2010-2011学年高中物理 识记知识汇总大全

2010 20112010 2011 学年高中物理识记知识汇总 一 学年高中物理识记知识汇总 一 一 重要结论 关系一 重要结论 关系 1 1 质点的运动 质点的运动 1 匀变速直线运动 1 平均速度 V平 定义式 2 有用推论 3 中间时刻速度 Vt 2 4 末速度 Vt 5 中间位置速度 Vs 2 6 位移 s 7 加速度 a 8 实验用推论 s s 为连续相邻相等时间 T 内位移之差 注 1 平均速度是矢量 2 物体速度大 加速度不一定大 3 a Vt Vo t 只是量度式 不是决定式 初速度为零的匀变速直线运动的比例关系 等分时间 相等时间内的位移之比 等分位移 相等位移所用的时间之比 处理打点计时器打出纸带的计算公式 vi Si Si 1 2T a Si 1 Si T2 如图 2 自由落体运动 注 g 9 8m s2 10m s2 在赤道附近 g 较 在高山处比平地 方向 3 竖直上抛运动 1 位移 s 2 末速度 Vt g 9 8m s2 10m s2 3 有用推论 Vt2 Vo2 2gs 4 上升最大高度 Hm 抛出点算起 5 往返时间 t 从抛出落回原位置的时间 注 1 全过程处理 是 直线运动 以向上为正方向 加速度取 值 2 分段处理 向上为 直线运动 向下为 运动 具有对称性 3 上升与下落过程具有对称性 如在同点速度等值反向等 物体在斜面上自由匀速下滑 tan 物体在光滑斜面上自由下滑 a gsin 二 质点的运动 2 曲线运动 万有引力 1 平抛运动 1 水平方向速度 Vx 2 竖直方向速度 Vy 3 水平方向位移 x 4 竖直方向位移 y 5 运动时间 t 6 合速度 Vt 速度方向与水平夹角 tg 7 合位移 s 位移方向与水平夹角 tg 8 水平方向加速度 ax 竖直方向加速度 ay 注 1 运动时间由下落高度 h y 决定与水平抛出速度 关 2 与 的关系为 tg tg 3 在平抛运动中时间 t 是解题关键 4 做曲线运动的物体必有加速度 当速度方向与所受合力 加速度 方向不在同一直 线上时 物体做曲线运动 2 匀速圆周运动 1 线速度 V 2 角速度 3 向心加速度 a 4 向心力 F心 5 周期与频率 T 1 f 6 角速度与线速度的关系 V r 7 角速度 与转速 n 的关系 2 n 此处频率与转速意义相同 注 1 向心力可以由某个具体力提供 也可以由合力提供 还可以由分力提供 方向始 终与速度方向 指向 2 做匀速圆周运动的物体 其向心力等于合力 并且向心力只改变速度的 不改变速度的 因此物体的动能保持不变 向心力不做功 但动量不断改变 3 通过竖直圆周最高点的最小速度 轻绳类型 轻杆类型 v 0grv 二 力 常见的力 力的合成与分解 二 力 常见的力 力的合成与分解 1 常见的力 1 重力 G 2 胡克定律 F 3 滑动摩擦力 F 与物体相对运动方向 摩擦因数 FN 正压力 N 4 静摩擦力 0 f静 fm 与物体相对运动趋势方向 fm为最大静摩擦力 5 万有引力 F G 6 67 10 11N m2 kg2 方向在它们的连线上 6 静电力 F k 9 0 109N m2 C2 方向在它们的连线上 7 电场力 F E 场强 N C q 电量 C 正电荷受的电场力与场强方向相 8 安培力 F 为 B 与 L 的夹角 当 L B 时 F B L 时 F 9 洛仑兹力 f 为 B 与 V 的夹角 当 V B 时 f V B 时 f 2 力的合成与分解 1 合力大小范围 F 注 1 合力与分力的关系是等效替代关系 可用合力替代分力的共同作用 反之也成立 2 F1与 F2的值一定时 F1与 F2的夹角 角 越大 合力越 3 三个力合成的合力范围 3 万有引力 1 开普勒第三定律 K 4 2 GM 2 天体上的重力和重力加速度 GMm R2 mg g 3 卫星绕行速度 角速度 周期 V T M 中心天体质量 4 第一 二 三 宇宙速度 V1 g地r地 1 2 GM r地 1 2 km s h 0 时 贴地飞行 时 贴地飞行 第一宇宙速度 第一宇宙速度 Rgv 0 V2 km s V3 km s 行星密度 T 贴地卫星周期贴地卫星周期 G T 3 2 6 地球同步卫星 GMm r地 h 2 m4 2 r地 h T2 h 36000km h 距地球表面的高度 r地 地球的半径 注 1 天体运动所需的向心力由 提供 F向 2 应用万有引力定律可估算天体的质量 密度等 3 地球同步卫星只能运行于 运行周期和地球自转周期 4 卫星轨道半径变小时 势能变 动能变 速度变 周期变 角速度变 加速度变 5 地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 km s 三 动力学 运动和力 三 动力学 运动和力 1 牛顿第一运动定律 惯性定律 2 牛顿第二运动定律 F合 或 a 由合外力决定 与合外力方向 3 牛顿第三运动定律 平衡力与作用力反作用力区别 实际应用 反冲运动 4 共点力的平衡 F合 0 推广 正交分解法 三力汇交原理 0 0 yx FF 5 超重 FN G 失重 FN G 加速度方向向 失重 加速度方向向 超重 6 牛顿运动定律的适用条件 适用于解决低速运动问题 适用于宏观物体 不适用于处理高速问题 不适用于微观粒子 四 振动和波 机械振动与机械振动的传播 四 振动和波 机械振动与机械振动的传播 1 简谐振动 F a 2 单摆周期 T 秒摆 摆长 l 1 米 周期 T 2 秒 x l mg F 3 任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是 4A 在半个周期内经过的路程都是 2A 但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是 A 了 4 发生共振条件 f驱动力 f固 A max 共振的防止和应用 利用共振的有 共振筛 转速计 微波炉 打夯机 跳板跳水 打秋千 防止共振的有 机床底座 航海 军队过桥 高层建筑 火车车厢 5 波速 v 声波是 波 频率由波源决定 波速由介质决定 声波在空气中是纵波 6 波发生明显衍射 波绕过障碍物或孔继续传播 条件 7 波的干涉条件 两列波频率 相差恒定 振幅相近 振动方向相同 波程差与明暗条纹的关系 8 多普勒效应 由于波源与观测者间的相互运动 导致波源发射频率与接收频率不同 相互接近 接收频率 反之 注 1 物体的固有频率与振幅 驱动力频率无关 取决于振动系统本身 2 加强区是 或 相遇处 减弱区则是 相遇处 3 波只是传播了振动 介质本身不随波发生迁移 是传递能量的一种方式 五 冲量与动量五 冲量与动量 物体的受力与动量的变化物体的受力与动量的变化 1 动量 p 方向与速度方向相同 3 冲量 I 方向由 F 决定 4 动量定理 I p或 o p 动量变化 p mvt mvo 是矢量式 5 动量守恒定律 p前 p后或p p 也可以是 6 弹性碰撞 p 0 EK 0 即系统的动量和动能均守恒 物体 m1以 v1初速度与静止的物体 m2发生弹性正碰 碰撞过程中 机械能不增加 爆炸类除外 等质量弹性正碰时二者交换速度 动能守恒 动量守恒 非完全弹性碰撞 p 0 0 EK EKm EK 损失的动能 EKm 损失的最大动 能 完全非弹性碰撞 p 0 EK EKm 碰后连在一起成一整体 7 子弹 m 水平速度 vo射入静止置于水平光滑地面的长木块 M 并嵌入其中一起运动时的机 械能损失 E损 mvo2 2 M m vt2 2 fs相对 注 1 以上表达式除动能外均为矢量运算 在一维情况下可取正方向化为代数运算 2 系统动量守恒的条件 合外力为零或系统不受外力 则系统动量守恒 碰撞问题 爆炸问题 反冲问题等 3 碰撞过程 时间极短 发生碰撞的物体构成的系统 视为动量守恒 原子核衰变时动 量守恒 4 爆炸过程视为动量守恒 这时化学能转化为动能 动能增加 5 其它相关内容 反冲运动 火箭 航天技术的发展和宇宙航行 六 功和能 功是能量转化的量度 六 功和能 功是能量转化的量度 1 功 W 定义式 2 重力做功 Wab 3 电场力做功 Wab 4 电功 W 普适式 5 功率 P 定义式 6 汽车牵引力的功率 P P平均 汽车以恒定功率启动 以恒定加速度启动 汽车最大行驶速度 vmax P额 f 8 电功率 P 普适式 9 焦耳定律 Q 10 纯电阻电路中 I P Q 11 重要的功能关系 W EK 动能定理 WG EP 重力势能 弹性势能 电势能 分子势能 W非重力 W非弹力 E机 一对摩擦力做功 f s相 E损 Q f 摩擦力的大小 E损为系统损失的机械能 Q 为系统增加的内能 12 重力做功与重力势能的变化 重力做功等于物体重力势能增量的负值 WG EP 注 1 功率大小表示做功 做功多少表示能量转化 2 重力 弹力 电场力 分子力 做正功 则重力 弹性 电 分子 势能 3 重力做功和电场力做功均与路径 关 见 2 3 两式 4 机械能守恒成立条件 除重力 弹力 外其它力不做功 只是动能势能之间的转化 5 能的其它单位换算 1kWh 度 J 1eV J 6 弹簧弹性势能 E kx2 2 与劲度系数和形变量有关 7 同一物体某时刻的动能和动量大小的关系 KK mEp m p E2 2 2 七 分子动理论 能量守恒定律七 分子动理论 能量守恒定律 1 阿伏加德罗常数 NA 分子直径数量级 米 2 油膜法测分子直径 d 2 分子动理论内容 分子质量 m0 M NA 分子个数 A N M m n 固液体分子体积 气体分子所占空间的体积 A N M V 0 3 一定质量的理想气体温度仅由内能决定 4 分子间的引力和斥力 1 rr0 f引 f斥 F分子力表现为 力 4 r 10r0 f引 f斥 0 F分子力 0 E分子势能 0 5 热力学第一定律 U W 0 外界对物体做的 功 J Q 0 物体 热量 J U 0 内能 J 6 热力学第二定律 克氏表述 不可能使热量由低温物体传递到高温物体 而不引起其它变化 热传导方向性 开氏表述 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功 而不引起其它变化 机械能 与内能转化的方向性 涉及到第二类永动机不可造出 7 热力学第三定律 热力学零度不可达到 宇宙温度下限 273 15 摄氏度 热力学零度 注 1 布朗粒子不是分子 布朗颗粒越 布朗运动越明显 温度越 越剧烈 2 分子间的引力和斥力同时存在 随分子间距离的增大而 但斥力减小得比引 力 3 分子力做正功 分子势能 在 r0处 F引 F斥且分子势能最 4 气体膨胀 外界对气体做 功 W 0 温度升高 内能 U 0 吸收热量 Q 0 5 物体的内能是指物体内所有分子的 和 的总和 对于理想气体 分子间作用力为零 分子势能为 八 气体的性质八 气体的性质 1 气体的状态参量 温度 宏观上 物体的冷热程度 微观上 物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志 体积 V 气体分子所能占据的空间的体积 单位换算 1m3 L mL 压强p 单位面积上 大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续 均匀的压力 标准大气压 1atm 1 013 105 Pa 76cmHg 1Pa 1N m2 2 气体分子运动的特点 分子间空隙大 除了碰撞的瞬间外 相互作用力微弱 分子运动 速率很大 3 理想气体的状态方程 p1V1 T1 p2V2 T2 注 理想气体的内能与理想气体的体积无关 与温度和物质的量有关 求压强 以液柱或活塞为研究对象 分析受力 列平衡或牛顿第二定律方程 九 电场九 电场 1 元电荷 e 1 60 10 19C 带电体电荷量等于元电荷的 2 库仑定律 F 在真空中 3 电场强度 E 定义式 计算式 真空点 源 电荷形成的电场 E 4 匀强电场的场强 E 5 电势与电势差 UAB UAB EAB q 6 电场力做功 WAB 7 电势能 EA q A 8 电场力做功与电势能变化 EAB WAB qUAB 9 电容 C 定义式 计算式 10 平行板电容器的电容 C 11 带电粒子沿垂直电场方向以速度 Vo进入匀强电场时的偏转 不考虑重力作用的情况下 带电粒子在电场中加速 v0 0 qU 2 2 1 mv 带电粒子在匀强电场中做抛物线运动 0 2 2 0 2 2 0 22 4222 K dE qUL mdv qUL mv qELat y 平行板电容器 C Q U C S d E Q 注 1 两个完全相同的带电金属小球接触时 电量分配规律 原带异种电荷的先 后 原带同种电荷的总量 2 电场线从 电荷出发终止于 电荷 电场线不相交 切线方向为场强方向 电场线密 处场强 顺着电场线电势越来越 电场线与等势线 3 常见电场的电场线分布要求熟记 4 电子伏 eV 是能量的单位 1eV J 十 恒定电流十 恒定电流 1 电流强度 I 金属导体自由电子导电 I 2 欧姆定律 I 3 电阻 电阻定律 R 4 闭合电路欧姆定律 I 或 E 也可以是 E 5 电功与电功率 W P 焦耳定律 Q 纯电阻电路中 W Q 6 电源总动率 电源输出功率 电源效率 P总 P出 7 电路的串 并联 串联电路 P U 与 R 成 比 并联电路 P I 与 R 成 比 电阻关系 R串 R1 R2 R3 1 R并 1 R1 1 R2 1 R3 电流关系 I总 I1 I2 I3 I并 I1 I2 I3 电压关系 U总 U1 U2 U3 U总 U1 U2 U3 功率分配 P总 P1 P2 P3 P总 P1 P2 P3 8 欧姆表测电阻 1 电路组成 2 测量原理 两表笔短接后 调节 Ro使电表指针满偏 得 Ig E r Rg Ro G 红 E r Ig Rg 黑 接入被测电阻 Rx 后通过电表的电流为 Ix E r Rg Ro Rx E R中 Rx 由于 Ix与 Rx对应 因此可指示被测电阻大小 3 使用方法 机械调零 选择量程 短接欧姆调零 测量读数 注意挡位 倍率 拨 off 挡 4 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 9 伏安法测电阻 电流表 接法 电流表 接法 电压表示数 U UR UA 电流表示数 I IR IV Rx测 U I UA UR IR RA Rx R Rx测 U I UR IR IV RVRx RV R R真 选用电路条件 Rx RA 或 Rx RARV 1 2 选用电路条件 Rx RV 或 Rx RARV 1 2 12 滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法 电压调节范围 电路简单 功耗小 电压调节范围 电路复杂 功耗较大 便于调节电压的选择条件 Rp Rx 便于调节电压的选择条件 Rp v0 t 10 9s 光电子的最大初动能 逸出功 W hv0 Whvmvm 2 2 1 光电流强度与入射光强度成正比 光子说 一个光子的能量 E 注 1 要会区分光的干涉和衍射产生原理 条件 图样及应用 如双缝干涉 薄膜干涉 单 缝衍射 圆孔衍射 圆屏衍射等 2 其它相关内容 光的本性学说发展史 泊松亮斑 光电效应的规律 光子说 光电 管及其应用 光的波粒二象性 激光 物质波 十七 原子和原子核十七 原子和原子核 1 粒子散射实验结果 a 数的 粒子不发生偏转 b 数 粒子发生了较大角度的偏转 c 数 粒子出现大角度的偏转 甚至反弹回来 2 原子核的大小 m 原子的半径约 m 原子的核式结构 3 光子的发射与吸收 原子发生定态跃迁时 要辐射 或吸收 一定频率的光子 h E初 E 末 能级跃迁 玻尔的氢原子模型 En E1 n2 rn n2r1 hv hc E2 E1 E1 13 6eV 4 天然放射现象 射线 粒子是 射线 运动的 射线 波长极 的电磁波 衰变与 衰变 半衰期 有半数的原子核发生了衰变所用的时间 5 爱因斯坦的质能方程 E 6 核能的计算 E 1uc2 MeV 高中物理识记知识汇总 二 高中物理识记知识汇总 二 一 物理学史一 物理学史 牛顿 英 牛顿三定律和万有引力定律 光的色散 光的微粒说 卡文迪许 英 利用卡文迪许扭秤首测万有引力恒量 库仑 法 库仑定律 利用库仑扭秤测定静电力常量 奥斯特 丹麦 发现电流周围存在磁场 安培 法 磁体的分子电流假说 电流间的相互作用 法拉第 英 研究电磁感应 磁生电 现象 法拉第电磁感应定律 楞次 俄 楞次定律 麦克斯韦 英 电磁场理论 光的电磁说 赫兹 德 发现电磁波 惠更斯 荷兰 光的波动说 托马斯 扬 英 光的双缝干涉实验 爱因斯坦 德 美 用光子说解释光电效应现象 质能方程 汤姆生 英 发现电子 卢瑟福 英 粒子散射实验 原子的核式结构模型 发现质子 玻尔 丹麦 关于原子模型的三个假设 氢光谱理论 贝克勒尔 法 发现天然放射现象 皮埃尔 居里 法 和玛丽 居里 法 发现放射性元素钋 镭 查德威克 英 发现中子 约里奥 居里 法 和伊丽芙 居里 法 发现人工放射性同位素 二 物理量及其单位二 物理量及其单位 物理量名称单位名称单位符号 长度 L 质量 m 时间 t 电流 I 热力学温度 T 物质的量 n 三 常用的物理常量及换算三 常用的物理常量及换算 含 的需要记住 重力加速度 g m s2 引力常量 G 6 67x10 11N m2 kg 2 阿伏伽德罗常数 NA mol 1 温度换算 T t K 低温极限 水的密度 kg m3 静电力常量 k 9 0 109N m2 C 2 元电荷 e 1 60 10 19C 1eV J 真空中光速 c m s 普朗克常量 h 6 63 10 34J s 氢原子基态能量 E EP EK EK eV r1 0 53 10 10m 原子质量单位 1u 1 66 10 27kg 1u MeV 四 应注意的实验问题四 应注意的实验问题 1 会正确使用的仪器 读数时注意 量程 最小刻度 是否估读 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 千分尺 托盘天平 秒表 打点计时器 弹簧秤 电流表 A mA A G 电压表 多用电表 档使用 滑动变阻器和电阻 箱 以上各表中不需估读的是 2 选电学实验仪器的基本原则 安全 不超量程 不超额定值 准确 电表 不超量程的情况下尽量使用小量程 方便 分压 限流电路中滑动变阻器的选择 电路的设计考虑 控制电路 分压 限流 测量电路 电流表内 外接 测量仪器的选择 电表和滑动变阻器 电表量程的选择 估算 电学实验操作 注意滑动变阻器的位置 闭合电键时应输出低电压 小电流 分压 电路如何 限流电路如何 注意连线 3 容易丢失的实验步骤 验证牛顿第二定律实验中的平衡摩擦力 验证动量守恒实验中要测两小球质量 验证机械能守恒定律实验中选用第一 二点距离接近 2mm 的纸带 不用测 m 多用电表的欧姆档测量 先换档 后调零 测量完毕将选择开关置于空档或交流电 压最高档 数据处理时多次测量取平均值 4 理解限制条件的意义 验证牛顿第二定律实验中 m m2 这是因为 单摆测重力加速度摆角 5 等 这是因为 5 分析几个实验的误差 验证牛顿第二定律实验中图线不过原点或弯曲的原因 原因是 用单摆测定重力加速度实验 g 值偏大或小的原因 原因是 伏安法测电阻电流表内外接引起的误差 原因是 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻两种电路的误差 原因是 五 作图五 作图 力的合成和分解 图示法 受力分析图 物体运动过程示意图 六种典型电场的电场线分布 磁场的磁感线分布 地磁场磁感线 带电粒子在电场中类平抛运动的轨迹图 带电粒子在磁场中圆周运动轨迹图 如何找圆心 找半径 平面镜成像光路图 光线经平行玻璃砖 棱镜等光学元件折射后的光路图 高中物理识记知识汇总 三 高中物理识记知识汇总 三 一 一 公式的分类总结公式的分类总结 比值定义式 构成比值的分子 分母是相 关的表象 比值代表新的本质 和分子 分母间无必然因果关系 比例类定律 通过对实验数据的归纳得到 的 反映事物内在联系的规律 名称公式名称公式名称公式及说明 密度压强胡克定律 速度加速度摩擦定律 波速牛二定律 周期公式电阻定律 名称 公式及说明欧姆定律 匀速圆周 闭合电路 天体圆周 焦耳定律 小角单摆电磁感应 洛仑兹圆周 折射定律 平抛运动万有引力 水平方向竖直方向合运动 库仑定律 速度 乘积定义式 构成积的因子和因子间 是并列关系 乘积和各因子间都有关 位移 动量 加速度 动能势能 轨迹方 程 功 天体运动冲量 加速度速度带电粒子在电磁场中 角速度周期 密度常数 电场中的加 速和偏转 交流电 瞬时值 磁场中匀速 圆周 有效值 最大值 变压器 速度选择器 守恒定律电路的串联与并联 形式电流 条件电压 动量 守恒 模型电阻 动能定理 串联 功率 机械能守恒电流 热功内能电压 含电势能电阻 能量 守恒 定律 电源耗能 并联 功率 电磁感应振动和波 电能输送回复力 光电效应振动方程 电子跃迁波动方程 质能方程干涉 直线运动公式及重要推论圆周运动 平均速度速度角速度 匀速运动 速度 位移 状态 公式向心加速度 平均速度速度 匀变速运 动 加速度角速度 连续等时间的位移比 匀速 过程 公式周期 连续等时间的速度比 初速度为 零的推论 或末速度 为零的时 间反演 连续等位移的时间比 玻尔理论和氢原子 能级跃迁 氢 能级 氢 半径 高中物理回归课本 四 高中物理回归课本 四 一 关于摩擦力一 关于摩擦力 1 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 2 静摩擦力不要用 f N 计算 而要从物体受到的其它外力和物体的运动状态 来判断 摩擦力产生的条件 粗糙 有压力 注意 摩擦力方向始终接触面切线 与压力正交 跟相对运动方向相反 摩擦力是阻 碍物体相对运动 不是阻碍物体运动 动摩擦因数是反映接触面的物理性质 与接触面积的大小和接触面上的受力无 关 此外 动摩擦因数无单位 而且永远小于 1 摩擦力方向可能与运动方向相同 也可能相反 也可能与运动方向垂直 例 圆盘上匀速圆周运动的物体受的静摩擦力 但与相对运动或趋势方向相反 运动物体所受摩擦力也可能是静摩擦力 例 相对运动的物体 当静摩擦力未达到最大值时 静摩擦力大小与压力无关 但最大静摩擦力与压 力成正比 皮带传动原理 主动轮受到皮带的摩擦力是阻力 但从动轮受到的摩擦力是动力 静摩擦力做功有以下特点 静摩擦力做功有以下特点 1 静摩擦力可以做正功 也可以做负功 还可以不做功 2 在静摩擦力做功的过程中 只有机械能的相互转移 而没有机械能相互为其它形式的 能 3 相互作用的系统内 一对静摩擦力所做的功的和必为零 所以 我们可以得出结论 静摩擦力做功但不生热 滑动摩擦力做功有以下特点 滑动摩擦力做功有以下特点 滑动摩擦力可以对物体做正功 也可以对物体做负功 一对滑动摩擦力做功的过程中 能量的转化有两种情况 一是相互摩擦的物体之间机械能 的转移 二是机械能转化为内能 转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移乘积即 f滑动 S相对 相互摩擦的系统内 一对滑动摩擦力所做的功总是负值 其绝对值恰等 于滑动摩擦力与相对位移的乘积 即恰等于系统损失的机械能 二 过河问题二 过河问题 如右图所示 若用v1表示水速 v2表示船速 则 过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v 决定 即 与 v d t v1无关 所以当v2 岸时 过河所用时间最短 最短时间为 也与v1无关 2 v d t 过河路程由实际运动轨迹的方向决定 当v1 v2时 最短路程 为d 当v1 v2时 最短路程程为 如右图所示 d v v 2 1 三 匀速圆周运动匀速圆周运动 1 匀速圆周运动实例分析 火车转弯情况 外轨略高于内轨 使得所受重力和支持力的合力提供向心力 以减少火 车轮缘对外轨的压力 当火车行使速率v等于v规定时 F合 F向心 内 外轨道对轮缘都没有侧压力 当火车行使速率v大于v规定时 F合 F向心 外轨道对轮缘都有侧压力 当火车行使速率v小于v规定时 F合 F向心 内轨道对轮缘都有侧压力 没有支承物的物体 如水流星 在竖直平面内做圆周运动过最高点情况 当 即 水恰能过最高点不洒出 这就是水能过最高点的临界条件 2 R v mmg Rgv 当 即 水不能过最高点而洒出 2 R v mmg Rgv 当 即 水能过最高点不洒出 这时水的重力和杯对水的压力提供向心力 2 R v mmg Rgv 有支承物的物体 如汽车过拱桥 在竖直平面内做圆周运动过最高点情况 当v 0 时 支承物对物体的支持力等于mg 这就是物体能过最高点的临界条件 0 2 R v m v2 v1 v1 v2 v 当时 支承物对物体产生支持力 且支持力随v的减小而增大 范围 Rgv 2 R v mmg 0 mg 当时 支承物对物体既没有拉力 也没有支持力 Rgv 2 R v mmg 当时 支承物对物体产生拉力 且拉力随 v 的增大而增大 如果支承物 Rgv 2 R v mmg 对物体无拉力 物体将脱离支承物 8 共点力作用下物体的平衡 1 共点力 几个力作用于物体的同一点 或它们的作用线交于同一点 该点不一定在物体上 这几个力叫共点力 2 共点力的平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零 3 判定定理 物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡 则这三个力必为共点力 表 示这三个力的矢量首尾相接 恰能组成一个封闭三角形 4 解题途径 当物体在两个共点力作用下平衡时 这两个力一定等值反向 当物体在三个 共点力作用下平衡时 往往采用平行四边形定则或三角形定则 当物体在四个或四个以上共 点力作用下平衡时 往往采用正交分解法 三 人造卫星三 人造卫星 人造卫星的线速度和周期 人造卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的 因此有 由此可得到两个重要的结论 和 2 2 2 2 T mr r mv r GMm r 1 r GM v 可以看出 人造卫星的轨道半径 r 线速度大小 v 和周期 T 是一一对 3 3 2r GM r T 应的 其中一个量确定后 另外两个量也就唯一确定了 近地卫星 近地卫星的轨道半径 r 可以近似地认为等于地球半径 R 又因为地面附近 所以有 它们分别是绕 2 R GM g min85101 52 109 7 33 s g R TsmgRv 地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期最大线速度和最小周期 同步卫星 同步 的含义就是和地球保持相对静止 又叫静止轨道卫星 所以其周 期等于地球自转周期 既 T 24h 根据 可知其轨道半径是唯一确定的 经过计算可求得 同步卫星离地面的高度为 h 3 6 107m 5 6R地 地 三万六千千米 而且该轨道必须在地 地 球赤道的正上方 卫星的运转方向必须是由西向东 球赤道的正上方 卫星的运转方向必须是由西向东 四 汽车的两种加速问题 汽车的两种加速问题 汽车从静止开始沿水平面加速运动时 有两种不同的加速过程 但分析时采用的基本 公式都是 P Fv 和 F f ma 恒定功率的加速 由公式 P Fv 和 F f ma 知 由于 P 恒定 随着 v 的增大 F 必将 减小 a 也必将减小 汽车做加速度不断减小的加速运动 直到 F f a 0 这时 v 达到最 大值 可见恒定功率的加速一定不是匀加速 这种加速过程发动机做的功只 f P F P v mm m 能用 W Pt 计算 不能用 W Fs 计算 因为 F 为变力 恒定牵引力的加速 由公式 P Fv 和F f ma知 由于 F 恒定 所以 a 恒定 汽车做 匀加速运动 而随着 v 的增大 P 也将不断增大 直到 P 达到额定功率 Pm 功率不能再增 大了 这时匀加速运动结束匀加速运动结束 其最大速度 其最大速度为 此后汽车要想继续加速要想继续加速 m mm m v f P F P v 就只能做恒定功率的变加速运动就只能做恒定功率的变加速运动了了 可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定 这种加速 过程发动机做的功只能用 W F s 计算 不能用 W P t 计算 因为 P 为变功率 要注意两种加速运动过程的最大速度的区别 五 常见的等势面分布五 常见的等势面分布 等量的异种电荷的等势面 l 线是等势线 且选无穷远处为零电势 则 l 的电势为零 电场强度 E 是向两边递减 电场线分布 越稀疏 放在 O 点 E合为最大 与 L 线上的 E合相比较 若与线上 E 相比较 0 L 点的电势是最小的 等量的同种电荷的等势面 l 线是电场线 l 线上的电势自 O 向两极是逐渐减小 同为负电荷 则相反 在 O 点 E合 0 电场强度是自 O 点向两边是先增后减 当时 E合为最大 同为负电荷 则亦一样 3 3 arccos 简证 令 3 3 cos cos1cos2 3 2 2 1 2 cos1 cos1 cos2 sincos 223 222 22 当yy 时取 六 关于电容器六 关于电容器 注 静电计是检验电势差的 电势差越大 静电计的偏角越大 那么电容就越小 假设 Q 不 变 验电器是检验物体是否带电 原理是库仑定律 1 1 容器保持与电源连接 则容器保持与电源连接 则 U 不变不变 d 增加 Q 减小 减小的 Q 返回电源 d 减小 Q 增加U kd S CUQ 4 继续充电 注 插入原为 L 且与极板同面积的金属板 A 如图 由于静电平衡 A 极内场强为零 相当 于平行板电容器两极板缩短 L 距离 故 C 是增加 是空气为最小 故也是增加的 同时 同样 E 是增加的 d U E 2 2 电容器充电后与电源断开 则电容器充电后与电源断开 则 Q 不变不变 d 增加 增加 E 减小 减小 d 减小 减小 E 增大增大 d U E 无论 d 怎样变化 E 恒定不变 S kdQ d U E 4 注 仅插入原为 L 且与两极板面积相同的金属板 A 则同样是 d 减小 c 增大 U 减小 E 同样 不变 3 3 电容器的击穿电压和工作电压 击穿电压是电容器的极限电压 电容器的击穿电压和工作电压 击穿电压是电容器的极限电压 额定电压是电容器最大工额定电压是电容器最大工 作电压作电压 七 电源输出功率曲线 七 电源输出功率曲线 当 R外 r 时 此时电源输出功率为最大 1 l l A L A R V P AB E r 简证 P输 P输 RRr E I R RI2 有最大值 则 R r 2r RR r RR E R R R R r E 2 2 2 2 R 滑动变阻器的最大功率的条件同样是 R r 时 这时采用 R 2 R 与 r 等效为一个新的电源内阻 简证 P滑 当时取等 22r 2R E 2r2R R r R R E R rRR E RI 2 2 2 22 rRR 八 滑动变阻器的两种特殊接法八 滑动变阻器的两种特殊接法 右图电路中 当滑动变阻器的滑动触头 P 从 a 端滑向 b 端 的过程中 到达中点位置时外电阻最大 总电流最小 所以 电流表 A 的示数先减小后增大 可以证明 A1的示数一直减 小 而 A2的示数一直增大 右图电路中 设路端电压 U 不变 当滑动变阻器的滑动触头 P 从 a 端滑向 b 端的过程中 总电阻逐渐减小 总电流 I 逐渐增大 RX两端 的电压逐渐增大 电流 IX也逐渐增大 这是实验中常用的分压电路的 原理 滑动变阻器 r 左半部的电流 I 先减小后增大 九 干涉和衍射 九 干涉和衍射 a 干涉 产生干涉的必要条件是 两列波源的频率必须相同两列波源的频率必须相同 需要说明的是 以上是发生干涉的必要条件 而不是充分条件 要发生干涉还要求两列 波的振动方向相同 要么两波全上下振动 要么两波全左右振动 不能一个上下一个左右 还要求相差恒定 我们经常列举的干涉都是相差为零的 也就是同向的 如果两个波源是振 动是反向的 那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了 干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件 最强 该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍 即 n 最弱 该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍 即 12 2 n 注意 在稳定的干涉区域内 振动加强点始终加强 振动减弱点始终减弱 在稳定的干涉区域内 振动加强点始终加强 振动减弱点始终减弱 至于 波峰和波峰叠加得到振动加强点 波谷和波谷叠加也得到振动加强点 波 峰和波谷叠加得到振动减弱点 这些都只是充分条件 不是必要条件 c 波的独立传播原理和叠加原理 C 薄膜干涉 两个相干光源是薄膜的两条反射光产生的现象 单色平行光照楔形薄膜时呈现明暗相间条纹 因为 d 的不同造成的不同 因此有此 d d L x 可能就使为波长整数倍 有的 d 可能使为半波长奇数倍 而呈现明暗相间条纹 x x 用复色光照射时 则出现彩色条纹 用白光作光源时 由于不同色光波长不同 在某一厚度 d 处 只能是某一种色光相强而成为这种色光的亮条纹 旁边另一厚度处只能是另一种色光强而成为另一色 d 光的亮条纹 这样在不同厚度 d 处 为不同波长的色光的亮条纹 从而形成彩色条纹 增透膜是干涉的应用之一 由于 增透 只使两反射光相消 一定的 d 只能使一定的波 长的光相消 我们常见的涂有增透膜的光学元件 是在自然光条件下增透 通常控制增 透膜的厚度 使它对绿光满足 增透 而其他色光 红 橙 黄 蓝 靛 紫 不能满 足 增透 因此从入射光方向看上去呈现其他色光形成的淡紫色 a bP A1 A A2 E r RX a b U P I IX I r P输 R外 r 薄膜干涉应用之二是检查平面是否平整 2 光的衍射 单缝衍射实验 条纹间距不等 对孔的条纹最亮 朝两走依次变窄变暗 小于或接近 衍射现象明显 这种衍射花样的明暗条纹的出现是光干涉的结果 衍d 射只能绕过障碍物继续传播而已 而明暗的条纹则说明一些地方光的波动增强 一些地方 光的波动减弱 注 光波衍射中有干涉 干涉中有衍射 泊松亮斑是光的衍射形成的 光的干涉和光的衍射都表明光具有波动性 但不能证明光是电磁波 十 三种射线十 三种射线 1 射线 A 射线 射线 射线 实质高速氦核流高速电子流高能光子流 表示符号He 4 2 e 0 1 00 贯穿本领弱较强强 电离本领强较弱弱 探测方法 注意 天然放射现象揭示了原子核内部还有复杂结构 因为这三种射线都不可能来源于原子 核外部 只可能来源于原子核内部 粒子带正电 核外没有带正电的粒子 虽然粒子带 负电 但速度之大是核外不可能存在的 光子的能量 E h 核外能级的跃迁达不到这 种能量值 2 衰变 半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 半衰期的物理意义 半衰期反映了大量原子核衰变的快慢 这种快慢由原子核自身的因 素决定 跟原子所处的物理状态或化学状态无关 这是一种统计规律 对单个原子核是 没有意义的 十一 裂变与聚变十一 裂变与聚变 重核的裂变 链式反应发生的条件 铀块的体积必须大于临界体积 能发生链式反应的最小体积叫做它 的临界体积 1 核反应堆 铀棒 核燃料 控制棒 由镉做成 控制反应速度 减速剂 石墨 重水或普通水 水泥防护层 屏蔽裂变产物放出的各种射线 冷却循环系统 水或金属钠等流体在反应堆内循环流动 2 轻核的聚变 轻核聚变的条件 距离在 10 15米 即在核力的作用范围内 利用原子弹引起热核反应 氢弹就是这样制造的 从而实现轻核的聚变 高中物理回归课本 五 高考物理考点分析揽要高中物理回归课本 五 高考物理考点分析揽要 一 物体的平衡一 物体的平衡 考点方向考点方向 1 求共点力平衡时某力的大小 2 判断物体是否受力 尤其是摩擦力 及该力的方向 3 判断动态平衡过程中力的变化情况 说明说明 主要以选择填空题形式出现 难度中等或中偏易 主要内容 平衡情形 物体保持静止或匀速运动 瞬间平衡 例振子在平衡位置等 平衡条件 共点力平衡 数学要求 熟练运用直角三角形知识求力的合成与分解 其它要求 熟练分析判断摩擦力的有无 方向 大小 做功情况 熟练掌握动态平衡问题的矢量图解分析方法 三力平衡处理方式 a 任意两力的合力与第三个力等大反向 b 三角形矢量图解 c 相似三角形 d 拉密定理 e 正交分解 f 三力汇交 缓慢 v 0 平衡 轻质 m 0 G 0 光滑 0 f 0 二 运动学二 运动学 考点方向考点方向 1 平抛运动 2 v t 图象描述运动 3 追及问题 4 联系实际的运动学规律的简易计算 说明说明 主要以选择题形式出现 难度中等 重点内容 运动分类 匀速直线运动 直线运动 匀变速直线运动 自由落体 变速直线运动 非匀变速直线运动 振子振动 非匀变速曲线运动 圆周运动 曲线运动 变速运动 匀变速曲线运动 平抛运动 描述量 位置 时刻 瞬时速度 位移 时间 平均速度 加速度 路程 时间 平均速率 同向时 加速 v 恒定时 物体匀速运动 a 与 v 反向时 减速 v 大小或方向变时 物体做变速运动 a 与 v 垂直时 v 大小不变 方向变 a 0 时 物体保持静止或匀速运动 a 恒定 物体做匀变速运动 a 0 时 物体做变速运动 a 大小或方向变 物体做非匀变速运动 匀变速直线运动规律 S v0 t a t2 消去 t vt2 v02 2aS v中时 v0 vt 1 2V 1 2 vt v0 a t 消去 a s v0 vt t s s2 s1 s3 s2 at2 1 2 运动合成和分解 a 船过河 最短过河时间与距离 b 平抛规律 水平方向做匀速运动 竖直方向做自由落体运动 位移 x v0t y gt2 2 S x2 y2 1 2 方向 tan y x 速度 vx v0 vy gt v vx2 vy2 1 2 方向 tan vy vx 熟练掌握 v t 图象及追及问题的分析方法 三 运动和力三 运动和力 考点方向考点方向 1 分析判断物体运动状态变化情况 a 与 v 是增大还是减小 简易求 瞬间 加速速 2 比较 不同物体在同一运动过程或同一物体在不同运动过程中 力 位移和时间 求力的简易计算 说明说明 主要以选择题形式出现 难度中等 主要内容 牛顿三定律 略 运动和力的关系 物体的运动状态 用速度 V 大小和方向 表示 物体的运动状态的改变 速度 V 大小和方向中任一因素的改变 F合 a 与 v 同向时 加速 F合 a v 时 F合 a 只改变 v 的大小 F合 a 与 v 反向时 减速 F合 a v 时 F合 a 只改变 v 的方向 物体做曲线运动 F1 a1 v v 大小变 F合 a 与 v 既不平行也不垂直时 F合 a 分解为 F2 a2 v v 方向变 熟练掌握匀变速直线运动规律 善于将整体法与隔离法结合运用 熟悉瞬间加速度的求解 解题步骤 a 选对象 整体或隔离 选过程 分阶段过程或全过程 b 分析物体受力情况和运动状态 c 列方程 力的方程和运动方程 解方程 d 验根 四 圆周运动与万有引力四 圆周运动与万有引力 考点方向考点方向 1 有关描述圆周运动快慢的量 向心加速度和向心力的简易计算 2 卫星等天体的运转 说明说明 选择题 计算题都是主要出现形式 难度中等或中偏难 重点内容 关于圆周运动 a 熟练掌握 v T f n 之间的关系 an v2 r 2r 2 T 2r 2 n 2r v b 竖直平面内的圆周运动 物体在最高点的速度 可为 0 杆接物 可不为 0 绳系物 且 v c 电荷在电场中做圆周运动的类比求解 d 不要忘记 根据功能关系找物体做非匀速圆周运动时不同位置速度关系 关于卫星运转 a F GMm r2 mv2 r m 2r m 2 T 2r 可得 v T 2 r 表明 v T r 中任一确定 其余三者也确定 且越远的卫星越慢 b 卫星圆轨道中心与地心重合 r R地 h GM gR地2 c 区别 轨道半径 发射速度 卫星角速度 周期 卫星向心加速度 地球半径 运行速度 地球自转角速度 周期 地面物体重力加速度 地面物向心加速度 d 同步卫星 在赤道高空某一确定高度位置 五 功和能五 功和能 考点方向考点方向 1 判断某力是否做功 求功的简易计算 2 比较动能的大小 求动能或动能比值的简易计算 已知动能情况 比较其它运动和力的情况 3 判断机械能是否守恒 或根据机械能守恒比较速度大小 说明说明 选择题 计算题都是主要的出现形式 难度中等或中偏难 重点内容 概念 功 功率 P Fvcos 动能 势能 机械能 规律 动能定理 机械能守恒定律 a 判断力是否做功 F 总垂直 v 时 则 F 一定不做功 如洛仑兹力 b 摩擦力的功 静摩擦力和滑动摩擦力都可以做正功 做负功 不做功 作用力与反作用力的功 没有谁决定 依赖 谁的关系 c 求功 定义式 W FS cos 适用于求恒力的功 功能关系 动能定理 适用于求恒力 变力的功 P Fv a 汽车以不变功率运行时 vm b 汽车以恒定 a 运行时 维持时间 t 等 功能关系 Ek W合 EP 重 W重 EP 弹 W弹 E机 W其 W合 单个物体受合外力的功 系统受的内外力的总功 W其 除重力 弹簧弹力外其它内外力的总功 机械能守恒定律 a 条件 1 除重力 弹簧弹力外其它内外力的总功 0 情形有 物体只受重力 物体受重力与其它力 但其它力不做功 物体受重力与其它力 其它力做功 但做的总功为 0 2 物体不受介质阻力 且只有动能和势能相转化 b 表达式 EK EP EK EP 或 E增 E减 f S相对 E系统损失 Q 六 动量与冲量六 动量与冲量 考点方向考点方向 1 比较动量变化情况以及动量变化与冲量的关系 比较冲量大小或求冲量的简易计算 2 判断动量是否守恒 根据动量守恒比较速度大小或求速度 说明说明 选择题和计算题都是主要的出现形式 难度中等或中偏难 重点内容 动量 冲量 动量定理 动量守恒定律 求冲量 定义式 IF Ft 适用于求恒力冲量 动量定理 I合 P 适用于求恒力 变力冲量 注意重力冲量是否忽略 动量守恒条件 a F合 0 b F合 0 但 F合 F内时 近似动量守恒 碰撞 爆炸 射击等 c F合 0 但 FX 0 则 PX 0 动量守恒的应用 a 人船运动模型 m1s1 m2s2 b 碰撞 动量守恒 非弹性碰撞 动能有损失 完全非弹性碰撞 碰后速度相同 动能损失最大 m1v1 m2v 2 m1v1 m2 v2 m1v12 m2v22 m1 v1 2 m2 v2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 弹性碰撞 动能守恒 v1 m1 m2 v1 2 m2 v2 m1 m2 得 v2 m2 m1 v2 2 m1 v1 m1 m2 讨论 m1 m2时 v1 v2 v2 v1 速度互换 m1 m2时 v1 v1 v2 v2 2v1 v2 0 时 v1 m1 m2 v1 m1 m2 v2 2m1v1 m1 m2 七 振动和波七 振动和波 考点方向考点方向 1 比较振动物体的 F回 a v x EP EK等物理量 2 单摆的周期和频率 3 根据波动图象找波长 求波速 判断波传播方向 比较质点运动情况 振动位移 路程 运动方向等 作波动图象 说明说明 主要以选择题形式出现 难度中等 重点内容 描述振动和波的各物理量 振幅 周期 频率 波长等 简谐运动的特征 F kx 周期 T 2 单摆周期 T 2 摆钟读数 t读 t实T0 T T 为摆钟周期 T0为标准摆钟周期 关于波动图象 a 从波动图象上找波长 振幅 A 或传播距离 s 与波长 的关系 b 会熟练判断波的传播方向和质点振动方向 c 熟练运用波速公式 v s t T f 会画波动图线 d 两特定问题 已