2024屆新高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)大全

2/22024新高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)大全（2024.6.2）力學(xué)*機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述描述運(yùn)動(dòng)的物理量直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)圖像、V-T圖像相互作用力力重力彈力摩擦力力的合成與分解共點(diǎn)力平衡受力分析的方法平衡問題中常見的臨界與極值運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用斜面、連接體、傳送帶、板塊等模型曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力與宇宙航行開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律萬有引力定律萬有引力定律的應(yīng)用三大宇宙速度引力勢(shì)能及其應(yīng)用同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、一般衛(wèi)星雙星、多星系統(tǒng)問題潮汐問題中子星與黑洞問題拉格朗日點(diǎn)問題功和能功功率動(dòng)能與動(dòng)能定理重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能機(jī)械能守恒定律能量守恒定律動(dòng)量守恒定律動(dòng)量沖量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用碰撞問題爆炸問題反沖問題多過程問題機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波電磁學(xué)靜電場(chǎng)電荷間的相互作用電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)靜電現(xiàn)象電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)恒定電流電流導(dǎo)體的電阻部分電路歐姆定律電功和電功率焦耳定律非純電阻電路電動(dòng)勢(shì)閉合電路的歐姆定律動(dòng)態(tài)電路分析故障電路分析含容電路分析簡(jiǎn)單邏輯電路磁場(chǎng)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)安培力洛倫茲力帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾效應(yīng)、電磁流量計(jì)、磁流體發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象感應(yīng)電流方向的判斷法拉第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化自感和渦流交變電流交變電流的產(chǎn)生描述交變電流的物理量電感和電容對(duì)交變電流的影響變壓器遠(yuǎn)距離輸電電磁波電磁波的產(chǎn)生與應(yīng)用電磁波譜傳感器傳感器及其元件傳感器的應(yīng)用熱學(xué)分子動(dòng)理論阿伏伽德羅常數(shù)分子的大小擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)分子間的相互作用力分子勢(shì)能溫度和溫標(biāo)物體的內(nèi)能氣體、固體、液體氣體固體液體飽和汽和飽和汽壓物態(tài)變化熱力學(xué)定律熱力學(xué)第一定律能量守恒定律熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第三定律能源與可持續(xù)發(fā)展*熱機(jī)、制冷機(jī)1.熱機(jī)原理與熱機(jī)效率2.內(nèi)燃機(jī)原理3.*汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)4.*制冷劑原理5.*電冰箱與空調(diào)光學(xué)二十一、光的傳播與反射光沿直線傳播光的反射二十二、光的折射1.光的折射定律二十三、全反射全反射現(xiàn)象全反射的條件全反射的應(yīng)用二十四、光的干涉雙縫干涉薄膜干涉二十五、光的衍射衍射圖樣衍射條件二十六、*光的顏色與色散光的顏色三棱鏡色散二十七、光的偏振偏振現(xiàn)象及其解釋偏振的應(yīng)用二十八、激光激光的原理和產(chǎn)生條件激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用近代物理二十九、波粒二象性能量的量子化光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)物質(zhì)的波粒二象性三十、原子結(jié)構(gòu)電子的發(fā)現(xiàn)核式結(jié)構(gòu)模型波爾的原子模型三十一、原子核原子核的組成放射性元素衰變核力和結(jié)合能核能粒子和宇宙三十二、*相對(duì)論簡(jiǎn)介狹義相對(duì)論時(shí)間和空間的相對(duì)性廣義相對(duì)論物理實(shí)驗(yàn)（共16個(gè)）物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)常用儀器的使用與讀數(shù)誤差和有效數(shù)字力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度*利用單擺測(cè)定重力加速度探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系*測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)驗(yàn)證力的平行四邊形定則驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律曲線運(yùn)動(dòng)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)用頻閃相機(jī)研究平拋運(yùn)動(dòng)探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系探究功與物體速度變化的關(guān)系探究動(dòng)能定理探究動(dòng)能定理用現(xiàn)代方法驗(yàn)證動(dòng)能定理驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律用現(xiàn)代方法驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律電學(xué)實(shí)驗(yàn)描繪小電珠的伏安特性曲線測(cè)定金屬的電阻率伏安法測(cè)量未知電阻半偏法測(cè)量電表內(nèi)阻測(cè)量電阻絲的電阻率特殊方法測(cè)電阻測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻練習(xí)使用多用電表傳感器的簡(jiǎn)單使用*觀察電容器充、放電現(xiàn)象*探究影響感應(yīng)電流方向的因素*探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系熱學(xué)實(shí)驗(yàn)用油膜法估測(cè)分子的大小氣體實(shí)驗(yàn)定律光學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量玻璃的折射率測(cè)量折射率的創(chuàng)新方法雙縫干涉實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)物理學(xué)史、方法、單位制物理學(xué)史方法單位制力學(xué)單位制單位制和量綱【專題01】直線運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.概念：沿著一條直線且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。2.分類（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)與方向相同。（2）勻減速直線運(yùn)動(dòng)與方向相反。3.規(guī)律（1）速度公式。（2）位移公式。（3）速度位移關(guān)系式：。二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論1.連續(xù)相等的相鄰時(shí)間內(nèi)的位移差相等，即；。2.中間時(shí)刻速度。3.位移中點(diǎn)速度。4.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論（1）末，末，末，，末的瞬時(shí)速度之比。（2）內(nèi)，內(nèi)，內(nèi)，，內(nèi)的位移之比。（3）第1個(gè)內(nèi)，第2個(gè)內(nèi)，第3個(gè)內(nèi)，，第個(gè)內(nèi)的位移之比。（4）從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比。三、實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理，能夠正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2）.掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。3）.學(xué)會(huì)處理紙帶，計(jì)算速度和加速度。2.實(shí)驗(yàn)器材1）.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器①作用：計(jì)時(shí)儀器，打點(diǎn)周期和頻率的關(guān)系②分類2）.其他器材：一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙3.實(shí)驗(yàn)原理1）.紙帶基本信息①計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取的點(diǎn)②點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離使用刻度尺測(cè)量2）.利用紙帶計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，求各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度，比如vA＝3）.利用紙帶計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度方法一：繪制速度v—時(shí)間t圖像，根據(jù)加速度定義式可知計(jì)算圖線的斜率即加速度；方法二：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間的位移差Δx＝aT2，即逐差法求解加速度。例如將紙帶上的6組數(shù)據(jù)分為兩組，根據(jù)逐差法可知a1＝，a2＝，a3＝求解平均值為a＝4.實(shí)驗(yàn)步驟1）.放長(zhǎng)木板：把帶有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上（如圖所示）。2）.定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的一端，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔。3）.掛鉤碼：將小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，用細(xì)繩一端連小車，另一端掛上適當(dāng)?shù)你^碼。4）.打點(diǎn)：先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，小車停止運(yùn)動(dòng)后立即關(guān)閉電源。5）.重復(fù)：換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。5.注意事項(xiàng)1）.使紙帶、小車、細(xì)繩和定滑輪在一條直線上，細(xì)繩和木板平行。2）.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后，再釋放小車。3）.紙帶要選擇一條點(diǎn)跡清晰的，舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。4）.繪制圖像時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，使圖象分布在坐標(biāo)平面的大部分面積上。使圖線左右兩側(cè)的點(diǎn)盡量相等?！緦ｎ}02】相互作用一、力物體的平衡1.力是物體對(duì)物體的作用，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.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(gè)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）重力的大小:地球表面G=mg，離地面高h(yuǎn)處G/=mg/，其中g(shù)/=[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（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(shì)而產(chǎn)生的.（2）產(chǎn)生條件:①直接接觸;②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(gè)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.①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.②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:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（滑動(dòng)摩擦力）或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（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(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.（3）判斷靜摩擦力方向的方法:①假設(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑，這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說明它們?cè)瓉頉]有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說明它們?cè)瓉碛邢鄬?duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并且原來相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反確定靜摩擦力方向.②平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.（4）大小:先判明是何種摩擦力，然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.①滑動(dòng)摩擦力大小:利用公式f=μFN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).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解.②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0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(duì)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力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對(duì)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(gè)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(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng)，然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向，對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).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.（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(gè)已知力的合力，叫做力的合成.共點(diǎn)的兩個(gè)力（F1和F2）合力大小F的取值范圍為:|F1-F2|≤F≤F1+F2.（4）力的分解:求一個(gè)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(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∑F=0，若采用正交分解法求解平衡問題，則平衡條件應(yīng)為:∑Fx=0，∑Fy=0.（4）解決平衡問題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等.實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系。2）．學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究物理規(guī)律。2.實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。3.實(shí)驗(yàn)原理1）．如圖所示，在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)，彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。2）．彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，彈簧的伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了。4.數(shù)據(jù)處理1）．以彈力F（大小等于所掛鉤碼的重力）為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖，連接各點(diǎn)得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線。2）．以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出圖線所代表的函數(shù)表達(dá)式，并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。5.誤差分析1）．彈簧所受拉力大小的不穩(wěn)定易造成誤差，使彈簧的一端固定，通過在另一端懸掛鉤碼來產(chǎn)生對(duì)彈簧的拉力，可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。2）．彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來源，測(cè)量時(shí)盡量精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度。3）．描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確也會(huì)造成誤差。6.注意事項(xiàng)1）．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度。2）．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)紙上描的點(diǎn)盡可能稀，這樣作出的圖線更精確。3）．測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)時(shí)要讓它自然下垂，測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，以減小誤差。4）．測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同，明確三者之間的關(guān)系。5）．建立平面直角坐標(biāo)系時(shí)，兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量大小要適當(dāng)，不可過大，也不可過小。6）．描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在同一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)，描出的線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是平滑的曲線。7）．記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）．驗(yàn)證力的平行四邊形定則。2）．培養(yǎng)應(yīng)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出結(jié)論的能力。2.實(shí)驗(yàn)原理互成角度的兩個(gè)力F1、F2與另外一個(gè)力F′產(chǎn)生相同的效果，看F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F′在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否相等。3.實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)、三角板、刻度尺、鉛筆。4.實(shí)驗(yàn)步驟1）．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。2）．用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套。3）．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向。4）．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向。5）．改變兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，再做兩次實(shí)驗(yàn)。5.數(shù)據(jù)處理1）．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩套方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，此對(duì)角線即為合力F的圖示。2）．用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出實(shí)驗(yàn)步驟4中只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F′的圖示。3）．比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗(yàn)證平行四邊形定則。6.注意事項(xiàng)1）．同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉，讀數(shù)相同。2）．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同。3）．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～100°為宜。4）．實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)與木板平行，讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些。5）．細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向，不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn)，移開細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向。6）．在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍長(zhǎng)一些。7.誤差分析1）．彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差。2）．讀數(shù)誤差和作圖誤差。3）．兩分力F1、F2間的夾角θ越大，用平行四邊形定則作圖得出的合力F的相對(duì)誤差也越大。【專題03】力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系一、牛頓第一定律和慣性1.牛頓第一定律的意義（1）揭示了物體的一種固有屬性：牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性。（2）揭示了力的本質(zhì)：牛頓第一定律明確了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。（3）揭示了物體不受力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：物體不受力時(shí)（實(shí)際上不存在）與所受合外力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表現(xiàn)是相同的。2.慣性的兩種表現(xiàn)形式（1）物體不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）。（2）物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。慣性大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。二、牛頓第三定律的理解1.作用力和反作用力的關(guān)系三同①大小相同；②性質(zhì)相同；③變化情況相同三異①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生效果不同三無關(guān)①與物體種類無關(guān)；②與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；③與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān)2.相互作用力與平衡力的比較項(xiàng)目作用力和反作用力一對(duì)平衡力不同點(diǎn)受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是相同性質(zhì)的力性質(zhì)不一定相同相同點(diǎn)大小、方向都是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上三、牛頓第二定律和力學(xué)單位制1.牛頓第二定律的“五性”2.合力、加速度、速度間的關(guān)系（1）不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體就有加速度。（2）a=ΔvΔt是加速度的定義式，a與Δv、Δt（3）合力與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng);合力與速度反向時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。3.解題的思路（1）選取研究對(duì)象進(jìn)行受力分析；（2）應(yīng)用平行四邊形定則或正交分解法求合力；（3）根據(jù)F合=ma4.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(duì)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(duì)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(shí)FN=0，物體處于完全失重.（3）對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問題①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有改變，只是物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力.②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.③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(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.5．常見的連接體(1)物物疊放連接體：兩物體通過彈力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度。速度、加速度相同(2)彈簧連接體：在彈簧發(fā)生形變的過程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩端連接體的速度、加速度相等。(3)輕桿連接體：輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度。速度、加速度相同(4)輕繩連接體：輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等。速度、加速度相同速度、加速度大小相等，方向不同四、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示：1）.保持質(zhì)量不變，探究加速度跟物體受力的關(guān)系。2）.保持物體所受的力不變，探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。3）.作出a－F圖象和a－圖象，確定其關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)步驟1）.測(cè)量：用天平測(cè)量小盤和砝碼的總質(zhì)量m′及小車的質(zhì)量m。2）.安裝：按照實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上（即不給小車牽引力）。3）.平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一薄木塊，使小車在不放砝碼和小盤的情況下能勻速下滑。4）.實(shí)驗(yàn)操作（1）將小盤通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，打出一條紙帶，取下紙帶編號(hào)。并計(jì)算出小盤和砝碼的總重力，即小車所受的合外力。（2）保持小車的質(zhì)量m不變，改變砝碼和小盤的總質(zhì)量m′，重復(fù)步驟（1）。（3）在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，測(cè)加速度a。（4）描點(diǎn)作圖，作a－F圖象。（5）保持砝碼和小盤的總質(zhì)量m′不變，改變小車質(zhì)量m，重復(fù)步驟（1）和（3），作a－圖象。3.數(shù)據(jù)處理1）.計(jì)算小車的加速度時(shí)，可使用“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的方法。利用打出的紙帶，采用逐差法求加速度。2）.作a－F圖象、a－圖象找關(guān)系。4.注意事項(xiàng)1）.在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，要讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。2）.實(shí)驗(yàn)步驟2、3不需要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。3）.每條紙帶必須在滿足小車與小車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出。只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。4）.改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車。5）.作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作圖線上，不在圖線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能均勻分布在所作圖線兩側(cè)。6）.作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)，各量須采用國(guó)際單位制中的單位。這樣作圖線時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不會(huì)過密，誤差會(huì)小些。7）.為了提高測(cè)量精度（1）應(yīng)舍掉紙帶上開頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)起點(diǎn)。（2）可以把每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位，即從開始點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)標(biāo)出一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，而相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.1s。5.誤差分析1）.質(zhì)量的測(cè)量誤差，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差，細(xì)繩或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤差。2）.因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力（實(shí)際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力），存在系統(tǒng)誤差。小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越小。3）.平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差：在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣（比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器），勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等。【專題04】曲線運(yùn)動(dòng)一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．基本概念(1)運(yùn)動(dòng)的合成：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)．(2)運(yùn)動(dòng)的分解：已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)．2．遵循的法則位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則．3．運(yùn)動(dòng)分解的原則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解，也可采用正交分解法．4．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等時(shí)性合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止獨(dú)立性各分運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響．各分運(yùn)動(dòng)共同決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡等效性各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的效果二、平拋運(yùn)動(dòng)1．平拋運(yùn)動(dòng)問題的求解方法已知條件情景示例解題策略已知速度方向從斜面外平拋，垂直落在斜面上，如圖所示，已知速度的方向垂直于斜面.分解速度tanθ＝eq\f(v0,vy)＝eq\f(v0,gt)從圓弧形軌道外平拋，恰好無碰撞地進(jìn)入圓弧形軌道，如圖所示，已知速度方向沿該點(diǎn)圓弧的切線方向.分解速度tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)已知位移方向從斜面上平拋又落到斜面上，如圖所示，已知位移的方向沿斜面向下.分解位移tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)在斜面外平拋，落在斜面上位移最小，如圖所示，已知位移方向垂直斜面.分解位移tanθ＝eq\f(x,y)＝eq\f(v0t,\f(1,2)gt2)＝eq\f(2v0,gt)2.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論(1)設(shè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的速度方向與水平方向的夾角為θ，位移方向與水平方向的夾角為φ，則有tanθ＝2tanφ，如圖甲所示．(2)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖乙所示．三、斜拋運(yùn)動(dòng)1．定義：將物體以初速度v0斜向上方或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)．2．性質(zhì)：斜拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線．3．研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)；(2)豎直方向：勻變速直線運(yùn)動(dòng)．4．基本規(guī)律以斜拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，水平向右為x軸的正方向，豎直向上為y軸的正方向，建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy.初速度可以分解為v0x＝v0cosθ，v0y＝v0sinθ.在水平方向，物體的位移和速度分別為x＝v0xt＝(v0cosθ)t①vx＝v0x＝v0cosθ②在豎直方向，物體的位移和速度分別為y＝v0yt－eq\f(1,2)gt2＝(v0sinθ)t－eq\f(1,2)gt2③vy＝v0y－gt＝v0sinθ－gt④四、圓周運(yùn)動(dòng)1．解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本思路eq\x(分析物體受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力來源)→eq\x(利用平行四邊形定則、正交分解法等表示出徑向合力)→eq\x(根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式列方程)2．圓周運(yùn)動(dòng)的三種臨界情況(1)接觸面滑動(dòng)臨界：摩擦力達(dá)到最大值．(2)接觸面分離臨界：FN＝0.(3)繩恰好繃緊：FT＝0；繩恰好斷裂：FT達(dá)到繩子最大承受拉力．3.常見的圓周運(yùn)動(dòng)及臨界條件(1)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)水平面內(nèi)動(dòng)力學(xué)方程臨界情況示例水平轉(zhuǎn)盤上的物體Ff＝mω2r恰好滑動(dòng)圓錐擺模型mgtanθ＝mrω2恰好離開接觸面(2)豎直面及傾斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)輕繩模型最高點(diǎn)FT＋mg＝meq\f(v2,r)恰好通過最高點(diǎn)，繩的拉力恰好為0輕桿模型最高點(diǎn)mg±F＝meq\f(v2,r)恰好通過最高點(diǎn)，桿對(duì)小球的力等于小球重力帶電小球在疊加場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)等效法關(guān)注六個(gè)位置的動(dòng)力學(xué)方程，最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、等效最高點(diǎn)、等效最低點(diǎn)，最左邊和最右邊位置恰好通過等效最高點(diǎn)；恰好做完整圓周運(yùn)動(dòng)傾斜轉(zhuǎn)盤上的物體最高點(diǎn)mgsinθ±Ff＝mω2r最低點(diǎn)Ff－mgsinθ＝mω2r恰好通過最低點(diǎn)五、圓周運(yùn)動(dòng)的兩類模型1.兩類模型（1）無支撐（如球與繩連接、沿內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)的過山車等），稱為“繩（環(huán)）約束模型”；（2）有支撐（如球與桿連接、在彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等），稱為“桿（管）約束模型”。2.模型特點(diǎn)項(xiàng)目輕“繩”模型輕“桿”模型情境圖示彈力特征彈力可能向下，也可能等于零彈力可能向下，可能向上，也可能等于零受力示意圖力學(xué)方程mg+mg±臨界特征FT=0，即mgv=0，即F向v=物體能否過最高點(diǎn)（臨界點(diǎn)）FN3.分析思路實(shí)驗(yàn)：平拋運(yùn)動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)原理1）.利用追蹤法逐點(diǎn)描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡。2）.建立坐標(biāo)系，如果軌跡上各點(diǎn)的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間的關(guān)系具有y=ax2的形式（a是一個(gè)常量），則軌跡是一條拋物線。3）.測(cè)出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，據(jù)x=v0t、y=gt2得初速度v0=x·。2.實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球、方木板、鐵架臺(tái)、坐標(biāo)紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。3.實(shí)驗(yàn)步驟1）.安裝調(diào)整（1）將帶有斜槽軌道的木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，使其末端伸出桌面，軌道末端切線水平。（2）用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上角，把木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近。如圖所示：2）.建坐標(biāo)系：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口（軌道末端）時(shí)球心所在木板上的投影點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，利用重垂線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線作為y軸，畫出水平向右的x軸。3）.確定小球位置（1）將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一x值處的y值。（2）讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過的位置，并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)。（3）用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置。4）.描點(diǎn)得軌跡：取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。七、實(shí)驗(yàn)：探究向心力的表達(dá)式（1）實(shí)驗(yàn)儀器向心力演示器（2）實(shí)驗(yàn)思路采用控制變量法①在小球的質(zhì)量和角速度不變的條件下，改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。②在小球的質(zhì)量和圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不變的條件下，改變小球的角速度。③換用不同質(zhì)量的小球，在角速度和半徑不變的條件下，重復(fù)上述操作。（3）數(shù)據(jù)處理：分別作出Fn-ω2、Fn-r、Fn-m的圖像。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論①在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比。②在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比。③在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比?！緦ｎ}05】萬有引力與宇宙航行1．衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行及變軌在地面附近靜止忽略自轉(zhuǎn)：Geq\f(Mm,R2)＝mg，故GM＝gR2(黃金代換式)考慮自轉(zhuǎn)兩極：Geq\f(Mm,R2)＝mg赤道：Geq\f(Mm,R2)＝mg0＋mω2R衛(wèi)星的發(fā)射第一宇宙速度：v＝eq\r(\f(GM,R))＝eq\r(gR)＝7.9km/s(天體)衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行Geq\f(Mm,r2)＝Fn＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(man→an＝\f(GM,r2)→an∝\f(1,r2),m\f(v2,r)→v＝\r(\f(GM,r))→v∝\f(1,\r(r)),mω2r→ω＝\r(\f(GM,r3))→ω∝\f(1,\r(r3)),m\f(4π2,T2)r→T＝\r(\f(4π2r3,GM))→T∝\r(r3)))越高越慢，只有T與r變化一致變軌(1)由低軌變高軌，瞬時(shí)點(diǎn)火加速，穩(wěn)定在高軌道上時(shí)速度較小、動(dòng)能較小、機(jī)械能較大；由高軌變低軌，反之(2)衛(wèi)星經(jīng)過兩個(gè)軌道的相切點(diǎn)，加速度相等，外軌道的速度大于內(nèi)軌道的速度(3)根據(jù)開普勒第三定律，半徑(或半長(zhǎng)軸)越大，周期越長(zhǎng)2.天體質(zhì)量和密度的計(jì)算3．雙星問題模型概述兩星在相互間萬有引力的作用下都繞它們連線上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)角速度(周期)相等向心力各自所需的向心力由彼此間的萬有引力提供eq\f(Gm1m2,l2)＝m1ω2r1，eq\f(Gm1m2,l2)＝m2ω2r2軌跡半徑關(guān)系(1)r1＋r2＝l(2)m1r1＝m2r2總質(zhì)量m1＋m2＝eq\f(4π2l3,GT2)4.變軌原理（1）為了節(jié)省能量，在赤道上順著地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星到圓軌道Ⅰ上，如圖所示。（2）在A點(diǎn)（近地點(diǎn)）點(diǎn)火加速，由于速度變大，萬有引力不足以提供衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ。（3）在B點(diǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)）再次點(diǎn)火加速進(jìn)入圓形軌道Ⅲ。5.兩類變軌兩類變軌離心運(yùn)動(dòng)近心運(yùn)動(dòng)示意圖變軌起因衛(wèi)星速度突然增大衛(wèi)星速度突然減小萬有引力與向心力的大小關(guān)系GmmGmm6.三種宇宙速度①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.②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.③第三宇宙速度（逃逸速度）:v3=16.7km/s，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度.【專題06】機(jī)械能守恒定律（功和能）一、功、功率的分析與計(jì)算1．功的計(jì)算(1)恒力做功一般用功的公式或動(dòng)能定理求解．(2)變力做功通常應(yīng)用動(dòng)能定理、微元法、等效轉(zhuǎn)化法、平均力法、圖像法求解，或者利用恒定功率求功W＝Pt.2．功率的計(jì)算(1)明確是求瞬時(shí)功率還是平均功率．P＝eq\f(W,t)側(cè)重于平均功率的計(jì)算，P＝Fvcosα(α為F和速度v的夾角)側(cè)重于瞬時(shí)功率的計(jì)算．(2)機(jī)車啟動(dòng)(F阻不變)①兩個(gè)基本關(guān)系式：P＝Fv，F(xiàn)－F阻＝ma.②兩種常見情況a．恒定功率啟動(dòng)：P不變，此時(shí)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)到最大速度vm，此過程Pt－F阻s＝eq\f(1,2)mvm2；b．恒定加速度啟動(dòng)：開始階段a不變，達(dá)到額定功率后，然后保持功率不變，加速度逐漸減小到零，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)．無論哪種啟動(dòng)方式，最大速度都等于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即vm＝eq\f(P,F阻).二、功能關(guān)系及應(yīng)用1．常見功能關(guān)系能量功能關(guān)系表達(dá)式勢(shì)能重力做功等于重力勢(shì)能減少量W＝Ep1－Ep2＝－ΔEp彈力做功等于彈性勢(shì)能減少量靜電力做功等于電勢(shì)能減少量分子力做功等于分子勢(shì)能減少量動(dòng)能合外力做功等于物體動(dòng)能變化量W＝Ek2－Ek1＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02機(jī)械能除重力和彈力之外的其他力做功等于機(jī)械能變化量W其他＝E2－E1＝ΔE機(jī)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能一對(duì)相互作用的摩擦力做功之和的絕對(duì)值等于產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ff·s相對(duì)s相對(duì)為相對(duì)路程電能克服安培力做功等于電能增加量W克安＝E2－E1＝ΔE2.功能關(guān)系的理解和應(yīng)用功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，功是能量轉(zhuǎn)化的量度．(1)根據(jù)功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判定能的轉(zhuǎn)化情況．(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化，可計(jì)算變力做的功．三、動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用1．應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟圖解：2．應(yīng)用動(dòng)能定理的四點(diǎn)提醒：(1)動(dòng)能定理往往用于單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過程，由于不涉及加速度及時(shí)間，比動(dòng)力學(xué)方法要簡(jiǎn)捷．(2)動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式，在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理是沒有依據(jù)的．(3)物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中包含幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的小過程(如加速、減速的過程)，對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，往往能使問題簡(jiǎn)化．(4)多過程往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題一般應(yīng)用動(dòng)能定理求解．四、機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用1．判斷物體或系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒的三種方法定義判斷法看動(dòng)能與勢(shì)能之和是否變化能量轉(zhuǎn)化判斷法沒有與機(jī)械能以外的其他形式的能轉(zhuǎn)化時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒做功判斷法只有重力(或彈簧的彈力)做功時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒2．機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式3．連接體的機(jī)械能守恒問題共速率模型分清兩物體位移大小與高度變化關(guān)系共角速度模型兩物體角速度相同，線速率與半徑成正比關(guān)聯(lián)速度模型此類問題注意速度的分解，找出兩物體速度關(guān)系，當(dāng)某物體位移最大時(shí)，速度可能為0輕彈簧模型①同一根彈簧彈性勢(shì)能大小取決于彈簧形變量的大小，在彈簧彈性限度內(nèi)，形變量相等，彈性勢(shì)能相等②由兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體與彈簧組成的系統(tǒng)，當(dāng)彈簧形變量最大時(shí)，彈簧兩端連接的物體具有相同的速度；彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最小(為零)說明：以上連接體不計(jì)阻力和摩擦力，系統(tǒng)(包含彈簧)機(jī)械能守恒，單個(gè)物體機(jī)械能不守恒．五、能量守恒定律及應(yīng)用1．含摩擦生熱、焦耳熱、電勢(shì)能等多種形式能量轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)，優(yōu)先選用能量守恒定律．2．應(yīng)用能量守恒定律的基本思路(1)守恒：E初＝E末，初、末總能量不變．(2)轉(zhuǎn)移：EA減＝EB增，A物體減少的能量等于B物體增加的能量．(3)轉(zhuǎn)化：|ΔE減|＝|ΔE增|，減少的某些能量等于增加的某些能量．六、機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式兩種方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)P?t圖和OA段過程分析v↑?a=F?F阻m不變運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間t0AB段過程分析F=v↑?運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以速度vm加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)BC段過程分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì)—F=以速度vm七、實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究外力做功與物體速度變化的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)原理探究功與速度變化的關(guān)系，可用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過增加橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對(duì)小車做的功成倍增加，再通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶來測(cè)量每次實(shí)驗(yàn)中小車的末速度v，最后通過數(shù)據(jù)分析得出功與速度變化的關(guān)系。3.實(shí)驗(yàn)器材橡皮筋、小車（前面帶小鉤）、長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、刻度尺、鐵釘?shù)取?.實(shí)驗(yàn)過程1）．墊高長(zhǎng)木板的一端，平衡摩擦力。2）．拉伸的橡皮筋對(duì)小車做功（1）用1條橡皮筋拉小車——做功W0；（2）用2條橡皮筋拉小車——做功2W0；（3）用3條橡皮筋拉小車——做功3W0。3）．測(cè)出每次做功后小車獲得的速度v。4）．利用各次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的v和W數(shù)據(jù)繪制W－v、W－v2、W－v3、…圖象，直到明確得出W和v的關(guān)系。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許的范圍內(nèi)，外力做的功與物體速度的平方成正比，即W∝v2。6.誤差分析1）．誤差的主要來源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2）．沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過大也會(huì)造成誤差。3）．利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來誤差。7.注意事項(xiàng)1）．平衡摩擦力時(shí)，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡。方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，從而找到木板一個(gè)合適的傾角。2）．測(cè)小車的速度時(shí)，應(yīng)選紙帶上的點(diǎn)均勻分布的部分。3）．橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的。力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。4）．小車的質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些。八、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律。2.實(shí)驗(yàn)原理通過實(shí)驗(yàn)，求出做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體重力勢(shì)能的減少量和相應(yīng)過程動(dòng)能的增加量，若二者相等，說明機(jī)械能守恒，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。3.實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物（帶夾子）、刻度尺、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、導(dǎo)線。4.實(shí)驗(yàn)步驟1）．安裝置：按實(shí)驗(yàn)原理圖將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路。2）．打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方。先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。更換紙帶重復(fù)做3～5次實(shí)驗(yàn)。3）．選紙帶（1）用mgh＝mv2來驗(yàn)證，應(yīng)選點(diǎn)跡清晰且1、2兩點(diǎn)間距離小于或接近2mm的紙帶。（2）用mvmv＝mgΔh驗(yàn)證時(shí)，只要A、B之間的點(diǎn)跡清晰即可選用。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許的范圍內(nèi)，自由落體運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒。6.誤差分析1）．測(cè)量誤差：減小測(cè)量誤差的方法，一是測(cè)下落距離時(shí)都從0點(diǎn)量起，用刻度尺一次將所打各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完，二是多測(cè)幾次取平均值。2）．系統(tǒng)誤差：由于重物和紙帶下落過程中要克服阻力做功，故動(dòng)能的增加量ΔEk＝mv必定稍小于重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mghn，改進(jìn)辦法是調(diào)整安裝的器材，盡可能地減小阻力。7.注意事項(xiàng)1）．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，以減少摩擦阻力。2）．應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的重物。3）．應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再松開紙帶讓重物下落。4）．測(cè)重物下落的高度h應(yīng)用刻度尺直接測(cè)量，計(jì)算某時(shí)刻的瞬時(shí)速度時(shí)應(yīng)用vn＝，不能用或vn＝gt來計(jì)算?！緦ｎ}07】動(dòng)量守恒定律一、動(dòng)量定理及應(yīng)用1．沖量的三種計(jì)算方法公式法I＝Ft適用于求恒力的沖量動(dòng)量定理法多用于求變力的沖量或F、t未知的情況圖像法F－t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示力的沖量．若F－t成線性關(guān)系，也可直接用平均力求解2．動(dòng)量定理(1)公式：FΔt＝mv′－mv(2)應(yīng)用技巧①研究對(duì)象可以是單一物體，也可以是物體系統(tǒng)．②表達(dá)式是矢量式，需要規(guī)定正方向．③勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如果題目不涉及加速度和位移，用動(dòng)量定理比用牛頓第二定律求解更簡(jiǎn)捷．④在變加速運(yùn)動(dòng)中F為Δt時(shí)間內(nèi)的平均沖力．⑤電磁感應(yīng)問題中，利用動(dòng)量定理可以求解時(shí)間、電荷量或?qū)w棒的位移．3．流體作用的柱狀模型對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)，可沿流速v的方向選取一段柱形流體，設(shè)在極短的時(shí)間Δt內(nèi)通過某一截面積為S的橫截面的柱形流體的長(zhǎng)度為Δl，如圖所示．設(shè)流體的密度為ρ，則在Δt的時(shí)間內(nèi)流過該橫截面的流體的質(zhì)量為Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt，根據(jù)動(dòng)量定理，流體微元所受的合外力的沖量等于該流體微元?jiǎng)恿康淖兓浚碏Δt＝ΔmΔv，分兩種情況：(以原來流速v的方向?yàn)檎较?(1)作用后流體微元停止，有Δv＝－v，代入上式有F＝－ρSv2；(2)作用后流體微元以速率v反彈，有Δv＝－2v，代入上式有F＝－2ρSv2.二、動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用1．判斷守恒的三種方法(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力為0，如光滑水平面上的板－塊模型、電磁感應(yīng)中光滑導(dǎo)軌上的雙桿模型．(2)近似守恒：系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，如爆炸、反沖．(3)某一方向守恒：系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力的合力為0，則在該方向上動(dòng)量守恒，如滑塊－斜面(曲面)模型．2．動(dòng)量守恒定律的三種表達(dá)形式(1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，作用前的動(dòng)量之和等于作用后的動(dòng)量之和(常用)．(2)Δp1＝－Δp2，相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向．(3)Δp＝0，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零．三、碰撞模型及拓展1．碰撞問題遵循的三條原則(1)動(dòng)量守恒：p1＋p2＝p1′＋p2′.(2)動(dòng)能不增加：Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′.(3)速度要符合實(shí)際情況：若碰后同向，后方物體速度不大于前方物體速度．2．兩種碰撞特點(diǎn)(1)彈性碰撞兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)應(yīng)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律．以質(zhì)量為m1、速度為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生彈性正碰為例，有m1v1＝m1v1′＋m2v2′eq\f(1,2)m1v12＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2解得v1′＝eq\f(m1－m2v1,m1＋m2)，v2′＝eq\f(2m1v1,m1＋m2).結(jié)論：①當(dāng)m1＝m2時(shí)，v1′＝0，v2′＝v1，兩球碰撞后交換了速度．②當(dāng)m1＞m2時(shí)，v1′>0，v2′>0，碰撞后兩球都沿速度v1的方向運(yùn)動(dòng)．③當(dāng)m1＜m2時(shí)，v1′<0，v2′>0，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來．④當(dāng)m1?m2時(shí)，v1′＝v1，v2′＝2v1.(2)完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒、末速度相同：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v共，機(jī)械能損失最多，機(jī)械能的損失：ΔE＝eq\f(1,2)m1v12＋eq\f(1,2)m2v22－eq\f(1,2)(m1＋m2)v共2.3．碰撞拓展(1)“保守型”碰撞拓展模型圖例(水平面光滑)小球－彈簧模型小球－曲面模型達(dá)到共速相當(dāng)于完全非彈性碰撞，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，滿足mv0＝(m＋M)v共，損失的動(dòng)能最大，分別轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能或電勢(shì)能再次分離相當(dāng)于彈性碰撞，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，滿足mv0＝mv1＋Mv2，能量滿足eq\f(1,2)mv02＝eq\f(1,2)mv12＋eq\f(1,2)Mv22(2)“耗散型”碰撞拓展模型圖例(水平面或水平導(dǎo)軌光滑)達(dá)到共速相當(dāng)于完全非彈性碰撞，動(dòng)量滿足mv0＝(m＋M)v共，損失的動(dòng)能最大，分別轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或電能四、“滑塊—彈簧”模型1．模型圖示2．模型特點(diǎn)(1)動(dòng)量守恒：兩個(gè)物體與彈簧相互作用的過程中，若系統(tǒng)所受外力的矢量和為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒．(2)機(jī)械能守恒：系統(tǒng)所受的外力為零或除彈簧彈力以外的內(nèi)力不做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．(3)彈簧處于最長(zhǎng)(最短)狀態(tài)時(shí)兩物體速度相同，彈性勢(shì)能最大，系統(tǒng)動(dòng)能通常最小(相當(dāng)于完全非彈性碰撞，兩物體減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能)．(4)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈性勢(shì)能為零，系統(tǒng)動(dòng)能最大(相當(dāng)于剛完成彈性碰撞)．五、“滑塊—斜(曲)面”模型1．模型圖示2．模型特點(diǎn)(1)上升到最大高度：m與M具有共同水平速度v共，此時(shí)m的豎直速度vy＝0.系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，mv0＝(M＋m)v共；系統(tǒng)機(jī)械能守恒，eq\f(1,2)mv02＝eq\f(1,2)(M＋m)v共2＋mgh，其中h為滑塊上升的最大高度，不一定等于弧形軌道的高度(相當(dāng)于完全非彈性碰撞，系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能)．(2)返回最低點(diǎn)：m與M分離點(diǎn)．水平方向動(dòng)量守恒，mv0＝mv1＋Mv2；系統(tǒng)機(jī)械能守恒，eq\f(1,2)mv02＝eq\f(1,2)mv12＋eq\f(1,2)Mv22(相當(dāng)于完成了彈性碰撞)．六、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證一維碰撞中的動(dòng)量守恒定律。2.實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測(cè)出相碰的兩物體的質(zhì)量m1、m2和碰撞前、后物體的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的動(dòng)量p=m1v1＋m2v2及碰撞后的動(dòng)量p′=m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后動(dòng)量是否相等。3.實(shí)驗(yàn)器材方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊（兩個(gè)）、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。方案二：利用長(zhǎng)木板上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車（兩個(gè)）、天平、撞針、橡皮泥。方案三：利用斜槽滾球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)斜槽、小球（兩個(gè)）、天平、復(fù)寫紙、白紙等。4.實(shí)驗(yàn)過程方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)1）.測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量。2）.安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌，如圖所示。3）.實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度（①改變滑塊質(zhì)量；②改變滑塊的初速度大小和方向）。4）.驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒。方案二：利用長(zhǎng)木板上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)1）.測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小車的質(zhì)量。2）.安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖所示。3）.實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)。4）.測(cè)速度：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間，由v=算出速度。5）.改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。6）.驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒。方案三：利用斜槽滾球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)1）.測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颉?）.安裝：安裝實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平。3）.鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線所指的位置O。4）.放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置。5）.碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N。如圖所示。6）.驗(yàn)證：連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度。將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中。最后代入m1·OP=m1·OM＋m2·ON，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立。7）.整理：將實(shí)驗(yàn)器材放回原處。5.數(shù)據(jù)處理方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)1）.滑塊速度的測(cè)量：v=，式中Δx為滑塊擋光片的寬度（儀器說明書上給出，也可直接測(cè)量），Δt為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊（擋光片）經(jīng)過光電門的時(shí)間。2）.驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′。方案二：利用長(zhǎng)木板上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)1）.小車速度的測(cè)量：v=，式中Δx是紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，可用刻度尺測(cè)量，Δt為小車經(jīng)過Δx的時(shí)間，可由打點(diǎn)間隔算出。2）.驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′。方案三：利用斜槽滾球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的表達(dá)式：m1·OP=m1·OM＋m2·ON。6.誤差分析1）.系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身。（1）碰撞不是一維。（2）實(shí)驗(yàn)不滿足動(dòng)量守恒的條件，如氣墊導(dǎo)軌不水平，用長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有平衡摩擦力，兩球不等大。2）.偶然誤差：主要來源于質(zhì)量m1、m2和碰撞前后速度（或水平射程）的測(cè)量。7.注意事項(xiàng)1）.前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2）.方案提醒（1）若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗(yàn)證，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，應(yīng)注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。（2）若利用兩小車相碰進(jìn)行驗(yàn)證，要注意平衡摩擦力。（3）若利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證：①斜槽末端的切線必須水平；②入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；③選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；④實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。3）.探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不變?！緦ｎ}08】機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波一、機(jī)械振動(dòng)1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律規(guī)律x＝Asin(ωt＋φ)圖像反映同一質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移受力特征回復(fù)力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比，方向相反運(yùn)動(dòng)特征靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，v增大；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、F、x都增大，v減小能量特征振幅越大，能量越大．在運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒周期性特征質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度和速度均隨時(shí)間做周期性變化，變化周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T；動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化，其變化周期為eq\f(T,2)對(duì)稱性特征關(guān)于平衡位置O對(duì)稱的兩點(diǎn)，加速度的大小、速度的大小、相對(duì)平衡位置的位移大小相等；動(dòng)能、勢(shì)能相等2．單擺(1)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))①擺球只受重力和細(xì)線拉力，且懸點(diǎn)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋诘厍蛏喜煌恢胓的取值不同，不同星球表面g值也不相同．②單擺處于超重或失重狀態(tài)時(shí)等效重力加速度g0＝g±a.在近地軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星加速度a＝g，為完全失重，等效重力加速度g0＝0.(2)回復(fù)力：擺球重力沿與擺線垂直方向的分力，F(xiàn)＝mgsinθ＝－eq\f(mg,l)x＝－kx，負(fù)號(hào)表示回復(fù)力F與位移x的方向相反．(如圖所示)①當(dāng)擺球在最高點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝eq\f(mv2,l)＝0，F(xiàn)T＝mgcosθ.②當(dāng)擺球在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝eq\f(mvmax2,l)，F(xiàn)向最大，F(xiàn)T＝mg＋meq\f(vmax2,l).二、機(jī)械波形成條件(1)波源；(2)傳播介質(zhì)，如空氣、水等傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同(3)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過的路程為4A，位移為零(4)一個(gè)周期內(nèi)，波向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)波的圖像(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移波長(zhǎng)、波速和頻率(周期)的關(guān)系(1)v＝λf；(2)v＝eq\f(λ,T)波的疊加(1)兩個(gè)振動(dòng)情況相同的波源形成的波，在空間某點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)的條件為Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，振動(dòng)減弱的條件為Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)(2)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間而改變，振幅為兩波振幅的和A1＋A2波的多解問題由于波的周期性、波傳播方向的雙向性，波的傳播易出現(xiàn)多解問題波的特性波的干涉波的衍射三、機(jī)械波的分析1．波的周期性(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(n＝1,2,3，…)時(shí)，波形不變．(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為nλ(n＝1,2,3，…)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3，…)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反．2．波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向四、實(shí)驗(yàn)：利用單擺測(cè)定重力加速度1.實(shí)驗(yàn)原理：由單擺的周期公式T=2π，可得出g=l，測(cè)出單擺的擺長(zhǎng)l和振動(dòng)周期T，就可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。2.實(shí)驗(yàn)器材：?jiǎn)螖[、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、停表。3.實(shí)驗(yàn)步驟（1）做單擺：取約1m長(zhǎng)的細(xì)絲線穿過帶中心孔的小鋼球，并打一個(gè)比小孔大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，讓擺球自然下垂，如圖所示。（2）測(cè)擺長(zhǎng)：用毫米刻度尺量出擺線長(zhǎng)L（精確到毫米），用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑D，則單擺的擺長(zhǎng)l=L＋。（3）測(cè)周期：將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度（小于5°），然后釋放擺球，記下單擺擺動(dòng)30～50次的總時(shí)間，算出平均每擺動(dòng)一次的時(shí)間，即單擺的振動(dòng)周期。（4）改變擺長(zhǎng)，重做幾次實(shí)驗(yàn)。4.數(shù)據(jù)處理（1）公式法：g=。（2）圖象法：畫l-T2圖象。g=4π2k，k==。5.注意事項(xiàng)（1）懸線頂端不能晃動(dòng)，需用夾子夾住，保證懸點(diǎn)固定。（2）單擺必須在同一平面內(nèi)振動(dòng)，且擺角小于5°。（3）選擇在擺球擺到平衡位置處時(shí)開始計(jì)時(shí)，并數(shù)準(zhǔn)全振動(dòng)的次數(shù)。（4）擺球自然下垂時(shí)，用毫米刻度尺量出懸線長(zhǎng)L，用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，然后算出擺球的半徑r，則擺長(zhǎng)l=L＋r。（5）選用1m左右的細(xì)線?！緦ｎ}09】靜電場(chǎng)一、電場(chǎng)的性質(zhì)1．電場(chǎng)強(qiáng)度的分析與計(jì)算(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是正電荷所受靜電力的方向，也是電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向，電場(chǎng)的強(qiáng)弱可根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度來進(jìn)行比較．(2)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的方法：公式法、平衡條件求解、疊加合成法、對(duì)稱法、補(bǔ)償法、等效法．2．電勢(shì)高低的判斷判斷依據(jù)判斷方法電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低電勢(shì)能的大小正電荷在電勢(shì)能大處電勢(shì)較高，負(fù)電荷在電勢(shì)能大處電勢(shì)較低靜電力做功根據(jù)UAB＝eq\f(WAB,q)，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低3．電勢(shì)能大小的判斷(1)做功判斷法：由WAB＝EpA－EpB可知，靜電力做正功，電勢(shì)能減?。混o電力做負(fù)功，電勢(shì)能增大．(2)電荷電勢(shì)法：由Ep＝qφ知正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大．(3)能量守恒法：若只有靜電力做功，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和守恒，動(dòng)能增大時(shí)，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能增大．二、電場(chǎng)中的圖像問題電場(chǎng)中幾種常見的圖像v－t圖像當(dāng)帶電粒子只受靜電力時(shí)，從v－t圖像上能確定粒子運(yùn)動(dòng)的加速度方向、大小變化情況，進(jìn)而可判定粒子運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過的各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小、電勢(shì)高低及電勢(shì)能的變化情況φ－x圖像(1)從φ－x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的高低，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及試探電荷電勢(shì)能的變化(2)φ－x圖線切線的斜率大小表示沿x軸方向電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小E－x圖像以電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸方向?yàn)槔?1)E>0表示電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，E<0表示電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向(2)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低需根據(jù)電場(chǎng)方向判定Ep－x圖像(1)圖像的切線斜率大小表示靜電力大小(2)可用于判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、動(dòng)能、加速度等隨位移的變化情況三、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理基本粒子一般不考慮重力，帶電體(如液滴、油滴、塵埃等)一般不能忽略重力，除有說明或明確的暗示外．2．帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中的常見運(yùn)動(dòng)及分析方法常見運(yùn)動(dòng)受力特點(diǎn)分析方法靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)合外力F合＝0共點(diǎn)力平衡變速直線運(yùn)動(dòng)合外力F合≠0，且與初速度方向在同一條直線上1.用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析a＝eq\f(F合,m)，E＝eq\f(U,d)，v2－v02＝2ad，適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)2．用功能觀點(diǎn)分析W＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，勻強(qiáng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)都適用帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)v0⊥E運(yùn)動(dòng)的分解偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qU2l,mdv02)＝eq\f(U2l,2U1d)＝eq\f(2y0,l)側(cè)移距離：y0＝eq\f(qU2l2,2mdv02)＝eq\f(U2l2,4dU1)，y＝y(tǒng)0＋Ltanθ＝(eq\f(l,2)＋L)tanθ3．帶電體在電場(chǎng)、重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法(1)對(duì)帶電體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問題．(2)根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒的觀點(diǎn)，分析帶電體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往涉及重力勢(shì)能、電勢(shì)能以及動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，總的能量保持不變．易錯(cuò)點(diǎn)總結(jié)1.電勢(shì)高低的判斷（1）依據(jù)電場(chǎng)線方向：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。（2）依據(jù)電場(chǎng)力做功：根據(jù)UAB=WABq，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由（3）電荷的正負(fù)：取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低。（4）依據(jù)電勢(shì)能的高低：正電荷的電勢(shì)能大處電勢(shì)較高，負(fù)電荷的電勢(shì)能大處電勢(shì)較低。2.電勢(shì)能大小的判斷（1）做功判斷法：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大。（2）電荷電勢(shì)法：正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大。（3）公式法：由Ep=qφ，將q（4）能量守恒法：在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大時(shí)，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能增大。3.電場(chǎng)中的功能關(guān)系（1）若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。（2）若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變。（3）除重力、彈簧彈力之外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化。（4）所有外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化?！緦ｎ}10】恒定電流一、基礎(chǔ)知識(shí)1.電流（1）定義:電荷的定向移動(dòng)形成電流.（2）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?

在外電路中電流由高電勢(shì)點(diǎn)流向低電勢(shì)點(diǎn)，在電源的內(nèi)部電流由低電勢(shì)點(diǎn)流向高電勢(shì)點(diǎn)（由負(fù)極流向正極）.

2.電流強(qiáng)度:（1）定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用時(shí)間的比值，I=q/t

（2）在國(guó)際單位制中電流的單位是安.1mA=10-3A，1μA=10-6A

（3）電流強(qiáng)度的定義式中，如果是正、負(fù)離子同時(shí)定向移動(dòng)，q應(yīng)為正負(fù)離子的電荷量和.2.電阻--（1）定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻.（2）定義式:R=U/I，單位:Ω

（3）電阻是導(dǎo)體本身的屬性，跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過電流無關(guān).

3★★.電阻定律

（1）內(nèi)容:在溫度不變時(shí)，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.

（2）公式:R=ρL/S.（3）適用條件:①粗細(xì)均勻的導(dǎo)線;②濃度均勻的電解液.

4.電阻率:反映了材料對(duì)電流的阻礙作用.

（1）有些材料的電阻率隨溫度升高而增大（如金屬）;有些材料的電阻率隨溫度升高而減?。ㄈ绨雽?dǎo)體和絕緣體）;有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響（如錳銅和康銅）.

（2）半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而且電阻隨溫度的增加而減小，這種材料稱為半導(dǎo)體，半導(dǎo)體有熱敏特性，光敏特性，摻入微量雜質(zhì)特性.

（3）超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，處于這種狀態(tài)的物體叫超導(dǎo)體.

5.電功和電熱

（1）電功和電功率:

電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式.

單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式.

（2）★焦耳定律:Q=I2Rt，式中Q表示電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，單位是J.焦耳定律無論是對(duì)純電阻電路還是對(duì)非純電阻電路都是適用的.

（3）電功和電熱的關(guān)系

①純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功和電熱是相等的.所以有W=Q，UIt=I2Rt，U=IR（歐姆定律成立），②非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能.所以有W>Q，UIt>I2Rt，U>IR（歐姆定律不成立）.★6.串并聯(lián)電路電路串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關(guān)系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+電壓關(guān)系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3=功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+7.電動(dòng)勢(shì)--（1）物理意義:反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.例如一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=15V，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15J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.

（2）大小:等于電路中通過1C電荷量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值，等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，在閉合電路中等于內(nèi)外電路上電勢(shì)降落之和E=U外+U內(nèi).

★★8.閉合電路歐姆定律

（1）內(nèi)容:閉合電路的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟閉合電路總電阻成反比.

（2）表達(dá)式:I=E/（R+r）

（3）總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律

當(dāng)R增大時(shí)，I變小，又據(jù)U=E-Ir知，U變大.當(dāng)R增大到∞時(shí)，I=0，U=E（斷路）.

當(dāng)R減小時(shí)，I變大，又據(jù)U=E-Ir知，U變小.當(dāng)R減小到零時(shí)，I=Er