2010高中物理必记知识总结 新人教版

用心 爱心 专心1 高中物理知识总结高中物理知识总结 第一单元 力学中的三种常见力第一单元 力学中的三种常见力 物体受力分析物体受力分析 必记一 力的概念 1 力 力是 1 力不能 2 一个物体受到力的作用 一定有 3 对它施加这种作用 2 力的效果 使受力物体的 4 或 5 发生变化 或 6 我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否 上述两种效果可以独立产生 也可以 同时产生 3 力是矢量 在三要素 7 8 9 要完整的表述一个力既要说明它的大小 又要说明它的方向 为形象 直观的表述一个 力 我们一般用 10 来表示力的 11 12 13 这 各表示力的方法叫力的图示 作力的图示应注意以下两个问题 一是不能用不同的标度画 同一物体所受的不同力 二是力的图示与力的示意图不同 力的图示要求严格 而力的示 意图着重于力的方向 不要求做出标度 4 力的分类 在力学中按 14 可分为 重力 弹力 摩擦力等 按 15 可分为 拉力 压力 支持力 动力 阻力等 性质相同的力效果可以不同 也 可以相同 效果相同的力 性质可以相同 也可以不同 5 力的单位 在国际单位制中 力的单位是 16 6 力的测量用 17 必记二 重力 1 产生 是由于 1 而产生的 2 重力的大小 重力与质量的关系为 2 重力的大小可用 3 测出 其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力 3 重力的方向 4 4 物体所受重力的等效作用点 质量分布均匀的物体 重心的位置只跟物体的 5 有关 形状规则且质量分布均匀的物体 它的重心就在其 6 上 不规则物体的 重心位置 除跟物体的形状有关外 还跟物体质量的分布有关 对于形状不规则或者质量 分布不均匀的薄板 可用 7 测定其重心的位置 因为重心为一等效概念 所以 物体的重心不一定在物体上 可能在物体外 也可能在物体之内 如圆环的重心就不在圆 环上 必记三 弹力 1 定义 发生形变的物体由于要恢复原状 会对 1 产生力的作用 这种力 叫弹力 2 产生条件 一是 2 二是 3 3 弹力的方向 一是压力 支持力的方向 4 指向被压 被支持的物体 二 是绳的拉力方向总是沿着 5 的方向 三是弹力方向可以说成与施力物体形变 的方向相反 4 弹力大小的计算 一是胡克定律 既在弹性限度内 弹簧产生的弹力大小与形变 量成正比 即 F 6 其中 K 是由弹簧本身特性决定的物理量 注意和弹簧匝数 有关 叫劲度系数 X 表示弹簧伸长或被压缩之后的长度与没有发生形变时的长度之差 即弹簧的形变量 二是除弹簧外 其他物体所受的弹力的大小 通常利用平衡条件或动力 学规律建立方程求解 用心 爱心 专心2 必记四 滑动摩擦力 1 定义 一个物体在另一个物体表面上 1 另一个物体 2 的 时候 要受到另一个物体 3 的力 这种力就叫滑动摩擦力 2 产生条件 一是 4 二是 5 三是 6 3 滑动摩擦力的方向总跟接触面 7 并且跟物体的 8 方向相反 4 滑动摩擦力的大小跟 9 成正比 也就是 10 成正比 公式为 F 11 F 表示滑动摩擦力的大小 FN表示压力的大小 叫动摩擦因数 5 效果 总是 12 物体间的 13 但并不总是阻碍物体的运动 可 能是动力 也可能是阻力 必记五 静摩擦力 1 产生条件 1 2 3 2 方向与接触面 4 并与物体的 5 方向相反 3 大小 一是随着相对运动趋势强弱变化而在零到最大值之间变化 跟运动趋势的 强弱程度有关 但跟接触面相互挤压的力 FN无直接关系 二是最大静摩擦力略大于滑动摩 擦力 在中学阶段讨论问题时 如无特殊说明 可认为它们在数值上相等 4 效果 阻碍物体间的 6 但不一定阻碍物体的运动 可以是动力 也可 是阻力 必记六 物体受力分析 1 方法是隔离物体法 将要受力分析的物体与其它物体隔离开 只分析 1 受的到的力 不分析该物体对其它物体的力 只分析性质力 不分析效果力 2 受力分析的步骤 一根据题意选取适当的 4 把要研究的对象从周 围物体中 3 出来选取的研究对象要有利于问题的处理 可以是单个物体 也可以是物 体的一部分 也可以是几个物体组成的 5 即物体系 应视具体问题而定 二按照 先 6 再 7 再 8 的顺序对物体进行受力分析 并画出物体的受力示意 图 按此顺序分析受力可以防止漏力 三在分析受力的过程中 要找到它的施力物体 没 有施力物体的力是 的 这样可以防止 9 答案 必记一 物体之间的相互作用 离开物体独立存在 另外的物体 体积 形状 使受 力物体的运动状态发生变化 大小 方向 作用点 带箭头的线段 大小 方向 作用点 性质 效果 牛顿 测力计 必记二 地球吸引 F mg 测力计 竖直向下 形状 几何中心 悬挂法 必记三 跟它直接接触的物体 两物体直接接触 发生弹性形变 垂直于接触面 绳 子指向绳子收缩的方向 kx 必记四 相对于 滑动 阻碍作用 直接接触 相互挤压 接触面粗糙 有相对运动 相切 相对运动 压力 跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力 FN 阻碍 相对 运动 必记五 直接接触 相互挤压 接触面粗糙 有相对运动趋势 相切 相对运动趋势 相对运动 必记六 这个物体 研究对象 隔离 系统 重力 弹力 摩擦力 不存在 多力 第二单元 力的合成与分解第二单元 力的合成与分解 共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡 必记一 力的合成与分解 用心 爱心 专心3 一 合力与分力 一个力如果它产生的 1 跟几个力共同产生的 2 相同 则这个力就叫那几个力的 3 而那几个力就叫这个力的 4 合力与分力之间 是等效代替 二 平行四边形定则 用表示两个共点力 F1和 F2的线段为 5 作 6 那 么 合力 F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的 7 表示出来 这叫力的平 行四边形定则 三 力的合成 1 8 叫做力的合成 2 已知两个共点力的大小分别为 F1和 F2 其方向之间的夹角为 那么 A 在 F1 和 F2大小不变的情况下 F1和 F2之间夹角 越大 合力 F 就 9 越小 其 合力 F 10 当 0 时 F 11 为 F 的 12 当 90 时 F 13 当 120 时 且 F1 F2时 F F1 F2 当 180 时 F 14 为 F 的 15 B 合力变化范围为 16 F 17 例如 F1 5N F2 7N 两力 的合力变化范围就是 18 F 19 由此看出 合力可以大于 分力 也可小于分力 四 力的分解 1 20 叫力的分解 力的分解是力合成的 21 2 把一个已知力分解时 如果没有限制条件 将有 22 对大小 方向不同的 分力 如果加上一些条件 就可以得到确定的解 以下是几种常见的情况 请同学们自己 作出示意图 已知合力和两个分力的方向 可求得两个分力的大小 唯一解 已知合力和一个分力的大小 方向 可求得另一个分力的大小和方向 唯一解 已知合力 一个分力 F1的大小与另一个分力 F2的方向 可求 F2大小和 F1的方向 这 时要注意有一组解或两组解 当然也可能无解 也就是不能分解 附注 以上所述均不包括合力方向与分力方向在一条直线上的情况 3 在实际问题中 一舰是根据力的作用效果把力进行唯一分解 如 在光滑斜面上 的下滑物体 其重力产生的效果一是 23 二是 24 故其重力的分解就按效果进行 分解为这两个方向的分力 请同学们作出重力分解示意图 两个分力的大小分别是 G1 25 G2 26 但不能就此认为所有 斜面上物体的重力都得这样分解 有时为了解题方便 我们会沿其它两个方向把斜面上物 体的重力进行分解 如 竖直挡板将一球挡在斜面上静止不动时 其重力产生的效果一是 27 二是 28 即应按这两个效果进行分解 请作出分解示意图 并写出两力 G1 29 G2 30 必记二 共点力作用下物体的平衡 一 平衡状态 物体保持 1 或 2 状态叫平衡状态 注意 静 止状态是指 3 和 4 都为零的状态 以下物体处于平衡状态的是 5 A 竖直上抛物体达到最高点时 B 自由落体运动的初始状态 C 弹簧振子经过平 衡位置的状态 D 弹簧振子经过最大位移处时的状态 E 单摆的摆球经过平衡位置时的 状态 F 单摆摆球经过最大位移处时的状态 G 做匀速圆周运动物体所处的状态 二 共点力作用下物体的平衡条件 该条件是 6 用心 爱心 专心4 1 如果物体在两个力的作用下处于平衡状态 这两个力必定大小 7 方向 8 为一对 9 2 如果物体在三个力的作用下处于平衡状态 那么其中任意两个力的合力一定与第 三个力大小 10 方向 11 3 如果物体受多个力作用而处于平衡状态 其中任一力与其它力的合力大小 12 方向 13 三 三力汇交原理 如果一个物体受到三个非平行力的作用而平衡 这三个力的作用 线必定在同一平面内 而且为共点力 作用线或反向延长线交于一点 答案 必记一 效果 效果 合力 分力 邻边 平行四边形 对角线 求几个力的 合力 越小 越大 二力和 最大值 根号下二力平方和 二力差的绝对值 最小值 二 力差的绝对值 二力和 2N 12N 求一个已知力的分力 逆运算 无数 使物体下滑 使 物体压紧斜面 GsinA GcosA 使球压紧竖起挡板 使球压紧斜面 GtanA G cosA 必记二 匀速直线运动 静止 速度 加速度 C 合力为零 相等 相反 平衡力 相等 相反 相等 相反 第三单元 描述运动的基本概念 必记一 机械运动 一 机械运动 一个物体相对另一个物体的 改变叫做机械运动 它包括 和 及 二 参考系 为了研究运动而假定为 的物体叫参考系 对于同一个物体的 运动 所选参考系不同 对它运动的描述就可能不同 通常以 为参考系研究物体 的运动 必记二 质点 一 定义 用来代替物体的 的点 它是理想化的物理模型 二 把物体看成质点的条件是物体的 和 对研究物体运动无影响 必记三 时刻与时间 时刻指的是某一瞬时 在时间轴上用一个 表示 对应是 位置 速度 动量 动能等状态量 时间是两个时刻的间隔 在时间轴上用一个 表 示 它对应的是位移 路程 冲量 功等过程量 必记四 位移和路程 一 路程 物体运动 的长度 是 量 二 位移 物理意义 描述物体 的物理量 是 量 表示方法 用由 指向 的带箭头的有向线段表示 大小 到 的距离 方向 指向 必记五 速度和速率 一 速度 是表示物体 的物理量 它等于 的比值 公式为 单位是 它是矢量 方向描述运动方向 1 平均速度 变速直线运动中 运动物体的 和所用 的比值 表达式为 V s t 它只能粗略描述物体的运动情况 它也是矢量 方向即这段时间内的位移方向 2 瞬时速度 运动物体在 或经过某一位置 的速度 是矢量 它是对 变速运动的精确描述 大小描述物体在该时刻或在该位置运动的快慢 方向描述运动的方 向 二 速率 指的是速度的大小 不过要注意 平均速率指路程与时间的比值 是标量 它并不一定是平均速度的大小 而瞬时速度的大小就是瞬时速率 这点要注意区分 用心 爱心 专心5 必记六 加速度 定义 速度的 跟发生这一改变所用时间的比值 表达式为 a 物理意义 描述 的物理量 是矢量 方向 与 方向相同 当 a 与 v 方向 时 物体做加速运动 当 a 与 v 方向 时 物体做减速运动 a 为恒量时为匀变速 a 为变量时为非匀变速 也叫变加 速 单位 含义是 单位时间内速度的变化量 答案 必记一 位置 平动 转动 振动 不动 地球或相对地球不动的物体 必记二 质量 大小 形状 必记三 点 线段 必记四 轨迹 标 位置变动 矢 初位置 末位置 初位置 末位置 初位置 末 位置 必记五 运动快慢 位移 s 与发生这段位移所用时间 v s t m s 位移 时间 某 一时刻 必记六 改变 Vt Vo t 速度改变快慢 速度改变 相同 相反 m s2 第四单元 匀速直线运动 匀变速直线运动 必记一 匀速直线运动 1 定义 物体在一条直线上运动 如果 这种运动就叫匀速直线运动 2 特点 速度特点为 和 均不变 位移特点为位移 s 跟发生这段位移 s 所用的时间 t 成 公式为 必记二 匀变速直线运动 1 定义 物体在一条直线上运动 如果在 相等的 相等 这种运动即叫作匀变速直线运动 2 特点 a 为 包括大小和方向两个方面 3 规律 速度规律为 位移规律为 将两规律 结合消去时间可得一个有用的推论为 另一个位移规律为 4 推论 A 任意相邻两个连续相等的时间段内的位移之差是一个恒量 即 S 恒 量 B 某段时间内的平均速度 等于该时间段内的中间时刻的瞬时速度 即V Vt 2 C 某段位移中点的瞬时速度等于初速度和末速度平方和一半的平方根 即 Vs 2 D 初速度为零的匀变速直线运动还具备以下几个特点 1T 内 2T 内 3T 内 位移之比为 1T 末 2T 末 3T 末 速度之比为 第一个 T 内 第二个 T 内 第三个 T 内 的位移之比为 从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为 必记三 自由落体运动 1 定义 物体只在 作用下从 开始下落的运动即叫自由落体运动 用心 爱心 专心6 2 特点 自由落体运动是初速度为零 加速度为 g 的匀加速直线运动 3 规律 初速度为零的匀加速直线运动的规律就是自由落体运动的规律 且 a g 所以速度规律为 下落高度规律为 推论为 从运动开始连续相等时间内的位移之比为 连续相等时间内位移 的增加量均相等 即 S 恒量 必记四 竖直上抛运动 1 定义 物体以初速度 后 只在 作用下所做的运动即竖直上抛 运动 2 规律 取向上方向为正方向 则有速度规律为 高度规律为 二者结合消去时间的推论为 3 几个特征量 上升的最大高度为 上升到最大高度所用时间和从最高点处落回抛出点所用时间相等 均等于 必记五 追击和相遇问题 追和被追的两物体的 同向运动 是能追上 追不上 两者距离有极值的临 界条件 1 速度大者减速 如匀减速直线运动 追速度小者 如匀速运动 两者速度相等时追者位移仍小于被追者位移 则永远追不上 此时二者间有 若速度相等时有相同位移 则刚好能追上 也是二者相遇时避免碰撞的临界条件 若位移相等时追者速度仍大于被追者的速度 则被追者还能有一次追上追者 二者 速度相等时 二者间 2 速度小者加速 如初速度为零的匀加速直线运动 追速度大者 如匀速运动 当两者速度相等时二者间有 当两者位移相等时 后者追上前者 必记六 匀速直线运动的位移图象 s t 图象表示运动的 随时间变化的规律 匀速直线运动的图象是一条 的直线 速度大小在数值上等于图象的 即 v k 如图 略 请自己补画 必记七 直线运动的速度图象 v t 图象表示 随时间的变化规律 它表示的规律是 给出了 v t 的对应关 系 即若给定时间 t 则可以从图上找出相应的速度 v 反之亦然 1 匀速直线运动的速度图象 是与横轴时间轴平行的直线 从图象上不仅可以找出速度的大小 而且可以利用 面积 求出 请自 画图 2 匀变速直线运动的速度图象 是一条倾斜的直线 可过可不过原点 请自己补画图象 直线斜率的大小等于加速度的大小 即 a tan k 当 Vo 0 时 若直线的斜率大于零 则加速度也大于零 表示物体作 运动 若直线的斜率小于零 则加速度也小于零 表示物体作 运动 图象与坐标轴所围面积 0 t1段 表示该段时间内的位移 位移大小等于梯形的 面积 用心 爱心 专心7 答案 必记一 在相等的时间内位移相等 大小 方向 正比 s vt 必记二 时间内速度变化 恒量 略 必记三 重力 静止 略 必记四 水平抛出 重力 略 必记五 速度相等 最小距离 距离最大 最大距离 必记六 位移 过原点的 斜率 必记七 运动的速度 位移的大小 匀加速直线 匀减速直线 第五单元第五单元 牛顿运动定律牛顿运动定律 必记一 牛顿第一定律 1 定律内容 一切物体总保持 状态或 状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 2 牛顿第一定律的理解注意以下几点 牛顿第一定律反映了物体 时的运动状态 牛顿第一定律说明一切物体都有 牛顿第一定律说明 改变物体运动状态的原因 即力是产生 的 原因 3 惯性 物体保持原来的 状态或 的性质叫惯性 一切物体都有惯性 是物体的固有属性 不能被消失 不能被克服 不能被抵消 等等 是惯性大小的唯一量度 惯性与物体是否受力和受力大小 与物体是否运动及运动速度大小 惯性的表现形式 物体在 或 时 惯性表现为使物体保持原来的 运动状态不变 匀速直线运动或静止 物体受到外力时 惯性表现为运动状态改变的 程度 惯性大 物体运动状态难以改变 惯性小 物体运动状态容易改变 这里所述实质 上是牛顿第二定律所反映的内容 外力一定时 a 大就是运动状态容易改变 a 小则反之 4 牛顿第一定律是通过 得出的 它不能由实际的实验来验证 必记二 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟物体所受的合外力成 跟物体的质量成 加速度的方向跟物体所受合外力的方向 2 公式 F ma 在使用时 各量的单位必须使用 单位制中的单位 对力进行正 交分解时 加速度同样可以进行正交分解 3 力的独立性原理 作用在物体上的每一个力都可以产生一个 物体的加 速度等于所有力产生的加速度的矢量和 4 加速度和合外力是 对应关系 加速度是合外力的瞬时作用效果 合外 力发生变化 加速度立刻也跟着变化 不需要时间 必记三 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 作用在 2 关于作用力与反作用力 除了 等大 反向 共线 还要注意以下几点 同性质 一对作用力和反作用力必定是同种 的力 同存亡 一对作用力和反作用力必定同时产生 同时消失 同时变化 异物性 分别作用在 物体上 因此不能抵消 不能合成 这是作用力与反 作用力跟一对平衡力的本质区别 用心 爱心 专心8 答案 必记一 匀速直线运动 静止 不受外力 保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 力 加速度 匀速直线运动 静止 质量 无关 匀速直线运动 静止 难易程度 理想 实验 必记二 正比 反比 相同 国际 加速度 瞬时 必记三 大小相等 方向相反 同一直线上 性质 不同 必记四 合外力 加速度 地球 必记五 质量 长度 时间 导出单位 单位制 第六单元第六单元 动力学的两类问题动力学的两类问题 必记一 动力学的两类基本问题 1 已知力求运动 应用 求出加速度 如果再知道物体的初始条件 应用 运动学公式就可以求出物体的运动情况 也就是任意时刻的位置和速度 以及运动的轨迹 2 已知运动求力 应用运动学公式求出物体的加速度 再应用牛顿运动定律推断或求 出物体的受力情况 3 求解以上两类问题的思路 可用下面所列来表示 物体的受力情况 余 余余余余余余 运动的加速度 余余余余余物体的运动情况 分析解决这两类问题的关键 就抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁 加速度 必记二 应用牛顿定律解题的一般步骤 1 审题 明确题意 清楚物理过程 2 选取研究对象 可以是一个物体 也可以是几个物体组成的物体组 3 运用隔离法对研究对象进行受力分析 画出受力的示意图 4 建立坐标系 一般情况下可选择物体 或 为下方向 5 根据牛顿定律 运动学公式 题目给定的条件列方程 6 解方程 对解进行分析 检验或讨论 必记三 超重和失重 1 超重 物体对 或对悬挂物的拉力 的情况称为超重 2 失重 物体对 或对悬挂物的拉力 的情况称为失重 3 完全失重 物体对 或对悬挂物的拉力 的这种状态 叫完全失 重 4 超重和失重产生的条件 当系统的加速度竖直向上 向上加速运动或向下减速运动 时发生 超 重现象 超出的部分为 ma 当系统的加速度竖直向下 向上减速运动或向下 加速运动 时发生 失 重现象 失去的部分为 ma 当竖直向下的加速度正好等于 自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里 也就是说只要物体具有重力加速 度 g 时就发生 完全失重 现象 此时会产生很多有趣的现象 请你举出几例来 必记四 牛顿运动定律的适用范围 牛顿定律只适用于 的物体 它不适用于 答案 必记一 牛顿运动定律 必记二 运动方向 加速度方向 必记三 支持物的压力 大于重力 支持物的压力 小于重力 支持物的压力 等于 零 g 用心 爱心 专心9 必记四 宏观低速 微观高速运动的粒子 第七单元第七单元 运动的合成与分解运动的合成与分解 平抛运动平抛运动 必记一 曲线运动 1 物体做曲线运动的条件 运动物体所受的合力跟它的速度方向不在 上 2 曲线运动的特点 物体在某一点的速度方向 就是通过这一点的轨迹的 方向 物体做曲线运动时 速度方向时刻改变 所以曲线运动一定是 但变速运动不一定 是曲线运动 必记二 运动的合成与分解 1 合运动与分运动的关系 等时性 合运动与分运动经历的 相等 即它们同进开始 同时结束 独立性 一个物体同时参与两个或更多的运动时 其中任何一个运动都按照其自身 的规律进行 不会因其它运动的存在而受到影响 等效性 各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果 2 运动的合成 分解的法则 对运动进行合成或分解 实际上就是对描述运动的物理量即速度 加速度和位移进行 合成或分解 因它们都是 因此运动的合成和分解应遵循矢量运算法则即 定则 必记三 平抛运动及其分解 1 平抛运动 水平抛出的物体仅在 作用下的运动叫做平抛运动 2 分解方法 平抛运动可分解为水平方向的 运动和竖直方向的 水平方向运动规律 速度为 位移为 竖直方向运动规律 速度为 位移为 而任一时刻速度大小为 任一时刻位移大小为 任一时 刻速度 位移方向与水平方向的夹角 可分别表示为 tan Vy Vx tan Y X 答案 必记一 同一直线 切线 变速 必记二 时间 矢量 平行四边形 必记三 重力 匀速直线 自由落体运动 Vo Vo t gt 略 第八单元第八单元 圆周运动圆周运动 必记一 描述圆周运动的物理量 1 线速度 物理意义 描述质点沿圆周运动的 大小 V s t s 是 t 内通过和弧长 方向 质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的 方向 与过该点的半径 2 角速度 物理意义 描述质点绕圆心转动的 大小 t rad s 是连接质点和圆心的半径在 t 时间内转过的角度 单位是 弧度 3 周期 T 频率 f 做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期 做圆周运动物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数 叫频率 也叫转速 4 V T f 的关系 略 请自己补充 注意 T f 三个量中任一个确定 其余两个也就确定了 用心 爱心 专心10 5 向心加速度 物理意义 描述 改变的快慢 大小 a V2 r 2r 方向 总是指向 所以不论 a 的大小是否变化 它都是个变化的量 6 向心力 作用效果 产生向心加速度 只改变线速度的 不改变线速度的 因此 向心力对圆周运动的物体 功 大小 有多种不同的表达式 从略 方向 总是沿半径指向圆心 向心力是个变力 圆周运动一定是非匀速性质的运动 必记二 匀速圆周运动 1 特点 它是 不变的运动 因此它的角速度 周期和频率都是 物体所 受的合外力全部提供向心力 2 质点作匀速圆周运动的条件 合外力大小 方向始终与速度方向 必记三 离心现象及其应用 1 离心运动 做匀速圆周运动的物体 在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运 动所需 的情况下 就做逐渐远离圆心的运动 这种运动就叫离心运动 2 离心运动的防止和利用 利用离心运动制成各种离心机械 如 等 防止离心运动的危害性 如 等 答案 必记一 快慢 切线 垂直 快慢 线速度方向 圆心 方向 大小 不做 必记二 线速度大小 定值 不变 垂直 必记三 向心力 离心干燥器 棉花糖 制作机 摔干机 火车 汽车转变时 速度不能过大 各种机器的转速也不能过大 第九单元第九单元 万有引力定律万有引力定律 人造地球卫星人造地球卫星 必记一 开普勒行星运动定律 1 开普勒第一定律 又叫轨道定律 所有的行星分别在大小不同的 轨道上 围绕太阳运动 太阳处在这些椭圆的一个 上 2 开普勒第二定律 又叫面积定律 行星与太阳的连线 在相等时间内扫过的面积 相等 3 开普勒第三定律 又叫周期定律 所有行星轨道半长轴的立方跟公转周期的 的比值是一个和行星无关而只和太阳有关的常数 即 R3 T2 K K 只和太阳有关而和行星 无关 必记二 万有引力定律 1 定律内容 宇宙间的一切物体都是相互吸引的 两个物体间的引力大小 跟它们的 质量的乘积成 比 跟它们距离的平方成 比 2 表达式为 F 其中 G 为万有引力恒量 大小 单位 说明 此式子对于能视为质点的两个物体 距离就是两个质点间的距离 对于两个质量分布均匀的球体 距离就是两个球心的距离 而对于不属于上述两种情况以外的其它情况 万有引力仍然成立 必记三 万有引力定律的应用 人造地球卫星 1 应用万有引力定律分析天体运动的基本方法 把天体的运动看成是 用心 爱心 专心11 其所需向心力由中心天体对运动天体的 提供 写成式子 有多个表达 自 己补写 应用时就根据题目的具体要求 选用适当的一个表达式进行分析和计算 2 中心天体质量 M 密度 的估算方法 是利用天体表面的重力加速度及天体的半径 用黄金代换来估算 请补写式子 是测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径 R 及周期 T 利用 GMm R2 4m 2R T2得到 此天体的质量 M 而密度 M V 3M 4 R03 3 R3 GT2R03 R0为天体的半径 当卫星绕天体的表面运行时 R R0 此时密度 3 GT2 3 三种宇宙速度 第一宇宙速度 也叫 大小 是人造地球卫星的 发射速度 也是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度 第二宇宙速度 也叫 大小 是物体挣脱地球引力束缚的 第三宇宙速度 也叫 大小 是物体挣脱太阳引力束缚的 4 地球同步卫星 是指相对于地面静止的 和地球自转具有相同周期的卫星 T 为 24 小时 位置必须位于赤道 距地面高度约为三万六千公里 35800km 处 答案 必记一 椭圆 焦点 平方 必记二 正 反 GMm R2 必记三 匀速圆周运动 万有引力定 M 4 2R3 GT2 环绕速度 最小 脱离速度 最小发射速度 逃逸速度 最小发射速度 上空 第十单元第十单元 冲量和动量冲量和动量 动量定理动量定理 必记一 动量 1 定义 运动物体的 和 的乘积叫做物体 在该时刻 的动量 写成式子就 是 p mv 动量的单位是 kgm s 注意虽然和 Ns 冲量 单位相等 1Ns 1kgm s 但不能混 为一谈 2 物体的动量表示物体的运动状态 其中的速度为瞬时速度 通常以 为参照系 3 动量是矢量 其方向与速度方向相同 两个物体的动量相同 或相等 必须是 相等 相同 二者缺一不可 4 注意动量与动能的区别和联系 动量 动能和速度都是描述物体运动状态的物理量 但动量是矢量 动能是 动量大小和动能的关系是 必记二 动量的变化 1 定义是 变化后减去变化前的动量 即 P Pt Po 矢量差 不是代数差 2 动量的变化是矢量 其方向与 的方向相同 与合外力的冲量方向相同 与合外力的方向相同 与加速度的方向相同 与初末动量的方向均无关 3 求动量变化的方法有二 一是 二是 4 动量变化率 即 P t 描述动量变化的 实际上就是物体所受的合外力 必记三 冲量 1 定义 力和力作用时间的乘积 叫做该力在该段时间内的冲量 I Ft 单位是 2 冲量是过程量 它表示力在一段时间内的 3 冲量是矢量 其方向由力的方向决定 但不一定是力的方向 如果在作用时间内 用心 爱心 专心12 力的方向不变 冲量的方向就与力的方向相同 力是变力时 冲量方向往往不是力的方向 4 求冲量的方法 I Ft 适用于求恒力的冲量 适用于求变力的冲量 5 注意 在国际单位制中 动量和冲量单位是相等的 但不能互换 动量具有 相对于不同参照物 同一物体的动量是 的 两物体动量 动量变化 所受冲量是否相同 不但要看大小 还要看 必记四 动量定理 1 内容 物体所受合外力的 等于物体的 这就是动量定理 2 表达式 Ft 或 Ft P 3 动量定理公式中 Ft 代表 P 为物体动量的变化 是一个矢量 4 它可以用牛顿定律结合运动学公式推导出来 请自己推导 答案 必记一 质量 速度 地面 大小 方向 标量 Ek P2 2m 必记二 速度变化 动量定理 合成法 快慢 必记三 N S 累积 图象法 相对 不同 方向 必记四 冲量 动量的变化 Pt Po 合外力的冲量 第十一单元第十一单元 动量守恒定律动量守恒定律 必记一 动量守恒定律的内容 一个系统 这个系统的总动量保持不变 这个结论叫动量守恒定律 它是自 然界中最重要 最普遍的规律之一 可以根据动量定理和牛顿第三定律推导出来 必记二 动量守恒定律的适用条件 内力不改变系统的总动量 外力才能改变系统的总动量 在下列三种情况下 可以使 用它 1 系统 或 为零 2 系统所受合外力 内力 如爆炸或碰撞瞬间 外力可以忽略不计 3 系统某一方向 或 为零 或外力远小于内力 则该方向动量守恒 必记三 动量守恒定律的不同表达形式及含义 1 P P 系统相互作用前总动量 P 等于相互作用后总动量 P 2 P 0 系统总动量的增量等于零 3 P1 P2 两个物体组成的系统中 各自的动量增量大小相等 方向相反 其中 1 的形式最常用 具体到实际应用时又有以下三种常见形式 适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统 适用于原来静止的两个物体组成的系统 如爆炸 反问等 适用于两个物体作用后结合在一起或具有共同速度的情况 必记四 对动量守恒定律的进一步理解 1 守恒 的确切含义是在 动量一直保持不变 即该过程中任意时刻的总动 量都与初时时刻的总动量等大同向 而不仅仅是 动量相等 2 动量守恒定律的研究对象是一个 系统内有两个或两个以上物体 3 矢量性 动量守恒定律是指系统作用前后的 保持不变 在一维情况下可 以先选定正方向 将矢量运算简化为代数运算 4 相对性 列动量守恒方程时 所有动量都必须相对 通常选取地面为参 用心 爱心 专心13 照系 5 同时性 以 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 为例 v1 v2应是作用前 v1 v2 应是作用后 左边是某一时刻的 右边是另一时刻的 不能混淆 答案 必记一 不受外力作用或受合外力为零 必记二 不受外力 所受外力的矢量和 远小于 不受外力 所受外力矢量和 必记三 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 0 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 m1 m2 v 必记四 整个过程中 某两个时刻 系统 动量的矢量和 同一参考系 瞬时速度 瞬时 速度 第十二单元第十二单元 功功 功率功率 必记一 功 1 一个物体受到力的作用 并在 上发生了位移 我们就说这个力对物体须知 了功 2 做功的两个必不可少的因素是 的作用 在力的 3 功的计算公式 W 式中 是 的夹角 此式主要用于求 和 F 随 s 做线性变化时的变力的功 此时 F 要取平均值 4 功是标量 正 负表示是动力做功还是阻力做功 当 90 时 力对物体 当 90 时 力对物体 功的单位是 5 合力的功等于各个力做功的 即 W合 W1 W2 W3 W4 7 功是过程量 与能量的转化相联系 谈到功 必须明确是哪个力在哪个过程中做的 功 同时 还要明白 A 对 B 的功实质上指的是 A 对 B 的作用力做的功 必记二 功率 1 功跟 的比值叫功率 它是表示 的物理量 2 计算功率的公式有 若求瞬时功率 则要用 3 发动机铭牌上的额定功率 指的是该机器正常工作时的最大输出功率 并不是任何 时候发动机的功率都等于额定功率 实际输出功率可在 之间取值 发动机的功率即是 的功率 P FV 在功率一定的条件下 发动机产生 的牵引力跟运行速度成 比 答案 必记一 力的方向 力 方向上发生的位移 FSCOS 力和位移 恒力做 功 不做功 做正功 做负功 焦耳 代数和 必记二 做这些功所用时间 做功快慢 P W t P FVCOS P FVCOS 牵引力 反 第十三单元第十三单元 动能定理动能定理 机械能守恒定律机械能守恒定律 必记一 动能 1 物体由于 而具有的能量叫动能 公式是 单位是 符号是 2 动能具有相对性 其的大小与参照物的选取有关 中学物理中 一般选取地球为参 照物 3 物体的动能的变化 指末动能与初动能之差 即 Ek Ekt 一 Eko 若 Ek 0 表示 物体的动能 若 Ek 0 表示物体的动能 必记二 动能定理 1 内容 外力对物体做功的代数和等于 用心 爱心 专心14 2 公式 W合 Ek 必记三 势能 1 重力势能 概念 物体由于被举高而具有的能量叫 表达式 Ep 单位 矢标性 它是 但有正负 正负的意义是表示比零势能参考面上的势能大还 是小 重力势能的变化与重力做功的关系 重力对物体做多少正功 物体的重力势能就 多少 重力对物体做多少负功 物体的重力势能就 多少 重力对物体所做的 功等于物体 的减小量 即 WG 一 Ep 一 Ep2一 Ep1 Ep1一 Ep2 2 弹性势能 定义 物体由于发生 而具有的能量叫 大小 弹性势能的大小与 及 有关 弹簧的形变量 越大 劲度系数越大 弹簧的弹性势能就越大 必记四 机械能守恒定律 1 机械能 和 统称机械能 即 E Ep Ek 其中势能包括 和 2 机械能守恒定律 内容 在物体系内只有 做功时 动能和势能可以转化 总的机械能保持 不变 表达式 略 答案 必记一 运动 焦耳 J 增加 减少 必记二 物体动能的变化 必记三 重力势能 mgh 焦耳 标量 减少 增加 重力势能 弹性形 变 弹性势能 劲度系数 形变量 必记四 动能 势能 重力势能 弹性势能 第十四单元第十四单元 动量和能量动量和能量 必记一 解决动力学冲量的三个基本观点 1 力的观点 结合 公式 是解决力学问题的基本思路和方法 此种 方法往往求的是 利用此种方法解题必须考虑 的细节 中学只能用 于匀变速运动 包括直线和曲线运动 对于一般的变加速运动不作要求 2 动量的观点 主要包括 和 3 能量的观点 主要包括 和 动量和能量的观点研究的是 或 经历的过程中状态的改变 它不地求对过程细节深入研究 关心的是运动状态变化 只要求知道过程的始末状态动量 动能和力在过程中的冲量和功 即可对问题求解 必记二 力学规律的选用原则 1 如果要列出各物理量在 的关系式 可用牛顿第二定律解决 2 研究某一物体在力的持续作用下 时 一般用动量定理 涉及时间的问题 或动能定理 涉及位移的问题 去解决问题 3 若研究对象为一物体系统 且它们之间有相互作用 一般用 去解决问题 但必须注意研究的问题是否满足守恒的条件 用心 爱心 专心15 4 在涉及相对位移问题时则优先考虑 定律 即用系统克服摩擦力所做的总 功等于系统机械能的减少量 也即转化为系统内能的量 5 在涉及碰撞 爆炸 打击 绳绷紧等短暂瞬时的物理现象时 必须注意到一般这些 过程均隐含有 之间的转化 这种问题由于作用时间均极短 故 一般能派 上大用场 必记三 解题步骤 1 认真审题 明确题目所述的物理情景 确定研究对象 2 分析对象的受力及运动状态和运动状态变化的过程作出分析示意草图 3 根据运动状态变化的规律确定解题的观点 选择规律 若用力的观点解题 要认真分析受力及运动状态的变化 关键是求出加速度 若用两大定理求解 应确定过程的始末状态的动量 动能 及其变化量 并分析求出 该过程中合外力的冲量 合外力做功或叫各个力做功的代数和 若判断了过程中的动量或机械能守恒 根据题意选择合适的始末状态 列守恒关系式 一般这两个守恒定律多用于解决求某状态的速度 速率 4 根据选择的规律列式 有时还需挖掘题目的其它条件 如隐含条件 临界条件 几 何关系等等 列补充方程 也叫辅助方程 5 进行字母运算 得到所求物理量的最后字母表达后 统一单位 代入数据 计算结 果 答案 必记一 牛顿运动定律 运动学 瞬时关系 运动状态发生改变 动量定 理 动量守恒定律 动能定理 机械能守恒定律 物体 系统 必记二 某一时刻 运动状态发生改变 动量守恒定律 能量守恒 系统能量 动量守 恒定律 第十五单元第十五单元 机械振动机械振动 必记一 机械振动 1 机械振动 物体在平衡位置附近所做的 叫做机械振动 通常简称 2 回复力 使物体返回 的力叫回复力 它是方向时刻指向 它是以 命名的力 它是振动物体在 上的合外力 可能是几个力合力 也可能是某一个力的 3 平衡位置 物体在振动过程中 为零的位置 但是 需注意 当物体经过 平衡位置时 物体受到的 不一定等于零 物体也不一定处于 如单 摆 4 描述振动的物理量 位移 由 指向振动质点所在位置的 线段 它是 量 振幅 振动物体离开平衡位置的 它是 量 周期 振动物体完成一次 所需要的时间 频率 单位时间里完成 的次数 周期和频率互为 它们都是描述 振动物体 的物理量 均反映了振动的重复性 必记二 简谐运动 1 定义 物体在跟 成正比 并且总是指向 的回复力作用下的最简单的 振动 2 简谐运动的特征 受力特征 回复力满足 用心 爱心 专心16 运动特征 加速度 a a 方向与位移方向 v 方向与位移方向 3 简谐运动的过程特点 从中间到两边 平衡位置到最大位移处 x F a v 动能 势能 机械能 4 简谐运动的图象 表示振动物体的 随时间变化的规律 振动图象不是 质点的 其图象是一条 曲线 必记三 单摆 1 构成 在一条不可 忽略 的细线下拴一质点 上端固定 即成 单摆 2 回复力来源 重力沿 的分力 最大摆角小于 时 可以认为 3 周期公式 T 与振子的质量及振幅 即固有性 4 应用 一是做成记时器 二是测量重力加速度 g 必记四 阻尼振动 受迫振动 共振 1 阻尼振动 逐渐减小的振动叫阻尼热运动 反之振幅固定不变的振动叫 2 受迫振动 定义 物体在 的外力 驱动力 作用下的振动 特点 物体做受迫振动时 振动稳定后的频率等于 的频率 跟物体 无关 3 共振 定义 当驱动力频率与物体的固有频率 时 受迫振动的振幅 这种现象就是共振 条件 特征 振幅最大 受迫振动的振幅 A 与驱动力频率 f 的关系图线即共振曲线 自己画图 由曲线不 难看出 当驱动力的频率等于物体的固有频率时 振幅 A 有最大值 共振的防止和利用 利用共振就是让驱动力的频率接近 直至等于振动系统的 防止共振就是让驱动力的频率 振动系统的固有频率 答案 必记一 往复运动 振动 平衡位置 平衡位置 效果 振动方向 分力 回 复力 合外力 平衡状态 平衡位置 有向 矢 最大距离 标 全振动 全 振动 倒数 振动快慢 必记二 位移大小 平衡位置 F kx kx m 相反 可能相同 也可能相反 变大 变大 减小 增大 减小 不变 位移 运动轨迹 正弦 余弦 必记三 伸长 质量 切线 10 度 简谐运动 2gL 无关 4 2L T2 必记四 振幅 无阻尼振动 周期性变化 驱动力 固有频率 相等 最大 f固 f驱 固有频率 相等 第十六单元第十六单元 机械波机械波 必记一 机械波 1 机械波的产生 在介质中的传播形成机械波 机械波的产生条件有两个 用心 爱心 专心17 一是要有 二是要有 有机械波必有机械振动 有机械振动 有机械波 但是 已经形成的波跟波源无关 在波源停止振动时仍会 直到机械 能耗尽后停止 2 横波和纵波 质点的振动方向与波的传播方向 的波叫横波 凸起的最高处 叫 凹下的最低处叫 质点的振动方向与波的传播方向在 的波叫 纵波 质点分布最密的地方叫 分布最疏的地方叫 3 描述机械波的物理量 波长 两个 的 在振动过程中相对平衡位置的位移 的质点间的距离 叫波长 在横波中 两个 间的距离等于波长 在纵波中 两个 的距 离等于波长 在 内机械波传播的距离等于波长 频率 波的频率由 决定 在任何介质中频率 波速 单位时间内振动形式向外传播的距离 波速与波长和频率的关系是 v 波速大小由 唯一决定 4 机械波的特点 每一质点都以它的平衡位置为中心做 后一质点的振 动总是 带动它的前一质点的振动 波传播的只是振动这种运动形式和振动的 能量 介质中的质点并不随波迁移 必记二 机械波的图象 1 图象 在平面直角坐标系中 用横坐标表示介质中各质点的 用纵坐标表 示某一时刻各质点偏离平衡位置的 连接各位移矢量的末端 得出的曲线即为波 的图象 简谐波的图象是 或余弦 曲线 2 物理意义 某一时刻介质中 相对平衡位置的位移 3 应用 由波的图象可获得的信息 该时刻各质点的 以及该波的 若知道波速的方向 可知各质点的 方向 已知该时刻各质点的运动方向 可判断波的 方向 已知波速的大小可求 已知波速的大小和方向 可画前 后某一时刻的波的图象 必记三 波的特性 1 波的叠加 几列波相遇时 每列波都能够 继续传播而不互相干扰 只是在 重叠区域里 任一质点的总位移等于 速度和加速度也等于两个分量的合成 2 干涉 的两列波叠加 使某些区域的振动加强 使某些区域的振动减弱 并且振动加强和振动减弱的区域 形成稳定叠加的现象 3 衍射 波绕过障碍物继续传播的现象 产生明显衍射现象的条件是 4 多普勒效应 由于波源和观察者之间 使观察者感到频率发生变化的现象 叫多普勒效应 在声源和观察者之间有相对运动时 声源的频率 发生变化 而是 发生了变化 如果二者是接近的 观察者接收到的频率 如果二者远离 观察者 接收到的频率 多普勒效应是所有波动过程共有的特征 根据声波的多普勒 效应可以测定车辆行驶的 根据光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地 球的 必记四 声波 1 空气中的声波是 2 能引起人类听觉器官感觉的声波的频率范围为 频率低于 20Hz 的声波叫 频率高于 20000Hz 的声波叫 用心 爱心 专心18 3 能够把原声和回声区分开来的最小时间间隔为 4 声波也能发生反射 折射 干涉 衍射等现象 声波的共振现象叫声波的 答案 必记一 机械振动 产生机械振动的振源 传播振动的介质 不一定 继续传播 相垂直 波峰 波谷 同一直线上 密部 疏部 相邻 总是相同 相邻的波峰 或波谷 相邻的疏部 或密部 一个周期 振源 不变 v f 介质 简谐运动 落后于 必记二 简称位置 位移 正弦 所有质点 平衡位置 位移 波长 振动 传 播 波的周期 必记三 保持各自的状态 各列波分别引起的位移的矢量和 频率相同 相互间隔 缝 孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多 或者比波长更小 有相对运 动 没有 观察者接收到的频率 增大 减小 速度 运行速度 必记三 纵波 20Hz 到 20000Hz 次声波 超声波 0 1s 共鸣 第十七单元第十七单元 分子动理论分子动理论 能量守恒能量守恒 必记一 物体由大量分子组成 1 分子体积很小 它直径的数量级是 m 油膜法测分子直径 d V S 其中 V 是 S 是水面上形成的 油膜的面积 2 分子质量很小 一般分子质量的数量级是 3 分子间有间隙 4 阿伏加德罗常数 1mol 的任何物质含有的微粒数相同 这个数的值 NA mol 一 1 必记二 分子永不停息地做无规则运动 1 扩散现象 相互接触的物体互相进入对方的现象 温度 扩散越快 2 布朗运动 在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动 颗粒 叫布朗颗粒 运动越明显 温度 运动越剧烈 布朗运动是 液体分子永不停息地做 的反映 是微观分子热运动造成的 现象 必记三 分子间的