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1、重點(diǎn)高中物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及公 式大全作者:日期:高中物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)基本的力和運(yùn)動(dòng)I。力的種類(lèi):(13個(gè)性質(zhì)力)這些性質(zhì)力是受力分析不可少的“受力分析的基礎(chǔ)”高中物理公式16重力:G = mg (g隨高度、緯度、不同星球上不同)A彈簧的彈力:F= Kx 滑動(dòng)摩擦力:F滑=N 靜摩擦力:Of靜f mm1m2萬(wàn)有引力:F引=62ru電場(chǎng)力:電=4 E =q -d庫(kù)侖力:F=Kq1qZ(真空中、點(diǎn)電荷) r磁場(chǎng)力:(1)、安培力:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。公式:F= BIL(BI) 方向:左手定則(2)、洛侖茲力:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。公式: f=BqV (B V)方向:左手定則分子力:分子間的引力和斥力同
2、時(shí)存在,都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大,但斥力變化得快。核力:只有相鄰的核子之間才有核力,是一種短程強(qiáng)力。n。運(yùn)動(dòng)分類(lèi):(各種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件及運(yùn)動(dòng)規(guī)律)是高中物理的重點(diǎn)、難點(diǎn) 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)F合=0 V 0W 0勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):初速為零,初速不為零,勻變速直、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(決于F合與它的方向關(guān)系)但F合=恒力只受重力作用下的幾種運(yùn)動(dòng):自由落體,豎直下拋,豎直上拋,平拋,斜拋等圓周運(yùn)動(dòng):豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(最低點(diǎn)和最高點(diǎn));勻速圓周運(yùn)動(dòng)(關(guān)鍵搞清楚是向心力的來(lái)源)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng):?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng),彈簧振子;波動(dòng)及共振;分子熱運(yùn)動(dòng);類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng);帶電粒在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)情況;帶電粒子在f洛作用
3、下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)出。物理解題的依據(jù):(1)力的公式(2)各物理量的定義(3)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的公式(4)物理中的定理、定律及數(shù)學(xué)幾何關(guān)系IV幾類(lèi)物理基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn):凡是性質(zhì)力要知:施力物體和受力物體;對(duì)于位移、速度、加速度、動(dòng)量、動(dòng)能要知參照物;狀態(tài)量要搞清那一個(gè)時(shí)刻(或那個(gè)位置)的物理量;過(guò)程量要搞清那段時(shí)間或那個(gè)位侈或那個(gè)過(guò)程發(fā)生的;(如沖量、功等)如何判斷物體作直、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng);如何判斷加減速運(yùn)動(dòng);如何判斷超重、失重現(xiàn)象。 V。知識(shí)分類(lèi)舉要1.力的合成與分解:求 F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式:F= F12 F22 2F1F2COS合力的方向與F1成角:F7 ""FFF2 s
4、intan = 民 UF1 F2 cosF注意:(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。(2)兩個(gè)力的合力范圍:F1-F2 F F i +F2(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。2.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,所受合外力為零。F=0 或 Fx=0Fy=0推論:1非平行的三個(gè)力作用于物體而平衡,則這三個(gè)力一定共點(diǎn)。 按比例可平移為一個(gè)封閉的矢量三角形2幾個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡,其中任意幾個(gè)力的合力與剩余幾個(gè)力(一個(gè)力)的合力一定等值反向三力平衡:F3=F1 +F2摩擦力的公式:(1 )滑動(dòng)摩擦力:f= N說(shuō)明:a、N為接觸面間的彈力,可以大
5、于G;也可以等于 G;也可以小于 Gb、為滑動(dòng)摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小、接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力N無(wú)關(guān).(2 )靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無(wú)關(guān).大小范圍:O f靜fm (f m為最大靜摩擦力,與正壓力有關(guān) )說(shuō)明:a、摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反, 還可以與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角。b、摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。c、摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。d、靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用。3.力的獨(dú)立作用和運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),每
6、個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度,就象其它力不存在一樣,這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立作用原理。一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)時(shí),其中任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)不因其它運(yùn)動(dòng)的存在而受影響,物體所做的合運(yùn)動(dòng)等于這些相互獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)的疊加。根據(jù)力的獨(dú)立作用原理和運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理,可以分解加速度,建立牛頓第二定律的分量式,常常能解決一些較復(fù)雜的問(wèn)題。VI.幾種典型的運(yùn)動(dòng)模型:1 .勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):兩個(gè)基本公式(規(guī)律):V t = Vo + a t S = v o t + a t 2及幾個(gè)重要推論:2(1)推論:Vt2 - V)2 = 2as(勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):a為正值 勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):a為正值)2 2) A B段中間
7、時(shí)刻的即時(shí)速度:V/ 2 =V0 Vt=s(若為勻變速運(yùn)動(dòng))等于這段的平均2 t速度(3) AB 段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度22:V- v02 vtV s/2 =中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度(運(yùn)用V可快速求位移)注意:是判斷物體是否作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法。2s = aT求的方法 VN=V =-= SNJ一SNt 2Tv t/2 v 平Vo vts sn 1 sn2t 2T2求a萬(wàn)法: s = aTSn3 Sn=3 aT2 Sm Sn=( m-n) aT 2畫(huà)出圖線(xiàn)根據(jù)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,圖線(xiàn)的斜率等于a;識(shí)圖方法:一軸、二線(xiàn)、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)探究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn):Vt/ 2
8、=V=V0 Vt =SN 1 SN = VN 2 t 2T勻速:Vt/2 =M/2 ;勻加速或勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):V/2 <M/2-2)(4) S 第t 秒=St-S t-1= (v o t + 1 a t 2) vo(t1) + 1a (t 1)2= V o + a (t22(5)初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在1s末、2s末、3s末ns末的速度比為 1: 2: 3n;在1s、2s、3sns內(nèi)的位移之比為 12: 22: 32n2;(2n-1);在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)第ns內(nèi)的位移之比為1: 3: 5從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1: (V2 1) : <3 <
9、2)通過(guò)連續(xù)相等位移末速度比為1: 22 :&而(6) 勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至??傻刃дJ(rèn)為反方向初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).(先考慮減速至停 的時(shí)間).實(shí)驗(yàn)規(guī)律:(7)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn) (或照像法記錄在底片上)來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:此方法 稱(chēng)留跡法。初速無(wú)論是否為零,只要是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),就具有下面兩個(gè)很重要的特點(diǎn):在連續(xù)相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù);s = aT2 (判斷物體是否作勻變速運(yùn)動(dòng)的依據(jù))。右圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶。選點(diǎn)跡清楚的一條,舍掉開(kāi)始比較密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量 的地方取一個(gè)開(kāi)始點(diǎn) O,然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) A B、C D。(或相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有0
10、一丁一2T飛丁4T,5 T6T四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離Si、S2、S3(利用打下的 紙帶可以:求任一計(jì) 數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度 v如vss_(其中記數(shù)周期:T=5X 0.02s=0.1s )c 2T利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如a s3通T2利用“逐差法”求 a: as4 s5 s6s1 s2 s39T2利用v-t圖象求a:求出A、日C D E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度,畫(huà)出如圖的v-t圖線(xiàn),圖線(xiàn)的斜率就是加速度 a。注意: 點(diǎn)a. 打點(diǎn)讓時(shí)蟄扛肛支還是人為選里的計(jì)數(shù)點(diǎn)_距離b.紙帶的記錄方式,相鄰,記裂回明理宣還懸各點(diǎn)電第二個(gè)記裂史的理明。紙帶上選定的各點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺上的刻度值,周期
11、c.時(shí)間間隔與選計(jì)數(shù)點(diǎn)的方式有關(guān)(50Hz,打點(diǎn)周期0.02s,常以打點(diǎn)的5個(gè)間隔作為一個(gè)記時(shí)單位)即區(qū)分打點(diǎn). 周期和記數(shù)周期。d.注意單位。一般為 cm例:試通過(guò)計(jì)算出的剎車(chē)距離s的表達(dá)式說(shuō)明公路旁書(shū)寫(xiě)“嚴(yán)禁超載、超速及酒后駕車(chē)”以及“雨天路滑車(chē)輛減速行駛”的原理。解:(1)、設(shè)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車(chē)勻速行駛的位移大小為s1 ;剎車(chē)后汽車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移大小為 s2,加速度大小為a。由牛頓第二定律及運(yùn) 動(dòng)學(xué)公式有:SiV0t0 1a-mg2m2V02as2 3s s1 s2 4由以上四式可得出:,V2s v0t0F2(g)m超載(即m增大),車(chē)的慣性大,由 5式,在其他物理量不變的情況
12、下剎車(chē)距離就會(huì)增長(zhǎng),遇緊急情況不能及時(shí)剎車(chē)、停車(chē),危險(xiǎn)性就會(huì)增加;同理超速(V0增大)、酒后駕車(chē)(t0變長(zhǎng))也會(huì)使剎車(chē)距離就越長(zhǎng),容易發(fā) 生事故;雨天道路較滑,動(dòng)摩擦因數(shù)將減小,由 五式,在其他物理量不變的情況下剎車(chē)距離就越長(zhǎng),汽車(chē)較難停下來(lái)。因此為了提醒司機(jī)朋友在公路上行車(chē)安全,在公路旁設(shè)置“嚴(yán)禁超載、超速及酒后駕車(chē)”以及“雨天路滑車(chē)輛減速行駛”的警示牌是非常有必要的。思維方法篇1.平均速度的求解及其方法應(yīng)用 用定義式:v 普遍適用于各種運(yùn)動(dòng);V=V0 Vt只適用于加速度恒定的勻變t2速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2 .巧選參考系求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題3 .追及和相遇或避免碰撞的問(wèn)題的求解方法:關(guān)鍵:在于掌握兩個(gè)物體的
13、位置坐標(biāo)及相對(duì)速度的特殊關(guān)系?;舅悸罚悍謩e對(duì)兩個(gè)物體研究,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖,列出方程,找出時(shí)間、速度、位移的關(guān)系。解出結(jié)果,必要時(shí)進(jìn)行討論。追及條件:追者和被追者v相等是能否追上、兩者間的距離有極值、 能否避免碰撞的臨界條 件。討論:1 .勻減速運(yùn)動(dòng)物體追勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體。兩者v相等時(shí),S追S被追永遠(yuǎn)追不上,但此時(shí)兩者的距離有最小值若S追S被追、V追=V被追恰好追上,也是恰好避免碰撞的臨界條件。追 被追若位移相等時(shí),V追V被追則還有一次被追上的機(jī)會(huì),其間速度相等時(shí),兩者距離有一個(gè)極大值2 .初速為零勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體追同向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體兩者速度相等時(shí)有最大的間距位移相等時(shí)即被追上4 .利
14、用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性解題5 .逆向思維法解題6 .應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象解題7 .用比例法解題8 .巧用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論解題某段時(shí)間內(nèi)的平均速度 =這段時(shí)間中時(shí)刻的即時(shí)速度連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為一個(gè)恒量位移=平均速度時(shí)間解題常規(guī)方法:公式法工包括一數(shù)學(xué)推導(dǎo)一)二一圖象法一比例法一極值法二.逆回轉(zhuǎn)變法一2.豎直上拋運(yùn)動(dòng):(速度和時(shí)間的對(duì)稱(chēng))分過(guò)程:上升過(guò)程勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),下落過(guò)程初速為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).全過(guò)程:是初速度為 加速度為g的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(1)上升最大高度:H = -o-2g(2)上升的時(shí)間:t=Vog(3)上升、下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的加速度相同,而速度等值反向(4)上升、下落經(jīng)過(guò)同一段
15、位移的時(shí)間相等。(5)從拋出到落回原位置的時(shí)間:t =2 Vog(6)適用全過(guò)程 S = Vo t - -g t 2 ; V t = V o-g t ; Vt2-Vo2 = 2gS (S、Vt 的正、負(fù)2號(hào)的理解)3 .勻速圓周運(yùn)動(dòng)2 f 追及問(wèn)題:At A= Bt B+n2 兀線(xiàn)速度:V= s = 2_R= R=2 f R 角速度: t T向心加速度:2 v a =R,22R 三 R 4 2 f2 RV2V = qVoVyV o = Vcos V y = Vsin 3七個(gè)物理量中,如果已知其中任意兩個(gè),可根據(jù)以上公式求出其它五個(gè)物理量。證明:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)一定經(jīng)過(guò)
16、此時(shí)沿拋出方向水平總位移 的中點(diǎn)。證:平拋運(yùn)動(dòng)示意如圖設(shè)初速度為V某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn),位置坐標(biāo)為(x,y ),所用時(shí)間為t.此時(shí)速度與水平方向的夾角為,速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與水平軸的交點(diǎn)為x,位移與水平方向夾角為.依平拋規(guī)律有速度:Vx= VoM=gt24 22 2d向心力:F= ma = mm R= mR m4 2 n RRT2注意:(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心 (2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。(3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對(duì)核外電子的庫(kù)侖力提供。4 .平拋運(yùn)動(dòng):勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直
17、線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):a、只受重力;b、初速度與重力垂直.盡管其速度大小和方向時(shí)刻在改變,但其運(yùn)動(dòng)的加速度卻恒為重力加速度g,因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化相等。(2)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法: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)。水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性,又具有等時(shí)性.(3)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:以物體的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),沿水平和豎直方向建成立坐標(biāo)。水平方同V x=V0 x=v 0ttanvy gtVx VoV y = V otgax=0 a豎直方向T V y=gt_ 2y= L ?gt 在 V。、Vy、V、又 y、t、位移:
18、S x= Votsy,2sSx由得:tan-tan 22 vy1 . 22gt2Sytantanvygtvxvo x1 22 gtVot2 Vo2 (x x )所以:1 -x2式說(shuō)明:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)一定經(jīng)過(guò)此時(shí)沿拋出方向水總位 移的中點(diǎn)。5 .豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)研究物體通過(guò)最后點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況,并且,經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。(圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例)火車(chē)轉(zhuǎn)彎汽車(chē)過(guò)拱橋、凹橋3飛機(jī)做俯沖運(yùn)動(dòng)時(shí),飛行員對(duì)座位的壓力。物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(汽車(chē)在水平公路轉(zhuǎn)彎,水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的物體,繩拴著的物體在 光滑水平面上繞繩的一端旋轉(zhuǎn))和物體在豎直平面內(nèi)的圓
19、周運(yùn)動(dòng)(翻滾過(guò)山車(chē)、水流星、雜技節(jié)目中的飛車(chē)走壁等)。萬(wàn)有引力一一衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、庫(kù)侖力一一電子繞核旋轉(zhuǎn)、 洛侖茲力一一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)、重力與彈力的合力一一錐擺、(關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的)(1)火車(chē)轉(zhuǎn)彎:設(shè)火車(chē)彎道處內(nèi)外軌高度差為h,內(nèi)外軌間距L,轉(zhuǎn)彎半徑R。由于外軌略高于內(nèi)軌,使得火車(chē)所受重力和支持力的合力F合提供向心力。h -02由 F, mg tan mg sin mg mJ得v0 JRgh(v0為轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度)% 'gtan R (是內(nèi)外軌對(duì)火車(chē)都無(wú)摩擦力的臨界條 0件)當(dāng)火車(chē)行駛速率 V?于V。時(shí),F(xiàn)=F向,內(nèi)外軌道對(duì)輪緣都沒(méi)有側(cè)壓 力當(dāng)火車(chē)行駛V大于立時(shí),F(xiàn)
20、KF向,外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力,口2+N=m R2當(dāng)火車(chē)行駛速率 V、于V。時(shí),F(xiàn)合F向,內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力,F(xiàn)合-N'= m R即當(dāng)火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)行駛速率不等于 V。時(shí),其向心力的變化可由內(nèi)外軌道對(duì)輪緣側(cè)壓力自行調(diào) 節(jié),但調(diào)節(jié)程度不宜過(guò)大,以免損壞軌道。(2)無(wú)支承的小球,在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)情況:T越小,但T的最小值只能 臨界條件:由mg+T=m2/L知,小球速度越小,繩拉力或環(huán)壓力 為零,此時(shí)小球以重力提供作向心力,恰能通過(guò)最高點(diǎn)。即2V臨 mg=m R結(jié)論:繩子和軌道對(duì)小球沒(méi)有力的作用(可理解為恰好通過(guò)或恰好通不過(guò)的速度),只有 重力提供作向心力,臨界速度 V«
21、= x:,rgR能過(guò)最高點(diǎn)條件:VV臨(當(dāng)"V舊時(shí),繩、軌道對(duì)球分別產(chǎn)生拉力、壓力)不能過(guò)最高點(diǎn)條件:V<Vffi(實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離了軌道)2V最局點(diǎn)狀態(tài):mg+T i=m (臨界條件二0,臨界速度MxfgR , V > V缶才能通過(guò))V2最低點(diǎn)狀態(tài):T 2- mg = m -L-高到低過(guò)程機(jī)械能守恒:2.mv2 Imv2 mg2LT2- T I=6mg(g可看為等效加速度)12v2半圓:mgR=2mv T-mg= m -r-T=3mg(3)有支承的小球,在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)情況:臨界條件:桿和環(huán)對(duì)小球有支持力的作用(由mg NmU知)R當(dāng)V=0寸,N=
22、mg(可理解為小球恰好轉(zhuǎn)過(guò)或恰好轉(zhuǎn)不過(guò)最高點(diǎn)) 當(dāng)0 v ;gR時(shí),支持力N向上且隨v增大而減小,且 mg N 0當(dāng)v 、GR時(shí),N 0當(dāng)v YgR時(shí),N向下(即拉力)隨v增大而增大,方向指向 圓心。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度v 、:gR時(shí),受到桿的作用力n (支持)但N mg ,(力的大小用有向線(xiàn)段長(zhǎng)短表不)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度v 、MR時(shí),桿對(duì)小球無(wú)作用力 N 0 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度v>*/gR時(shí),小球受到桿的拉力N作用T=5mg恰好過(guò)最局點(diǎn)時(shí),此時(shí)從局到低過(guò)程mg2R=2 mv2低點(diǎn):T-mg=m/R 注意物理圓與幾何圓的最高點(diǎn)、 最低點(diǎn)的區(qū)別(以上規(guī)律適用于物理圓,
23、不過(guò)最高點(diǎn),最低點(diǎn), g都應(yīng)看成等效的)2.解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法(1)明確研究對(duì)象,必要時(shí)將它從轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中隔離出來(lái)。(2)找出物體圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面,從中找出圓心和半徑。(3)分析物體受力情況,千萬(wàn)別臆想出一個(gè)向心力來(lái)。(4)建立直角坐標(biāo)系(以指向圓心方向?yàn)閤軸正方向)將力正交分解。2 匕(5)建立方程組Fx m RFy 03.離心運(yùn)動(dòng)在向心力公式Fn=md/R中,2,2 、2m R m () RFn是物體所受合外力所能提供的向心力,mV2/R是物體作圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。 當(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時(shí),物體將作圓周運(yùn)動(dòng); 若提供的向心力消失或小于所需要的向心力時(shí),物體將做逐
24、漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),即離心運(yùn)動(dòng)。其中提供的向心力消失時(shí), 物體將沿切線(xiàn)飛去, 離圓心越來(lái)越遠(yuǎn);提供的向心力小于所需要的向 心力時(shí),物體不會(huì)沿切線(xiàn)飛去,但沿切線(xiàn)和圓周之間的某條曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),逐漸遠(yuǎn)離圓心。牛頓第二定律:F合=ma (是矢量式)或者 Fx = m a xFy = m a y理解:(1)矢量性(2)瞬時(shí)性(3)獨(dú)立性(4)同體性(5)同系性(6)同單位制力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系物體受合外力為零時(shí),物體處于靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài);物體所受合外力不為零時(shí),產(chǎn)生加速度,物體做變速運(yùn)動(dòng).若合外力恒定,則加速度大小、方向都保持不變,物體做勻變速運(yùn)動(dòng),勻變速運(yùn)動(dòng)的軌跡可以是直線(xiàn),也可以是曲線(xiàn).物體所受恒力與速度
25、方向處于同一直線(xiàn)時(shí),物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).根據(jù)力與速度同向或反向,可以進(jìn)一步判定物體是做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);若物體所受恒力與速度方向成角度,物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).物體受到一個(gè)大小不變,方向始終與速度方向垂直的外力作用時(shí),物體做勻速圓周運(yùn) 動(dòng).此時(shí),外力僅改變速度的方向,不改變速度的大小.物體受到一個(gè)與位移方向相反的周期性外力作用時(shí),物體做機(jī)械振動(dòng).表1給出了幾種典型的運(yùn)動(dòng)形式的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征.蓑1幾種典型的運(yùn)動(dòng)彩式的力學(xué)割運(yùn)動(dòng)學(xué)特征力的特征運(yùn)動(dòng)學(xué)特征運(yùn)動(dòng)形式典型運(yùn)動(dòng)合力FF與噸的夾角加速度速度為零為零1俚持不變平衡狀意辭止或電速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)恒力"恒定方向不變?cè)黾佣嗨僦陛d運(yùn)動(dòng)
26、為加速直投運(yùn)動(dòng)130 n恒定方問(wèn)不變j減少勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)90 '恒定方向改變j增加為芟速曲級(jí)運(yùn)動(dòng)平奧運(yùn)動(dòng)任意恒定大小,方向都變斜拋運(yùn)動(dòng)變力大小不普,方 向與率垂直大小不變,方向改變大小不變, 方向數(shù)麥變速曲線(xiàn)送劫勻速圓周運(yùn)劫工為位移周期性變化周期性變化變速直級(jí)恒動(dòng)睥董振子變速曲綾運(yùn)動(dòng)單擺綜上所述判斷二個(gè)一物體做仕么運(yùn)動(dòng)一二看受仕么樣的力一二看初速度與合處力方向一的&fL-一 力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是基礎(chǔ), 在此基礎(chǔ)上,還要從功和能、沖量和動(dòng)量的角度,進(jìn)一步討論運(yùn)動(dòng)規(guī)律.6.萬(wàn)有引力及應(yīng)用:與牛二及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式1思路和方法:衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)F mF萬(wàn)(類(lèi)似原子模型)2公式:
27、GMm.=ma,又 an=v_ rr自)2r,則 v=.TGM 5rGMIT=23rGM3求中心天體的質(zhì)量M和密度p由GMmr22二m(hr可得/ 2 34 rM=-,GT2P =4R33 r3GR3T2當(dāng)r=R,即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時(shí),p軌道上正常轉(zhuǎn):Mmv224 22 2 cF 引=6 = F 心=ma 心=m mR= mR m4 2n Rr2RT2地面附近:M2G m = mgGM=gR(黃金代換式 )mg = m-v %fgR =v 第一宇宙=7.9km/sR2R,題目中常隱含:(地球表面重力加速度為g);這時(shí)可能要用到上式與其它方程聯(lián)立來(lái)求解。. f i- -一 i. - - _
28、 _ _j_ _ _ >>- >> >>>1 -i- >> >>-_ -,- - - 一,rr 1 - -i- - 1" -1 - - - j- - - "j"." - -.-I- J- -J -1軌道上正常轉(zhuǎn):2G Mm = m v r2m RGM v v r【討論】(v或E)與r關(guān)系,r最小時(shí)為地球半徑時(shí),v第-宇宙=7.9km/s (最大的運(yùn)行速度、最 小的發(fā)射速度);T 最小=84.8min=1.4h2-Mm 24G -z-=m r = m -2 r22- 2rT,2 33/2 3
29、4 r . r2 4 rM=2-(恒里) T =丁GT2 T2gR23GT2(M= V球= r3) s球面=4 r2 s= r2 (光的垂直有效面接收,球體推進(jìn)輻射)s球冠3=2:Rh理解近地衛(wèi)星:來(lái)歷、意義萬(wàn)有引力重力=向心力、r最小時(shí)為地球半徑、最大的運(yùn)行速度 =v第-宇宙=7.9km/s (最小的發(fā)射速度);T最小=84.8min=1.4h同步衛(wèi)星幾個(gè)一定:三顆可實(shí)現(xiàn)全球通訊軌道為赤道平面T=24h=86400sV 同步=3.08km/s < V 第一宇宙=7.9km/s運(yùn)行速度與發(fā)射速度的區(qū)別(南北極仍有盲區(qū))離地高h(yuǎn)=3.56 x 104km(為地球半徑的5.6倍)=15o/h
30、(地理上時(shí)區(qū))a=0.23m/s26衛(wèi)星的能量:r增 v減?。‥k減小<5增加),所以E總增加;需克服引力做功越多,地面上需 要的發(fā)射速度越大應(yīng)該熟記常識(shí):地球公轉(zhuǎn)周期1年,自轉(zhuǎn)周期1天=24小時(shí)=86400s,地球表面半徑6.4x 103km 表面重力加速度 g=9.8 m/s 2月球公轉(zhuǎn)周期30天 力學(xué)助計(jì)圖受力力學(xué)模型及方法1.連接體模型是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體疊放在一起、或并排在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組。解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法是整體法和隔離法。整體法是指連接體內(nèi)的物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把物體組作為整體,對(duì)整體用牛二定律列方程隔離法是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用(
31、如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等)時(shí),把某物體從連接體中隔離出來(lái)進(jìn)行分析的方法。2斜面模型(搞清物體對(duì)斜面壓力為零的臨界條件)斜面固定:物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定=tg物體沿斜面勻速下滑或靜止> tg物體靜止于斜面< tg物體沿斜面加速下滑a=g(sin cos )3.輕繩、桿模型繩只能受拉力,桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方向的力。桿對(duì)球的作用力由運(yùn)動(dòng)情況決定a只有 =arctg(百)時(shí)才沿桿方向最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球的作用力;最低點(diǎn)時(shí)的速度?,桿的拉力?12假設(shè)單B下擺,最低點(diǎn)的速度VB2gRmgR=2B'2A1 '2一mvB2, . 6 2gR2VA=5
32、 y >vB=,2gR例:擺球的質(zhì)量為 m,從偏離水平方向30。的位置由靜釋放,設(shè)繩子為理想輕繩,求:小球 運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn) A時(shí)繩子受到的拉力是多少?4 .超重失重模型圖4-1系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或減速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或減速上升 )F=m(g-a)難點(diǎn):一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動(dòng) 1到2到3過(guò)程中(1、3除外)超重狀態(tài) 繩剪斷后臺(tái)稱(chēng)示數(shù)系統(tǒng)重心向下加速斜面對(duì)地面的壓力?一地面對(duì)斜面摩擦力?,殳導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)動(dòng)?/髀鐵木球的運(yùn)動(dòng)用同體積的水去補(bǔ)充5 .碰撞模型:特點(diǎn),動(dòng)量守恒;碰后的動(dòng)能不可能比
33、碰前大;對(duì)追及碰撞,碰后后面物體的速度不可能大于前面物體的速度。彈性碰撞:m1v1+m2v2=m1V1 m2v2 (1)1212mv1 mv2221'21'2mv1- mv222(2 )R 1 mv 整體下擺2mgR=m(2 + 2:3qgRVb 2VaVa=Y5'. Vb所以AB桿對(duì)B做正功,AB桿對(duì)A做負(fù)功 若V0< <,gR ,運(yùn)動(dòng)情況為先平拋,繩拉直沿繩方向的速度消失 即是有能量損失,繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個(gè)過(guò)程用機(jī)械能守恒。求水平初速及最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力?換為繩時(shí):先自由落體,在繩瞬間拉緊(沿繩方向的速度消失)有能量損失(即v1突然
34、消失),再v2下擺機(jī)械能守恒一動(dòng)一靜且二球質(zhì)量相等的彈性正碰:速度交換大碰小一起向前;質(zhì)量相等,速度交換;小碰大,向后返。一動(dòng)一靜的完全非彈性碰撞(子彈打擊木塊模型)121'2mv0+0=(m+M)vmv0 (m M)v2=2+e 損121mv0 (m M)v£損二2一222 mM vomvo= 2(m M) (M m) 2 MEE k0mE損可用于克服相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能12一 mvoE 損=fd 相=mg d 相=21-(m M)v'2V0Avb|“碰撞過(guò)程”中四個(gè)有用推論彈性碰撞除了遵從動(dòng)量守恒定律外,還具備:碰前、碰后系統(tǒng)的總動(dòng)能相等的特征,1、U
35、 2,碰撞后速度分別為u1、u2,即設(shè)兩物體質(zhì)量分別為 m1、m2碰撞前速度分別為。有:mm22m2m1 u 1+m2u 2=m1u1+m1u2碰后的速度u1和u2表示為:u1= m1 m2 0 1+ m1 m2 0 22 mlmbm1u2=m1 m2 0 1+m1 m2 o2推論一:如對(duì)彈性碰撞的速度表達(dá)式進(jìn)行分析,還會(huì)發(fā)現(xiàn):彈性碰撞前、后,碰撞雙方的相 對(duì)速度大小相等,即 : u2 u1= U 1 U 2推論二:如對(duì)彈性碰撞的速度表達(dá)式進(jìn)一步探討,當(dāng)m1=m24,代入上式得:u1 v2,u2 vu1=u2即當(dāng)質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰時(shí),速度互換。推論三:完全非彈性碰撞碰撞雙方碰后的速度
36、相等的特征,即:u1=u2=m1 m2m1 1 m2 2由此即可把完全非彈性碰撞后的速度u1和u2表為:例3:證明:完全非彈性碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失最大。22 2 m1u12 2 m2u22證明:碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失表為: E=2 m1u 12+ 2 m2u由動(dòng)量守恒的表達(dá)式中得:u2= m2 (m1 0 1+m2u2 mlul)代入上式可將機(jī)械能的損失E表為u1的函數(shù)為:m1(m1 m2)m1(m1 1 m2 2) E= 2m2u12-m2u1+(2 m1u 12+ 2m2u 22) - 2m2 ( m11+m2u 2)2這是一個(gè)二次項(xiàng)系數(shù)小于零的二次三項(xiàng)式,顯然:當(dāng)u1=u2=mbm2時(shí)即當(dāng)
37、碰撞是完全非彈性碰撞時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能的損失達(dá)到最大值2(m 1 m2 2) Em=2 m1 0 12+2 m2。22 2(mi m2)還受到運(yùn)動(dòng)的合理 被碰物體運(yùn)動(dòng)速度只推論四:碰撞過(guò)程中除受到動(dòng)量守恒以及能量不會(huì)增加等因素的制約外, 性要求的制約,比如,某物體向右運(yùn)動(dòng),被后面物體追及而發(fā)生碰撞, 會(huì)增大而不應(yīng)該減小并且肯定大于或者等于(不小于)碰撞物體的碰后速度。-ds= m M M/m=Lm/LM6.人船模型:一個(gè)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng),在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,在此方向遵從動(dòng)量守恒:mv=MV ms=MS s+S=d載人氣球原靜止于高 梯至少為多長(zhǎng)?h的高空,氣球質(zhì)量為 M人的質(zhì)量為
38、m.若人沿繩梯滑至地面,則繩20m! 一 * ,m O7 .彈簧振子模型: 直型F=-Kx(X、F、a、v、A、T、f、EK EP等量的變化規(guī)律)水平型和豎8 .單擺模型:T=2(類(lèi)單擺)利用單擺測(cè)重力加速度9 .波動(dòng)模型:特點(diǎn) 波遷移。:傳播的是振動(dòng)形式和能量,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)并不隨離源近的點(diǎn)先振動(dòng),各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動(dòng),起振方向與振源的起振方向相同,沒(méi)波傳播方向上兩點(diǎn)的起振時(shí)間差二波在這段距離內(nèi)傳播的時(shí)間波源振幾個(gè)周期波就向外傳幾個(gè)波長(zhǎng)。波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì),頻率不改變,波速v=s/t= /T= f波速與振動(dòng)速度的區(qū)別波動(dòng)與振動(dòng)的區(qū)別:波的傳播方向質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向(同側(cè)
39、法)知波速和波形畫(huà)經(jīng)過(guò)A t后的波形(特殊點(diǎn)畫(huà)法和去整留零法)物理解題方法:如整體法、假設(shè)法、極限法、逆向思維法、物理模型法、等效法、物理圖像 法等.模型法常常有下面三種情況(1)物理對(duì)象模型:用來(lái)代替由具體物質(zhì)組成的、代表研究對(duì)象的實(shí)體系統(tǒng),稱(chēng)為對(duì)象模 型(也可稱(chēng)為概念模型),即把研究的對(duì)象的本身理想化.常見(jiàn)的如“力學(xué)”中有質(zhì)點(diǎn)、剛 體、杠桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、彈性體、絕熱物質(zhì)等;(2)條件模型:把研究對(duì)象所處的外部條件理想化,排除外部條件中干擾研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)變化的次要因素,突出外部條件的本質(zhì)特征或最主要的方面,從而建立的物理模型稱(chēng)為條件模型.(3)過(guò)程模型:把具體過(guò)理過(guò)程純粹化、理想
40、化后抽象出來(lái)的一種物理過(guò)程,稱(chēng)過(guò)程模型 其它的碰撞模型:動(dòng)量和能量1 .力的三種效應(yīng):力的瞬時(shí)性(產(chǎn)生 a) F=ma運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化牛頓第二定律時(shí)間積累效應(yīng)(沖量)I=Ft、動(dòng)量發(fā)生變化動(dòng)量定理空間積累效應(yīng)(做功)w=Fs 動(dòng)能發(fā)生變化動(dòng)能定理2 .動(dòng)量觀點(diǎn):動(dòng)量:p=mv=j2mEK沖量:I = F t動(dòng)量定理:內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。公式:F合t = mv - mv (解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)I=F 合t=Fiti+F2t2+-=p=P末-P 初=mv末-mv 初-一、 、一 、 、 、 , 、 動(dòng)重寸恒7E律:內(nèi)谷、寸恒條件、不同的表達(dá)式及含義:p p
41、 ; P 0;P1 P2P= P'(系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量P等于相互作用后的總動(dòng)量P')A P= 0(系統(tǒng)總動(dòng)量變化為 0)如果相互作用的系統(tǒng)由兩個(gè)物體構(gòu)成,動(dòng)量守恒的具體表達(dá)式為Pi+B=Pi' +P2'(系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量)mVi + mV2= mVi' + mV/AP=- A p/(兩物體動(dòng)量變化大小相等、方向相反 )實(shí)際中應(yīng)用有: mvi+m2v2=m1Vl m2V2; 0=mwi+m2v2 mvi+mv2=(m+m2)v 共原來(lái)以動(dòng)量(P)運(yùn)動(dòng)的物體,若其獲得大小相等、 方向相反的動(dòng)量(-P),是導(dǎo)致物體靜止或反向運(yùn)動(dòng)
42、的臨界條件。即:P+(-P)=0注意理解四性:系統(tǒng)性、矢量性、同時(shí)性、相對(duì)性矢量性:對(duì)一維情況,先選定某一方向?yàn)檎较?,速度方向與正方向相同的速度取正,反之取負(fù),把矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。相對(duì)性:所有速度必須是相對(duì)同一慣性參照系。同時(shí)性:表達(dá)式中 V1和V2必須是相互作用前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,V;和V;必須是相互作用后同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。解題步驟:選對(duì)象,劃過(guò)程;受力分析。所選對(duì)象和過(guò)程符合什么規(guī)律?用何種形式列方程; (先要規(guī)定正方向)求解并討論結(jié)果。3.功與能觀點(diǎn):功W = Fs cos (適用于恒力功的計(jì)算)理解正功、零功、負(fù)功功是能量轉(zhuǎn)化的量度W=P- t (p=w=FS=Fv)功率:
43、P = W (在t時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率 )P = Fvt tt(F為牽引力,不是合外力;V為即時(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率;V為平均速度時(shí),P為平均功率;P 一定時(shí),F(xiàn)與V成正比)1 2P2動(dòng)能:Ek=mv2 上一 重力勢(shì)能Ep = mgh (凡是勢(shì)能與零勢(shì)能面的選擇有關(guān))2 2m12mV12動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化(增量)公式:W 合=Wi = W+ W+W= Ek = E k2 Eki = 1 mV222機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能 =動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能(條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做 功).守恒條件:(功角度)只有重力,彈力做功;(能轉(zhuǎn)化角度)只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能
44、之間的相互轉(zhuǎn) 化?!爸挥兄亓ψ龉Α辈坏扔凇爸皇苤亓ψ饔谩?。在該過(guò)程中,物體可以受其它力的作用,只要 這些力不做功,或所做功的代數(shù)和為零,就可以認(rèn)為是“只有重力做功”。列式形式:E1=E(先要確定零勢(shì)面)P減(或增產(chǎn)£增(或減)E A減(或增產(chǎn)Eb增(或減),12.12,mgh + -mV1mgh2 - mV2或者 Ep減= Ek增22除重力和彈簧彈力做功外,其它力做功改變機(jī)械能;滑動(dòng)摩擦力和空氣阻力做功W=fd路程 e內(nèi)能(發(fā)熱)4.功能關(guān)系:功和能的關(guān)系:功是能量轉(zhuǎn)化的量度。有兩層含義:(1)做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,(2)做功的多少?zèng)Q定了能轉(zhuǎn)化的數(shù)量,即:功是能量轉(zhuǎn)化的量度
45、強(qiáng)調(diào):功是一種過(guò)程量,它和一段位移(一段時(shí)間)相對(duì)應(yīng);而能是一種狀態(tài)量,它與一個(gè)時(shí)刻相對(duì)應(yīng)。兩者的單位是相同的(都是J),但不能說(shuō)功就是能,也不能說(shuō)“功變成了能”做功的過(guò)程是物體能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程,做了多少功,就有多少能量發(fā)生了變化,功是能量轉(zhuǎn) 化的量度.(1)動(dòng)能定理合外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的增量.即“1212LL廣W 合2mv22mv1Ek2Ek1Ek(2)與 勢(shì)能相 關(guān)力做 功 導(dǎo)致與 之相關(guān) 的勢(shì)能 變化重力做正功,重力勢(shì)能減少;重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加.重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值.即WG=EP1-EP2= A Ep彈簧彈 力彈力做正功,彈性勢(shì)能減少;彈力做負(fù)功,
46、彈性勢(shì)能增加.彈力對(duì)物體所做的功等于物體彈性勢(shì)能增量的負(fù)值.即W彈力=EP1Ep2=-A Ep分子力分子力對(duì)分子所做的功=分子勢(shì)能增量的負(fù)值電場(chǎng)力電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少;電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。注意:電荷的 正負(fù)及移動(dòng)方向電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功=電荷電勢(shì)能增量的負(fù)值(3)機(jī)械能變化原 因除重力(彈簧彈力)以外的的其它力對(duì)物體所做的功=物體機(jī)械能的增量即 WF=E2E1 = AE當(dāng)除重力(或彈簧彈力)以外的力對(duì)物體所做的功為零時(shí),即機(jī)械能守恒(4)機(jī)械能守恒定 律在只有重力和彈簧的彈力做功的物體系內(nèi),動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持/、艾.即E K2+EP2= Ek1+Ep1, J
47、mv2 mg 2 mvf mgh2或 A Ek = - A Ep(5)靜摩擦力做功 的特點(diǎn)(1)靜摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以/、做功;(2)在靜摩擦力做功的過(guò)程中,只后機(jī)械能的互相轉(zhuǎn)移,而沒(méi)有機(jī)械能 與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,靜摩擦力只起著傳遞機(jī)械能的作用;相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi),一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)所做功的和總是等于零.(6)滑動(dòng)摩擦力做 功特點(diǎn)“摩擦所產(chǎn)生的執(zhí)”八、(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功;=滑動(dòng)摩擦力跟物體間相對(duì)路程的乘積,即一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi),一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)所做功的和總表現(xiàn)為負(fù)功,其大小為:W= fS相xt=Q對(duì)系統(tǒng)做功的過(guò)
48、程中,系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化 為其他形式的能,(S相對(duì)為相互摩擦的物體間的相對(duì)位移;若相對(duì)運(yùn)動(dòng)有往復(fù)性,則S相對(duì)為相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程)(7) 一對(duì)作用力與 反作用力做功的 特點(diǎn)(1)作用力做正功時(shí),反作用力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不 做功;作用力做負(fù)功、不做功時(shí),反作用力亦同樣如此.(2) 一對(duì)作用力與反作用力對(duì)系統(tǒng)所做功的總和可以是正功,也可以是負(fù)功,還可以零.(8)熱學(xué)外界對(duì)氣體做功外界對(duì)氣體所做的功 W與氣體從外界所吸收的熱量 Q的和=氣體內(nèi)能的 變化W+QA U (熱力學(xué)第一定律,能的轉(zhuǎn)化守恒定律)(9)電場(chǎng)力做功W=qu=qEd=Fi Se (與路徑無(wú)關(guān))(10)電流做功2(1)在純電
49、阻電路中 w uIt I2Rt卷t (電流所做的功率=電阻發(fā)熱功率)(2)在電解槽電路中,電流所做的功率=電阻發(fā)熱功率+轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 的的功率(3)在電動(dòng)機(jī)電路中,電流所做的功率=電阻發(fā)熱功率與輸出的機(jī)械功率之和P 電源 t =uIt= +E 其它;W=IUt 12Rt(11)安培力做功安培力所做的功對(duì)應(yīng)著電能與其它形式的能的相互轉(zhuǎn)化,即 W = e電,安培力做正功,對(duì)應(yīng)著電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如電動(dòng)機(jī)模型);克服安培力做功,對(duì)應(yīng)著其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能(如發(fā)電機(jī)模型);且安培力作功的絕對(duì)值,等于電能轉(zhuǎn)化的量值, W= F安d=BILd內(nèi)能(發(fā)熱)(12)洛侖茲力永 不做功洛侖茲力只改變速度
50、的方向(13)光學(xué)光子的能量:E光子小丫; 一束光能量 E光-NX h7(N指光子數(shù)目) 在光電效應(yīng)中,光子的能量 h T -W+2 mv2(14)原子物理原子輻射光子的能量 h 丫 -E初E末,原子吸收光子的能量 h 丫 = E末E初愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程:E= mS(15)能量轉(zhuǎn)化和 守恒定律對(duì)于所有參與相互作用的物體所組成的系統(tǒng),其中每一個(gè)物體的能量 的數(shù)值及形式都可能發(fā)生變化,但系統(tǒng)內(nèi)所有物體的各種形式能量的 總合保持不變功和能的關(guān)系貫穿整個(gè)物理學(xué)?,F(xiàn)歸類(lèi)整理如下:常見(jiàn)力做功與對(duì)應(yīng)能的關(guān)系常見(jiàn)的幾種力做功呢里大系數(shù)量關(guān)系式力的種類(lèi)做功的正負(fù)對(duì)應(yīng)的能量變化情況mg+重力勢(shì)能Ep減小mgh- A
51、 Ep一增加彈簧的彈力kx+彈性勢(shì)能E彈性減小W單-A E彈性一增加分子力F分子+分子勢(shì)能e分子減小W子力-A E分子一增加電場(chǎng)力Eq+電勢(shì)能E電勢(shì)減小qU - - A E電勢(shì)一增加滑動(dòng)摩擦力f一內(nèi)能Q增加fs相對(duì)Q感應(yīng)電流的安培力 F賈培一電能E電增加W安培力=A E電合力F合+動(dòng)能Ek增加W4-AEk一減小重力以外的力F+機(jī)械能E機(jī)械增加W-A E機(jī)械一減小< =kwh=3.6 x 106J 1u=931.5Mev5.求功的方法:?jiǎn)挝唬篔 ev=1.9 X10-19J。力學(xué): W= Fscos a W= P t ( p= w = =Fv) t t動(dòng)能定理 W -W+ W2+W=AEk
52、=E末一E初(W可以不同的性質(zhì)力做功 )高中物理公式22功是能量轉(zhuǎn)化的量度 (易忽視)主要形式有:貫穿整個(gè)高中物理的主線(xiàn)重力的功-量度-重力勢(shì)能的變化電場(chǎng)力的功-量度-電勢(shì)能的變除重力和彈簧彈力做功外,其它力做功改變機(jī)械能;摩擦力和空氣阻力做功W=fd路程 E內(nèi)能(發(fā)熱)與勢(shì)能相關(guān)的力做功特點(diǎn):如重力,彈力,分子力,電場(chǎng)力它們做功與路徑無(wú)關(guān),只與始末位置有關(guān).“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一基本概念理解。物隹動(dòng)熊的埴量辿外為強(qiáng)J電昌助生量度;一一 W=AEk,這就是動(dòng)能定理。物體重力勢(shì)能的增量由重力做的功來(lái)量度:WG= - AEp,這就是勢(shì)能定理。物體機(jī)械能的增量由重力以外的其他力做的功來(lái)量度:Wt=A E機(jī),(W其表示除重力以外的其它力做的功),這就是機(jī)械能定理。當(dāng)Wh=0時(shí),說(shuō)明只有重力做功,所以系統(tǒng)的機(jī)
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