高一物理知识点总结精选15篇
总结是事后对某一阶段的学习、工作或其完成情况加以回顾和分析的一种书面材料,它可使零星的、肤浅的、表面的感性认知上升到全面的、系统的、本质的理性认识上来,是时候写一份总结了。我们该怎么写总结呢?下面是小编为大家收集的高一物理知识点总结,仅供参考,大家一起来看看吧。
高一物理知识点总结1
一、运动学的基本概念
1、参考系:描述一个物体的运动时,选来作为标准的的另外的物体。
运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。
参考系的选取是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。选取不一样的物体作为参考系,可能得出不一样的结论,但选取时要使运动的描述尽量的简单。
通常以地面为参考系。
2、质点:
①定义:用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。
②物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响能够忽略。且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
③物体可被看做质点的几种状况:
(1)平动的物体通常可视为质点.
(2)有转动但相对平动而言能够忽略时,也能够把物体视为质点.
(3)同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则能够.
关键一点
(1)不能以物体的大小和形状为标准来决定物体是否能够看做质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的问题的影响能够忽略不计时,物体可视为质点.
(2)质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”.
3、时光和时刻:
时刻是指某一瞬间,用时光轴上的一个点来表示,它与状态量相对应;时光是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时光轴上的一段线段来表示,它与过程量相对应。
4、位移和路程:
位移用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量;
路程是质点运动轨迹的长度,是标量。
5、速度:
用来描述质点运动快慢和方向的物理量,是矢量。
(1)平均速度:是位移与通过这段位移所用时光的比值,其定义式为,方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。
(2)瞬时速度:是质点在某一时刻或通过某一位置的速度,瞬时速度简称速度,它能够精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率,它是一个标量。
6、加速度:用量描述速度变化快慢的的物理量,其定义式为。
加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同(注意与速度的方向没有关系),大小由两个因素决定。
易错现象
1、忽略位移、速度、加速度的矢量性,只思考大小,不注意方向。
2、错误理解平均速度,随意使用。
3、混淆速度、速度的增量和加速度之间的关系。
二、匀变速直线运动的规律及其应用:
1、定义:在任意相等的时光内速度的变化都相等的直线运动
2、匀变速直线运动的基本规律,可由下方四个基本关系式表示:
(1)速度公式
(2)位移公式
(3)速度与位移式
(4)平均速度公式
3、几个常用的推论:
(1)任意两个连续相等的时光T内的位移之差为恒量
△x=x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1=aT2
(2)某段时光内时光中点瞬时速度等于这段时光内的平均速度。
(3)一段位移内位移中点的瞬时速度v中与这段位移初速度v0和末速度vt的关系为
4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式(2)初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论
①1T末,2T末,3T末……瞬时速度之比为:
v1∶v2∶v3∶……∶vn=1∶2∶3∶……∶n
②1T内,2T内,3T内……位移之比为:
x1∶x2∶x3∶……∶xn=1∶3∶5∶……∶(2n——1)
③第一个T内,第二个T内,第三个T内……第n个T内的位移之比为:
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶……∶xN=1∶4∶9∶……∶n2
④通过连续相等的位移所用时光之比为:
t1∶t2∶t3∶……∶tn=
易错现象:
1、在一系列的公式中,不注意的v、a正、负。
2、纸带的处理,是这部分的重点和难点,也是易错问题。
3、滥用初速度为零的匀加速直线运动的特殊公式。
三、自由落体运动,竖直上抛运动
1、自由落体运动:只在重力作用下由静止开始的下落运动,因为忽略了空气的阻力,所以是一种理想的运动,是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
2、自由落体运动规律
①速度公式:
②位移公式:
③速度—位移公式:
④下落到地面所需时光:
3、竖直上抛运动:
能够看作是初速度为v0,加速度方向与v0方向相反,大小等于的g的匀减速直线运动,能够把它分为向上和向下两个过程来处理。
(1)竖直上抛运动规律
①速度公式:
②位移公式:
③速度—位移公式:
两个推论:
上升到最高点所用时光
上升的最大高度
(2)竖直上抛运动的对称性
如图1——2——2,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则:
(1)时光对称性
物体上升过程中从A→C所用时光tAC和下降过程中从C→A所用时光tCA相等,同理tAB=tBA。
(2)速度对称性
物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.
关键一点
在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,因此这类问题可能造成时光多解或者速度多解.
易错现象
1、忽略自由落体运动务必同时具备仅受重力和初速度为零
2、忽略竖直上抛运动中的多解
3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题
四、运动的图象运动的相遇和追及问题
1、图象:
图像在中学物理中占有举足轻重的地位,其优点是能够形象直观地反映物理量间的函数关系。位移和速度都是时光的函数,在描述运动规律时,常用x—t图象和v—t图象。
(1)x—t图象
①物理好处:反映了做直线运动的物体的'位移随时光变化的规律。②表示物体处于静止状态
②图线斜率的好处
①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.
②图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向.
③两种特殊的x——t图象
(1)匀速直线运动的x——t图象是一条过原点的直线.
(2)若x——t图象是一条平行于时光轴的直线,则表示物体处
于静止状态
(2)v—t图象
①物理好处:反映了做直线运动的物体的速度随时光变化
的规律.
②图线斜率的好处
a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小。
b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向.
③图象与坐标轴围成的“面积”的好处
a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时光内的位移的大小。
b若此面积在时光轴的上方,表示这段时光内的位移方向为正方向;若此面积在时光轴的下方,表示这段时光内的位移方向为负方向.
③常见的两种图象形式
(1)匀速直线运动的v——t图象是与横轴平行的直线.
(2)匀变速直线运动的v——t图象是一条倾斜的直线.
2、相遇和追及问题:
这类问题的关键是两物体在运动过程中,速度关系和位移关系,要注意寻找问题中隐含的临界条件,通常有两种状况:
(1)物体A追上物体B:开始时,两个物体相距x0,则A追上B时必有,且
(2)物体A追赶物体B:开始时,两个物体相距x0,要使A与B不相撞,则有
易错现象:
1、混淆x—t图象和v-t图象,不能区分它们的物理好处
2、不能正确计算图线的斜率、面积
3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意,汽车、飞机停止后不会后退
五、力重力弹力摩擦力
1、力:
力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。
按照力命名的依据不一样,能够把力分为
①按性质命名的力(例如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。)
②按效果命名的力(例如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。
力的作用效果:
①形变;
②改变运动状态.
2、重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg,方向竖直向下。作用点叫物体的重心;重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布,形状规则的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定,注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力带给物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力.由于重力远大于向心力,一般状况下近似认为重力等于万有引力.
3、弹力:
(1)资料:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
(2)条件:
①接触;
②形变。但物体的形变不能超过弹性限度。
(3)弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过研究点的曲面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。)
(4)大小:
①弹簧的弹力大小由F=kx计算
②一般状况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关,应结合平衡条件或牛顿定律确定.
4、摩擦力:
(1)摩擦力产生的条件:接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相反.但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成任意角度.
(3)摩擦力的大小:
①滑动摩擦力:
说明:a、FN为接触面间的弹力,能够大于G;也能够等于G;也能够小于G
b、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关。
②静摩擦:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。
大小范围0 (fm为最大静摩擦力,与正压力有关) 静摩擦力的具体数值可用以下方法来计算:一是根据平衡条件,二是根据牛顿第二定律求出合力,然后通过受力分析确定. (4)注意事项: a、摩擦力能够与运动方向相同,也能够与运动方向相反,还能够与运动方向成必须夹角。 b、摩擦力能够作正功,也能够作负功,还能够不作功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体能够受滑动摩擦力的作用,运动的物体能够受静摩擦力的作用。 易错现象: 1.不会确定系统的重心位置 2.没有掌握弹力、摩擦力有无的判定方法 3.静摩擦力方向的确定错误 六、力的合成和分解 1、标量和矢量: (1)将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题. (2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不一样的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则. (3)同一向线上矢量的合成可转为代数法,即规定某一方向为正方向,与正方向相同的物理量用正号代人,相反的用负号代人,然后求代数和,最后结果的正、负体现了方向,但有些物理量虽也有正负之分,运算法则也一样,但不能认为是矢量,最后结果的正负也不表示方向,如:功、重力势能、电势能、电势等. 2、力的合成与分解: (1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力。 (2)共点力的合成: 1、共点力 几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力。 2、力的合成方法 求几个已知力的合力叫做力的合成。 ①若和在同一条直线上 a。、同向:合力方向与、的方向一致 b。、反向:合力,方向与、这两个力中较大的那个力向。 ②、互成θ角——用力的平行四边形定则 3、平行四边形定则: 两个互成角度的力的合力,能够用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。 求F、的合力公式:(为F1、F2的夹角) 注意:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2)两个力的合力范围:F1——F2FF1+F2 (3)合力能够大于分力、也能够小于分力、也能够等于分力 (4)两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。 注意事项: (1)力的合成与分解,体现了用等效的方法研究物理问题. (2)合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法,用合力来代替几个力时务必把合力与各分力脱钩,即思考合力则不能思考分力,同理在力的分解时只思考分力,而不能同时思考合力. (3)共点的两个力合力的大小范围是 |F1——F2|≤F合≤Fl+F2. (4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零. (5)力的分解时要认准力作用在物体上产生的实际效果,按实际效果来分解. (6)力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上,分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力). 易错现象: 1.对含静摩擦力的合成问题没有掌握其可变特性 2.不能按力的作用效果正确分解力 3.没有掌握正交分解的基本方法 七、受力分析 1、受力分析: 要根据力的概念,从物体所处的环境(与多少物体接触,处于什么场中)和运动状态着手,其常规如下: (1)确定研究对象,并隔离出来; (2)先画重力,然后弹力、摩擦力,再画电、磁场力; (3)检查受力图,找出所画力的施力物体,分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速),否则必然是多力或漏力; (4)合力或分力不能重复列为物体所受的力. 2、整体法和隔离体法 (1)整体法:就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不思考整体内部之间的相互作用力。 (2)隔离法:就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不思考物体对其它物体的作用力。 (3)方法选取 所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简单明了,而不必思考内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。 3、注意事项: 正确分析物体的受力状况,是解决力学问题的基础和关键,在具体操作时应注意: (1)弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间,因此要从接触点处决定弹力和摩擦力是否存在,如果存在,则根据弹力和摩擦力的方向,画好这两个力. (2)画受力图时要逐一检查各个力,找不到施力物体的力必须是无中生有的.同时应只画物体的受力,不能把对象对其它物体的施力也画进去. 易错现象: 1.不能正确判定弹力和摩擦力的有无; 2.不能灵活选取研究对象; 3.受力分析时受力与施力分不清。 八、共点力作用下物体的平衡 1、物体的平衡: 物体的平衡有两种状况:一是质点静止或做匀速直线运动;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点). 2、共点力作用下物体的平衡: ①平衡状态:静止或匀速直线运动状态,物体的加速度为零. ②平衡条件:合力为零,亦即F合=0或∑Fx=0,∑Fy=0 a、二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 b、三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任何两个力的合力必与第三个力平衡 c、若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有: F合x=F1x+F2x+………+Fnx=0 F合y=F1y+F2y+………+Fny=0(按接触面分解或按运动方向分解) ③平衡条件的推论: (ⅰ)当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与所受的其它力的合力等值反向. (ⅱ)当三个共点力作用在物体(质点)上处于平衡时,三个力的矢量组成一封闭的三角形按同一环绕方向. 3、平衡物体的临界问题: 当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)时的转折状态叫临界状态。可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”。 临界问题的分析方法:极限分析法:通过恰当地选取某个物理量推向极端(“极大”、“极小”、“极左”、“极右”)从而把比较隐蔽的临界现象(“各种可能性”)暴露出来,便于解答。 易错现象: (1)不能灵活应用整体法和隔离法; (2)不注意动态平衡中边界条件的约束; (3)不能正确制定临界条件。 九、牛顿运动三定律 1、牛顿第必须律: (1)资料:一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止. (2)理解: ①它说明了一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质.质量是物体惯性大小的量度(惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关). ②它揭示了力与运动的关系:力是改变物体运动状态(产生加速度)的原因,而不是维持运动的原因。 ③它是通过理想实验得出的,它不能由实际的实验来验证. 2、牛顿第二定律: 资料:物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同. 公式: 理解: ①瞬时性:力和加速度同时产生、同时变化、同时消失. ②矢量性:加速度的方向与合外力的方向相同。 ③同体性:合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象) ④同一性:合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性:加速度是相对于惯性参照系的。 3、牛顿第三定律: (1)资料: 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上. (2)理解: ①作用力和反作用力的同时性.它们是同时产生,同时变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力. ②作用力和反作用力的性质相同.即作用力和反作用力是属同种性质的力. ③作用力和反作用力的相互依靠性:它们是相互依存,互以对方作为自我存在的前提. ④作用力和反作用力的不可叠加性.作用力和反作用力分别作用在两个不一样的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消. 4、牛顿运动定律的适用范围: 对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动),牛顿运动定律是成立的,但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动,牛顿运动定律就不适用了,要用相对论观点、量子力学理论处理. 易错现象: (1)错误地认为惯性与物体的速度有关,速度越大惯性越大,速度越小惯性越小;另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。 (2)不能正确地运用力和运动的关系分析物体的运动过程中速度和加速度等参量的变化。 (3)不能把物体运动的加速度与其受到的合外力的瞬时对应关系正确运用到轻绳、轻弹簧和轻杆等理想化模型上 1、万有引力定律:引力常量G=6.67×N?m2/kg2 2、适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距。(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点) 3、万有引力定律的应用:(中心天体质量M,天体半径R,天体表面重力加速度g) (1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时) (2)重力=万有引力 地面物体的重力加速度:mg=Gg=G≈9.8m/s2 高空物体的重力加速度:mg=Gg=G<9.8m/s2 4、第一宇宙速度————在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的.线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是的。 由mg=mv2/R或由==7.9km/s 5、开普勒三大定律 6、利用万有引力定律计算天体质量 7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度 8、大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义) 运匀变速直线运动规律 1、两个基本公式 (1)速度公式:v=v0+at (2)位移公式:x=v0t+at2 两个公式中共有五个物理量,只要其中三个物理量确定之后,另外两个就确定了。原则上应用两个基本公式中的一个或两个联立列方程组,就可以解决任意的匀变速直线运动问题 2、常用的公式及特点 (1)速度—位移公式v2—v=2ax,此式中不含时间t; (2)平均速度公式=v=,此式只适用于匀变速直线运动,式中不含有时间t和加速度a;=,可用于任何运动 (3)位移差公式Δx=aT2,利用纸带法求解加速度即利用了此式 (4)初速度为零的`匀加速直线运动的比例式的适用条件:初速度为零的匀加速直线运动 3、无论是基本公式还是公式均为矢量式,公式中的v0、v、a、x都是矢量,解题时应注意各量的正负。一般先选v0方向为正方向,其他量与正方向相同取正值,相反取负值 第四章力与运动 第一节伽利略理想实验与牛顿第一定律 伽利略的理想实验(见P76、77,以及单摆实验) 牛顿第一定律 1.牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。——物体的运动并不需要力来维持。 2.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 3.惯性是物体的固有属性,与物体受力、运动状态无关,质量是物体惯性大小的唯一量度。 4.物体不受力时,惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态;受外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。 第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动与受力的关系 加速度与物体所受合力、物体质量的关系(实验设计见B书P93) 第四节牛顿第二定律 牛顿第二定律 1.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,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的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。国际单位制中k=1。 4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。 5.极限分析法(预测和处理临界问题):通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,从而把临界现象暴露出来。 6.牛顿第二定律特性: 1)矢量性:加速度与合外力任意时刻方向相同 2)瞬时性:加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。 3)相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。 4)独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。 5)同体性:研究对象的统一性。 第五节牛顿第二定律的应用 解题思路:物体的受力情况牛顿第二定律a运动学公式物体的运动情况 第六节超重与失重 超重和失重 1.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象(视重物重),物体对支持物的'压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为失重现象(物重视重)。 2.只要竖直方向的a≠0,物体一定处于超重或失重状态。 3.视重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(仪器称值)。 4.实重:实际重力(来源于万有引力)。 5.N=G+ma(设竖直向上为正方向,与v无关) 6.完全失重:一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,达到失重现象的极限的现象,此时a=g=9.8m/s。 7.自然界中落体加速度不大于g,人工加速使落体加速度大于g,则落体对上方物体(如果有)产生压力,或对下方牵绳产生拉力。 第七节力学单位 单位制的意义 1.单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。 2.基本单位可任意选定,导出单位则由定义方程式与比例系数确定的。基本单位选取的不同,组成的单位制也不同。 国际单位制中的力学单位 1.国际单位制(符号~单位):时间(t)~s,长度(l)~m,质量(m)~kg,电流(I)~A,物质的量(n)~mol,热力学温度~K,发光强度~cd(坎培拉) 2.1N:使1kg的物体产生单位加速度时力的大小,即1N=1kg·m/s。 3.常见单位换算:1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸=2.540cm,1英里=1.6093km。 力的合成与分解 (1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡 (2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上 (3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成 ①确定研究对象; ②分析受力情况; ③建立适当坐标; ④列出平衡方程 牛顿第三定律: (1)内容: 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。 (2)理解: ①作用力和反作用力的同时性.它们是同时产生,同时变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力。 ②作用力和反作用力的性质相同.即作用力和反作用力是属同种性质的力。 ③作用力和反作用力的相互依赖性:它们是相互依存,互以对方作为自己存在的前提。 ④作用力和反作用力的不可叠加性.作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消。 自由落体 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt^2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt^2=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。 (2)a=g=9.8m/s^2≈10m/s^2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。 (3)竖直上抛 探究弹力 1.产生形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的'作用,这种力称为弹力。 2.弹力方向垂直于两物体的接触面,与引起形变的外力方向相反,与恢复方向相同。 绳子弹力沿绳的收缩方向;铰链弹力沿杆方向;硬杆弹力可不沿杆方向。 弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。 3.在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比,即胡克定律。 F=kx 4.上式的k称为弹簧的劲度系数(倔强系数),反映了弹簧发生形变的难易程度。 5.弹簧的串、并联:串联:1/k=1/k1+1/k2并联:k=k1+k2 用图象描述直线运动 匀变速直线运动的位移图象 1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹) 2.物理中,斜率k≠tanα(坐标轴单位、物理意义不同) 3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。 匀变速直线运动的速度图象 1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹) 2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0} 8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 注: (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。 2)自由落体运动 1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值; (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动 (2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=Vot4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移:s=(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα; (4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 2)匀速圆周运动 1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合 5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=ωr 7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。 注: (1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。 3)万有引力 1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)} 2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上) 3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)} 4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量} 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.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径} 注: (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万; (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等; (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同; (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反); (5)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。 三、力(常见的力、力的合成与分解) 1)常见的力 1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/ s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近) 2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)} 3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)} 4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力) 5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上) 6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/C2,方向在它们的连线上) 7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同) 8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0) 9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0) 注: (1)劲度系数k由弹簧自身决定; (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定; (3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN; (4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕; (5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C); (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 2)力的合成与分解 1.同一直线上力的合成同向: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时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F{负号表示方向相反,F、F各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FN 6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕 注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。 五、振动和波(机械振动与机械振动的传播) 1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向} 2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身; (2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处; (3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式; (4)干涉与衍射是波特有的; (5)振动图象与波动图象; (6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。 六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化) 1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同} 3.冲量:I=Ft{I:冲量(Ns),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定} 4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式} 5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’也可以是m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒} 7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的动能} 8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体} 9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2=2m1v1/(m1+m2) 10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}注: (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上; (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; (3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等); (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒; (5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。 七、功和能(功是能量转化的量度) 1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角} 2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)} 3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb} 4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)} 5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)} 6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率} 7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车行驶速度(vmax=P额/f) 8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)} 9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)} 12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)} 13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)} 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加): W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)} 15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP 注: (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少; (2)O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该 力不做功); (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少 (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV= 1.60×10-19J;_(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。 八、分子动理论、能量守恒定律 1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米 2.油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2} 3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。 4.分子间的引力和斥力(1)r (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值) (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力 (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0 5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕} 6.热力学第二定律 克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性); 开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕} 7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}注: (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈; (2)温度是分子平均动能的标志; 3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快; (4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小; (5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大δu>0;吸收热量,Q>0 (6)物体的'内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零; (7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离; (8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。 九、气体的性质 1.气体的状态参量: 温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志, 热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273{T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)} 体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL 压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大 3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量,T为热力学温度(K)} 注: (1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关; (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。 十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]; (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关; (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J; (8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。 十一、恒定电流 1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ωm),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外 {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)} 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率} 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。 (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法: 电压表示数:U=UR+UA 电流表外接法: 电流表示数:I=IR+IV Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2] 选用电路条件Rx< 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法 电压调节范围小,电路简单,功耗小 便于调节电压的选择条件Rp>Rx 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件Rp 注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大; (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻; (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率,此时的输出功率为E2/(2r); (6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。 十二、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/Am 2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)} 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。注: (1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料 十三、电磁感应 1.[感应电动势的大小计算公式] 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)} 3)Em=nBSω(交流发电机的感应电动势){Em:感应电动势峰值} 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)} 2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)} 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极} _4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)} 注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。 十四、交变电流(正弦式交变电流) 1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf) 2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总 3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2 4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出 5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损=(P/U)2R;(P损:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕; 6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。 高一物理必修二知识点总结复习手册,汇集了高一物理课本必修二学习到的所有知识点,包含高一物理必修二曲线运动和圆周运动知识点总结、高一物理必修二万有引力与航天知识点总结和高一物理必修二机械能守恒定律知识点总结,是考生高一物理复习和高考备考的必备资料。 一、 曲线运动 1、在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。 2、物体做直线或曲线运动的条件: (已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a) (1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动; (2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。 3、物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。 4、平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。 两分运动说明: (1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动; (2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。 5、以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则物体在任意时刻t的位置坐标为: 6、①水平分速度: ②竖直分速度: ③t秒末的合速度: ④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角 表示: 二、圆周运动 1、匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。 2、描述匀速圆周运动快慢的物理量 (1)线速度v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即v=s/t,单位m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。方向为在圆周各点的切线方向上 **匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因而线速度的方向在时刻改变。 (2)角速度 :ω=φ/t(φ指转过的角度,转一圈φ为 ),单位 rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的 (3)周期T,频率f=1/T (4)线速度、角速度及周期之间的关系: 3、向心力: ,或者 , 向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。 4、向心加速度: ,或 或 描述线速度变化快慢,方向与向心力的方向相同,5,注意的结论: (1)由于 方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。 (2)做匀速圆周运动的物体,向心力方向总指向圆心,是一个变力。 (3)做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。 6、离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。 三、万有引力定律及其应用 1、万有引力定律: ,引力常量G=6.67× N·m2/kg2 2、适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点) 3、万有引力定律的应用:(中心天体质量M, 天体半径R, 天体表面重力加速度g ) (1)万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时,下面式中r=R+h ) (2)重力=万有引力 地面物体的重力加速度:mg = G g = G ≈9.8m/s2 高空物体的重力加速度:mg = G g = G<9.8m/s2 4、第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的 由mg=mv2/R或由 = =7.9km/s 5、开普勒三大定律 6、利用万有引力定律计算天体质量 7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度 8、大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义) 四、功、功率、机械能和能源 1、做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移 2、功: 其中 为力F的方向同位移L方向所成的角 功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J) 3、物体做正功负功问题 (将α理解为F与V所成的角,更为简单) (1)当α=900时,W=0.这表示力F的`方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。 (2)当α<900时,>0,W>0.这表示力F对物体做正功。 如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。 (3)当 时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功。 如人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。 ** 一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。 例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”,就不能再说做了负功。 4、动能是标量,只有大小,没有方向。表达式为: 5、重力势能是标量,表达式为: (1)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。 (2)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。 6、动能定理: 其中W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度, 为初速度 解答思路: ①选取研究对象,明确它的运动过程。 ②分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。 ③明确物体在过程始末状态的动能 和 。 ④列出动能定理的方程 。 7、机械能守恒定律: (只有重力或弹力做功,没有任何外力做功。) 解题思路: ①选取研究对象----物体系或物体。 ②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。 ③恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。 ④根据机械能守恒定律列方程,进行求解。 8、功率的表达式: ,或者P=FV 功率:描述力对物体做功快慢;是标量,有正负 9、额定功率指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。 实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。 10、能量守恒定律及能量耗散 ●能量的转化与守恒 1.化学能:由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。 2.核能:由于核反应,物质的原子结构发生变化而产生的能量。 3.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。 内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 即E机械能1+E其它1=E机械能2+E机械能2 能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。 ●能源与社会 1、可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。 2、不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。 3、能源与环境:合理利用能源,减少环境污染,要节约能源、开发新能源。 ●开发新能源 1、太阳能 2、核能 3、核能发电 4、其它新能源:地热能、潮汐能、风能。 高一物理寒假复习知识点总结高一物理上册期末考试必备知识点总结 物体与质点 1、质点:当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时,为研究问题方便,可忽略其大小和形状,把物体看做一个有质量的点,这个点叫做质点。 2、物体可以看成质点的条件 条件:①研究的物体上个点的运动情况完全一致。 ②物体的线度必须远远的大于它通过的距离。 物体的形状大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点 平动的物体可以视为质点 平动的物体上各个点的运动情况都完全相同的物体,这样,物体上任一点的运动情况与整个物体的.运动情况相同,可用一个质点来代替整个物体。 小贴士:质点没有大小和形状因为它仅仅是一个点,但是质点一定有质量,因为它代表了一个物体,是一个实际物体的理想化的模型。质点的质量就是它所代表的物体的质量。 参考系 1、参考系的定义:描述物体的运动时,用来做参考的另外的物体。 2、对参考系的理解: 物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的,例如,肩并肩一起走的两个人,彼此就是相对静止的,而相对于路边的建筑物,他们却是运动的。 同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同。例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系,司机是静止的,以路面为参考系,司机是运动的’。 比较物体的运动,应该选择同一参考系。 参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体。 小贴士:只有选择了参考系,说某个物体是运动还是静止,物体怎样运动才变得有意义参考系的选择是研究运动的前提是一项基本技能。 坐标系 1、坐标系物理意义:在参考系上建立适当的坐标系,从而,定量地描述物体的位置及位置变化。 2、坐标系分类: 一维坐标系:适用于描述质点做直线运动,研究沿一条直线运动的物体时,要沿着运动直线建立直线坐标系,即以物体运动所沿的直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度。例如,汽车在平直公路上行驶,其位置可用离车站的距离来确定。 二维坐标系适用于质点在平面内做曲线运动。例如,运动员推铅球以铅球离手时的位置为坐标原点,沿铅球初速方向建立x轴,竖直向下建立y轴,铅球的坐标为铅球离开手后的水平距离和竖直距离。 三维坐标系:适用于物体在三维空间的运动。例如,篮球在空中的运动。 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。 ’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的`方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。 6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。 (3).平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。 ②平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。 ③v=s是平均速度的定义式,适用于所有的运动,t (4).平均速率:物体在某段时间的路程与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速率是标量。 ②v=s是平均速率的定义式,适用于所有的运动。 t ③平均速度和平均速率往往是不等的,只有物体做无往复的直线运动时二者才相等。 ◎例题评析 【例1】物体沿直线向同一方向运动,通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v1=10m/s和v2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少? 【分析与解答】设每段位移为s,由平均速度的定义有 v=2s?t1?t22vv2s?12=12m/s s/v1?s/v2v1?v2 [点评]一个过程的平均速度与它在这个过程中各阶段的平均速度没有直接的关系,因此要根据平均速度的定义计算,不能用公式v=(v0+vt)/2,因它仅适用于匀变速直线运动。 【例2】.一质点沿直线ox方向作加速运动,它离开o点的距离x随时间变化的关系为 32x=5+2t(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t(m/s),求该质点在t=0到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。 【分析与解答】当t=0时,对应x0=5m,当t=2s时,对应x2=21m,当t=3s时,对应x3=59m,则:t=0到t=2s间的平均速度大小为v1?x2?x0=8m/s 2 x3?x2=38m/s 1 [点评]只有区分了求的是平均速度还是瞬时速度,才能正确地选择公式。 【例3】一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方 0传来时,发现飞机在他前上方与地面成60角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声 速的多少倍? t=2s到t=3s间的平均速度大小为v2? 【分析与解答】设飞机在头顶上方时距人h,则人听到声音时飞机走的距离为:3h/3对声音:h=v声t对飞机:h/3=v飞t 解得:v飞=v声/3≈0.58v声 [点评]此类题和实际相联系,要画图才能清晰地展示物体的运动过程,挖掘出题中的隐含条件,如本题中声音从正上方传到人处的这段时间内飞机前进的距离,就能很容易地列出方程求解。 1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比 2.公式:F=Gm1m2/r2 G为引力常量r的`单位为米;m的单位为千克;F的单位为N 3.适用范围:自然界任意两个物体 4.引力常量G=×10-11N·m2/kg2卡文迪许(英)扭秤实验 5.应用①地球质量:(1)不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的吸引力即mg=GmM/R2 M=gR2/G R为地球半径M为地球质量 ②计算天体质量:设M为某天体质量r为环绕星体的轨道半径T为环绕周期 万有引力充当向心力可知GMm/r2=(m4π2/T2)r得出M=4π2r3/GT2 6.宇宙航行:①第一宇宙速度:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度(超过该速度,脱离地球。最大的环绕速度,最小的发射速度) ②第二宇宙速度:太阳系内 ③第三宇宙速度:脱离太阳系 7.经典力学具有局限性:适用于低速宏观 1.物体做功的条件:①力②在力的方向上发生位移 2.公式:W=FLcosα F—力L—位移α—力与位移的夹角 3.单位:焦耳J 1J=1N·m标量 4.正功与负功①α=π/2不做功②α<π/2正功③π/2 <α<=π负功 5.当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的.总功,等于各个力分别对物体所做功的代数和。 力的图示 1.力的图示是用一根带箭头的线段(定量)表示力的三要素的方法。 2.图示画法:选定标度(同一物体上标度应当统一),沿力的方向从力的作用点开始按比例画一线段,在线段末端标上箭头。 3.力的示意图:突出方向,不定量。 力的等效/替代 1.如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同,那么这个力与另外几个力可以相互替代,这个力称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的.分力。 2.根据具体情况进行力的替代,称为力的合成与分解。求几个力的合力叫力的合成,求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。 3.实验:平行四边形定则:P58 第四节力的合成与分解 力的平行四边形定则 1.力的平行四边形定则:如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形,则这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。 2.一切矢量的运算都遵循平行四边形定则。 合力的计算 1.方法:公式法,图解法(平行四边形/多边形/△) 2.三角形定则:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的合力。 3.设F为F1、F2的合力,θ为F1、F2的夹角,则: F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ) 当两分力垂直时,F=F12+F22,当两分力大小相等时,F=2F1cos(θ/2) 4.1)|F1—F2|≤F≤|F1+F2| 2)随F1、F2夹角的增大,合力F逐渐减小。 3)当两个分力同向时θ=0,合力:F=F1+F2 4)当两个分力反向时θ=180°,合力最小:F=|F1—F2| 5)当两个分力垂直时θ=90°,F2=F12+F22 分力的计算 1.分解原则:力的实际效果/解题方便(正交分解) 2.受力分析顺序:G→N→F→电磁力 一、动能 如果一个物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量。物体由于运动而具有的能。 Ek=mv2,其大小与参照系的选取有关。动能是描述物体运动状态的物理量。是相对量。 二、动能定理 做功可以改变物体的能量。所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量。 W1+W2+W3+=mvt2—mv02 1、反映了物体动能的'变化与引起变化的原因力对物体所做功之间的因果关系。可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小。所以正功是加号,负功是减号。 2、增量是末动能减初动能。EK0表示动能增加,EK0表示动能减小。 3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理。由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化。在动能定理中。总功指各外力对物体做功的代数和。这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等。 4、各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和。 5、力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式。但动能定理是标量式。功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解。故动能定理无分量式。在处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理。 6、动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的。但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况。即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用。 7、对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物。 一、质点的运动 (1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=S/t(定义式)2.有用推论Vt^2Vo^2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/26.位移S=V平t=Vot+at^2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。 2)匀速圆周运动 1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2xR=m(2π/T)^2xR 5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR 7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位:弧长(S):米(m)角度(Φ):弧度(rad)频率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s)转速(n):r/s半径(R):米(m)线速度(V):m/s角速度(ω):rad/s向心加速度:m/s2 注: (1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。 (2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。 3)万有引力 1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM)R:轨道半径T:周期K:常量(与行星质量无关) 2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2G=6.67×10^-11Nm^2/kg^2方向在它们的连线上 3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mgg=GM/R^2R:天体半径(m) 4.卫星绕行速度、角速度、周期V=(GM/R)1/2ω=(GM/R^3)1/2T=2π(R^3/GM)1/25.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=mx4π^2(R+h)/T^2h≈3.6kmh:距地球表面的高度注: (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。 (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。 (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。 (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。机械能1.功 (1)做功的两个条件:作用在物体上的力.物体在里的方向上通过的距离. (2)功的大小:W=Fscosa功是标量功的单位:焦耳(J)1J=1Nxm当0 P=W/t功率是标量功率单位:瓦特(w)此公式求的是平均功率1w=1J/s1000w=1kw (2)功率的另一个表达式:P=Fvcosa 当F与v方向相同时,P=Fv.(此时cos0度=1)此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率1)平均功率:当v为平均速度时 2)瞬时功率:当v为t时刻的瞬时速度 (3)额定功率:指机器正常工作时最大输出功率实际功率:指机器在实际工作中的输出功率正常工作时:实际功率≤额定功率 (4)机车运动问题(前提:阻力f恒定)P=FvF=ma+f(由牛顿第二定律得) 汽车启动有两种模式 1)汽车以恒定功率启动(a在减小,一直到0)P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f当F减小=f时v此时有最大值 2)汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)a恒定F不变(F=ma+f)V在增加P实逐渐增加最大此时的P为额定功率即P一定P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f当F减小=f时v此时有最大值 3.功和能 (1)功和能的关系:做功的过程就是能量转化的过程功是能量转化的量度 (2)功和能的区别:能是物体运动状态决定的物理量,即过程量功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量这是功和能的根本区别. 4.动能.动能定理 (1)动能定义:物体由于运动而具有的能量.用Ek表示表达式Ek=1/2mv^2能是标量也是过程量单位:焦耳(J)1kgxm^2/s^2=1J (2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化表达式W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2 适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功 5.重力势能 (1)定义:物体由于被举高而具有的'能量.用Ep表示表达式Ep=mgh是标量单位:焦耳(J) (2)重力做功和重力势能的关系W重=-ΔEp 重力势能的变化由重力做功来量度 (3)重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关 (4)弹性势能:物体由于形变而具有的能量 弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关弹性势能的变化由弹力做功来量度 6.机械能守恒定律 (1)机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称总机械能:E=Ek+Ep是标量也具有相对性 机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功) ΔE=W非重 机械能之间可以相互转化 (2)机械能守恒定律:只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能保持不变 表达式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2成立条件:只有重力做功 1.电容定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的`比值,叫做电容器的电容 C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值 ①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。 ②电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。 常用单位有微法(μF),皮法(pF)1μF=10-6F,1pF=10-12F 2.平行板电容器的电容C:跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。 是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。 3.电容器始终接在电源上,电压不变;电容器充电后断开电源,带电量不变。 【高一物理知识点总结】相关文章: 高一物理知识点总结11-02 高一物理知识点总结07-13 高一物理知识点总结08-09 高一物理知识点总结09-19 高一物理知识点总结【精选】10-17 高一物理必考知识点总结11-17 高一物理知识点总结[热门]10-14 高一物理知识点总结【优选】10-16 高一物理必修一知识点总结08-17 高一物理知识点总结15篇10-13高一物理知识点总结2
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