高中物理会考知识点总结66716

要点解读要点解读 一 质点一 质点 1 1 定义 用来代替物体而具有质量的点 定义 用来代替物体而具有质量的点 2 2 实际物体看作质点的条件 当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不 实际物体看作质点的条件 当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不 计时 物体可看作质点 计时 物体可看作质点 二 描述质点运动的物理量二 描述质点运动的物理量 1 1 时间 时间在时间轴上对应为一线段 时刻在时间轴上对应于一点 与时间对应的 时间 时间在时间轴上对应为一线段 时刻在时间轴上对应于一点 与时间对应的 物理量为过程量 与时刻对应的物理量为状态量 物理量为过程量 与时刻对应的物理量为状态量 2 2 位移 用来描述物体位置变化的物理量 是矢量 用由初位置指向末位置的有向线 位移 用来描述物体位置变化的物理量 是矢量 用由初位置指向末位置的有向线 段表示 路程是标量 它是物体实际运动轨迹的长度 只有当物体作单方向直线运动时 段表示 路程是标量 它是物体实际运动轨迹的长度 只有当物体作单方向直线运动时 物体位移的大小才与路程相等 物体位移的大小才与路程相等 3 3 速度 用来描述物体位置变化快慢的物理量 是矢量 速度 用来描述物体位置变化快慢的物理量 是矢量 1 1 平均速度 运动物体的位移与时间的比值 方向和位移的方向相同 平均速度 运动物体的位移与时间的比值 方向和位移的方向相同 2 2 瞬时速度 运动物体在某时刻或位置的速度 瞬时速度的大小叫做速率 瞬时速度 运动物体在某时刻或位置的速度 瞬时速度的大小叫做速率 3 3 速度的测量 实验 速度的测量 实验 原理 原理 t x v 当所取的时间间隔越短 物体的平均速度 当所取的时间间隔越短 物体的平均速度v越接近某点的瞬时速度越接近某点的瞬时速度 v 然而时间间隔取得过小 造成两点距离过小则测量误差增大 所以应根据实际情况选取 然而时间间隔取得过小 造成两点距离过小则测量误差增大 所以应根据实际情况选取 两个测量点 两个测量点 仪器 电磁式打点计时器 使用仪器 电磁式打点计时器 使用 4 6V4 6V 低压交流电 纸带受到的阻力较大 或者电低压交流电 纸带受到的阻力较大 或者电 火花计时器 使用火花计时器 使用 220V220V 交流电 纸带受到的阻力较小 交流电 纸带受到的阻力较小 若使用 若使用 50Hz50Hz 的交流电 打点的时的交流电 打点的时 间间隔为间间隔为 0 02s0 02s 还可以利用光电门或闪光照相来测量 还可以利用光电门或闪光照相来测量 4 4 加速度 加速度 1 1 意义 用来描述物体速度变化快慢的物理量 是矢量 意义 用来描述物体速度变化快慢的物理量 是矢量 2 2 定义 定义 t v a 其方向与 其方向与 v 的方向相同或与物体受到的合力方向相同 的方向相同或与物体受到的合力方向相同 3 3 当 当 a 与与 v0同向时 物体做加速直线运动 当同向时 物体做加速直线运动 当 a 与与 v0反向时 物体做减速直线运反向时 物体做减速直线运 动 加速度与速度没有必然的联系 动 加速度与速度没有必然的联系 三 匀变速直线运动的规律三 匀变速直线运动的规律 1 匀变速直线运动 匀变速直线运动 1 定义 在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动 定义 在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动 2 特点 轨迹是直线 加速度 特点 轨迹是直线 加速度 a 恒定 当恒定 当 a 与与 v0方向相同时 物体做匀加速直线方向相同时 物体做匀加速直线 运动 反之 物体做匀减速直线运动 运动 反之 物体做匀减速直线运动 2 匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动的规律 1 基本规律 基本规律 速度时间关系 速度时间关系 atvv 0 位移时间关系 位移时间关系 2 0 2 1 attvx 2 重要推论 重要推论 速度位移关系 速度位移关系 axvv2 2 0 2 平均速度 平均速度 2 0 2 t v vv v 做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差 做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差 x xn 1 xn aT2 3 自由落体运动 自由落体运动 1 定义 物体只在重力的作用下从静止开始的运动 定义 物体只在重力的作用下从静止开始的运动 2 性质 自由落体运动是初速度为零 加速度为 性质 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 的匀加速直线运动 3 规律 与初速度为零 加速度为 规律 与初速度为零 加速度为 g 的匀加速直线运动的规律相同 的匀加速直线运动的规律相同 要点解读要点解读 一 力的性质一 力的性质 1 物质性 一个力的产生仅仅涉及两个物体 我们把其中一个物体叫受力物体 另一 物质性 一个力的产生仅仅涉及两个物体 我们把其中一个物体叫受力物体 另一 个物体则为施力物体 个物体则为施力物体 2 相互性 力的作用是相互的 受力物体受到施力物体给它的力 则施力物体也一定 相互性 力的作用是相互的 受力物体受到施力物体给它的力 则施力物体也一定 受到受力物体给它的力 受到受力物体给它的力 3 效果性 力是使物体产生形变的原因 力是物体运动状态 速度 发生变化的原因 效果性 力是使物体产生形变的原因 力是物体运动状态 速度 发生变化的原因 即力是产生加速度的原因 即力是产生加速度的原因 4 矢量性 力是矢量 有大小和方向 力的三要素为大小 方向和作用点 矢量性 力是矢量 有大小和方向 力的三要素为大小 方向和作用点 5 力的表示法 力的表示法 1 力的图示 用一条有向线段精确表示力 线段应按一定的标度画出 力的图示 用一条有向线段精确表示力 线段应按一定的标度画出 2 力的示意图 用一条有向线段粗略表示力 表示物体在这个方向受到了某个力的 力的示意图 用一条有向线段粗略表示力 表示物体在这个方向受到了某个力的 作用 作用 二 三种常见的力二 三种常见的力 1 重力 重力 1 产生条件 由于地球对物体的吸引而产生 产生条件 由于地球对物体的吸引而产生 2 三要素 三要素 大小 大小 G mg 方向 竖直向下 即垂直水平面向下 方向 竖直向下 即垂直水平面向下 作用点 重心 形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心 物体的重心作用点 重心 形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心 物体的重心 不一定在物体上 不一定在物体上 2 弹力 弹力 1 产生条件 物体相互接触且发生弹性形变 产生条件 物体相互接触且发生弹性形变 2 三要素 三要素 大小 弹簧的弹力大小满足胡克定律大小 弹簧的弹力大小满足胡克定律 F kx 其它的弹力常常要结合物体的运动情况 其它的弹力常常要结合物体的运动情况 来计算 来计算 方向 弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向 支持力垂直接触面指向被支持的物方向 弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向 支持力垂直接触面指向被支持的物 体 压力垂直接触面指向被压的物体 体 压力垂直接触面指向被压的物体 作用点 支持力作用在被支持物上 压力作用在被压物上 作用点 支持力作用在被支持物上 压力作用在被压物上 3 摩擦力 摩擦力 1 产生条件 有粗糙的接触面 有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势 产生条件 有粗糙的接触面 有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势 2 三要素 三要素 方向 滑动摩擦力方向与相对运动方向相反 静摩擦力的方向与相对运动趋势方向方向 滑动摩擦力方向与相对运动方向相反 静摩擦力的方向与相对运动趋势方向 相反 相反 大小 大小 A 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小 Ff FN 其中 其中 为动摩擦因数 为动摩擦因数 FN为滑动摩擦力的施力物体与为滑动摩擦力的施力物体与 受力物体之间的正压力 不一定等于物体的重力 受力物体之间的正压力 不一定等于物体的重力 B 静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定 静摩擦力的大小范围为 静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定 静摩擦力的大小范围为 0 Ff Fm 作用点 在接触面或接触物上 作用点 在接触面或接触物上 三 力的运算三 力的运算 合力与分力是等效替代关系 力的运算遵循平行四边形定则 分力为平行四边形的两合力与分力是等效替代关系 力的运算遵循平行四边形定则 分力为平行四边形的两 邻边 合力为两邻边之间的对角线 平行四边形定则 或三角形定则 是矢量运算法则 邻边 合力为两邻边之间的对角线 平行四边形定则 或三角形定则 是矢量运算法则 1 力的合成 已知分力求合力叫做力的合成 力的合成 已知分力求合力叫做力的合成 实验探究 探究力的合成的平行四边形定则实验探究 探究力的合成的平行四边形定则 1 实验原理 合力与分力的实际作用效果相同 实验中使橡皮条伸长相同的长度 实验原理 合力与分力的实际作用效果相同 实验中使橡皮条伸长相同的长度 2 2 减小实验误差的主要措施 减小实验误差的主要措施 保证两次作用下橡皮条的形变情况相同 细绳与橡皮条的结点到达同一点 保证两次作用下橡皮条的形变情况相同 细绳与橡皮条的结点到达同一点 利用两点确定一条直线的办法记下力的方向 所以两点的距离要适当远些 细绳应利用两点确定一条直线的办法记下力的方向 所以两点的距离要适当远些 细绳应 长一些 长一些 将力的方向记在白纸上 所以细绳应与纸面平行 将力的方向记在白纸上 所以细绳应与纸面平行 实验采用力的图示法表示和计算合力 应选定合适的标度 实验采用力的图示法表示和计算合力 应选定合适的标度 2 力的分解 已知合力求分力叫做力的分解 力要按照力的实际作用效果来分解 力的分解 已知合力求分力叫做力的分解 力要按照力的实际作用效果来分解 3 力的正交分解 它不需要按力的实际作用效果来分解 建立直角坐标系的原则是方 力的正交分解 它不需要按力的实际作用效果来分解 建立直角坐标系的原则是方 便简单 让尽可能多的力在坐标轴上 被分解的力越少越好 便简单 让尽可能多的力在坐标轴上 被分解的力越少越好 学法指导学法指导 一 弹力的求解一 弹力的求解 1 判断弹力的有无 判断弹力的有无 形变不明显时我们一般采用假设法 消除法或结合物体的运动情况判断弹力的有无 形变不明显时我们一般采用假设法 消除法或结合物体的运动情况判断弹力的有无 2 计算弹力的大小 计算弹力的大小 对弹簧发生弹性形变时 我们利用胡克定律求解 对非弹簧物体的弹力常常要结合物对弹簧发生弹性形变时 我们利用胡克定律求解 对非弹簧物体的弹力常常要结合物 体的运动情况 利用动力学规律 如平衡条件和牛顿第二定律 求解 体的运动情况 利用动力学规律 如平衡条件和牛顿第二定律 求解 二 静摩擦力的求解二 静摩擦力的求解 1 判断静摩擦力的有无 判断静摩擦力的有无 静摩擦力方向与受力物体相对施力物体的运动趋势方向相反 对相对运动趋势不明显静摩擦力方向与受力物体相对施力物体的运动趋势方向相反 对相对运动趋势不明显 的情形 我们可以依据不同情况 利用下面两种办法进行判断 的情形 我们可以依据不同情况 利用下面两种办法进行判断 1 假设法 假设接触面光滑 看物体是否有相对运动 有则相对运动趋势与相对运 假设法 假设接触面光滑 看物体是否有相对运动 有则相对运动趋势与相对运 动方向相同 无则没有相对运动趋势 动方向相同 无则没有相对运动趋势 2 效果法 根据物体的运动情况 主要看物体的加速度 利用动力学规律 如牛顿 效果法 根据物体的运动情况 主要看物体的加速度 利用动力学规律 如牛顿 第二定律和力的平衡条件 判定 第二定律和力的平衡条件 判定 2 计算静摩擦力的大小 计算静摩擦力的大小 静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况 主要是看加速度静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况 主要是看加速度 利用动力学规律利用动力学规律 如牛顿第二定律和力的平衡条件 来计算 最大静摩擦力的大小近似等于滑动摩擦力的 如牛顿第二定律和力的平衡条件 来计算 最大静摩擦力的大小近似等于滑动摩擦力的 大小 大小 三 分析物体的受力情况三 分析物体的受力情况 对物体进行正确的受力分析 是解决力学问题的基础和关键 对物体进行正确的受力分析 是解决力学问题的基础和关键 1 受力分析的一般步骤 受力分析的一般步骤 1 选取合适的研究对象 把对象从周围物体中隔离出来 选取合适的研究对象 把对象从周围物体中隔离出来 2 按一定的顺序对对象进行受力分析 首先分析非接触力 重力 电场力和磁场力 按一定的顺序对对象进行受力分析 首先分析非接触力 重力 电场力和磁场力 接着分析弹力 然后分析摩擦力 再根据题意分析对象受到的其它力 接着分析弹力 然后分析摩擦力 再根据题意分析对象受到的其它力 3 最后画出对象的受力示意图 高中阶段 一般只研究物体的平动规律 我们可把 最后画出对象的受力示意图 高中阶段 一般只研究物体的平动规律 我们可把 研究对象看作质点 画受力示意图时 可把所有外力的作用点画在同一点上 共点力 研究对象看作质点 画受力示意图时 可把所有外力的作用点画在同一点上 共点力 2 受力分析的注意事项 受力分析的注意事项 1 防止多分析不存在的力 每分析一个力都应找得出施力物体 防止多分析不存在的力 每分析一个力都应找得出施力物体 2 防止漏掉某些力 要养成按照 防止漏掉某些力 要养成按照 场力 重力 电场力和磁场力 场力 重力 电场力和磁场力 弹力弹力 摩擦力摩擦力 其他力其他力 的顺序分析物体受力情况的习惯 的顺序分析物体受力情况的习惯 3 只画物体受到的力 不要画研究对象对其他物体施加的力 只画物体受到的力 不要画研究对象对其他物体施加的力 4 分析弹力和摩擦力时 应抓住它们必须接触的特点进行分析 绕对象一周 找出接触 分析弹力和摩擦力时 应抓住它们必须接触的特点进行分析 绕对象一周 找出接触 点 面 点 面 再根据它们的产生条件 分析研究对象受到的弹力和摩擦力 再根据它们的产生条件 分析研究对象受到的弹力和摩擦力 一 牛顿第一定律与惯性一 牛顿第一定律与惯性 1 牛顿第一定律的含义 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有属性 力是改变物 牛顿第一定律的含义 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有属性 力是改变物 体运动状态的原因 物体运动不需要力来维持 体运动状态的原因 物体运动不需要力来维持 2 惯性 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 叫做惯性 质量是 惯性 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 叫做惯性 质量是 物体惯性大小的量度 物体惯性大小的量度 二 牛顿第二定律二 牛顿第二定律 1 牛顿第二定律揭示了物体的加速度与物体的合力和质量之间的定量关系 力是产生 牛顿第二定律揭示了物体的加速度与物体的合力和质量之间的定量关系 力是产生 加速度的原因 加速度的方向与合力的方向相同 加速度随合力同时变化 加速度的原因 加速度的方向与合力的方向相同 加速度随合力同时变化 2 控制变量法 控制变量法 探究加速度与力 质量的关系探究加速度与力 质量的关系 实验的关键点实验的关键点 1 平衡摩擦力时不要挂重物 平衡摩擦力以后 不需要重新平衡摩擦力 平衡摩擦力时不要挂重物 平衡摩擦力以后 不需要重新平衡摩擦力 2 当小车和砝码的质量远大于沙桶和砝码盘和砝码的总质量时 沙桶和砝码盘和砝 当小车和砝码的质量远大于沙桶和砝码盘和砝码的总质量时 沙桶和砝码盘和砝 码的总重力才可视为与小车受到的拉力相等 即为小车的合力 码的总重力才可视为与小车受到的拉力相等 即为小车的合力 3 保持砝码盘和砝码的总重力一定 改变小车的质量 增减砝码 保持砝码盘和砝码的总重力一定 改变小车的质量 增减砝码 探究小车的加 探究小车的加 速度与小车质量之间的关系 保持小车的质量一定 改变沙桶和砝码盘和砝码的总重力 速度与小车质量之间的关系 保持小车的质量一定 改变沙桶和砝码盘和砝码的总重力 探究小车的加速度与小车合力之间的关系 探究小车的加速度与小车合力之间的关系 4 利用图象法处理实验数据 通过描点连线画出 利用图象法处理实验数据 通过描点连线画出 a F 和和 a m 1 图线 最后通过图图线 最后通过图 线作出结论 线作出结论 3 超重和失重 超重和失重 无论物体处在失重或超重状态 物体的重力始终存在 且没有变化 与物体处于平衡无论物体处在失重或超重状态 物体的重力始终存在 且没有变化 与物体处于平衡 状态相比 发生变化的是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 状态相比 发生变化的是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 1 超重 当物体在竖直方向有向上的加速度时 物体对支持物的压力或对悬挂物的 超重 当物体在竖直方向有向上的加速度时 物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力大于重力 拉力大于重力 2 失重 当物体在竖直方向有向下的加速度时 物体对支持物的压力或对悬挂物的 失重 当物体在竖直方向有向下的加速度时 物体对支持物的压力或对悬挂物的 v y S A x y C O vx vy B v0 拉力小于重力 当物体正好以大小等于拉力小于重力 当物体正好以大小等于 g 的加速度竖直下落时 物体对支持物的压力或对的加速度竖直下落时 物体对支持物的压力或对 悬挂物的拉力为悬挂物的拉力为 0 这种状态叫完全失重状态 这种状态叫完全失重状态 4 共点力作用下物体的平衡 共点力作用下物体的平衡 共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态 处于共点共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态 处于共点 力平衡状态的物体受到的合力为零 力平衡状态的物体受到的合力为零 三 牛顿第三定律三 牛顿第三定律 牛顿第三定律揭示了物体间的一对相互作用力的关系 总是大小相等 方向相反 分牛顿第三定律揭示了物体间的一对相互作用力的关系 总是大小相等 方向相反 分 别作用两个相互作用的物体上 性质相同 而一对平衡力作用在同一物体上 力的性质不别作用两个相互作用的物体上 性质相同 而一对平衡力作用在同一物体上 力的性质不 一定相同 一定相同 要点解读要点解读 一 曲线运动及其研究一 曲线运动及其研究 1 曲线运动 曲线运动 1 性质 是一种变速运动 作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零 性质 是一种变速运动 作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零 2 条件 条件 当质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时 质点做曲线当质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时 质点做曲线 运动 运动 3 力线 速度线与运动轨迹间的关系 质点的运动轨迹被力线和速 力线 速度线与运动轨迹间的关系 质点的运动轨迹被力线和速 度线所夹 且力线在轨迹凹侧 如图所示 度线所夹 且力线在轨迹凹侧 如图所示 2 运动的合成与分解 运动的合成与分解 1 法则 平行四边形定则 法则 平行四边形定则或三角形定则 或三角形定则 2 合运动与分运动的关系 合运动与分运动的关系 一是合运动与分运动具有等效性和等时一是合运动与分运动具有等效性和等时 性 性 二是各分运动具有独立性 二是各分运动具有独立性 3 矢量的合成与分解 运动的合成与分解就是要对相关矢量 力 加速度 速度 矢量的合成与分解 运动的合成与分解就是要对相关矢量 力 加速度 速度 位移 进行合成与分解 使合矢量与分矢量相互转化 位移 进行合成与分解 使合矢量与分矢量相互转化 二 平抛运动规律二 平抛运动规律 1 平抛运动的轨迹是抛物线 轨迹方程为 平抛运动的轨迹是抛物线 轨迹方程为 2 2 0 2 x v g y 2 几个物理量的变化规律 几个物理量的变化规律 1 加速度 加速度 分加速度 水平方向的加速度为零 竖直方向的加分加速度 水平方向的加速度为零 竖直方向的加 速度为速度为 g 合加速度 合加速度方向竖直向下 大小为合加速度 合加速度方向竖直向下 大小为 g 因此 因此 平抛运动是匀变速曲线运动 平抛运动是匀变速曲线运动 2 速度 速度 分速度 水平方向为匀速直线运动 水平分速度为分速度 水平方向为匀速直线运动 水平分速度为 0 vvx 竖直方向为匀加速直线 竖直方向为匀加速直线 运动 竖直分速度为运动 竖直分速度为gtvy 合速度 合速度合速度 合速度 2 2 0 22 gtvvv yx 0 tan v gt 为 合 速度方向为 合 速度方向 v A F 与水平方向的夹角 与水平方向的夹角 3 位移 位移 分位移 水平方向的位移分位移 水平方向的位移tvx 0 竖直方向的位移 竖直方向的位移 2 2 1 gty 合位移 物体的合位移合位移 物体的合位移 22 yxs 22 2 0 422 2 0 4 1 4 1 tgvttgtv 00 2 2 2 1 tan v gt tv gt 2 tan 为物体的 合 位移与水平方向的夹角 为物体的 合 位移与水平方向的夹角 3 研究平抛运动研究平抛运动 实验实验 1 实验器材 斜槽 白纸 图钉 木板 有孔的卡片 铅笔 小球 刻度尺和重 实验器材 斜槽 白纸 图钉 木板 有孔的卡片 铅笔 小球 刻度尺和重 锤线 锤线 2 主要步骤 安装调整斜槽 调整木板 确定坐标原点 描绘运动轨迹 计算初 主要步骤 安装调整斜槽 调整木板 确定坐标原点 描绘运动轨迹 计算初 速度 速度 3 注意事项 注意事项 实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平 方木板必须处在竖直面内且与小球运实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平 方木板必须处在竖直面内且与小球运 动轨迹所在竖直平面平行动轨迹所在竖直平面平行 并使 并使小球的运动靠近木板但不接触 小球的运动靠近木板但不接触 小球必须每次从斜槽上同一位置无初速度滚下 即应在斜槽上固定一个挡板 小球必须每次从斜槽上同一位置无初速度滚下 即应在斜槽上固定一个挡板 坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点 而是小球在槽口时球的球心坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点 而是小球在槽口时球的球心 在木板上的水平投影点 应在实验前作出 在木板上的水平投影点 应在实验前作出 要在斜槽上适当的高度释放小球 使它以适当的水平初速度抛出 其轨道由木板左要在斜槽上适当的高度释放小球 使它以适当的水平初速度抛出 其轨道由木板左 上角到达右下角 这样可以减少测量误差 上角到达右下角 这样可以减少测量误差 要在轨迹上选取距坐标原点远些的点来计算球的初速度 这样可使结果更精确些 要在轨迹上选取距坐标原点远些的点来计算球的初速度 这样可使结果更精确些 三 圆周运动的描述三 圆周运动的描述 1 运动学描述 运动学描述 1 描述圆周运动的物理量 描述圆周运动的物理量 线速度 线速度 v t l v 国际单位为 国际单位为 m s 质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上 质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上 该点的切线方向 该点的切线方向 角速度 角速度 t 国际单位为 国际单位为 rad s 转速 转速 n 做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数 单位为 做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数 单位为 r s 或 或 r min 周期 周期 T 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间 国际单位为 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间 国际单位为 s 向心加速度向心加速度 n a 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心即任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心即与速度方向与速度方向 垂直垂直 这个加速度叫做向心加速度 国际单位为 这个加速度叫做向心加速度 国际单位为 m s2 匀速圆周运动是线速度大小 角速度 转速 周期 向心加速度大小不变的圆周运动 匀速圆周运动是线速度大小 角速度 转速 周期 向心加速度大小不变的圆周运动 2 物理量间的相互关系 物理量间的相互关系 线速度和角速度的关系 线速度和角速度的关系 rv 线速度与周期的关系 线速度与周期的关系 T r v 2 角速度与周期的关系 角速度与周期的关系 T 2 转速与周期的关系 转速与周期的关系 1 n T 向心加速度与其它量的关系 向心加速度与其它量的关系 2 2 2 2 4 T r r r v an 22 4n r 2 动力学描述 动力学描述 1 向心力 做匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心 向心力 做匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心即即与速度方向垂直 这与速度方向垂直 这 个合力叫做向心力 向心力的效果是改变物体运动的速度方向 产生向心加速度 向心力个合力叫做向心力 向心力的效果是改变物体运动的速度方向 产生向心加速度 向心力 是一种效果力 是一种效果力 可以是某一性质力充当 可以是某一性质力充当 也可以是某些性质力的合力充当 还可以是某一也可以是某些性质力的合力充当 还可以是某一 性质力的分力充当 性质力的分力充当 2 向心力的表达式 由牛顿第二定律得向心力表达式为向心力的表达式 由牛顿第二定律得向心力表达式为 2 2 nn v Fmammr r 在速度一定的条件下 物体受到的向心力与半径成反比 在角速度一定的条件下 物体受在速度一定的条件下 物体受到的向心力与半径成反比 在角速度一定的条件下 物体受 到的向心力与半径成正比 到的向心力与半径成正比 要点解读要点解读 一 天体的运动规律一 天体的运动规律 从运动学的角度来看 开普勒行星运动定律提示了天体的运动规律 回答了天体做什从运动学的角度来看 开普勒行星运动定律提示了天体的运动规律 回答了天体做什 么样的运动 么样的运动 1 开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹都是椭圆 太阳在不同行星椭圆轨道的 开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹都是椭圆 太阳在不同行星椭圆轨道的 一个焦点上 一个焦点上 2 开普勒第二定律表明 由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 所 开普勒第二定律表明 由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 所 以行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大 离太阳越远速率就越小 所以行星在以行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大 离太阳越远速率就越小 所以行星在 近日点的速率最大 在远日点的速率最小 近日点的速率最大 在远日点的速率最小 3 开普勒第三定律告诉我们 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二 开普勒第三定律告诉我们 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二 次方的比值都相等 比值是一个与行星无关的常量 仅与中心天体次方的比值都相等 比值是一个与行星无关的常量 仅与中心天体 太阳的质量有关 太阳的质量有关 开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心天体的运动 如卫星围绕地球的运开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心天体的运动 如卫星围绕地球的运 动 动 比值仅与该中心天体质量有关 比值仅与该中心天体质量有关 二 天体运动与万有引力的关系二 天体运动与万有引力的关系 从动力学的角度来看 星体所受中心天体的万有引力是星体作从动力学的角度来看 星体所受中心天体的万有引力是星体作椭圆轨道运动或圆周运椭圆轨道运动或圆周运 动的原因 若将星体的椭圆轨道运动简化为圆周运动 则可得如下规律 动的原因 若将星体的椭圆轨道运动简化为圆周运动 则可得如下规律 1 加速度与轨道半径的关系 加速度与轨道半径的关系 由由 2 Mm Gma r 得得 2 r GM a 2 线速度与轨道半径的关系 线速度与轨道半径的关系 由由 2 2 Mmv Gm rr 得得 GM v r 3 角速度与轨道半径的关系 角速度与轨道半径的关系 由由 2 2 Mm Gmr r 得得 3 GM r 4 周期与轨道半径的关系 周期与轨道半径的关系 由由r T m r Mm G 2 2 2 得得 GM r T 3 2 若星体在中心天体表面附近做圆周运动 上述公式中的轨道半径若星体在中心天体表面附近做圆周运动 上述公式中的轨道半径 r 为中心天体的半径为中心天体的半径 R 学法指导学法指导 一 求解星体绕中心天体运动问题的基本思路一 求解星体绕中心天体运动问题的基本思路 1 万有引力提供向心力 万有引力提供向心力 2 星体在中心天体表面附近 星体在中心天体表面附近时 时 万有引力看成与重力相等 万有引力看成与重力相等 二 几种问题类型二 几种问题类型 1 重力加速度的计算 重力加速度的计算 由由 2 Mm Gmg Rh 得得 2 GM g Rh 式中式中 R 为中心天体的半径 为中心天体的半径 h 为物体距中心天体表面的高度 为物体距中心天体表面的高度 2 中心 中心天体质量的计算天体质量的计算 1 由 由r T m r GMm 2 2 2 得得 2 32 4 GT r M 2 由 由mg R Mm G 2 得得 2 gR M G 式 式 2 说明了物体在中心天体表面或表面附近时 物体所受重力近似等于万有引力 说明了物体在中心天体表面或表面附近时 物体所受重力近似等于万有引力 该式该式给出了中心天体质量 半径及其表面附近的重力加速度之间的关系 是一个非常有用给出了中心天体质量 半径及其表面附近的重力加速度之间的关系 是一个非常有用 的代换式 的代换式 3 第一宇宙速度的计算 第一宇宙速度的计算 第一宇宙速度是星体在中心天体附近做匀速圆周运动的速度 是最大的环绕速度 第一宇宙速度是星体在中心天体附近做匀速圆周运动的速度 是最大的环绕速度 1 由 由 2 R Mm G R v m 2 1 得得 1 GM v R 2 由 由mg R v m 2 1 得得 1 vgR 4 中心中心天体密度的计算天体密度的计算 1 由 由mg R Mm G 2 和和 3 3 4 RVM 得得 RG g 4 3 2 由 由R T m R Mm G 2 2 2 和和 3 3 4 RVM 得得 2 3 GT 要点解读要点解读 一 热量 功与功率一 热量 功与功率 1 热量 热量是内能转移的量度 热量的多少量度了从一个物体到另一个物体内能转 热量 热量是内能转移的量度 热量的多少量度了从一个物体到另一个物体内能转 移的多少 移的多少 2 功 功是能量转化的量度 功 功是能量转化的量度 力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种 形式 形式 1 功的公式 功的公式 cosFlW 是力和位移的夹角 是力和位移的夹角 即功等于力的大小 位移的 即功等于力的大小 位移的 大小及力和位移的夹角的余弦这三者的乘积 热量与功均是标量 国际单位均是大小及力和位移的夹角的余弦这三者的乘积 热量与功均是标量 国际单位均是 J 2 力做功的因素 力和物体在力的方向上发生的位移 是做功的两个不可缺少的因 力做功的因素 力和物体在力的方向上发生的位移 是做功的两个不可缺少的因 素 力做功既可以说成是作用在物体上的力和物体在力的方向上位移的乘积 也可以说成素 力做功既可以说成是作用在物体上的力和物体在力的方向上位移的乘积 也可以说成 是物体的位移与物体在位移方向上力的乘积 是物体的位移与物体在位移方向上力的乘积 3 功的正负 根据 功的正负 根据 cosFlW 可以推出 当可以推出 当 0 90 时 力做正功 为动时 力做正功 为动 力功 当力功 当 90 180 时 力做负功 为阻力功 当时 力做负功 为阻力功 当 90 时 力不做功 时 力不做功 4 求总功的两种基本法 其一是先求合力再求功 其二是先求各力的功再求各力功 求总功的两种基本法 其一是先求合力再求功 其二是先求各力的功再求各力功 的代数和 的代数和 3 功率 功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率 表示做功的快慢 功率 功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率 表示做功的快慢 1 平均功率与瞬时功率公式分别为 和 平均功率与瞬时功率公式分别为 和cosPFv 式中是 式中是 F 与与 v 之间的夹角 之间的夹角 功率是标量 国际单位为功率是标量 国际单位为 W 2 额定功率与实际功率 额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率 额定功率与实际功率 额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率 机械在额定功率下工作 机械在额定功率下工作 F 与与 v 是互相制约的 实际功率是动力机械实际工作时输出的功是互相制约的 实际功率是动力机械实际工作时输出的功 率 实际功率应小于或等于额定功率 发动机功率不能长时间大于额定功率工作 实际功率 实际功率应小于或等于额定功率 发动机功率不能长时间大于额定功率工作 实际功 率率 P实 实 Fv 式中力 式中力 F 和速度和速度 v 都是同一时刻的瞬时值 都是同一时刻的瞬时值 二 机械能二 机械能 1 动能 物体由于运动而具有的能 其表达式为动能 物体由于运动而具有的能 其表达式为 2 2 1 mvEK 2 重力势能 物体由于被举高而具有的势能 其表达式为重力势能 物体由于被举高而具有的势能 其表达式为 EPmgh 其中 其中h是物体是物体 相对于参考平面的高度 重力势能是标量 但有正负之分 正值表明物体处在参考平面上相对于参考平面的高度 重力势能是标量 但有正负之分 正值表明物体处在参考平面上 方 负值表明物体处在参考平面下方 方 负值表明物体处在参考平面下方 3 弹性势能 发生弹性形变的物体的各部分之间 由于有弹力的相互作用 而具有的 弹性势能 发生弹性形变的物体的各部分之间 由于有弹力的相互作用 而具有的 势能 势能 弹簧弹性势能的表达式为 弹簧弹性势能的表达式为 2 1 2 P Ekl 其中 其中 k 为弹簧的劲度系数 为弹簧的劲度系数 l为弹簧的形变量 为弹簧的形变量 三 能量观点三 能量观点 1 动能定理 动能定理 1 内容 合力所做的功等于物体动能的变化 内容 合力所做的功等于物体动能的变化 2 公式表述 公式表述 2 1 2 212 2 1 2 1 mvmvWEEW KK 或 2 机械能守恒定律 机械能守恒定律 1 内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内 动能和势能可以互相转化 而总的 内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内 动能和势能可以互相转化 而总的 机械能保持不变 机械能保持不变 2 公式表述 公式表述 22 2211 11 22 mvmghmvmgh 或写成或写成 EK2 EP2 EK1 EP1 3 变式表述 变式表述 物体系内动能的增加 减小 等于势能的减小 增加 物体系内动能的增加 减小 等于势能的减小 增加 物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小 物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小 3 能量守恒定律 能量守恒定律 1 内容 能量既不会消灭 也不会创生 它只会从一种形式转化为其他形式 或者 内容 能量既不会消灭 也不会创生 它只会从一种形式转化为其他形式 或者 从一个物体转移到另外一个物体 而在转化和转移的过程中 能量的总和保持不变 从一个物体转移到另外一个物体 而在转化和转移的过程中 能量的总和保持不变 2 变式表述 变式表述 物体系统内 某些形式能的增加等于另一些形式能的减小 物体系统内 某些形式能的增加等于另一些形式能的减小 物体系统内 某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小 物体系统内 某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小 要点解读要点解读 一 电荷一 电荷 1 认识电荷 认识电荷 1 自然界有两种电荷 正电荷和负电荷 自然界有两种电荷 正电荷和负电荷 2 元电荷 任何带电物体所带的电荷量都是 元电荷 任何带电物体所带的电荷量都是 e 的整数倍 电荷量的整数倍 电荷量 e 叫做元电荷 叫做元电荷 3 点电荷 与质点一样 是理想化的物理模型 只有当一个带电体的形状 大小对 点电荷 与质点一样 是理想化的物理模型 只有当一个带电体的形状 大小对 它们之间相互作用力的影响可以忽略时 才可以视为点电荷 它们之间相互作用力的影响可以忽略时 才可以视为点电荷 4 电荷的相互作用 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 电荷的相互作用 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 2 电荷的转移 电荷的转移 1 起电方式 主要有摩擦起电 感应起电和接触起电三种 起电方式 主要有摩擦起电 感应起电和接触起电三种 2 起电本质 电子发生了转移 起电本质 电子发生了转移 构成物质的原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成 一般情况下 原子核构成物质的原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成 一般情况下 原子核 的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多 整个原子显电中性 起电过程的实质都是使电的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多 整个原子显电中性 起电过程的实质都是使电 子发生了转移 从而破坏了原子的电中性 得到电子的物体 或物体的一部分 带上负电子发生了转移 从而破坏了原子的电中性 得到电子的物体 或物体的一部分 带上负电 荷 失去电子的物体 或物体的一部分 带上正电荷 荷 失去电子的物体 或物体的一部分 带上正电荷 3 电荷守恒定律 电荷既不能创生 也不能消灭 只能从一个物体转移到另一个物体 电荷守恒定律 电荷既不能创生 也不能消灭 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另一部分 在转移过程中 电荷或者从物体的一部分转移到另一部分 在转移过程中 电荷的的总量不变 总量不变 4 电荷的分布 带电体突出的位置电荷较密集 平坦的位置电荷较稀疏 所以带电体 电荷的分布 带电体突出的位置电荷较密集 平坦的位置电荷较稀疏 所以带电体 尖锐的部分电场强 容易产生尖端放电 避雷针就是利用了尖端放电的原理 尖锐的部分电场强 容易产生尖端放电 避雷针就是利用了尖端放电的原理 5 电荷的储存 电荷的储存 1 电容器 两个彼止绝缘且相互靠近的导体就组成了一个电容器 在两个正对的平 电容器 两个彼止绝缘且相互靠近的导体就组成了一个电容器 在两个正对的平 行金属板中间夹一层绝缘物质行金属板中间夹一层绝缘物质 电介质 就形成了一个最简单的平行板电容器 电容器电介质 就形成了一个最简单的平行板电容器 电容器 是储存电荷的容器 电容器两极板相对且靠得很近 正负电荷相互吸引 使得两极板上留是储存电荷的容器 电容器两极板相对且靠得很近 正负电荷相互吸引 使得两极板上留 有等量的异种电荷有等量的异种电荷 电容器就储存了电荷 电容器就储存了电荷 2 电容 电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量 在相同电压下 储存电荷 电容 电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量 在相同电压下 储存电荷 多的电容器电容大 电容的大小由电容器的形状 结构 材料决定 不加电压时 电容器多的电容器电容大 电容的大小由电容器的形状 结构 材料决定 不加电压时 电容器 虽不储存电荷 但储存电荷的本领还是具备的虽不储存电荷 但储存电荷的本领还是具备的 仍有电容 仍有电容 6 库仑定律 库仑定律 1 内容 真空中两个点电荷之间的相互作用力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟 内容 真空中两个点电荷之间的相互作用力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟 它们距离的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 其表达式 它们距离的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 其表达式 2 21 r QQ kF 2 适用条件 适用条件 Q1 Q2为真空中的两个点电荷 为真空中的两个点电荷 带电体都可以看成由许多点电荷组成的 根据库仑定律和力的合成法则 可以求出任带电体都可以看成由许多点电荷组成的 根据库仑定律和力的合成法则 可以求出任 意两个带电体之间的库仑力 意两个带电体之间的库仑力 二 电场二 电场 1 电场 电荷周围存在电场 电荷间是通过电场发生相互作用的 电场 电荷周围存在电场 电荷间是通过电场发生相互作用的 物物质质存存在在有有两两种种形形式式 一一种种是是实实物物 一一种种是是场场 电电场场虽虽然然看看不不见见摸摸不不着着 但但它它也也是是一一 种种客客观观存存在在的的物物质质 它它可可以以通通过过一一些些性性质质而而表表现现其其客客观观存存在在 如如在在电电场场中中放放入入电电荷荷 电电场场 就就对对电电荷荷有有力力的的作作用用 2 电场强度 电场强度 1 定义 放入电场中某点的电荷所受的静电力 定义 放入电场中某点的电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量跟它的电荷量 q 的比值 其定义的比值 其定义 式 式 q F E 2 物理意义 电场强度是反映电场的力的性质的物理量 与试探电荷的电荷量 物理意义 电场强度是反映电场的力的性质的物理量 与试探电荷的电荷量 q 及其受到的静电力及其受到的静电力 F 无关 它的大小是由电场本身决定的 方向规定为正电荷所受电场力无关 它的大小是由电场本身决定的 方向规定为正电荷所受电场力 的方向 的方向 3 基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 电场力 基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 电场力qEF 3 电场线 电场线是人们为了形象描述电场而引入的假想的曲线 电场线 电场线 电场线是人们为了形象描述电场而引入的假想的曲线 电场线的疏密反映的疏密反映 了了电场电场的强弱 的强弱 电场线电场线上每一点的切线方向表示该点的上每一点的切线方向表示该点的电场电场方向方向 不同电场的电场线分布是不同的 静电场的电场线从正电荷或无穷远发出 终止于无不同电场的电场线分布是不同的 静电场的电场线从正电荷或无穷远发出 终止于无 穷远或负电荷 匀强电场的电场线是一簇间距相同 相互平行的直线 穷远或负电荷 匀强电场的电场线是一簇间距相同 相互平行的直线 三 电流三 电流 1 电流 电荷的定向移动形成电流 电流 电荷的定向移动形成电流 1 形成电流的条件 要有自由移动的电荷 如 金属导体中有可以自由移动的电子 形成电流的条件 要有自由移动的电荷 如 金属导体中有可以自由移动的电子 电解质溶液中有可以自由移动的正 负离子 导体两端要有电压 即导体内部存在电场 电解质溶液中有可以自由移动的正 负离子 导体两端要有电压 即导体内部存在电场 2 电流的大小 通过导体横截面积的电量 电流的大小 通过导体横截面积的电量 Q 与所用时间与所用时间 t 的比值 其表达式 的比值 其表达式 t Q I 3 电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 但电流是标量 电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 但电流是标量 2 电源 电源的作用就是为导体两端提供电压 电源的这种特性用电动势来表示 电源 电源的作用就是为导体两端提供电压 电源的这种特性用电动势来表示 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 不同电源的电动势一般不同 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 不同电源的电动势一般不同 从能量的角度看 电源就是把其它形式的能转化为电能的装置 电动势反映了电源把从能量的角度看 电源就是把其它形式的能转化为电能的装置 电动势反映了电源把 其它形式的能转化为电能的本领 其它形式的能转化为电能的本领 3 电流的热效应 电流通过导体时能使导体的温度升高 电能转化成内能 这就是电 电流的热效应 电流通过导体时能使导体的温度升高 电能转化成内能 这就是电 流的热效应 流的热效应 1 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟电流的二次方 导体的电阻 通电时间 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟电流的二次方 导体的电阻 通电时间 成正比 其表达式 成正比 其表达式 RtIQ 2 2 热功率 在物理学中 把电热器在单位时间内消耗的电能叫做热功率 其表达式 热功率 在物理学中 把电热器在单位时间内消耗的电能叫做热功率