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高中物理 各章节重要知识点必修2 第五章：曲线运动 - 选修3-2第二章 恒定电流第五章：曲线运动圆周运动1基本公式及概念1）向心力： 定义：做圆周运动的物体所受的指向圆心的力，是效果力。方向：向心力总是沿半径指向圆心，大小保持不变，是变力。匀速圆周运动的向心力，就是物体所受的合外力。向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，这是物体做匀速圆周运动的条件。变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向合外力沿轨道切线方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小。2）运动参量：线速度：角速度：周期(T) 频率(f) 向心加速度：向心力：第六章：万有引力与航天一、开普勒三定律1开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上2开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.3开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即R3/T2=K（K是一个与行星无关的量，它只与行星所环绕的那个天体有关）二、万有引力定律1内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间引力的大小，跟它们质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比2公式F=G，其中G=6.67为万有引力常量3适用条件：严格地说此公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小，公式也可近似使用,但此时应为两物体重心间的距离，对于均匀的球体，r是两球心间的距离三.、研究天体运动的基本思路1把天体运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力来提供一小天体m围绕大天体M做匀速圆周运动，运动半径(即两天体中心间的距离)为，则有2对天体的质量和密度进行估算若已知某天体一颗卫星的环绕周期T和其轨道半径r，由万有引力定律和牛二律有 当式中的卫星轨道半径r接近天体半径R时，可以求出该天体的密度则 式说明：若已知天体的表面卫星的周期，这个天体的密度就可求出3天体表面的重力加速度设某天体的质量为M，半径为R,某一小物体m在天体表面，忽略天体的自转，则有，若物体在天体表面h高处，则有四、卫星的绕行线速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系1由,得v=，知r越大，v越小2由,得=，知r越大，越小3由，得T=，知r越大，T越大4由,得,知r越大，越小由以上四式可知：轨道定， 卫星的绕行线速度、角速度、周期、向心加速度全确定五、人造卫星、宇宙速度1人造地球卫星地球同步卫星(通信卫星均为同步卫星)：与地球相对静止的卫星，周期与地球自转周期相同，定点位于赤道上空36处， 线速度、角速度亦为定值极地卫星：卫星的轨迹经过地球南北极上空，一般作为侦察卫星，观察范围广，这是由于地球自转的原因注：所有卫星的轨道平面必须过地心2宇宙速度 第一宇宙速度(环绕速度)：v1=7.9 km/s,v的角标不清是使卫星绕地球运行，在地球表面最小的发射速度，同时由于其轨道半径最小，此速度也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度第二宇宙速度(脱离速度)： v2=11.2 km/s,是使卫星挣脱地球引力束缚的最小地球表面发射速度第三宇宙速度 (逃逸速度)： v3=16.7km/s,是使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地球表面发射速度.万有引力和天体运动：1基本方法： 把天体的运动近似看成匀速圆周运动，其所需向心力都是来自万有引力，即： ，应用时根据实际情况选用适当的公式进行分析。第七章 机械能守恒定律 1.功 （1）功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量. 定义式:W=Fscos，其中F是力，s是力的作用点位移（对地），是力与位移间的夹角. （2）功的大小的计算方法: 恒力的功可根据W=FScos进行计算，本公式只适用于恒力做功.根据W=Pt，计算一段时间内平均做功. 利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功.根据功是能量转化的量度反过来可求功. （3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程），且W=Q（摩擦生热） 2.功率 （1）功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率. （2）功率的计算 平均功率:P=W/t（定义式） 表示时间t内的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用. 瞬时功率:P=Fvcos P和v分别表示t时刻的功率和速度，为两者间的夹角. （3）额定功率与实际功率 ： 额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率. （4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. 以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动， . 以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。 3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.表达式:Ek=mv2/2 （1）动能是描述物体运动状态的物理量.（2）动能和动量的区别和联系 动能是标量，动量是矢量，动量改变，动能不一定改变;动能改变，动量一定改变. 两者的物理意义不同:动能和功相联系，动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系，动量的变化用冲量来量度.两者之间的大小关系为EK=P2/2m 4. 动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.表达式（1）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.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况. （2）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. （3）应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷. （4）当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点. 5.重力势能（1）定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量，叫做重力势能，EP=mgh. 重力势能是地球和物体组成的系统共有的，而不是物体单独具有的.重力势能的大小和零势能面的选取有关.重力势能是标量，但有“+”、“-”之分. （2）重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差，与物体的运动路径无关.WG =mgh. （3）做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.即WG =-E P . 6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量. 7.机械能守恒定律 （1）动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能，E=E k +E p . （2）机械能守恒定律的内容:在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变. （3）机械能守恒定律的表达式（4）系统机械能守恒的三种表示方式: 系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ，即E1 =E2 系统减少的总重力势能E P减 等于系统增加的总动能E K增 ，即E P减 =E K增 若系统只有A、B两物体，则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，即E A减 =E B增 注意解题时究竟选取哪一种表达形式，应根据题意灵活选取;需注意的是:选用式时，必须规定零势能参考面，而选用式和式时，可以不规定零势能参考面，但必须分清能量的减少量和增加量. （5）判断机械能是否守恒的方法 用做功来判断:分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒. 用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒. 对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒. 8.功能关系 （1）当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒. （2）重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2 . （3）合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 （动能定理） （4除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1 9.能量和动量的综合运用 动量与能量的综合问题，是高中力学最重要的综合问题，也是难度较大的问题.分析这类问题时，应首先建立清晰的物理图景，抽象出物理模型，选择物理规律，建立方程进行求解.这一部分的主要模型是碰撞.而碰撞过程，一般都遵从动量守恒定律，但机械能不一定守恒，对弹性碰撞就守恒，非弹性碰撞就不守恒，总的能量是守恒的，对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换.从而建立碰撞过程的能量关系方程.根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程，两者联立进行求解，是这一部分常用的解决物理问题的方法.选修3-1 第一章： 静电场一、库伦定律与电荷守恒定律1库仑定律 （1）真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 （2）电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。 （3）当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷。类似于力学中的质点，也时一种理想化的模型。2电荷守恒定律电荷既不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到物体的另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，这个结论叫电荷守恒定律。电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。二、电场的力的性质1电场强度 （1）定义：放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值，叫该点的电场强度。该电场强度是由场源电荷产生的。（2）公式： （3）方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。2点电荷的电场（1）公式：（2）以点电荷为中心，r为半径做一球面，则球面上的个点的电场强度大小相等，E的方向沿着半径向里（负电荷）或向外（正电荷）3电场强度的叠加如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。4电场线（1）电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线，曲线上每点的切线方向，表示该点的电场强度的方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。（2）电场线的特点电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷；电场线在电场中不相交；在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。三、电场的能的性质1电势能电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。2电势（1）电势是表征电场性质的重要物理量，通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。（2）公式： （与试探电荷无关）（3）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（4）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势点的选择无关，大地或无穷远处的电势默认为零。3等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的面。（2）特点：一是在同一等势面上的各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功二是电场线一定跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。4电场力做功（1）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力对电荷做正功，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷电势能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。（2）电场力做功的特点：电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量势确定的，因而移动电荷做功的 值也势确定的，所以，电场力移动电荷所做的功与移动的路径无关，仅与始末位置的电势差由关，这与重力做功十分相似。四、电容器、电容1电容器任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成是一个电容器。（最简单的电容器是平行板电容器，金属板称为电容器的两个极板，绝缘物质称为电介质）2电容（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值 表达式：（2）平行板电容器电容公式：五、带电粒子在电场中的运动1加速：2偏转：当带点粒子垂直进入匀强电场时，带电粒子做类平抛运动粒子在电场中的运动时间 粒子在y方向获得的速度 粒子在y方向的位移 粒子的偏转角：第二章 恒定电流1.电流强度：Iq/tI: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：IU/R I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律：RL/S:电阻率(?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律：IE/(r+R)或EIr+IR也可以是EU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()，r:电源内阻() 5.电功与电功率：WUIt，PUIW: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：QI2RtQ:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值()，t:通电时间(s) 7.纯电阻电路中:由于IU/R,WQ，因此WQUItI2RtU2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总IE，P出IU，P出/P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，：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I1I2I3 I并I1+I2+I3+ 电压关系 U总U1+U2+U3+ U总U1U2U3 功率分配 P总P1+P2+P3+ P总P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻使用方法: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。 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时（图已）： 电压表示数：UUR+UA 电流表外接时（图甲）： 电流表示数：IIR+IV Rx的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR真 Rx的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+Rx)RA 或R2xRARV 选用内接法当RxRV 或R2xRARV 选用外接法12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法（R为用电器电阻 R0为滑动变阻器电阻） 限流接法： 电路特点：电压调节范围小,电路简单,功耗小 选择条件：当RR0时13. 电表的改装（1）改装成安培表 在表