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1、第 3 頁(yè)必修一第一章運(yùn)動(dòng)的描述第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、運(yùn)動(dòng)的描述1 、機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體空間位置變化的運(yùn)動(dòng)。2、參考系:描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的的物體。參考系的選擇是任意的,選擇不同的物體作為參考系,可能得出不同的結(jié)論。通常以地面為參考系。3、質(zhì)點(diǎn):不考慮物體的形狀、大小,用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型,是科學(xué)的抽象。物體能否看成質(zhì)點(diǎn),要具體問(wèn)題具體分析。4 、時(shí)間和時(shí)刻:時(shí)刻是指某一瞬間,用時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示,它與狀態(tài)量相對(duì)應(yīng);時(shí)間是指起始時(shí)刻到終止時(shí)刻之間的間隔, 用時(shí)間軸上的一段線段來(lái)表示,它與過(guò)程量相對(duì)應(yīng)。5 、位移和路程:位移用來(lái)描述物體位置的變化,用
2、由初位置指向末位置的有向線段表示,是矢量;路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度, 是標(biāo)量。6 、速度:用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量,是矢量。單位:m/s。X(1)平均速度:是位移與通過(guò)這段位移所用時(shí)間的比值,其定義式為v ,方向與位移的方向相同。t(2)瞬時(shí)速度:是質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻或通過(guò)某一位置的速度,瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱速度,它可以精確描述運(yùn)動(dòng)。瞬時(shí)速度的大小通常叫做速率。瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)叫勻速直線運(yùn)動(dòng)。6、加速度:用量描述速度變化快慢的的物理量。,-vF2jE乂式:a ;決定式: a - o 加速度的單位: m/s。 tm加速度是矢量,其方向與速度的變化量方向相同(注意與速度的方向沒(méi)有關(guān)系),由合外
3、力的方向決定。區(qū)分速度v ,速度的變化量v和速度的變化率 一v這三個(gè)不同概念。(自主完成)t在直線運(yùn)動(dòng)中,加速度與速度方向相同時(shí),物體加速;加速度與速度方向相反時(shí),物體減速。二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1 、定義:沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動(dòng),叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 :1 - 2(1)速度公式:vt v0 at ; (2)位移公式:x v0t - at222_一Xvv(3)速度、位移關(guān)系式:vt - v02ax;(4)平均速度公式:v1t 2注:上述公式皆為矢量方程式,在應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。(1) 個(gè)常用的推論:aTXn - Xn -1一 v
4、。 vtv (2) 任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間 T內(nèi)的位移之差為恒量:X22v。vt(3) 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:(4) 一段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度與初、末速度的關(guān)系為:vx24、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)重要結(jié)論:1T末,2T末,3T末瞬時(shí)速度之比為:V1 : v2 : v31T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi)位移之比為:X1 : X2 : X3 :=1 : 3 : 5 :第一個(gè)T內(nèi),第二個(gè)T內(nèi),第三個(gè)T內(nèi)第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為:通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為:末速度為零的勻減速可以看成反向的勻加速運(yùn)動(dòng)來(lái)處理。三、自由落體運(yùn)動(dòng)g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。1、定義:物體只在重力作用
5、下由靜止開(kāi)始的下落運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì):初速度為零、加速度為1.2位移公式:h gt下落到地面所需時(shí)間:t2、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律:速度公式:vt gt2.速度一位移公式: vt2gh四、運(yùn)動(dòng)圖象描述物理規(guī)律常用的方法有三種:文字語(yǔ)言、函數(shù)語(yǔ)言、圖像語(yǔ)言。圖象具有形象、直觀、通用的特點(diǎn)。圖像對(duì)物理規(guī)律的描述 是通過(guò)“點(diǎn)”、“線”、“面”、“軸”、“斜”、“截”來(lái)完成的。1、X t圖象(1)物理意義:反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。(2)圖像形狀:勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象是一條直線;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象是一條拋物線(3)斜率:圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物
6、體速度的大小;斜率的正負(fù)表示速度的方向。2、v t圖象(1)物理意義:反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。(2)圖像形狀:勻速直線運(yùn)動(dòng)的 v t圖象是與橫軸平行的直線;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v t圖象是一條傾斜的直線。斜率:圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。恍甭实恼?fù)表示加速度的方向成的面積的數(shù)值表示相應(yīng) 間軸的上方,表示這段時(shí) 在時(shí)間軸的下方,表示這t圖象、vt圖象。各圖線的物理意義。(5) “面積”:圖象與坐標(biāo)軸圍 時(shí)間內(nèi)的位移的大小;若此面積在時(shí) 間內(nèi)的位移方向?yàn)檎较颍?若此面積 段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)樨?fù)方向。注:只有直線運(yùn)動(dòng),才能畫(huà) x 說(shuō)一說(shuō):請(qǐng)大家看右圖,并
7、說(shuō)說(shuō) 五、追及和相遇問(wèn)題兩物體在同一直線上追及、相遇或避免碰撞問(wèn)題中的條件是:兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置。分析追擊問(wèn)題要注意要抓住一個(gè)條件,兩個(gè)關(guān)系:一個(gè)條件是兩物體的速度滿足的臨界條件,如兩物體距離最大、最小,恰好追上或恰好追不上等;兩個(gè)關(guān)系是時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,通過(guò)畫(huà)草圖找兩物體的位移關(guān)系是解題的突破口 注:若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng),一定要注意追上前該物體是否已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。第三章相互作用一、力1、力的概念:力是物體與物體之間的相互作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)的原因。力是矢量2、四種基本相互作用:引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用。二、重力(1
8、)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的。注:重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力。R2(2)重力的大?。旱厍虮砻妫篏 mg ;離地h身處:G/ mg/,其中g(shù)/ 7 g。(R h)2( 3 )重力的方向 : 豎直向下(不一定指向地心) 。( 4 )重心: 重力的等效作用點(diǎn),重心的位置與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān),物體的重心不一定在物體上。三、彈力( 1 )概念: 發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)形變而產(chǎn)生的力。(2)產(chǎn)生條件:直接接觸;有彈性形變。( 3 )彈力的方向 : 與物體形變的方向相反,垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體。從幾何角度可以抽象為點(diǎn)與面接觸、面與面
9、接觸、點(diǎn)與線接觸等。繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向,且一根輕繩上的張力大小處處相等。輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,但方向不一定沿桿。( 4 )彈力的大小: 一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解。彈簧彈力可由胡克定律來(lái)求解。胡克定律: 在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即 F kx , k 為彈簧的勁度系數(shù),它只與彈簧本身因素有 關(guān),單位是N/m。四、摩擦力( 1)概念:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。(2)產(chǎn)生的條件:相互接觸、擠壓;接觸面粗糙;有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑
10、動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力)。( 3)摩擦力的方向: 沿接觸面切線方向,與物體 相對(duì)運(yùn)動(dòng)或 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)的方向可以相同也可以相反。( 4)大小: 先要判明是何種摩擦力。滑動(dòng)摩擦力大小: 利用公式 f F N 進(jìn)行計(jì)算,其中 F N 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無(wú)關(guān)。靜摩擦力大?。红o摩擦力大小可在。與fmax之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解。五、力的合成與分解1、合力與分力 : 如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。 (等效性
11、)2、力的合成與分解法則 : 平行四邊形定則或三角形定則。3、力的合成:(1)兩個(gè)力Fi、F2合力大小F的取值范圍為:| Fi- F2|<f<F1+F2;( 2)大小相等、互成1200 的兩個(gè)力的合力與分力大小相等,方向沿兩分力夾角的角平分線。4、力的分解:(1)在實(shí)際問(wèn)題中,通常將已知力按實(shí)際作用效果分解;(2)按問(wèn)題的需要進(jìn)行分解;(3)正交分解。正交分解 :正交分解的目的,是將物體受到的力整理到兩個(gè)相互垂直的方向上,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算,從而更方便地求合力或者列方程。分解原則:一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),使盡量多的力“落”在坐標(biāo)軸上,另外避免分解未知力。分解方法:物體受到
12、多個(gè)力Fi、F2、F3,求合力F時(shí),可以把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解X軸上的合力Fx=Fxi+Fx2 + Fx3+;y軸上的合力Fy = Fyi+Fy2+Fy3+補(bǔ)充一、物體的受力分析中學(xué)物理的實(shí)質(zhì)就是解決物體在受力情況下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題受力分析的重要性不在于高考中受力分析的具體題目數(shù)量,而在于它是解決問(wèn)題的基礎(chǔ)。1、受力分析的依據(jù): ( 1)各種力產(chǎn)生的條件; ( 2 )物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2、受力分析的步驟: ( 1 )明確研究對(duì)象;( 2)按“性質(zhì)力”的順序分析:即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析;( 3)檢查受力示意圖。3、受力分析的一般方法:整體法、隔離法。注意事項(xiàng): ( 1) 只
13、分析周?chē)矬w對(duì)研究對(duì)象的力, 不分析研究對(duì)象施加的力; (2) 合力與分力不能重復(fù)分析;( 3)不要把 “效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析;( 4)不分析內(nèi)力;( 5)在難以確定物體的某些受力情況時(shí),可假設(shè)該力存在,根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解。補(bǔ)充二、共點(diǎn)力的平衡( 1 )共點(diǎn)力 : 作用在物體的同一點(diǎn),或作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力。( 2 )平衡狀態(tài): 物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度等于零的狀態(tài)。(3)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零,即匯 F=0,若采用正交分解法求解平衡問(wèn)題,則平衡條件應(yīng)為:匯Fx =0 ,匯 Fy =0。( 4
14、)解決平衡問(wèn)題的常用方法: 隔離法、整體法、圖解法、相似三角形法、正交分解法等等。第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、牛頓第一定律1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(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運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。對(duì)牛頓第一定律的理解:( 1 )揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性慣性,即物體總保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì);( 2 )揭示了力的本質(zhì):力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因;( 3 )揭示了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):實(shí)際中不受外力作用的物體是不存在的,但當(dāng)物體所受合外力為零時(shí),其運(yùn)動(dòng)效果與不受外力時(shí)相同,物體都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變;( 4 )
15、與牛頓第二定律的關(guān)系:牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例,牛頓 第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。2 、慣性 : 物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)( 1 )慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。因此說(shuō),人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性。( 2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度。二、牛頓第二定律牛頓第二定律: 物體的加速度跟其所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比, 加速度的方向跟合外力的方向相同, 表達(dá)式:F合ma( 1 )牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:已
16、知受力情況可以分析運(yùn)動(dòng)情況;知道運(yùn)動(dòng)情況,可以分析受力情況。加速度是 聯(lián)系二者的橋梁。( 2 )牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F ma 是矢量式( 3 )牛頓第二定律揭示的是力的瞬時(shí)效果。即作用在物體上的力與加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為 零。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用:1運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常可以分為兩種類(lèi)型( 1)已知受力情況,要求物體的運(yùn)動(dòng)情況如物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度及時(shí)間等( 2)已知運(yùn)動(dòng)情況,要求物體的受力情況(求力的大小和方向)不管哪種類(lèi)型,一般總是先根據(jù)已知條件求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度,然后再由此得出問(wèn)題的答案。2、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟( 1)認(rèn)真分析題
17、意,明確已知條件和所求量,搞清所求問(wèn)題的類(lèi)型.( 2)選取研究對(duì)象. 所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體組成的整體. 同一題目,根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對(duì)象.( 3 )分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況.( 4 )當(dāng)研究對(duì)象所受的外力不在一條直線上時(shí):如果物體只受兩個(gè)力,可以用平行四邊形定則求其合力;如果物體受力較多,一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上去分別求合力;如果物體做直線運(yùn)動(dòng),一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)的方向上.( 5 )根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程,物體所受外力、加速度、速度等都可根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代入公式,按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算.( 6
18、 )求解方程,檢驗(yàn)結(jié)果,必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論.第 4 頁(yè)三、牛頓第三定律牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。(1)作用力、反作用力總是成對(duì)出現(xiàn),同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失;(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力;(3)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加。區(qū)分一對(duì)作用力、反作用力與一對(duì)平衡力一對(duì)作用力和反作用力一對(duì)平衡力作用對(duì)象兩個(gè)物體同一個(gè)物體作用時(shí)間同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生或消失力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力不一定是同性質(zhì)的力力的大小關(guān)系大小相等大小相等力的方向關(guān)系方向相反且共線方向相反且共線四、超重和失重
19、1、超重:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象。處于超重狀態(tài)的物體具有向上的加速度。2、失重:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象。處于失重狀態(tài)的物體具有向下的加速度。當(dāng)物體向下的加速度等于重力加速度g時(shí),物體對(duì)支持物、懸掛物完全沒(méi)有作用力,這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。3、對(duì)超重和失重的理解:不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒(méi)有改變,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?不等于物 體本身的重力。超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無(wú)關(guān),只決定于加速度的方向。“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重。在完全失重
20、的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、 液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等。必修二第五章 曲線運(yùn)動(dòng)1、曲線運(yùn)動(dòng)(1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線上。(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向。質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng) 一定是變速運(yùn)動(dòng)。(3)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可判斷出物體所受合外力的 大致方向,如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等。2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)合運(yùn)動(dòng)
21、與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:等時(shí)性;獨(dú)立性;等效性。(2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的法則:平行四邊形定則。(3)分解原則:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)。3、平拋運(yùn)動(dòng)(1)特點(diǎn):具有水平方向的初速度;只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)Q以初速度V0方向?yàn)閤軸正方向,豎直向下為 y軸正方向);由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理:1 . 2水千萬(wàn)向:vx v0、x v0t ;豎直萬(wàn)向:vy gt、y gt第 30 頁(yè) 199任用時(shí)刻的速度:v ;'vx vy、tanv
22、y gtVxV。任意時(shí)刻位置(相對(duì)出發(fā)點(diǎn)的位移):s ;x2y2、tan2h運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t J(取決于豎直下落的局度)水平射程:2hx v0t v0 (取決于下落的高度和初速度) ' g4、圓周運(yùn)動(dòng)(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,大小S,一(s是t時(shí)間內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)),方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧該點(diǎn)t的切線方向。角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,大小一(單位rad/s ),是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度。其方向t在中學(xué)階段不研究。周期T:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期;頻率f:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)叫做頻率。_
23、一 1v、T、 f的關(guān)系:T -f2 .r c 工2 rfT向心加速度:描述物體線速度方向改變快慢。大?。篴222r 4 2 frV ,方向總是指向圓心,時(shí)刻在變化。力:總是指向圓心產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小;大小F ma2v2/m m r 4 r2mfr m/r mvT2注:向心力是根據(jù)力的效果命名的。在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力。(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)。(3)變速圓周運(yùn)動(dòng):速度大
24、小方向都發(fā)生變化,不僅存在著向心加速度(改變速度的方向),而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向,用來(lái)改變速度的大?。?。一般而言,合加速度方向不指向圓心,合力不一定等于向心力。合外力在指向圓心方向的分 力充當(dāng)向心力,產(chǎn)生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度。第六章萬(wàn)有引力定律1、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒第一定律(軌道定律)開(kāi)普勒第二定律(面積定律)日點(diǎn)速率最小)開(kāi)普勒第三定律(周期定律):所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。:對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō),它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的相等的面積。:所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的平方的
25、比值都相等。2、萬(wàn)有引力定律:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小與物體的質(zhì)量 正比、與它們之間的距離 r的二次方成反比。(近日點(diǎn)速率最大,遠(yuǎn)m和m的乘積成公式:FGm1m2(適用于質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)用引力的計(jì)算)G 6.67 10 11 N m2/kg2 (英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)得)3、應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)2v2m - m rrT2基本方法:把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬(wàn)有引力提供。Mm即:F引 F向,得:G 2- r應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算。天體質(zhì)量M密度 的估算:測(cè)出衛(wèi)星繞天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期,由m;得:T
26、2當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面運(yùn)行時(shí),r R,則:T2、衛(wèi)星的環(huán)繞速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系Mm2 r2v ,目m信:rGMr越大,r速度越小;Mm2rm. 2r 得:GMJ , r越大,角速度越小;Mm2rmj得:T2,r越大,周期GMT越大。4、三種宇宙速度第一宇宙速度:v17.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度。第二宇宙速度(脫離速度)第三宇宙速度(逃逸速度)v211.2km / s ,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。v316.7km/s,使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。(4)地球同步衛(wèi)星周期,即T=24h=86400s,離地面高度h所謂地球同步衛(wèi)星,是相
27、對(duì)于地面靜止的,這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上,且繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球的自轉(zhuǎn)3.56 107m。同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi),并且只有一條。所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運(yùn)行著。第六章 機(jī)械能一、功1、功的定義:力和作用在力的方向上通過(guò)的位移的乘積。是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量。 定義式:W Fscos ,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)的位移(對(duì)地),。是力與位移間的夾角 2、功的大小的計(jì)算方法:恒力的功可根據(jù) W Fscos進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功利用動(dòng)能定理計(jì)算力的功,特別是變力所做的功。摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于
28、力和路程的乘。二、功率1、功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標(biāo)量。2、功率的計(jì)算平均功率:P=W/t (定義式) 表示時(shí)間t內(nèi)的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用。瞬時(shí)功率:P Fvcos , P和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,a為兩者間的夾角。額定功率與實(shí)際功率:額定功率、發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率;實(shí)際功率 不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率。三、兩種機(jī)車(chē)起動(dòng)方式:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),線運(yùn)動(dòng);后以最大速度vm P / f作勻速直以恒定牽引力 F (即以恒定加速度)啟動(dòng):機(jī)車(chē)先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率度
29、為Vi P / F ,而后開(kāi)始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)(此過(guò)程功率恒定)vmP / f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。增大到額定功率時(shí)速以最大速度,最后四、動(dòng)能及動(dòng)能定理121、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能重叫做動(dòng)能。表達(dá)式 :Ek mv 。k 2動(dòng)能是狀態(tài)量、標(biāo)量。2、動(dòng)能定理:力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。1 o 1 c動(dòng)能th理的表達(dá)式: Wmvtmv0 0口 22(1)應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響。所以,凡涉及力和位移, 而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定
30、律簡(jiǎn)捷。(2)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成,又不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)時(shí),可以把這幾個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究, 從而避開(kāi)每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié),具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)。五、重力勢(shì)能1、定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢(shì)能,Ep=mghi重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨(dú)具有的。重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān)。重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有“2、重力做功的特點(diǎn):重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān);3、做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能的減少量。即W=Ep2-EpioW=mgh。六、機(jī)械能守恒定律1、動(dòng)
31、能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)統(tǒng)稱為機(jī)械能,E=Ek+Eoo2、機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。3、12機(jī)械目匕寸怛TE律的表達(dá)式:mgh1mvi mgh221 2一 mv224、系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式、系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能 Ei等于末態(tài)的總機(jī)械能 E2 ,即Ei=E2、系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能Ep減等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能Ek增,即Ep減=Ek增、若系統(tǒng)只有 A、B兩物體,則A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加的機(jī)械能,即ea增= EB增。注:解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式,應(yīng)根據(jù)題意靈活選?。恍枳⒁獾氖?式時(shí),可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面,但
32、必須分清能量的減少量和增加量。:選用式時(shí),必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用式和5、判斷機(jī)械能是否守恒的方法用做功來(lái)判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力) ,明確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功, 沒(méi)有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒。用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。對(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)程機(jī)械能也不守 恒。七、功能關(guān)系能是物體做功的本領(lǐng).也就是說(shuō)是做功的根源.功是能量轉(zhuǎn)化的量度.究竟有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,用功
33、來(lái)量度,二者有根本的區(qū)別,功是過(guò)程量,能是狀態(tài)量.常見(jiàn)的功能關(guān)系:(1)、當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒。(2)、重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:WGEP1 EP2。(3)、合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W八Ek2 Ek1 (動(dòng)能定理)k2 k I(4)、除了重力、彈力之外的其他力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:We2 E1(5) 一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做總功是系統(tǒng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度,即: f - S相=、選彳3-1第一章 電場(chǎng)1、電荷(1)自然界中存在兩種電荷:正電荷與負(fù)電荷。(2)電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)造也不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另
34、一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,系統(tǒng)的電荷代數(shù)和不變。2、庫(kù)侖定律(1)內(nèi)容:在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。公式:F kQQ2、其中靜電力常量k 9 109N.m2/c2; r(3)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一種理想化的模型。如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多,以致帶電體的體積和形狀對(duì)相互作 用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這種帶電體就可以看成點(diǎn)電荷,但點(diǎn)電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少。3、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(1)電場(chǎng):帶電體周?chē)嬖诘囊环N物質(zhì),是電荷間相互作用的媒介
35、。電場(chǎng)是客觀存在的,電場(chǎng)具有力的特性和能的特性。(2)電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。定義式:E 二,方向:q正電荷在該點(diǎn)受力方向。(3)電場(chǎng)線:在電場(chǎng)中畫(huà)出一系列假想的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這些曲線叫做電場(chǎng)線。電場(chǎng)線的性質(zhì):電場(chǎng)線是起始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處);電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱;電場(chǎng)線不相交;電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的;電場(chǎng)線不一定是電荷運(yùn)動(dòng)軌跡。(4)勻強(qiáng)電場(chǎng):在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是間距相等且互 相平行的直線。(
36、5)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)的時(shí)候,空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷單 獨(dú)存在時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。4、電勢(shì)能:電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫電勢(shì)能。電勢(shì)能具有相對(duì)性,通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能零點(diǎn)5、電勢(shì)、電勢(shì)差:電勢(shì):在電場(chǎng)中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷q,若它具有的電勢(shì)能為E,則比值叫做該位置的電勢(shì)。電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。電勢(shì)是標(biāo)量。電勢(shì)也具有相對(duì)性,通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)(對(duì)同一電場(chǎng),電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取 零電勢(shì)點(diǎn)之后,可以得出正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值,負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)
37、均為負(fù)值。Wab沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來(lái)越低。電勢(shì)差U:電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差。U ABAB6、等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。(1)等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。(2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。(3)畫(huà)等勢(shì)面(線)時(shí),一般相鄰兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng) 強(qiáng)小。7、電場(chǎng)中的功能關(guān)系電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減速少,電荷克服電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。電場(chǎng)力對(duì)
38、電荷做功的計(jì)算公式:W qU ,此公式適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。8、靜電屏蔽:處于電場(chǎng)中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的場(chǎng)強(qiáng)處處為零,即能把外電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響, 這就是靜電屏蔽。9、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功等于帶電粒子動(dòng)能的增量。(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn):Vx =Vo; L=V0t帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):2, qE 1 ,2 qULvy qU
39、Lvy at、a 、y at =2-(多種表小式)、tan 2md 22mdv0v0mdv0(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定。一般說(shuō)來(lái):基本粒子:如電子、質(zhì)子、“粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量)。帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)與重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:正交分解法;等效“重力”法。10、示波管的原理:示波管由電子槍,偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上加掃描電壓,同時(shí)
40、加在偏轉(zhuǎn)電極YY'上所要研究的信號(hào)電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒光屏上就顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線。11、電容(1)定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢(shì)差的比值(2)定義式:C Q或者C UU注:電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量,由電容器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定,與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢(shì)差的大小等均無(wú)關(guān)。(3)單位:法拉(F), 1rF=10-6F, 1pF=10-12 Fo(4)平行板電容器的電容:C4 kd第二章恒定電流一、電流 電流產(chǎn)生的條件:導(dǎo)體內(nèi)有大量自由電荷;導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差。電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/p>
41、。負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反,如金屬導(dǎo)體中自由電子的移動(dòng)。電流的強(qiáng)弱程度用電流這個(gè)物理量表示:q, U(1)電流的定義式:I =;(2)電流的決定式:I ; (3)電流的微觀表達(dá)式:ItRnqsv (n:?jiǎn)挝惑w積內(nèi)自由電荷的數(shù)目;v:自由電荷定向移動(dòng)的速率)二、電動(dòng)勢(shì)電源:電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。電動(dòng)勢(shì):定義:在電源內(nèi)部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。定義式:E=W/q物理意義:表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大,電路中每通過(guò)1C電量時(shí),電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性
42、決定,與電源的體積無(wú)關(guān)、與外電路無(wú)關(guān)。三、歐姆定律導(dǎo)體的電阻:定義:導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的比值;公式:R=U/I。歐姆定律:定律內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比。公式:I=U/R;歐姆定律是個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,實(shí)驗(yàn)表明,除金屬外,歐姆定律對(duì)電解質(zhì)溶液也適用,但對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件并不適用。伏安特性曲線:用縱坐標(biāo)表示電流 I ,橫坐標(biāo)表示電壓 U,這樣畫(huà)出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路:電路中各處的電流相等。I = I 1=I 2=I 3= -電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和u=u+u+u+串聯(lián)電路的總電阻,等于各個(gè)電阻之和。
43、R=R+R+R+-并聯(lián)電路: 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U=U=U=U=D電路中的總電流等于各支路電流之和oI = I l + I 2+I 3 + 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù),等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。幾點(diǎn)總結(jié):幾個(gè)相同的電阻并聯(lián),總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一;若不同的電阻并聯(lián),總電阻小于其中最小的電阻;若某一支路的電阻增大,則總電阻也隨之增大;若并聯(lián)的支路增多時(shí),總電阻將減小;當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí),總電阻接近小電阻。五、焦耳定律1、電功:電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功,簡(jiǎn)稱電功,在電路中通常也說(shuō)成是電流的功。用w表示。計(jì)算公式: W UIt電功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功。計(jì)算公式:P=
44、W/t=UI2、焦耳定律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的二次方,導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。計(jì)算公式:Q=I2Rt3、電功和電熱的關(guān)系:純電阻電路.在純電阻電路中,電功等于電熱.也就是說(shuō)電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能。W=Q=UIt=I2Rt=(U 2/R)/t ; P fe=P 熱=5=1 2R=U/R。非純電阻電路:電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能,W>Q.W=UIt,Q=I2Rt ; P9=UI,I2R; P 熱=I2Rw UI五、電阻定律、電阻率1、電阻定律:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比,與它的橫截面積 S成反比;導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān),寫(xiě)成公式則是:R
45、-。S2、電阻率:上式中的比例系數(shù)(單位是 m),它與導(dǎo)體的材料溫度有關(guān),是表征材料導(dǎo)電性質(zhì)的一個(gè)重要的物理量,數(shù)值上等于長(zhǎng)度1m,截面積為1耐導(dǎo)體的電阻值。3、材料的電阻率隨溫度的變化而改變:金屬材料的電阻率會(huì)隨溫度的升高而變大;半導(dǎo)體材料的電阻率會(huì)隨溫度的升高而減?。缓辖鸬碾娮杪孰S溫度變化極小。六、閉合電路的歐姆定律1、閉合電路歐姆定律:閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。歐姆定律公式:(1) IE(適用于純電阻電路);(2)E U 卜(適用于一切電路);R r一R .U=E-IrI間關(guān)系);(4) U E (U R間關(guān)系)。R r從(3)式看出:當(dāng)外電路斷開(kāi)
46、時(shí)(I = 0 ),路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)。而這時(shí)用電壓表去測(cè)量時(shí),讀數(shù)卻應(yīng)該略小于電動(dòng)勢(shì)(有微弱電流)。當(dāng)外電路短路時(shí)(R = 0 ,因而U = 0 )電流最大為Im=E/r (一般不允許出現(xiàn)這種情況,會(huì)把電源燒壞)該電阻接入電路時(shí) 率的絕對(duì)值表示內(nèi) 阻相等時(shí)圖中矩形 大電流的一半)率(有時(shí)也稱為電源2、閉合電路的U-I圖象。右圖中a為電源的U-I圖象;b為外電阻的U-I圖象;兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電路的總電流和路端電壓;該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率;a的斜阻大小;b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大小;當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)(即內(nèi)、外電 面積最大,即輸出功率最大(可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半,
47、電流是最3、電路中功率的計(jì)算:(1)電源消耗功率(有時(shí)也稱為電路消耗總功率):P - £ I;外電路消耗功輸出功率):PxUI;內(nèi)電路消耗功率(一定是發(fā)熱功率):P內(nèi)=I2r22(2)電源的輸出功率:P E R_E_,可見(jiàn)電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所工 二示,而當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,為E2 Pm4rR r 4r注:實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)注意外電阻的取值范圍。第三章 磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng):磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)囊环N物質(zhì)。永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。變化的電場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。(2)磁場(chǎng)的基本特點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。(3)磁
48、現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用。(4)安培分子電流假說(shuō)- 在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微 小的磁體。(5)磁場(chǎng)的方向:規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針 N極受力的方向(或者小磁針靜止時(shí) N極的指向)就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。2、磁感線(1)在磁場(chǎng)中人為地畫(huà)出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場(chǎng)方向,曲線的疏密能定性地表示磁場(chǎng)的弱強(qiáng),這一系列 曲線稱為磁感線。(2)磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵 N極出來(lái),進(jìn)入S極,在內(nèi)部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交。(3)幾種典型磁場(chǎng)的磁感線的分布
49、 :直線電流的磁場(chǎng):同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱。通電螺線管的磁場(chǎng):兩端分別是N極和S極,管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng),管外是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。環(huán)形電流的磁場(chǎng):兩側(cè)是N極和S極,離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱。勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同。勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。3、磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,定義式B=F/IL。單位T, 1T=1N/ (A-n)。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
50、,即通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向。(3)磁場(chǎng)中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強(qiáng)度I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短 L的大小無(wú)關(guān),與電流受到的力也無(wú)關(guān),即使不放入載流導(dǎo)體,它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在,因此不能說(shuō)B與F成正比,或B與IL成反比。(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場(chǎng)方向,并不是在該處的 電流的受力方向。4、地磁場(chǎng):地球的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似,其主要特點(diǎn)有三個(gè):(1)地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近。(2)地磁場(chǎng)B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北相反,在南半球垂直地
51、面向上,在北半球垂直地面向下。(3)在赤道平面上,距離地球表面相等的各點(diǎn),磁感強(qiáng)度相等,且方向水平向北。5、安培力(1)安培力大小:I /B時(shí),F(xiàn)=0;I,B, F=BIL;I 與 b成。角:F BILsin(2)安培力的方向:左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心, 并使伸開(kāi)的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向。F、B I三者間方向關(guān)系:F± B, F±I ,即F垂直于B和I所構(gòu)成的平面,但 B和I不一定垂直。(3)功能關(guān)系:安培力做功將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能;克服安培
52、力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。6、洛倫茲力(1)洛倫茲力的大?。簐/B時(shí),f=0;v,B, f=qvB;v與B成。角:f qvBsin(2)洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于 v的方向,所以洛倫茲力一定不做功。(3)洛倫茲力與安培力的關(guān)系:洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì),安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。所以洛倫茲力的方向與安培力的 方向一樣也由左手定則判定。(4)電場(chǎng)力與洛倫茲力的比較電場(chǎng)力洛侖茲力存在條件作用于電場(chǎng)中所有電荷僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的且速度不跟磁場(chǎng)平行的電荷有 洛侖茲力作用大小F=qE與電荷運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)F=Bqv與電荷的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)方向力的方向與電場(chǎng)方向相同或相反,但總在同 一直線上力的方向始終
53、和磁場(chǎng)方向垂直對(duì)速度的 改變可改變電荷運(yùn)動(dòng)速度大小和方向只改變電荷速度的方向,不改變速度的大小做功可以對(duì)電荷做功,改變電荷的動(dòng)能不對(duì)電荷做功、不改變電荷的動(dòng)能偏轉(zhuǎn)軌跡在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),軌跡為拋物線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)、軌跡為圓弧7、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行(相同或相反):帶電粒子以入射速度 v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直:帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi),以入射速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。軌道半徑公式:r=mv/qB周期公式:T=2無(wú)m/qB(3)若速度方向與磁感線成任意角度,則帶電粒子在與磁感線平行的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在與磁感線垂直的方向上做勻速圓 周運(yùn)動(dòng),它們的合運(yùn)動(dòng)是螺線運(yùn)動(dòng).8、處理
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