高中物理必修一、必修二、選修3-1及選修3-2知識(shí)點(diǎn)匯總.doc

高中物理必修一、必修二、選修3-1及選修3-2知識(shí)點(diǎn)匯總1彈力(1)大?。褐挥袕椈芍械膹椓ξ覀兛梢詰?yīng)用胡克定律Fkx計(jì)算，而支持力、壓力、輕繩中的拉力、輕桿中的彈力等必須根據(jù)題中的物理情境應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或平衡條件得出。(2)方向：壓力和支持力的方向垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體，若接觸面是曲面，則彈力的作用線(xiàn)一定垂直于曲面上過(guò)接觸點(diǎn)的切線(xiàn)；輕繩中的彈力方向一定沿繩，指向輕繩收縮的方向；對(duì)輕桿，若一端由鉸鏈連接，則另一端的彈力只能沿桿的方向拉或壓，若桿的一端固定，則桿中的彈力方向可以與桿成任意角度。2摩擦力(1)產(chǎn)生條件：兩物體相互接觸且發(fā)生彈性形變；接觸面粗糙；有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。(2)方向：與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，沿接觸面的切線(xiàn)方向。(3)類(lèi)別：滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。滑動(dòng)摩擦力FFN，式中壓力FN一般情況下不等于重力，滑動(dòng)摩擦力的大小與速度無(wú)關(guān)。靜摩擦力大小和方向隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及外力情況而變化，與壓力FN無(wú)關(guān)。靜摩擦力的大小范圍：0FFmax，其中最大靜摩擦力Fmax與壓力FN成正比。3力的合成和分解不是兩個(gè)力的數(shù)字加減，而是按照平行四邊形定則(可簡(jiǎn)化成三角形定則)進(jìn)行的矢量合成與分解的運(yùn)算。實(shí)質(zhì)是一種等效替換的方法，合力或分力與原力等效。(1)合力可能大于分力，也可能小于分力，還可能等于分力，合力與分力的大小關(guān)系如同三角形的邊長(zhǎng)關(guān)系。(2)力的合成只適用于作用在同一物體上的力，力的分解得到的兩個(gè)分力與原力性質(zhì)相同。4受力分析把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理情境中所受到的所有外力找出來(lái)，并畫(huà)出受力圖。受力分析的常用方法有：(1)隔離法：將研究對(duì)象(可以是某個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng))與周?chē)矬w分隔開(kāi)，只分析它實(shí)際所受的力，不分析它對(duì)周?chē)矬w施加的力。隔離法一般適用于分析物體之間的相互作用力，將相互作用的內(nèi)力轉(zhuǎn)換為外力。(2)整體法：把幾個(gè)具有相同加速度的連接體或疊加體看做一個(gè)整體進(jìn)行受力分析的方法。整體法一般適用于分析外界對(duì)整體的作用力。(3)假設(shè)法：在未知某力是否存在時(shí)，可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè)，然后根據(jù)假設(shè)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)情況作出判斷，看是否與實(shí)際情況吻合。如果吻合，則說(shuō)明假設(shè)正確；否則說(shuō)明假設(shè)錯(cuò)誤。5共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件合力為零，即F合0。當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受的力沿任意方向分力的合力都為零，即Fx0，F(xiàn)y0。解答三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡的基本思路是合成法和分解法。(1)合成法：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，并畫(huà)出受力分析圖。將所受的其中兩個(gè)力應(yīng)用平行四邊形定則合成為一個(gè)等效力，由平衡條件可知該等效力一定與第三個(gè)力大小相等方向相反。(2)分解法：對(duì)物體受力分析，畫(huà)出受力分析圖，將其中一個(gè)力應(yīng)用平行四邊形定則分解到另兩個(gè)力的反方向，由平衡條件可知，這兩個(gè)分力一定分別與另兩個(gè)力等大反向。6共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的推論(1)物體受共點(diǎn)力的作用而平衡，則其中任意一個(gè)力與其他所有力的合力等大反向。(2)若處于平衡狀態(tài)的物體受三個(gè)或三個(gè)以上的力的作用，則宜用正交分解法處理。畫(huà)出物體受力的矢量圖，以物體為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，將所受的各個(gè)力分別沿x、y軸正交分解，則有沿x、y軸方向分力的合力為零，即Fx0，F(xiàn)y0。(3)物體受三個(gè)非平行力而平衡時(shí)，這三力的作用線(xiàn)一定相交于一點(diǎn)。(4)在三個(gè)共點(diǎn)力作用下，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，這三個(gè)力必處于同一個(gè)平面內(nèi)，且將表示這三力的矢量線(xiàn)段首尾順次相連時(shí)，必組成封閉的三角形，且每個(gè)力與所對(duì)角的正弦值成正比。7描述運(yùn)動(dòng)的基本概念對(duì)比(1)位移(矢量)是運(yùn)動(dòng)物體由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線(xiàn)段；路程(標(biāo)量)是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。(2)速度是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移的變化率，即vx/t；加速度是描述質(zhì)點(diǎn)速度變化快慢的物理量，它等于質(zhì)點(diǎn)速度的變化率，即av/t。(3)位移時(shí)間圖象與速度時(shí)間圖象描述對(duì)象斜率縱截距面積速度時(shí)間圖象描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、不能描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)加速度物體的初速度相應(yīng)時(shí)間段物體的位移位移時(shí)間圖象描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、不能描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)物體相對(duì)于參考點(diǎn)的位移無(wú)意義8勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)重要公式(1)速度公式：vtv0at。(2)位移公式：xv0tat2。(3)位移和速度的關(guān)系：vv2ax。9勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)重要推論(1)平均速度公式：。(2)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等的時(shí)間(T)內(nèi)的位移之差為一恒定值，即xaT2(又稱(chēng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的判別式)。(3)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即vt/2 。10解決勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的常用方法(1)一般公式法：應(yīng)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)重要公式解題，若題目中不涉及時(shí)間，使用vv2ax解答。(2)中間時(shí)刻速度法：公式vt/2適用于任何勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有些題目應(yīng)用它可避免應(yīng)用位移公式中含有t2的復(fù)雜方程，從而簡(jiǎn)化解題。(3)平均速度法：涉及初末速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、位移，可應(yīng)用和x t解答。(4)比例法：對(duì)于初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可采用比例關(guān)系求解。前1 s、前2 s、前3 s內(nèi)的位移之比為149第1 s、第2 s、第3 s內(nèi)的位移之比為135前1 m、前2 m、前3 m所用的時(shí)間之比為1第1 m、第2 m、第3 m所用的時(shí)間之比為1(1)()(5)圖象法：應(yīng)用vt圖象，可以把較復(fù)雜的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題。尤其是利用圖象定性分析選擇題，可避開(kāi)繁雜的數(shù)學(xué)計(jì)算。(6)逆向思維法：把運(yùn)動(dòng)過(guò)程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問(wèn)題的方法。一般應(yīng)用于末態(tài)速度為零的情況，把末態(tài)速度為零的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)反演為初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(7)巧用隔差公式xmxn(mn)aT2解題。對(duì)一般的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，若題目中出現(xiàn)兩個(gè)相等的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)的位移(尤其是處理紙帶、頻閃照片或類(lèi)似的問(wèn)題)，應(yīng)用隔差公式xmxn(mn)aT2解題快捷方便。11研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法(1)用“連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移差是否相等”判斷該運(yùn)動(dòng)是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)用“做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度”即公式vn求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打n點(diǎn)時(shí)紙帶的速度。(3)用“逐差法”求加速度可使所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都得到利用，可以提高實(shí)驗(yàn)測(cè)量的準(zhǔn)確性。由xaT2得出a1，a2，a3，然后取平均值a(a1a2a3)/3()。(4)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出加速度。將利用公式vn計(jì)算出的各個(gè)時(shí)刻的速度，作出vt圖象，其vt圖象的斜率即為運(yùn)動(dòng)的加速度。12追及與相遇問(wèn)題的規(guī)律追及與相遇問(wèn)題一般涉及兩個(gè)物體，要選擇同一參考系研究它們的運(yùn)動(dòng)情況。(1)所謂“追上”或“相遇”是指兩個(gè)物體同一時(shí)刻位于“同一位置”，據(jù)此可建立它們的位移關(guān)系方程。(2)明確兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系，是同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)還是先后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由此建立時(shí)間關(guān)系方程。(3)兩物體的“速度相等”通常是一個(gè)重要的臨界條件。對(duì)于追及問(wèn)題要注意區(qū)分兩種情況。速度大者減速運(yùn)動(dòng)追勻速運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)兩者速度相等時(shí)若追者位移仍小于被追者位移，則永遠(yuǎn)追不上，此時(shí)兩者之間有最小距離；兩者速度相等時(shí)恰能追上，是兩者避免碰撞的臨界條件；兩者速度相等時(shí)若追者已超過(guò)被追者，則被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì)，其間速度相等時(shí)兩者之間距離有一個(gè)較大值。速度小者加速追勻速運(yùn)動(dòng)的速度大者，當(dāng)兩者速度相等時(shí)兩者之間有最大距離。13自由落體運(yùn)動(dòng)(1)只受到重力的物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是初速度為零、加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)下落t時(shí)刻的速度公式vtgt；下落高度公式hgt2；下落高度h時(shí)速度vt。14豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)只受到重力作用的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)質(zhì)是初速度為v0，加速度為g的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)上升和下落兩個(gè)過(guò)程互為逆運(yùn)動(dòng)，具有速度對(duì)稱(chēng)(上升過(guò)程和下落過(guò)程經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)的速度大小相等、方向相反)和時(shí)間對(duì)稱(chēng)(上升過(guò)程和下落過(guò)程經(jīng)過(guò)同一段路程所需時(shí)間相同)的特點(diǎn)。(3)以初速度v0豎直上拋的最大高度Hv/2g；上升到最高點(diǎn)的時(shí)間tv0/g。15牛頓三大定律(1)牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力不是維持物體速度(運(yùn)動(dòng)狀態(tài))的原因，而是改變物體速度的原因。(2)牛頓第二定律：物體的加速度a與物體所受的合外力F成正比，與物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。數(shù)學(xué)表達(dá)式：Fma。牛頓第二定律揭示了力的瞬時(shí)效應(yīng)，定量描述了力與運(yùn)動(dòng)(加速度)的關(guān)系。由定律可知，力與加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即加速度與力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失；力與加速度具有因果關(guān)系。力是產(chǎn)生加速度的原因，加速度是力產(chǎn)生的結(jié)果。(3)牛頓第三定律：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線(xiàn)上。牛頓第三定律揭示了物體與物體間的相互作用規(guī)律。兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，一定是同種性質(zhì)的力，作用在兩個(gè)物體上各自產(chǎn)生效果，一定不會(huì)相互抵消。16超重與失重(1)超重：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于重力。原因：物體有向上的加速度。(2)失重：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于重力。原因：物體有向下的加速度。(3)完全失重：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?為零。原因：物體有向下的加速度且大小為重力加速度g。17一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(1)速度方向：沿曲線(xiàn)的切線(xiàn)方向。(2)特點(diǎn)：速度方向時(shí)刻在改變。曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，所受合外力一定不為零。(3)條件：物體所受的合外力的方向與物體的速度方向不在一條直線(xiàn)上。合外力的方向一定指向軌跡彎曲的一側(cè)。(4)研究方法：把曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的分運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間存在等時(shí)性、獨(dú)立性、等效性。等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開(kāi)始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)結(jié)束。獨(dú)立性：各分運(yùn)動(dòng)在其方向上力的作用下獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，不受其他方向分運(yùn)動(dòng)的影響。等效性：各分運(yùn)動(dòng)按平行四邊形定則合成后與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果相同。18平拋運(yùn)動(dòng)(1)特點(diǎn)：初速度沿水平方向，只受豎直方向的重力作用，其軌跡為拋物線(xiàn)。平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速(加速度是g不變)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)研究方法：分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(xv0t)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)(ygt2)。(3)平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度改變量vgt、方向總是豎直向下，且相等時(shí)間內(nèi)速度改變量總是相等的。19幾個(gè)典型運(yùn)動(dòng)的分解(1)豎直下拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直向下的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)。(3)平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。(4)斜拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)。(5)船渡河運(yùn)動(dòng)可分解為船本身的劃動(dòng)和隨水流方向的漂流運(yùn)動(dòng)。(6)繩端物體的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向的運(yùn)動(dòng)和垂直繩方向的運(yùn)動(dòng)。20平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論(1)做平拋(含類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與初速度延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。(2)任意時(shí)刻速度方向與水平方向夾角的正切值等于位移方向與水平方向夾角的正切值的2倍。證明：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律xv0t，ygt2，tan gt/v0gt2/v0t2y/xy/x，即做平拋(含類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與初速度延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移x的一半。(如圖311) 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律xv0t，ygt2，tan y/xtan， 圖311即tan2tan ，任意時(shí)刻速度方向與水平方向夾角的正切值等于位移方向與水平方向夾角的正切值的2倍。21勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)特點(diǎn)：合外力大小不變，方向總是指向圓心。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度(方向)時(shí)刻在變化的變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)角速度：/t2/T，角速度單位：rad/s；線(xiàn)速度：vs/t2r/T；vr。(3)向心加速度：av2/rr2v。(4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力，稱(chēng)為向心力。向心力是一種效果力，任何力或幾個(gè)力的合力其效果只要是使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則這個(gè)力或這幾個(gè)力的合力即為向心力。向心力與向心加速度的關(guān)系遵從牛頓第二定律。(5)只要物體所受合外力大小恒定，且方向總是指向圓心(與速度方向垂直)，則物體一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(6)轉(zhuǎn)速n的單位為r/s(轉(zhuǎn)每秒)或r/min(轉(zhuǎn)每分)。當(dāng)轉(zhuǎn)速n的單位為r/s時(shí)，轉(zhuǎn)速n與角速度的關(guān)系：2n。22一般圓周運(yùn)動(dòng)(1)當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力不指向圓心時(shí)，可以將它沿半徑方向和切線(xiàn)方向正交分解，其沿半徑方向的分力為向心力，只改變速度的方向；沿切線(xiàn)方向的分力只改變速度的大小。(2)如果沿半徑方向的合外力大于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，物體將做向心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑將減??；如果沿半徑方向的合外力小于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，物體將做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑將增大。如果做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力突然變?yōu)?，則物體以該時(shí)刻的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。23豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件(1)輕繩拉小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(或小球在豎直圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng))時(shí)的臨界點(diǎn)是在豎直圓軌道的最高點(diǎn)，F(xiàn)mgmv2/r；由于輕繩中拉力F0，要使小球能夠經(jīng)過(guò)豎直圓軌道的最高點(diǎn)，則到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度必須滿(mǎn)足：v。(2)由于輕桿(環(huán)形圓管)既可提供拉力，又可提供支持力，輕桿拉小球(或環(huán)形圓管內(nèi)小球)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(或小球在豎直平面內(nèi)雙軌道之間做圓周運(yùn)動(dòng))的條件：到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度v0。24萬(wàn)有引力定律(1)內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式：FG，引力常量G由卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出。(萬(wàn)有引力定律中物體之間的距離r是指兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離)(3)應(yīng)用：測(cè)中心天體的質(zhì)量、密度，發(fā)現(xiàn)新天體，航天等。25人造地球衛(wèi)星(1)軌道特征：軌道平面必過(guò)地心。(2)動(dòng)力學(xué)特征：萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即有Gmm()2r。(3)軌道半徑越大，周期越長(zhǎng)，但運(yùn)行速度越小。(4)發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度第一宇宙速度v17.9 km/s。物體脫離地球引力，不再繞地球運(yùn)行所需的最小速度第二宇宙速度v211.2 km/s；物體脫離太陽(yáng)的引力所需的最小速度第三宇宙速度v316.7 km/s。26地球衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度和最小周期由萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心力，則有Gmm()2r，得到衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行速度v，周期T2r/v22。當(dāng)衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)行時(shí)，軌道半徑r等于地球半徑R，運(yùn)行速度最大v7.9 km/s，周期最小T25 024 s。27衛(wèi)星發(fā)射的超、失重規(guī)律人造衛(wèi)星剛從地面發(fā)射時(shí)，加速向上運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，進(jìn)入軌道正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，衛(wèi)星上物體處于完全失重狀態(tài)(萬(wàn)有引力提供向心力)，凡是工作原理與重力有關(guān)的儀器均不能使用。28地球同步衛(wèi)星“四定”(1)運(yùn)行周期一定，周期為24 h。(2)距地面高度一定，大約為3.6104 km。(3)軌道平面一定，軌道平面與赤道面重合。(4)環(huán)繞方向及速度一定，環(huán)繞方向?yàn)樽晕飨驏|運(yùn)行，速度大小約為3.1 km/s。29功和功率(1)功的兩個(gè)不可缺少的因素：力和在力的方向上發(fā)生位移。恒力做功的計(jì)算公式：WFxcos 。當(dāng)F為變力時(shí)，用動(dòng)能定理WEk或功能關(guān)系求功。所求得的功是該過(guò)程中外力對(duì)物體(或系統(tǒng))做的總功(或者說(shuō)是合外力對(duì)物體做的功)。利用Fx圖象曲線(xiàn)下的面積求功。利用WPt計(jì)算。(2)功率：描述做功快慢的物理量。功率定義式：PW/t。所求功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。功率計(jì)算式：PFvcos 。其中是力與速度間的夾角。該公式有兩種用法：a.求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率，這時(shí)F是該時(shí)刻的作用力大小，v取瞬時(shí)值，對(duì)應(yīng)的P為F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率；b.當(dāng)v為某段位移(時(shí)間)內(nèi)的平均速度時(shí)，則要求這段位移(時(shí)間)內(nèi)F必須為恒力，對(duì)應(yīng)的P為F在該段時(shí)間內(nèi)的平均功率。(3)機(jī)車(chē)啟動(dòng)：機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，由PFv可知，其牽引力F隨著速度v的增大而減小，機(jī)車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速度減小到零即牽引力Ff(阻力)時(shí)速度達(dá)到最大，最大速度vmP/f。機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，由a可知，若所受阻力f恒定，則牽引力F為定值，由PFv可知，機(jī)車(chē)輸出功率P隨著速度v的增大而增大。當(dāng)機(jī)車(chē)輸出功率P增大到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，其勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度vtat, 勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之后，機(jī)車(chē)在額定功率下繼續(xù)加速，直至到達(dá)最大速度(vmP額/f)后做勻速運(yùn)動(dòng)。30動(dòng)能定理(1)內(nèi)容：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式：Wmvmv。31機(jī)械能(1)包括動(dòng)能、重力勢(shì)能(引力勢(shì)能)和彈性勢(shì)能。動(dòng)能：Ekmv2。重力勢(shì)能：Epmgh。高度h是相對(duì)零勢(shì)面的，重力勢(shì)能是相對(duì)的，選取不同的零勢(shì)面，重力勢(shì)能有不同的數(shù)值，但重力勢(shì)能的變化(Epmgh)是絕對(duì)的。重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的。彈性勢(shì)能：只與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。同一彈簧，只要形變量相同，其彈性勢(shì)能就相同。(2)機(jī)械能守恒定律：在只有系統(tǒng)內(nèi)重力和彈簧彈力做功時(shí)，物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。機(jī)械能守恒定律有以下幾種表達(dá)形式：可任選兩個(gè)狀態(tài)(一般選擇過(guò)程的初、末狀態(tài))，研究對(duì)象的機(jī)械能相等，即E1E2。利用E1E2建立方程需要選擇零勢(shì)面。 系統(tǒng)勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)減少多少，動(dòng)能就增加多少，反之亦然，即EpEk。系統(tǒng)內(nèi)某一部分機(jī)械能減少多少，另一部分機(jī)械能就增加多少，即E1E2。(3)功能關(guān)系：系統(tǒng)機(jī)械能的變化等于除重力和彈簧彈力以外的其他力所做的功的代數(shù)和。32功能關(guān)系(1)重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與重力方向上的位移高度有關(guān)。重力做正功，重力勢(shì)能減少，其減少量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，且有WGEp。(2)彈簧彈力(在彈性限度內(nèi))做功與路徑無(wú)關(guān)，只與彈簧的形變量有關(guān)。彈力做正功，彈性勢(shì)能減少，其減少量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，且有W彈Ep。(3)摩擦力可以做正功，可以做負(fù)功，可以不做功。靜摩擦力對(duì)物體做功的過(guò)程是機(jī)械能在相互接觸的物體之間轉(zhuǎn)移的過(guò)程。滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程，一部分機(jī)械能在相互接觸的物體之間轉(zhuǎn)移，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(產(chǎn)生熱量)的數(shù)值等于滑動(dòng)摩擦力f與相對(duì)滑動(dòng)距離x相對(duì)的乘積，即Qfx相對(duì)。(4)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)力方向上的位移有關(guān)，即與電荷的電荷量q和兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差U有關(guān)，WqU。電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，其減少量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。(5)安培力做正功，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(電動(dòng)機(jī)的工作原理)；安培力做負(fù)功，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能(發(fā)電機(jī)的工作原理)；運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受的洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永不做功。33力學(xué)規(guī)律解題的優(yōu)選原則(1)在研究某一物體受到恒力作用，且又直接涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度問(wèn)題時(shí)，應(yīng)選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。若物體受到變力作用，對(duì)應(yīng)瞬時(shí)加速度，只能應(yīng)用牛頓第二定律分析求解。(2)對(duì)于不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間(對(duì)于機(jī)車(chē)以恒定功率P運(yùn)動(dòng)，其牽引力的功W牽Pt，可以涉及時(shí)間t)，而涉及力和位移、速度的問(wèn)題，無(wú)論是恒力還是變力，都可選用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解。(3)如果物體(或系統(tǒng))在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力和彈簧的彈力做功，而又不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間，對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)優(yōu)先選用機(jī)械能守恒定律求解。(4)如果物體(或系統(tǒng))在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到滑動(dòng)摩擦力或空氣阻力等的作用，應(yīng)考慮應(yīng)用功能關(guān)系或能量守恒定律求解。兩物體相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，如果沒(méi)有外力對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)克服摩擦力做的總功等于摩擦力與相對(duì)路程的乘積，也等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。34庫(kù)侖定律在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。表達(dá)式：Fk。庫(kù)侖力的方向沿兩點(diǎn)電荷的連線(xiàn)，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。35電場(chǎng)強(qiáng)度(1)物理意義：表示電場(chǎng)力性質(zhì)的物理量，它描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。(2)定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力跟它的電荷量q的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，即EF/q。點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式：Ek。36等量電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)連線(xiàn)中垂線(xiàn)同種連線(xiàn)中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零。由中點(diǎn)向兩側(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度均增大，中點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反垂足處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，由垂足向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，垂足兩側(cè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反異種連線(xiàn)中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，由中點(diǎn)向兩側(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度均增大，中點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同垂足處電場(chǎng)強(qiáng)度最大，由垂足向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度一直減小，垂足兩側(cè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同37電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線(xiàn)上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)方向。(2)電場(chǎng)線(xiàn)的密疏表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。(3)電場(chǎng)線(xiàn)始于正電荷，終止于負(fù)電荷。(4)任意兩條電場(chǎng)線(xiàn)都不相交。(5)順著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低。38電勢(shì)差和電勢(shì)(1)電勢(shì)差：電荷在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做的功WAB跟它的電荷量q的比值，叫做這兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差(電壓)，即UABWAB/q。(2)電勢(shì)：電場(chǎng)中某點(diǎn)跟零電勢(shì)點(diǎn)間的電勢(shì)差叫做該點(diǎn)的電勢(shì)，有了電勢(shì)的概念，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為：UABAB，其中A、B分別為A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)。(3)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)之間距離的乘積，即UEd。39等勢(shì)面(1)電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面。在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。(2)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直。(3)任意兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面都不可能相交。40等差等勢(shì)面與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等差(電勢(shì)差)等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，等差(電勢(shì)差)等勢(shì)面越疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越小；電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方，等距(距離)等勢(shì)面電勢(shì)差越大，電場(chǎng)強(qiáng)度越小的地方，等距(距離)等勢(shì)面電勢(shì)差越小。41比較電勢(shì)高低的方法(1)根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)逐漸降低比較。(2)根據(jù)越靠近正場(chǎng)源電荷處電勢(shì)越高，越靠近負(fù)場(chǎng)源電荷處電勢(shì)越低比較。(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系比較。移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)降低；電場(chǎng)力做負(fù)功(或克服電場(chǎng)力做功)，電勢(shì)能增加，電勢(shì)升高。移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)升高；電場(chǎng)力做負(fù)功(或克服電場(chǎng)力做功)，電勢(shì)能增加，電勢(shì)降低。只要從A到B電場(chǎng)力做功為零，則A、B兩點(diǎn)一定是等電勢(shì)點(diǎn)。(4)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，盡管兩端有感應(yīng)電荷，但導(dǎo)體兩端電勢(shì)相等。42比較電勢(shì)能大小的方法(1)場(chǎng)電荷判斷法：離場(chǎng)正電荷越近，檢驗(yàn)正電荷電勢(shì)能越大，檢驗(yàn)負(fù)電荷電勢(shì)能越??；離場(chǎng)負(fù)電荷越近，檢驗(yàn)負(fù)電荷電勢(shì)能越大，檢驗(yàn)正電荷電勢(shì)能越小?？珊?jiǎn)記為：同種電荷距離越近，電勢(shì)能越大，異種電荷距離越遠(yuǎn)，電勢(shì)能越大。(2)電場(chǎng)線(xiàn)法：正電荷順著電場(chǎng)線(xiàn)的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減少；逆著電場(chǎng)線(xiàn)的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增加。負(fù)電荷順著電場(chǎng)線(xiàn)的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增加；逆著電場(chǎng)線(xiàn)的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減少。(3)做功判斷法：根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)來(lái)判斷，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減少；克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加。43電容器和電容任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成是一個(gè)電容器。電容是表征電容器本身儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)高低的物理量。(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值叫做電容器的電容，即CQ/U。(2)平行板電容器的電容C，式中S為平行板電容器的正對(duì)面積，d為兩極板之間的距離，k為靜電力常量，r為介質(zhì)的介電常數(shù)。44帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子沿電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子被電場(chǎng)加速，一般應(yīng)用動(dòng)能定理，有qUmvmv。(2)帶電粒子垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類(lèi)似于平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法分析處理。45帶電粒子連續(xù)經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律帶電粒子先沿電場(chǎng)方向進(jìn)入加速電場(chǎng)，再垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(勻強(qiáng)電場(chǎng))。設(shè)粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，加速電場(chǎng)的電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U2，兩平行金屬板之間的距離為d，則由qU1mv/2解得帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，粒子的加速度aqE/m，垂直電場(chǎng)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則Lv0t，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則yat2/2，聯(lián)立解得y，偏轉(zhuǎn)角的正切值tan at/v0。由此可知，比荷不同的同種帶電粒子由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同一個(gè)電場(chǎng)加速后，進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，偏轉(zhuǎn)角相同，其軌跡是重合的。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時(shí)，粒子的偏轉(zhuǎn)位移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間(T)，則在粒子穿越電場(chǎng)的過(guò)程中，仍可把偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)當(dāng)作勻強(qiáng)電場(chǎng)處理。46描述直流電路的物理量(1)電流：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量Q與通過(guò)這些電荷所用的時(shí)間t的比值稱(chēng)為電流，即IQ/t。設(shè)導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度為v，導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷電荷量為q，則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量QvtSnq，根據(jù)電流的定義式IQ/t，可得導(dǎo)體中電流微觀表達(dá)式：InqvS。(2)電壓：形成電流的必要條件。電壓的單位是伏特(V)，電壓的大小用電壓表測(cè)量。(3)電動(dòng)勢(shì)：衡量電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。電動(dòng)勢(shì)的大小等于電源的開(kāi)路電壓，在閉合電路中電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路的電壓之和，即EU內(nèi)U外。(4)電阻：表征導(dǎo)體本身阻礙電流作用的物理量。導(dǎo)體兩端的電壓U與導(dǎo)體中的電流I的比值稱(chēng)為電阻R，即RU/I。電阻的單位是歐姆()，電阻測(cè)量用伏安法或歐姆表直接測(cè)量。(5)電功：WUItQU，電流做功的過(guò)程，是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。(6)電熱(焦耳定律)：QI2Rt。對(duì)純電阻電路，電功等于電熱；對(duì)含電動(dòng)機(jī)、電解槽的非純電阻電路，電功大于電熱。(7)電功率：PUI。電熱功率：P熱I2R。47電學(xué)中的三個(gè)定律(1)歐姆定律：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，即IU/R。歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電。(2)電阻定律：在溫度一定的條件下，導(dǎo)體的電阻R與它的長(zhǎng)度L成正比，與它的橫截面積S成反比，即RL/S，其中為導(dǎo)體的電阻率(金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小)。(3)閉合電路歐姆定律：閉合電路中的電流與電源電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即IE/(Rr)。48電路中的功率關(guān)系(1)電源總功率(EI)等于電源內(nèi)阻消耗功率(I2r)與電源輸出功率(外電路消耗功率UI)之和，即EII2r UI。(2)電動(dòng)機(jī)輸入功率(UI)等于電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻發(fā)熱功率(I2R)與電動(dòng)機(jī)輸出功率(P出)之和，即UII2RP出。對(duì)于純電阻用電器，電流做功全部轉(zhuǎn)化為電熱；對(duì)于非純電阻用電器，電流做功一部分轉(zhuǎn)化為電熱，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。(3)輸電總功率等于輸電線(xiàn)發(fā)熱功率與用戶(hù)用電功率之和，即P輸P熱P用。49直流電路的分析方法(1)穩(wěn)定直流電路的特點(diǎn)與分析方法：對(duì)于穩(wěn)定的直流電路，被忽略電阻的導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，無(wú)電流通過(guò)的電阻兩端的電勢(shì)相等。理想電流表和無(wú)直流電阻的電感器(線(xiàn)圈)可視為短路，理想電壓表和充滿(mǎn)電的電容器可視為斷路。用電器正常工作是指用電器在額定電壓下工作，用電器在額定電壓下工作時(shí)消耗的功率等于額定功率，流經(jīng)它的電流等于額定電流。用電器的額定電壓、額定功率、額定電流中三個(gè)量只要有一個(gè)達(dá)到額定值則其他兩個(gè)量也一定達(dá)到額定值。在溫度變化不大的情況下，一般認(rèn)為純電阻用電器的實(shí)際工作電阻與正常工作電阻(由額定電壓和額定功率計(jì)算出的電阻)相同。(2)動(dòng)態(tài)直流電路的特點(diǎn)與分析方法：在混聯(lián)電路中任一電阻的阻值增大(或減小)，必將引起該電阻中電流的減小(或增大)以及該電阻兩端電壓的增大(或減小)；任一電阻的阻值增大(或減小)，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流增大(或減小)，與之串聯(lián)的各電阻電壓的減小(或增大)。在直流電路中，無(wú)論電阻串聯(lián)還是并聯(lián)，只要其中一個(gè)電阻增大(或減小)，則電路的總電阻一定增大(或減小)，總電流一定減小(或增大)，內(nèi)阻不為零的電源的路端電壓一定增大(或減小)。(3)含電容電路的特點(diǎn)：在含有電容器的電路中，當(dāng)給電容器充電時(shí)，可以認(rèn)為它是“通路”(注意：電流不能通過(guò)電容器)，當(dāng)電容器放電時(shí)，可以認(rèn)為它是“電源”，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電容器相當(dāng)于斷路。電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電阻中無(wú)電流。含電容電路分析思路是：首先理清電路的串并聯(lián)關(guān)系，根據(jù)需要畫(huà)出等效電路，電路穩(wěn)定后電容器可視為斷路，與之串聯(lián)的電阻(或用電器)因電流為零而無(wú)電壓。確定電容器兩極板之間的電壓。兩極板之間的電壓等于與之并聯(lián)的電阻(或用電器)兩端的電壓。電路某部分電阻變化時(shí)，電壓U、電流I發(fā)生變化，引起電容器充電、放電。電容器電壓升高，電容器充電；電壓降低，電容器放電。電容器極性不變時(shí)，電容器電荷量變化為初末帶電荷量之差；電容器極性改變時(shí)，電容器電荷量變化為初末帶電荷量之和。 (4)故障電路的特點(diǎn)與分析方法：用電器不能正常工作。斷路的表現(xiàn)為電流為零，短路的表現(xiàn)為電流不為零而兩點(diǎn)之間電壓為零。用電壓表測(cè)量電路中兩點(diǎn)間的電壓，若電壓表有讀數(shù)，說(shuō)明這兩點(diǎn)與電源之間的連線(xiàn)是通路，斷路故障點(diǎn)就在這兩點(diǎn)之間；若電壓表無(wú)讀數(shù)，說(shuō)明這兩點(diǎn)與電源之間的連線(xiàn)是斷路，斷路故障點(diǎn)就在這兩點(diǎn)與電源的連線(xiàn)上。(5)含電動(dòng)機(jī)電路的特點(diǎn)與分析方法：電動(dòng)機(jī)電路中歐姆定律不適用，可利用電功率公式、路端電壓UEIr和能量關(guān)系分析解答。電動(dòng)機(jī)輸入功率等于電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻發(fā)熱功率與輸出功率之和，即UII2RP出。50超導(dǎo)體與半導(dǎo)體(1)超導(dǎo)體：大多數(shù)金屬當(dāng)溫度降到轉(zhuǎn)變溫度TC時(shí)，其電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為超導(dǎo)現(xiàn)象，處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體。(2)半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間。半導(dǎo)體有熱敏特性、光敏特性，摻入微量的其他物質(zhì)后導(dǎo)電性能發(fā)生顯著的變化。(3)半導(dǎo)體的利用：利用有些半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨溫度升高電阻迅速減小的特性制成熱敏電阻或?qū)囟让舾械臏囟葌鞲衅鞯?；利用有些半?dǎo)體在光照下電阻大大減小的特性制成光敏電阻或?qū)饷舾械墓鈧鞲衅鞯?；光敏電阻能起到開(kāi)關(guān)作用，可應(yīng)用到自動(dòng)控制中。利用在純凈半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)會(huì)使其導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)的特性制成二極管(單向?qū)щ娦?、三極管和集成電路。51磁場(chǎng)的描述(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)，所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積IL的比值，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度，即BF/IL。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)自身性質(zhì)決定的，是矢量，其方向就是磁場(chǎng)的方向。(2)磁感線(xiàn)：磁感線(xiàn)上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向；磁感線(xiàn)的密疏表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)，在磁鐵外部由N極指向S極，在磁鐵內(nèi)部由S極指向N極。任意兩條磁感線(xiàn)都不相交。(3)磁場(chǎng)方向：在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)，小磁針N極的受力方向(小磁針靜止時(shí)N極的指向)。52判斷電流磁場(chǎng)的安培定則(1)對(duì)于通電直導(dǎo)線(xiàn)，用右手握住直導(dǎo)線(xiàn)，大拇指指向電流方向，彎曲的四指所指的方向就是直線(xiàn)電流周?chē)鸥芯€(xiàn)環(huán)繞的方向。(2)對(duì)于通電螺線(xiàn)管，用右手握住螺線(xiàn)管，彎曲的四指指向電流環(huán)繞方向，大拇指指向螺線(xiàn)管中心軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向(螺線(xiàn)管的N極)。(3)對(duì)于環(huán)形電流，讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)中心軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向。53磁場(chǎng)的作用力(1)安培力：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，F(xiàn)BILsin，式中是電流與磁場(chǎng)方向的夾角，L為導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度。閉合通電線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力的矢量和為零。左手定則判斷安培力的方向：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。安培力的特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即F垂直于B和I所決定的平面。安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(電動(dòng)機(jī)原理)；安培力做負(fù)功(或克服安培力做功)，機(jī)械能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能(發(fā)電機(jī)原理)。(2)洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，F(xiàn)qvB(條件vB)，q為帶電粒子的電荷量，v為帶電粒子的速度，B為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。左手定則判斷洛倫茲力的方向：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，則拇指所指的方向就是正電荷所受的洛倫茲力方向。運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力，方向跟正電荷受的力相反。洛倫茲力的特點(diǎn)：FB，F(xiàn)v，即F垂直于B和v所決定的平面。洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功。54帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(1)若速度vB時(shí)，則洛倫茲力F0，帶電粒子以速度v做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)若速度vB時(shí)，洛倫茲力提供向心力，帶電粒子在垂直于磁感線(xiàn)的平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，qvBmv2/r，軌道半徑r，運(yùn)動(dòng)周期T。55解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般方法(1)畫(huà)軌跡：畫(huà)出帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并確定其圓心和半徑。確定圓心的幾種方法：因?yàn)槁鍌惼澚指向圓心，根據(jù)Fv，畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上任意兩點(diǎn)(一般是射入和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn))的F的方向，沿兩個(gè)洛倫茲力F畫(huà)其延長(zhǎng)線(xiàn)，兩延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)即為圓心。圓心必定在圓中任意一條弦的中垂線(xiàn)上，再作速度的一條垂線(xiàn)或另一弦的中垂線(xiàn)，兩線(xiàn)交點(diǎn)即為圓心。圓心確定以后，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力或幾何關(guān)系求出半徑。(2)找聯(lián)系：粒子速度的偏向角()等于回旋角()，并等于AB弦與切線(xiàn)的夾角(弦切角)的2倍(如圖312所示)，即2t。圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性：粒子從某一直線(xiàn)邊界射入磁場(chǎng)時(shí)和從同一邊界射出時(shí)，速度方向與邊界的夾角相等；沿徑向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的粒子，必沿徑向射出。 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：tT或t，式中(單位為弧度)為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長(zhǎng)，v為線(xiàn)速度。 圖312(3)用規(guī)律：利用帶電粒子只受洛倫茲力時(shí)所遵循的半徑及周期公式列方程求解。56帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題處理帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，由于種種因素影響，常常使得研究的問(wèn)題出現(xiàn)多解的情況，出現(xiàn)多解的常見(jiàn)原因有以下幾種情況。(1)帶電粒子電性不確定：受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電，也可能帶負(fù)電。當(dāng)粒子具有相同速度時(shí)，正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，導(dǎo)致多解。(2)磁場(chǎng)方向不確定：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，如果題述條件只給出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，未告知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，此時(shí)就應(yīng)考慮磁場(chǎng)方向不確定而形成的多解。(3)臨界狀態(tài)不唯一：帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常涉及臨界問(wèn)題。如果臨界狀態(tài)不是唯一的，就會(huì)導(dǎo)致多解。(4)運(yùn)動(dòng)的周期性：帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其軌跡往往具有重復(fù)性，也會(huì)形成多解。57帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的典型運(yùn)動(dòng)形式包括：當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受的合外力為零時(shí)，粒子將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止；當(dāng)帶電粒子所受的合外力充當(dāng)向心力時(shí)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向不斷變化時(shí)，則粒子將做變加速運(yùn)動(dòng)，這類(lèi)問(wèn)題一般只能用能量關(guān)系處理。(2)此類(lèi)問(wèn)題的分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，不同之處就是多了電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力，因此在利用力學(xué)的三大觀點(diǎn)(動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn))分析此類(lèi)問(wèn)題的過(guò)程中，還要注意：洛倫茲力永遠(yuǎn)與速度方向垂直、不做功。重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只由初末位置決定，當(dāng)重力、電場(chǎng)力做功不為零時(shí)，粒子動(dòng)能變化。因而洛倫茲力也隨速率的變化而變化，洛倫茲力的變化導(dǎo)致了所受合外力的變化，從而引起加速度的變化，使粒子做變加速運(yùn)動(dòng)。58回旋加速器問(wèn)題(1)回旋加速器加速帶電粒子的條件：高頻交流電源在兩個(gè)D形盒的狹縫之間產(chǎn)生交變的加速電場(chǎng)的周期(或頻率)等于帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期(或頻率)，即T(或f)。(2)回旋加速器加速帶電粒子獲得的最大的動(dòng)能：Ekmmv/2。理解此式應(yīng)注意三點(diǎn)：同一帶電粒子每次加速獲得的動(dòng)能EkqU僅與加速電壓U有關(guān)，與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒半徑R無(wú)關(guān)。同一帶電粒子在回旋加速器中加速獲得的最大的動(dòng)能Em與加速電壓無(wú)關(guān)，而與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒半徑乘積的二次方(BR)2成正比。這是因?yàn)樽畲竽芰繘Q定于加速的總次數(shù)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，回旋半徑r越小，每回旋一周，半徑的增加量r越小，所以D形盒的半徑越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，帶電粒子的加速次數(shù)就越多，最終獲得的能量就越大。不同的帶電粒子通過(guò)同一回旋加速器獲得的最大動(dòng)能決定于帶電粒子的電荷量q和質(zhì)量m，Emmv/2q2/m。(3)粒子到達(dá)最大動(dòng)能的回旋次數(shù)：帶電粒子每回旋一周被加速兩次，增加的動(dòng)能Ek2qU，達(dá)到最大動(dòng)能的回旋次數(shù)nEkm/EkB2R2q/(4mU)。(4)粒子到達(dá)最大動(dòng)能的回旋時(shí)間：在磁場(chǎng)中回旋的總時(shí)間為tBnT；帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以等效為初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以tEvm/a，aqU/md，vmqBR/m，聯(lián)立解得tEBRd/U。進(jìn)而得到帶電粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間ttBtE。59磁通量(1)對(duì)磁通量的理解：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和在該磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，即BS。形象地說(shuō)，磁通量就是穿過(guò)這個(gè)面的磁感線(xiàn)的條數(shù)。公式BS只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且面積S指完全處在垂直磁場(chǎng)方向的有效面積。磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，例如在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一與磁場(chǎng)方向垂直的線(xiàn)圈，面積為S，在它翻轉(zhuǎn)180的過(guò)程中，磁通量的變化量BS(BS)2BS。若穿過(guò)某一面積的磁感線(xiàn)同時(shí)有進(jìn)有出，則穿過(guò)該面積的磁通量進(jìn)出，且穿過(guò)某一線(xiàn)圈截面的磁通量與線(xiàn)圈匝數(shù)無(wú)關(guān)。(2)磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別：要注意磁通量、磁通量的變化量與磁通量的變化率的區(qū)別。磁通量就是穿過(guò)這個(gè)面的磁感線(xiàn)的條數(shù)。磁通量與時(shí)刻對(duì)應(yīng)；磁通量的變化量是兩個(gè)時(shí)刻穿過(guò)這個(gè)面的磁通量之差，即21。磁通量的變化量與時(shí)間t2t1對(duì)應(yīng)；磁通量的變化率是單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，計(jì)算式是。磁通量變化率的大小不是單純由磁通量的變化量決定，還跟發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間有關(guān)，它描述的是磁通量變化的快慢。以上三個(gè)量的區(qū)別很類(lèi)似于速度v、速度變化量v與速度的變化率三者的區(qū)別。60感應(yīng)電流產(chǎn)生條件：電路是閉合的；閉合電路中的磁通量發(fā)生變化。61感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)法拉第電磁感應(yīng)定律：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟穿過(guò)這一電路磁通量變化率成正比。對(duì)于處于變化磁場(chǎng)中的電路，EN，一般用來(lái)計(jì)算t時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值。對(duì)于導(dǎo)體垂直切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，式中L為有效切割長(zhǎng)度，v為導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的速度。(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向(感應(yīng)電流方向)判斷：右手定則：適用于導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向的判斷。內(nèi)容為：伸開(kāi)右手，讓大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，使大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(3)兩個(gè)公式的選用：法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式EN及推導(dǎo)式EBLv都可以用來(lái)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，公式EN的研