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高中物理公式總結
物理定理、定律、公式表
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=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.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Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(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、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.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,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/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)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/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:向上為勻減速直線運動,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。
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=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運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(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做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)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(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(Φ):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(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向段櫻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,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有梁洞引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:握渣叢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),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=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)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為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≈10m/s2,作用點在重心,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(N/m),x:形變量(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f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=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數μ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μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)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);
(6)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)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=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(α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,化簡為代數運算。
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN 6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子〔見第一冊P67〕 注:平衡狀態是指物體處于靜止或勻速直線狀態,或者是勻速轉動。 五、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,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向} 2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r} 3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力 4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕 5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定} 7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波) 8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大 9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同) 10.多普勒效應:由于波源與觀測者間的相互運動,導致波源發射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕} 注: (1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決于振動本身; (2)加強區是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區則是波峰與波谷相遇處; (3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式; (4)干涉與衍射是波特有的; (5)振動圖象與波動圖象; (6)其它相關內容:超聲波及其應用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉化〔見第一冊P173〕。 六、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=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式} 5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的動量和動能均守恒} 7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能} 8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {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發生彈性正碰: 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M,并嵌入其中一起運動時的機械能損失 E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移} 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運算; (3)動量守恒的條件:合外力為零或不受外力,則動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等); (4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的)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;(6)其它相關內容:反沖運動、火箭、航天技術的發展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。 七、功和能(功是能量轉化的量度) 1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角} 2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質量,g=9.8m/s2≈10m/s2,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=φa-φb} 4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)} 5.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)} 6.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} 7.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) 8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)} 9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)} 10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)} 12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)} 13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)} 14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加): W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK {W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)} 15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.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=-ΔEP 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≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(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,與勁度系數和形變量有關。 八、分子動理論、能量守恒定律 1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米 2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2} 3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。 4.分子間的引力和斥力(1)r (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值) (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力 (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0 5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的), W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕} 6.熱力學第二定律 克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性); 開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕} 7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)} 注: (1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈; (2)溫度是分子平均動能的標志; 3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快; (4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小; (5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0 (6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零; (7)r0為分子處于平衡狀態時,分子間的距離; (8)其它相關內容:能的轉化和定恒定律〔見第二冊P41〕/能源的開發與利用、環保〔見第二冊P47〕/物體的內能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。 九、氣體的性質 1.氣體的狀態參量: 溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標志, 熱力學溫度與攝氏溫度關系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)} 體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL 壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標準大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大 3.理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T為熱力學溫度(K)} 注: (1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關; (2)公式3成立條件均為一定質量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學溫度(K)。 十、電場 1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數倍 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、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,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){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)} 4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量} 5.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)} 6.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)} 7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{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),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)} 9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)} 10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值} 11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值) 12.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)} 13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數) 常見電容器〔見第二冊P111〕 14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.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) 類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(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/m 注: (1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律: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終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,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[第二冊P98]; (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=106μF=1012PF; (7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J; (8)其它相關內容:靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。 十一、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.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(Ω)} 3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?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=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外 {I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)} 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(Ω),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/R 8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率} 9.電路的串/并聯 串聯電路(P、U與R成正比) 并聯電路(P、I與R成反比) 電阻關系(串同并反) 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 (1)電路組成 (2)測量原理 兩表筆短接后,調節Ro使電表指針滿偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被測電阻Rx后通過電表的電流為 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小 (3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。 (4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。 11.伏安法測電阻 電流表內接法: 電壓表示數:U=UR+UA 電流表外接法: 電流表示數:I=IR+IV Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真 Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 選用電路條件Rx< 12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法 限流接法 電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小 便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx 電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大 便于調節電壓的選擇條件Rp 注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω (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)串聯總電阻大于任何一個分電阻,并聯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)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r); (6)其它相關內容:電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。 十二、磁場 1.磁感應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?m 2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)} 3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀〔見第二冊P155〕 {f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)} 4.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=V0 (2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/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、圓心角(=二倍弦切角)。 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)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關內容:地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料 十三、電磁感應 1.[感應電動勢的大小計算公式] 1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數,ΔΦ/Δt:磁通量的變化率} 2)E=BLV垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)} 3)Em=nBSω(交流發電機最大的感應電動勢) {Em:感應電動勢峰值} 4)E=BL2ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)} 2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2)} 3.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} *4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流,?t:所用時間,ΔI/Δt: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〔見第二冊P173〕;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關內容:自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。 十四、交變電流(正弦式交變電流) 1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf) 2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總 3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2 4.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.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損′=(P/U)2R;(P損′: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)〔見第二冊P198〕; 6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數;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)。 高中物理重要知識點: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) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx) 高中物理重要知識點:運動和力 1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止 2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma(由合外力決定,與合外力方向一致) 3.牛頓第三運動定律:F=-F′(負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動) 4.共點力的平衡F合=0,推廣 (正交分解法、三力匯交原理) 5.超重:FN>G,失重:FN 6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,讓陪瞎不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子〔見第亂差一冊P67〕 高中物理重要知識點:振動和波 1.簡諧振動F=-kx (F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向) 2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 (l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r) 3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力 4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕 5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T(波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定) 高中物理重要知識點:沖量與動量 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=Δp或Ft=mvt–mvo (Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量坦空式) 5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 高一物理第一學期學習運動學、力學、牛頓運動定律、共冊州點力平衡高饑姿慧一物理第二學期學習曲線運動、平拋運動、圓周運動、天體運動、功和能、動量、動量守恒。高二上學期學習電場、恒定電流、磁場、電爛答磁感應、交變電流。高二下學期學習熱學、振動和波、光學、近代物理。 除了知識和學問之外,世上沒有其他任何力量能在人們的精神和心靈中,在人的思想、想象、見解和信仰中建立起統治和權威。下面我給大家分享一些高中物理基礎知識,希望能夠幫助大家! 高中物理基礎知識1 機械運動 一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動,轉動和振動等運動形式。為了研究物體的運動需要選定參照物(即假定為不動的物體),對同一個物體的運動,所選擇的參照物不同,對它的運動的描述源談就會不同,通常以地球為參照物來研究物體的運動。 質點 用來代替物體的只有仔裂巖質量沒有形狀和大小的點,它是一個理想化的物理模型。僅憑物體的大小不能做視為質點的依據。 位移和路程 位移描述物體位置的變化,是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量;路程是物體運動軌跡的長度,是標量。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動中,位移的大小才等于路程。 速度和速率 1.速度:描述物體運動快慢的物理量,是矢量。①平均速度:念御質點在某段時間內的位移與發生這段位移所用時間的比值叫做這段時間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對變速運動的粗略描述。②瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質點所在點的切線方向指向前進的一側,瞬時速度是對變速運動的精確描述; 2.速率:①速率只有大小,沒有方向,是標量。②平均速率:質點在某段時間內通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內的平均速率。在一般變速運動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動,二者才相等。 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:在勻變速直線運動中,速度的變化Δv跟發生這個變化所用時間Δt的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,用a表示,a=Δv/Δt; 3.方向:與速度變化Δv的方向一致,但不一定與v的方向一致; 4.加速度與速度無關,只要速度在變化,無論速度大小,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,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大。 勻速直線運動 1.定義:在任意相等的時間內位移相等的直線運動叫做勻速直線運動; 2.特點:a=0,v=恒量; 3.位移公式:S=vt。 勻變速直線運動 1.定義:在任意相等的時間內速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動; 2.特點:a=恒量; 3.公式:①速度公式:V=V0+at;②位移公式:s=v0t+?at?;③速度位移公式:vt?-v0?=2as;④平均速度V=(vt?+v0?)/2; 以上各式均為矢量式,應用時應規定正方向,然后把矢量化為代數量求解,通常選初速度方向為正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值。 重要結論 1.勻變速直線運動的質點,在任意兩個連續相等的時間T內的位移差值是恒量,即ΔS=Sn+l–Sn=aT?=恒量; 2.勻變速直線運動的質點,在某段時間內的中間時刻的瞬時速度,等于這段時間內的平均速度,即:v=(v0+vt)/2。 自由落體運動 1.條件:初速度為零,只受重力作用; 2.性質:是一種初速為零的勻加速直線運動,a=g; 3.公式:①vt=gt;②s=(gt?)/2 運動圖像 1.位移圖像(s-t圖像):①圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應速度;②圖像是直線表示物體做勻速直線運動,圖像是曲線則表示物體做變速運動;③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點的一邊運動到另一邊; 2.速度圖像(v-t圖像):①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度;②在速度圖像中,物體在一段時間內的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值;③在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應的點的切線的斜率;④圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向;⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動。 高中物理基礎知識2 力 力是物體對物體的作用,是物體發生形變和改變物體的運動狀態(即產生加速度)的原因,力是矢量。 重力 1.重力是由于地球對物體的吸引而產生的,但不能說重力就是地球的吸引力,重力是萬有引力的一個分力。但在地球表面附近,可以認為重力近似等于萬有引力; 2.重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h處G'=mg',其中g'=[R'(R+h)]?g; 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,物體的重心不一定在物體上。 彈力 1.產生原因:由于發生彈性形變的物體有恢復形變的趨勢而產生的; 2.產生條件: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,施力物體是發生形變的物體,在點面接觸的情況下,垂直于面。在兩個曲面接觸(相當于點接觸)的情況下,垂直于過接觸點的公切面。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輕桿既可產生壓力,又可產生拉力,且方向不一定沿桿; 4.彈力的大小:一般情況下應根據物體的運動狀態,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,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,它只與彈簧本身因素有關,單位是N/m。 摩擦力 1.產生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;②接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對運動(滑動摩擦力)或相對運動的趨勢(靜摩擦力),這三點缺一不可; 2.摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反,與物體運動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假設法:首先假設兩物體接觸面光滑,這時若兩物體不發生相對運動,則說明它們原來沒有相對運動趨勢,也沒有靜摩擦力;若兩物體發生相對運動,則說明它們原來有相對運動趨勢,并且原來相對運動趨勢的方向跟假設接觸面光滑時相對運動的方向相同,然后根據靜摩擦力的方向跟物體相對運動趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向。②平衡法:根據二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向; 4.大小:先判明是何種摩擦力,然后再根據各自的規律去分析求解。①滑動摩擦力大小:利用公式f=μFN進行計算,其中FN是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關;或者根據物體的運動狀態,利用平衡條件或牛頓定律來求解。②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與fmax之間變化,一般應根據物體的運動狀態由平衡條件或牛頓定律來求解。 物體的受力分析 1.確定所研究的物體,分析周圍物體對它產生的作用,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誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上; 2.按“性質力”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“性質力”混淆重復分析; 3.如果有一個力的方向難以確定,可用假設法分析,先假設此力不存在,想像所研究的物體會發生怎樣的運動,然后審查這個力應在什么方向,對象才能滿足給定的運動狀態。 高中物理基礎知識3 力的合成與分解 1.合力與分力:如果一個力作用在物體上,它產生的效果跟幾個力共同作用產生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,而那幾個力就叫做這個力的分力; 2.力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則; 3.力的合成:求幾個已知力的合力,叫做力的合成。共點的兩個力(F1和F2)合力大小F的取值范圍為:|F1-F2|≤F≤F1+F2; 4.力的分解:求一個已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運算)。在實際問題中,通常將已知力按力產生的實際作用效果分解;為方便某些問題的研究,在很多問題中都采用正交分解法。 共力點的平衡 1.共點力:作用在物體的同一點,或作用線相交于一點的幾個力; 2.平衡狀態:物體保持勻速直線運動或靜止叫平衡狀態,是加速度等于零的狀態; 3.共點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,則平衡條件應為:∑Fx=0,∑Fy=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。 牛頓第一定律 1.一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種運動狀態為止; 2.運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持; 3.定律說明了任何物體都有慣性; 4.不受力的物體是不存在的,牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,但是建立在大量實驗現象的基礎之上,通過思維的邏輯推理而發現的。它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實驗現象,利用人的邏輯思維,從大量現象中尋找事物的規律; 5.牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎,不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關系,牛頓第二定律定量地給出力與運動的關系。 慣性 1.慣性物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質; 2.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動狀態無關.因此說,人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性; 3.質量是物體慣性大小的量度。 牛頓第二定律 1.物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表達式F合=ma; 2.牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系,即知道了力,可根據牛頓第二定律,分析出物體的運動規律;反過來,知道了運動,可根據牛頓第二定律研究其受力情況,為設計運動,控制運動提供了理論基礎; 3.對牛頓第二定律的數學表達式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; 4.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對應關系,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; 5.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合可以進行合成與分解,ma也可以進行合成與分解。 高中物理基礎知識4 牛頓第三定律 1.兩個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; 2.牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對出現的,它們總是同時產生,同時消失; 3.作用力和反作用力總是同種性質的力; 4.作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產生其效果,不可疊加。 5.牛頓運動定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中。 超重和失重 1.超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重,處于超重的物體對支持面的壓力F N (或對懸掛物的拉力)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,處于失重的物體對支持面的壓力FN(或對懸掛物的拉力)小于物體的重力mg,即FN=mg-ma,當a=g時FN=0,物體處于完全失重; 3.對超重和失重的理解應當注意的問題:①不管物體處于失重狀態還是超重狀態,物體本身的重力并沒有改變,只是物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)不等于物體本身的重力;②超重或失重現象與物體的速度無關,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在完全失重的狀態下,平常一切由重力產生的物理現象都會完全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產生壓強等。 曲線運動 1.物體作曲線運動的條件:運動質點所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線; 2.曲線運動的特點:質點在某一點的速度方向,就是通過該點的曲線的切線方向.質點的速度方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動; 3.曲線運動的軌跡:做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運動的軌跡向下彎曲,圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等。 平拋運動 1.特點: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的勻變速曲線運動; 2.運動規律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。①建立直角坐標系(一般以拋出點為坐標原點O,以初速度vo方向為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向);②由兩個分運動規律來處理。 高中物理基礎知識5 圓周運動 1.描述圓周運動;的物理量:①線速度:描述質點做圓周運動的快慢,大小v=s/t(s是t時間內通過弧長),方向為質點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向;②角速度:描述質點繞圓心轉動的快慢,大小ω=φ/t(單位rad/s),φ是連接質點和圓心的半徑在t時間內轉過的角度,其方向在中學階段不研究;③周期T,頻率f。做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期;做圓周運動的物體單位時間內沿圓周繞圓心轉過的圈數叫做頻率;④v、w、T、f的關系:T=1/f,w=2x/tT=2xf,v=2xr/t=2xrf;⑤向心加速度:描述物體線速度方向改變快慢、大小,方向總指向圓心,時刻在變化;⑥向心力:總是指向圓心,產生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小。(向心力是根據力的效果命名的,在分析做圓周運動的質點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力); 2.勻速圓周運動: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刻在變的變速曲線運動; 3.變速圓周運動:速度大小方向都發生變化,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向心力,產生向心加速度;合外力在切線方向的分力產生切向加速度。 萬有引力定律 1.萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個物體間的引力的大小,跟它們的質量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,F=G(m1m2/r?); 2.應用萬有引力定律分析天體的運動:①基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供,應用時可根據實際情況選用適當的公式進行分析或計算。 3.三種宇宙速度:①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,它是衛星的最小發射速度,也是地球衛星的最大環繞速度;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,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發射速度; 4.地球同步衛星:所謂地球同步衛星,是相對于地面靜止的,這種衛星位于赤道上方某一高度的穩定軌道上,且繞地球運動的周期等于地球的自轉周期,同步衛星的軌道一定在赤道平面內,并且只有一條。所有同步衛星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運行著。 5.衛星的超重和失重:①“超重”是衛星進入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程,此情景與“升降機”中物體超重相同;②“失重”是衛星進入軌道后正常運轉時,衛星上的物體完全“失重”(因為重力提供向心力),此時,在衛星上的儀器,凡是制造原理與重力有關的均不能正常使用。 動量和沖量 1.動量:運動物體的質量和速度的乘積叫做動量,即p=mv,是矢量,方向與v的方向相同,兩個動量相同必須是大小相等,方向一致。 2.沖量:力和力的作用時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。 動量定理 1.動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化,表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv。上述公式是一矢量式,運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向; 2.公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力; 3.動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體,對物體,只需分析受的外力,不必考慮內力,內力的作用不改變整個的總動量; 4.動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力,對于變力,動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值。 高中物理基礎知識6 一、運動的描述 1.機械運動:物體在空間中所處位置發生變化,這樣的運動叫做機械運動。 2.運動的特性:普遍性,永恒性,多樣性。 3.質點:在研究物體運動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略時,把物體簡化為一個點,認為物體的質量都集中在這個點上,這個點稱為質點。 4.時間與時刻:鐘表指示的一個讀數對應著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應一段。路程和位移:路程表示物體運動軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標量。從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移,是矢量。 二、探究勻變速直線運動規律 1.物體僅在中立的作用下,從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動(理想化模型)。在空氣中影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響,與物體重量無關。 2.伽利略的科學方法:觀察→提出假設→運用邏輯得出結論→通過實驗對推論進行檢驗→對假說進行修正和推廣。 三、研究物體間的相互作用:探究彈力 1.產生形變的物體由于要恢復原狀,會對與它接觸的物體產生力的作用,這種力稱為彈力。 2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面,與引起形變的外力方向相反,與恢復方向相同。繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向。 3.在彈性限度內,彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比,即胡克定律。F=kx。 4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(倔強系數),反映了彈簧發生形變的難易程度。 5.彈簧的串、并聯:串聯:1/k=1/k1+1/k2并聯:k=k1+k2。 四、牛頓第二定律 1.物體的加速度跟所受合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。 2.a=k·F/m(k=1)→F=ma。 3.k的數值等于使單位質量的物體產生單位加速度時力的大小。國際單位制中k=1。 4.當物體從某種特征到另一種特征時,發生質的飛躍的轉折狀態叫做臨界狀態。 5.極限分析法(預測和處理臨界問題):通過恰當地選取某個變化的物理量將其推向極端,從而把臨界現象暴露出來。 6.牛頓第二定律特性: ①矢量性:加速度與合外力任意時刻方向相同。 ②瞬時性:加速度與合外力同時產生/變化/消失,力是產生加速度的原因。 ③相對性:a是相對于慣性系的,牛頓第二定律只在慣性系中成立。 ④獨立性:力的獨立作用原理:不同方向的合力產生不同方向的加速度,彼此不受對方影響。(5)同體性:研究對象的統一性。 高中物理基礎知識點相關文章: ★高二物理基礎知識點總結 ★高中物理知識點總結大全 ★高二物理知識點:電學基礎知識 ★學好高中物理基礎知識的方法 ★高中物理知識點總結2020新歸納 ★高二物理電學基礎知識點 ★高中物理知識點總結新歸納 ★高二物理基礎知識點梳理 ★高中物理知識點提綱 第一章 力 物體的平衡 1、力的概念:力是物體對物體的作用;物體間力的作用是相互的 ⑴力不能離開物體而獨立存在,有力就一定有“施力”和“受力”兩個物體。 ⑵力的作用是相互時 ⑶力的作用效果:①形變;②改變運動狀態 2、力的分類: 按性質分:重力(萬有引力)、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力 按效果分:壓力、支持力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力 3、重力:由于地球的吸引而使物體受到的力。啟耐 ⑴方向;總是豎直向下 ⑵大小:G=mg 注意:重力是萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球自轉所需的向心力 ⑶重心:重力的等效作用點。重心的位置與物體的形狀及質量的分布有關。重心不一定在物體上。 4、彈力 ⑴彈力的產生條件:彈力的產生條件是兩個物體直接接觸,并發生彈性形變。 ⑵彈力的方向:壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面;繩對物體的拉力總是沿著繩收縮的方向;桿對物體的彈力不一定沿桿的方向。 ⑶彈簧的彈力大小:F=kx 5、摩擦力 ⑴滑動摩擦力:f= mN (說明:a、N為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G , b、m為滑動摩擦系數,只與接觸面材料和粗糙程度有關) ⑵靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關. 大小范圍:O£ f靜£ fm (fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關) 說明: ①、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與 運動方向成一定夾角。 ②、摩擦力可以作正功,也可以作負功,還可以不作功。 ③、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。 ④、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以受靜摩敗困擦力的作用。 6、力的合成與分解 ⑴兩分力與合力的大小范圍是:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2 ⑵共點的三個力合力的最大值為三個力的大小之和,最小值可能為零 ⑶幾種有條件的力的分解: ①已知兩個分力的方向,求兩個分力的大小時,有唯一解。 ②已知一個分力的大小和方向,求另察旁念一個分力的大小和方向時,有唯一解。 ③已知兩個分力的大小,求兩個分力的方向時,其分解不惟一。 ④已知一個分力的大小和另一個分力的方向,求這個分力的方向和另一個分力的大小時,其分解方法可能惟一,也可能不惟一 7、物體的平衡: ⑴物體的平衡有兩種情況:一是質點靜止或做勻速直線運動;二是物體勻速轉動 ⑵共點力的平衡條件:即F合=0或Fx合=0,Fy合=0 ⑶判定定理:物體在三個互不平行的力的作用下處于平衡,則這三個力必為共點力。(表示這三個力的矢量首尾相接,恰能組成一個封閉三角形) 8、物體的受力分析: ⑴明確研究對象,只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力(即研究對象所受的外力),而不分析研究對象施予外界的力。 ⑵按順序找力,先場力(重力、電場力、磁場力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力 ⑶只畫性質力,不畫效果力,畫受力圖時,只能按力的性質分類畫力,不能按作用效果(拉力、壓力、向心力等)畫力,否則將出現重復。 ⑷需要合成或分解時,必須畫出相應的平行四邊形(或三角形) 9、靜平衡問題的常用解法:⑴力的分解法 ⑵力的合成法 ⑶矢量三角形法 ⑷相似三角形法(尋找力三角形和結構三角形相似) 第二章 直線運動 1、基本概念: ⑴質點:用來代替物體、只有質量而無形狀、體積的點。它是一種理想模型,物體簡化為質點的條件是物體的形狀、大小在所研究的問題中可以忽略。 ⑵時刻:表示時間坐標軸上的點即為時刻。 時間:前后兩時刻之差 ⑶位置:表示空間坐標的點; 位移:由起點指向終點的有向線段,是矢量。 路程:物體運動軌跡之長,是標量。 ⑷速度:描述物體運動快慢和運動方向的物理量 平均速度:在變速直線運動中,運動物體的位移和所用時間的比值,v = s/t(方向為位移的方向) 瞬時速度:對應于某一時刻(或某一位置)的速度,方向為物體的運動方向。 速率:瞬時速度的大小即為速率; ⑸加速度:描述物體速度變化快慢的物理量,a=△v/△t (又叫速度的變化率),是矢量。a的方向只與△v的方向相同(即與合外力方向相同)。 2、勻速直線運動: ,即在任意相等的時間內物體的位移相等. 3、勻變速直線運動: 基本規律:Vt = V0 + a t S = vo t + a t2 S= t 幾個重要推論: (1)Vt2 -V02 = 2as(勻加速直線運動:a為正值 勻減速直線運動:a為正值) (2)A B段中間時刻的即時速度:Vt/ 2 = = ⑶AB段位移中點的即時速度:Vs/2 = (勻加速或勻減速直線運動:Vt/2 ⑷.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間T內位移之差},可以推廣到sm-sn=(m-n)aT 2 勻變速直線運動紙帶分析: 或 ⑸初速度為零的勻加速直線運動: 在1s 、2s、3s-……ns內的位移之比為12:22:32……n2; 在第1s 內、第 2s內、第3s內……第ns內的位移之比為1:3:5……(2n-1) 在第1米內、第2米內、第3米內……第n米內的時間之比為1: :( ……( ⑹自由落體運動:物體由靜止開始,只在重力作用下的運動 vt=gt h = gt-2 vt2 =2gh ⑺豎直上拋運動:物體以某一初速度豎直向上拋出,只在重力作用下的運動。 vt= v0-gt h = v0t- gt-2 vt2-v02=-2gh 4、運動圖象 ⑴、s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息 ①點:圖線上的每一個點表示某一時刻研究對象所處的位置 ②線:表示研究對象的位置隨時間變化的規律,不是物體的運動軌跡 ③斜率:表示速度 ④截距:橫截距表示初始運動的時刻;縱截距表示初始位置 ⑵、v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息 ①點:圖線上的每一個點表示某一時刻研究對象的運動快慢 ②線:表示研究對象的速度隨時間變化的規律 ③斜率:表示加速度 ④截距:橫截距表示初始運動的時刻;縱截距表示初始速度V0 ⑤面積:曲線與縱橫坐標圍成的面積表示位移,橫坐標上方的面積是正值,橫坐標下方的面積是負值所有面積的絕對值之和表示表示路程 三、牛頓運動定律 1. 慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態的性質 慣性的大小由物體的質量決定, 與速度的大小、是否受力無關 2. 牛頓第一定律(慣性定律):物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。 3.牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,且加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同 F合=ma 或a=F合/m ( a由合外力決定,與合外力方向一致。) 4.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。 F= -F′( 負號表示F、F′方向相反) 5. 超重與失重 (1)超重:當物體存在向上的加速度時,它對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物重的現象叫做超重現象 (2)失重:當物體存在向下的加速度時,它對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物重的現象叫做失重. 完全失重: 當物體以加速度g加速下降(減速上升)時,它對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)等于的現象叫做完全失重 (3)實質:豎直方向存在加速度,與速度方向無關 (4)注意: 當物體處于超重或失重時,物體的重力并沒有改變,只是物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)發生了變化 6. 整體法和隔離法 ⑴ 整體法:連接體和各物體如果有共同的加速度,求加速度可把連接體作為一個整體,運用牛頓第二定律列方程求解。 ⑵ 隔離法:如果要求連接體間的相互作用力,必須隔離出其中一個物體,對該物體應用牛頓第二定律求解,此方法為隔離法。隔離法解題要注意判明每一隔離體的運動方向和加速度方向。 ⑶整體法解題或隔離法解題,一般都選取地面為參照系。 整體法和隔離法是相對統一、相輔相成的。本來單用隔離法就可以解決的問題,但如果這兩種方法交叉使用,則處理問題十分方便。例如當中各物體有共同加速度,要求中某兩物體間的作用力時,往往是先用整體法求出加速度,再用隔離法求出兩物體間的相互作用力。 四 曲線運動 1.曲線運動 (1)物體做曲線運動的條件:受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上。 (2)性質:是變速運動,速度方向是曲線的這一點的切線上方向。 (3)研究方法:化曲為直 2.運動的合成與分解 (1) 運動的合成 (2) 運動的分解 (3)合運動與分運動具有同時性、等效性、獨立性、矢量性關系。 (4) 注意: 合運動方向通常就是物體的實際運動方向 (5)渡河問題。(見圖1、2、3, V船為船頭方向分速度,V水為水流方向分速度,d為河寬)。 a.通常情況下,船頭方向垂直對岸,渡河最短時間,t=d/V船。(注意:此時,船實際航行方向并不與河岸垂直,而是船頭分速度方向與河岸垂直,見圖1) b.當V船大于V水時,調整船頭方向使合速度方向垂直于河岸(圖2),最短渡河距離為d。 c.當V船小于V水時, V船與V (V合)垂直時渡河距離最短(圖3),最短距離為(dV水)/V船。 V水 V船 V V水 V船 V V水 V船 V 圖1 圖2 圖3高中物理536個知識點
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