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文檔簡(jiǎn)介

1、高中物理知識(shí)盤點(diǎn)串講力和物體的平衡、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)為重力近似等于萬(wàn)有引力。(2)重力的大?。旱厍虮砻鍳=mg,離地面高h(yuǎn)處G/=mg/,其中g(shù)/=R/(R+h)2g。(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、(2)產(chǎn)生條件:直接接觸;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,垂直于過接觸點(diǎn)的公切面。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。輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向不一定沿桿。(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求解。彈簧彈力可由胡克定律來求解。胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即F=kx。k為彈簧的勁度系數(shù),它只與彈簧本身因素有關(guān),單位是N/m。4.摩擦

3、力(1)產(chǎn)生的條件:相互接觸的物體間存在壓力;接觸面不光滑;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: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),則說明它們?cè)瓉頉]有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說明它們?cè)瓉碛邢鄬?duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并且原來相對(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。平衡法:根據(jù)二力平

4、衡條件可以判斷靜摩擦力的方向。(4)大?。合扰忻魇呛畏N摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解。滑動(dòng)摩擦力大?。豪霉絝=FN進(jìn)行計(jì)算,其中FN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)?;蛘吒鶕?jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解。靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0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“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

5、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:平行四邊形定則。(3)力的合成:求幾個(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:|F1-F2|FF1+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

6、與力的合成互為逆運(yùn)算)。在實(shí)際問題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方便某些問題的研究,在很多問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)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零,即F=0,若采用正交分解法求解平衡問題,則平衡條件應(yīng)為:Fx=0,F(xiàn)y=0。(4)解決平衡問題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等。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)

7、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⒄瘴飦硌芯课矬w的運(yùn)動(dòng)。2.質(zhì)點(diǎn):用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(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。平均速度

8、: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v=s/t,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述。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:速率只有大小,沒有方向,是標(biāo)量。平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過的路程和所用時(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)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量。加速度又叫速度變化率。(2)定義:在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的變化v跟

9、發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間t的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,用a表示。(3)方向:與速度變化v的方向一致。但不一定與v的方向一致。注意加速度與速度無(wú)關(guān)。只要速度在變化,無(wú)論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無(wú)論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無(wú)論速度是大、是小或是零,物體加速度就大。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)。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

10、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+l-Sn=aT2=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: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:10.運(yùn)動(dòng)圖像(1)位移圖像(s-t圖像):圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度;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);圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)

11、動(dòng)到另一邊。(2)速度圖像(v-t圖像):在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度;在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值。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。圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向。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)。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)不需要力來維持。(2)定律說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

12、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,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實(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,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:物體的加速度跟

13、所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表達(dá)式F合=ma(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;反過來,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(xiàn)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(xiàn)合是矢量,ma也是矢量,且m

14、a與F合的方向總是一致的。F合可以進(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)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。(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.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中。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

15、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)注意的問題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有改變,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?不等于物體本身的重力。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。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。6、處理連接題問題-通常是用

16、整體法求加速度,用隔離法求力。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)的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可判斷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:等時(shí)性;獨(dú)立性;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)

17、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):具有水平方向的初速度;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)。建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以初速度vo方向?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向);由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來處理(如右圖)。4.圓周運(yùn)動(dòng)(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度: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)的切線方向角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,大小=/t(單位rad/s),是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心

18、的半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。其方向在中學(xué)階段不研究。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)過的圈數(shù)叫做頻率。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

19、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。如右上圖情景中,小球恰能過最高點(diǎn)的條件是vv臨v臨由重力提供向心力得v臨如右下圖情景中,小球恰能過最高點(diǎn)的條件是v0。5.萬(wàn)有引力定律(1)萬(wàn)有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的。兩個(gè)物體間的引力的大小,跟它們的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比。公式:(2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)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。

20、即F引=F向得: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。天體質(zhì)量M、密度的估算:(3)三種宇宙速度第一宇宙速度:v1=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。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。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

21、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程和回收時(shí)的減速下降過程,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),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。動(dòng)量1.動(dòng)量和沖量(1)動(dòng)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:物體所受合外力的沖量

22、等于它的動(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: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)量保持不變。表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2(

23、1)動(dòng)量守恒定律成立的條件系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零。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,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多,可以忽略不計(jì)。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”:矢量性;瞬時(shí)性;相對(duì)性;普適性。4.爆炸與碰撞(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點(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)量守恒定律來處理。(2)在爆炸過程中,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,在碰撞過程中,系統(tǒng)

24、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、碰撞類問題作用時(shí)間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過程作為一個(gè)理想化過程簡(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。機(jī)械能1.功(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積。是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過程量。定義式:W=Fscos,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)

25、地),是力與位移間的夾角。(2)功的大小的計(jì)算方法:恒力的功可根據(jù)W=FScos進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功。根據(jù)W=Pt,計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功。利用動(dòng)能定理計(jì)算力的功,特別是變力所做的功。根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功。(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)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體的這一對(duì)相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對(duì)路程),且W=Q(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)算平均功率:P=W/t(定義式)表示時(shí)間t內(nèi)的平均功率

26、,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用。瞬時(shí)功率:P=Fvcos P和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,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)間超過額定功率。(4)交通工具的啟動(dòng)問題通常說的機(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。以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過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)。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v1=P/F,而后開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)

27、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。兩者的物理意義不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系,動(dòng)能的變化用功來量度;動(dòng)量和沖量相聯(lián)系,動(dòng)量的變化用沖量來量度。兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m4.動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。表達(dá)式:(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)能定理只考慮初

28、、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響。所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷。(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態(tài)時(shí),可以把這幾個(gè)物理過程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究,從而避開每個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的具體細(xì)節(jié),具有過程簡(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。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。重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān)。重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有+、-之分。(2)重力

29、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)。WG=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: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(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。(3)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式(4)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式:系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E1等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,即E1=E2系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能EP減等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能EK增,

30、即EP減=EK增若系統(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)題意靈活選取;需注意的是:選用式時(shí),必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用式和式時(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用做功來判斷: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。用能量轉(zhuǎn)化來判定: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。對(duì)一些繩子突然繃緊,物體間

31、非彈性碰撞等問題,除非題目特別說明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機(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-Ek1(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-E19.能量和動(dòng)量的綜合運(yùn)用動(dòng)量與能量的綜合問題,是高中力學(xué)最重要的綜合問題,也是難度較大的問題。分析這類問題時(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。

32、而碰撞過程,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題的方法。分子動(dòng)理論、熱、功、氣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10-10m。(2)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)。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。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

33、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),分子勢(shì)能隨著分子間的距離增大而增大。分子間的作用

34、表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨著分子間距離增大而減小。對(duì)實(shí)際氣體來說,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(U)等于外界對(duì)物體做的功(W

35、)和物體吸收的熱量(Q)的總和。(2)表達(dá)式:W+Q=U(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,U取正值,物體內(nèi)能減少,U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表述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。不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化。(3)永動(dòng)機(jī)不可能制成第一類永動(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

36、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。第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成:沒有冷凝器,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

37、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。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。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)于一定質(zhì)量的理想氣體,PV/T=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。在處理某些問題時(shí),可以把氣體分子看作沒有相互作用的質(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)

38、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。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:(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),這種帶電體就可以看成點(diǎn)電荷,但點(diǎn)電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少。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

39、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):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);電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱;電場(chǎng)線不相交;電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的;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)

40、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:UAB=WAB/q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):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)

41、點(diǎn)高還是低。(2)沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來越低。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=qU7.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

42、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。(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):

43、(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定。一般說來:基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量)。帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。(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:正交分解法;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

44、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: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=106F,1F=106pF。磁場(chǎng)1.磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng):磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍的一種物質(zhì)。永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。變化的電場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。(2)磁場(chǎng)的基本特點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)之間通過磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用。(4)安培分子電流假說-

45、在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微小的磁體。(5)磁場(chǎng)的方向:規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時(shí)N極的指向)就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。2.磁感線(1)在磁場(chǎng)中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場(chǎng)方向,曲線的疏密能定性地表示磁場(chǎng)的弱強(qiáng),這一系列曲線稱為磁感線。(2)磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵N極出來,進(jìn)入S極,在內(nèi)部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交。(3)幾種典型磁場(chǎng)的磁感線的分布:直線電流的磁場(chǎng):同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱。通電螺線管的磁場(chǎng):兩端分別是N極和S極,管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng),管

46、外是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。環(huán)形電流的磁場(chǎng):兩側(cè)是N極和S極,離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱。勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同。勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,定義式B=F/IL。單位T,1T=1N/(Am)。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向。(3)磁場(chǎng)中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強(qiáng)度I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短L

47、的大小無(wú)關(guān),與電流受到的力也無(wú)關(guān),即使不放入載流導(dǎo)體,它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在,因此不能說B與F成正比,或B與IL成反比。(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場(chǎng)方向,并不是在該處的電流的受力方向。4.地磁場(chǎng):地球的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似,其主要特點(diǎn)有三個(gè):(1)地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近。(2)地磁場(chǎng)B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。(3)在赤道平面上,距離地球表面相等的各點(diǎn),磁感強(qiáng)度相等,且方向水平向北。5.安培力(1)安培力大小F

48、=BIL。式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長(zhǎng)度。若載流導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線,且導(dǎo)線所在平面與磁感強(qiáng)度方向垂直,則L指彎曲導(dǎo)線中始端指向末端的直線長(zhǎng)度。(2)安培力的方向由左手定則判定。(3)安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零。6.洛倫茲力(1)洛倫茲力的大小f=qvB,條件:vB。當(dāng)vB時(shí),f=0。(2)洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功。(3)洛倫茲力與安培力的關(guān)系:洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì),安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定。(4)在磁

49、場(chǎng)中靜止的電荷不受洛倫茲力作用。7.帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質(zhì)子、粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計(jì)),(1)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行(相同或相反),帶電粒子以入射速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi),以入射速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。軌道半徑公式:r=mv/qB周期公式:T=2m/qB8.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)帶電粒子所受合外力為零時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng),處理這類問題,應(yīng)根據(jù)受力平衡列方程求解。帶電粒子所受合外力恒定,且與初速度在一條直線上,粒子將作勻變速直線

50、運(yùn)動(dòng),處理這類問題,根據(jù)洛倫茲力不做功的特點(diǎn),選用牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、能量守恒等規(guī)律列方程求解。(2)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子在所受的重力與電場(chǎng)力等值反向時(shí),洛倫茲力提供向心力時(shí),帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。處理這類問題,往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理列方程求解。當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同一直線上時(shí),粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類問題,選用動(dòng)能定理或能量守恒列方程求解。由于帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況多變,往往出現(xiàn)臨界問題,這時(shí)應(yīng)以題目中“最大”、“最高”“至少”等

51、詞語(yǔ)為突破口,挖掘隱含條件,根據(jù)臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯(lián)立求解。電磁場(chǎng)和電磁波1.麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論(1)變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。(2)隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定電場(chǎng)。隨時(shí)間不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。隨時(shí)間均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng),隨時(shí)間不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。(3)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互關(guān)系著,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng)。2.電磁波(1)周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是互相轉(zhuǎn)化,互相激勵(lì),交替產(chǎn)生,由發(fā)生區(qū)域向周圍空間傳播,形成電磁波。(2)電磁波是橫波(3)電磁波可以在真空中傳播,電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì),頻率不變、波速和波長(zhǎng)均發(fā)生變化,電磁波傳播速度v等于波長(zhǎng)和頻率f的乘積,即v=f,任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于真空中的光速c=3。00108m/s。光的反射和折射1.光的直線傳播(1)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直線傳播的例證。(2)影是光被不透光的物體擋住所

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