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2022年高考物理必考知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)提綱第一章勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式梳理:速度公式:位移公式:速位公式:推論(平均速度)公式:★對(duì)所有勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,已知三個(gè)物理量,就可以用公式進(jìn)行求解。二、平均速度:(定義式,適用于一切運(yùn)動(dòng))(只適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),包括自由落體運(yùn)動(dòng))勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間中間時(shí)刻的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度:三、加速度:大?。海ǘx式,說(shuō)明a為速度的變化率,表示速度變化的快慢)方向:與合外力方向相同,與速度變化(△v)方向相同。(1)a與v關(guān)系:速度大的物體,加速度不一定大,甚至加速度可以為0;速度為0的物體,加速度不一定為0。(2)a與△v關(guān)系:速度變化(△v)大的物體,加速度不一定大,因?yàn)橐紤]到時(shí)間。但速度變化(△v)的方向,就是加速度的方向。例如平拋運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)在某段時(shí)間內(nèi)的速度變化方向總是豎直向豐。(3)速度的增減由a與v的方向共同決定??傊?,a與v、△v的大小沒(méi)有必然關(guān)系四、概念理解(1)質(zhì)點(diǎn):不能說(shuō)體積很大的物體就不可以看成質(zhì)點(diǎn);而很小的物體也不是一定就能看成質(zhì)點(diǎn)。(2)參考系:參考系的選擇是任意的;運(yùn)動(dòng)或靜止的物體都可以作為參考系,包括觀察者自己,但不能選擇被研究的對(duì)象本身為參考系。選擇不同的參考系時(shí),對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述是不同的。(3)位移:用由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線(xiàn)段表示,只→跟起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)。(4)速度變化有三種情況:第30頁(yè)共30頁(yè) ①速度的大小、方向皆發(fā)生了變化;②速度的大小發(fā)生變化,但方向沒(méi)有變化;③速度的大小不變,方向發(fā)生了變化。★以上三種情況中,物體的加速度都不為0。(1)判斷物體加速還是減速:a與v符號(hào)相同(同向),加速;a與v符號(hào)相反(反向),減速。(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)條件:a.初速度為0;b.僅受重力作用。自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度a=g,方向豎直向下。但a=g的運(yùn)動(dòng)不一定就是自由落體運(yùn)動(dòng)。一、紙帶或類(lèi)似問(wèn)題(如頻閃照相)求解:0123456s1s3s6s2s4s5(1)判斷物體是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):若   則物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(2)加速度的求法:在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),為了減少誤差常使用逐差法,如下:已知s1、s2、s3、s4、s5、s6六段位移:已知s1、s2、s3、s4四段位移:已知s1、s2、s3、s4、s5五段位移:(3)瞬時(shí)速度的求法:,,…(各個(gè)量如上圖所示,注意:第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)記為0)二、追及問(wèn)題的解題步驟:①根據(jù)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況(勻速或勻變速),分別列出它們物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系式;②建立兩個(gè)追及的物體最初與最末位置的距離方程;③利用“兩個(gè)物體速度相等”為它們恰好追上或相距最近的臨界條件求解(速度大者減速追趕速度小者);“兩個(gè)物體速度相等”也是兩物體相距最遠(yuǎn)的臨界條件(速度小者加速追趕速度大者)。第30頁(yè)共30頁(yè) 一、初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)重要結(jié)論利用右圖能更好地理解和記憶這幾個(gè)推論:(1)1T末,2T末,3T末……瞬時(shí)速度之比為:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n(2)1T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi)……位移之比為:s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶22∶32∶…∶n2(3)第一個(gè)T內(nèi),第二個(gè)T內(nèi),…,第N個(gè)T內(nèi)的位移之比為:sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)(4)通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為:t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)第二章相互作用一、重力(1)重力是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。(2)重力的大?。℅=mg),方向:豎直向下(不能說(shuō)與支持面垂直)。g大小隨物體所在的緯度及高度變化而變化。二、彈力(1)產(chǎn)生條件(①直接接觸(接觸力)②發(fā)生彈性形變)(2)彈簧彈力計(jì)算:胡克定律F=kx,x是彈簧的形變量,不是總長(zhǎng)?!就ǔV贿m合于在彈性限度內(nèi),有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體的彈力計(jì)算】。(3)彈力的方向(垂直于接觸面或接觸曲面的切面,由施力物體指向受力物體)、彈力存在與否的判斷(①產(chǎn)生條件②撤物法③狀態(tài)法④假設(shè)法。)(4)繩和桿的彈力的區(qū)別1)繩只能產(chǎn)生拉力,不能產(chǎn)生支持力,且繩子彈力的方向一定沿著繩子收縮的方向。2)桿既可以產(chǎn)生拉力,也可以產(chǎn)生支持力,彈力的方向可能沿著桿,也可能不沿桿。三、摩擦力(1)產(chǎn)生條件(①兩個(gè)物體直接接觸且相互擠壓②接觸面粗糙③發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))【注:“相對(duì)”指受力物體相對(duì)于接觸面】(2)方向(總跟接觸面相切,并與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反)(3)滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力都可以是阻力也可以是動(dòng)力;與物體運(yùn)動(dòng)方向可以相反也可以相同(4)相對(duì)地面靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用(5)滑動(dòng)摩擦力大?。╢=μN(yùn))與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),滑動(dòng)摩擦力(或最大靜摩擦力)跟壓力成正比并和接觸面的性質(zhì)有關(guān);靜摩擦力在未達(dá)到最大值時(shí)不跟壓力成正比,且f靜=F外。第30頁(yè)共30頁(yè) ★計(jì)算摩擦力時(shí),應(yīng)先判斷是靜f還是滑動(dòng)f(1)靜摩擦力有無(wú)及方向的常用判斷方法1)假設(shè)法:2)用牛頓第二定律判斷:先判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度方向),再利用牛頓第二定律(F=ma)確定合力的方向,然后受力分析判定靜摩擦力的有無(wú)和方向。3)用牛頓第三定律判斷:“摩擦力總是成對(duì)出現(xiàn)的”,先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向,再確定另一物體受到的摩擦力方向。(2)摩擦力大小的計(jì)算1)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法:f=μFN。★FN并不總是等于物體的重力,而是接觸面的正壓力。2)靜摩擦力的計(jì)算方法:一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況(靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)),利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。最大靜摩擦力的大小與FN成正比。(3)摩擦力與彈力的依存關(guān)系兩物體間有摩擦力,物體間一定有彈力,兩物體間有彈力,物體間不一定有摩擦力。一、繩上的“死結(jié)”和“活結(jié)”模型(1)“活結(jié)”一般是由繩跨過(guò)滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的,但實(shí)際上是同一根繩,所以?xún)啥卫K子上彈力的大小一定相等,兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線(xiàn),如下面甲圖。(2)由“死結(jié)”分開(kāi)的兩段繩子相當(dāng)于兩條繩子,繩上的彈力不一定相等,如乙圖。二、固定的桿與有轉(zhuǎn)軸的桿(1)對(duì)輕質(zhì)桿,若一端固定,則桿產(chǎn)生的彈力有可能沿桿,也有可能不沿桿,桿的彈力方向,可根據(jù)共點(diǎn)力的平衡求得,如上面甲圖。(2)對(duì)輕質(zhì)桿,若與墻壁通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連,則桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿桿,如上面乙圖。三、受力分析順序:重力→給定力→彈力→摩擦力(1)整體法和隔離法:當(dāng)物理情景中涉及物體較多時(shí),就要考慮采用整體法和隔離法。①整體法②隔離法同時(shí)滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件即可采用整體法。物體必須獨(dú)立拿出來(lái)進(jìn)行受力分析,列出方程。第30頁(yè)共30頁(yè) (2)假設(shè)法:在未知某力是否存在時(shí),可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè),然后再就該力存在與不存在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來(lái)判斷該力是否存在。一、動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)問(wèn)題:一般物體只受三個(gè)力作用,且其中第一個(gè)力大小、方向均不變,第二個(gè)力的方向不變,第三個(gè)力大小、方向均變化。(1)表達(dá)式法:往往在第一個(gè)力和第二個(gè)力方向始終垂直的時(shí)候使用更方便,如右圖的重力和墻壁的支持力始終垂直,利用三角函數(shù)就能知道N2的變化。(2)圖解法:第一個(gè)力與第二個(gè)力方向不垂直時(shí),一般用圖解法,畫(huà)平行四邊形或三角形。(2)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)力與第二個(gè)力方向垂直時(shí),第三個(gè)力(即大小方向都可變的分力)存在最小值。第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、牛頓第一定律(慣性定律)(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化,包括:①僅速度大小改變;②僅速度方向改變;③速度大小方向都變化。這三種情況都產(chǎn)生加速度。(2)力是物體產(chǎn)生加速度的原因,也是使物體速度變化的原因(不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,也不是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因)(3)牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(4)慣性(不要把慣性與牛頓第一定律混淆)1)一切物體都具有慣性。慣性是物體的固有屬性,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或是否受力無(wú)關(guān)(靜止的物體也有慣性,速度大的物體慣性不一定大)。2)質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。慣性的大小意味著改變?cè)撐矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。二、牛頓第二定律(牛頓運(yùn)動(dòng)定律僅適用于慣性參考系和宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體)1.內(nèi)容、表達(dá)式(F合=ma)2.牛頓第二定律的應(yīng)用兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題:①已知受力情況,求運(yùn)動(dòng)情況。②已知運(yùn)動(dòng)情況,求受力情況。核心:求a――力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的橋梁3.(1)解題思路:第30頁(yè)共30頁(yè) 【幾種不受其他外力(僅G、N、f)情況下的加速度】:(1)粗糙水平面(a=μg);(2)光滑斜面(a=gsinθ);(3)粗糙斜面(上滑:a=gsinθ+μgcosθ,減速;下滑a=gsinθ-μgcosθ,a大于0加速,反之減速)沿粗糙斜面上滑的過(guò)程和下滑的過(guò)程不是對(duì)稱(chēng)的,上滑過(guò)程加速度更大,時(shí)間更短)一、牛頓第三定律1.內(nèi)容: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,作用在一條直線(xiàn)上。2.一對(duì)作用力和反作用力(等值、反向、共線(xiàn)、異體、性質(zhì)相同、同存)一對(duì)平衡力(等值、反向、共線(xiàn)、同體、性質(zhì)不同,沒(méi)有依賴(lài)性)3.實(shí)例:馬拉車(chē)時(shí),馬拉車(chē)的力等于車(chē)?yán)R的力,兩者是作用力與反作用力。在拔河比賽中,雙方受到的拉力大小相等(但摩擦力不等);甲對(duì)乙的拉力與乙對(duì)甲的拉力是相互作用力。但是,繩對(duì)甲的拉力與繩對(duì)乙的拉力,雖然大小相等方向相反作用在不同物體,但涉及到第三個(gè)物體(繩子),故不是相互作用力?!顰對(duì)B施加的力,反作用力必然是B對(duì)A施加的力,不可能涉及到第三個(gè)物體。二、國(guó)際單位制中的力學(xué)單位1與力學(xué)有關(guān)的三個(gè)基本單位:時(shí)間(t)~s,長(zhǎng)度(l)~m,質(zhì)量(m)~kg2.牛頓(N)是國(guó)際單位,但它是導(dǎo)出單位,不是基本單位。三、兩種模型的瞬時(shí)加速度問(wèn)題(1)剛性繩(或接觸面):沒(méi)有特殊說(shuō)明時(shí),對(duì)細(xì)線(xiàn)、輕桿和硬接觸面,剪斷(或脫離)后,彈力立即改變或消失★沒(méi)有特殊說(shuō)明時(shí),能突變的物理量還有:摩擦力、加速度(2)彈簧(或橡皮繩):沒(méi)有特殊說(shuō)明時(shí),彈簧或橡皮筋的彈力不突變?!餂](méi)有特殊說(shuō)明時(shí),不能突變的物理量還有:速度四、傳送帶模型傳送帶模型涉及到的問(wèn)題較多,這里不贅述。對(duì)各種情況,注意看一看有沒(méi)有轉(zhuǎn)折點(diǎn)、突變點(diǎn),做好運(yùn)動(dòng)階段的劃分及相應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析?!锸芰Ψ治鰰r(shí)需要注意:對(duì)水平傳送帶,物體在勻變速階段受滑動(dòng)摩擦力,是恒力;共速之后不受摩擦力。對(duì)傾斜傳送帶,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)物體受滑動(dòng)摩擦力,共速時(shí)受靜摩擦力。若傳送帶足夠長(zhǎng),物體也不一定能與傳送帶達(dá)到共速,主要看mgsinq與靜摩擦力哪個(gè)大。第30頁(yè)共30頁(yè) 一、超重和失重1.實(shí)質(zhì):物體本身的重力(即實(shí)重)不變,只是拉力或壓力大小發(fā)生變化2.超重和失重僅取決于加速度的方向【與速度無(wú)關(guān)】存在豎直向上的加速度,即a↑時(shí),超重;存在豎直向下的加速度,即a↓時(shí),失重。完全失重(a豎直向下并等于g)此時(shí),一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。3.(1)無(wú)論超重還是失重,物體的重力并沒(méi)有變化。(2)由物體超重或失重,只能判斷物體的加速度方向,不能確定其速度方向。(3)物體超重或失重的多少是由發(fā)生超、失重現(xiàn)象的物體的質(zhì)量和豎直方向的加速度共同決定的,其大小等于ma。(物體在靜止斜面上變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題)第四章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)一、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)1.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn):(1)某點(diǎn)即時(shí)速度的方向一定在這一點(diǎn)軌跡曲線(xiàn)的切線(xiàn)方向上,且不斷改變;(2)任何一個(gè)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)。(3)無(wú)論速度大小是否變化,質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中都具有加速度,所受合外力不為0。2.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件:質(zhì)點(diǎn)一定受到合外力的作用,且合外力(或加速度)的方向一定與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線(xiàn)上。ab合外力可以是恒力也可以是變力。3.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中F合與軌跡的關(guān)系軌跡在F合與v之間,曲線(xiàn)逐漸遠(yuǎn)離、彎向F合的方向。如圖,根據(jù)軌跡的彎曲方向可知,a為速度方向,b為F合方向。二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與軌跡(1)判斷合運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng):看合外力是否為零。(2)判斷合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng):看合外力是否恒定。(3)判斷合運(yùn)動(dòng)是直線(xiàn)還是曲線(xiàn):看合外力(或合加速度)與合速度的方向是否共線(xiàn)。(4)判斷合運(yùn)動(dòng)是加速還是減速:當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體的速率增大。夾角為鈍角時(shí),物體的速率減小。兩者方向垂直時(shí),物體的速率不變。第30頁(yè)共30頁(yè) 1.兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成:★先把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度合成v合,再把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的加速度合成a合,然后根據(jù)v合與a合的大小方向判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。一般有以下規(guī)律:(1)兩個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(2)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度方向共線(xiàn)時(shí)為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),不共線(xiàn)時(shí)為勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(3)兩個(gè)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成a、兩個(gè)初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成,一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)b、v合方向與a合方向在同一條直線(xiàn)上時(shí),物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)c、v合方向與a合方向不在同一條直線(xiàn)上時(shí),物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?!铩拘〗Y(jié)】:兩個(gè)互相角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),也可以是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題(1)應(yīng)將物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)動(dòng))進(jìn)行分解;(2)合速度一般分解為沿繩子方向(使繩或桿伸縮)和垂直繩子方向(使繩或桿轉(zhuǎn)動(dòng))兩個(gè)分速度。(3)★繩子兩端連著的兩個(gè)物體沿繩或桿方向的分速度v大小相同。3.小船渡河問(wèn)題:船渡河時(shí),船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以分解成:隨水以v水漂流的運(yùn)動(dòng)+以v船相對(duì)于靜水的劃行運(yùn)動(dòng)。也可分解為垂直河岸方向的分運(yùn)動(dòng)+平行河岸方向的分運(yùn)動(dòng)。當(dāng)船頭朝向與河岸夾角為θ時(shí),船的過(guò)河時(shí)間為(適用所用情況),渡河時(shí)間取決于v船垂直于河岸方向的分速度,與河水的速度無(wú)關(guān)。(1)渡河時(shí)間最短問(wèn)題θ=90°時(shí),即船頭垂直對(duì)岸行駛時(shí),渡河時(shí)間最短,且最短時(shí)間為:(2)渡河位移最短問(wèn)題若v船>v水:當(dāng)v合垂直河岸,合位移最短等于河寬d當(dāng)v船<v水時(shí),當(dāng)v合⊥v船,合位移最短,且為:(不展開(kāi)討論)三、豎直下拋運(yùn)動(dòng):第30頁(yè)共30頁(yè) ①特點(diǎn):v0≠0且方向豎直向下;F合=G(a=g)。②性質(zhì):初速度豎直向下,加速度為g的勻加速度直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).③公式:,,四、豎直上拋運(yùn)動(dòng):1.特點(diǎn):v0≠0且方向豎直向上;F合=-G(a=-g)取向上為正方向2.性質(zhì):初速度豎直向上,加速度為-g的勻變速度直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).3.處理方法:⑴分步處理:①上升過(guò)程:勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),取向上為正方向:公式:,,上升到最高點(diǎn)的時(shí)間:;上升最高高度:②下降過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)(向下為正):公式:,,。落回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)間:;落回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)間速度:⑵整體處理:從全過(guò)程看,豎直上拋運(yùn)動(dòng)是一種加速度恒為重力加速度g的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),取v0為正方向,a=-g.公式:,,【注意】:①S為正,表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)的上方,s為負(fù)表示在拋出點(diǎn)的下方②v為正,表示質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),v為負(fù)表示質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng).★不求時(shí)間時(shí),用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒求解速度或高度更快捷。五、平拋物體運(yùn)動(dòng)1、定義:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。2、性質(zhì):勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),a=g3、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:(1)水平方向的分運(yùn)動(dòng):勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);分速度:分位移:(2)豎直方向的分運(yùn)動(dòng):自由落體運(yùn)動(dòng);分速度:分位移:(3)合速度大?。汉纤俣扰c水平方向夾角:第30頁(yè)共30頁(yè) 合位移大?。汉衔灰婆c水平方向夾角:★合速度的方向與合位移的方向不相同。六、斜拋運(yùn)動(dòng)1.水平方向分運(yùn)動(dòng):勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);分速度:分位移:2.豎直方向分運(yùn)動(dòng):豎直上拋運(yùn)動(dòng);分速度:分位移:3.射程:①射程隨初速度增大而增大;②射程與拋射角有關(guān),當(dāng)拋射角為450時(shí)射程最大;4.射高:。初速度越大射高就越大,當(dāng)拋射角為90°時(shí)射高最大七、勻速圓周運(yùn)動(dòng):1.物理學(xué)量及其單位:2.各物理量間關(guān)系:3.向心力:;方向與速度垂直,指向圓心。是變力。來(lái)源:重力、彈力、摩擦力或幾個(gè)力的合力,或某一個(gè)力的分力。注意:向心力不是一個(gè)獨(dú)立的力,受力分析時(shí)不能認(rèn)為物體除了重力等力以外,還“受到向心力”。4.向心加速度:;方向與速度垂直,指向圓心。物理意義:描述速度方向變化快慢的物理量。★★★勻速圓周運(yùn)動(dòng)中(1)不變的物理量:合外力大小,質(zhì)點(diǎn)的線(xiàn)速度大小、向心加速度大小、角速度大小和方向、周期(2)變化的物理量:線(xiàn)速度方向、向心加速度方向,合外力的方向,(3)所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(4)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,物體所受合力完全等于向心力,合外力只改變速度的方向。(5)如果物體做變速圓周或一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),合外力的沿半徑的分力是此時(shí)的向心力,它改變速度的方向;合外力的切向分力則改變速度的大小。5.同軸轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題:做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體相對(duì)位置保持不變,角速度和周期、轉(zhuǎn)速相等。6.皮帶、齒輪傳動(dòng)問(wèn)題:在皮帶傳動(dòng),鏈條傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的過(guò)程中,皮帶上(鏈條)上各點(diǎn)以及兩輪邊緣上各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等。第30頁(yè)共30頁(yè) 1.用繩系著小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動(dòng)(1),過(guò)最高點(diǎn)的最小速度:,得,,繩子松弛,T=0,物體離開(kāi)圓周做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)2.關(guān)于輕桿作用下的圓周運(yùn)動(dòng):只研究最高點(diǎn)(1)物體不受到桿的作用力的條件是:,F(xiàn)=0,。(2)當(dāng)時(shí),桿對(duì)物體的作用力為拉力,方向向下。(3)當(dāng)時(shí),桿對(duì)物體的作用力F為支持力,方向向上,。(4)最高點(diǎn)速度的最小值為v=0,此時(shí)桿對(duì)物體的作用力F=mg。九、離心現(xiàn)象:1.判斷物體是否做離心運(yùn)動(dòng)的步驟:(1)對(duì)物體受力分析,求出能夠提供的合力F合;(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng),求出物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力F向=mω2r=mv2/r;(3)比較F合與F向的大小,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況,如下:①當(dāng)F合=F向時(shí)→勻速圓周運(yùn)動(dòng);②當(dāng)F合=0時(shí)→勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);③當(dāng)F合F向時(shí)→逐漸靠近圓心的運(yùn)動(dòng)【注意】:離心現(xiàn)象的本質(zhì)是慣性;不存在離心力;2.要使原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做離心運(yùn)動(dòng)A、提高轉(zhuǎn)速,使所需的向心力大于能提供的向心力;B、減小或消失合外力3.如何防止離心現(xiàn)象發(fā)生A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度,使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小B、增大合外力,使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力第五章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用一.行星運(yùn)動(dòng)三大定律(開(kāi)普勒)①軌道定律②面積定律③周期定律()。★對(duì)橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,研究其周期時(shí)常常需要周期定律。第30頁(yè)共30頁(yè) 一.萬(wàn)有引力定律:(1)公式(萬(wàn)有引力具有相互性)(2)適用條件:①兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間②兩個(gè)質(zhì)量分布均勻球體之間③質(zhì)點(diǎn)和均勻球體之間。公式中的R為質(zhì)點(diǎn)間的距離。對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體,可把它看做是質(zhì)量集中在球心的一個(gè)點(diǎn)上。二.三種物體受力情況分析:(一)對(duì)地面上的物體:受到F引及其它力,其中F引可分解成:F1=GF引,F(xiàn)2=F向。★物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的F向非常小,遠(yuǎn)小于萬(wàn)有引力和重力,而GF引。★g=G/m,a向=F向/m,可見(jiàn)對(duì)地面上的物體a向遠(yuǎn)小于g★合力與分力不能同時(shí)存在,所以不能說(shuō)物體同時(shí)F引受到及兩個(gè)分力。公式:(可得到黃金代換式),≈9.8m/s2(二)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(穩(wěn)定運(yùn)行)的衛(wèi)星:僅受一個(gè)力即是萬(wàn)有引力F引。這時(shí)衛(wèi)星的重力和萬(wàn)有引力是同一個(gè)力,這個(gè)力提供衛(wèi)星運(yùn)行所需的向心力?!锊荒苷f(shuō)衛(wèi)星受到F引,重力G及向心力F向三個(gè)力。公式:因?yàn)槭莿蛩賵A周運(yùn)動(dòng),我們所學(xué)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式全部適用?!?、由左邊公式可得:r越大:(1)v越??;(2)ω越??;(3)a向越?。唬?)T越大;上述物理量與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)。2、各衛(wèi)星m與F引不同,無(wú)法比較;3、結(jié)論僅適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星12內(nèi)切圓外切圓(三)對(duì)于軌跡為橢圓的衛(wèi)星,因?yàn)閷儆陔x心(近地點(diǎn))或向心運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)地點(diǎn)),F(xiàn)引F向,不適于上面方框里的結(jié)論。一般來(lái)說(shuō),如圖,橢圓上近地點(diǎn)時(shí)的速度v1比內(nèi)切圓軌上的運(yùn)行速度v1’要大,橢圓上遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度v2比外切圓軌上的運(yùn)行速度v2’要小。由開(kāi)普勒第三定律,可知橢圓軌道衛(wèi)星的周期比內(nèi)切圓軌上的衛(wèi)星周期要大,比外切圓軌上的衛(wèi)星周期要小。三.要估算天體的質(zhì)量M和密度,需要知道哪些物體量:(1)只要知道天體表面的重力加速度g和天體半徑R即可利用求解M和。(2)觀察某圓軌運(yùn)行的衛(wèi)星,只要知道T、r、v、ω、a向其中兩個(gè)即可求解M,若要求還需要R。(3)觀察天體的近地衛(wèi)星,同時(shí)需要知道兩個(gè)物理量才可求解M,但是,由于R=r在求時(shí)可約去,第30頁(yè)共30頁(yè) 只要能得到T即可求出。()一.地面上物體、圓軌道衛(wèi)星各物理量的比較(1)衛(wèi)星之間:向心加速度、周期等物理量的大小關(guān)系由本頁(yè)上面方框里的結(jié)論來(lái)判斷。(2)地面上的物體與衛(wèi)星:一般來(lái)說(shuō),不能直接比較兩者a向、T、v等物理量,不滿(mǎn)足方框里的結(jié)論。(3)但地面上的物體與某些衛(wèi)星之間有特殊的關(guān)系:例如,地面上的物體與同步衛(wèi)星的ω、T相同,而同步衛(wèi)星的r大,可知同步衛(wèi)星的a向=ω2r更大。再比如,地面上物體與近地衛(wèi)星離地心的距離R相同,在m相同時(shí)F引也相同。這樣同步衛(wèi)星等可作為地面上物體與其它衛(wèi)星之間的橋梁。二.宇宙速度1.第一宇宙速度:近地衛(wèi)星(軌道半徑可視為地球半徑)的運(yùn)行速度和發(fā)射速度,所有繞地做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星運(yùn)行速度不可能大于第一宇宙速度,發(fā)射速度不可能小于第一宇宙速度。推算方法:或由==7.9km/s2.第二宇宙速度:11.2km/s,是使物體掙脫地球束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星的最小發(fā)射速度,也稱(chēng)為“脫離速度”。3.第三宇宙速度:16.7km/s,是使物體掙脫太陽(yáng)的引力束縛的最小發(fā)射速度,也稱(chēng)為“逃逸速度”。三.衛(wèi)星發(fā)射及變軌1.前提:衛(wèi)星對(duì)于不同軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,軌道半徑越大:(1)v越小;(2)ω越??;(3)T越大;(4)a向越??;上述物理量與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)。2.同步衛(wèi)星(定點(diǎn)通訊衛(wèi)星),五項(xiàng)確定:①定軌道平面(軌道平面必與赤道平面重合)②定方向(自西向東運(yùn)行)③定周期(與地球自轉(zhuǎn)周期相同,T=24小時(shí))④定高度(h=3.6×104km)⑤定線(xiàn)速度(約為3.08km/s)★【注意】(1)同步衛(wèi)星不是近地衛(wèi)星;(2)同步衛(wèi)星的高度是一定的,所以不是所有軌道在赤道平面的衛(wèi)星都是同步衛(wèi)星。3.衛(wèi)星在發(fā)射時(shí)加速升高和返回減速的過(guò)程中,均發(fā)生超重現(xiàn)象,進(jìn)入圓周運(yùn)動(dòng)軌道后,發(fā)生完全失重現(xiàn)象,一切在地面依靠重力才能完成的實(shí)驗(yàn)都無(wú)法做?!锿耆е刂皇且曋貫?,衛(wèi)星的實(shí)際重力不變,和萬(wàn)有引力是同一個(gè)力。4.衛(wèi)星軌道:(1)所有衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)軌道的圓心一定在地心;(2)一般衛(wèi)星的軌道平面可以跟赤道平面重合,也可以跟赤道平面垂直,甚至可以成任意角度。(3)但同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi)第30頁(yè)共30頁(yè) 5.衛(wèi)星變軌:以發(fā)射同步衛(wèi)星為例1.先進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道(v1)2.然后在P點(diǎn)點(diǎn)火加速(速度為v2),進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道。3.到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)(速度為v3)再次自動(dòng)點(diǎn)火加速,(加速后速度為v4),進(jìn)入同步軌道。如圖:v2>v1>v4>v3(P點(diǎn)在近地軌道上,也是橢圓軌道的近地點(diǎn);Q點(diǎn)在同步軌道上,也是橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)?!锿晃恢蒙先f(wàn)有引力相同,但速度可能不同)★★比較圖中幾個(gè)速度時(shí)謹(jǐn)記三點(diǎn):(1)不同圓軌之間滿(mǎn)足半徑越大速度越小;(2)橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)速度比近地點(diǎn)速度??;(3)點(diǎn)火前速度比點(diǎn)火后的速度小。一.衛(wèi)星的離心和近心運(yùn)動(dòng)F引=F需:穩(wěn)定運(yùn)行;F引>F需:近心運(yùn)動(dòng)(如速度突然減少);F引UBC第30頁(yè)共30頁(yè) 7、根據(jù)軌跡得到相關(guān)信息★★先找電場(chǎng)線(xiàn)與軌跡的交點(diǎn)(1)電場(chǎng)力的方向需滿(mǎn)足:①沿E切線(xiàn)方向或垂直等勢(shì)面;②在軌跡凹面內(nèi)(2)根據(jù)力的方向和粒子電性,判斷E方向(3)根據(jù)E的方向,判斷電勢(shì)的變化(4)根據(jù)電勢(shì)的變化和粒子電性,判斷電勢(shì)能四、電容器及其應(yīng)用:1、電容器充放電過(guò)程(圖3):(電源給電容器充電)SABLC充電過(guò)程S-A:電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能放電過(guò)程S-B:電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如圖為內(nèi)能、光能)2、電容:(1)定義式:——是定義式。圖4——是電容的決定式(適用于平行板電容器)(4)單位:法拉F,微法μF,皮法pF1pF=10-6μF=10-12F(5)特點(diǎn):①不能說(shuō)C由Q或U決定,但可說(shuō)Q由C和U共同決定。②電容器的帶電量Q是指一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值。③電容器始終與電源相連,則電容器的電壓U不變。電容器充電完畢,再與電源斷開(kāi),則電容器的帶電量Q不變。④在有關(guān)電容器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的討論中,技巧:區(qū)分接通電源和斷開(kāi)電源兩種情況,應(yīng)用以下三個(gè)公式:Eqmgv0+—圖5平衡問(wèn)題五、應(yīng)用——帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(平衡問(wèn)題,加速問(wèn)題,偏轉(zhuǎn)問(wèn)題)1、基本粒子不計(jì)重力,但不是不計(jì)質(zhì)量,如質(zhì)子(),電子,α粒子(),氘(),氚(),各種離子。微粒、油滴、小球、塵埃一般情況下都要計(jì)算重力。圖6加速問(wèn)題v0v2、平衡問(wèn)題:電場(chǎng)力與重力的平衡問(wèn)題。mg=Eq。判斷粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,要看E是否發(fā)生變化。3、加速問(wèn)題:初速度,運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)線(xiàn)平行。第30頁(yè)共30頁(yè) (1)動(dòng)力學(xué)角度:只受電場(chǎng)力Eq(不計(jì)重力),粒子的加速度為,,則(2)由動(dòng)能定理,,(注意:如果,則)★此方法不需知道d,十分簡(jiǎn)便。解題時(shí)優(yōu)先選擇動(dòng)能定理★若兩極板間是非勻強(qiáng)電場(chǎng),仍然適用。4、偏轉(zhuǎn)問(wèn)題——類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)解決兩類(lèi)問(wèn)題:①怎樣出去:求v的大小和方向;②從哪里出去:求偏移量y。思路:先把運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解,求出分速度vy和分位移y,再進(jìn)行合成求v。下面以由兩極板間中點(diǎn)射入為例,假設(shè)粒子能飛出電場(chǎng):(1)在垂直電場(chǎng)線(xiàn)的方向:vx=v0————①,L=v0t————②(2)在平行電場(chǎng)線(xiàn)的方向:————③————④輔助方程,————⑤粒子出電場(chǎng)的速度偏角:————⑥5、加速與偏轉(zhuǎn)問(wèn)題結(jié)合(1)在U1作用下作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(2)在U2作用下作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)(3)離開(kāi)U2后作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)不同粒子,經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后,軌跡相同。,。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時(shí),只要將加速度a重新求出即可,具體計(jì)算過(guò)程相同。第八章恒定電流一.電阻定律:1.均勻?qū)w的電阻R跟它的長(zhǎng)度l成正比,跟它的橫截面積S成反比。2.電阻率反映材料導(dǎo)電性能的物理量,與導(dǎo)體材料、溫度等有關(guān)。電阻才是描述導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。3.金屬的電阻隨溫度的升高而增大。半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而減少。第30頁(yè)共30頁(yè) 1.鉑的電阻率隨溫度變化明顯,適合做熱電偶(溫度計(jì)),而錳銅合金和鎳銅合金的電阻率幾乎不隨溫度變化,適合做標(biāo)準(zhǔn)電阻。一.伏安法測(cè)電阻的兩種典型實(shí)驗(yàn)電路1、安培表的外接法(下面左圖):適合測(cè)小電阻,測(cè)量結(jié)果偏小。2、安培表的內(nèi)接法(下面右圖):適合測(cè)大電阻,測(cè)量結(jié)果偏大。外接法內(nèi)接法3、記憶口訣:“小外大內(nèi)”(小外國(guó)佬,大內(nèi)高手);小外偏小,大內(nèi)偏大。二.超導(dǎo)現(xiàn)象:某些物質(zhì)當(dāng)溫度降低到某一極低溫度附近時(shí),它們的電阻率會(huì)忽然減小到無(wú)法測(cè)量的程度,可認(rèn)為它們的電阻率突然變?yōu)榱恪D軌虬l(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)不限于金屬,可以是合金、化合物,也可以是半導(dǎo)體。三.伏安特性曲線(xiàn):導(dǎo)體的I—U圖線(xiàn)線(xiàn)性元件:導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)非線(xiàn)性元件:伏安特性曲線(xiàn)不是直線(xiàn)(如二極管)。二極管:二極管具有單向?qū)щ娦阅?。符?hào):。四.電動(dòng)勢(shì)E電動(dòng)勢(shì)E表示電源把非靜電力做功轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。電源的電動(dòng)勢(shì)數(shù)值上等于不接用電器時(shí)電源兩極間的電壓。五.閉合電路歐姆定律:1.E=U外+U內(nèi)(適用于任何形式的閉合電路),(純電阻電路)或E=IR+Ir,都稱(chēng)為閉合電路歐姆定律。2.討論路端電壓,電路總電流隨外電路電阻變化而變化的規(guī)律以右圖為例,假設(shè)R2阻值增大,以R外表示整個(gè)電路的外電阻之和。I2和I3分別表示R2和R3的電流,U并表示R2和R3的電壓。根據(jù):E=U外+U內(nèi)、U內(nèi)=Ir、,E、r不變R2↑→R外↑,I↓,U內(nèi)↓=Ir,U1↓=IR1,→U外↑,U并↑=E-(U內(nèi)+U1),I3↑=U并/R3,I2↓=I-I3【口決】串反并同。第30頁(yè)共30頁(yè) R2阻值增大,R3與R2并聯(lián),則R3電壓、電流都增大,U并↑I3↑;r、R1在干路上,當(dāng)作串聯(lián),則r和R1的電壓、電流都減少,I↓U內(nèi)↓U1↓?!咀⒁狻咳魏我粋€(gè)電阻增大,無(wú)論它在干路上還是并聯(lián)的支路上,總電阻增大,反之亦然。如果某一并聯(lián)的支路斷開(kāi),當(dāng)作電阻增加至無(wú)窮大處理,所以總電阻增加;如果并聯(lián)的某個(gè)支路的開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)變閉合,當(dāng)作電阻減少處理,電路總電阻減少。一.電表改裝:丙甲表是電流表,R增大時(shí)量程減小。通過(guò)測(cè)量端的最大電流(即總電流)指的是量程I,通過(guò)G表的最大電流是滿(mǎn)偏電流Ig(支路電流)。當(dāng)總電流為量程I時(shí),通過(guò)G表的電流恰好為Ig,通過(guò)R的電流為I-Ig。乙表是電壓表,R增大時(shí)量程增大。最大的總電壓指的是量程U。當(dāng)總電壓為U時(shí),G表上加載的電壓恰好為IgRg,此時(shí)通過(guò)G表和R的電流都恰好是滿(mǎn)偏電流Ig。丙表是歐姆表,內(nèi)置電源,R為調(diào)零電阻?!咀⒁狻慷嘤秒姳韮?nèi)部含有等效于上面三個(gè)圖的三種電路,當(dāng)選不同檔時(shí),對(duì)應(yīng)不同的電路。如果選的是電流檔和電壓檔,紅筆和黑筆分別相當(dāng)于普通電流表和電壓表的正、負(fù)接線(xiàn)柱。二.用多用電表測(cè)量電阻步驟:(1)機(jī)械調(diào)零:使用前若表針沒(méi)有停在左端電流的零刻度,要用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零定位螺絲,使指針指零。(2)選擋:最好使指針位于中央附近,即待測(cè)電阻最好接近中值電阻;(3)歐姆調(diào)零:將紅、黑表筆短接,調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在表盤(pán)右端“0Ω”刻度處。(4)測(cè)量讀數(shù):將兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端接觸,表針示數(shù)乘以量程倍率即為待測(cè)電阻阻值。(5)測(cè)另一電阻時(shí)重復(fù)(2)(3)(4)。(6)實(shí)驗(yàn)完畢,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋?!咀⒁狻咳绻}目說(shuō)測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,指的是指針偏向表盤(pán)左邊,讀數(shù)過(guò)大。此時(shí)應(yīng)換個(gè)高檔。三.二極管極性的的判斷:選歐姆檔測(cè)二極管極性時(shí),紅筆與內(nèi)部電源的負(fù)極連接。電流由電表內(nèi)部電流提供,由黑筆流出電表進(jìn)入二極管,再?gòu)募t筆流進(jìn)電表,簡(jiǎn)單記憶為“紅進(jìn)(電表)黑出(電表)”。方法:先判斷電流方向(根據(jù)紅黑筆),再由二極管電阻的大小判斷其是正向接法還是反向接法,從而確定極性?;蛳雀鶕?jù)紅黑筆判斷電流方向,再由二極管正向接法或反向接法判斷電阻的大小。四.電功和電功率第30頁(yè)共30頁(yè) 1、電功和電功率:W=UIt,P=W/t=UI(對(duì)任何電路都適用)2、焦耳熱和熱功率:Q=I2Rt,P熱=I2R(對(duì)任何電路都適用)3、電功和電熱的關(guān)系:(1)純電阻電路:電功等于電熱:W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R;電功率等于熱功率:P=P熱=UI=I2R=U2/R(2)非純電阻電路:電功大于電熱:W>Q,即UIt>I2Rt;電功率大于熱功率:P>P熱,即UI>I2R注意:在非純電阻電路不滿(mǎn)足歐姆定律,即U>IR。所以不能說(shuō)電功率P=I2R=U2/R一.電源的輸出功率與負(fù)載的關(guān)系(如圖所示)P出=IU外(適合任何電路);P出=I2R(適合純電阻電路)【注意】當(dāng)R=r時(shí),電源的輸出功率最大(1)由P=I2R可知:定值電阻上消耗功率最大時(shí),通過(guò)它的電流一定最大。(2)求可變電阻上消耗的最大功率時(shí),可將定值電阻看成電源內(nèi)阻的一部分,僅將可變電阻看成外電阻。二.電源效率定義:η=P出/P總。即η=IU/IE=U/E。(1)R變大時(shí),電源效率變大。(2)當(dāng)電源輸出功率最大時(shí),效率不是最大。此時(shí)R=r時(shí)η=0.5三.螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器又叫千分尺。如圖,旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周,螺桿F便沿著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向前進(jìn)或后退0.5mm,而可動(dòng)刻度盤(pán)E有50個(gè)等分刻度,因此,可動(dòng)刻度盤(pán)E每旋轉(zhuǎn)一小格表示螺桿F前進(jìn)或后退0.01mm,所以螺旋測(cè)微器的精確度(最小分度)為0.01mm。讀數(shù):測(cè)量值=固定刻度B上的整毫米數(shù)+0.5mm(判斷半刻度是否露出,未露出時(shí)為0)+0.01mm×可動(dòng)刻度上對(duì)齊的格數(shù)(估讀1位)。四.實(shí)驗(yàn)儀器示數(shù)估讀方法:適用于:刻度尺、螺旋測(cè)微器、天平、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表。(1)若最小分度為0.01、0.1、1等以1結(jié)尾的,都要估讀到“1”所在位數(shù)的下一位;(2)若最小分度為0.5、0.05、5等以5結(jié)尾的,都要求估讀到“5”所在的這一位;(3)若最小分度值為0.02、0.2、2,都要求估讀到最小分度值所在的這一位,且不滿(mǎn)半格舍去,多半格不滿(mǎn)一格算半格。第30頁(yè)共30頁(yè) 一.滑動(dòng)變阻器的兩種接法限流法(接線(xiàn)時(shí)接一上一下兩個(gè)接線(xiàn)柱)分壓法(接線(xiàn)時(shí)接一上兩下兩個(gè)接線(xiàn)柱)分壓法特點(diǎn):待測(cè)電阻上的電壓、電流的調(diào)節(jié)范圍大,可以從零開(kāi)始。如果電路中的滑動(dòng)變阻器阻值過(guò)小,不能起到限流的作用,得考慮用分壓法。二.實(shí)驗(yàn)一:伏安法測(cè)導(dǎo)線(xiàn)電阻率實(shí)驗(yàn)步驟:(1)用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積S.(2)選擇合適的實(shí)驗(yàn)電路圖,如右圖所示(注意安培表用外接法,滑動(dòng)變阻器用限流法即可)。(3)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L,反復(fù)測(cè)3次,求出其平均值l.(有效長(zhǎng)度,不是總長(zhǎng)。必須先接入電路再測(cè)量L)(4)把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到使接入電路中的有效電阻最大,閉合開(kāi)關(guān)S,改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的I、U值,填入記錄表格內(nèi).(5)求出電阻Rx的平均值,拆去實(shí)驗(yàn)電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材.(6)計(jì)算金屬絲的電阻率:../../../../0選修3-1/1參考課件教案/3-1(鐘樹(shù)洪)/第二章ppt/2.1/01.電阻器及其電阻定律.exe,。由得出三.實(shí)驗(yàn)二:描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)原理:用電流表和電壓表測(cè)出燈泡在不同電壓下的電流,建立I-U坐標(biāo)系,描點(diǎn)連成直線(xiàn)或平滑曲線(xiàn)即得到小燈泡的伏安特性曲線(xiàn).為了盡可能多取些數(shù)據(jù)點(diǎn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差,就選用電流表外接法、滑動(dòng)變阻器分壓接法電路.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)連接電路:測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流第30頁(yè)共30頁(yè) ①閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到使其接入電路中的有效阻值最大的位置(圖中最左邊).②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,測(cè)出多組不同的電壓值U和電流值I(2)畫(huà)出小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)(3)拆除電路,整理儀器一.實(shí)驗(yàn)三:測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(歷年高考的重點(diǎn))原理:由E=U+Ir知,只要測(cè)出U、I的兩組數(shù)據(jù),就可以列出兩個(gè)關(guān)于正、r的方程,從而解出E、r,電路圖如圖所示.(注意電流表不能與電源內(nèi)接,變阻器用限流法)(1)為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些,宜選用舊電池和內(nèi)阻較大的電壓表。(2)當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時(shí),作圖像時(shí),縱軸單位可取得小一些,且縱軸起點(diǎn)可不從零開(kāi)始。(3)注意事項(xiàng):①為了使電池的路端電壓變化明顯,電池宜選內(nèi)阻大些的.②因該實(shí)驗(yàn)中電壓U的變化較小,為此可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始,把坐標(biāo)的比例放大,可減小實(shí)驗(yàn)誤差.此時(shí)圖象與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流,計(jì)算內(nèi)阻時(shí),要在直線(xiàn)上任取兩個(gè)相距較大的點(diǎn),用r=△U/△I計(jì)算出電池的內(nèi)阻r.(4)誤差分析:采用上圖電路時(shí),可得:。【擴(kuò)展】根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)形式,還可以采用下面幾種不同的方法測(cè)E和r(1)如圖甲,由E=IR+Ir知,測(cè)出I、R的兩組數(shù)據(jù),列出方程解出E、r,電路圖如圖所示.圖甲圖乙(2)如圖乙,由E=U+Ur/R,,測(cè)出U、R兩組數(shù)據(jù),列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程,電路圖如圖所示.第九章磁場(chǎng)本章共有四個(gè)概念、兩個(gè)公式、兩個(gè)定則。四個(gè)概念:磁場(chǎng)、磁感線(xiàn)、磁感強(qiáng)度、勻強(qiáng)磁場(chǎng)兩個(gè)公式:(1)安培力F=BIl(Il⊥B)第30頁(yè)共30頁(yè) (2)洛倫茲力f=qvB(v⊥B)兩個(gè)定則:安培定則(右手螺旋定則)——判斷電流本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向(電生磁)左手定則——判斷電流受到的安培力的方向,或判斷洛倫茲力的方向。補(bǔ)充:右手定則——判斷導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的電流方向(磁生電)一.磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng)是客現(xiàn)存在的特殊物質(zhì)。(2)磁感線(xiàn)不是真實(shí)存在的,是假想出來(lái)的。(3)磁體間、電流間、磁體與電流間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。(4)磁極周?chē)写艌?chǎng),電流周?chē)写艌?chǎng)(奧斯特),變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)。二.下面五個(gè)方向是相同的:(1)磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向;(2)磁場(chǎng)的方向;(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向;(4)小磁針靜止時(shí)N極的指向;(5)小磁針的N極受力方向。注意:不能說(shuō)磁場(chǎng)的方向和小磁針的受力方向相同,必須指明是N極受力方向才對(duì)。三.奧斯特實(shí)驗(yàn):發(fā)現(xiàn)電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng),即電流的磁效應(yīng)。奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí),通電直導(dǎo)線(xiàn)南北方向水平放置,磁針與導(dǎo)線(xiàn)平行地放在導(dǎo)線(xiàn)的正下方或正上方,通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。四.地磁場(chǎng):地球的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。①地理南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上,地理北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下。②在赤道正上方,地磁場(chǎng)方向水平向北。③在南半球,地磁場(chǎng)方向指向北上方;在北半球,地磁場(chǎng)方向指向北下方。五.安培:首先發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)能對(duì)電流產(chǎn)生力的作用。即通電導(dǎo)線(xiàn)能受到其它物體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的力的作用。提出了安培分子電流假說(shuō)。安培分子電流假說(shuō):物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著環(huán)形分子電流。①可以解釋的現(xiàn)象:金屬的磁化和退磁現(xiàn)象。適用于磁鐵的磁場(chǎng),不適用于電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。②磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的.學(xué)科網(wǎng)六.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量)(1)定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn),所受的力(安培力)F跟電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào):B(2)定義式:。單位:在國(guó)際單位制中是特斯特,簡(jiǎn)稱(chēng)特,符號(hào)T.1T=N/A·m說(shuō)明:①F是指通電導(dǎo)線(xiàn)電流方向跟所在處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的磁場(chǎng)力,此時(shí)通電導(dǎo)線(xiàn)受到的磁場(chǎng)力最大。第30頁(yè)共30頁(yè) ②公式B=F/IL得出磁場(chǎng)中某點(diǎn)的B與F成正比,與IL成反比,這是錯(cuò)誤結(jié)論。③B并不因探測(cè)電流和線(xiàn)段長(zhǎng)短(電流元)的改變而改變,而是由磁場(chǎng)自身決定的。一.磁感線(xiàn)①磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn),磁鐵外部的磁感線(xiàn)是從N極出來(lái),回到磁鐵的S極,內(nèi)部是從S極到N極.(所以說(shuō)磁感線(xiàn)總是從N極指向S極是錯(cuò)誤的,只有磁體外部才是)②每條磁感線(xiàn)都是閉合曲線(xiàn),任意兩條磁感線(xiàn)不相交。(所以說(shuō):磁感線(xiàn)從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止是錯(cuò)誤的)③磁感線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向(無(wú)論在磁體內(nèi)部還是外部)。④磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。二.幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn):網(wǎng)三.安培定則可判斷三種電流本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,如下:①直線(xiàn)電流②環(huán)形電流③通電螺線(xiàn)管四.勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一些間隔相同的平行直線(xiàn)。(2)兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng):即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng);相隔一定距離的兩個(gè)平行線(xiàn)圈(亥姆霍茲線(xiàn)圈)通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)。五.磁通量(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線(xiàn)圈面積S的乘積,叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量(是重要的基本概念)。磁通量的大小表示穿過(guò)這一面積的磁感線(xiàn)條數(shù)的多少。(2)表達(dá)式:φ=BS,適用于(B⊥I)。單位:韋伯,簡(jiǎn)稱(chēng)韋,符號(hào)Wb1Wb=1T·m2(3)第30頁(yè)共30頁(yè) 磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分。磁感線(xiàn)從某個(gè)面積的正面穿過(guò)還是從另一面穿過(guò),所引起的磁通量方向是不同的。設(shè)其中一個(gè)為正,另一個(gè)則為負(fù)。(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即B=φ/S一.安培力:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。(1)大?。和妼?dǎo)線(xiàn)(電流為I、導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng))和磁場(chǎng)(B)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力的大小:F=BIL(最大)兩種特例:①F=ILB(I⊥B)②F=0(I∥B)如果電流和磁場(chǎng)平行,那么安培力為0。一般情況:當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線(xiàn)成θ角時(shí),有F=ILBsinθ(2)安培力的方向:既跟磁場(chǎng)方向垂直,又跟電流方向垂直,也就是說(shuō),安培力的方向總是垂直于磁感線(xiàn)和通電導(dǎo)線(xiàn)所在的平面.(3)左手定則:判斷電流受到其它物體的磁場(chǎng)力的方向(如右圖)注意:電流和磁場(chǎng)可以不垂直,但安培力必然和電流方向垂直,也和磁場(chǎng)方向垂直,用左手定則時(shí),磁場(chǎng)不一定垂直穿過(guò)手心,只要不從手背傳過(guò)就行。(4)注意安培力與庫(kù)侖力的區(qū)別:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的庫(kù)侖力是一定的,方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向要么相同,要么相反。注意:某一確定電荷在電場(chǎng)中受到的力越大,說(shuō)明該處電場(chǎng)強(qiáng)度越大。但某一確定電流在磁場(chǎng)中受到的力越大,磁場(chǎng)強(qiáng)度不一定越強(qiáng),因?yàn)檫€與電流的放置方向有關(guān)。比如導(dǎo)線(xiàn)方向平行于磁場(chǎng),則受力為0。二.洛倫茲力:運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力.(1)洛倫茲力通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)??梢源致缘卣J(rèn)為一段靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體所受安培力為導(dǎo)體內(nèi)運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的合力。①導(dǎo)體受到的安培力方向總是與導(dǎo)體內(nèi)部自由電荷受到的洛倫茲力方向相同。②電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系.(電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同,和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反)(2)洛倫茲力方向的判斷——左手定則伸開(kāi)左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心,若四指指向電荷運(yùn)動(dòng)的方向,拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向,負(fù)電荷受力的反方向。(3)洛倫茲力的大小計(jì)算公式:①當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)(v⊥B)F=Bqv②當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)F=Bqvsinθ③當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)(v∥B)F=0上兩式各量的單位:F為牛(N),q為庫(kù)倫(C),v為米/秒(m/s),B為特斯拉(T)三.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第30頁(yè)共30頁(yè) (1)運(yùn)動(dòng)軌跡:沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入磁場(chǎng)的帶電粒子,粒子在垂直磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力永不做功(2)三個(gè)重要公式:①向心力由粒子所受的洛倫茲力提供:②軌道半徑(由上式得到)③(由得到)一.帶電粒子在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),軌跡是圓周上的一段圓弧,在解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是如何確定圓心、畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、半徑及圓心角,找出幾何關(guān)系。①找圓心:初速度垂線(xiàn)、末速度垂線(xiàn)和弦(初末位置連線(xiàn))三條線(xiàn)任何兩條的交點(diǎn)都是圓心。②偏向角q:初速度和末速度延長(zhǎng)線(xiàn)的夾角。圓心角q=偏向角a。③在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間第30頁(yè)共30頁(yè)
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