/2 T=2(R3/GM)1/25.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地

7、r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s 6.地球同步衛(wèi)星GMm/(R+h)2=m42(R+h)/T2 h36000 km h:距地球表面的高度注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等。(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同。(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。三、力(常見的力、力的合成與分解)1)常見的力1.重力G=mg方向豎直向下g=9.8m/s2 10 m/s2 作用點在重心

8、 適用于地球表面附近2.胡克定律F=kX 方向沿恢復形變方向 k:勁度系數(shù)(N/m) X:形變量(m)3.滑動摩擦力f=N 與物體相對運動方向相反 :摩擦因數(shù) N:正壓力(N) 4.靜摩擦力0f靜fm 與物體相對運動趨勢方向相反 fm為最大靜摩擦力5.萬有引力F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N·m2/kg2 方向在它們的連線上6.靜電力F=KQ1Q2/r2 K=9.0×109N·m2/C2 方向在它們的連線上7.電場力F=Eq E:場強N/C q:電量C 正電荷受的電場力與場強方向相同8.安培力F=BILsin 為B與L的夾角 當 LB時:

9、 F=BIL , B/L時: F=09.洛侖茲力f=qVBsin 為B與V的夾角 當VB時: f=qVB , V/B時: f=0注:(1)勁度系數(shù)K由彈簧自身決定(2)摩擦因數(shù)與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定。(3)fm略大于N 一般視為fmN (4)物理量符號及單位 B:磁感強度(T), L:有效長度(m), I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/S), q:帶電粒子(帶電體)電量(C),(5)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。2)力的合成與分解1.同一直線上力的合成 同向: F=F1+F2 反向:F=F1-F2 (F1>F2) FFY FX OX

10、 Y2.互成角度力的合成 F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2時: F=(F12+F22)1/2 FF2F1OFF2F1)O 3.合力大小范圍 |F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解Fx=Fcos Fy=Fsin 為合力與x軸之間的夾角tg=Fy/Fx注:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則。(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度嚴格作圖。(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(角)越大合力越小。(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向

11、,化成代數(shù)運算。四、動力學(運動和力)1.第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2.第二運動定律:F合=ma 或a=F合/m a由合外力決定,與合外力方向一致。3.第三運動定律F= -F´ 負號表示方向相反,F、F´各自作用在對方,實際應用:反沖運動4.共點力的平衡F合=0 二力平衡 5.超重:N>G 失重:N<G注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜上或勻速度直線狀態(tài)。五、功和能(功是能量轉化的量度)1.功W=FScos (定義式) W:功(J) F:恒力(N) S:位移(m) :F、S間的夾角2.重力

12、做功Wab=mghab m:物體的質量 g=9.810 hab:a與b高度差(hab=ha-hb)3.電場力做功Wab=qUab q:電量(C) Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=Ua-Ub4.電功w=UIt (普適式) U:電壓(V) I:電流(A) t:通電時間(S)6.功率P=W/t (定義式) P:功率瓦(W) W:t時間內所做的功(J) t:做功所用時間(S)8.汽車牽引力的功率 P=FV P平=FV平 P:瞬時功率 P平:平均功率9.汽車以恒定功率啟動、 以恒定加速度啟動、 汽車最大行駛速度(Vmax=P額/f)10.電功率P=UI (普適式) U:電路電壓(V) I:電路電

13、流(A)11.焦耳定律Q=I2Rt Q:電熱(J) I:電流強度(A) R:電阻值() t:通電時間(秒)12.純電阻電路中I=U/R P=UI=U2/R=I2R Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt13.動能Ek=mv2/2 Ek:動能(J) m:物體質量(Kg) v:物體瞬時速度(m/s)14.重力勢能EP=mgh EP :重力勢能(J) g:重力加速度 h:豎直高度(m) (從零勢能點起)15.電勢能A=qUA A:帶電體在A點的電勢能(J) q:電量(C) UA:A點的電勢(V)16.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加) W合= mVt 2/2 - mVo2/2 W合=EKW合:外

14、力對物體做的總功 EK:動能變化EK =( mVt 2/2- mVo2/2)17.機械能守恒定律E=0 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2 18.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG= - EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少。(2)O0<90O 做正功; 90O<180O 做負功;=90o 不做功(力方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功)。 (3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少。(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式)。(5)機

15、械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化 (6)能的其它單位換算:1KWh(度)=3.6×106J 1eV=1.60×10-19J。*(7)彈簧彈性勢能E=KX2/2 。六、電場1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷(e=1.60×10-19C) 2.庫侖定律F=KQ1Q2/r2(在真空中)F:點電荷間的作用力(N) K:靜電力常量K=9.0×109N·m2/C2 Q1、Q2:兩點荷的電量(C) r:兩點荷間的距離(m) 方向在它們的連線上,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。3.電場強度E=F/q (定義式、計算式

16、) E :電場強度(N/C) q:檢驗電荷的電量(C) 是矢量4.真空點電荷形成的電場E=KQ/r2 r:點電荷到該位置的距離(m) Q:點電荷的電亙5.電場力F=qE F:電場力(N) q:受到電場力的電荷的電量(C) E:電場強度(N/C)6.電勢與電勢差UA=A/q UAB=UA- UB UAB =WAB/q=- AB/q7.電場力做功WAB= qUAB WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J) q:帶電量(C) UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V) (電場力做功與路徑無關)8.電勢能A=qUA A:帶電體在A點的電勢能(J) q:電量(C) UA:A點的電勢(V)9.電勢能的變

17、化AB =B- A (帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值)10.電場力做功與電勢能變化AB= -WAB= -qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)11.電容C=Q/U (定義式,計算式) C:電容(F) Q:電量(C) U:電壓(兩極板電勢差)(V)12.勻強電場的場強E=UAB/d UAB:AB兩點間的電壓(V) d:AB兩點在場強方向的距離(m)13.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0) W=EK qu=mVt2/2 Vt=(2qU/m)1/214.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)類似于平 垂直電楊方向:勻速直線運動L=Vot

18、(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動 d=at2/2 a=F/m=qE/m15.平行板電容器的電容CS/d S:兩極板正對面積 d:兩極板間的垂直距離注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分。(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直。(3)常見電場的電場線分布要求熟記,(見圖、教材B7、C178)。(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電

19、量多少和電荷正負有關。(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面.導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面。(6)電容單位換算1F=106F=1012PF (7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J。(8)靜電的產生、靜電的防止和應用要掌握。七、恒定電流1.電流強度I=q/t I:電流強度(A) q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C) t:時間(S)2.部分電路歐姆定律I=U/R I:導體電流強度(A) U:導體兩端電壓(V) R:導體阻值()3.電阻 電阻定律R=L/S :電阻率(·

20、;m) L:導體的長度(m) S:導體橫截面積(m2)4.閉合電路歐姆定律I=/( r + R) = Ir + IR =U內+U外I:電路中的總電流(A) :電源電動勢(V) R:外電路電阻() r:電源內阻()5.電功與電功率 W=UIt P=UI W:電功(J) U:電壓(V) I:電流(A) t:時間(S) P:電功率(W)6.焦耳定律Q=I2Rt Q:電熱(J) I:通過導體的電流(A) R:導體的電阻值() t:通電時間(S)7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率 P總=I P出=IU =P出/P總 I:

21、電路總電流(A) :電源電動勢(V) U:端電壓(V) :電源效率9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3=功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+10.歐姆表測電阻 G黑 rIg Rg RO- + RX 紅 (1)電路組成 (2)測量原理 兩表筆短接后,調節(jié)Ro使電表指針滿偏得 Ig=/(r+Rg+Ro) 接入被測電阻Rx后通過電表的電流為 Ix

22、=/(r+Rg+Ro+Rx)=/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對應,故可指示被測電阻大小 (3)使用方法:選擇量程、短接調零、測量讀數(shù)、注意檔位(倍率)。(4)注意:測量電阻要與原電路脫開,選擇量程使指針在中央附近,每次換檔要重新短接調零。11.伏安法測電阻VAR V RAR電流表內接法: 電流表外接法: 電壓表示數(shù):U=UR+UA 電流表示數(shù):I=IR+IVR的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+R>R R的測量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)<R選用電路條件R>>RA 或R>(RARV)1/2 選用電路條件R<<RV

23、 或R<(RARV)1/212.變阻器在電路中的限流接法與分壓接法 VRoRpAVRo ARp限流接法 分壓接法 電壓調節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小 電壓調節(jié)范圍大,電路復雜,功耗較大便于調節(jié)電壓的選擇條件RpRo 便于調節(jié)電壓的選擇條件Rp<Ro或RpRo注:(1)單位換算:1A=103mA=106A ; 1KV=103V=106mA ; 1M=103K=106(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大。(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻。(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大。(5)當外電路電阻等

24、于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為2/(2r)。(6)同種電池的串聯(lián)與并聯(lián)要求掌握。八、磁場1.磁感強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量。 單位:(T), 1T=1N/A·m2.磁通量=BS :磁通量(Wb) B:勻強磁場的磁感強度(T) S:正對面積(m2)3.安培力F=BIL (LB) B:磁感強度(T) F:安培力(F) I:電流強度(A) L:導線長度(m)4.洛侖茲力f=qVB (VB) f:洛侖茲力(N) q:帶電粒子電量(C) V:帶電粒子速度(m/S)5.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種)(1) 帶電粒

25、子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=Vo(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下:(a) F心= f洛 mV2/R=m2R=m(2/T)2R= qVB R=mV/qB T=2m/qB (b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下)。(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑。注:(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負。(2)常見磁場的磁感線分布要掌握。九、電磁感應1.感應電動勢的大小計算公式 公式中的物理量和單位1)=n/t(普適公式) :感應電動勢(V) n:感應線圈匝

26、數(shù)2)=BLV (切割磁感線運動) /t:磁通量的變化率 S:面積3)m=nBS (發(fā)電機最大的感應電動勢) m:電動勢峰值 L:有效長度(m) 4)=BL2/2 (導體一端固定以旋轉切割) :角速度(rad/S) V:速度(m/S)2.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定(電源內部的電流方向:由負極流向正極)。3.自感電動勢自=n/t=LI/t L:自感系數(shù)(H),(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大)I:變化電流 t:所用時間 I/t:自感電流變化率(變化的快慢)注:(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應用要點見教材。(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化(3)單

27、位換算1H=103mH=106H。十、交變電流(正弦式交變電流)1.電壓瞬時值e=msint 電流瞬時值 =Imsint (=2f)2.電動勢峰值m=nBS 電流峰值(純電阻電路中)Im=m/R總3.正(余)弦式交變電流有效值 =m/(2)1/2 U=Um/(2)1/2 I=Im/(2)1/24.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n2 P入=P出5.公式1、2、3、4中物理量及單位 :角頻率(rad/S) t:時間(S) n:線圈匝數(shù)B:磁感強度(T) S:線圈的面積(m2) U:(輸出)電壓(V) I:電流強度(A) P:功率(W)注:(1)

28、交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉動的頻率相同即: 電=線 f電=f線 (2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變(3)有效值是根據(jù)電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值。(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入 。(5)在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P´=(P/U)2R P´:輸電線上損失的功率 P:輸送電能的總功率 U:輸送電壓 R:輸電線電阻。(6)正弦交流電圖象十一、

29、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)1. 簡諧振動F=-KX F:回復力 K:比例系數(shù) X:位移 負號表示F與X始終反向。2.單擺周期T=2(L/g)1/2 L:擺長(m) g:當?shù)刂亓铀俣戎?成立條件:擺角<503.受迫振動頻率特點:f=f驅動力 4.發(fā)生共振條件:f驅動力=f固 共振的防止和應用A1405.波速公式V=S/t=f=/T 波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長。6.聲波的波速(在空氣中) 0:332m/s 20:344m/s 30:349m/s (聲波是縱波)7.波發(fā)生明顯衍射條件: 障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大。8.波的干涉條件: 兩列波頻率相同注:(1)

30、物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關。(2)加強區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處。(3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式。(4)干涉與衍射是波特有。(5)振動圖象與波動圖象。十二、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)1.動量P=mV P:動量(Kg/S) m:質量(Kg) V:速度(m/S) 方向與速度方向相同3.沖量I=Ft I:沖量(N·S) F:恒力(N) t:力的作用時間(S) 方向由F決定4.動量定理I =P 或 Ft= mVt - mVo P: 動量變化P=mVt - mVo 是矢量式5.動量守恒定律P前總=P后總

31、 P=P´ m1V1+m2V2= m1V1´+ m2V2´ 6.彈性碰撞P=0;EK=0 (即系統(tǒng)的動量和動能均守恒)7.非彈性碰撞P=0;0<EK<EKm EK:損失的動能 EKm:損失的最大動能8.完全非彈性碰撞P=0;EK=EKm (碰后連在一起成一整體)9.物體m1以V1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰(見教材C158):V1´=(m1-m2)V1/(m1+m2) V2´=2m1V1/(m1+m2)10.由9得的推論-等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)11.子彈m水平速度Vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊

32、M,并嵌入其中一起運動時的機械能損失E損 E損=mVo2/2-(M+m)Vt2/2=fL相對 Vt:共同速度 f:阻力注:(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上。(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或內力遠遠大于外力,系統(tǒng)在某方向受的合外力為零,則在該方向系統(tǒng)動量守恒(4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒。(5)爆炸過程視為動量守恒,這時化學能轉化為動能,動能增加。十三、電磁振蕩和電磁波1.電磁波在真空中傳播的速度C=3.00×108m/s =C/f

33、 :電磁波的波長(m) f:電磁波頻率十四、光的反射和折射(幾何光學)1.反射定律=i ;反射角 i:入射角2.絕對折射率(光從真空中到介質)n=C/V=sini/sin 光的色散,可見光中紅光折射率小。n:折射率 C:真空中的光速 V:介質中的光速 i:入射角 :折射角注:(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱。(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移。(3)光導纖維是光的全反射的實際應用,海市蜃樓是光的全反射的實例。(4)白光通過三棱鏡的色散規(guī)律:紫光靠近底邊出射。C紅>C紫,n紅<n紫,紅>紫,紅<紫,v紅&

34、gt;v紫。十五、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)1.兩種學說: 微粒說(牛頓) 波動說(惠更斯)2雙縫干涉:中間為亮條紋,紅光條紋寬度大于紫光條紋寬度。3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質無關,光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。 (助記:紫光的頻率大,波長小。)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=/45.電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線。6.光子說,一個光子的能量E=h h:普朗克常量 :光的頻率7.光電方程mVm2/2=hW mVm2/2

35、:光電子初動能 h:光子能量 W:金屬的逸出功注:(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產生原理、條件、圖樣及應用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等(2)理解光的電磁說,知道光的電磁本質以及紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產生機理、實際應用。(3)光的直線傳播只是一種近似規(guī)律。(4)其它相關內容: 光的本性學說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線/光電效應的規(guī)律/光子說/光電管及其應用/光的波粒二性/十六、原子和原子核1.粒子散射試驗結果:(a)大多數(shù)的粒子不發(fā)生偏轉。(b)少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉。(C)極少數(shù)粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(甚至反彈回來)。

36、2.原子核的大小10-15-10-14m,原子的半徑約10-10m (原子的核式結構)3.天然放射現(xiàn)象:射線(粒子是氦原子核)、射線(高速運動的電子流)、射線(波長極短的電磁波)、衰變與衰變、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間)。射線是伴隨射線和射線產生的。4.質子的發(fā)現(xiàn):盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的實驗,質子實際上就是氫原子核。5.中子的發(fā)現(xiàn):查德威克用粒子轟擊鈹時,得到了中子射線。相同質子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱同位素。放射性同位素的應用:a利用它的射線;b做為示蹤原子。6.愛因斯坦的質能聯(lián)系方程:E=mC2 E:能量(J) m:質量(Kg) C:光在真空中的速度。7.核能的計算

37、E=mC2 當m的單位用Kg、C=3×108m/s時,E的單位為J;當m用原子質量單位u時,算出的E單位為uC2;1uC2=931.5MeV,此時常用E=m×931.5MeV。注:(1)常見的核反應方程(發(fā)現(xiàn)中子、質子、重核裂變、輕核聚變等核反應方程) 要求掌握。(2)熟記常見粒子的質量數(shù)和電荷數(shù)。(3)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實驗事實,是正確書寫核反應方程的關鍵。(4)其它相關內容:重核裂變/鏈式反應/鏈式反應的條件/輕核聚變/核能的和平利用/核反應堆/太陽能/十七、高中物理識結構概說:分為五大部分1力學(力學/運動學/動力學/機械能/振動和波動);2熱學(分子動理論/氣

38、體的性質);3電磁學(靜電場/恒定電流/磁場/電磁感應/電磁波(麥氏理論);4光學(幾何光學/光的本性);5原子物理(原子的結構/衰變/核反應/質能方程)。物理是一門以實驗為基礎的學科,因此物理實驗是高中物理的重要組成部分。其中能量觀點貫穿于整個物理學的始終。1如圖7(a)所示,真空中相距d5 cm的兩塊平行金屬板A、B與電源相連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖7(b)所示將一個質量m2.0×1023 kg,電荷量q1.6×1015 C的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計重力求:圖7(1)在t0時刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大??;(2

39、)若A板電勢變化周期T1.0×105 s在t0時將帶電粒子從緊臨B板處無初速度釋放,粒子到達A板時速度的大小解析(1)電場強度E,帶電粒子所受電場力,F(xiàn)Eq,F(xiàn)ma,a4.0×109 m/s2.(2)粒子在0時間內走過的距離為:a25.0×102 m故帶電粒子在t時恰好到達A板,vat2×104 m/s.答案(1)4.0×109 m/s2(2)2×104 m/s2如圖8所示,一帶電粒子以速度v0沿上板邊緣垂直于電場線射入勻強電場,它剛好貼著下板邊緣飛出已知勻強電場兩極板長為l,間距為d,求:圖8(1)如果帶電粒子的射入速度變?yōu)?v0,

40、則離開電場時,沿場強方向偏轉的距離y為多少?(2)如果帶電粒子以速度2v0射入電場上邊緣,當它沿豎直方向運動的位移為d時,它的水平位移x為多大?(粒子的重力忽略不計)解析(1)因為帶電粒子在電場中運動,受到的電場力與速度無關,所以a是一定的由lv0t,dat2得a,又l2v0t,yat2··d.(2)如上圖所示,將速度反向延長交上板的中點,由相似三角形可得,則x1.5 l.所以水平位移為xlx2.5 l.答案(1)d(2)2.5l3如圖8所示,固定斜面的傾角30°,物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為,輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時上端位于C點用一根不可伸長的

41、輕繩通過輕質光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側繩子與斜面平行,A的質量為2m,B的質量為m,初始時物體A到C點的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運動,B向上運動,物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點已知重力加速度為g,不計空氣阻力,整個過程中,輕繩始終處于伸直狀態(tài),求此過程中:圖8(1)物體A向下運動剛到C點時的速度大小;(2)彈簧的最大壓縮量;(3)彈簧中的最大彈性勢能解析(1)A和斜面間的滑動摩擦力f2mgcos ,物體A向下運動到C點的過程中,根據(jù)能量關系有:2mgLsin ·3mv·3mv2mgLfL,v .(2)從物體A接觸彈簧,將彈簧壓縮

42、到最短后又恰回到C點,對系統(tǒng)應用動能定理,f·2x0×3mv2,x.(3)彈簧從壓縮最短到恰好能彈到C點的過程中,對系統(tǒng)根據(jù)能量關系有Epmgx2mgxsin fx因為mgx2mgxsin 所以EpfxmvmgL.答案(1) (2)(3)mvmgL4如圖9所示,有一個可視為質點的質量為m1 kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v02 m/s的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M3 kg的長木板已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)0

43、.3,圓弧軌道的半徑為R0.4 m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角60°,不計空氣阻力,g取10 m/s2.求:圖9(1)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;(2)要使小物塊不滑出長木板,木板的長度L至少多大?解析(1)小物塊在C點時的速度大小為vC4 m/s小物塊由C到D的過程中,由動能定理得:mgR(1cos 60°)mvmv代入數(shù)據(jù)解得vD2 m/s小球在D點時由牛頓第二定律得:FNmgm代入數(shù)據(jù)解得FN60 N由牛頓第三定律得FNFN60 N,方向豎直向下(2)設小物塊剛滑到木板左端到達到共同速度,大小為v,小物塊在木板上滑行的過程中,小物塊與長木板

44、的加速度大小分別為a1g3 m/s2,a21 m/s2速度分別為vvDa1t,va2t對物塊和木板系統(tǒng),由能量守恒定律得:mgLmv(mM)v2解得L2.5 m,即木板的長度至少是2.5 m.答案(1)60 N,方向豎直向下(2)2.5 m5如圖10所示,x軸與水平傳送帶重合,坐標原點O在傳送帶的左端,傳送帶長L8 m,勻速運動的速度v05 m/s.一質量m1 kg的小物塊輕輕放在傳送帶上xP2 m的P點,小物塊隨傳送帶運動到Q點后沖上光滑斜面且剛好到達N點(小物塊到達N點后被收集,不再滑下)若小物塊經過Q處無機械能損失,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5,重力加速度g10 m/s2.圖10求

45、:(1)N點的縱坐標;(2)小物塊在傳送帶上運動產生的熱量;(3)若將小物塊輕輕放在傳送帶上的某些位置,最終均能沿光滑斜面越過縱坐標yM0.5 m的M點,求這些位置的橫坐標范圍解析(1)小物塊在傳送帶上勻加速運動的加速度ag5 m/s2小物塊與傳送帶共速時,所用的時間t1 s運動的位移x2.5 m(LxP)6 m故小物塊與傳送帶達到相同速度后以v05 m/s的速度勻速運動到Q,然后沖上光滑斜面到達N點,由機械能守恒定律得mvmgyN解得yN1.25 m(2)小物塊在傳送帶上相對傳送帶滑動的位移sv0tx2.5 m產生的熱量Qmgs12.5 J(3)設在坐標為x1處輕輕將小物塊放在傳送帶上,最終

46、剛能到達M點,由能量守恒得mg(Lx1)mgyM代入數(shù)據(jù)解得x17 m故小物塊放在傳送帶上的位置坐標范圍0x7 m答案(1)1.25 m(2)12.5 J(3)0x7 m6如圖4所示,質量為m,帶電荷量為q的小球用長為L的絕緣細線懸掛于O點,處于垂直紙面向里的勻強磁場中,豎直虛線左邊有正交的勻強電場和勻強磁場B2;現(xiàn)將小球拉至懸線與豎直方向成角,由靜止釋放,當小球運動到最低點A時,懸線在與小球連接處突然斷開,此后小球沿水平虛線向左運動,求:圖4(1)小球所帶電荷的電性;(2)豎直虛線右邊勻強磁場B1的大小;(3)小球越過豎直虛線進入左側場區(qū)后仍沿水平虛線做直線運動,則電場強度為多大?解析(1)

47、由小球在磁場B1中小球與懸線斷開后做勻速直線運動可知,小球帶負電(2)設小球在最低點的速度為vA.mgL(1cos )mv,qvAB1mg由得:B1.(3)由平衡條件得:qvB2Eqmg所以EB2.答案(1)負(2)(3)B27如圖5所示,在平面直角坐標系的第二和第三象限區(qū)域內有沿y軸負方向的勻強電場,第四象限內存在一水平方向的半徑r m的圓形勻強磁場,圓心O坐標為(2,6),磁感應強度B0.02 T,磁場方向垂直坐標軸向里坐標(2,)處有一粒子發(fā)射源,水平發(fā)射一質量m2.0×1011 kg、帶電荷量q1.0×105 C的正電荷,初速度為v01.0×104 m/s

48、,粒子從O點射入第四象限,且在O點時速度方向指向O,不計粒子的重力求:圖5(1)電場強度的大??;(2)帶電粒子再次經過x軸的位置;(3)帶電粒子在第四象限運動的時間解析(1)帶電粒子在勻強電場做類平拋運動,xv0t,yat2,a.聯(lián)立解得E100 N/C.(2)在O點把速度分解可得vyv0,v2v0,粒子射入磁場有Bvqm,得R2 m,作出粒子的運動軌跡如圖所示,可得OOC60°,所以帶電粒子再次經過x軸的位置為OC4 m.(3)粒子在磁場運動的時間t1·×104 s,粒子在第四象限做勻速直線運動所用的時間為t23×104 s,所以帶電粒子在第四象限運動

49、的時間為tt1t2×104 s.答案(1)100 N/C(2)距O點4 m處(3)×104 s8在如圖6所示的空間里,存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.在豎直方向存在交替變化的勻強電場,如圖7所示(豎直向上為正),電場大小為E0.一傾角為長度足夠長的光滑絕緣斜面放置在此空間斜面上有一質量為m,帶電荷量為q的小球,從t0時刻由靜止開始沿斜面下滑,設第5 s內小球不會離開斜面,重力加速度為g.求:圖6圖7(1)第6 s內小球離開斜面的最大距離(2)第19 s內小球未離開斜面,角的正切值應滿足什么條件?解析(1)設第一秒內小球在斜面上運動的加速度為a,由牛頓第二定律得:(mgqE0)sin ma第一秒末的速度為:vat1在第二秒內:qE0mg所以小球將離開斜面在上方做勻速圓周運動,則由向心力公式得qvBm圓周運動的周期為:T1 s由

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