高中物理知识点总结人教版必修一.doc

第一章 质点的直线运动一. 描述质点运动的基本概念1. 质点1 定义：用来代替物体的只有质量，没有大小和形状的一个点，的理性化的物理模型。2 物体简化为质点的条件：只考虑平动或所研究的物体形状.大小以及物体上各部分运动差异是不起作用或可忽略。2. 位移和路程1 位移：描述质点位置变化的物理量，是矢量。可用由初位置到末位置有向线段来表示。2 路程:质点运动轨迹的长度，是标量。3. 时间和时刻1 时刻：在时间轴上可用一个确定的点来表示，如“2s初”，“3s末”2 时间：指两时刻之间的一段时间间隔，如“第3s内”“10分钟”等4. 速度和速率1 平均速度：v=s/t,对应于某一段时间（或某一段位移）。对匀变速运动，特别的有v=V末+V初/2.平均速度是矢量，其方向与位移方向相同。2 瞬时速度：对应于某一时刻（或某一位移）的速度。简称速度。瞬时速度的方向为该时刻质点的运动方向。沿轨迹上某一点的切线方向。3 速率：速度的大小叫速率，是标量5. 匀速直线运动1 定义：物体在相等时间内位移的变化量相等的运动。2 公式：v=s/t3 图像：描述匀速运动的图像有v-t图像和s-t图像。二. 匀变速运动规律1.匀变速直线运动1物体在一直线上运动，如果说速度变化量相等，这种运动叫匀变速直线运动，即加速度为定值。3 在变速直线运动中，若a的方向与v0的方向相同，物体就做直线运动，相反则做曲线运动。2.匀变速运动的规律1基本公式为以下四条：速度公式：Vt=v0+at 位移公式：X=v0t+1/2at速度位移公式:v-v=2as 平均速度公式：v=s/t=V末+V初/23 两对象（一物体在另一物体上运动）4 注意： 符号：以上五个物理量中，除时间t外，s ,v0 ,vt ,a均为矢量，一般以v0的方向为正方向，以t=0时刻的位移为零，对已知量代入公式时要带上正否号，与v0方向相同的量为正值，反之为否值，对未知量一般假设为正，若计算结果为正，则计算结果为正，则表示与v0方向相同，反之与v0方向相反。另外，在规定v0方向为正值的前提下，若a为正值，表示物体做匀加速运动，若a为否值，则表示物体做匀减速运动，若v为正，表示物体沿正方向运动，若v为负，表示物体沿反方向运动，若s为正值，表示物体位于出发点的前方，若s为负值，表示物体位于出发点之后。 以上各式尽适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况，对于匀变速曲线运动和变加速运动均不成立。3.匀变速直线运动的几个重要结论。1相邻的相等时间t的位移之差S=aT2某时间的中间时刻的即时速度平均速度，即Vt/2=v0+vt/2=v3 某段位移中点的瞬时速度与这段上的初速度v0,末速度vt满足Vt/2=可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有v v4 初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，那么公式可化简为： 以上各式都是单项式，因此可以方便的找到各物理量间的比例关系。5 一种典型的运动经常会遇到这样的问题：物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又作匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程，可以得出以下结论：4.处理纸带类公式（特点：时间间隔相等）1求a：2求v:三. 匀变速运动规律应用一（只在重力作用下的直线运动）1. 自由落体运动定义：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动。自由落体运动实质是初速度为0加速度为g的直线运动。规律：2. 竖直上抛运动定义:1 分段考虑：上升阶段：上升过程是加速度为a=-g匀减速直线运动。下降阶段：自由落体运动2 整体考虑初速度为v0，加速度为a=-g的匀变速直线运动。（取竖直向上方向为正方向）规律：3两个推论上升的最大高度:H= 上升时间：t=4竖直上抛的特点竖直上抛的上升过程和下降过程具有对称性。下落过程是上升过程的逆过程，所以物体在通过同一位置时，上升速度与下落速度大小相等，物体通过同一段高度过程中，上升时间与下落时间相等。说明：对竖直上抛运动，整体考虑往往较分段考虑方便。此时应注意：如物体落在抛出点的下方。位移为负。3. 解题思路和方法1 利用对称性求解2 逆向转化法3 全程列式四 匀变速运动应用二（相遇与追及问题）1.相遇及追及特点1特点：追及问题是两个物体运动的问题。两个物体的速度相等往往是解题的关键，此时两物体间的距离可能最大，也可能最小。2解题方法:选同一坐标原点，同一正方向，同一计时起点，分别列出两个物体位移方程及速度方程。解题的关键是找出两物体间位移关系，速度关系。当位移相等时，两物体相遇，两物体速度相等时，两物体相距最远或最近在追及问题中还常常用到“面积”的方法，它可以达到化繁为简，化难为易，直观形象的效果。4 注意：被追的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体师是否已停止运动。2.避碰问题两物体恰好“避碰”的条件是：两物体在同一位置时，两物体的相对速度为零（即两者速度相等）五 直线运动的图像问题1.位移图像（s-t）1它表示的是运动物体的位移随时间的变化关系，位移图像不是物体的运动轨迹2位移图像的斜率表示速度的大小和方向。凡是倾斜直线表示速度不变，向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动，向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动。3 根据位移-时间图像的形状，可以判断物体的运动性质：图像与时间轴平行表示物体静止，若位移图像是倾斜的直线，表示物体做匀速直线运动，若位移是曲线，表示物体做变加速运动。4 图像与位移轴的交点表示的初位置，两条图像的交点表示位移相等（两物体相遇）2.速度图像（v-t）1他反映了速度随时间的变化关系2根据速度的正负判断运动的方向，速度为正，表示物体沿正方向运动，速度为负，表示物体沿负方运动。3判断物体运动的性质：在v-t图像中，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动，和时间轴重合的直线表示静止，倾斜的直线表示匀加速直线运动，曲线运表示变加速曲线运动。4速度图像的斜率表示加速度的大小和方向5速度图像和时间轴所围成的面积表示位移的大小，且t轴上方为正，下方为负，总位移为其代数和。6图像与y轴交点表示初速度，图像交点表示此时速度相等。第二章：相互作用一.力 重力 弹力1.力力是物体对物体的作用，力不能离开物体独立存在，有受力物体必有施力物体。力的三要素是大小.方向.作用点.可用一条带箭头的线段表示。这种方法叫力的图示。力的分类： 1按性质分：重力.弹力.摩擦力.分子力.电磁力.核力。2按效果分：拉力.张力.压力.推力.动力.阻力.向心力.回复力等性质与效果区别：效果力是按力的作用效果定义的，而性质力是按力的本身的性质定义的，比如“弹力”它就是性质力，它的定义是从“变形”“恢复原状”“产生力”定义的，它既是弹力产生的过程，也是弹力的性质，它根本没效果的痕迹，绝不能说因为“弹”才有力，而效果力都可以这样说：因为它是使物体运动的力所以叫“动力”；因为物体力的效果是使物体相互吸引，所以叫“吸引力”；因为对平面有压的效果所以这个力才叫“压力”。再比如“摩擦力”是性质力，因为它的定义上没有“摩擦”的痕迹，但“滑动摩擦力”“滚动摩擦力”“静摩擦力”就是效果力了，因为字面上已经存在了力的作用效果“滑动”“静”等。另外还有一点除重力外，其它的性质力概念都比较宽，一般都包含几种常见的效果力，而效果力中可以是某个性质力承担，但没有一个效果力可以说它包含某个性质力。 3按研究对象分：外力和内力。4按作用方式（产生条件）分：接触施力和非接触施力，主动力和被动施力。主动力：万有引力 重力 弹簧弹性力 静电场力和洛伦兹力被动力：绳的张力 弹力 摩擦力 支撑面的支持力 说明:内力和外力是相对的，与研究对象的选择有关。2.重力重力的产生：重力是由于地球的吸引而使物体受的力。但注意重力不一定等于万有引力。注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。大小：G=mg，注意重力的大小与物体运动速度，加速度无关。方向：竖直向下重心：重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状及质量的分布有关，注意物体的重心不一定在物体上，对均匀规则（质量分布均匀形状规则）物体上。重心在其几何中心。对不规则形状的薄形物质其重心位置可用悬挂法确定。4. 弹力 条件物体之间存在挤压（或拉伸），要恢复原状，产生弹力。由此知产生弹力的条件：一是物体间相接触，二是产生能够恢复原状的形变。 机理当甲、乙两物体之间存在挤压（或拉伸）时，甲物体产生了形变，它由于具有恢复原状的趋势而对与它接触的乙物体产生一个弹力，这个弹力的方向指向甲物体恢复原状的方向，且垂直于接触面。同理，乙物体要恢复原状，对和它接触的甲物体也有弹力作用。 弹力的方向类型方向的判定举例接触方式面与面与接触面垂直点与面与接触面垂直且过“点”点与点与公共切面垂直轻绳沿绳收缩的方向轻杆拉伸时沿收缩的方向，压缩时沿伸长的方向对于弹力不沿杆时，应具体分析 弹力的大小弹力的大小与物体形变量有关，形变量越大，弹力越大。（1）对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件来确定弹力大小。（2）对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，数学表达式是：F=kx。还可以表示成F=kx。其中k叫做弹簧的劲度系数，其数值等于弹簧发生单位长度形变时产生的弹力大小，是用来描述弹簧的基本性质的物理量。劲度系数跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧的粗细都有关系，对于一个确定的弹簧来说，它的劲度系数是一定的。在国际单位制中，劲度系数k的单位是N/m。弹簧类问题做法：分析：初态 末态 及过程弹簧k与弹簧长度的比例关系;弹簧的劲度系数与弹簧的原长没有必然的联系，一根原长为L的弹簧把它截成原长得1/3和2/3两段，则:1/3L的部分的劲度系数为原来的3倍。 2/3L的部分的劲度系数为原来的3/2倍考点一 弹力有无的判断1、直接判断对于形变较明显的情况，由形变情况直接判断。2、利用“假设法”判断对形变不明显的情况，可假设与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。例如：如图所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接触，球静止，分析球所受的弹力。可用“假设法”，即假设去掉AB面，球仍然能够保持原来的静止状态，则可以判断球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与AC面的接触处球受到弹力，其方向垂直于AC面向上。3、根据物体所处的状态判断静止（或匀速直线运动）的物体都处于受力平衡状态，这可以作为判断某个接触面上弹力是否存在的依据。例如：如图所示，小球A在车厢内随车厢一块向右运动，可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况：（1）若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡，所以后车厢壁对小球无弹力；（2）若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的弹力水平向右。轻绳 轻杆 轻弹簧三种模型的比较一、三种模型的主要特点1.轻绳（1）轻绳模型的建立轻绳又称细线，它的质量可以忽略不计，轻绳是软的，不能产生沿着绳子方向的力。它的劲度系数非常大，可以认为在受力时形变极微小，看做不可伸长。（2）轻绳模型的特点轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子。轻声不能伸长。用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时，系统的机械能有损失。轻绳的弹力会发生突变。2.轻杆（1）轻杆模型的建立轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，能产生侧向力，它的劲度系数非常大，可以认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。（2）轻杆模型的特点轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向。轻杆不能伸长或压缩轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力3.轻弹簧（1）轻弹簧模型的建立轻弹簧可以被压缩或拉伸，其弹力的大小与弹簧的伸长量或缩短量有关（2）轻弹簧的特点轻弹簧各处受力相等，其方向与弹簧形变的方向相反弹力的大小为F=-kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长量或压缩量。二.摩擦力 受力分析1.摩擦力一、产生条件一个不能少摩擦力产生的条件：（1）相互接触；（2）接触面上有压力存在；（3）接触面不光滑；（4）有相对运动或相对运动趋势。产生摩擦力的这四个条件，一个也不能少，少了一个条件，则接触面上就没有摩擦力存在了。二 怎样判断摩擦力的有无及方向1、假设法，即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动。若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势；假设接触面光滑，则此时物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而可确定静摩擦力的方向。若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力。2、根据摩擦力产生的效果来判断其方向：如平衡其他力、做动力、做阻力、提供向心力等；再根据平衡条件和牛顿定律来计算其大小。用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运动状态（即加速度方向），再利用牛顿第二定律（F=ma）确定合力的方向，然后进行受力分析，判定静摩擦力的方向。右图中，物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，摩擦力提供A物体的加速度为a，摩擦力的大小为ma，方向水平向右。3、利用牛顿第三定律来判断此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向。4，动力学中静摩擦力的判断五、不能把“静摩擦力”和“滑动摩擦力”混为一谈静摩擦力是随着外力的变化而变化的，与正压力无关；最大静摩擦力与正压力成正比，其中为静摩擦因数，比动摩擦因数略大在求摩擦力的大小时，第一件事情就是“分清将求的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力”，然后再求。静摩擦力的求法：（1）根据物体处于平衡来求；（2）根据牛顿第二定律来求或。滑动摩擦力的求法：（1）根据物体处于平衡来求；（2）根据公式来求；（3）根据牛顿第二定律来求或。2.两种方法整体法：忽略内部相互作用把物体看成一个整体。隔离法：把一个物体与其他物体隔离开单独受力分析。3.受力分析一般步骤如下：1首先分析：定对象 整体或隔离2然后依照力概念，从物体所处的环境与其他物体的联系，按主动力，被动力等顺序分析。3最后检查分析结果能否使物体所处题目中所给的运动状态。注意：1 每分析一个力都应找出施力物体2 分析受力时善于运用“隔离思想”3 有时也分析一些以效果命名的力，如浮力。牵引力等三.力的和成与分解 1.矢量和标量物理量有两种：一种是矢量（既有大小又有方向的量）如位移，力。加速度等 一种是标量（只有大小没有方向）如路程。速率，功，能等矢量的合成按照向量法则运算，标量的运算按照数学法同一直线上矢量的运算法则:先规定正方向，将和正方向相同的矢量记作正，相反方向记作负，再直接加减。2.力的合成求几个力的合力叫力的合成。力的合成遵循平行四边形定则如图所示，F1和F2合力的大小F=两个力F1,F2同向时，合力F有最大值F1+F2;两力反向时，合力F有最小值|F1-F2|Q在0180范围内，若F1,F2的大小不变，则合力F随角的增大而减小。（余弦定则）3.力的分解由一个已知的力分解为无数组大小方向不相同的分力叫力的分解。力的分解也遵循平行四边形定则同一力可以分解成无数对大小，方向不同的分力，但通常是根据力的作用效果进行分解才有实际意义。一个已知力的分解有唯一条件：1已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小。 2已知合力和一个分力的大小与方向求另一个分力的大小和方向。4.力的合成的正交分解物体受几个力作用，求他们的合力时，可以先将各个力在规定的直角坐标系中正交分解，再分别求各个的x分量和y分量的代数和即为合力的x分量FX和y分量Fy，合力F的大小四.共点力作用下物体的平衡1.共点力几个力作用与一点或几个力的作用线交于一点，这几个力称共点力2.物体的平衡状态包括静止(速度和加速度都等于零的状态).匀速状态.匀速转动三种。3.共点力作用下物体的平衡1条件：一个物体在共点力作用下.保持静止或做匀速直线运动2若物体质受两个力作用处于平衡状态，这两个力叫二力平衡3若物体受三个共点力作用处于平衡状态，则可根据任意两个力的合力同第三个力大小相等作平行四边形，若平行四边形中有直角三角形，可根据函数关系或勾股定理列方程；若平行四边形中没有直角三角形，可根据正弦定理或相似三角形比相等关系列方程。4若物体受三个一上共点力作用，一般用正交分解发法处理，正交坐标轴的选取原则为5.三力汇交原理:物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三个的作用线必交于一点。6.解题步骤： 定对象 分析受力 6. 题型归纳第三章：牛顿运动定律一.牛顿第一，第二定律1.惯性 1惯性：一切物体都有保持原有的运动状态的性质。 2质量是物体惯性大小的量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。2.牛顿第一定律(惯性定律)1定律内容：物体总要保持匀速直线运动状态直到有外力迫使它改变这种状态为止2意义：指出一切物体都有匀速直线运动 指出力不是维持物体运动状态原因而是改变物体运动的原因即产生加速度的原因。3.牛顿第二定律 1定律内容：物体的加速度与物体的质量成反比与合外力成正比。 2公式：F=ma3注意点：应用牛顿第二定律时应注意定律的同体性，矢量性，瞬时性和独立性。4.超重与失重 1超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况。当物体具有向上的加速度时（加速上升或减速下降）呈现超重现象。 2失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况，当物体具有向下的加速度时（加速下降或减速上升）呈现始终现象，当物体向下的加速度大小为g时，物体呈现完全失重现象。在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失。如侵在水中的物体不受浮力等。 3注意点：物体处于超重或失重状态(包括完全失重)时，地球作用于物体的重力始终存在，大小也没有发生变化，只是物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）发生变化，即物体的视重有了变化。二牛顿定律的应用一 1.牛顿定律和运动公式联用综合题的类型和求解的一般步骤1根据物体的受力情况确定运动情况，此类问题的求解步骤时先应用牛顿第二定律求出加速度，再根据初始条件应用运动学公式确定物体的运动情况。2根据物体的运动情况推断物体的受力情况，此类问题的求解步骤是先应用运动学公式求出加速度，在应用牛顿定律判断物体的受力情况。 2.求瞬时加速度的方法在处理和弹性绳（或软弹簧）相连物体的瞬时加速度时，一般要用到弹性绳的形变发生改变的过程需时较长，在短时间内变量可视为不变这一结论。 3.力的单位制 1力学中选定了 2其他物理量的单位可由三个基本单位及公式推出，推到出来的单位角导出单位。 3力的单位N是这样规定的，使物体为 的物体产生 的加速度所需要的合力即为1N即1N=1kg*m/s 4.应用牛顿定律解题方法 1应用牛顿运动定律解题步骤 定对象 注：加速度是解题关键 按顺序分析受力先主后被先弹后摩 加速度是桥梁 分析总力：标加速度 用运动学公式列方程是解题核心 建系或平行四边形 列解求 2解题所用的工具三.牛顿定律的运用二 动力学中的正交分解 1. 如果物体受三力及三个以上作用产生加速度，常采用办法是建立平面直角坐标系，最好使x轴沿加速度方向然后将各个力进行正交分解，分别求出x轴和y轴方向的合力FX合和FY合，然后根据下式 FX合=ma FY合=0及f=uN2. 如果物体所受各个力互相垂直或大部分力互相垂直，而加速度又和这些力有一夹角（不是90度或0度），这时一般用分解加速度的方法处理，即x,y轴与各个力（或大部分力）互相垂直，根据： FX合=maX FY合=maY及f=uN四.牛顿第三定律与连接体问题 1.牛顿第三定律 1作用力与反作用力：大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 2牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等方向相反作用在同一直线上。 概括为8个字：等大，反向，共线，异物4 一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别： 受力对象：两个物体 效果上：同生同灭 性质上：同种性质的力3. 连接体问题的处理方法 隔离法：若连接体内（即系统内）各物体的加速度大小或方向不同时，一般应将各个物体隔离出来，分别对各个物体根据牛顿定律列式，并注意标明各物体的加速度的方向，找各物体之间加速度的制约关系。 整体法：若连接体内（即系统内）各个物体的加速度相同，又不需要求系统内各物体间相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究，若连接体内各物体的加速度虽不相同（主要指大小不同），但不求系统内物体间的相互作用时，可利用： FX合=m1a1X+m2a2X+ FY合=m1a1Y+m2a2Y+对系统列式较简捷。特别是处理选择题，填空题中加速度不同物体的有关问题时尤为方便。 整体法与隔离法的交叉使用：若连接体内（即系统内）各物体具有相同的加速度时，应先把连接体当成一个整体列式。如还要求连接体内物体间的相互作用的内力，则把物体隔离，对单个物体根据牛顿定律列式。第四章 曲线运动 万有引力与航天一.运动的合成与分解 1.曲线运动 瞬时速度的方向：作曲线运动的质点在某一点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的方向。曲线运动的轨迹一定处于合力的方向和速度的方向之间。 特点：质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。 物体作曲线运动的条件是：速度与合力不在同一条直线上。 2.运动的合成与分解 运动的合成：从已知的分运动来求和运动叫运动的合成。已知分运动的位移，速度和加速度，求和运动的位移，速度和加速度等遵循平行四边型定则 运动的分解：求已知运动的分运动叫运动的分解。它是运动合成的逆运算。处理曲线运动问题的常用方法是把曲线运动按正交分解成两个方向的分运动。 合运动与分运动的关系（三性） 等时性：各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。 独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，各自产生效果互不影响。 等效性：各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果4. 运动的性质和轨迹物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动，加速度恒定匀变速曲线运动，加速度变化物体做变加速曲线运动）物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的合外力和速度的方向关系决定；（速度与加速度方向在同一直线上时物体做直线运动；不在时则物体做曲线运动）。两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动，取决于他们的合速度方向是否共线（如图所示）常见的运动类型有： a=0:静止或匀直 a恒定：性质为匀变速运动，分为： v,a同向，匀加速运动 v,a反向，匀减速运动 v,a成角度，匀速曲线运动（轨迹在加速度方向和速度方向之间，和速度v的方向远离，方向逐渐向a的方向靠近，但不可能达到。） a变化:性质为变加速运动。典型题型1 过河问题2 连带运动问题：“一个联系，两个问题”3 平抛运动“一个图，两关系）二.匀速圆周运动1.描述圆周运动的物理量 线速度v：大小：v=s/t 方向：就是圆弧上该点的切线方向 物理意义：描述质点按圆弧运动的快慢 角速度w：大小：w=/t（表示半径扫过的圆心角）。单位为rad/s 物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢 周期T：质点运动一周所用的时间 频率f:质点单位时间内转过的圈数。单位:Hz 在圆周运动问题中俗称转速 各量之间关系; 向心加速度a：方向：总是沿半径指向圆心，因而时刻在变化 大小： 物理意义：描述线速度方向改变的快慢。 2.匀速圆周运动中的向心力 匀速圆周运动：做圆周运动的物体，在相等时间里通过的弧长相等 匀速圆周运动是变加速曲线运动 匀速圆周运动的向心力:方向：总是沿半径指向圆心时刻在变化。 大小:F=ma= 向心力是一种変力，在物体做匀速圆周运动时，所受的合外力即为向心力；在物体作变速圆周运动时，作用在物体上各力在切线方向上分力的代数和即为向心力向心力的作用效果：产生加速度以不断改变物体的运动方向，维持物体做圆周运动。题型圆周运动运动学问题题型圆周运动动力学问题三.万有引力与天体运动 1.万有引力定律 内容：宇宙间的一切物体都相互吸引的，两个物体间引力的大小跟他们两物体的质量的乘积成正比，更他们的距离的二次方成反比。 公式：F= 式中引力恒量G=6. 6710.。由 国 利用 装置测得 公式的适用条件：计算两物体间的距离远远大于物体本生的大小时 2.用万有引力分析天体运动 基本方法：把天体的运动近似看成匀速圆周运动，其所需向心力都来自万有引力，即 主要用于讨论卫星的速度，角速度，周期及半径等问题 对地面上的物体，由于物体随地球自转需要向心力很小，一般可利用万有引力等于地球重力的关系，及 该公式主要用于计算重力加速度的问题。 天体质量M= 密度p 估算：测出卫星为围绕天体做匀速圆周运动的半径r和周期T由万有引力 解得 M = p= （当卫星绕天体表面运动时p= 卫星做圆周运动离地球越近，他的运行速度越小，而其运动周期越大，若卫星运动的速度7.9km/sv11.2km/s,卫星将绕地球做离心轨道运动。 同步卫星：卫星运动与地球自转同步，即周期相同，角速度也相同，同步卫星的轨道平面必须同赤道平面重合，所有同步卫星的运转速率和离地高度都是 。 三种宇宙速度 第一宇宙速度：v=7.9km/s（地球卫星的最小发射速度，最大环绕速度） 第二宇宙速度：（脱离速度）v=11.2km/s（卫星挣脱地球束缚的最小发射速度） 第三宇宙速度：（逃逸速度）v=16.7km/m（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度） 对同一天体的所有行星(或卫星)有 ，T是行星（或卫星）的周期，轨道半径 题型有中心天体（M） “一句话，六公式，一句话” 题型双星问题 “一个圆，两方程” 题型多星问题第五章 机械能一.功 功率 1.功功的计算公式：W=FScos式中是位移与力之间的夹角；功是相对物理量，S一般都是指对地面位移；若物体能看作质点（如做平动）则S为物体的 位移；若物体不能看作质点（如作转动或发生形变等），则S为力的作用点对 位移。上面的公式只适用恒力做功的计算，对于変力做功，上式一般不适应。功是标量，但有正否。功的正否无大小意义，反映的是这个功使物体的能量增加还是减小。力做负功，通常说克服这个力做功（取绝对值）合力的功等于各个力做功的代数和，即W合=W1+W2+W3求变力做功的途径：用动能定理 将这个力做功转化为恒力做功 用F-S图像求 用W=pt求恒定功率下得変力做功 2.功率功率是表示做功快慢的物理量，定义式为：p=w/t 适用范围是平均功率计算功率的一般式是：P=FVcos式中是F与V的夹角 由定义式P=w/t求得的一般是平均功率。由一般式P=FV求得的可以是平均功率（V为平均速度），也可以是瞬时功率（V为瞬时速度）。对汽车等运输工具，式中的F指牵引力。且=0在国际单位制中，功率单位是焦耳。1W=1J/S,1KW=1000W 3.汽车类起动分类：以恒定功率起动： 以恒定牵引力（加速度）起动：二.动能 动能定理 1.动能 物体由于运动而具有的能叫做动能，表达式：EK=1/2mv二次方 动能是标量，公式中的速度V一般指对地面的瞬时速度动能是由物体的质量和速度的大小-速率决定的，由于速度是矢量，因此物体的速度变，动能不一定变，但动能变，速度一定变 2.动能定理 动能的增量：EK=1/2 表示物体的动能的增加量，反之，则表示动能减少量 动能定理：作用在物体上合外力做得功等于物体动能的变化 公式：W= 动能定理反映力对位移的积累效应。 注意：动能定理可以由牛顿运动定律和运动学公式推出 可以证明，作用在物体的力无论是什么性质，无论是恒力还是変力，无论物体作直线运动还是曲线运动和多过程的动力学问题，动能定理都正确。 3.动能定理最佳应用范围：动能定理主要用于解决变力做功.曲线运动.多过程动力学问题。对于未知加速度a和时间t或不需求加速度和时间的动力学问题，一般用动能定理求解为最佳解法。 三.势能 机械能守恒定律 1.势能 势能：物体系由于各物体间存在相互作用而具有的，由各物体间相对位置决定的能叫做势能。 重力势能：物体具有的跟他位置有关的能叫重力势能，表达式：EP=mgh，重力势能是地面上的物体和地球组成的系统共有的，平时我们说某物体具有多少重力势能，只是一种习惯说法。（注：重力势能中h一般是指物体的重心相对参考面的高度）重力势能具有相对性如无特殊说明，一般以地面为零势能参考平面。重力势能是标量，有正负之分，其意义时表示物体的重力势能比他在参考面上大还是小，表达式mgh只对h值不太大（g可以近似看作常数）时成立 重力做功与重力势能变化关系： 重力做功的特点：与物体移动的路径无关，只由起点与某点有滚 弹性势能：物体因弹性形变而具有的势能叫弹性势能，弹性势能是形变物体具有的。2.机械能守恒定律 机械能：动能，重力势能的和统称为机械能。其表达式：E=mgh+1/2mv方 机械能守恒定律：在物体系内只有重力，弹力做功时，动能.势能可以相互转化，总得机械能保持不变。 系统机械能守恒的表达方式主要有以下三种： 系统初态的总机械能E1等于系统末态的机械能E2即E1=E2 系统减少的总重力势能EP减等于系统增加的总动能EK增即EP减=EK增 若系统只有A B两物体，则A减少机械能等于B增加机械能即EA减=EK增= 3.在用E=E表达式时一般取物体运动轨迹的 位置所在水平面为零势能面的参考平面。 四 功能关系1.功是能的转化的量度，即做功的过程就是能量转化的过程，做作了多少功，就有多少能量发生转化，但功不能量度能。2.能量转化过程中，总能量是不变的即 某种形式的能量减少，一定有其他的能量增加且减少量等于增加量 某种形式的能量增加，一定有其他的能量减少且增加量等于减少量3.功与动能，势能，机械能的关系： 合外力的功与物体的动能变化相联系重力的功与物体的重力势能变化的联系重力，弹簧力以外力的其他力做功与物体系统的机械能变化相联系即 其他力做正功，系统的机械能减少，反之，则系统机械能增加，若其他力做功为零，则系统的机械能不变。这种关系成为“功能原理”公式关系5. 相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的总量等于零；一对滑动摩擦力所做功的总量总是负值，其绝对值恰好等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统减少的机械能，也即增加的内能。其公式：E损=fs相对。前言：人们发现很多物质都会由于摩擦而带电，并且带电物体之间存在着相互作排斥或吸 用丝绸摩擦带正电引的作用 摩擦后的物体所带的电荷为两种 同种 用毛皮摩擦带负电电荷排斥，异种电荷吸引 18世纪的物理学家们很自然地把带电物体在相互作用中表现与力学中的作用力联系起来，那么电荷之间作用力的大小决定于那些因素呢？通过实验表明：电荷之间的作用力随着电荷量的增加而增加，随着距离的增大而减小 使我们猜想：电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？ 库伦在前人的基础上通过实验测：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与他们的电荷量的乘积成正比，与他们的距离的二次方成反比，作用力在他们的连线上（库仑定律）万有引力曾被认为是一种既不需要媒介，也不需经历时间，而是超越空间与时间直接发生的作用力，并被称作超距作用，然而很多科学家难以接受 19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其它电荷受到的作用力就是这个电场给予的 电荷 电场 电荷为了表示电场的强弱 电场强度即用力表示： 但电量不同的电荷受到的静电力不同 1q1F 2q2F 3q3F (由匀强电场推出，但可推广其它电场)用比值定义法 且电场强度为矢量规定：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力方向相同负电荷则相反为了形象的描述和了解电场个点的电场强度大小和方向 电场线 电场线各点的切线方向与电场强度方向因为功是能量转化的量度，电厂力做功必有能量变化 电势能通常把利场源电荷无限远的地方规定为0势能面，或大地规定为0势能面 E+q 0 规定0点为零势能面 +2q WAO=EqSAO=EP WAO=2EqSAO=EP不同电荷在电场同一点的电势能不同用比值定义法 等势面：电场中电势相同的各点工程的面与电场线的功能相似。等势面也是用来形象的描述电场的 电场线与等势面关系 电场线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 电场强度越强等差等势越密集第六章 静电场一.库仑定律 电荷守恒定律 电场力的性质1.电荷1两种电荷：正电荷 负电荷2元电荷：最小的电荷量 e=1.60103电荷守恒定律：电荷即不会创生也不消灭它只能从一个物体转移到另一个物体，再转移过程中，电荷的总量保持不变。2.库仑定律1内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与他们的电荷量的乘积成正比，与他们的距离的二次方成反比，作用力方向在他们连线上。公式 其中k为静电力常量， k=2成立条件 真空 点电荷（对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布不能再用球心距代替r二.电场力性质1.电场强度E：E描述电场的强度的性质的物理量。1定义：某点荷受到力与电荷量的比值叫做该点的电场强度，简称场强。 定义式：E=F/q 适用于任何电场 其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负） 电场强度是矢量，规定其方向与正电势，在该点受的电场力方向相同。2点电荷周围的场强公式是：E= ,其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷3匀强电场的场强公式：E= ,其中d是沿两点的电场线方向的距离2.电场的叠加：电场强度的叠加按照平行四边形定则三.电场能的性质1.电势能：电荷在电场具有的势能1电势能具有相对性，取不同的电势能零点，有不同的电势能值。通常取地面或无穷远为电势能零点2电势能的变化：无论是正电荷还是负电荷，只要电场力对电荷做负功，电荷的电势能就增加，电场力对电荷做负功，电荷的电势能就减小。即势能定理2.电势1电场中某点电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功2是描述电场 的性质的物理量3电势也具有相对性，电场中的某点电势高低与0电势选取有关。通常取无穷远或大地的电势为零点势3.电势差1定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，静电力所做的功和电荷的比值。2电势差即电势之差，UAB=A-B。两点间的电势差与零电势选取无关。3在匀强电场中，任意两点间的电势差，等于场强和场强方向d的乘积，即U=Ed4.等势面：电场中电势相等的点构成的面。1在等电势上移动的电荷电场力不做功2等势面一定与电场线垂直，且总是由高点势指向低点势。3等差等势面密处场强强，疏处场强弱4静电平衡时，导体内部电场强度等于0，导体是一个等势体，其面为等势面。5.在电场中移动电荷电场力做的功在电场中移动电荷电场力做的功w=qu,只与起末位置的电势有关。在只有电场力做功的情况下，电场力做功的过程是动能和电势能相互转化过程。W=-E=EK。根据功是能量转化的量度，有E=-W电，即电势能的增量等于电荷做功的负值。6.电场线和等势面要牢记以下6种常见电场的电场线和等势面 电场线的切线方向为该电的场强方向，电场线的 密表示场强地 强弱 电场线互不相交，等势面也互不相交 电场线和等势面在相交处相垂直 电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快方向。 电场线密的地方等差等势面密，等差等势面密的地方电场线也密，场强也大。四 静电屏蔽 电容器的电容1.处于静电平衡的导体的特点 孤立的带电导体和处于感应电场的感应导体当达到平衡是具有的性质1导体内场强处处为0，原因是2整个导体是个等势体，导体表面是等势面当导体周围存在电场时导体内部电荷便会定向移动，从而导体内部便产生感应电场，所以与原电场相互抵消，当与原电场强度相等时则电荷不在运动，即为等势体3电荷分布在导体的外表面，导体内部无电荷4 导体表面处电场线与导体表面处处垂直5 电容的单位是法拉，简称法符号F2.电容器 电容前言：电容器是一种重要的电学原件，有着广泛应用，在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质电介质就组成一个最简单的电容器平行板电容器实验表明：一个电容器所带的电荷Q与电容