物理總結
❶ 高二物理知識點總結
六、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
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 (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
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
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後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,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;
(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)處於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於導體表面,導體內部合場強為零,
導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(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/示波管、示波器及其應用等勢面。
七、恆定電流
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:由於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/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=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
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於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: 電流表外接法:
電壓表示數:U=UR+UA 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)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
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 電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx 便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
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)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(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)當外電路電阻等於電源電阻時,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〕。
八、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;(註: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{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);
©解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
註:(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;
(3)其它相關內容:地磁場/磁電式電表原理/迴旋加速器/磁性材料
九、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)}
註:(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;
(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/日光燈。
❷ 物理總結
時間如流水般淌過,轉眼間考試也已結束,試卷也發下來了.望著試卷上的分數,我驚訝了.因為這並不是我真正想要的分數.為什麼我不能考得再高一些呢!於是,我開始自我檢查.
我平時不上課不認真,物理竟然還沒及格,為此,我想出了幾個辦法.1)在做題前,時刻要記得還有個"";2)解答題時,不要急於下筆,要先在草稿紙上列出這道題的主要步驟,然後按照步驟一步步做下來,不忽略每一個細節,盡量把每一道題都答得完整漂亮;3)平時多做一些不同類型的題,這樣就會對大多數題型熟悉,拿到試卷心中就有把握;4)適當做一些計算方面的練習,讓自己不在計算方面失分.我想如果我能做到我以上提到的這幾眯,我一定能把考試中的失誤降到最低.因此,我一定會盡力做到以上幾點的.
但我想僅靠以上幾點還是不夠的,我還就該擁有幾點科學應試技巧.於是,我根據我自己的實際情況想出了幾點.第一點:拿到考卷後,應把考卷整體審視一遍,看一看哪些題比較容易,哪些題比較難.第二點:先從簡單的題做起,把那些好拿的分數全部拿過來.第三點:如果有選擇題不會,亂蒙也要寫上一個.因為如果你寫了你就有的機會,總比沒有機會好.第四點:遇到難題,實在寫不出來的話,就過.不要死死地盯著那道題,而忽略了別的題.第五點:考完後,認真地檢查,看看自己有沒有把題目看錯或抄錯.
在下一次考試中,我一定會盡自己最大的努力做到最好.
❸ 大學物理知識總結
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原發布者:海清輝
大學物理第十一章:真空中的靜電場一、電場強度:數值上等於單位正電荷在該點受到的電場力的大小,也等於單位面積電通量的大小(即電場線密度);方向與該點的受力方向(或者說電場線方向)一致。二、電場強度的計算:a)點電荷的電場強度:b)電偶極子中垂線上任意一點的電場強度:(表示點到電偶極子連線的距離)c)均勻帶電直棒:i.有限長度:ii.無限長(=0,):iii.半無限長:()三、電通量a)電場線:電場線上任意一點的切線方向與該點的電場強度E的方向一致,曲線的疏密程度表示該點電場強度的大小,即該點附近垂直於電場方向的單位面積所通過的電場線條數滿足:電場中某點的電場強度大小等於該處的電場線密度,即該點附近垂直於電場方向的單位面積所通過的電場線條數。b)靜電場電場線的特點:1.電場線起於正電荷(或無窮遠),終於負電荷(或伸向無窮遠),在無電荷的地方不會中斷;2.任意兩條電場線不相交,即靜電場中每一點的電場強度只有一個方向;3.電場線不形成閉合迴路;4.電場強處電場線密集,電場弱處電場線稀疏。c)電通量i.均勻電場E穿過任意平面S的電通量:ii.非均勻電場E穿過曲面S的電通量:四、高斯定理a)b)表述:真空中任何靜電場中,穿過任一閉合曲面的電通量,在數值上等於該閉合曲面內包圍的電荷的代數和除以;c)理解:1.高斯定理表達式左邊的E是閉合面上處的電場強度,他是由閉合面內外全部電荷共同產生的,即閉合曲面外的電
❹ 人教版九年級物理知識點總結
初中物理光的反射定律是重要的知識點之一,通過光的反射定律了解生活中常見的物理現象,根據光的反射定律作光路圖和光的反射實驗題是初中物理光的反射兩大應用題型。初中物理光的反射知識點一覽:初中物理光的反射概念和分類;初中物理光的反射定律極其四大特性和作光路圖步驟,光的反射練習題。
一、初中物理光的反射概念
光的反射定律概念:光在兩種物質分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象,叫做光的反射。對人類來說,光的最大規模的反射現象,發生在月球上。人們知道,月球本身是不發光的,它只是反射太陽的光。因此光的反射無處不在並發生在人們身邊。
二、初中物理光的反射分類
1)鏡面反射:平行光線射到光滑表面上時反射光線也是平行的,這種反射叫做鏡面反射。
2)漫反射:平行光線射到凹凸不平的表面上,反射光線射向各個方向,這種反射叫做漫反射。
3)鏡面反射與漫反射物理現象:表面平滑的物體,易形成光的鏡面反射,形成刺目的強光,反而看不清楚物體。通常情況下可以辨別物體之形狀和存在,是由於光的漫射之故。日落後暫時能看見物體,乃是因為空氣中塵埃引起光的漫射之故。無論是鏡面反射或漫反射,都需遵守反射定律。
三、初中物理光的反射定律(重點):
1.反射角等於入射角,且入射光線與平面的夾角等於反射光線與平面的夾角。
2.反射光線與入射光線居於法線兩側且都在同一個平面內。
3.在光的反射現象中,光路是可逆的。 四、根據光的反射定律作光路圖(常考知識點):
先找出入射點,過入射點作垂直於界面的法線,則反射光線與入射光線的夾角的角平分線即為法線。若是確定某一條入射光線所對應的反射光線,則由入射光線、法線確定入射角的大小及反射光線所在的平面,再根據光的反射定律中反射光線位於法線的另一側,反射角等於入射角的特點,確定反射光線。
五、初中物理光的反射的四大特性(難點):
1.共面 法線是反射光線與入射光線的角平分線所在的直線。
2.異側 入射光線與反射面的夾角和入射角的和為90°
3.等角 反射角等於入射角。反射角隨入射角的增大而增大,減小而減小。
4.可逆 光路是可逆的
六、初中物理光的反射練習題(包含實驗題):
1、初中物理光的反射選擇題
1.電視機遙控器可以發射一種不可見光,叫做紅外線,用它來傳遞信息,實現對電視機的遙控。不把遙控器對准電視機的控制窗口,按一下按鈕,有時也可以控制電視機,這是利用( ) A.光的直線傳播 B.光沿曲線傳播 C.光的反射 D.光的可逆性
2.光污染已成為21世紀人們關注的問題。據測定,室內潔白、平滑的牆壁能將照射在牆壁上的太陽光的80%反射,長時間在這樣刺眼的環境中看書學習會感到很不舒服。如果將牆壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到牆壁上的太陽光變成散射光,達到保護視力的目的,這是利用了光的( ) A.直線傳播 B.漫反射 C.鏡面反射 D.反射
3.如圖1所示,一束光線射向平面鏡,那麼這束光線的入射角和反射角的大小分別為( ) A.40° 40° B.40° 50° C.50° 40° D.50° 50° 4.下列說法中不正確的是( )
A.光線垂直照射在平面鏡上,入射角是90°
B.漫反射也遵守反射定律
C.反射光線跟入射光線的夾角為120°,則入射角為60°
D.太陽發出的光傳到地球約需500s,則太陽到地球的距離約為1.5×108km
5.小聰同學通過某種途徑看到了小明同學的眼睛,則小明同學( ) A.一定能看到小聰同學的眼睛 B.一定不能看到小聰同學的眼睛 C.可能看不到小聰同學的眼睛 D.一定能看到小聰同學的全身 2、初中物理光的反射應用題
1.(初中物理光的反射作圖題)錢包掉到沙發下.沒有手電筒,小明藉助平面鏡反射燈光找到了錢包.圖中已標示了反射與入射光線,請在圖中標出平面鏡,並畫出法線。
2.(初中物理光的反射實驗題)如圖所示,是陳濤同學探究光反射規律的實驗.他進行了下面的操作:
(1)如圖1甲,讓一束光貼著紙板沿某一個角度射到0點,經平面鏡的反射,沿另一個方向射出,改變光束的入射方向,使∠i減小,這時∠r跟著減小,使∠ i增大,∠r跟著增大,∠r總是_______∠i,說明__________
(2)如圖1乙,把半面紙板NOF向前折或向後折,這時,在NOF上看不到________-,說明
3、初中物理光的反射實驗題________。 參考答案: 1、選擇題:1.C 2.B 3.D 4.A 5.A
2、應用題:1.(如圖所示)
2.(1)影子的形成:光沿直線傳播;(2)水中倒影:光的反射 七、生活中的光的反射物理現象:
1、我們每天都照的鏡子。
2、路口放置的凸面鏡。
3、汽車的觀後鏡。
4、我們能看見物體,物體反射了光進入我們的眼睛。 5、太陽能加熱器(太陽灶)
6、潛望鏡。
7、反射式的望遠鏡。
上海市中考物理和化學合卷,物理分值為90分。光的折射對比光的直線傳播和光的反射來說,則有難度。同學們需要掌握光的折射作圖題和實驗題相關知識點。昂立新課程針對初中各個科開設如下課程:
以上特色課程與初中學科教材匹配,授課形式分為面授和網課,面授課程班型設置不同,有1對1,1對3,15人班,30人班等形式,上海市各區授課時間也不同,具體課程詳情請撥打官網熱線4008-770-970咨詢。
❺ 物理小結200字
1.合力的概念雖然不要求掌握,但同一直線上幾個力的關系可以試著體會;
2.不會涉及力的圖示,只考力的示意;
3.沒有把簡單機械(杠桿、滑輪、斜面)與浮力組合的題目。組合機械的計算不同。
4.會用彈簧測力計測浮力,會根據阿基米德原理求浮力。會利用浮沉條件判斷物體的浮沉。難度不大,側重點是對物體的側重分析。
❻ 九年級物理知識點總結
我一學習資料
第十一章 多彩的物質世界
一、宇宙和微觀世界
宇宙→銀河系→太陽系→地球
物質由分子組成;分子是保持物質原來性質的一種粒子;一般大小隻有百億分之幾米(0.3-0.4nm)。
物質三態的性質:
固體:分子排列緊密,粒子間有強大的作用力。固體有一定的形狀和體積。
液體:分子沒有固定的位置,運動比較自由,粒子間的作用力比固體的小;液體沒有確定的形狀,具有流動性。
氣體:分子極度散亂,間距很大,並以高速向四面八方運動,粒子間作用力微弱,易被壓縮,氣體具有流動性。
分子由原子組成,原子由原子核和(核外)電子組成(和太陽系相似),原子核由質子和中子組成。
納米科技:(1nm=10 m),納米尺度:(0.1-100nm)。研究的對象是一小堆分子或單個的原子、分子。
二、質量
質量:物體含有物質的多少。質量是物體本身的一種屬性,它的大小與形狀、狀態、位置、溫度等無關。物理量符號:m。
單位:kg、t、g、mg。
1t=103kg, 1kg=103g, 1g=103mg.
天平:1、原理:杠桿原理。
2、注意事項:被測物體不要超過天平的稱量;向盤中加減砝碼要用鑷子,不能把砝碼弄臟、弄濕;潮濕的物體和化學葯品不能直接放到天平的盤中
3、使用:(1)把天平放在水平台上;(2)把游碼放到標尺放到左端的零刻線處,調節橫樑上的平衡螺母,使天平平衡(指針指向分度盤的中線或左右擺動幅度相等)。(3)把物體放到左盤,右盤放砝碼,增減砝碼並調節游碼,使天平平衡。(4)讀數:砝碼的總質量加上游碼對應的刻度值。
註:失重時(如:宇航船)不能用天平稱量質量。
三、密度
密度是物質的一種特殊屬性;同種物質的質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是定值。
密度:單位體積某種物質的質量叫做這種物質的密度。
密度大小與物質的種類、狀態有關,受到溫度的影響,與質量、體積無關。
公式:
單位:kg/m3 g/cm3 1×103kg/m3=1g/cm3。
1L=1dm3=10-3m3;1ml=1cm3=10-3L=10-6m3。
四、測量物質的密度
實驗原理:
實驗器材:天平、量筒、燒杯、細線
量筒:測量液體體積(可間接測量固體體積),讀數是以凹液面的最低處為准。
測固體(密度比水大)的密度:步驟:
1、用天平稱出固體的質量m;2、在量筒里倒入適量(能浸沒物體,又不超過最大刻度)的水,讀出水的體積V1;3、用細線拴好物體,放入量筒中,讀出總體積V2。
註:若固體的密度比水小,可採用針壓法和重物下墜法。
測量液體的密度:步驟:1、用天平稱出燒杯和液體的總質量m1;2、把燒杯里的液體倒入量筒中一部分,讀出液體的體積V2;3、用天平稱出剩餘的液體和燒杯的質量m2。
五、密度與社會生活
密度是物質的基本屬性(特性),每種物質都有自己的密度。
密度與溫度:溫度能夠改變物質的密度;氣體熱膨脹最顯著,它的密度受溫度影響最大;固體和液體受溫度影響比較小。
水的反常膨脹:4℃密度最大;水結冰體積變大。
密度應用:1、鑒別物質(測密度)2、求質量3、求體積。
第十二章 運動和力
一、運動的描述
運動是宇宙中普遍的現象。
機械運動:物體位置的變化叫機械運動。
參照物:在研究物體運動還是靜止時被選作標準的物體(或者說被假定不動的物體)叫參照物.
運動和靜止的相對性:同一個物體是運動還是靜止,取決於所選的參照物。
二、運動的快慢
速度:描述物體運動的快慢,速度等於運動物體在單位時間通過的路程。
公式:
速度的單位是:m/s;km/h。
勻速直線運動:快慢不變、沿著直線的運動。這是最簡單的機械運動。
變速運動:物體運動速度是變化的運動。
平均速度:在變速運動中,用總路程除以所用的時間可得物體在這段路程中的快慢程度,這就是平均速度。
三、時間和長度的測量
時間的測量工具:鍾表。秒錶(實驗室用)
單位:s min h
長度的測量工具:刻度尺。
長度單位:m km dm cm mm μm nm
刻度尺的正確使用:
(1).使用前要注意觀察它的零刻線、量程和分度值; (2).用刻度尺測量時,尺要沿著所測長度,不利用磨損的零刻線;(3)厚的刻度尺的刻線要緊貼被測物體。(4).讀數時視線要與尺面垂直,在精確測量時,要估讀到分度值的下一位。 (5). 測量結果由數字和單位組成。
誤差:測量值與真實值之間的差異,叫誤差。
誤差是不可避免的,它只能盡量減少,而不能消除,常用減少誤差的方法是:多次測量求平均值。
四、力
力:力是物體對物體的作用。物體間力的作用是相互的。 (一個物體對別的物體施力時,也同時受到後者對它的力)。
力的作用效果:力可以改變物體的運動狀態,還可以改變物體的形狀。
力的單位是:牛頓(N),1N大約是你拿起兩個雞蛋所用的力。
力的三要素是:力的大小、方向、作用點;它們都能影響力的作用效果。
力的示意圖:用一根帶箭頭的線段把力的三要素都表示出來就叫力的示意圖。
五、牛頓第一定律
亞里士多德觀點:物體運動需要力來維持。
伽利略觀點:物體的運動不須要力來維持,運動之所以停下來,是因為受到了阻力作用。
牛頓第一定律:一切物體在沒有收到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。(牛頓第一定律是在經驗事實的基礎上,通過進一步的推理而概括出來的,因而不能用實驗來證明這一定律)。
慣性:物體保持運動狀態不變的性質叫慣性。
一切物體在任何情況下都有慣性;慣性的大小隻與質量有關。
牛頓第一定律也叫做慣性定律。
六、二力平衡
平衡力:物體在力的作用下處於靜止狀態或勻速直線運動狀態,是因為物體受到的是平衡力。
二力平衡:物體受到兩個力作用時,如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,我們就說這兩個力平衡。
二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反、並且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡。
○(二力平衡時合力為零)。
物體在不受力或受到平衡力作用下都會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
第十三章 力和機械
一、彈力 彈簧測力計
彈性:物體受力發生形變,不受力時又恢復到原來的形狀,物體的這種性質叫彈性。
塑性:物體受力後不能自動恢復原來的形狀,物體的這種性質叫塑性。
彈力:物體由於發生彈性形變而產生的力。
彈簧測力計:原理:在彈性限度內,彈簧收受到的拉力越大,它的伸長就越長。(在彈性限度內,彈簧的伸長跟受到的拉力成正比)
彈簧測力計的使用:;(1)認清分度值和量程;(2)要檢查指針是否指在零刻度,如果不是,則要調零; (3)輕拉秤鉤幾次,看每次鬆手後,指針是否回到零刻度;(4)測量時力要沿著彈簧的軸線方向,測量力時不能超過彈簧秤的量程。
二、重力
萬有引力:宇宙間任何兩個物體,大到天體,小到灰塵之間,都存在互相吸引的力。
重力:由於地球的吸引而使物體受到的力。
1、重力的大小叫重量,物體受到的重力跟它的質量成正比。G=mg.
2、重力的方向:豎直向下(指向地心)。
3、重力的作用點(重心):地球吸引物體的每一個部分,但是,對於整個物體,重力的作用好像作用在一個點,這個點叫重心。(形狀規則、質地均勻的物體的重心在它的幾何中心)
三、摩擦力
摩擦力:兩個互相接觸的物體,當它們做相對運動(或有相對運動的趨勢)時,就會在接觸面是產生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫摩擦力。
摩擦力的方向:和物體相對運動的方向相反。
決定摩擦力(滑動摩擦)大小的因素:【實驗原理:二力平衡】1、壓力(壓力越大,摩擦力越大);2、接觸面的粗糙程度(接觸面越粗糙,摩擦力越大)。
摩擦的分類:1、靜摩擦:有相對運動的趨勢,沒有發生相對的運動。2、動摩擦:(1)滑動摩擦:一個物體在另一個物體的表面上滑動時產生的摩擦;(2)滾動摩擦:輪狀或球狀物體滾動時產生的摩擦,通常情況下,滾動摩擦比滑動摩擦小。
增大摩擦力方法:使接觸面粗糙些和增大壓力。
減小有害摩擦方法:(1)使接觸面光滑;(2)減小壓力;(3)用滾動代替滑動;(4)使接觸面分開(加潤滑油、形成氣墊)。
四、杠桿
杠桿:一根硬棒,在力的作用下能繞著固定點轉動,這根硬棒叫杠桿。
杠桿的五要素:1、支點:杠桿繞著轉動的點;2、動力:作用在杠桿上,使杠桿轉動的力;3、阻力:作用在杠桿上,阻礙杠桿轉動的力;4、動力臂:支點到動力作用線的距離;5、阻力臂:支點到阻力作用線的距離。
杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2.
三種杠杠桿: (1)省力杠桿:L1>L2,平衡時F1<F2。特點是省力,但費距離。(如剪鐵剪刀,鍘刀,起子)(2)費力杠桿:L1<L2,平衡時F1>F2。特點是費力,但省距離。(如釣魚杠,理發剪刀等) (3)等臂杠桿:L1=L2,平衡時F1=F2。特點是既不省力,也不費力。(如:天平)
五、其他簡單機械
定滑輪特點:(軸固定不動)不省力,但能改變動力的方向。(實質是個等臂杠桿)
動滑輪特點:省一半力(忽略摩擦和動滑輪重),但不能改變動力方向,要費距離 (實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿)。.
滑輪組:1、使用滑輪組時,滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。即F=G/n(G為總重,n為承擔重物繩子斷數)2、S=nh(n同上,h 為重物被提升的高度)。3、奇動(滑輪)、偶定(滑輪)。
輪軸:由一個軸和一個大輪組成,能繞共同軸線旋轉的簡單機械;動力作用在輪上省力,作用在軸上費力。
斜面:(為了省力)斜面粗糙程度一定,坡度越小,越省力。
應用:盤山公路、螺旋千斤頂等。
第十四章 壓強和浮力
一、壓強
壓力:垂直壓在物體表面的力(1)有的和重力有關;如:水平面:F=G(2)有的和重力無關。
壓力的作用效果:(實驗採用控制變數法)跟壓力、受力面積的大小有關。
壓強:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
壓強公式: ,式中p單位是:pa,壓力F單位是:N;受力面積S單位是:m2。。
→ ; 。
增大壓強方法:(1)S不變,F增大;;(2)F不變,S減小; (3)同時把F增大,S減小。
減小壓強方法則相反。
二、液體的壓強
液體壓強產生的原因:是由於液體受到重力,液體具有流動性。
液體壓強特點:(1)液體對容器底和壁都有壓強,(2)液體內部向各個方向都有壓強;(3)液體的壓強隨深度增加而增大,在同一深度,液體向各個方向的壓強相等;(4)不同液體的壓強還跟密度有關系。
液體壓強計算: ,(ρ是液體密度,單位是kg/m3;g=9.8n/kg;h是深度,指液體自由液面到液體內部某點的豎直距離,單位是m。)據液體壓強公式: ,液體的壓強與液體的密度和深度有關,而與液體的體積和質量等無關。
連通器:上端開口、下部相連通的容器。
連通器原理:連通器如果只裝一種液體,在液體不流動時,各容器中的液面總保持相平。
應用:船閘、、鍋爐水位計、茶壺、下水管道。
三、大氣壓強
證明大氣壓強存在的實驗是馬德堡半球實驗。
大氣壓強產生的原因:空氣受到重力作用,具有流動性而產生的,
測定大氣壓強值的實驗是:1、托里拆利實驗(最先測出):實驗中玻璃管上方是真空,管外水銀面的上方是大氣,是大氣壓支持管內這段水銀柱不落下,大氣壓的數值等於這段水銀柱產生的壓強。2、課堂實驗:用吸盤測大氣壓:(原理:二力平衡F=大氣壓p=F/s)
測定大氣壓的儀器是:氣壓計。常見氣壓計有水銀氣壓計和無液(金屬盒)氣壓計。
標准大氣壓:把等於760毫米水銀柱的大氣壓。1標准大氣壓=760毫米汞柱=1.013×105pa。
大氣壓的變化:和高度、天氣等有關;大氣壓強隨高度的增大而減小;在海拔3000m以內,大約每升高10m,大氣壓減小100pa。
○(沸點與氣壓關系:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高)。
抽水機是利用大氣壓把水從低處抽到高處的。在1標准大氣壓下,能支持水柱的高度約 10.3m高。
四、流體壓強與流速的關系
在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
飛機的升力:飛機前進時,由於機翼上下不對稱,機翼上方空氣流速大,壓強較小,下方流速小,壓強較大,機翼上下表面存在壓強差,這就產生了向上的升力。
五、浮力
浮力:浸在液體或氣體里的物體,都受到液體或氣體對它豎直向上的力,這個力叫浮力。
浮力產生的原因:浸在液體中的物體受到液體對它的向上和向下的壓力差。
浮力方向總是豎直向上的。
物體沉浮條件:(開始是浸沒在液體中)
法一:(比浮力與物體重力大小)
(1)F浮 < G 下沉;(2)F浮 > G 上浮(最後漂浮,此時F浮=G)
(3)F浮 = G 懸浮或漂浮
法二:(比物體與液體的密度大小)
(1) > 下沉;(2) < 上浮; (3) = 懸浮。(不會漂浮)
阿基米德原理:浸入液體里的物體受到的浮力,大小等於它排開的液體所受的重力。(浸沒在氣體里的物體受到的浮力大小等於它排開氣體受到的重力)
阿基米德原理公式:
計算浮力方法有:
(1)稱量法:F浮=G-F ,(G是物體受到重力,F 是物體浸入液體中彈簧秤的讀數)
(2)壓力差法:F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理:
(4)平衡法:F浮=G物 (適合漂浮、懸浮)
六、浮力利用
(1)輪船:用密度大於水的材料做成空心,使它能排開更多的水。這就是製成輪船的道理。
排水量:輪船按照設計要求,滿載時排開水的質量。排水量=輪船的總質量
(2)潛水艇:通過改變自身的重力來實現沉浮。
(3)氣球和飛艇:充入密度小於空氣的氣體。
(4)密度計:測量液體密度的儀器,利用物體漂浮在液面的條件工作(F浮=G),刻度值上小下大。
第十五章 功和機械能
一、功
做功的兩個必要因素:作用在物體上的力,物體在力的方向上移動的距離
功的計算:力與力的方向上移動的距離的乘積。W=FS。
單位:焦耳(J) 1J=1Nm
功的原理:使用機械時人們所做的功,都不會少於不用機械時所做的功。即:使用任何機械都不省功。
二、機械效率
有用功:為實現人們的目的,對人們有用,無論採用什麼辦法都必須做的功。
額外功:對人們沒用,不得不做的功(通常克服機械的重力和機件之間的摩擦做的功)。
總功:有用功和額外功的總和。
計算公式:η=W有用/W總
機械效率小於1;因為有用功總小於總功。
三、功率
功率(P):單位時間(t)里完成的功(W),叫功率。
計算公式: 。單位:P→瓦特(w)
推導公式:P=Fv。(速度的單位要用m)
四、動能和勢能
能量:一個物體能夠做功,這個物體就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。
動能:物體由於運動而具有的能叫動能。
質量相同的物體,運動速度越大,它的動能就越大;運動速度相同的物體,質量越大,它的動能就越大;其中,速度對物體的動能影響較大。
註:對車速限制,防止動能太大。
勢能:重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。
重力勢能:物體由於被舉高而具有的能。
質量相同的物體,高度越高,重力勢能越大;高度相同的物體,質量越大,重力勢能越大。
彈性勢能:物體由於發生彈性形變而具的能。
物體的彈性形變越大,它的彈性勢能就越大。
五、機械能及其轉化
機械能:動能和勢能的統稱。
(機械能=動能+勢能)單位是:J
動能和勢能之間可以互相轉化的。方式有:動能和重力勢能之間可相互轉化;動能和彈性勢能之間可相互轉化。
機械能守恆:只有動能和勢能的相互住轉化,機械能的總和保持不變。
人造地球衛星繞地球轉動,機械能守恆;近地點動能最大,重力勢能最小;遠地點重力勢能最大,動能最小。近地點向遠地點運動,動能轉化為重力勢能。
第十六章 熱和能
一、分子熱運動
分子運動論的內容是:(1)物質由分子組成;(2)一切物體的分子都永不停息地做無規則運動。(3)分子間存在相互作用的引力和斥力。
擴散:不同物質相互接觸,彼此進入對方現象。
擴散現象說明:一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。
熱運動:分子的運動跟溫度有關,分子的無規則運動叫熱運動。溫度越高,分子的熱運動越劇烈。
分子間的作用力:分子間有引力;引力使固體、液體保持一定的體積。分子間有斥力,分子間的斥力使分子已離得很近的固體、液體很難進一步被壓縮。
固體、液體壓縮時分子間表現為斥力大於引力。
固體很難拉長是分子間表現為引力大於斥力。
二、內能
內能:物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫內能。
物體的內能與溫度和質量有關:物體的溫度越高,分子運動速度越快,內能就越大。
一切物體在任何情況下都具有內能。
改變物體的內能兩種方法:做功和熱傳遞,這兩種方法對改變物體的內能是等效的。
1、熱傳遞:溫度不同的物體相互接觸,低溫的物體溫度升高,高溫的物體溫度降低,這個過程叫熱傳遞。發生熱傳遞時,高溫物體內能減少,低溫物體內能增加。
熱量:在熱傳遞過程中,傳遞的內能的多少叫熱量(物體含有多少熱量的說法是錯誤的)。單位:J。
2、做功:(1)對物體做功,物體的內能增加;物體對外做功,本身的內能會減少。
溫室效應:太陽把能量輻射到地表,地表受熱也會產生輻射,向外傳遞熱量,大氣中的二氧化碳阻礙這種輻射,地表的溫度會維持在一個相對穩定的水平,這就是溫室效應。大量使用化石燃料、砍伐森林,加劇了溫室效應。
所有能量的單位都是:焦耳。
三、比熱容
比熱容(c ):單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量叫做這種物質的比熱。
比熱容是物質的一種屬性,它不隨物質的體積、質量、形狀、位置、溫度的改變而改變,只要物質種類和狀態相同,比熱就相同。
比熱容的單位是:J/(kg•℃),讀作:焦耳每千克攝氏度。
水的比熱容是:C=4.2×103J/(kg•℃),它表示的物理意義是:每千克的水當溫度升高(或降低)1℃時,吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳。
熱量的計算:
① Q吸 =cm(t-t0)=cm△t升 (Q吸是吸收熱量,單位是J;c 是物體比熱容,單位是:J/(kg•℃);m是質量;t0 是初始溫度;t 是後來的溫度。
② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降
四、熱機
熱機原理:燃料燃燒把燃料的化學能轉化為內能,內能做功又轉化成機械能。
內燃機:燃料在氣缸內燃燒,產生高溫高壓的燃氣,燃氣推動活塞做功。
常見內燃機:汽油機和柴油機。
內燃機的四個沖程:1、吸氣沖程;2、壓縮沖程(機械能轉化為內能);3、做功沖程內能轉化為機械能);4、排氣沖程。
熱值(q ):1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫燃燒的熱值。單位是J/kg或J/m3。
燃料燃燒放出熱量計算:Q放 =qm;
熱值是物質的一種特殊屬性
熱機的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫熱機的效率。的熱機的效率是熱機性能的一個重要指標
在熱機的各種損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
五、能量的轉化和守恆
例子:在一定的條件下,各種形式的能量可以相互轉化;摩擦生熱,機械能轉化為內能;發電機發電,機械能轉化為電能;電動機工作,電能轉化為機械能;植物的光合作用,光能轉化為化學能;燃料燃燒,化學能轉化為內能。
能量守恆定律:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變。
第十六章、能源和可持續發展
一、 能源家族
化石能源:煤、石油、天然氣是經過漫長的地質年代形成的,叫化石能源。
一次能源:可以從自然界直接獲取的能源。(化石能源、水能、風能、太陽能、地熱、核能等)
二次能源:無法從自然界直接獲取,必須通過一次能源的消耗才能得到的能源。(電能)
生物質能:由生命物質提供的能量。
不可再生資源:(化石能源、核能)不可能在短時間從自然界得到補充的能源。
可再生資源:(水、風、太陽能等)可以在自然界里源源不斷地得到補充。
二、核能
核能:原子核分裂或聚合時產生的能量。
裂變:用中子轟擊比較大的原子核,使其發生裂變,變成兩個中等大小的原子核,同時釋放出巨大的能量。
應用:核電、原子彈。
聚變:質量較小的原子核,在超高溫下結合成新的原子核,會釋放出更大的核能。
應用:氫彈。
三、太陽能
太陽—巨大的「核能火爐」
太陽是人類能源的寶庫
太陽能的利用:1、利用集熱器加熱;2、利用太陽能電池發電。
四、能源革命
第一次能源革命:火的利用,柴薪為主要能源。
第二次能源革命:機械動力代替人類,由柴薪向化石能源轉化。
第三次能源革命:以核能為代表。
能量轉移和能量轉化的方向性。
五、能源和可持續發展
能源消耗對環境的影響:空氣污染和溫室效應的加劇。水土流失和沙漠化。
未來的理想能源:1、必須足夠豐富,可以保證長期使用;2、必須足夠便宜,使大多數人用得起;3、技術必須成熟,可以保證大規模使用;4、必須足夠安全、清潔,不污染環境
❼ 高中物理知識點總結大全
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。
註:
(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
註:
(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。
註:
(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,其向心力等於合力,並且向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,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律: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於赤道上空,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,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(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略大於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(餘弦定理) 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)
註:
(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<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子〔見第一冊P67〕
注:平衡狀態是指物體處於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(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應:由於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〕}
註:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(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:恆力(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.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p』′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
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 {碰後連在一起成一整體}
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(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並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}
七、功和能(功是能量轉化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恆力(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.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、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.機械能守恆定律: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(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
八、分子動理論、能量守恆定律
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<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(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並把它全部用來做功,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,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律〔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,標准大氣壓: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=恆量,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、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
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 (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
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後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,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)處於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於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(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、恆定電流
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:由於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/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=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
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於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: 電流表外接法:
電壓表示數:U=UR+UA 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)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小 電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx 便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
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;(註: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)。
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)}
註:(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,採用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P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)。
注:
(1)交變電流的變化頻率與發電機中線圈的轉動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)發電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等於輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;
(5)其它相關內容:正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。
十五、光的反射和折射(幾何光學)
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.絕對折射率(光從真空中到介質)n=c/v=sin /sin {光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角C:sinC=1/n
2)全反射的條件:光密介質射入光疏介質;入射角等於或大於臨界角