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1、【高中高考必備】高三畢業(yè)班物理總復(fù)習(xí)資料直線運(yùn)動1 .機(jī)械運(yùn)動:一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱運(yùn)動,它包括平動,轉(zhuǎn)動和振動等運(yùn)動形式。為了研究物體的運(yùn)動需要選定參照物(即假定為不動的物體),對同一個物體的運(yùn)動,所選擇的參照物不同,對它的運(yùn)動的描述就會不同,通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦硌芯课矬w的運(yùn)動。2 .質(zhì)點(diǎn):用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(diǎn),它是一個理想化的物理模型。僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)。3 .位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量。路程是物體運(yùn)動軌跡的長度,是標(biāo)量。路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,
2、一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運(yùn)動中,位移的大小才等于路程。4 .速度和速率(1)速度:描述物體運(yùn)動快慢的物理量是矢量。平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間 的比值叫做這段時間(或位移)的平均速度V,即丫=5/3平均速度是對 變速運(yùn)動的粗略描述。瞬時速度:運(yùn)動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿 軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè)。 瞬時速度是對變速運(yùn) 動的精確描述。(2)速率:速率只有大小,沒有方向,是標(biāo)量。平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值叫 做這段時間內(nèi)的平均速率。在一般變速運(yùn)動中平均速度的大小不一定 等于平均速率,只有在
3、單方向的直線運(yùn)動,二者才相等。5 .加速度(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量。加速度又 叫速度變化率。(2)定義:在勻變速直線運(yùn)動中,速度的變化 Av跟發(fā)生這個變化 所用時間的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動的加速度,用 a表示。(3)方向:與速度變化 Av的方向一致。但不一定與v的方向一致注意加速度與速度無關(guān)。只要速度在變化,無論速度大小,都 有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只 要速度變化快,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大。6.勻速直線運(yùn)動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動叫做勻速直 線運(yùn)動。(2)特點(diǎn):a=0, 丫=恒量。(3)位
4、移公式:S=vt。7勻變速直線運(yùn)動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動叫勻 變速直線運(yùn)動。(2)特點(diǎn):a=恒里(3) 公式:速度公式:以上各式均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜 ?”值,跟正方向相反的取產(chǎn)值。8.重要結(jié)論(1)勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),在任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移差值是恒量,即 S=Sn+-Sn=aT2=恒量(2)勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),在某段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速 度,等于這段時間內(nèi)的平均速度,即:-_ / + KV V£ = 29 .自由落體運(yùn)動(1)條件:初速度為零,只受重
5、力作用。(2)性質(zhì):是一種初速為 零的勻加速直線運(yùn)動,a=g。(3)公式:可=以k城,歪2410 .運(yùn)動圖像(1)位移圖像(s-t圖像):圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時刻所對 應(yīng)速度;圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動,圖像是曲線則表示物體 做變速運(yùn)動;圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動到另一邊。(2)速度圖像(v-t圖像):在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度;在速度圖像中,物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值。在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率。圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動的速度反向。圖線是直線表示物體做勻變速
6、直線運(yùn)動或勻速直線運(yùn)動;圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動。力和物體的平衡1. 力: 是物體對物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動狀態(tài) (即產(chǎn)生加速度)的原因。力是矢量。2. 重力(1) 重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的。 注意 重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生,但不能說重力就是地球的吸引力,重力是萬有引力的一個分力。但在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬有引力。(2)重力的大?。旱厍虮砻?G=mg離地面高h(yuǎn)處G/=mg/,其中 g/=R/(R+h)2g 。(3) 重力的方向:豎直向下( 不一定指向地心) 。(4) 重心:物體的各部分所受重力合力的作用點(diǎn),物體的重心不一定在物體上。3. 彈力(
7、1) 產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢而產(chǎn)生的。(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,彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發(fā)生形變的物體。在點(diǎn)面接觸的情況下,垂直于面 ; 在兩個曲面接觸( 相當(dāng)于點(diǎn)接觸) 的情況下,垂直于過接觸點(diǎn)的公切面。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,且方向不一定沿桿。(4) 彈力的大?。阂话闱闆r下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解。彈簧彈力可由胡克定律來求解。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
8、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。4. 摩擦力(1) 產(chǎn)生的條件:相互接觸的物體間存在壓力; 接觸面不光滑;接觸的物體之間有相對運(yùn)動( 滑動摩擦力) 或相對運(yùn)動的趨勢(靜摩擦力 ) ,這三點(diǎn)缺一不可。(2) 摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反,與物體運(yùn)動的方向可以相同也可以相反。(3) 判斷靜摩擦力方向的方法:假設(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑,這時若兩物體不發(fā)生相對運(yùn)動,則說明它們原來沒有相對運(yùn)動趨勢,也沒有靜摩擦力; 若兩物體發(fā)生相對運(yùn)動,則說明它們原來有相對運(yùn)動趨勢,并且原來相對運(yùn)動趨勢的方向跟假設(shè)接觸面光滑時相對運(yùn)
9、動的方向相同。然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向。平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向。(4) 大?。合扰忻魇呛畏N摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解?;瑒幽Σ亮Υ笮。豪霉絝= wFN進(jìn)行計(jì)算,其中FN是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān)?;蛘吒鶕?jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解。靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在。與fmax之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解。5. 物體的受力分析(1) 確定所研究的物體,分析周圍物體對它產(chǎn)生的作用,不要分析該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的
10、力錯誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。(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,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析。(3) 如果有一個力的方向難以確定,可用假設(shè)法分析。先假設(shè)此力不存在,想像所研究的物體會發(fā)生怎樣的運(yùn)動,然后審查這個力應(yīng)在什么方向,對象才能滿足給定的運(yùn)動狀態(tài)。6. 力的合成與分解(1) 合力與分力:如果一個力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,而那幾個力就叫做這個力的分力。(2) 力合成與分解的根本方法:平行四 邊形定則。(3) 力的合成:求幾個已知力的合力,叫做力的合成。共點(diǎn)的兩個力
11、(F1和F2)合力大小F的取值范圍為:|F1-F2| <F WF1+F2(4) 力的分解:求一個已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算) 。在實(shí)際問題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解; 為方便某些問題的研究,在很多問題中都采用正交分解法。7. 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)的幾個力。(2) 平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動或靜止叫平衡狀態(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題,則平衡條件應(yīng)為:E Fx=0,E Fy=0。(4) 解決平衡問題
12、的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等。牛頓運(yùn)動定律 1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動狀態(tài)為止。(1)運(yùn)動是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動不需要力來維持。(2)定律說明了任何物體都有慣性。(3)不受力的物體是不存在的。牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。 但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律。(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定
13、律定性地給出了力與運(yùn)動的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動的關(guān)系。2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(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)動狀態(tài)無關(guān)。因此說,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。3.牛頓第二定律:物體的加速度跟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)動的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運(yùn)動規(guī)律;反過來,知道了運(yùn)動,可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況
14、,為設(shè)計(jì)運(yùn)動,控制運(yùn)動提供了理論基礎(chǔ)。(2)對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 F合=ma, F合是力,ma是力 的作用效果,特別要注意不能把 ma看作是力。(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果。即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的瞬間效果是加速度而不是速度。(4)牛頓第二定律F合二ma, F合是矢量,ma也是矢量,且ma與 F 合的方向總是一致的。F 合可以進(jìn)行合成與分解,ma 也可以進(jìn)行合成與分解。 4.牛頓第三定律:兩個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)牛頓第三運(yùn)動定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因
15、而力總是成對出現(xiàn)的,它們總是同時產(chǎn)生,同時消失。(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不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加。5 .牛頓運(yùn)動定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中。6 .超重和失重(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于超重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力mg,即FN=mg+ma。 (2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg。即FN=mg-ma。當(dāng)a=g時FN=0,物體處于完全失重。(3)對超重 和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問題不管物體
16、處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒有改變,只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力。 超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(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。在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,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。6、 處理連接題問題通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。曲線運(yùn)動、萬有引力1 .曲線運(yùn)動(1)物體作曲線運(yùn)動的條件:運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)所受的合外力(
17、或加速度) 的方向跟它的速度方向不在同一直線(2)曲線運(yùn)動的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某 一點(diǎn)的速度方向,就是通過該點(diǎn)的曲線的切線方向。 質(zhì)點(diǎn)的速度方向 時刻在改變,所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動。(3)曲線運(yùn)動的軌跡:做曲線運(yùn)動的物體,其軌跡向合外力所指 一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致 方向,如平拋運(yùn)動的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動的軌跡總向圓心彎曲等。2 .運(yùn)動的合成與分解(1)合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系:等時性;獨(dú)立性;等效性。(2)運(yùn)動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)動的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動為合 運(yùn)動。任意融測械置(相計(jì)千里出點(diǎn)的位暮)3 H $十q
18、tans- y/x運(yùn)動t間:取決干睦直下庫的高度射程:W 年 聯(lián)供干戈直下漆的禹度和初速度 3.平拋運(yùn)動(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。(2)運(yùn)動規(guī)律:平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和 豎直方向的自由落體運(yùn)動。建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) O,以初速度vo方 向?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向);由兩個分運(yùn)動規(guī)律來處理(如右圖)。水平方向上* %=弋工一.七"I"/_理直方向 上;+三皿 才-g-(、弋tanP=摩/%#4.圓周運(yùn)動(1)描述圓周運(yùn)動的物理量線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動的快慢,大小
19、v=s/t(s是t時間內(nèi) 通過弧長),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)的切線 方向角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢,大小3 = 0 /單位rad/s), 。是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。其方向在中學(xué)階 段不研究。周期T,頻率f-做圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動一周所用的時間叫做周期。做圓周運(yùn)動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做頻 率。大冊的關(guān)庫 2 T * at 2V與T""士O向心加速度:瞄迷物體維逐度方向改變快偎,大小 ” 4«逑=奈 r- 3.方向總是帝胸咽心到定安化.向心力: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
20、變速度的大小。大小/4/F= jua = m = r=r=Un/r.注意向心力是根據(jù)力的效果命名的。在分析做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn) 受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力。(2)勻速圓周運(yùn)動: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刻在變的變速曲線運(yùn)動。(3)變速圓周運(yùn)動:速度大小方向都發(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,用來改變速度的大小)。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
21、心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度。如右上圖情景中,小球恰能過最高點(diǎn)的條件是vAv臨v臨由 重力提供向心力得v臨揚(yáng)如右下圖情景中,小球恰能過最高點(diǎn)的條件是v > Q 5.萬有引力定律(1)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的。兩個物 體間的引力的大小,跟它們的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平 方成反比。公式:其中 G=6.67XK)-nN*Irf/l®E(2)應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運(yùn)動基本方法:把天體的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動, 其所需向心力 由萬有引力提供。即F弓l二F向得:1nq n rmr= = (2xO3 r應(yīng)用時可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行
22、分析或計(jì)算。 天體質(zhì)量M、密度p的估算:|卿陽工星繞天薛N遵幽爾運(yùn)動的t謾R和周期T.由G堂E孥尸i P= , w為天體的型受.當(dāng)衛(wèi)童沿黃體青涵韁天年運(yùn)行。3 F-8則 P-第串M的堤節(jié)安度.角逐厚閣明與羋第I*的我綠丁 由E ¥咫"-* r震大* 始小由G哆一g?4得0一號4,建大.皿睡小由G 號口!(祭尸押T一 4If.,鰭大.丁醛大(3)三種宇宙速度第一宇宙速度:v1=7.9km/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):v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力 束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7k
23、m/s,使物體掙脫太陽引力 束縛的最小發(fā)射速度。(4)地球同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星,是相對于地面靜止的,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)動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周 期,即T=24h=86400s,離地面高度h=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。(5)衛(wèi)星的超重和失重超重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程,此情景與 升降機(jī)”中物體超重相同。 失重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正 常運(yùn)轉(zhuǎn)時,衛(wèi)星上的物體完全 失重”因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧?,此時, 在衛(wèi)星上的儀器,凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正
24、常使用。動量1 .動量和沖量(1)動量:運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量,即p=mv。是矢量,方向與v的方向相同。兩個動量相同必須是大小相等,方向一 致。(2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft。沖量也是矢量,它的方向由力的方向決定。2.動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。表達(dá)式:Ft=p -p 或 Ft=mv'-mv(1)上述公式是一矢量式,運(yùn)用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向。(2)公式中的F 是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。(3)動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統(tǒng)。對物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力
25、,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力。系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量。(4)動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力。對于變力,動量定理中的力F 應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。3.動量守恒定律:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。表達(dá)式:m1v1+m2V2=mlV 1 +m2V2(1)動量守恒定律成立的條件系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零。系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多,可以忽略不計(jì)。系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分
26、量保持不變。(2)動量守恒的速度具有 四性”:矢量性:瞬時性 相對性; 普適性。4 .爆炸與碰撞(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力,故可用動量守恒定律來處理。(2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能,系統(tǒng)的動能爆炸后會增加,在碰撞過程中,系統(tǒng)的總動能不可能增加,一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短,作用過程中物體的位移很小, 一般可忽略不計(jì),可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理。即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運(yùn)動。5 .反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體
27、向某方向發(fā)生動量變化時,系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動量變化的現(xiàn)象。噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動的實(shí)例。顯 然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動量是守恒的。機(jī)械能1 .功(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積。是描 述力對空間積累效應(yīng)的物理量,是過程量。定義式:W=F sco§戲中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對地), 0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=F Scos進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力 做功。根據(jù)W=P t,計(jì)算一段時間內(nèi)平均做功。利用動能定理計(jì) 算力的功,特別是變力所做的功。根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功。(3)摩擦力、空
28、氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘 積。發(fā)生相對運(yùn)動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對路程),且W二Q(摩擦生熱)2 .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。求功率時一定要分清是求哪個力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時功率。(2)功率的計(jì)算平均功率:P=W/t(定義式)表示時間t內(nèi)的平均 功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用。瞬時功率:P=F v cos和vP分別表示t時刻的功率和速度,口為兩者間的夾角。(3)額定功率與實(shí)際功率:額定功率:發(fā)動機(jī)正常工作時的最大功率。實(shí)際功率:發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能
29、長時間超過額定功率。(4)交通工具的啟動問題通常說的機(jī)車的功率或發(fā)動機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率。以恒定功率P 啟動: 機(jī)車的運(yùn)動過程是先作加速度減小的加速運(yùn)動,后以最大速度vm=P/f 作勻速直線運(yùn)動。以恒定牽引力F 啟動: 機(jī)車先作勻加速運(yùn)動,當(dāng)功率增大到額定功率時速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運(yùn)動,最后以最大速度vm=P/f 作勻速直線運(yùn)動。3 .動能:物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。表達(dá)式: Ek=mv2/2(1)動能是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系動能是標(biāo)量,動量是矢量,動量改變,動能不一定改變;動能改變,動量一定改變。兩者的物理意義不同:
30、動能和功相聯(lián)系,動能的變化用功來量 度;動量和沖量相聯(lián)系,動量的變化用沖量來量度。兩者之間的大 小關(guān)系為EK=P2/2m 4.動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變 化。表達(dá)式:(1)動能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況 下得出的。但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動的情況。(2)功和動能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式。(3)應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也 不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響。所以,凡涉及力和位移,而 不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答, 而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷。(4)
31、當(dāng)物體的運(yùn)動是由幾個物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態(tài)時,可以把這幾個物理過程看作一個整體進(jìn)行研究,從而避開每個運(yùn)動過程的具體細(xì)節(jié),具有過程簡明、方法巧妙、運(yùn)算量小 等優(yōu)點(diǎn)。5 .重力勢能(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 勢能。重力勢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。重力勢能的大小和零勢能面的選取有關(guān)。 重力勢能是標(biāo)量, 但有"+"、"-"之分。(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)動路徑無關(guān)。 WG=mgh。(3)做功跟重力勢能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢能增量
32、的 負(fù)值。即:I Wc =一二 Ep6 .彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。 7.機(jī)械能守恒定律(1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機(jī)械能,E=Ek+Ep。(2)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形 下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總 量保持不變。(3)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式(4)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E1等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,即E1=E2系統(tǒng)減少的總重力勢能 EPM等于系統(tǒng)增加的總動能 EK 增,即AEP = AEK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4
33、3;人減=4£8增注意解題時究竟選取哪一種表達(dá)形式,應(yīng)根據(jù)題意靈活選??;需注意的是:選用式時,必須規(guī)定零勢能參考面,而選用式和 式時,可以不規(guī)定零勢能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量。(5)判斷機(jī)械能是否守恒的方法用做功來判斷: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,若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒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)化來判定:若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(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。對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問題,除非題目特別說明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過
34、程機(jī)械能也不守恒。8.功能關(guān)系(1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機(jī)械能守恒。(2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:WG=Ep1-Ep2。(3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合=Ek2-Ek1(動能定理)(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:WF=E2-E19.能量和動量的綜合運(yùn)用動量與能量的綜合問題,是高中力學(xué)最重要的綜合問題,也是難度較大的問題。分析這類問題時,應(yīng)首先建立清晰的物理圖景,抽象出物理模型,選擇物理規(guī)律,建立方程進(jìn)行求解。這一部分的主要模型是碰撞。而碰撞過程,一般都遵從動量守恒定律,但機(jī)械能不一定守恒, 對彈性碰撞
35、就守恒,非彈性碰撞就不守恒,總的能量是守恒的,對于碰撞過程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。從而建立碰撞過程的能量關(guān)系方程。根據(jù)動量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程,兩者聯(lián)立進(jìn)行求解,是這一部分常用的解決物理問題的方法。分子動理論、熱、功、氣1 .分子動理論(1)物質(zhì)是由大量分子組成的分子直徑的數(shù)量級一般是10-10m。(2)分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動。擴(kuò)散現(xiàn)象:不同的物質(zhì)互相接觸時,可以彼此進(jìn)入對方中去。溫度越高,擴(kuò)散越快。布朗運(yùn)動:在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)中微小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動,是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的,是液體分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動的宏觀反映。顆粒越小,布朗運(yùn)
36、動越明顯;溫度越高,布朗運(yùn)動越明顯。(3)分子間存在著相互作用力分子間同時存在著引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離增大而減小, 但斥力的變化比引力的變化快,實(shí)際表現(xiàn)出來的是引力和斥力的合力。2 .物體的內(nèi)能(1)分子動能:做熱運(yùn)動的分子具有動能,在熱現(xiàn)象的研究中,單個分子的動能是無研究意義的,重要的是分子熱運(yùn)動的平均動能。溫度是物體分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志。(2)分子勢能:分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,叫做分子勢能。分子勢能隨著物體的體積變化而變化。分子間的作用表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨著分子間的距離增大而增大。分子間的作用表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨著分子間距離增大而減小。對實(shí)際氣體來
37、說,體積增大,分子勢能增加;體積縮小,分子勢能減小。(3)物體的內(nèi)能:物體里所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。任何物體都有內(nèi)能,物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)。(4)物體的內(nèi)能和機(jī)械能有著本質(zhì)的區(qū)別。物體具有內(nèi)能的同時可以具有機(jī)械能,也可以不具有機(jī)械能。3 .改變內(nèi)能的兩種方式(1)做功:其本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化。(2)熱傳遞:其本質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。(3)做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的,但有本質(zhì)的區(qū) 4.能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 5.熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容:物體內(nèi)能的增量(AU等于外界對物體做的功(W)和物體 吸收的熱量(Q)的總和。(2)表達(dá)式:W+Q =
38、U(3)符號法則:外界對物體做功,W 取正值,物體對外界做功,W 取負(fù)值;物體吸收熱量,Q 取正值,物體放出熱量,Q 取負(fù)值 ;物體內(nèi)能增加,AU取正值,物體內(nèi)能減少,AU取負(fù)值。6 .熱力學(xué)第二定律(1)熱傳導(dǎo)的方向性熱傳遞的過程是有方向性的,熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,而不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。(2)熱力學(xué)第二定律的兩種常見表述不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其 他變化。(3)永動機(jī)不可能制成第一類永動機(jī)不可能制成:不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對外做功,這種機(jī)器被稱為第一類永動機(jī),這種永動機(jī)是不可
39、能制造成的,它違背了能量守恒定律。第二類永動機(jī)不可能制成:沒有冷凝器,只有單一熱源,并從這個單一熱源吸收的熱量,可以全部用來做功,而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動機(jī)。第二類永動機(jī)不可能制成,它雖然不違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律。7 .氣體的狀態(tài)參量(1)溫度:宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上是分子平均動能的標(biāo)志。兩種溫標(biāo)的換算關(guān)系:T=(t+273)K。絕對零度為-273.15,它是低溫的極限,只能接近不能達(dá)到。(2)氣體的體積:氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和,而是指大量氣體分子所能達(dá)到的整個空間的體積。封閉在容器內(nèi)的氣體,其體積等于容器的容積。(3)氣體的壓強(qiáng):氣體作用
40、在器壁單位面積上的壓力。數(shù)值上等于單位時間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量。產(chǎn)生原因:大量氣體分子無規(guī)則運(yùn)動碰撞器壁,形成對器壁各處均勻的持續(xù)的壓力。決定因素:一定氣體的壓強(qiáng)大小,微觀上決定于分子的運(yùn)動速率和分子密度;宏觀上決定于氣體的溫度和體積。(4)對于一定質(zhì)量的理想氣體,PV/T=恒量8 .氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)(1)氣體分子間有很大的空隙。氣體分子之間的距離大約是分子直徑的 10 倍。(2)氣體分子之間的作用力十分微弱。在處理某些問題時,可以把氣體分子看作沒有相互作用的質(zhì)點(diǎn)。(3)氣體分子運(yùn)動的速率很大,常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達(dá)到數(shù)百米每秒。離這個數(shù)值越遠(yuǎn),分子數(shù)越少,表現(xiàn)出“中
41、間多,兩頭少 ”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。電場1 .兩種電荷(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: 2.庫侖定律(1)內(nèi)容:在真空中兩個點(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。(2)公式:Fnk駕式中戰(zhàn)g,叫都電力常量.(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相互作用力 的影響可以忽略不計(jì)時,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 .電場強(qiáng)度、電場線(1)電場:帶電體周圍存
42、在的一種物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體。電場是客觀存在的,電場具有力的特性和能的特性。(2)電場強(qiáng)度:放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。定義式:E=F/q 方向:正電荷在該點(diǎn)受力方向。(3)電場線:在電場中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線, 使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致,這些曲線叫做電場線。電場線的性質(zhì):電場線是起始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn)處);電場線的疏密反映電場的強(qiáng)弱; 電場線不相交;電場線不是真實(shí)存在的;電場線不一定是電荷運(yùn) 動軌跡。(4)勻強(qiáng)電場:在電場中,如果各點(diǎn)的場強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的
43、電場叫勻強(qiáng)電場。勻強(qiáng)電場中的電場線是間距相等且互相平行的直線。(5)電場強(qiáng)度的疊加:電場強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場是由幾個點(diǎn)電荷共同激發(fā)的時候,空間某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于每個點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時所激發(fā)的電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和。4 .電勢差U:電荷在電場中由一點(diǎn)A移動到另一點(diǎn)B時,電場力所做的功WAB 與電荷量q 的比值 WAB/q 叫做 AB 兩點(diǎn)間的電勢差。公式: UAB=WAB/q 電勢差有正負(fù):UAB=-UBA ,一般常取絕對值,寫成U。5 .電勢0:電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)相對零電勢點(diǎn)的電勢差。(1)電勢是個相對的量,某點(diǎn)的電勢與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)(通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零電勢)。
44、因此電勢有正、負(fù),電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)高還是低。(2)沿著電場線的方向,電勢越來越低。6 .電勢能:電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢能為零處(電勢為零處)電場力所做的功e=qU7 .等勢面:電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。(1)等勢面上各點(diǎn)電勢相等,在等勢面上移動電荷電場力不做功。(2)等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。(3)畫等勢面(線 )時,一般相鄰兩等勢面(或線 )間的電勢差相等。這樣,在等勢面(線 )密處場強(qiáng)大,等勢面(線 )疏處場強(qiáng)小。8 .電場中的功能關(guān)系(1)電場力做功與路徑無關(guān),只與初、末位置
45、有關(guān)。計(jì)算方法有:由公式 W=qEcoS計(jì)算(此公式只適合于勻強(qiáng)電場 中),或由動能定理計(jì)算。(2)只有電場力做功,電勢能和電荷的動能之和保持不變。(3)只有電場力和重力做功,電勢能、重力勢能、動能三者之和 保持不變。9 .靜電屏蔽:處于電場中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的 場強(qiáng)處處為零,即能把外電場遮住,使內(nèi)部不受外電場的影響,這就 是靜電屏蔽。 10.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(1)帶電粒子在電場中加速帶電粒子在電場中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場力對帶電粒 子做功等于帶電粒子動能的增量。(2)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后,做類平拋運(yùn) 動。垂直于場強(qiáng)方向
46、做勻速直線運(yùn)動:Vx=V0 , L=V0t。平行于場強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動:父姓 y=|通廣詈寓 惻修褪感聲器 偏轉(zhuǎn)角:(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定。一般說來:基本粒子:如電子、質(zhì)子、0c粒子、離子等除有說明或明確的 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)電場與重力場的復(fù)合場中運(yùn)動由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受電場力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:正交分解法;等效 重力”法。11 .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
47、。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX上加掃描電壓,同時加在偏轉(zhuǎn)電 極YY上所要研究的信號電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒 光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線。12 .電容(1)定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢差的比值(2)定義式:5-u或J船注意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、板間電勢差的大小等均無關(guān)。(3)單位:法拉(F), 1F=106半,1pF=106pF磁場1 .磁場(1)磁場:磁場是存在于磁體、電流和運(yùn)動電荷周圍的一種物質(zhì)。永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場。變化的電場也能產(chǎn)生磁場。(2)磁場的基
48、本特點(diǎn):磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷 有力的作用。(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動電荷 (或電流) 之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。(4)安培分子電流假說-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,分子電流使每個物質(zhì)微粒成為微小的磁 體。(5)磁場的方向:規(guī)定在磁場中任一點(diǎn)小磁針N 極受力的方向(或者小磁針靜止時N 極的指向)就是那一點(diǎn)的磁場方向。2 .磁感線(1)在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場方向,曲線的疏密能定性地表示磁場的弱強(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,進(jìn)入S極,在內(nèi)部, 由 S
49、 極到 N 極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交。(3)幾種典型磁場的磁感線的分布:直線電流的磁場:同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱。通電螺線管的磁場:兩端分別是 N極和S極,管內(nèi)可看作勻 強(qiáng)磁場,管外是非勻強(qiáng)磁場。環(huán)形電流的磁場:兩側(cè)是 N極和S極,離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁 場越弱。勻強(qiáng)磁場: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)度是表示磁場強(qiáng)弱的物理量,在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場力F 跟電流 I 和導(dǎo)線長度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
50、T, 1T=1N/(Am)。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向,即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向。(3)磁場中某位置的磁感應(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)線的長短L 的大小無關(guān),與電流受到的力也無關(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 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方向,并不是在該處的電流的受力方向。4 .地磁場:地球的磁場與條形磁體的磁場相似,其主要特點(diǎn)有三個:(1)地磁場的N 極在地球南極附近,
51、S 極在地球北極附近。(2)地磁場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F=BIL 。 式中F、 B、 I 要兩兩垂直,L 是有效長度。若載流導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線,且導(dǎo)線所在平面與磁感強(qiáng)度方向垂直,則L指彎曲導(dǎo)線中始端指向末端的直線長度。(2)安培力的方向由左手定則判定。(3)安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為J-1零。 6.洛倫茲力(1)
52、洛倫茲力的大小f=qvB,條件:v,B。當(dāng)v/B時,f=0。(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)在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用。7.帶電粒子在磁場中的運(yùn)動規(guī)律在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質(zhì)子、口粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計(jì)),(1)若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行(相同或相反), 帶電粒子以入射速度v 做勻速直線運(yùn)動。(2)若帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面
53、內(nèi),以入射速率 v做勻速圓周運(yùn)動。軌道半徑公式:r=mv/qB周期公式:T=2兀m/qB8.帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(1)帶電粒子在復(fù)合場中做直線運(yùn)動帶電粒子所受合外力為零時,做勻速直線運(yùn)動,處理這類問題,應(yīng)根據(jù)受力平衡列方程求解。帶電粒子所受合外力恒定,且與初速度在一條直線上,粒子將作勻變速直線運(yùn)動,處理這類問題,根據(jù)洛倫茲力不做功的特點(diǎn),選用牛頓第二定律、動量定理、動能定理、能量守恒等規(guī)律列方程求解。(2)帶電粒子在復(fù)合場中做曲線運(yùn)動當(dāng)帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時,洛倫茲力提供向心力時,帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。處理這類問題,往往同時應(yīng)用牛頓第二定律、動能定理列方
54、程求解。當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同一直線上時,粒子做非勻變速曲線運(yùn)動,這時粒子的運(yùn)動軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類問題,選用動能定理或能量守恒列方程求解。由于帶電粒子在復(fù)合場中受力情況復(fù)雜運(yùn)動情況多變,往往出現(xiàn)臨界問題,這時應(yīng)以題目中“最大 ”、 “最高 ”“ 至少 ”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,根據(jù)臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯(lián)立求解。電磁場和電磁波1 .麥克斯韋的電磁場理論(1)變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。(2)隨時間均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定電場。隨時間不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場。隨時間均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場,隨時間不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。(3)變化的電場和變化的磁場總是相互關(guān)系著,形成一個不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。2 .電磁波(1)周期性變化的電場和磁場總是互相轉(zhuǎn)化,互相激勵,交替產(chǎn)生,由發(fā)生區(qū)域向周圍空間傳播,形成電磁波。(2)電磁波是橫波(3)電磁波可以在真空中傳播,電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì),頻率不變、波速和波長均發(fā)生變化,電磁波傳播速度v等于波長入和頻率f的乘積,即丫=入f任何
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