高中物理學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)提綱

第一章運動的描述

1.質(zhì)點

(1)沒有形狀、大小，而具有質(zhì)量的點。

(2)質(zhì)點是一個理想化的物理模型，實際并不存在。

(3)一個物體能否看成質(zhì)點，并不取決于這個物體的大小，而是看在所研究的問題中物體的形狀、大小

和物體上各部分運動情況的差異是否為可以忽略的次要因素，要具體問題具體分析。

2.參考系

(1)物體相對于其他物體的位置變化，叫做機械運動，簡稱運動。

(2)在描述一個物體運動時，選來作為標準的(即假定為不動的)另外的物體，叫做

參考系。

對參考系應(yīng)明確以下幾點：

①對同一運動物體，選取不同的物體作參考系時，對物體的觀察結(jié)果往往不同的。

②在研究實際問題時，選取參考系的基本原則是能對研究對象的運動情況的描述得到盡量的簡化，能夠

使解題顯得簡捷。

③因為今后我們主要討論地面上的物體的運動，所以通常取地面作為參照系

3.路程和位移

(1)位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量。路程是質(zhì)點運動軌跡的長度。

(2)位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一條有向線段來表示。因此，位移的大小等于物體的初

位置到末位置的直線距離。路程是標量，它是質(zhì)點運動軌跡的長度。因此其大小與運動路徑有關(guān)。

(3)一般情況下，運動物體的路程與位移大小是不同的。只有當質(zhì)點做單一方向的直線運動時，路程與

位移的大小才相等。圖1T中質(zhì)點軌跡ACB的長度是路程，AB是位移S。

(4)在研究機械運動時，位移才是能用來描述位置變化的物理量。路程不能用來表達物體的確切位置。

比如說某人從0點起走了50m路，我們就說不出終了位置在何處。

4、速度、平均速度和瞬時速度

(1)表示物體運動快慢的物理量，它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。即丫=$/3速度是

矢量，既有大小也有方向，其方向就是物體運動的方向。在國際單位制中，速度的單位是(m/s)米/秒。

(2)平均速度是描述作變速運動物體運動快慢的物理量。一個作變速運動的物體，如果在一段時間t內(nèi)

的位移為s,則我們定義v=s/t為物體在這段時間(或這段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量，其

方向就是物體在這段時間內(nèi)的位移的方向。

(3)瞬時速度是指運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度。從物理含義上看，瞬時速度指某一時刻

附近極短時間內(nèi)的平均速度。瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率

5、加速度

(1)加速度的定義:加速度是表示速度改變快慢的物理量，它等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變量所用時

V_v

間的比值，定義式:——-

t

(2)加速度是矢量，它的方向是速度變化的方向

(3)在變速直線運動中，若加速度的方向與速度方向相同，則質(zhì)點做加速運動；若加速度的方向與速度方

向相反，則則質(zhì)點做減速運動.

第二章勻變速直線運動

1.勻變速直線運動

(1)定義：在任意相等的時間內(nèi)速度的變化量相等的直線運動。

(2)特點：軌跡是直線，加速度”恒定。當。與均方向相同時，物體做勻加速直線運動；反之，物

體做勻減速直線運動。

2.勻變速直線運動的規(guī)律

(1)基本規(guī)律

①速度時間關(guān)系：r=v,+4，

2

②位移時間關(guān)系：x=vat+^at

(2)重要推論

①速度位移關(guān)系：丫2一4=2以

②平均速度：，=上包=匕

2\

③做勻變速直線運動的物體在連續(xù)相等的時間間隔的位移之差：△x=Xn+LXn=a/。

3.自由落體運動

(1)定義：物體只在重力的作用下從靜止開始的運動。

(2)性質(zhì)：自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動。

重力加速度g是由于地球的引力產(chǎn)生的，因此，它的方向總是豎直向下.其大小在地球上不同地方略有不,

在地球表面，緯度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，隨高度增加g的值

越小，通常情況下取重力加速度g=10m/s2。

(3)規(guī)律：與初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動的規(guī)律相同。

v產(chǎn)gt.H=gt"/2,v/=2gh

4.豎直上拋運動

豎直上拋：只受重力作用,初速度方向豎直向上的運動.一般定匕為正方向，則g為負值.以拋出時刻

為t=0時刻.V,=Vo-gth^vat-^gr

①物體上升最高點所用時間：f=

g

V2

②上升的最大高度："=,

2g

③物體下落時間(從拋出點一一回到拋出點)”=—b

g

④落地速度：匕=-M。，即：上升過程中(某一位置速度)和下落過程中通過某一位置的速度大小總是

相等，方向相反.

題型1豎直上拋基本公式應(yīng)用

【例1】氣球以lOm/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17s到達地面.求物體剛脫離氣

球時氣球的高度.(g=10m/s2)答案：1275m.

5.用電火花計時器(或電磁打點計時器)研究勻變速直線運動

1、實驗步驟：

(1)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將打點計時器固定在平板上，并接好電路

(2)把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪,下面吊著重量適當?shù)你^碼.

(3)將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔

(4)拉住紙帶，將小車移動至靠近打點計時器處，先

接通電源，后放開紙帶.(5)斷開電源，取下紙帶

(6)換上新的紙帶，再重復(fù)做三次

2、常見計算：

AB+BCBC+CD

(1)Of.=----------------

2T2T

%—%CD—BC

(2)a=-^——里=----1—

TT2

6.位移一時間圖象的信息點

(1)橫坐標表示時間，縱坐標表示位移。圖線表示物體的位移隨時間的變化

關(guān)系，不表示軌跡。

(2)斜率表示速度的大小和方向。切線的斜率表示某時刻物體速度的大小和

方向。

(3)橫截距表示物體出發(fā)的時刻，縱截距表示零時刻物體的出發(fā)位置。

7.速度一時間圖象的信息點

(1)橫坐標表時間，縱坐標表速度。圖線表示速度隨時間的變化關(guān)系。

(2)斜率表示加速度的大小和方向。切線的斜率表示某時刻物體加速度

的大小和方向。

(3)圖線與坐標軸圍成的面積表示位移的大小和方向(橫軸上方為正,

下方為負)。

第三章相互作用

1、力

1.力是物體對物體的作用。

⑴力不能脫離物體而獨立存在。⑵物體間的作用是相互的。

2.力的三要素：力的大小、方向、作用點。

3.力作用于物體產(chǎn)生的兩個作用效果。

⑴使受力物體發(fā)生形變或使受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。

4.力的分類

⑴按照力的性質(zhì)命名：重力、彈力、摩擦力、電場力、安培力、洛倫茲力等。

⑵按照力的作用效果命名：拉力、推力、壓力、支持力、動力、阻力、浮力、向心力等。

2、重力

1.重力是由于地球的吸引而使物體受到的力

⑴地球上的物體受到重力，施力物體是地球。

⑵重力的方向總是豎直向下的。

2.重心：物體的各個部分都受重力的作用，但從效果上看，我們可以認為各部分所受重力的作用都

集中于一點，這個點就是物體所受重力的作用點，叫做物體的重心。

①質(zhì)量均勻分布的有規(guī)則形狀的均勻物體，它的重心在幾何中心上。

②一般物體的重心不一定在幾何中心上，可以在物體內(nèi)，也可以在物體外。一般采用懸掛法。

3.重力的大?。篏=mg

3、彈力

1.彈力

⑴發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。

⑵產(chǎn)生彈力必須具備兩個條件：①兩物體直接接觸；②兩物體的接觸處發(fā)生彈性形變。

2.彈力的方向：物體之間的正壓力一定垂直于它們的接觸面。繩對物體的拉力方向總是沿著繩而

指向繩收縮的方向，在分析拉力方向時應(yīng)先確定受力物體。

3.彈力的大小

彈力的大小與彈性形變的大小有關(guān),彈性形變越大,彈力越大.

4.胡克定律：F=Kx

（x為伸長量或壓縮量；K為勁度系數(shù)，只與彈簧的原長、粗細和材料有關(guān)。）

令典型例題:如圖所示，彈簧的一端固定在墻上，處于自然狀態(tài)的彈簧一端靠著靜止在光滑水平面上

的物體A,現(xiàn)對物體作用一水平恒力F,在彈簧壓縮到最短的這一過程中，物體的速度和加速度的變

化情況是（）

A、速度增大，加速度減小

B、速度減小，加速度增大

c,速度先增大后減小，加速度先增大后減小IwwMTh-p

D、速度先增大后減小，加速度先減小后增大

5.相互接觸的物體是否存在彈力的判斷方法

如果物體間存在微小形變,不易覺察,這時可用假設(shè)法進行判定.

4、摩擦力

（1）滑動摩擦力：于=〃FN

說明：a、FN為接觸面間的彈力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G

b、〃為滑動摩擦系數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)，與接觸面

積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力FN無關(guān).

（2）靜摩擦力：由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關(guān).

大小范圍：o勺?靜旬”伉、為最大靜摩擦力，與正壓力有關(guān)）

說明：

a、摩擦力可以與運動方向相同，也可以與運動方向相反，還可以與運動方向成一定夾角。

b、摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。

c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。

d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體可以受靜摩擦力的作用。

令典型例題:用水平外力將木塊壓在豎直墻上，使木塊保持靜止不動，如圖所示，當水平外力增大時,

則木塊（）.

A、對墻的壓力增大，受靜摩擦力不變I-

E

B、對墻的壓力增大，受靜摩擦力增大I<—

C、對墻的壓力不變，受靜摩擦力不變I-

D、對墻的壓力增大，受最大靜摩擦力不變

5、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在物體上產(chǎn)生的效果相同，這個力

就叫做那幾個力的合力，而那幾個力叫做這個力的分力。

2.共點力的合成

⑴共點力

兒個力如果都作用在物體的同一點上，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力叫共點力。

⑵力的合成方法

求幾個已知力的合力叫做力的合成。

注意：(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。

(2)兩個力的合力范圍：Fi-F2<F<Fi+F2

(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力

(4)兩個分力成直角時，用勾股定理或三角函數(shù)。

6、共點力作用下物體的平衡

1.共點力作用下物體的平衡狀態(tài)

(1)一個物體如果保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)

(2)物體保持靜止狀態(tài)或做勻速直線運動時，其速度(包括大小和方向)不變，其加速度為零，這是共點

力作用下物體處于平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征。

2.共點力作用下物體的平衡條件

共點力作用下物體的平衡條件是合力為零，亦即Fa=0

(1)二力平衡：這兩個共點力必然大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

(2)三力平衡：這三個共點力必然在同一平面內(nèi)，且其中任何兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相

反，作用在同一條直線上，即任何兩個力的合力必與第三個力平衡

第四章牛頓運動定律

1、牛頓運動三定律「1.慣性：保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，

質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度

牛頓第一定律，2.平衡狀態(tài)：靜止或勻速直線運動

3.力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即

I產(chǎn)生加速度的原因

<1.內(nèi)容：物體運動的加速度與所受的合外力成正比，

與物體的質(zhì)量成反比，加速度方向與合外力方向一致

牛頓第二定律《2.表達式：F仔ma

3.力的瞬時作用效果：一有力的作用，立即產(chǎn)生加速度

4.力的單位的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生lm/s2

。的加速度的力就是1N

牛頓運動定律

<1.物體間相互作用的規(guī)律：作用力和反作用力大

小相等、方向相反，作用在同一條直線上

牛頓第三定律，2.作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時消失，作

用在相互作用的兩物體上，性質(zhì)相同

.作用力和反作用力與平衡力的關(guān)系

1.已知運動情況確定物體的受力情況

牛頓運動定律R2.已知受力情況確定物體的運動情況

的應(yīng)用

3.加速值是聯(lián)系運動和力關(guān)系的橋梁

2、力學(xué)單位制

1.物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系?；締挝痪褪歉鶕?jù)物理量

運算中的實際需要而選定的少數(shù)幾個物理量單位；根據(jù)物理公式和基本單位確立的其它物理量的單位叫

做導(dǎo)出單位。

2.在物理力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時間的單位作為基本單位，與其它的導(dǎo)出單位一起組成了力學(xué)

單位制。選用不同的基本單位，可以組成不同的力學(xué)單位制，其中最常用的基本單位是長度為米（m）,

質(zhì)量為千克（kg）,時間為秒（s），由此還可得到其它的導(dǎo)出單位，它們一起組成了力學(xué)的國際單位制。

令典型例題:物體在Fi、F2兩個力作用下，做勻速直線運動，其速度方向（）

A、一定沿F|的方向B、一定沿F2的方向

C、不是沿B方向就是沿F2方向D、可能既不沿R的方向，也不沿F2的方向

令典型例題:某人用力推一下原來靜止在水平地面上的小車，小車便開始運動，此后改用較小的力就

可以維持做勻速直線運動，可見

A、,力是是使物體產(chǎn)生加速度的原因

B、,力是使物體產(chǎn)生速度的原因

C、,力是維持物體運動的原因

D、,力是改變物體慣性的原因

第五章曲線運動

一、曲線運動及其研究

1.曲線運動

（1）性質(zhì)：是一種變速運動。作曲線運動質(zhì)點的加速度和所受合力不為零。I

（2）條件：當質(zhì)點所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，質(zhì)點做F弋尸

曲線運動。\z

（3）力線、速度線與運動軌跡間的關(guān)系：質(zhì)點的運動軌跡被力線和速度線所夾，/八

且力線在軌跡凹側(cè)，如圖所示。

2.運動的合成與分解

（1）法則：平行四邊形定則或三角形定則。

（2）合運動與分運動的關(guān)系：一是合運動與分運動具有等效性和等時性；二是各分運動具有獨立性。

（3）矢量的合成與分解：運動的合成與分解就是要對相關(guān)矢量（力、加速度、速度、位移）進行合

成與分解，使合矢量與分矢量相互轉(zhuǎn)化。

二、平拋運動規(guī)律V｛）x

1.平拋運動的軌跡是拋物線，軌跡方程為>=當/\\

2.幾個物理量的變化規(guī)律I

（1）加速度

①分加速度：水平方向的加速度為零，豎直方向的加速度為g。

②合加速度：合加速度方向豎直向下，大小為g。因此，平拋運動是勻變速曲線運動。

（2）速度

①分速度：水平方向為勻速直線運動，水平分速度為匕=匕）；豎直方向為勻加速直線運動，豎直分

速度為匕,=gt。

②合速度：合速度U=J匕2+匕2=&+02。tan9=&，。為（合）速度方向與水平方向的

夾角。

（3）位移

①分位移：水平方向的位移x=%f,豎直方向的位移y=gg『。

②合位移：物體的合位移S=正+丁=J%?r+Jg2J=/J%2+；g2產(chǎn)，

tana=l￡l=_^L=—,a為物體的（合）位移與水平方向的夾角。

%/2%2

（4）注意：平拋運動的時間由高度決定V8

三、圓周運動的描述

1.運動學(xué)描述

（1）描述圓周運動的物理量

①線速度（v）：v=—,國際單位為m/so質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向。

△t

A/□

②角速度（口）：CD-...,國際單位為rad/s。

Ar

③轉(zhuǎn)速（〃）：做勻速圓周運動的物體單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位為r/s（或r/min）。

④周期（T）：做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間，國際單位為s。

⑤向心加速度（凡）：任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心即與速度方向垂直，這個加速

度叫做向心加速度，國際單位為m/s2o

勻速圓周運動是線速度大小、角速度、轉(zhuǎn)速、周期、向心加速度大小不變的圓周運動。

（2）物理量間的相互關(guān)系

①線速度和角速度的關(guān)系：v=5②線速度與周期的關(guān)系：v=—

T

③角速度與周期的關(guān)系：0=絲2乃④轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系：〃=上1

TT

1/2.47r

22

⑤向心加速度與其它量的關(guān)系：an=—=a>~r=——=4^nr

rT~

2.動力學(xué)描述

（1）向心力：做勻速圓周運動的物體所受的合力一定指向圓心即與速度方向垂直，這個合力叫做向

心力。向心力的效果是改變物體運動的速度方向、產(chǎn)生向心加速度。向心力是一種效果力，可以是某一

性質(zhì)力充當，也可以是某些性質(zhì)力的合力充當，還可以是某一性質(zhì)力的分力充當。

2

V7

（2）向心力的表達式：由牛頓第二定得向心力表達式為Fn=man=m—=moj'r。

應(yīng)用：汽車過拱橋

V2V2

F;,,-G-Ff-m——F1=G-m—

r及r

令典型例題:在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是（）

A、重力和支持力的合力B、靜摩擦力

C、滑動摩擦力D、重力、支持力和牽引力的合力

令例：質(zhì)量為m=2kg的小球用長L=0.8m的細線懸掛后在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知在最高點的速

度Vi=4m/s,則當小球運動到最低點時的速度V2是多大？（g=10m/s2）

第六章萬有引力與航天

一、天體的運動規(guī)律

從運動學(xué)的角度來看，開普勒行星運動定律提示了天體的運動規(guī)律，回答了天體做什么樣的運動。

1.開普勒第一定律說明了不同行星的運動軌跡都是橢圓，太陽在不同行星橢圓軌道的一個焦點上；

2.開普勒第二定律表明：由于行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，所以行星在繞太

陽公轉(zhuǎn)過程中離太陽越近速率就越大，離太陽越遠速率就越小。所以行星在近日點的速率最大，在遠日

點的速率最小；

3.開普勒第三定律告訴我們：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都

相等，比值是一個與行星無關(guān)的常量，僅與中心天體——太陽的質(zhì)量有關(guān)。

開普勒行星運動定律同樣適用于其他星體圍繞中心天體的運動（如衛(wèi)星圍繞地球的運動），比值僅

與該中心天體質(zhì)量有關(guān)。

二.萬有引力定律產(chǎn)=0孕

r

GMm

萬有引力和重力的關(guān)系：F=產(chǎn)=mg'（g'隨高度、緯度而變化）

GMmV/2?

3m一m（—

今天體運動問題：計算中常用的代數(shù)式：F=產(chǎn)=r=T

令一般衛(wèi)星：

令①衛(wèi)星向心加速度與半徑的關(guān)系

GMm

令②、、衛(wèi)星繞行速度與半徑的關(guān)系：產(chǎn)=ma得：（r越大a越?。?/p>

2

v

-G--M---m-m-

令由廠=「得：（r越大V越小）

令③、、衛(wèi)星繞行角速度與半徑的關(guān)系：

GMm

2

令由=.171321?得：r越大3越?。?/p>

令④、、衛(wèi)星繞行周期與半徑的關(guān)系：

駟m（—）2r

?由八戶=.T

令得：即（r越大T越大），

01）、地球同步衛(wèi)星：

令①、同步衛(wèi)星的概念：所謂地球同步衛(wèi)星，是指相對于地球靜止、處在特定高度高度（H=3.58xlO7m,

軌道半徑r=4.22xl07m.）的軌道上、具有特定速度（V=3100m/s）且與地球具有相同周期（T=24小

時）、相同角速度（3=7.26x10-5rad/s）的衛(wèi)星的一種。同步衛(wèi)星軌道在赤道上空?

令（3）雙星問題

令兩顆靠得很近的、質(zhì)量可以相比的、相互繞著兩者連線上某點做勻速圓周運的星體，叫做雙星.雙

星中兩顆子星相互繞著旋轉(zhuǎn)可看作勻速圓周運動，其向心力由兩恒星間的萬有引力提供.由于引力

的作用是相互的，所以兩子星做圓周運動的向心力大小是相等的，因兩子星繞著連線上的一點做圓

周運動，所以它們的運動周期是相等的，角速度也是相等的，線速度與兩子星的軌道半徑成正比

令典型例題:已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,如果知道日地中心距離為r,地球公轉(zhuǎn)周

期為T,引力常量為G,地球的一顆衛(wèi)星距地面的高度為h,則：

（1）地球的質(zhì)量表達式Mi=。

（2）太陽質(zhì)量的表達式M2=°

（3）衛(wèi)星的速度的表達式V=o

三、宇宙速度

Vi=7.9km/s（使衛(wèi)星上天成為地球人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，繞地球做勻速圓周運動最大的環(huán)繞速度）

V2=lL2km/s（使衛(wèi)星脫離地球引力成為太陽系衛(wèi)星的最小發(fā)射速度）

7K6.7km/s（使衛(wèi)星逃離太陽系的最小發(fā)射速度）

第七章機械能守恒定律

1.功：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，力做了多少功就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

（1）功的公式：W^Flcosa（a是力和位移的夾角），即功等于力的大小、位移的大小及力和位

移的夾角的余弦這三者的乘積。熱量與功均是標量，國際單位均是J。

（2）力做功的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素。力做功既

可以說成是作用在物體上的力和物體在力的方向上位移的乘積，也可以說成是物體的位移與物體在位移

方向上力的乘積。

（3）功的正負：根據(jù)W=F7cosa可以推出：當0。Sa<90°時，力做正功，為動力功；當90。

<a<180°時，力做負功，為阻力功；當a=90。時，力不做功。

（4）求總功的兩種基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代數(shù)和。

典型例題:用水平恒力F作用于質(zhì)量為M的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動距離s,恒力

做功為W”再用該恒力作用于質(zhì)量為m（m<M）的物體上，使之在粗糙的水平面移動同樣的距離s,恒

力做功為W2,這二次恒力做功的關(guān)系是（）

A、Wi>W2B、Wi<W2C、Wi=W2D、無法判斷

3.功率：功跟完成這些功所用的時間的比值叫做功率，表示做功的快慢。

(1)平均功率與瞬時功率公式分別為：和尸=&以%々，式中是F與v之間的夾角。功率是標量，

國際單位為W。

(2)額定功率與實際功率：額定功率是動力機械長時間正常工作時輸出的最大功率。機械在額定功

率下工作，尸與v是互相制約的；實際功率是動力機械實際工作時輸出的功率，實際功率應(yīng)小于或等于額

定功率，發(fā)動機功率不能長時間大于額定功率工作。

實際功率P實=&,式中力F和速度v都是同一時刻的瞬時值。

二、機械能

1.動能：物體由于運動而具有的能，其表達式為

K2

2.重力勢能：物體由于被舉高而具有的勢能，其表達式為Ep=mg/z,其中力是物體相對于參考平

面的高度。重力勢能是標量，但有正負之分，正值表明物體處在參考平面上方，負值表明物體處在參考

平面下方。

3.彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，而具有的能量。彈簧彈

2

性勢能的表達式為：Ep^-kl,其中％為彈簧的勁度系數(shù)，/為彈簧的形變量。

2

三、能量觀點

1.動能定理

(1)內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。

(2)公式表述：W=-&|或卬=

2.機械能守恒定律

(1)內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不

變。

111

(2)公式表述：—mv2+mgh,=—mv}或?qū)懗煞?+￡>2=EKI+EPI

(3)變式表述：

①物體系內(nèi)動能的增加(減小)等于勢能的減小(增加)；

②物體系內(nèi)某些物體機械能的增加等于另一些物體機械能的減小。

3.能量守恒定律

(1)內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)

移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變。

(2)變式表述：

①物體系統(tǒng)內(nèi)，某些形式能的增加等于另一些形式能的減小；

②物體系統(tǒng)內(nèi)，某些物體的能量的增加等于另一些物體的能量的減小。

令典型例題:下面的實例中，機械能守恒的是()

A、拉著物體沿光滑斜面勻速上升

B、小球以初速度V。上拋在自由上升過程中

C、跳傘運動員張傘后，在空中勻勻速下降D、小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動

令典型例題:一個人站在陽臺上，以相同的速率分別把三個球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋

出，不計空氣阻力。則三個球落地時的速度大小()

A、上拋球最大B、下拋球最大C、平拋球最大D、三球一樣大

選修3-1

一、電場

(一)電荷、電荷守恒定律

1、兩種電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。

2、元電荷：一個元電荷的電量為1.6X10氣，是一個電子所帶的電量。

說明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。

3、起電：使物體帶電叫起電，使物體帶電的方式有三種

①摩擦起電，摩擦的兩個物體帶上等量異種電荷

②接觸起電，電荷重新分配，與帶電體表面形狀有關(guān)，尖細部位電荷集中，平緩部位電荷稀疏。

③感應(yīng)起電，不帶電的物體靠近（不接觸）帶電的物體，不帶電的物體上出現(xiàn)電荷移動，遵守電荷

守恒定律

4、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者

從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的.

注意：電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)移引起的；完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分

配，異種電荷先中和后再平分。

（二）庫侖定律

1.內(nèi)容：真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，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上。

2.公式：/=女華＞k=9.0X109N?m2/C2

r~

3.適用條件：（1）真空中；（2）點電荷.

點電荷是一個理想化的模型，在實際中，當帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計

時，就可以把帶電體視為點電荷.點電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點.

（三）電場

1.實際存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì).電荷間的作用總是通過電場進

行的。

2.電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。

3.電場可以由存在的電荷產(chǎn)生，也可以由變化的磁場產(chǎn)生。

（四）電場強度E

1.定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力廠跟它的電量。的比值叫做該點的電場強度，表示

該處電場的強弱

2.表達式：定義式）單位是：N/C或V/m；

產(chǎn)=%繆㈡后衣叱（導(dǎo)出式，真空中的點電荷，其中Q是產(chǎn)生該電場的電荷）

r

3.方向：與該點正電荷受力方向相同，與負電荷的受力方向相反；電場線的切線方向是該點場強的

方向；場強的方向與該處等勢面的方向垂直.

4.在電場中某一點確定了，則該點場強的大小與方向就是一個定值，與放入的檢驗電荷無關(guān)，即使

不放入檢驗電荷，該處的場強大小方向仍不變.

5.電場強度是矢量，電場強度的合成按照矢量的合成法則.（平行四邊形法則和三角形法則）

（五）電場線

是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場而想象出一些線，客觀并不存在.

1.切線方向表示該點場強的方向，也是正電荷的受力方向.

2.從正電荷出發(fā)到負電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止，或者從無窮遠處出發(fā)到負電荷終

止.

3.疏密表示該處電場的強弱，也表示該處場強的大小.

4.勻強電場的電場線平行且距離相等.

5.電場線永不相交也不閉合，

6.電場線不是電荷運動的軌跡.

九、勻強電場：電場強度的大小、方向處處相同的電場；勻強電場的電場線平行、且分布均勻；

1、勻強電場的電場線是一簇等間距的平行線；2、平行板電容器間的電是勻強電場；場

十、電勢差：電荷在電場中由一點移到另一點時，電場力所作的功％,與電荷量q的比值叫電勢差，又

名電壓。

1、定義式：UAB=WAB/q；2、電場力作的功與路徑無關(guān)；

3、電勢差又命電壓，國際單位是伏特；

十一、電場中某點的電勢，等于單位正電荷由該點移到參考點（零勢點）時電場力作的功；

1、電勢具有相對性，和零勢面的選擇有關(guān)；2、電勢是標量，單位是伏特V；

3、電勢差和電勢間的關(guān)系：如=＜鼠-3；4、電勢沿電場線的方向降低；

時，電場力要作功，則兩點電勢差不為零，就不是等勢面；

4、相同電荷在同一等勢面的任意位置，電勢能相同；

原因：電荷從一電移到另一點時，電場力不作功，所以電勢能不變；

5、電場線總是由電勢高的地方指向電勢低的地方；

6、等勢面的畫法：相另等勢面間的距離相等；

十二、電場強度和電勢差間的關(guān)系：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的

距離的乘積。

1、數(shù)學(xué)表達式：U=Ed；

2、該公式的使適用條件是，僅僅適用于勻強電場；

3、d是兩等勢面間的垂直距離；

十三、電容器：儲存電荷（電場能）的裝置。

1、結(jié)構(gòu)：由兩個彼此絕緣的金屬導(dǎo)體組成；

2、最常見的電容器：平行板電容器；

十四、電容：電容器所帶電荷量Q與兩電容器量極板間電勢差U的比值；用“C”來表示。

1、定義式：C=Q/U；

2、電容是表示電容器儲存電荷本領(lǐng)強弱的物理量；

3、國際單位：法拉簡稱：法，用F表示

4、電容器的電容是電容器的屬性，與Q、U無關(guān)；

十五、平行板電容器的決定式：C=es/4nkd；（其中d為兩極板間的垂直距離，又稱板間距；k是靜電

力常數(shù)，k=9.0X10"N.m7c2；e是電介質(zhì)的介電常數(shù)，空氣的介電常數(shù)最小；s表示兩極板間的正對面積；）

1、電容器的兩極板與電源相連時，兩板間的電勢差不變，等于電源的電壓；

2、當電容器未與電路相連通時電容器兩板所帶電荷量不變；

十六、帶電粒子的加速：

1、條件：帶電粒子運動方向和場強方向在一條直線上，忽略重力；

22

2、原理：動能定理：電場力做的功等于動能的變化：W=Uq=l/2mvt-l/2mvo;

3、推論：當初速度為零時，Uq=l/2mv/；

4、使帶電粒子速度變大的電場又名加速電場；

1十七.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：

L條件：帶電粒子運動方向和場強方向垂直，忽略重力；

2.類平拋運動的一般處理方法：將粒子的運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和沿電場力方向初速

度為零的勻加速直線運動.

3.根據(jù)運動合成分解的知識就可解決有關(guān)問題.

二.恒定電流

（一）部分電路歐姆定律

1.電流

（1）電流的形成：電荷的定向移動就形成電流。形成電流的條件是：

①要有能自由移動的電荷；②導(dǎo)體兩端存在電壓。

（2）電流強度：通過導(dǎo)體橫截面的電量g跟通過這些電量所用時間t的比值，叫電流強度。

①電流強度的定義式為：/

②電流強度的微觀表達式為：1;*

"為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，。是自由電荷電量，y是自由電荷定向移動的速率，S是導(dǎo)體的

橫截面積。

(3)電流的方向：物理學(xué)中規(guī)定正電荷的定向移動方向為電流的方向，與負電荷定向移動方向相反。

在外電路中電流由高電勢端流向低電勢端，在電源內(nèi)部由電源的負極流向正極。

2.電阻定律

(1)電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用就叫電阻，數(shù)值上：I?

(2)電阻定律：公式：S,式中的Q為材料的電阻率，由導(dǎo)體的材料和溫度決定。純金屬的電

阻率隨溫度的升高而增大，某些半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減小，某些合金的電阻率幾乎不隨

溫度的變化而變化。

(3)半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，如錯、硅、碑化錢等。

半導(dǎo)體的特性：光敏特性、熱敏特性和摻雜特性，可以分別用于制光敏電阻、熱敏電阻及晶體管等。

3.部分電路歐姆定律

內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比。

iJL

公式：R

適用范圍：金屬、電解液導(dǎo)電，但不適用于氣體導(dǎo)電。

歐姆定律只適用于純電阻電路，而不適用于非純電阻電路。

伏安特性：描述導(dǎo)體的電壓隨電流怎樣變化。若圖線為過原點的直線，這樣的元件叫線性元

件；若U-/圖線為曲線叫非線性元件。

(-)電功和電功率

1.電功

(D實質(zhì)：電流做功實際上就是電場力對電荷做功，電流做功的過程就是電荷的電勢能轉(zhuǎn)化為其他形

式能的過程。

JF12R10

⑵計算公式：郎二夕工’二乙色適用于任何電路。一一五只適用于純電阻電路。

2.電功率

(1)定義：單位時間內(nèi)電流所做的功叫電功率。

P=L=UIp=l3R=—

(2)計算公式：I適用于任何電路。R只適用于純電阻電路。

3.焦耳定律

電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與電阻大小成正比，與通電時間成正比，即

（三）電阻的串并聯(lián)

1.電阻的串聯(lián)

電流強度：z=z1=z3=.=/.電壓：u心5+-皿

電阻：*=&+&+-+凡電壓分配:

功率分配：鳥&，尸R

2.電阻的并聯(lián)

電流強度/"1+4+,,+4電壓=%=,??=1

-1=—I+.—1+??.+1

電阻R&g瓦

4菖4=A小區(qū)―

電流分配4舄，/&功率分配馬舄，產(chǎn)舄

注意：無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P是等于各個電阻耗電功率之和，即任勺+

2+…+R

二、閉合電路歐姆定律

（一）電動勢：電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，例如一節(jié)干電池的電動勢

后1.5V,物理意義是指：電路閉合后，電流通過電源，每通過1C的電荷，干電池就把1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)

化為電能。

（二）閉合電路的歐姆定律

1.閉合電路歐姆定律

人工

閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比：R+r。

常用表達式還有：

月=次+>=〃+"=1/+》和〃=&-）

2.路端電壓〃隨外電阻??變化的討論

電源的電動勢和內(nèi)電阻是由電源本身決定的，不隨外電路電阻的變化而改變，而電流、路端電壓是

隨著外電路電阻的變化而改變的：

（1）外電路的電阻增大時，/減小，路端電壓升高；

⑵外電路斷開時，R=C0o路端電壓岳氏

E

⑶外電路短路時，R=0,U=0,r（短路電流）.短路電流由電源電動勢和內(nèi)阻共同決定.由于r

一般很小。短路電流往往很大，極易燒壞電源或線路而引起火災(zāi)。

路端電壓隨電路電流變化的圖線如圖所示0

（二）用歐姆表測電阻

1.歐姆表的構(gòu)造

歐姆表構(gòu)造如圖所示，其內(nèi)部包括電流表表頭G、電池少和調(diào)零

電阻"

2.原理

當紅、黑兩表筆短接時.如圖（甲）所示，調(diào)節(jié)凡使電流表指針達到滿偏電流（即調(diào)零），此時指針

—

所指表盤上滿刻度處.對應(yīng)兩表筆間電阻為0,這時有：R+Rg+r

當紅、黑表筆斷開，如圖（乙）所示，此時，指針不偏轉(zhuǎn)，指在表盤最左端，紅、黑表筆間的電阻相

當于無窮

=—￡—

大，R=8。當兩表筆間接入待測電阻R,時，如圖（丙）所示，電流表的電流為：（R+斗+D+&

當兄改變，4隨之改變，即每一個兄都有一個對應(yīng)的4,將電流表表盤上4處標出對應(yīng)發(fā)的兄值，

就制成歐姆表表盤，只要兩表筆接觸待測電阻兩端，即可在表盤上直接讀出它的阻值。由于4不隨此

均勻變化，故歐姆表表盤刻度不均勻。

3.合理地選擇擋位:一丁「

由于歐姆表表盤中央部分的刻度較均勻，讀數(shù)較準，故選用歐姆表擋位時，?I~?

應(yīng)使指針盡量靠近中央刻度。xCn1

4.歐姆表使用時須注意?------------TJ

（1）使用前先機械調(diào)零，使指針指在電流表的零刻度。八,

（2）要使被測電阻與其他元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿。I/

（3）合理選擇量程，使指針盡量指在刻度的中央位置附近。舞表筆

（4）換用歐姆擋的另一量程時，一定要重新調(diào)零。*\

（5）讀數(shù)時，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù)。

（6）測量完畢拔出表筆，開關(guān)置于交流電壓最高擋或OFF擋。若長期不用，須取出電池。

［典型例題］

例1、如圖所示電路中，電阻R、R”也的阻值都是IQ,RKL的阻值都是0.5Q,ab端輸入電壓

U=6V,當cd端接伏特表時，其示數(shù)是V：ab端輸入電壓U=5V,當cd端接安培表時，其示數(shù)是

_________Ao

Ri&

d

分析與解答

當cd端接伏特表時，理想伏特表所在支路相當于斷路，當R1、R5中沒有電流，電路由R、R、R串

聯(lián)構(gòu)成。伏特表的讀數(shù)就是R?兩端的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配的規(guī)律可知，必=2V。

當cd端接安培表時，理想安培表電阻為零，因此電路由Ri、Rs串聯(lián)后，與R2并聯(lián)，再與Ri、R3串聯(lián)

構(gòu)成。安培表的讀數(shù)通過Ri的電流。此時電路的總電阻為R=2.5Q,總電流為I=2A,再根據(jù)并聯(lián)電路電

流分配規(guī)律可知，安培表的讀數(shù)為*=1A。

典型例題:在右圖所示的電路中，若滑動變阻器的滑動端向下移動時，則（)

A、R兩端的電壓增大B、R兩端的電壓減小

C、通過R的電流強度不變D、通過R的電流強度增大

三、磁場

（-）磁場磁感線

1.磁場的產(chǎn)生

（1）磁極周圍有磁場.（2）電流周圍有磁場（奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)）.

2.磁場的基本性質(zhì)

對處于磁場中的磁極、電流、運動電荷有磁場力的作用，有強弱和方向.

3.磁感線

（1）用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線.

（2）磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，也就是在該點小磁針靜止時川極的指向.

（3）磁感線的疏密表示磁場的強弱.（4）磁感線是封閉曲線（和靜電場的電場線不同）.

（5）要熟記常見