高中物理知識點總結

時間:2024-10-06 05:44:03 總結 我要投稿

高中物理知識點總結

  在日常的學習中,很多人都經常追著老師們要知識點吧,知識點也不一定都是文字,數學的知識點除了定義,同樣重要的公式也可以理解為知識點。還在苦惱沒有知識點總結嗎?下面是小編收集整理的高中物理知識點總結,希望對大家有所幫助。

高中物理知識點總結

  高中物理知識點總結1

  一、力物體的平衡

  1、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。

  2、重力 (1)重力是由于地球對物體的吸引而產生的。

  〔注意〕重力是由于地球的吸引而產生,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)]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,物體的重心不一定在物體上。

  3、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。

  4、摩擦力

  (1)產生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③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=μF N 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f max 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。

  5、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。

  6、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(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范圍為:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 。

  (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。

  7、共點力的平衡

  (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。

  二、直線運動

  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,對它的運動的描述就會不同,通常以地球為參照物來研究物體的運動。

  2、質點:用來代替物體的只有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。

  3、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。

  4、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: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。

  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。

  (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。

  〔注意〕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。

  6、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。

  7、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: 速度公式:V=V0+at 位移公式:s=v0t+ at2

  速度位移公式:vt2-v02=2as 平均速度V=

  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。

  8、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=aT2 =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:

  9、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:

  10。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。

  三、牛頓運動定律

  ★1、牛頓第一定律: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。

  (1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持。

  (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。

  (4)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。

  2、慣性:物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。

  (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動狀態無關。因此說,人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性。(2)質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

  (1)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。

  (2)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。

  (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。

  (4)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。

  4、 ★牛頓第三定律: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。

  (1)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。(2)作用力和反作用力總是同種性質的力。

  (3)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。

  6、超重和失重

  (1)、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F N =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F N =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。

  6、處理連接題問題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。

  四、曲線運動 萬有引力

  1、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。

  2、運動的合成與分解

  (1)合運動與分運動的關系:①等時性;②獨立性;③等效性。

  (2)運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則。

  (3)分解原則:根據運動的實際效果分解,物體的實際運動為合運動。

  3、 ★★★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(如右圖)。

  4、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。

  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。大小 〔注意〕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。 ①如右上圖情景中,小球恰能過最高點的條件是v≥v臨 v臨由重力提供向心力得v臨 ②如右下圖情景中,小球恰能過最高點的條件是v≥0。

  5★、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。

  公式:

  (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。即 F引=F向得:

  應用時可根據實際情況選用適當的公式進行分析或計算。②天體質量M、密度ρ的估算:

  (3)三種宇宙速度

  ①第一宇宙速度:v 1 =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):v 2 =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):v 3 =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,即T=24h=86400s,離地面高度 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

  “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。“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。

  五、動量

  1、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。

  2、 ★★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

  (1)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,也可以是物體系統。對物體系統,只需分析系統受的外力,不必考慮系統內力。系統內力的作用不改變整個系統的總動量。

  (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。

  ★★★ 3。動量守恒定律:一個系統不受外力或者所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變。

  表達式:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 ′+m 2 v 2 ′

  (1)動量守恒定律成立的條件

  ①系統不受外力或系統所受外力的合力為零。

  ②系統所受的外力的合力雖不為零,但系統外力比內力小得多,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力來小得多,可以忽略不計。

  ③系統所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統的總動量的分量保持不變。

  (2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性。

  4、爆炸與碰撞

  (1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發生,作用時間很短,作用力很大,且遠大于系統受的外力,故可用動量守恒定律來處理。

  (2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉化為動能,系統的動能爆炸后會增加,在碰撞過程中,系統的總動能不可能增加,一般有所減少而轉化為內能。

  (3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計,可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理。即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動。

  5、反沖現象:反沖現象是指在系統內力作用下,系統內一部分物體向某方向發生動量變化時,系統內其余部分物體向相反的方向發生動量變化的現象。噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例。顯然,在反沖現象里,系統的動量是守恒的。

  六、機械能

  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。是描述力對空間積累效應的物理量,是過程量。

  定義式:W=Fscosθ,其中F是力,s是力的作用點位移(對地),θ是力與位移間的夾角。

  (2)功的大小的計算方法:

  ①恒力的功可根據W=FScosθ進行計算,本公式只適用于恒力做功。②根據W=Pt,計算一段時間內平均做功。 ③利用動能定理計算力的功,特別是變力所做的功。④根據功是能量轉化的量度反過來可求功。

  (3)摩擦力、空氣阻力做功的計算:功的大小等于力和路程的乘積。

  發生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對路程),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,是標量。求功率時一定要分清是求哪個力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時功率。

  (2)功率的計算 ①平均功率:P=W/t(定義式) 表示時間t內的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用。 ②瞬時功率:P=Fvcosα P和v分別表示t時刻的功率和速度,α為兩者間的夾角。

  (3)額定功率與實際功率 : 額定功率:發動機正常工作時的最大功率。 實際功率:發動機實際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長時間超過額定功率。

  (4)交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發動機的功率實際是指其牽引力的功率。

  ①以恒定功率P啟動:機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動,后以最大速度v m=P/f 作勻速直線運動, 。

  ②以恒定牽引力F啟動:機車先作勻加速運動,當功率增大到額定功率時速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運動,最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。

  3、動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能。表達式:Ek=mv2/2 (1)動能是描述物體運動狀態的物理量。(2)動能和動量的區別和聯系

  ①動能是標量,動量是矢量,動量改變,動能不一定改變;動能改變,動量一定改變。

  ②兩者的物理意義不同:動能和功相聯系,動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯系,動量的變化用沖量來量度。③兩者之間的大小關系為EK=P2/2m

  4、 ★★★★動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變化。表達式

  (1)動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的。但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況。 (2)功和動能都是標量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式。

  (3)應用動能定理只考慮初、末狀態,沒有守恒條件的限制,也不受力的性質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間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷。

  (4)當物體的運動是由幾個物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態時,可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究,從而避開每個運動過程的具體細節,具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優點。

  5、重力勢能

  (1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關的能量,叫做重力勢能, 。

  ①重力勢能是地球和物體組成的系統共有的,而不是物體單獨具有的。②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關。③重力勢能是標量,但有“+”、“-”之分。

  (2)重力做功的特點:重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運動路徑無關。WG =mgh。

  (3)做功跟重力勢能改變的關系:重力做功等于重力勢能增量的負值。即WG = - 。

  6、彈性勢能:物體由于發生彈性形變而具有的能量。

  ★★★ 7、機械能守恒定律

  (1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統稱為機械能,E=E k +E p 。

  (2)機械能守恒定律的內容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。 (3)機械能守恒定律的表達式

  (4)系統機械能守恒的三種表示方式:

  ①系統初態的總機械能E 1 等于末態的總機械能E 2 ,即E1 =E2

  ②系統減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統增加的總動能ΔE K增 ,即ΔE P減 =ΔE K增

  ③若系統只有A、B兩物體,則A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能,即ΔE A減 =ΔE B增

  〔注意〕解題時究竟選取哪一種表達形式,應根據題意靈活選取;需注意的是:選用①式時,必須規定零勢能參考面,而選用②式和③式時,可以不規定零勢能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量。

  (5)判斷機械能是否守恒的方法

  ①用做功來判斷:分析物體或物體受力情況(包括內力和外力),明確各力做功的情況,若對物體或系統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和為零,則機械能守恒。

  ②用能量轉化來判定:若物體系中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化,則物體系統機械能守恒。

  ③對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問題,除非題目特別說明,機械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒。

  8、功能關系

  (1)當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒。

  (2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2 。

  (3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動能定理)

  (4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1

  9。能量和動量的綜合運用

  動量與能量的綜合問題,是高中力學最重要的綜合問題,也是難度較大的問題。分析這類問題時,應首先建立清晰的物理圖景,抽象出物理模型,選擇物理規律,建立方程進行求解。這一部分的主要模型是碰撞。而碰撞過程,一般都遵從動量守恒定律,但機械能不一定守恒,對彈性碰撞就守恒,非彈性碰撞就不守恒,總的能量是守恒的,對于碰撞過程的能量要分析物體間的轉移和轉換。從而建立碰撞過程的能量關系方程。根據動量守恒定律和能量關系分別建立方程,兩者聯立進行求解,是這一部分常用的解決物理問題的方法。

  【高中物理易錯易忘知識點總結】

  1受力分析,往往漏“力”百出

  對物體受力分析,是物理學中最重要、最基本的知識,分析方法有“整體法”與“隔離法”兩種。

  對物體的受力分析可以說貫穿著整個高中物理始終,如力學中的重力、彈力(推、拉、提、壓)與摩擦力(靜摩擦力與滑動摩擦力),電場中的電場力(庫侖力)、磁場中的洛倫茲力(安培力)等。在受力分析中,最難的是受力方向的判別,最容易錯的是受力分析往往漏掉某一個力。在受力分析過程中,特別是在“力、電、磁”綜合問題中,第一步就是受力分析,雖然解題思路正確,但考生往往就是因為分析漏掉一個力(甚至重力),就少了一個力做功,從而得出的答案與正確結果大相徑庭,痛失整題分數。

  還要說明的是在分析某個力發生變化時,運用的方法是數學計算法、動態矢量三角形法(注意只有滿足一個力大小方向都不變、第二個力的大小可變而方向不變、第三個力大小方向都改變的情形)和極限法(注意要滿足力的單調變化情形)。

  2對摩擦力認識模糊

  摩擦力包括靜摩擦力,因為它具有“隱敝性”、“不定性”特點和“相對運動或相對趨勢”知識的介入而成為所有力中最難認識、最難把握的一個力,任何一個題目一旦有了摩擦力,其難度與復雜程度將會隨之加大。

  最典型的就是“傳送帶問題”,這問題可以將摩擦力各種可能情況全部包括進去,建議高三黨們從下面四個方面好好認識摩擦力:

  (1)物體所受的滑動摩擦力永遠與其相對運動方向相反。這里難就難在相對運動的認識;說明一下,滑動摩擦力的大小略小于最大靜摩擦力,但往往在計算時又等于最大靜摩擦力。還有,計算滑動摩擦力時,那個正壓力不一定等于重力。

  (2)物體所受的靜摩擦力永遠與物體的相對運動趨勢相反。顯然,最難認識的就是“相對運動趨勢方”的判斷。可以利用假設法判斷,即:假如沒有摩擦,那么物體將向哪運動,這個假設下的運動方向就是相對運動趨勢方向;還得說明一下,靜摩擦力大小是可變的,可以通過物體平衡條件來求解。

  (3)摩擦力總是成對出現的。但它們做功卻不一定成對出現。其中一個最大的誤區是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功總是負的。無論是靜摩擦力還是滑動摩擦力,都可能是動力。

  (4)關于一對同時出現的摩擦力在做功問題上要特別注意以下情況:

  可能兩個都不做功。(靜摩擦力情形)

  可能兩個都做負功。(如子彈打擊迎面過來的木塊)

  可能一個做正功一個做負功但其做功的數值不一定相等,兩功之和可能等于零(靜摩擦可不做功)、可能小于零(滑動摩擦)也可能大于零(靜摩擦成為動力)。

  可能一個做負功一個不做功。(如,子彈打固定的木塊)

  可能一個做正功一個不做功。(如傳送帶帶動物體情形)

  (建議結合討論“一對相互作用力的做功”情形)

  3對彈簧中的彈力要有一個清醒的認識

  彈簧或彈性繩,由于會發生形變,就會出現其彈力隨之發生有規律的變化,但要注意的是,這種形變不能發生突變(細繩或支持面的作用力可以突變),所以在利用牛頓定律求解物體瞬間加速度時要特別注意。

  還有,在彈性勢能與其他機械能轉化時嚴格遵守能量守恒定律以及物體落到豎直的彈簧上時,其動態過程的分析,即有最大速度的情形。

  4對“細繩、輕桿”要有一個清醒的認識

  在受力分析時,細繩與輕桿是兩個重要物理模型,要注意的是,細繩受力永遠是沿著繩子指向它的收縮方向,而輕桿出現的情況很復雜,可以沿桿方向“拉”、“支”也可不沿桿方向,要根據具體情況具體分析。

  5關于小球“系”在細繩、輕桿上做圓周運動與在圓環內、圓管內做圓周運動的情形比較

  這類問題往往是討論小球在最高點情形。其實,用繩子系著的小球與在光滑圓環內運動情形相似,剛剛通過最高點就意味著繩子的拉力為零,圓環內壁對小球的壓力為零,只有重力作為向心力;而用桿子“系”著的小球則與在圓管中的運動情形相似,剛剛通過最高點就意味著速度為零。因為桿子與管內外壁對小球的作用力可以向上、可能向下、也可能為零。還可以結合汽車駛過“凸”型橋與“凹”型橋情形進行討論。

  6對物理圖像要有一個清醒的認識

  物理圖像可以說是物理考試必考的內容。可能從圖像中讀取相關信息,可以用圖像來快捷解題。隨著試題進一步創新,現在除常規的速度(或速率)-時間、位移(或路程)-時間等圖像外,又出現了各種物理量之間圖像,認識圖像的最好方法就是兩步:一是一定要認清坐標軸的意義;二是一定要將圖像所描述的情形與實際情況結合起來。(關于圖像各種情況我們已經做了專項訓練。)

  7對牛頓第二定律F=ma要有一個清醒的認識

  第一、這是一個矢量式,也就意味著a的方向永遠與產生它的那個力的方向一致。(F可以是合力也可以是某一個分力)

  第二、F與a是關于"m"一一對應的,千萬不能張冠李戴,這在解題中經常出錯。主要表現在求解連接體加速度情形。

  第三、將“F=ma”變形成F=m△v/△t,其中,a=△v/△t得出△v=a△t這在“力、電、磁”綜合題的“微元法”有著廣泛的應用(近幾年連續考到)。

  第四、驗證牛頓第二定律實驗,是必須掌握的重點實驗,特別要注意:

  (1)注意實驗方法用的是控制變量法;

  (2)注意實驗裝置和改進后的裝置(光電門),平衡摩擦力,沙桶或小盤與小車質量的關系等;

  (4)注意數據處理時,對紙帶勻加速運動的判斷,利用“逐差法”求加速度。(用“平均速度法”求速度)

  (5)會從“a-F”“a-1/m”圖像中出現的誤差進行正確的誤差原因分析。

  8對“機車啟動的兩種情形”要有一個清醒的認識

  機車以恒定功率啟動與恒定牽引力啟動,是動力學中的一個典型問題。這里要注意兩點:

  (1)以恒定功率啟動,機車總是做的變加速運動(加速度越來越小,速度越來越大);以恒定牽引力啟動,機車先做的勻加速運動,當達到額定功率時,再做變加速運動。最終最大速度即“收尾速度”就是vm=P額/f。

  (2)要認清這兩種情況下的速度-時間圖像。曲線的“漸近線”對應的最大速度。

  還要說明的,當物體變力作用下做變加運動時,有一個重要情形就是:當物體所受的合外力平衡時,速度有一個最值。即有一個“收尾速度”,這在電學中經常出現,如:“串”在絕緣桿子上的帶電小球在電場和磁場的共同作用下作變加速運動,就會出現這一情形,在電磁感應中,這一現象就更為典型了,即導體棒在重力與隨速度變化的安培力的作用下,會有一個平衡時刻,這一時刻就是加速度為零速度達到極值的時刻。凡有“力、電、磁”綜合題目都會有這樣的情形。

  9對物理的“變化量”、“增量”、“改變量”和“減少量”、“損失量”等要有一個清醒的認識

  研究物理問題時,經常遇到一個物理量隨時間的變化,最典型的是動能定理的表達(所有外力做的功總等于物體動能的增量)。這時就會出現兩個物理量前后時刻相減問題,小伙伴們往往會隨意性地將數值大的減去數值小的,而出現嚴重錯誤。其實物理學規定,任何一個物理量(無論是標量還是矢量)的變化量、增量還是改變量都是將后來的減去前面的。(矢量滿足矢量三角形法則,標量可以直接用數值相減)結果正的就是正的,負的就是負的。而不是錯誤地將“增量”理解增加的量。顯然,減少量與損失量(如能量)就是后來的減去前面的值。

  10兩物體運動過程中的“追遇”問題

  兩物體運動過程中出現的追擊類問題,在高考(微博)中很常見,但考生在這類問題則經常失分。常見的“追遇類”無非分為這樣的九種組合:一個做勻速、勻加速或勻減速運動的物體去追擊另一個可能也做勻速、勻加速或勻減速運動的物體。顯然,兩個變速運動特別是其中一個做減速運動的情形比較復雜。

  雖然,“追遇”存在臨界條件即距離等值的或速度等值關系,但一定要考慮到做減速運動的物體在“追遇”前停止的情形。另外解決這類問題的方法除利用數學方法外,往往通過相對運動(即以一個物體作參照物)和作“V-t”圖能就得到快捷、明了地解決,從而既贏得考試時間也拓展了思維。

  值得說明的是,最難的傳送帶問題也可列為“追遇類”。還有在處理物體在做圓周運動追擊問題時,用相對運動方法最好。如,兩處于不同軌道上的人造衛星,某一時刻相距最近,當問到何時它們第一次相距最遠時,最好的方法就將一個高軌道的衛星認為靜止,則低軌道衛星就以它們兩角速度之差的那個角速度運動。第一次相距最遠時間就等于低軌道衛星以兩角速度之差的那個角速度做半個周運動的時間。

  11萬有引力中公式的使用最會出現張冠李戴的錯誤

  萬有引力部分是高考必考內容,這部分內容的特點是公式繁雜,主要以比例的形式出現。其實,只要掌握其中的規律與特點,就會迎刃而解的。最主要的是在解決問題時公式的選擇。最好的方法是,首先將相關公式一一列來,即:mg=GMm/R2=mv2/R=mω2R=m4π2/T2,再由此對照題目的要求正確的選擇公式。其中要注意的是:

  (1)地球上的物體所受的萬有引力就認為是其重力(不考慮地球自轉)。

  (2)衛星的軌道高度要考慮到地球的半徑。

  (3)地球的同步衛星一定有固定軌道平面(與赤道共面且距離地面高度為3。6×107m)、固定周期(24小時)。

  (4)要注意衛星變軌問題。要知道,所有繞地球運行的衛星,隨著軌道高度的增加,只有其運行的周期隨之增加,其它的如速度、向心加速度、角速度等都減小。

  12有關“小船過河”的兩種情形

  “小船過河”類問題是一個典型的運動學問題,一般過河有兩種情形:即最短時間(船頭對準對岸行駛)與最短位移問題(船頭斜向上游,合速度與岸邊垂直)。這里特別的是,過河位移最短情形中有一種船速小于水速情況,這時船頭航向不可能與岸邊垂直,須要利用速度矢量三角形進行討論。

  另外,還有在岸邊以恒定速度拉小船情形,要注意速度的正確分解。

  13有關“功與功率”的易錯點

  功與功率,貫穿著力學、電磁學始終。特別是變力做功,慎用力的平均值處理,往往利用動能定理。某一個力做功的功率,要正確認清P=F?v的含意,這個公式可能是即時功率也可能是平均功率,這完全取決于速度。但不管怎樣,公式只是適用力的方向與速度一致情形。如果力與速度垂直則該力做功的功率一定為零(如單擺在最低點小球重力的功率,物體沿斜面下滑時斜面支持力的功率都等于零),如果力與速度成一角度,那么就要進一步進行修正。

  在計算電路中功率問題時,要注意電路中的總功率、輸出功率與電源內阻上的發熱功率之間的關系。特別是電源的最大輸出功率的情形(即外電路的電阻小于等效內阻情形)。還有必要掌握會利用圖像來描述各功率變化規律。

  14有關“機械能守恒定律運用”的注意點

  機械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈簧的彈力做功。題目中能否用機械能守恒定律最顯著的標志是“光滑”二字。

  機械能守恒定律的表達式有多種,要認真區別開來。如果用E表示總的機械能,用EK表示動能,EP表示勢能,在字母前面加上“△”表示各種能量的增量,則機械能守恒定律的數學表達式除一般表達式外,還有如下幾種:E1=E2;EP1+EK1=EP2+EK2;△E=0;△E1+△E2=0;△EP=-△EK;△EP+△EK=0等。需要注意的,凡能利用機械能守恒解決的問題,動能定理一定也能解決,而且動能定理不需要設定零勢能,更表現其簡明、快捷的優越性。

  15關于各種“轉彎”情形

  在實際生活中,人沿圓形跑道轉彎、騎自行車轉彎、汽車轉彎、火車轉彎還有飛機轉彎等等各種“轉彎”情形都不盡相同。唯一共同的地方就是必須有力提供它們“轉彎”時做圓周運動的向心力。顯然,不同“轉彎”情形所提供向心力的不一定是相同的:

  (1)人沿圓形軌道轉彎所需的向心力由人的身體傾斜使自身重力產生分力以及地面對腳的靜摩擦力提供;

  (2)人騎自行車轉彎情形與人轉彎情形相似;

  (3)汽車轉彎情形靠的是地面對輪胎提供的靜摩擦力得以實現的;

  (4)火車轉彎則主要靠的是內、外軌道的高度差產生的合力(火車自身重力與軌道支持力,注意不是火車重力的分力)來實施轉彎的;

  (5)飛機在空中轉彎,則完全靠改變機翼方向,在飛機上下表面產生壓力差來提供向心力而實施轉彎的。

  16要認清和掌握電場、電勢(電勢差)、電勢能等基本概念

  首先可以將“電場”與“重力場”相類比(還可以將磁場一同來類比,更容易區別與掌握),電場力做功與重力做功相似,都與路徑無關,重力做正功重力勢能一定減少,同樣電場力做正功那么電勢能一定減少,反之亦然。

  由此便可以容易認清引入電勢的概念。電勢具有相對意義,理論上可以任意選取零勢能點,因此電勢與場強是沒有直接關系的;電場強度是矢量,空間同時有幾個點電荷,則某點的場強由這幾個點電荷單獨在該點產生的場強矢量疊加;電荷在電場中某點具有的電勢能,由該點的電勢與電荷的電荷量(包括電性)的乘積決定,負電荷在電勢越高的點具有的電勢能反而越小;帶電粒子在電場中的運動有多種運動形式,若粒子做勻速圓周運動,則電勢能不變。(另外,還要注意庫侖扭秤與萬有定律中卡文迪許扭秤裝置進行比較。)

  17要熟悉電場線和等勢面與電場特性的關系

  在熟悉靜電場線和等勢面的分布特征與電場特性的關系,特別注意下面幾點:⑴電場線總是垂直于等勢面;⑵電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。同時,一定要清楚在勻強電場(非勻強電場公式不成立)中,可以用U=Ed公式來進行定量計算,其中d是沿場強方向兩點間距離。另外還要的是,兩個等量異種電荷的中垂線與兩個同種電荷的中垂線的電場分布及電勢分布的特點。

  18要認清勻強電場與電勢差的關系、電場力做功與電勢能變化的關系

  在由電荷電勢能變化和電場力做功判斷電場中電勢、電勢差和場強方向的問題中,先由電勢能的變化和電場力做功判斷電荷移動的各點間的電勢差,再由電勢差的比較判斷各點電勢高低,從而確定一個等勢面,最后由電場線總是垂直于等勢面確定電場線的方向。由此可見,電場力做功與電荷電勢能的變化關系具有非常重要的意義。注意在計算時,要注意物理量的正負號。

  19要認清帶電粒子經加速電場加速后進入偏轉電場的運動情形

  帶電粒子在極板間的偏轉可分解為勻速直線運動和勻加速直線運動,我們處理此類問題時要注意平行板間距離的變化時,若電壓不變,則極板間場強發生變化,加速度發生變化,這時不能盲目地套用公式,而應具體問題具體分析。但可以憑著悟性與感覺:當加速電場的電壓增大,加速出來的粒子速度就會增大,當進入偏轉電場后,就很快“飛”出電場而來不及偏轉,加上如果偏轉電場強越小,即進入偏轉電場后的側移顯然就越小,反之則變大。

  20要對平行板電容器的電容、電壓、電量、場強、電勢等物理量進行準確的動態分析。

  這里特別提出兩種典型情況:

  一是電容器一直與電源保持連接著,則說明改變兩極板之間的距離,電容器上的電壓始終不變,抓住這一特點,那么一切便迎刃而解了;

  二是電容器充電后與電源斷開,則說明電容器的電量始終不變,那么改變極板間的距離,首先不變的場強,(這可以用公式來推導,E=U/d=Q/Cd,又C=εs/4πkd,代入,即得出E與極板間的距離無關,還可以從電量不變角度來快速判斷,因為極板上的電荷量不變則說明電荷的疏密程度不變即電場強度顯然也不變。)

  21要對閉合電路中的電流強度、電壓、電功率等物理隨著某一電阻變化進行準確的動態分析

  閉合電路中的電流強度、電壓、電功率等物理量隨著某一電阻變化進行準確的動態分析(有的題目還會介入變壓器、電感、電容、二極管甚至邏輯電路等裝置或元件)是高考必考的問題,必須引起足夠重視進行必要的訓練。

  閉合電路的動態分析方法一定要嚴格按“局部→整體→局部”的程序進行。對局部,要判斷電阻如何變化,從而判斷總電阻如何變化。對整體,首先判斷干路電流回路隨總電阻增大而減小,然后由閉合電路歐姆定律得路端電壓隨總電阻增大而增大。

  第二個局部是重點,也是難點。需要根據串、并聯電路的特點和規律及歐姆定律交替判斷。另外,還可用“極限思維方式”來分析。如某一電阻增大或減小,我們完全可以認為它增大到無窮大造成電路斷路或減小為零造成短路,這樣分析簡潔、快速,但要在其它物理隨這變化的電阻作單調性變化才行。

  22要正確理解伏安特性曲線

  電壓隨電流變化的U-I圖線與“伏安特性”曲線I-U圖線,歷來一直高考重點要考的內容(其中電學實驗測電源的電動勢、內阻,測小燈泡的功率,測金屬絲的電阻率等等都是必考內容)。這里特別的是有兩點:

  (1)首先要認識圖線的兩個坐標軸所表示的意義、圖線的斜率所表示的意義等,特別注意的是縱坐標的起始點有可能不是從零開始的。

  (2)線路產的連接無非為四種:電流表內接分壓、電流表外接分壓、電流表內接限流、電流表外接限流。一般來說,采用分壓接法用的比較多。至于電流表內外接法則取決于與之相連的電阻,顯然電阻越大,內接誤差越小,反之亦然。

  (3)另外,對儀表的選擇首先要注意量程,再考慮讀數的精確。

  23要準確把握“游標卡尺與螺旋測微器”讀數規律

  電學實驗中關于相關的游標卡尺與螺旋測微器計數問題,這是高考經常隨著實驗考查的。但大家總是讀錯,主要原因是沒有掌握讀數的最基本要領。

  只要記住,中學要求,只有螺旋測微器需要估讀,游標卡尺不需要估讀。所以應有下列規律:在用螺旋測微器計數時,只要以毫米(mm)為單位的,小數點后面一定是三小數,遇到整數就加零。在用游標卡尺計數時,有十分度、二十分度和五十分度三種,只要以毫米(mm)為單位的,那么十分度的尺,小數點后面一定得保留一位數,如果是二十分度和五十分度的,則以毫米為單位的,小數點后面一定保留二位數。記住這樣的規律,那么讀起數來,就不會容易出錯。

  這里還有必要提示一下,關于伏特表、安培表、歐姆表等各種儀表的讀數要留心一下。

  24在電磁場中所涉及到的帶電粒子何時考慮重力何時不考慮重力

  一般情況下:微觀粒子如,電子(β粒子)、質子、α粒子及各種離子都不考慮自身的重力;如果題目中告知是帶電小球、塵埃、油滴或液滴等帶電顆粒都應考慮重力。如無特殊說明,題目中附有具體相關數據,可通過比較來確定是否考慮重力。

  25要特別注意題目中的臨界狀態的關鍵詞

  無論在力學還是在電學中,物理問題總會涉及到一些特殊狀態,其中臨界狀態就是常見的特殊狀態。對于比較難的題目,這種狀態往往就隱含的各種條件里面,需要認真審題挖掘,建議特別注意下列關鍵詞語:“恰好“、”剛好”、“至少”等。找到了這臨界狀態的關鍵詞也就找到了解題的“突破口”了。

  26電磁感應中的安培定則、左手定則、右手定則以及楞次定律、電磁感應定律一定牢固掌握熟練運用

  安培定則——判別運動電荷或電流產生的磁場方向(因電而生磁);

  左手定則——判別磁場對運動電荷或電流的作用力方向(因電而生動);

  右手定則——判別切割磁力線感應電流的方向(因動而生電);

  楞次定律——是解決閉合電路的磁通量變化產生感應電流方向判別的主要依據。要真正準確、熟練地運用“楞次定律”一定要明白:“誰”阻礙“誰”;“阻礙”的是什么;如何“阻礙”;“阻礙”后結果如何。(注意:“阻礙”與“阻止”有本質的區別)

  電磁感應定律——就是法拉弟解決“切割磁力線的導體或閉合回路產生感應電動勢”定量方法。其表達式多種多樣:

  對于閉合線圈:E=n△Φ/△t=nS△B/△t=nB△S/△t;(注意:求某一段時間內通過某一電阻上的電量,往往利用此公式求解)

  對于導體棒:E=BLv,E=BL2ω/2,

  交流電:E=nBSωsinωt

  27解“力、電、磁”綜合題最重要的兩步驟和最主要的得分點

  電磁感應與力電知識綜合運用,應該是高考重點考又是考生得分最低的問題之一。失分主要原因就是審題不清、對象不明、思路混亂。

  其實,解決這類問題有一個“萬變不離其宗”的方法步驟:

  第一步:就是首先必須從讀題審題目中找出兩個研究對象,一是電學對象。即電源(電磁感應產生的電動勢)及其回路(包括各電阻的串、并聯方式);二是力學對象:這個對象不是導體就是線圈,其運動狀態一般是做有一定變化規律變速運動;

  第二步:選擇好研究對象后,一定要按下列程序進行分析:畫導體受力(千萬不能漏力)——→運動變化分析——→感應電動勢變化——→感應電流變化——→合外力變化——→加速度變化——→速度變化——→感應電動勢變化,這種變化總是相互聯系相互影響的。其中有一重要臨界狀態就是加速度a=0時,速度一定達到某個極值。

  采分點:這類題目必定會用到:牛頓第二定律、法拉弟電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、動能定理、能量轉化與守恒定律(功能原理),摩擦力做功就是使機械能轉化為熱能,電流做功就是使機械能轉化為電能(電阻上的熱能)。

  28交變電流中的線圈所處的兩個位置的幾個特殊的最值要記牢

  閉合線圈在磁場中轉動就會產生按正弦或余弦規律變化的交流電。在這一過程中,當線圈轉動到兩個特殊位置時,其相應的電流、電動勢、磁通量大小、磁通量的變化率、電流方向都會有所不同:

  第一特殊位置:線圈平面與磁場方向垂直的位置即中性面,則一定有如下情況,磁通量最大——→磁通量的變化率最小(0)——→感應電動勢最小(為0)——→感應電流最小(為0)——→此位置電流方向將發生改變(線圈轉動一周,兩次經過中性面,電流方向改變兩次)。

  第二個特殊位置:線圈平面與磁場方向平行的位置,所得的結果與上述相反。

  有一個規律顯然看出來:磁通量的變化率、感應電動勢與感應電流變化總是一致的。

  29要正確區別交變電流中的幾個特殊的最值

  在正、余弦交變電流中電流、電壓(電動勢)、功率經常涉及的幾個值:瞬時值、最大值(峰值)、有效值、平均值:

  瞬時值:就是交流電某一時刻的值,即i=Imsinωt;e=Emsinωt;

  峰值(最值):Em=nBSω(注意電容器的擊穿電壓);Im=Em/(R+r);

  有效值:特別注意有效值的定義,只能對于正弦或余弦交流而言,各物理量才有的關系。如果其它類型的交流電唯一方法就利用電流的熱效應在相同時間內所對直流電發熱相等來計算得出。

  平均值:就是交變電流圖像中的圖線與時間所圍成的面積與所對應的時間比值。特別用在計算通過電路中某一電阻的電量:q=△Φ/R。

  30要正確理解變壓器工作原理

  會推導變壓器的電流、電壓比,會畫出電能輸送的原理圖變壓器改變電壓原理就是利用電磁感應定律設計的。通過該定律可以直接得到理想變壓器的原、副線圈

  上的電壓比U1/U2=n1/n2;利用輸出功率等于輸入功率的關系也很快得出原、副線圈上的電流比:I1/I2=n1/n2。這里只指只有一個副線圈情形,如果有兩個以上的副線圈,那么必須還是按照電磁感應定律去推導。

  這里特別說明的要注意“電壓互感器”與“電流互感器”的原理與接法。

  31要正確理解振動圖像與波形圖像(橫波)

  應該從研究對象進行比較(一個質點與無數個質點);

  應該從圖像的意義進行比較(一個質點的某時刻的位置與無數質點在某一時刻位置);

  應該從圖像的特點進行比較(雖然都是正弦曲線,但坐標軸不同);

  應該從圖像提供的信息進行比較(相似的是質點的振幅,回復力,但不同的是周期、質點運動方向、波長等);

  應試從圖像隨時間變化進行比較(一個是隨時間推移圖像延續而形狀不變,一個是隨時間推移,圖像沿傳播方向平移);

  [注]:一個完整的曲線對于振動圖來說是一個周期,而對于波形圖來說卻是一個波長。

  判斷波形圖像中質點在某一時刻的振動方向,可以用“平移法”、“太陽照射法”、“上下坡法”、“三角形法”等。

  32要認清“機械波與電磁波(包括光波)”、“泊松亮斑”與“牛頓環”的區別

  機械波與電磁波(包括光波),雖然都是波,都是能量傳播的一種形式,都具有干涉、衍射(橫波還有偏振)特性,但它們也還有本質上的區別,如:

  (1)機械波由做機械振動的質點相互聯系引起的,所以它傳播必須依賴介質,而電磁波(包括光波)是由振蕩的電場與振蕩的磁場(注意,是非均勻變化的)引起的,所以它的傳播不需要依靠質點,可以在真空中傳播;

  (2)機械波從空氣進入水等其它介質時,速度將增大,而電磁波(包括光波)剛好相反,它在真空中傳播速度最大,機械波不能在真空中傳播;

  (3)機械波有縱波與橫縱,而電磁波就是橫波,具有偏振性;

  [注]:兩列波發生干涉時,必要有一點條件(即頻率相同),產生干涉后,振動加強的點永遠加強,反之振動減弱的點永遠減弱。

  “泊松亮斑”與“牛頓環”的區別這兩個重要光學現象,非常相似,都是圓開圖像,但本質有區別。

  泊松亮斑:當光照到不透光的小圓板上時,在圓板的陰影中心出現的亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環)。這是光的衍射現象;

  牛頓環:是用一個曲率半徑很大的凸透鏡的凸面和一平面玻璃接觸,在日光下或用白光照射時,可以看到接觸點為一暗點,其周圍為一些明暗相間的彩色圓環;而用單色光照射時,則表現為一些明暗相間的單色圓圈。這些圓圈的距離不等,隨離中心點的距離的增加而逐漸變窄。這是光的干涉現象。

  33關于“多普勒效應”、“電流的磁效應”、“霍爾效應”、“光電效應”、“康普頓效應”的比較

  這幾種重要物理效應,分散在課本中,我們可以集結到一起進行綜合比較:

  多普勒效應:這是聲學中的一種現象,即聲源向觀察靠近時,觀察者將聽到聲源發出的頻率變高,反之背離觀察者頻率將變低。

  電流的磁效應:就是通電導線或導電螺旋管周圍產生磁場的現象。

  霍爾效應:就是將載流導體放在一勻強磁場中,當磁場方向與電流方向垂直時,導體將在與磁場、電流的垂直方向上形成電勢差(也叫霍爾電壓),這個現象就稱之為霍爾效應。

  光電效應:就是將一束光(由一定頻率的光子組成的)照射到某金屬板上,金屬板表面立即會有電子逸出的現象(這種電子稱之為光電子)。這一效應不僅說明光具有粒子性還說明光子具有能量。

  康普頓效應:就是當光在介質中與物質微粒相互作用而向不同方向傳播,這種散射現象中,人們發現光的波長發生了變化。這一現象叫康普頓效應,它不僅說明光具有粒子性有能量外還說明光具有動量。

  34掌握人類對“原子、原子核”認識的發展史

  談到原子與原子核首先要記住兩個重要人物:一個因為陰極射線而發現電子說明原子內有復雜結構的英國物理學家湯姆孫;一個是因為發現天然放射現象而說明原子核內有復雜結構的法國科學家貝克勒爾。

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