高中物理全部知識點(diǎn)歸納大全含答案

11、速度（v）(1)物理意義：速度是表示運(yùn)動的快慢、運(yùn)動方向的物理量（2）定義：等于位移跟發(fā)生這段位移Δx所用時間Δt的比值（3）表達(dá)式：v=Δx/Δt（SI中，單位為m/s）1m/s=3.6km/h2、平均速度、瞬時速度（1）平均速度：描述物體在某段時間（位移）內(nèi)的平均的運(yùn)動的快慢，是矢量；（2）瞬時速度：運(yùn)動的物體在（經(jīng)過）某一時刻（或某一位置）的速度，是矢量3、加速度的基本概念（1）物理意義：描述速度變化快慢及變化方向的物理量（2）定義：速度的變化量跟發(fā)生這一變化所用時間的比值(又是用比值法定義)（3）計算公式及單位，在SI中，單位是m/s2（讀作“米每二次方秒”）（4）矢量：方向與Δv方向一致.加（減）速直線運(yùn)動時，a方向與v方向相同（相反）（5）叫速度的變化率即加速度（6）勻變速運(yùn)動：加速度不變（大小、方向）的運(yùn)動4、加速度、速度、速度的變化量、速度的變化率之間的聯(lián)系和區(qū)別(通過問題實(shí)例)（1）區(qū)別：加速度大小與速度大小、速度的變化量的大小并無直接的關(guān)系（2）聯(lián)系：加速度大小與速度的變化率成正比二、勻變速直線運(yùn)動四大基本公式及推論1、速度與時間的關(guān)系：vt=v0+at,2、位移與時間的關(guān)系：s=v0t+4、位移與平均速度的關(guān)系5、勻變速直線運(yùn)動的物體相鄰相等時間內(nèi)的位移差Δx=aT2a=26、某段時間的7、某段位移的中間位置的即時速度公式（不等于該段位移內(nèi)的平均速度.無論勻加速還是勻減速，都有Vt<Vs.22初速度為零的勻變速直線運(yùn)動特殊推論做勻變速直線運(yùn)動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡化為：V2=2as以上各式都是單項(xiàng)式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系.特殊的勻變速直線運(yùn)動豎直上拋運(yùn)動：上升過程是勻減速直線運(yùn)動，下落過程是勻加速直線運(yùn)動。全過程是初速度為VO、加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動。（1）上升最大高度(2)上升的時間：(3)上升、下落經(jīng)過同一位置時的加速度相同，而速度等值反向(4)上升、下落經(jīng)過同一段位移的時間相等。從拋出到落回原位置的時間三、圖像問題1、位移—時間圖像定義：用縱坐標(biāo)表示位移x，用橫坐標(biāo)表示時間t，建立平面直角坐標(biāo)系，所畫出來的位移x隨時間t變化的圖像，叫位移—時間圖像，簡稱x-t2、速度—時間圖像定義：在平面直角坐標(biāo)系中，用縱坐標(biāo)表示速度v，用橫坐標(biāo)表示時間t，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)取單位、標(biāo)度、描點(diǎn)，用平滑線連接個點(diǎn)所得的圖像，叫做v—t圖像。勻速直線運(yùn)動的v-t圖像是一條和橫坐標(biāo)平行的直線，v-t圖像面積表示的是位移。33、x-t與v—t的比較x/mV/tm/st/st/s坐標(biāo)軸橫軸表示時間縱軸表示位移橫軸表示時間縱軸表示速度點(diǎn)表示某時刻質(zhì)點(diǎn)所在的位置的變化情況表示某時刻質(zhì)點(diǎn)的速度線表示一段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位置的變化情況表示一段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度的變化情況面圖線與橫軸所圍成的面積，表示在一段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所通過的位移圖像的斜率表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度圖像的截距表示質(zhì)點(diǎn)的初始位置表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初速度兩圖線的交點(diǎn)表示質(zhì)點(diǎn)相遇的時刻和位置表示兩質(zhì)點(diǎn)在此時刻速度相同“追及”、的主要條件是：兩個物體在追趕過程中處在同一位置。常見的情形有三種：⑴、速度為零的勻加速運(yùn)動的物體甲追趕同方向的勻速運(yùn)動的物體乙時，一定能追上，在追上之前兩者有最大距離的條件是兩物體速度相等，即:v甲=v乙；⑵、勻速運(yùn)動的物體甲追趕同方向做勻加速運(yùn)動的物體乙時，存在一個恰好追上或恰好追不上的臨界條件是兩物體速度相等，即：v甲=v乙；此臨界條件給出了一個判斷此種追趕情形能否追上的方法，即可通過比較兩物體處在同一位置時的速度大小來分析，具體方法是：假定在追趕過程中兩者能處在同一位置，比較此時的速度大小。若v甲＞v乙，則能追上；若v甲＜v乙，則追不上。如果始終追不上，當(dāng)兩物體速度相等時，兩物體的間距最??；⑶、勻減速運(yùn)動的物體追趕同方向的勻速的運(yùn)動的物體時，情形跟第二種相類似。兩物體恰能“相碰”的臨界條件是兩物體處在同一位置時，兩物體的速度恰好相同。這類問題中，臨界條件：v甲=v乙十分重要，但在不同的具體問題中這一條件對應(yīng)的具體物理意義不盡相同，因此，要求同學(xué)們在利用好這一條件的同時區(qū)分好這一條件的物理意義。解題的基本思路是：①、根據(jù)對兩物體運(yùn)動過程的分析，畫出物體的運(yùn)動示意圖；②、根據(jù)對兩物體的運(yùn)動性質(zhì)，分別列出兩個物體的位移方程。注意要將兩物體運(yùn)動時間的關(guān)系反映在方程中。③、由運(yùn)動示意圖找出兩物體位移關(guān)聯(lián)方程。④、聯(lián)立方程求解。 1、分析“追及”、“相碰”問題時，一定要抓住一個條件，兩個關(guān)系：一個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件，如兩物體距離最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。兩個關(guān)系是時間關(guān)系和位移關(guān)系。其中通過畫草圖找出兩物體位移之間的數(shù)量關(guān)系，是解題的突破口。因此，在學(xué)習(xí)中一定要養(yǎng)成畫草圖分析問題的良好習(xí)慣，對幫助我們理解題意，啟迪思維大有裨益。2、若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動，一定要注意追上前，該物體是否停止運(yùn)動。43、仔細(xì)審題，注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件。如：“剛好”、“恰4、解決追及和相碰問題大致分為兩種方法，即數(shù)學(xué)方法和物理方法。求解過程中可以有不同的思路，例如考慮圖象法等等。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?。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-?！锖硕桑涸趶椥韵薅葍?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。54.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：①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)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。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?。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。①滑動摩擦力大小：利用公式f=μFN進(jìn)行計算，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。②靜摩擦力大?。红o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(F1和F2)合力大小F的取值范圍為：|F1-F2|≤F≤F1+F2。6(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）平衡條件的推論二力平衡：如果物體在兩個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反。三力平衡：如果物體在三個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余兩個力的合力大小相等，方向相反，并且這三個力的矢量可以形成一個封閉的矢量三角形。多力平衡：如果物體在多個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余幾個力的合力大小相等，方向相反?！?4)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。(5)解決平衡問題的常用方法：隔離法、整體法、圖解法、力的合成、三角形相似法、正交分解法正弦定理等等。一、牛頓第一定律1．牛頓第一定律（慣性定律一切物體總是保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這個定律有兩層含義：（1）保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性；物體的運(yùn)動不需要用力來維持。（2）要使物體的運(yùn)動狀態(tài)（即速度包括大小和方向）改變，必須施加力的作用，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。①牛頓第一定律導(dǎo)出了力的概念力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。（運(yùn)動狀態(tài)指物體的速度）又根據(jù)加速度定義：有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。（不能說“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是維持速度的7②牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念一切物體都有保持原有運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性。慣性反映了物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度（慣性大的物體運(yùn)動狀態(tài)不容易改變）。質(zhì)量是物體慣性大小的量度。③牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài)牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態(tài)。而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時的特例。2．慣性：物體保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。對于慣性理解應(yīng)注意以下三點(diǎn)：（1）慣性是物體本身固有的屬性，跟物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，跟物體的受力無關(guān)，跟物體所處的地理位置無關(guān)。（2）質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量大則慣性大，其運(yùn)動狀態(tài)難以改變。（3）外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動狀態(tài)改變，但不能認(rèn)為克服了物體的慣性。二、牛頓第三定律1．對牛頓第三定律理解應(yīng)注意：（1）兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條上（2）作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)．同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失（3）作用力和反作用力在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，永遠(yuǎn)不會抵消（4）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力（5）物體間的相互作用力既可以是接觸力，也可以是“場”力定律內(nèi)容可歸納為：同時、同性、異物、等值、反向、共線2．區(qū)分一對作用力反作用力和一對平衡力一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點(diǎn)有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點(diǎn)有：作用力反作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上；作用力反作用力一定是同種性質(zhì)的力，而平衡力可能是不同性質(zhì)的力；作用力反作用力一定是同時產(chǎn)生同時消失的，而平衡力中的一個消失后，另一個可能仍然存在。一對作用力和反作用力一對平衡力作用對象兩個物體同一個物體作用時間同時產(chǎn)生，同時消失不一定同時產(chǎn)生或消失力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力不一定是同性質(zhì)的力力的大小關(guān)系大小相等大小相等力的方向關(guān)系方向相反且共線方向相反且共線83．一對作用力和反作用力的沖量和功一對作用力和反作用力在同一個過程中（同一段時間或同一段位移）的總沖量一定為零，但做的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Φ淖饔脮r間一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。1.都不做功。如：靜止于地面上的物體或沿水平地面運(yùn)動的物體，物體與地面間的一對彈力均不做功等。2.都做正功。如：兩個完全相同帶電小球相互遠(yuǎn)離（對地向相反方向運(yùn)動）的過程中，一對庫侖力都做正功等。3.都做負(fù)功。如：兩個條形磁鐵同名磁極相對互相靠近過程中，一對磁力均做負(fù)功等。4.一個做正功，另一個做負(fù)功。如：㈠.一顆子彈擊中木塊過程中，木塊對子彈的力做負(fù)功，子彈對木塊的力做正功（功的代數(shù)和為負(fù)㈡.斜面體B的斜面光滑，放在光滑水平面上。一滑塊A沿B的斜面滑下。在下滑中，A、B間存在一對彈力，A、B在垂直斜面方向是相對靜止的，B對A的彈力作負(fù)功，A對B的彈力作正功（功的代數(shù)和為零）5.一個做功（正或負(fù)另一個不做功。如：重力做功；滑動摩擦力做功；電場力做功；分子力做功；安培力做功等。1．定律的表述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，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma（其中的F和m、a必須相對應(yīng)）點(diǎn)評：特別要注意表述的第三句話。因?yàn)榱图铀俣榷际鞘噶?，它們的關(guān)系除了數(shù)量大小的關(guān)系外，還有方向之間的關(guān)系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環(huán)節(jié)。若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實(shí)際加速度；若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個力，那么a僅表示該力產(chǎn)生的加速度，不是物體的實(shí)際加速度。2．對定律的理解：（1）瞬時性：加速度與合外力在每個瞬時都有大小、方向上的對應(yīng)關(guān)系，這種對應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)為：合外力恒定不變時，加速度也保持不變。合外力變化時加速度也隨之變化。合外力為零時，加速度也為零。（2）矢量性：牛頓第二定律公式是矢量式。公式a=只表示加速度與合外力的大小關(guān)系.矢量式的含義在于加速度的方向與合外力的方向始終一致.（3）同一性：加速度與合外力及質(zhì)量的關(guān)系，是對同一個物體（或物體系）而言。即F與a均是對同一個研究對象而言。（4）相對性：牛頓第二定律只適用于慣性參照系。（5）局限性：牛頓第二定律只適用于低速運(yùn)動的宏觀物體，不適用于高速運(yùn)動的微觀粒子。3．牛頓第二定律確立了力和運(yùn)動的關(guān)系牛頓第二定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動情況之間的定量關(guān)系。聯(lián)系物體的受力情況和運(yùn)動情況的橋梁或紐帶就是加速度。4．應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟（1）明確研究對象?？梢砸阅骋粋€物體為對象，也可以以幾個物體組成的質(zhì)點(diǎn)組為對象。設(shè)每個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為mi，對應(yīng)的加速度為ai，則有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan對這個結(jié)論可以這樣理解：先分別以質(zhì)點(diǎn)組中的每個物體為研究對象用牛頓第二定律：1=m1a1，2=m2a2，n=mnan，將以上各式等號左、右分別相加，其中左邊所有力中，凡屬于系統(tǒng)內(nèi)力的，總是成對出現(xiàn)并且大小相等方向相反的，其矢量和必為零，所以最后得到的是該質(zhì)點(diǎn)組所受的所有外力之和，即合外力F。（2）對研究對象進(jìn)行受力分析。同時還應(yīng)該分析研究對象的運(yùn)動情況（包括速度、加速度并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。（3）若研究對象在不共線的兩個力作用下做加速運(yùn)動，一般用平行四邊形定則（或三角形定則）解題；若研究對象在不共線的三個以上的力作用下做加速運(yùn)動，一般用正交分解法解題（注意靈活選取坐標(biāo)軸的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。（4）當(dāng)研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時，那就必須分階段進(jìn)行受力分析，分階段列方程求解。解題要養(yǎng)成良好的習(xí)慣。只要嚴(yán)格按照以上步驟解題，同時認(rèn)真畫出受力分析圖，標(biāo)出運(yùn)動情況，那么問題都能迎刃而解。五、牛頓運(yùn)動定律在動力學(xué)問題中的應(yīng)用1．運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決的動力學(xué)問題常?？梢苑譃閮煞N類型（兩類動力學(xué)基本問題（1）已知物體的受力情況，要求物體的運(yùn)動情況．如物體運(yùn)動的位移、速度及時間等.（2）已知物體的運(yùn)動情況，要求物體的受力情況（求力的大小和方向）.但不管哪種類型，一般總是先根據(jù)已知條件求出物體運(yùn)動的加速度，然后再由此得出問題的答案.牛頓第二定律兩類動力學(xué)基本問題的解題思路圖解如下：牛頓第二定律加速度a加速度a運(yùn)動學(xué)公式第一類問題運(yùn)動情況受力情況第一類問題運(yùn)動情況9運(yùn)動學(xué)公式另一類問題9運(yùn)動學(xué)公式加速度a可見，不論求解那一類問題，求解加速度是解題的橋梁和紐帶，是順利求解的關(guān)鍵。點(diǎn)評：我們遇到的問題中，物體受力情況一般不變，即受恒力作用，物體做勻變速直線運(yùn)動，故常用的運(yùn)動學(xué)公式為勻變速直線運(yùn)動公式，如2．應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解題的一般步驟（1）認(rèn)真分析題意，明確已知條件和所求量，搞清所求問題的類型。（2）選取研究對象.所選取的研究對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的整體.同一題目，根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對象。（3）分析研究對象的受力情況和運(yùn)動情況。（4）當(dāng)研究對象所受的外力不在一條直線上時：如果物體只受兩個力，可以用平行四邊形定則求其合力；如果物體受力較多，一般把它們正交分解到兩個方向上去分別求合力；如果物體做直線運(yùn)動，一般把各個力分解到沿運(yùn)動方向和垂直運(yùn)動的方向上。（5）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式列方程，物體所受外力、加速度、速度等都可根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代入公式，按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算。（6）求解方程，檢驗(yàn)結(jié)果，必要時對結(jié)果進(jìn)行討論。六、整體法與隔離法1．整體法：在研究物理問題時，把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為整體法。采用整體法時不僅可以把幾個物體作為整體，也可以把幾個物理過程作為一個整體，采用整體法可以避免對整體內(nèi)部進(jìn)行繁鎖的分析，常常使問題解答更簡便、明了。運(yùn)用整體法解題的基本步驟：（1）明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動的全過程.（2）畫出系統(tǒng)的受力圖和運(yùn)動全過程的示意圖.（3）尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解2．隔離法：把所研究對象從整體中隔離出來進(jìn)行研究，最終得出結(jié)論的方法稱為隔離法?？梢园颜麄€物體隔離成幾個部分來處理，也可以把整個過程隔離成幾個階段來處理，還可以對同一個物體，同一過程中不同物理量的變化進(jìn)行分別處理。采用隔離物體法能排除與研究對象無關(guān)的因素，使事物的特征明顯地顯示出來，從而進(jìn)行有效的處理。運(yùn)用隔離法解題的基本步驟：（1）明確研究對象或過程、狀態(tài)，選擇隔離對象.選擇原則是：一要包含待求量，二是所選隔離對象和所列方程數(shù)盡可能少。（2）將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來；或?qū)⒀芯康哪碃顟B(tài)、某過程從運(yùn)動的全過程中隔離出來。（3）對隔離出的研究對象、過程、狀態(tài)分析研究，畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運(yùn)動過程示意圖。（4）尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。3．整體和局部是相對統(tǒng)一相輔相成的隔離法與整體法，不是相互對立的，一般問題的求解中，隨著研究對象的轉(zhuǎn)化，往往兩種方法交叉運(yùn)用，相輔相成.所以，兩種方法的取舍，并無絕對的界限，必須具體分析，靈活運(yùn)用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量（即中間未知量的出現(xiàn)，如非待求的力，非待求的中間狀態(tài)或過程等）的出現(xiàn)為原則七、臨界問題在某些物理情境中，物體運(yùn)動狀態(tài)變化的過程中，由于條件的變化，會出現(xiàn)兩種狀態(tài)的銜接，兩種現(xiàn)象的分界，同時使某個物理量在特定狀態(tài)時，具有最大值或最小值。這類問題稱為臨界問題。在解決臨界問題時，進(jìn)行正確的受力分析和運(yùn)動分析，找出臨界狀態(tài)是解題的關(guān)鍵。八、超重、失重和視重1．超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件是物體具有向上的加速度。與物體速度的大小和方向無關(guān)。產(chǎn)生超重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向上的加速度a（向上加速運(yùn)動或向下減速運(yùn)動）時，支持物對物體的支持力（或懸掛物對物體的拉力）為F，由牛頓第二定律得F－mg＝ma所以F＝m（g＋a）＞mg由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ〧′＞mg.2．失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。產(chǎn)生失重現(xiàn)象的條件是物體具有向下的加速度，與物體速度的大小和方向無關(guān).產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向下的加速度a（向下加速運(yùn)動或向上做減速運(yùn)動）時，支持物對物體的支持力（或懸掛物對物體的拉力）為F。由牛頓第二定律mg－F＝ma，所以F＝m（g－a）＜mg由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ〧′＜mg.完全失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕臓顟B(tài)，叫做完全失重狀態(tài).產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象的條件：當(dāng)物體豎直向下的加速度等于重力加速度時，就產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象。點(diǎn)評1）在地球表面附近，無論物體處于什么狀態(tài)，其本身的重力G＝mg始終不變。超重時，物體所受的拉力（或支持力）與重力的合力方向向上，測力計的示數(shù)大于物體的重力；失重時，物體所受的拉力（或支持力）與重力的合力方向向下，測力計的示數(shù)小于物體的重力.可見，在失重、超重現(xiàn)象中，物體所受的重力始終不變，只是測力計的示數(shù)（又稱視重）發(fā)生了變化，好像物體的重量有所增大或減小。（2）發(fā)生超重和失重現(xiàn)象，只決定于物體在豎直方向上的加速度。物體具有向上的加速度時，處于超重狀態(tài)；物體具有向下的加速度時，處于失重狀態(tài)；當(dāng)物體豎直向下的加速度為重力加速度時，處于完全失重狀態(tài).超重、失重與物體的運(yùn)動方向無關(guān)。第四章曲線運(yùn)動一、基本概念1．曲線運(yùn)動的條件：質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直線上。當(dāng)物體受到的合力為恒力（大小恒定、方向不變）時，物體作勻變速曲線運(yùn)動，如平拋運(yùn)動。當(dāng)物體受到的合力大小恒定而方向總跟速度的方向垂直，則物體將做勻速率圓周運(yùn)動這里的合力可以是萬有引力——衛(wèi)星的運(yùn)動、庫侖力——電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力——帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)、彈力——繩拴著的物體在光滑水平面上繞繩的一端旋轉(zhuǎn)、重力與彈力的合力——錐擺、靜摩擦力——水平轉(zhuǎn)盤上的物體等.)如果物體受到約束，只能沿圓形軌道運(yùn)動，而速率不斷變化——如小球被繩或桿約束著在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，是變速率圓周運(yùn)動．合力的方向并不總跟速度方向垂直.2．曲線運(yùn)動的特點(diǎn)：曲線運(yùn)動的速度方向一定改變，所以是變速運(yùn)動。需要重點(diǎn)掌握的兩種情況：一是加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動，叫勻變速曲線運(yùn)動，如平拋運(yùn)動，另一是加速度大小不變、方向時刻改變的曲線運(yùn)動，如勻速圓周運(yùn)動。二、運(yùn)動的合成與分解1．從已知的分運(yùn)動來求合運(yùn)動，叫做運(yùn)動的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它們都是矢量，所以遵循平行四邊形定則。重點(diǎn)是判斷合運(yùn)動和分運(yùn)動，這里分兩種情況介紹。一種是研究對象被另一個運(yùn)動物體所牽連，這個牽連指的是相互作用的牽連，如船在水上航行，水也在流動著。船對地的運(yùn)動為船對靜水的運(yùn)動與水對地的運(yùn)動的合運(yùn)動。一般地，物體的實(shí)際運(yùn)動就是合運(yùn)動。第二種情況是物體間沒有相互作用力的牽連，只是由于參照物的變換帶來了運(yùn)動的合成問題。如兩輛車的運(yùn)動，甲車以v甲＝8m／s的速度向東運(yùn)動，乙車以v乙＝8m／s的速度向北運(yùn)動。求甲車相對于乙車的運(yùn)動速度v甲對乙。2．求一個已知運(yùn)動的分運(yùn)動，叫運(yùn)動的分解，解題時應(yīng)按實(shí)際“效果”分解，或正交分解。3．合運(yùn)動與分運(yùn)動的特征：①等時性：合運(yùn)動所需時間和對應(yīng)的每個分運(yùn)動時間相等②獨(dú)立性：一個物體可以同時參與幾個不同的分運(yùn)動，各個分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行，互不影響。4．物體的運(yùn)動狀態(tài)是由初速度狀態(tài)（v0）和受力情況（F合）決定的，這是處理復(fù)雜運(yùn)動的力和運(yùn)動的觀點(diǎn).思路是：（1）存在中間牽連參照物問題：如人在自動扶梯上行走，可將人對地運(yùn)動轉(zhuǎn)化為人對梯和梯對地的兩個分運(yùn)動處理。（2）勻變速曲線運(yùn)動問題：可根據(jù)初速度（v0）和受力情況建立直角坐標(biāo)系，將復(fù)雜運(yùn)動轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)軸上的簡單運(yùn)動來處理。如平拋運(yùn)動、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)、帶電粒子在重力場和電場中的曲線運(yùn)動等都可以利用這種方法處理。5．運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡物體運(yùn)動的性質(zhì)由加速度決定（加速度得零時物體靜止或做勻速運(yùn)動；加速度恒定時物體做勻變速運(yùn)動；加速度變化時物體做變加速運(yùn)動）。物體運(yùn)動的軌跡（直線還是曲線）則由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定（速度與加速度方向在同一條直線上時物體做直線運(yùn)動；速度和加速度方向成角度時物體做曲線運(yùn)動）。vaovaov2a2a1v1常見的類型有：⑴a=0：勻速直線運(yùn)動或靜止。⑵a恒定：性質(zhì)為勻變速運(yùn)動，分為：①v、a同向，勻加速直線運(yùn)動；②v、a反向，勻減速直線運(yùn)動；③v、a成角度，勻變速曲線運(yùn)動（軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的方向接近，但不可能達(dá)到。）⑶a變化：性質(zhì)為變加速運(yùn)動。如簡諧運(yùn)動，加速度大小、方向都隨時間變化。6．過河問題如右圖所示，若用v1表示水速，v2表示船速，則：v2v1①過河時間僅由v2的垂直于岸的分量v⊥決定，即t=，與v1無關(guān)，所以當(dāng)v2⊥岸時，過河所用時間最短，最短時間為也與v1無關(guān)。②過河路程由實(shí)際運(yùn)動軌跡的方向決定，當(dāng)v1＜v2時，最短路程為d；當(dāng)v1＞v2時，最短路程程為v2v2v17．連帶運(yùn)動問題指物拉繩（桿）或繩（桿）拉物問題。由于高中研究的繩都是不可伸長的，桿都是不可伸長和壓縮的，即繩或桿的長度不會改變，所以解題原則是：把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩（桿）和平行于繩（桿）兩個分量，根據(jù)沿繩（桿）方向的分速度大小相同求解。v1v1va乙ααv2vbαv1v1va乙ααv2vbα三、平拋運(yùn)動當(dāng)物體初速度水平且僅受重力作用時的運(yùn)動，被稱為平拋運(yùn)動。其軌跡為拋物線，性質(zhì)為勻變速運(yùn)動。平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動這兩個分運(yùn)動。廣義地說，當(dāng)物體所受的合外力恒定且與初速度垂直時，做類平拋運(yùn)動。1、平拋運(yùn)動基本規(guī)律合速度xo②位移x=vot合位移大小方向：tanα=③時間由得由下落的高度y決定）④豎直方向自由落體運(yùn)動，勻變速直線運(yùn)動的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。（3）一個有用的推論平拋物體任意時刻瞬時時速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。證明：設(shè)時間t內(nèi)物體的水平位移為s，豎直位移為h，則末速度的水平分量vx=v0=s/t，而豎直分量vy=2h/t，tanα=vsx所以有大?。簐=(s是t時間內(nèi)通過的弧長)（2）方向：沿圓周的切線方向，時刻變化（3）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢2、角速度：大小：①=(φ是t時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的圓心角)（2）方向：沿圓周的切線方向，時刻變化（3）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢3、周期T、頻率f：作圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動一周所用的時間,叫周期；單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫頻率。即周期的倒數(shù)。點(diǎn)評：①、T、f，若一個量確定，其余兩個量也就確定了，而v還和r有關(guān)。5、向心加速度a：大小：a==①2r=r=4π2f2r（2）方向：總指向圓心，時刻變化（3）物理意義：描述線速度方向改變的快慢。（二）、牛頓運(yùn)動定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用（圓周運(yùn)動動力學(xué)問題）大?。篎=ma向=m=m①2R=mR=m4π2f2R（2）方向：總指向圓心，時刻變化點(diǎn)評：“向心力”是一種效果力。任何一個力，或者幾個力的合力，或者某一個力的某個分力，只要其效果是使物體做圓周運(yùn)動的，都可以作為向心力?！跋蛐牧Α辈灰欢ㄊ俏矬w所受合外力。做勻速圓周運(yùn)動的物體，向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。做變速圓周運(yùn)動的物體，向心力只是物體所受合外力在沿著半徑方向上的一個分力，合外力的另一個分力沿著圓周的切線，使速度大小改變。2．處理方法：一般地說，當(dāng)做圓周運(yùn)動物體所受的合力不指向圓心時，可以將它沿半徑方向和切線方向正交分解，其沿半徑方向的分力為向心力，只改變速度的方向，不改變速度的大??；其沿切線方向的分力為切向力，只改變速度的大小，不改變速度的方向。分別與它們相應(yīng)的向心加速度描述速度方向變化的快慢，切向加速度描述速度大小變化的快慢。做圓周運(yùn)動物體所受的向心力和向心加速度的關(guān)系同樣遵從牛頓第二定律：Fn=man在列方程時，根據(jù)物體的受力分析，在方程左邊寫出外界給物體提供的合外力，右邊寫出物體需要的向心力（可選用2R或R等各種形式）。如果沿半徑方向的合外力大于做圓周運(yùn)動所需的向心力，物體將做向心運(yùn)動，半徑將減??；如果沿半徑方向的合外力小于做圓周運(yùn)動所需的向心力，物體將做離心運(yùn)動，半徑將增大。如衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行時，在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的情況。3．處理圓周運(yùn)動動力學(xué)問題的一般步驟：（1）確定研究對象，進(jìn)行受力分析；（2）建立坐標(biāo)系，通常選取質(zhì)點(diǎn)所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，其中一條軸與半徑重合；（3）用牛頓第二定律和平衡條件建立方程求解。4．幾個特例（1）圓錐擺圓錐擺是運(yùn)動軌跡在水平面內(nèi)的一種典型的勻速圓周運(yùn)動。其特點(diǎn)是由物體所受的重力與彈力的合NFNF如圖，小球在半徑為R的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，試分析圖中的θ（小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角）與線速度v、周期T的關(guān)系。（小球的半FF繩G點(diǎn)評：本題的分析方法和結(jié)論同樣適用于圓錐擺、火車轉(zhuǎn)彎、飛機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周飛行等在水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動的問題。共同點(diǎn)是由重力和彈力的合力提供向心力，向心力方向水FF繩G（2）豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動最高點(diǎn)處的受力特點(diǎn)及分類這類問題的特點(diǎn)是：由于機(jī)械能守恒，物體做圓周運(yùn)動的速率時刻在改變，物體在最高點(diǎn)處的速率最小，在最低點(diǎn)處的速率最大。物體在最低點(diǎn)處向心力向上，而重力向下，所以彈力必然向上且大于重力；而在最高點(diǎn)處，向心力向下，重力也向下，所以彈力的方向就不能確定了，要分三種情況進(jìn)行討論。①彈力只可能向下，如繩拉球。這種情況下有F+mg=即否則不能通過最高點(diǎn)。mgF=≤mg,:v≤·igR，否則車將離開橋面，做平拋運(yùn)動。③彈力既可能向上又可能向下，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。這種情況下，速度大小v可以取任意值。但可以進(jìn)一步討論：①當(dāng)v>時物體受到的彈力必然是向下的；當(dāng)v<時物體受到的彈力必然是向上的；當(dāng)v=時物體受到的彈力恰好為零。②當(dāng)彈力大小F<mg時，向心力有兩解：mg±F；當(dāng)彈力大小F>mg時，向心力只有一解：F+mg；當(dāng)彈力F=mg時，向心力等于零。1、開普勒行星運(yùn)動三大定律①第一定律（軌道定律所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點(diǎn)上。②第二定律（面積定律對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。推論：近日點(diǎn)速度比較快，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度比較慢。③第三定律（周期定律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。理解1）k是與太陽質(zhì)量有關(guān)而與行星無關(guān)的常量.(2)開普勒第三定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)星，只不過此時a3/T2＝k′，比值k′是由行星的質(zhì)量所決定的另一常量，與衛(wèi)星無關(guān).2、萬有引力定律(1)內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的，兩個物體間的引力大小，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：F＝G,其中G=6.67×10—11N.m2/kg2，叫做引力常量。(3)適用條件：此公式適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用．當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點(diǎn)．均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)，r是兩球心間的距離．一個均勻球體與球外一個質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力也適用，其中r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離.3、萬有引力定律的應(yīng)用基本思路:一是把天體(或人造衛(wèi)星)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;二是在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力.（1）把行星(或衛(wèi)星)繞中心天體看做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力充當(dāng)向心力（F引=Fn）r增大V減小ω減小T增大an減?。?）=mg或gR2=GM（R、g分別是天體的半徑、表面重力加速度公式gR2=GM應(yīng)用廣泛，稱“黃金代換”。推論：距地面高為h處的重力加速度（3）用萬有引力定律求星球的質(zhì)量和密度Mρ若當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動時，其軌道半徑r等于天體半徑R，即r=R，則（T為近地衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期）4、宇宙速度（1）第一宇宙速度v1=7.9km/s近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度推導(dǎo)：近地衛(wèi)星（r=R)，萬有引力提供向心力（F引=Fn）表達(dá)式一又由黃金代換式GM=gR2表達(dá)式二第一宇宙速度既是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，也是衛(wèi)星最小的發(fā)射速度（2）第二宇宙速度v2=11.2km/s使衛(wèi)星掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。（3）第三宇宙速度v3=16.7km/s使衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。5、地球同步衛(wèi)星（1）軌道一定：在赤道的正上方（2）周期一定：運(yùn)動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，且T=24h（3）離地高度：h=36000km（4）線速度大?。簐=3.1km/s（5）角速度大?。憾ㄖ担?）向心加速度大小：定值6、同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星及赤道上物體的區(qū)別（1）同步衛(wèi)星，萬有引力為它提供向心力，其向心加速度等于軌道處的重力加速度，比地面處的重力加速度小的多，運(yùn)行周期T＝24小時.（2）近地衛(wèi)星可看做繞地球表面運(yùn)行的衛(wèi)星.近地衛(wèi)星由于離開了地球，它只受到一個萬有引力的作用，萬有引力全部充當(dāng)向心力，其向心加速度近似等于地面上的重力加速度，即a＝g.近地衛(wèi)星的線速度為第一宇宙速度7.9km/s，遠(yuǎn)大于地面赤道上物體的速度．其運(yùn)行周期可由方程R求出，T＝84min，遠(yuǎn)小于地球同步衛(wèi)星的周期.（3）放在赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時受到兩個力的作用，一個是萬有引力，另一個是地面對物體的支持力，即由于物體的向心加速度遠(yuǎn)小于地面的重力加速度，因此在近似計算中常忽略地球自轉(zhuǎn)影響，而認(rèn)為物體的重力與物體受到的萬有引力相等(這在前面已經(jīng)提到過)．但在研究它隨地球的自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動時，應(yīng)另當(dāng)別論，此時它的周期及軌道半徑分別等于地球自轉(zhuǎn)周期24小時及地球半徑.通過以上討論可以看出，放在赤道上的物體與近地衛(wèi)星有著顯著的區(qū)別.首先兩者的受力不同，前者受到的萬有引力只有一小部分充當(dāng)向心力，絕大多數(shù)作為重力使得物體緊壓地面；而后者受到的萬有引力全部充當(dāng)向心力，它們的運(yùn)動周期和速度也不同，并且有很大的差異．赤道上的物體相對地球保持靜止，而近地衛(wèi)星相對于地球而言處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài).而同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星都只受萬有引力，全部提供向心力，研究方法相同.7、衛(wèi)星的變軌（1）當(dāng)衛(wèi)星的速度突然增加時即萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動，脫離原來的圓軌道，軌道半徑變大，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的軌道穩(wěn)定運(yùn)行時由可知其運(yùn)行速度比原軌道時減小。（2）當(dāng)衛(wèi)星的速度突然減小時即萬有引力大于所需要的向心力，衛(wèi)星將做近心運(yùn)動，脫離原來的圓軌道，軌道半徑變小，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的軌道穩(wěn)定運(yùn)行時由可知其運(yùn)行速度比原軌道時增大。（3）衛(wèi)星從橢圓軌道變到圓軌道或從圓軌道變到橢圓軌道是衛(wèi)星技術(shù)的一個重要方面，衛(wèi)星定軌和返回都要用到這個技術(shù).以衛(wèi)星從橢圓遠(yuǎn)點(diǎn)變到圓軌道為例加以分析：在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)A點(diǎn)，萬有引力FA＞m要使衛(wèi)星改做圓周運(yùn)動，必須滿足FA＝m和FA⊥v，在遠(yuǎn)點(diǎn)已滿足了FA⊥v的條件，所以只需增大速度，讓速度增大到＝FA，這個任務(wù)由衛(wèi)星自帶的推進(jìn)器完成.這說明人造衛(wèi)星要從橢圓軌道變到大圓軌道，只要在橢圓軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)由推進(jìn)器加速，當(dāng)速度達(dá)到沿圓軌道所需的速度，人造衛(wèi)星就不再沿橢圓軌道運(yùn)動而轉(zhuǎn)到大圓軌道.8、雙星問題宇宙中往往會有相距較近，質(zhì)量可以相比的兩顆星球，它們離其它星球都較遠(yuǎn)，因此其它星球?qū)λ鼈兊娜f有引力可以忽略不計。在這種情況下，它們將各自圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)做同周期的勻速圓周運(yùn)動。這種結(jié)構(gòu)叫做雙星。特點(diǎn)歸納1）雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動，兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力（即F向大小相等）（2）雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度ω和周期T都相等；（3）兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離(R1＋R2＝l)（4）由于每顆星的向心力都是由雙星間相互作用的萬有引力提供的，因此大小必然相等，由F=mrω2可得軌道半徑與質(zhì)量成反比，即固定點(diǎn)離質(zhì)量大的星較近。9、衛(wèi)星的超重和失重（1）衛(wèi)星進(jìn)入軌道前加速過程，衛(wèi)星上物體超重.(2)衛(wèi)星進(jìn)入軌道后（無論是圓軌道還是橢圓軌道）正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，衛(wèi)星上物體完全失重.（一）規(guī)律及概念1．追尋守恒量①引入能量的概念是在物理學(xué)發(fā)展中追尋守恒量的一個重要事例。能量是與物體運(yùn)動狀態(tài)相對應(yīng)的物理量，物體處于不同的運(yùn)動狀態(tài)時，所對應(yīng)的能量形式也不同。②勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能。③動能：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。④追尋守恒量是一種重要的思想方法，守恒量往往具有普適性。①在認(rèn)識能量的歷史過程中，人們建立了功的概念，因而功和能量是兩個密切聯(lián)系的物理量，如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，這個力一定對物體做了功。②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。③恒力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積。W=Flcosα⑤功是標(biāo)量l功的單位是焦耳，簡稱焦（J1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時所做的功。l當(dāng)物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功，等于各個力分別對物體所做功的代數(shù)和。6功是過程量7正功和負(fù)功l當(dāng)時，W=0。這表示力F的方向跟位移l的方向垂直時，力F不做功。l當(dāng)0≤α<時，W<0，這表示力F對物體做正功。l當(dāng)時，W>0，這表示力F對物體做負(fù)功；某力對物體做負(fù)功，往往說成“物注意：如果力不是恒力，可以結(jié)合微元思想，將物體的位移取的足夠小，各微小位移內(nèi)物體所受的力可視為恒力，然后將各段的功求代數(shù)和。3．功率：在物理學(xué)中，做功的快慢用功率表示。如果從開始計時到時刻t這段時間間隔內(nèi)，一個力所做的功為W，則功W跟完成這些功所用時間t的比值叫做功率。用P表功率，則有：P=在國際單位制中功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號W。1W=1J/s。①額定功率與實(shí)際功率l額定功率：機(jī)械在正常條件下可以長時間工作的最大功率。l實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時的功率。注：實(shí)際功率往往小于額定功率，特殊情況下，在很短時間內(nèi)，實(shí)際功率可以超過額定功率，但對機(jī)械有害。②功率與速度：P=Fvcosθl若F與v同向，則上式變?yōu)镻=Fvl若v為瞬時速度，則P為瞬時功率l若v為平均速度，則P為平均功率，此時力F必須為恒力4．重力勢能、彈性勢能①重力勢能：物體由于被舉高而具有重力勢能。若物體所受重力為mg，所處位置的高度為h，物理學(xué)中把mgh叫做物體的重力勢能，常用Ep表示，即Ep=mgh。l重力勢能是標(biāo)量，其單位與功的單位相同。l重力做功與重力勢能的關(guān)系WG=Ep1-Ep2。由上式可以看出重力做功與路徑無關(guān)（能引入勢能概念的關(guān)鍵且重力做正功勢能減少，重力做負(fù)功勢能增加，重力勢能減少的數(shù)量等于重力所做的功。l物體的高度總是相對于某一水平面來說的，實(shí)際上是把這個水平面的高度取做0。因此，物體的重力勢能也是總相對于某一水平面來說的，這個水平面叫做參考平面。在參考平面上，物體的重力勢能取做0。選擇哪個水平面為參考平面，可視研究問題的方便而定。通常選擇地面為參考平面。選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但這不影響問題的研究。對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值，下方物體的高度為負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。負(fù)值的重力勢能，表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能要小。l重力勢能跟重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體間的相互作用力，所以重力勢能是地球與物體所組成的物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上物體單獨(dú)具有的。②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，也具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能。l彈力做功與彈性勢能之間的關(guān)系與重力做功與重力勢能之間的關(guān)系相似。l可通過微元法推導(dǎo)彈性勢能的表達(dá)式：Ep=kx2，中學(xué)階段不要求用這個式子定量計算彈性勢能。5．動能和動能定理①動能：物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能。如果物體的質(zhì)量為m，運(yùn)動速率為v，其動能為：動能是標(biāo)量、狀態(tài)量動能是標(biāo)量、狀態(tài)量l動能是相對量，式中的速率通常取物體對地的速率。②動能定理：力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。即：W=Ek2-Ek1l如果物體受到幾個力的共同作用，動能定理中的W為合力做的功，它等于各力做功的代數(shù)和。l動能定理既適用于恒力也適用于變力做功情況，既適用于直線運(yùn)動也適用于曲線運(yùn)動的情況。l動能定理是一個標(biāo)量式，它不涉及過程中的加速度和時間，所以處理問題常常比較方便。l解題步驟（1）確定物體對象（一般選單個物體）及運(yùn)動過程（2）對物體進(jìn)行受力分析，求出各力做功的代數(shù)和（3）確定初末狀態(tài)動能及動能變化（4）根據(jù)動能定理列方程求解（5）對結(jié)果進(jìn)行必要的討論6．機(jī)械能守恒定律：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。①它是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況。②機(jī)械守恒定律的適用條件：在某物體系內(nèi)只有重力或彈力做功。③機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式l初末狀態(tài)式（要選同一個零勢能面E1=E2（多應(yīng)用于一個物體加地球系統(tǒng)）l轉(zhuǎn)化式：ΔEk+ΔEp=0（物體系統(tǒng)）l轉(zhuǎn)移式：ΔE1+ΔE2=0（物體系統(tǒng)）④解題步驟l確定研究對象（物體系）l對研究對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析l判斷是否機(jī)械能守恒l選擇合適的表達(dá)式（選擇合適的零勢面確定初末狀態(tài)機(jī)械能或增量值l根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程l解方程7．功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律①能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。l導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是：確認(rèn)了永動機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。l能量守恒定律是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)。②功能關(guān)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。l合外力的功等于物體動能的增量：W外=ΔEk。l勢能的增量等于引起勢能的力做功的負(fù)值：W=-ΔEP。l機(jī)械能的增量等于除重力（或內(nèi)彈力）以外的其它力做的功：W其=ΔE。這就是功能原理。l切割導(dǎo)體克服安培力所做的功等于產(chǎn)生的電能：W安=ΔE電l一對相互作用的滑動摩擦力做功的代數(shù)和等于摩擦生熱：即Q=fd（d為這兩個物體間相對移動一、動量1．定義：運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度的乘積，通常用p來表示。2．表達(dá)式：p＝mv。4．標(biāo)矢性：動量是矢量，其方向與速度方向相同。5．動量、動能、動量變化量的比較名稱項(xiàng)目動量動能動量變化量物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運(yùn)動而具有的能量物體末動量與初動量的矢量差定義式p＝mvΔp＝p′－p矢量性矢量標(biāo)量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程二、動量定理1．沖量(1)定義：物理學(xué)中把力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量。(2)公式：I＝F(t′－t)。(3)矢量：沖量是矢量，它的方向跟力的方向相同。(4)物理意義：沖量是反映力對時間累積效應(yīng)的物理量，力越大，時間越長，沖量就越大。2．動量定理(1)內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量。(2)公式表示＝mv′－mv(3)意義：沖量是物體動量變化的量度，合外力的沖量等于物體動量的變化量。三、動量守恒定律1．動量守恒定律(1)內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，即作用前的動量和等于作用后的動量和。②Δp1=-Δp2，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向。③Δp＝0，系統(tǒng)總動量的增量為零。2．動量守恒定律的守恒條件(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合外力都為零。(2)近似守恒：內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力。如碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等現(xiàn)象中系統(tǒng)的動量近似守恒。(3)某一方向守恒：如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒。但值得注意的是，系統(tǒng)的總動量可能不守恒。二、碰撞1．碰撞(1)概念：碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間很短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象。(2)特點(diǎn)：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可認(rèn)為系統(tǒng)的動量守恒。2．碰撞的種類及特點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)種類特點(diǎn)能量是否守恒彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能守恒非彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能損失最大碰撞前后動量是否共線對心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線動量守恒，機(jī)械能不一定守恒非對心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線動量守恒，機(jī)械能不一定守恒3.碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律(1)動量守恒定律。(2)機(jī)械能不增加。(3)速度要合理：①若碰前兩物體同向運(yùn)動，則應(yīng)有v后＞v前，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動，則應(yīng)有v前′≥v后′。②碰前兩物體相向運(yùn)動，碰后兩物體的運(yùn)動方向不可能都不改變。4.彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞時滿足動量守恒定律和機(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)生正面彈性碰撞為例，則有解得[結(jié)論](1)當(dāng)兩球質(zhì)量相等時，v1′＝0，v2′＝v1，兩球碰撞后交換速度。(2)當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時，v1′＞0，v2′＞0，碰撞后兩球都向前運(yùn)動。(3)當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時，v1′＜0，v2′＞0，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來。三、爆炸現(xiàn)象、反沖運(yùn)動1．爆炸現(xiàn)象爆炸過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，爆炸的各部分組成的系統(tǒng)動量守恒。2．反沖根據(jù)動量守恒定律，一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某一個方向運(yùn)動，另一部分向相反方向運(yùn)動的現(xiàn)象。3．反沖運(yùn)動的特點(diǎn)(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動。(2)反沖運(yùn)動中，相互作用力一般較大，通常可以用動量守恒定律來處理。(3)反沖運(yùn)動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，所以系統(tǒng)的總動能增加4.人船模型若人船系統(tǒng)在全過程中動量守恒，則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動量也守恒。如果系統(tǒng)由兩個物體組成，且相互作用前均靜止，相互作用后均發(fā)生運(yùn)動，則由m1v1m2v2得m1x1m2x2。該式的適用條件是：(1)系統(tǒng)的總動量守恒或某一方向上的動量守恒。(2)構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體原來靜止，因相互作用而反向運(yùn)動。一．電場中力的性質(zhì)起電、接觸起電、感應(yīng)起電。它們不是創(chuàng)造了電荷，而是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移2．庫侖定律（1）公式F=k，k=9.0×109Nm2／C2（3）方向：在兩點(diǎn)電荷的連線上同性相斥，異性相吸.為所有電荷集中在球心（點(diǎn)電荷），庫侖定律存可適應(yīng)。二是帶電導(dǎo)體球（1）電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，是電荷相互作用（2）電場強(qiáng)度的定義：放入電場中某一點(diǎn)的電荷所受到的電場力跟它的電荷量的比值是一個與放入電荷無關(guān)定義式為矢量，規(guī)定電場中某點(diǎn)場強(qiáng)方向與正電荷在該點(diǎn)處所受電場力方向相同，與負(fù)電荷反受真空中點(diǎn)電荷的場強(qiáng)：E=k密反映電場的強(qiáng)弱，線上每點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致。②電場線不相交。③電場線運(yùn)動的軌跡，電荷在電場中運(yùn)動的軌跡也不①孤立正、負(fù)點(diǎn)電荷周圍的電場線。②二個同種點(diǎn)電荷或異種點(diǎn)電荷周圍的電場線，特別注二．電場能的性質(zhì)①電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末狀態(tài)有關(guān)。由W=FScosθ得W=qEd，此公式只適應(yīng)于勻強(qiáng)電場其中d為沿電場方向的位移。②W=qU（U為兩點(diǎn)間的電勢差）。③由動能定理計算電場力的功。荷的電勢能增大?；蜓刂妶龇较蛞苿诱姾呻妱菽軠p小，沿著電場方向移動負(fù)電荷電勢能增加能大小的依據(jù)）。取零勢能點(diǎn)，則電荷在A點(diǎn)的電勢能大小為：EPA=WAO=qφA（2）電勢差：電場中AB兩點(diǎn)電勢差大小等于將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力所做的功與電量的比值，公②電勢高低的判定方法：順著電場線的方向電勢降低。（1）電場線總是與等勢面垂直，且從高等勢面指向低三．電容器（2）平行板電容器動態(tài)分析題：由于電容器的某個量變化而引起其它量的變化。解-題關(guān)鍵是弄清哪些量變哪些量不變，然后利用上面的公式分析變化量的變化情四．帶電粒子在電場中的運(yùn)動勢能。在加速電場中：qU=mv2-子射出電場時運(yùn)動的方向反向延長與x軸電粒子可能會打在極板上（如圖5—4），此時勻速運(yùn)動的位移不等于板長L，則運(yùn)動時間t是由公式?jīng)Q定，或由公式?jīng)Q定，要根據(jù)題意分析.②關(guān)于重力是否不計的問題：微觀帶電粒子（如電子、質(zhì)子、離子等），在電場中或在磁場中時，其重力一律忽略不計，宏觀帶電微粒，在電場中其重力不能忽略在加速電場中有：qU1=·離開電場時偏轉(zhuǎn)角：tanθ=運(yùn)動的相關(guān)物理量.(2)等效“重力”法：將重力與電場力進(jìn)行合成，如圖5—6所示，則合力F等效于“重一、磁場1．定義磁體或電流周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)，它能夠傳遞磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間的相互作用，這種物質(zhì)叫磁場。2．基本性質(zhì)：對放入其中的磁體和電流產(chǎn)生力的作用。3．方向：在磁場中的小磁針靜止時，北極的指向。二、磁現(xiàn)象4．磁性：永磁體能吸引鐵、鈷、鎳等鐵質(zhì)物體的性質(zhì)。5．磁體與磁極：具有磁性的物體稱為磁體。磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極，磁極有N極和S極。6．電流的磁效應(yīng)：電流能使小磁針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。三、地磁場7．地球的磁場：地球本身是一個巨大的磁體，地球周圍空間存在的磁場稱為地磁場。8．磁偏角：地磁場的磁極與地理兩極并不重合，地磁場的N極在地理南極附近，地磁場的S極在地理北極附近，所以磁針?biāo)傅姆较虿皇堑乩淼恼稀⒄狈较?，而是稍微有點(diǎn)偏離，這個偏離的角度叫磁偏角。四、磁感線9．定義：在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線都跟這點(diǎn)的磁場方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線。10．特點(diǎn)1）磁感線的疏密表示該磁場的強(qiáng)弱2）磁體的磁感線總是從N出發(fā)回到S極，構(gòu)成閉合曲線3）磁感線不相交。11．幾種常見磁場的磁感線分布圖（1）條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁場分布（如下左圖所示）（2）同名磁極和異名磁極的磁場分布（如上右圖所示）（3）通電直導(dǎo)線和螺線管周圍的磁場分布（如下圖所示）五、安培定則（右手螺旋定則）----判斷電流的磁場方向12．直線電流的磁場方向：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。13．環(huán)形電流的磁場方向：讓右手彎曲的四指與電流環(huán)繞方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形電流的磁感線方向。六、勻強(qiáng)磁場14．定義：如果某個區(qū)域里磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，且方向相同，這個區(qū)域里的磁場叫做勻強(qiáng)磁場。15．勻強(qiáng)磁場的磁感線：是一組平行且等距的直線．勻強(qiáng)磁場是一種理想化的模型，大的異名磁極之間的磁場、通電螺旋管內(nèi)部（扣除邊緣區(qū)域）的磁場可以近似看作勻強(qiáng)磁場處理，如右圖所示。七、磁現(xiàn)象的本質(zhì)16．安培分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流------分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為一個小磁針，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極。17．分子電流對磁現(xiàn)象的解釋：（1）磁化：當(dāng)磁性材料內(nèi)部分子電流取向雜亂無章時，對外不顯磁性；當(dāng)設(shè)法讓內(nèi)部分子電流取向大致相同時，便有了磁性，這叫做磁化。任何物質(zhì)在磁場的作用下都能被磁化，只是被磁化的程度不同。（2）退磁（失磁設(shè)法讓磁體內(nèi)部分子電流取向變得雜亂無章時，磁性將消失，這叫做退磁，又稱為失磁。18．磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：無論是磁鐵還是電流的磁場，都是由于電荷的運(yùn)動而產(chǎn)生的。八、磁性材料的分類19．根據(jù)在外磁場中的表現(xiàn)特征分類1）順磁性物質(zhì)2）抗磁性物質(zhì)3）鐵磁性物質(zhì)。20．根據(jù)去磁的難易程度分類1）軟磁性材料2）硬磁性材料。一、安培力1．定義：磁場對電流的作用力。2．大小：F=BILsinθ。其中θ是磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I的夾角。此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場。（1）θ=00時，即B‖I，F(xiàn)=0。（2）θ=900時，即B⊥I，F(xiàn)=BIL。（1）判斷：左手定則。伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向。（2）特點(diǎn)：安培力同時垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I，所以安培力總是垂直由B和I決定的平面。二、判斷安培力作用下物體運(yùn)動情況的方法4．電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流，用左手定則判出每微段安培力的方向，最后確定運(yùn)動方向。5．特殊位置法：把電流或磁鐵拉到一個便于分析的特殊位置后再判斷所受安培力的方向，從而確定運(yùn)動方向。6．等效法：將環(huán)形電流和通電螺線管等效成條形磁鐵，或?qū)l形磁鐵等效成環(huán)形電流或通電螺線管。通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析。7．利用結(jié)論法：同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，兩電流平行時無轉(zhuǎn)動趨勢；兩電流不平行時有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢三、勻強(qiáng)磁場對通電線圈的轉(zhuǎn)動作用8．線圈平面與磁場平行時的磁力矩：M=BIS其中L1L2=S是線圈平面的面積。9．線圈平面與磁場成θ角時的磁力矩：M=BIScosθ當(dāng)線圈有n匝時，M=nBIScosθ四、磁電式電流表10．用途：測定電流大小和方向。11．原理：構(gòu)造由圖甲所示。最基本的組成部分是磁鐵和線圈。蹄形磁鐵與鐵芯之間有均勻輻向磁場，（如圖乙）使線圈平面始終與磁場平行，線圈通電后所受磁力矩為：M=nBIScosθ因BIS是定值，故M與I成正比。當(dāng)磁力矩與螺旋彈簧的力矩平衡時，指針偏轉(zhuǎn)角θ=kI，故可用θ來表示I的大小。所以這種電流計的刻度是均勻的。BOBOIbcO乙12．特點(diǎn)：磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，甲出很小的電流；缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很小，容易被燒壞。一、洛倫茲力1．定義：運(yùn)動電荷在磁場中所受的力。2．大?。篺=qvBsinθ。其中θ是運(yùn)動的速度v與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角。（1）θ=00時，即v‖B，f=0。（2）θ=900時，即v⊥B，f=qvB。（1）判斷：左手定則。伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動方向，這時拇指所指的方向就是帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力方向。（2）特點(diǎn)：洛倫茲力同時垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與運(yùn)動電荷的速度v，即洛倫茲力總是垂直由B和v決定的平面。4．特性：因洛倫茲力始終與帶電粒子在磁場中的運(yùn)動方向垂直，故洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。洛倫茲力雖不能改變運(yùn)動電荷的速度大小，但可以改變運(yùn)動電荷的速度方向。5．洛倫茲力與安培力：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功，安培力能對通電導(dǎo)線做功。實(shí)際上洛倫茲力起了傳遞能量的作用，它的一部分阻礙電荷運(yùn)動做負(fù)功，另一部分構(gòu)成安培力對通電導(dǎo)線做正功，結(jié)果是維持電流的電源提供了能量。6．洛倫茲力與電場力的比較：洛倫茲力力的性質(zhì)磁場對在其中的運(yùn)動電荷的作用力電場對在其中的電荷的作用力產(chǎn)生條件磁場對靜止電荷、沿與磁場平行方向運(yùn)動的電荷沒有作用力電場對其中的靜止電荷、沿任何方向運(yùn)動的電荷均有作用力力的洛倫茲力方向由電荷的正負(fù)、磁場的方向及電荷的運(yùn)動方向決定。三者方向關(guān)系遵循左手定則電場力方向由電荷的正負(fù)、電場方向決定。正電荷的受力方向與電場方向一力的f=qvB(v⊥B)F=qE做功一定不做功可能做正功、負(fù)功或不做功不計粒子重力，以V0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B：不計粒子重力，以V0進(jìn)入勻強(qiáng)電場E：粒子①V0⊥B時，做勻速圓周運(yùn)動。①以V0⊥E時做類平拋運(yùn)動。運(yùn)動②V0∥B平行時，做勻速直線運(yùn)動。②以V0∥E時做勻變速直線運(yùn)動。③非上述兩種情況時，做螺旋運(yùn)動③非上述兩種情況時，做斜拋運(yùn)動二、洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)7．顯象管：電視顯像管應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理。電子束打在熒光屏上的位置，可由偏轉(zhuǎn)磁場控制，這個過程稱為掃描。8．質(zhì)譜儀：利用磁場對帶電粒子的偏轉(zhuǎn)?？捎蓭щ娏Ｗ拥碾姾闪俊⑦\(yùn)動軌道半徑確定其比荷或質(zhì)量。構(gòu)造如圖所示。（1）基本數(shù)據(jù)：加速電場電壓U，速度選擇器電場E、磁場B1，偏轉(zhuǎn)磁場B2，粒子偏轉(zhuǎn)軌道半徑R。（2）基本規(guī)律：加速電場速度選擇器qE=qvB偏轉(zhuǎn)磁場 軌道半徑粒子比荷9．回旋加速器：1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，實(shí)現(xiàn)了在較小的空間范圍內(nèi)進(jìn)行多級加速。構(gòu)造如圖所示。利用電場對帶電粒子的加速作用和磁場對運(yùn)動電荷的偏轉(zhuǎn)作用來獲得高能粒子，這些過程在回旋加速器的核心部件——兩個D形盒和其間的窄縫內(nèi)完成。（1）磁場的作用：帶電粒子速度v0垂直勻強(qiáng)磁場方向進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場（B在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，其周期與速率、半徑均無關(guān)，帶電粒子每次進(jìn)入D形盒都運(yùn)動相等的（2）電場的作用：兩個D形盒之間的窄縫區(qū)域存在周期性變化的并垂直于兩D形盒正對截面的勻強(qiáng)電場（U帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時被加速。（3）交變電壓：為了保證帶電粒子每次經(jīng)過窄縫時都被加速，使之能量不斷提高，須在窄縫兩側(cè)加上跟帶電粒子在D形盒中運(yùn)動周期相同的交變電壓。（4）帶電粒子的最終動能：當(dāng)帶電粒子的速度最大時，其運(yùn)動半徑也最大，由R=mv/qB得v=RqB/m，若D形盒的半徑為R，則帶電粒子的最終動能：所以，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R。10．電磁流量計：用非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管直徑為d，其內(nèi)部有勻強(qiáng)磁場B。當(dāng)自左向右通過導(dǎo)電液體時，液體中的自由電荷（正、負(fù)離子）在洛倫茲力的作用下將發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)。使正負(fù)離子分別吸附在上下管壁，導(dǎo)致a、b間出現(xiàn)電勢差U，而在管內(nèi)形成豎直向下的電場（如圖）。當(dāng)自由電荷所受的F電場=F洛時：qvB=qE=q因液體的流量是Q=Sv。故可得由此可知：能用電學(xué)量U來即時顯示液體的流量Q。11．磁流體發(fā)電機(jī)：等離子氣體以速度v噴入磁場（B因正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)而分別聚集到A、B極板上，產(chǎn)生電勢差U。A、B與用電器連接便能提供直流電。當(dāng)?shù)入x子體勻速通過A、B極板時，產(chǎn)生最大電動勢E=BLv。一、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動規(guī)律（不計粒子重力，以V0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B）1．V0∥B時，做勻速直線運(yùn)動。2．V0⊥B時，做勻速圓周運(yùn)動。（1）基本公式：qvB=m（2）軌道半徑公式：（3）周期公式：（4）運(yùn)動特征：運(yùn)動周期僅與電荷(q、m)和磁場(B)有關(guān)，與運(yùn)動速度無關(guān)。二、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的研究研究帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動時，畫軌跡是首要任務(wù)。而圓心位置的確定是畫圖中的點(diǎn)睛之3．圓心的確定：因?yàn)槁鍋銎澚偱c速度垂直，指向圓心，所以畫出粒子運(yùn)動軌跡上任意兩點(diǎn)（一般是射入和射出磁場的兩點(diǎn)）的速度矢量的垂線，兩垂線的交點(diǎn)即為圓心。4．半徑的分析：一般是利用幾何知識通過解三角形的方法求得。為運(yùn)動周期求出時間。三、磁偏轉(zhuǎn)與電偏轉(zhuǎn)的區(qū)別磁偏轉(zhuǎn)（勻強(qiáng)磁場）電偏轉(zhuǎn)（勻強(qiáng)電場）受力特征V0⊥B時：f=qvBV0與B成θ角時：f=qvBsinθf是變力。無論V0與E成何種角度，F(xiàn)=qEF是恒力。產(chǎn)生向心加速度，只改變速度方向。不改變速度大小產(chǎn)生運(yùn)動的加速度。只改變與E平行方向的速度，不改變與E垂直方向的速度。運(yùn)動規(guī)律（不計粒子重力）①V0∥B時無偏轉(zhuǎn)。②V0⊥B時，做勻速圓周運(yùn)動。③非上述兩種情況時，做螺旋運(yùn)動①以V0∥E時無偏轉(zhuǎn)。②以V0⊥E時做類平拋運(yùn)動。③非上述兩種情況時，做斜拋運(yùn)動偏轉(zhuǎn)情況①若磁場沒有邊界，粒子偏轉(zhuǎn)角度不受限制。②相等時間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)角相等。①偏轉(zhuǎn)角小于900②相等時間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)角不相等。動能變化動能不變不斷增大，且增速加快。研究方法運(yùn)用圓的幾何關(guān)系及半徑、周期公式運(yùn)動和合成與分解四、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動規(guī)律分析6．復(fù)合場：是指點(diǎn)重力場、電場和磁場。可能是三場共存，也可能是其中的兩個場共存。7．三種場力特點(diǎn)：（1）重力：G=mg。方向豎直向下；做功與路徑無關(guān)，其數(shù)值與質(zhì)量和始末位置有關(guān)。（2）電場力：F=qE。方向與場強(qiáng)及電荷的性質(zhì)有關(guān)；電場力做功與路徑無關(guān)，其數(shù)值與電荷時及始末位置的電勢差有關(guān)。（3）洛倫茲力：f=qvBsinθ（其中θ是運(yùn)動的速度v與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角）。洛倫茲力不做功。8．帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動規(guī)律分析（1）正確分析帶電粒子在復(fù)合場中的受力及運(yùn)動情況是解決問題的前提。（2）靈活選用力學(xué)規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵。一、法拉第電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動勢(1)概念：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。(2)產(chǎn)生：只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化，就能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，與電路是否閉合無關(guān)。(3)方向：產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的電路(導(dǎo)體或線圈)相當(dāng)于電源，電源的正、負(fù)極可由右手定則或楞次定律判斷。2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。公式：E＝n其中為磁通量的變化率，n為線圈匝數(shù)。3．導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢(1)垂直切割：E＝Blv，式中l(wèi)為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度。(2)不垂直切割：E＝Blvsin_θ,式中θ為v與B的夾角。(3)勻速轉(zhuǎn)動：導(dǎo)體棒在垂直勻強(qiáng)磁場方向以角速度ω繞一端轉(zhuǎn)動切割磁感線時二、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量ΔtΦ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系。(2)磁通量的變化率ΔΦ對應(yīng)Φ-t圖線上某點(diǎn)切線的斜率。Δt2．應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情