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(3)物理公式要記牢!

 宛平2008 2014-07-10
物理公式要記牢!

一、質(zhì)點的運動(1)——直線運動

理解口訣:1.物體模型用質(zhì)點,忽略形狀和大小;地球公轉(zhuǎn)當(dāng)質(zhì)點,地球自轉(zhuǎn)要大小。物體位置的變化,準(zhǔn)確描述用位移,運動快慢S比t,a用Δv與t比。2.運用一般公式法,平均速度是簡法,中間時刻速度法,初速為零比例法,再加幾何圖像法,求解運動好方法。自由落體是實例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升最高心有數(shù),飛行時間上下回,整個過程勻減速。

中間時刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等a T平方。3.速度決定物體動,加速度決定速度變,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。

1)勻變速直線運動

1.平均速度V平=s/t(定義式)     2.有用推論Vt2-V02=2as 3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+V0)/2(分析紙帶常用)

4.末速度Vt=V0+at;5.中間位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/2    6.位移s=V平 t=V0t+at2/2

7.加速度a=(Vt-V0)/t {以V0為正方向,a與V0同向(加速)a>0;反向則a<0}

8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}(分析紙帶常用逐差法求加速度)

9.主要物理量及單位:初速度(V0):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。

強調(diào):(1)平均速度是矢量;平均速率是標(biāo)量(平均速率=路程/時間);(2)物體速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-V0)/t只是量度式,不是決定式(決定于F/m)

2)自由落體運動

1.初速度V0=0      2.末速度Vt=gt    3.下落高度h=gt2/2(從V0位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh

強調(diào):(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;

(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。

3)豎直上拋運動

1.位移s=V0t-gt2/2        2.末速度Vt=V0-gt    3.有用推論Vt2-V02=-2gs      

4.上升最大高度Hm=V02/2g(拋出點算起)     5.往返時間t=2V0/g  (從拋出落回原位置的時間)

強調(diào):(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負(fù)值;

(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;

(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。

二、質(zhì)點的運動(2)——曲線運動、萬有引力

理解口訣:1.運動軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運動速度變,方向就是該點切線。2.圓周運動向心力,供需關(guān)系在心里,徑向合力提供足,供求平衡不心離;物理方程很關(guān)鍵,一串公式是武器。3.萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。衛(wèi)星繞著天體行,快慢運動的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠(yuǎn)越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點赤道上空行。

1)平拋運動

1.水平方向速度:Vx=V0    2.豎直方向速度:Vy=gt  3.水平方向位移:x=V0t    4.豎直方向位移:y=gt2/2

5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2,合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向與水平夾角α:tgα=y(tǒng)/x=gt/2Vo

8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g

強調(diào):(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運與豎直方向的自由落體運動的合成;

(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);

(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;   (4)在平拋運動中時間t是解題關(guān)鍵;

(5)做曲線運動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。

2)勻速圓周運動

1.線速度V=s/t=2πr/T        2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r  4.向心力F心=ma=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

5.周期與頻率:T=1/f    6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr;7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)

8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

強調(diào):(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;

(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。

3)萬有引力

1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}

2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)

3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}

4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}

強調(diào):(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;  (2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;

(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;

(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變?。?5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。

三、力(常見的力、力的合成與分解)

理解口訣:1.力學(xué)題目并不難,受力分析是關(guān)鍵;分析只畫性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。2.分析受力要仔細(xì),定量計算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;先有彈力后摩擦,相對運動是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;洛侖茲力安培力,二者實質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力最大,平行無力要切記。3.同一直線定方向,計算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計算結(jié)果需指明;兩力合力大和小,關(guān)鍵要看夾的角;合力大小隨角變,只在最大最小間;遇到多力求合成,正交分解最可行。4.力學(xué)問題方法多,整體隔離和假設(shè);整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使?fàn)顟B(tài)不相同,整體牛二也可做;假設(shè)某力有或無,根據(jù)計算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;正交分解選坐標(biāo),軸上矢量盡量多;如果受力不平衡,加速度方向定坐標(biāo)。

1)常見的力

1.重力G=mg  (方向豎直向下,作用點在重心,適用于地球表面附近)

2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}

3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}

4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)

5.萬有引力F=Gm1m2/r2  (G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)

6.靜電力F=kQ1Q2/r2    (k=9.0×109Nm2/C2,方向在它們的連線上)

7.電場力F=Eq  (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)

8.安培力F=BILsinθ  (θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)

9.洛侖茲力f=qVBsinθ  (θ為B與V的夾角,當(dāng)V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)

強調(diào):(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;

(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

(3)fm略大于μFN,一般視為fm≈μFN;(4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)用力的平衡或運動定律解決;

(5)物理量符號及單位;B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C); (6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

2)力的合成與分解

1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2,  反向:F=F1-F2  (F1>F2)

2.互成角度力的合成:  F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)

強調(diào):(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負(fù)號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算。

四、動力學(xué)(運動和力)

1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(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

2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致

3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負(fù)號示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運動}

4.共點力的平衡F合=0,推廣{正交分解法、三力匯交原理}

5.超重:FN>G,失重:FN<g   {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}

6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子

強調(diào):平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(剛體)。

五、振動和波(機(jī)械振動與機(jī)械振動的傳播)

1.簡諧振動F=-kx  {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號表示F的方向與x始終反向}

2.單擺周期T=2π(L/g)1/2  {L:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<100;L>>r}

3.受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力  4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用

5.機(jī)械波、橫波、縱波 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}

7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)

8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大

9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)

10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運動,導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小

強調(diào):(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;

(2)加強區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;

(3)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;

(4)干涉與衍射是波特有的;(5)振動圖象與波動圖象;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用及振動中的能量轉(zhuǎn)化見課本。

六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)

1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}

3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}

4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mv0{Δp:動量變化Δp=mvt–mv0,是矢量式}

5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0  {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}

7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}

8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm  {碰后連在一起成一整體}

9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰: V1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)          v2′=2m1v1/(m1+m2)

10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)

11.子彈m水平速度v0射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,并嵌入其中一起運動時的機(jī)械能損失

E損=mv02/2-(M+m)vt2/2=fs相對  {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}

強調(diào):(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;

(2)以上表達(dá)式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;

(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);

(4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;

(5)爆炸過程視為動量守恒,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行。

七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

理解口訣:1.確定狀態(tài)找動能,分析過程找力功,正功負(fù)功加一起,動能增量與它同。2.明確兩態(tài)機(jī)械能,再看過程力做功,“重力”之外功為零,初態(tài)末態(tài)能量同。3.確定狀態(tài)找量能,再看過程力做功。有功就有能轉(zhuǎn)變,初態(tài)末態(tài)能量同。

1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}

2.重力做功:Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}

3.電場力做功:Wab=qUab  {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}

4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}

5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}

6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平    {P:瞬時功率,P平:平均功率}

7.汽車以恒定功率啟動(變加速)、以恒定加速度啟動(變功率)、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)

8.電功率:P=UI(普適式)  {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}

9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}

10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.動能:EK=mv2/2  {EK:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}

12.重力勢能:EP=mgh {EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}

13.電勢能:EA=qφA  {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}

14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):W合=mvt2/2-mv02/2或W合=ΔEK {W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mv02/2)}

15.機(jī)械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

強調(diào):(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

(2)00≤α<900 做正功;900<α≤1800做負(fù)功;α=900不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);

(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少

(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。

八、分子動理論、能量守恒定律

理解口訣:1.第一定律熱力學(xué),能量守恒好感覺。內(nèi)能變化等多少,熱量做功不能少。正負(fù)符號要準(zhǔn)確,收入支出來理解。對內(nèi)做功和吸熱,內(nèi)能增加皆正值;對外做功和放熱,內(nèi)能減少皆負(fù)值。2.熱力學(xué)第二定律,熱傳遞是不可逆,功轉(zhuǎn)熱和熱轉(zhuǎn)功,具有方向性不逆。

1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米

2.油膜法測分子直徑d=V/s  {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}

3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。

4.分子間的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0

5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機(jī)不可造出

6.熱力學(xué)第二定律

克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);

開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性),涉及到第二類永動機(jī)不可造出

7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達(dá)到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}

強調(diào):(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;

(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;

(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最??;

(5)氣體膨脹,外界對氣體做負(fù)功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0

(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;

(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;

(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,能源的開發(fā)與利用、環(huán)保,物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能等見課本。

九、氣體的性質(zhì)

理解口訣:研究氣體定質(zhì)量,確定狀態(tài)找參量。絕對溫度用大T,體積就是容積量。壓強分析封閉物,牛頓定律幫你忙。狀態(tài)參量要找準(zhǔn),PV比T是恒量。

1.氣體的狀態(tài)參量:溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標(biāo)志,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系:T=t+273 {T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度(℃)};體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL

壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大

3.理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1/T1=p2V2/T2  {PV/T=恒量,T為熱力學(xué)溫度(K)}

強調(diào):(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);

(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學(xué)溫度(K)。

十、電場

理解口訣:1.庫侖定律電荷力,萬有引力引場力,好像是孿生兄弟,kQq與r平方比。2.電荷周圍有電場,F(xiàn)比q定義場強。KQ比r2點電荷,U比d是勻強電場。電場強度是矢量,正電荷受力定方向。描繪電場用場線,疏密表示弱和強。場能性質(zhì)是電勢,場線方向電勢降。電場力做功是qU,動能定理不能忘。4.電場中有等勢面,與它垂直畫場線。方向由高指向低,面密線密是特點。

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}

4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2   {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

5.勻強電場的場強E=UAB/d    {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}

6.電場力:F=qE    {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}

7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}

9.電勢能:EA=qφA   {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}

10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}

11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-QuAb(電勢能的增量等于電場力做功的負(fù)值)

12.電容C=Q/U(定義式,計算式)    {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}

13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數(shù))

14.帶電粒子在電場中的加速(V0=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度V0進(jìn)入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類平拋運動;垂直電場方向:勻速直線運動L=V0t,平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m

強調(diào):(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;

(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;(3)常見電場的電場線分布要求熟記,見課本。

(4)電場強度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);

(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢面見課本。

十一、恒定電流

1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}

2.歐姆定律:I=U/R  {I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}

3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}

4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)};5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)};6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)};7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R;8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}

9.電路的串/并聯(lián)    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(串同并反)  R串=R1+R2+R3+                  1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

電流關(guān)系             I總=I1=I2=I3                    I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+

10.歐姆表測電阻:(1)電路組成  (2)測量原理

兩表筆短接后,調(diào)節(jié)R0使電表指針滿偏,得Ig=E/(r+Rg+R0);接入被測電阻Rx后通過電表的電流為

Ix=E/(r+Rg+R0+Rx)=E/(R中+Rx);由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小

(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。

(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。

11.伏安法測電阻

電流表內(nèi)接法:電壓表示數(shù):U=UR+UA;電流表外接法:電流表示數(shù):I=IR+IV

RX的測量值=U/I=(UA+UR)/R=RA+RX>R真;RX的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRX/(RV+R)<r真< p="">

選用電路條件Rx>>RA  [或Rx>(RARV)1/2];選用電路條件Rx<<rv  [或rx<(rarv)1 2]

12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法:

限流接法:電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小,便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RP>RX

分壓接法:電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大,便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RP<rx< p="">

注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mV;1MΩ=103kΩ=106Ω(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);(6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用見課本

十二、磁場

理解口訣:1.磁體周圍有磁場,N極受力定方向;電流周圍有磁場,安培定則定方向。2.F比I L是場強,φ等B S磁通量,磁通密度φ比S,磁場強度之名異。3.BIL安培力,相互垂直要注意。4.洛侖茲力安培力,左手定則別忘記。

1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T,1T=1N/Am

2.安培力F=BIL;(注:L⊥B)    {B:磁感應(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}

3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運動情況(掌握兩種):

(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0

(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下

(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;

(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

強調(diào):(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);

(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;

(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料

十三、電磁感應(yīng)

理解口訣:1.電磁感應(yīng)磁生電,磁通變化是條件?;芈烽]合有電流,回路斷開是電源。若求感應(yīng)電動勢,磁通變化率定大小。

2.楞次定律定方向,阻礙變化記心上。導(dǎo)體切割磁感線,右手定則最方便。

3.楞次定律很抽象,真正理解從三方,阻礙磁通增和減,相對運動受反抗,自感電流想阻擋,能量守恒理應(yīng)當(dāng)。楞次先看原磁場,感生磁場將何向,全看磁通增或減,安培定則知方向。

1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]

1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}

2)E=BLV垂(切割磁感線運動)   {L:有效長度(m)};3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動勢){Em:感應(yīng)電動勢峰值}

4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

2.磁通量Φ=BS  {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(T),S:正對面積(m2)}

3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負(fù)極流向正極}

*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流, t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}

注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感、日光燈。

十四、交變電流(正弦式交變電流)

理解口訣:1.勻強磁場有線圈,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電。電流電壓電動勢,變化規(guī)律是弦線。中性面計時是正弦,平行面計時是余弦。

2.NBSω是最大值,有效值用熱量來計算。3.變壓器供交流用,恒定電流不能用。

1.電壓瞬時值e=Emsinωt  電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf) ;2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv  電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總;3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2;4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n1;  P入=P出;5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻);6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。

注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;

(2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;

(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;

(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;(5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象、電阻、電感和電容對交變電流的作用

十五、電磁振蕩和電磁波

1.LC振蕩電路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}

2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}

注:(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大;

(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場;(3)其它相關(guān)內(nèi)容:電磁場、電磁波、無線電波的發(fā)射與接收、電視雷達(dá)。

十六、光的反射和折射(幾何光學(xué))

理解口訣:1.自行發(fā)光是光源,同種均勻直線傳。若是遇見障礙物,傳播路徑要改變。反射折射兩定律,折射定律是重點。光介質(zhì)有折射率,(它的)定義是正弦比值,還可運用速度比,波長比值也使然。2.全反射,要牢記,入射光線在光密。入射角大于臨界角,折射光線無處覓。

1.反射定律α=i    {α;反射角,i:入射角};2.絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))n=c/v=sin  /sin  {光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質(zhì)中的光速, :入射角,  :折射角}

3.全反射:1)光從介質(zhì)中進(jìn)入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C:sinC=1/n;2)全反射的條件:光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角

注:(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;(3)光導(dǎo)纖維是光的全反射的實際應(yīng)用,放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡;(4)熟記各種光學(xué)儀器的成像規(guī)律,利用反射(折射)規(guī)律、光路的可逆等作出光路圖是解題關(guān)鍵;(5)白光通過三棱鏡發(fā)色散規(guī)律:紫光靠近底邊出射。

十七、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)

理解口訣:1.光是一種電磁波,能產(chǎn)生干涉和衍射。衍射有單縫和小孔,干涉有雙縫和薄膜。單縫衍射中間寬,干涉(條紋)間距差不多。小孔衍射明暗環(huán),薄膜干涉用處多。它可用來測工件,還可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。2.光照金屬能生電,入射光線有極限。光電子動能大和小,與光子頻率有關(guān)聯(lián)。光電子數(shù)目多和少,與光線強弱緊相連。光電效應(yīng)瞬間能發(fā)生,極限頻率取決逸出功。

1.兩種學(xué)說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯);2.雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位置: Δs=nλ;暗條紋位置: Δs =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);條紋間距 {Δs :路程差(光程差);λ:光的波長;λ/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離;l:擋板與屏間的距離};3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質(zhì)無關(guān),光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫(助記:紫光的頻率大,波長小);4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=λ/4;5.光的衍射:光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,光的衍射現(xiàn)象不明顯可認(rèn)為沿直線傳播,反之,就不能認(rèn)為光沿直線傳播;6.光的偏振:光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波;7.光的電磁說:光的本質(zhì)是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產(chǎn)生機(jī)理、實際應(yīng)用;8.光子說,一個光子的能量E=hν  {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的頻率};9.愛因斯坦光電效應(yīng)方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光電子初動能,hν:光子能量,W:金屬的逸出功}

注:(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件、圖樣及應(yīng)用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等;

(2)其它相關(guān)內(nèi)容:光的本性學(xué)說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線、光電效應(yīng)的規(guī)律光子說、光電管及其應(yīng)用、光的波粒二象性、激光、物質(zhì)波。

十八、原子和原子核

理解口訣:1.原子核,中央站,電子分層圍它轉(zhuǎn);向外躍遷為激發(fā),輻射光子向內(nèi)遷;光子能量hn,能級差值來計算。

2.原子核,能改變,αβ兩衰變。Α粒是氦核,電子流是β射線。γ光子不單有,伴隨衰變而出現(xiàn)。鈾核分開是裂變,中子撞擊是條件。裂變可造原子彈,還可用它來發(fā)電。輕核聚合是聚變,溫度極高是條件。聚變可以造氫彈,還是太陽能量源;和平利用前景好,可惜至今未實現(xiàn)。

1.α粒子散射試驗結(jié)果:(a)大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(b)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn);(c)極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來);2.原子核的大?。?0-15~10-14m,原子的半徑約10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu));3.光子的發(fā)射與吸收:原子發(fā)生定態(tài)躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷};4.原子核的組成:質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子),{A=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),Z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù);5.天然放射現(xiàn)象:α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運動的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間)。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的;6.愛因斯坦的質(zhì)能方程:E=mc2{E:能量(J),m:質(zhì)量(Kg),c:光在真空中的速度}

7.核能的計算ΔE=Δmc2{當(dāng)Δm的單位用kg時,ΔE的單位為J;當(dāng)Δm用原子質(zhì)量單位u時,算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV}。

注:(1)常見的核反應(yīng)方程(重核裂變、輕核聚變等核反應(yīng)方程)要求掌握;(2)熟記常見粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù);

(3)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實驗事實,是正確書寫核反應(yīng)方程的關(guān)鍵;(4)其它相關(guān)內(nèi)容:氫原子的能級結(jié)構(gòu)、氫原子的電子云、放射性同位數(shù)及其應(yīng)用、放射性污染和防護(hù)、重核裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件、核反應(yīng)堆、輕核聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)、人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

一、質(zhì)點的運動(1)——直線運動

理解口訣:1.物體模型用質(zhì)點,忽略形狀和大??;地球公轉(zhuǎn)當(dāng)質(zhì)點,地球自轉(zhuǎn)要大小。物體位置的變化,準(zhǔn)確描述用位移,運動快慢S比t,a用Δv與t比。2.運用一般公式法,平均速度是簡法,中間時刻速度法,初速為零比例法,再加幾何圖像法,求解運動好方法。自由落體是實例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升最高心有數(shù),飛行時間上下回,整個過程勻減速。

中間時刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等a T平方。3.速度決定物體動,加速度決定速度變,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。

1)勻變速直線運動

1.平均速度V平=s/t(定義式)     2.有用推論Vt2-V02=2as 3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+V0)/2(分析紙帶常用)

4.末速度Vt=V0+at;5.中間位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/2    6.位移s=V平 t=V0t+at2/2

7.加速度a=(Vt-V0)/t {以V0為正方向,a與V0同向(加速)a>0;反向則a<0}

8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}(分析紙帶常用逐差法求加速度)

9.主要物理量及單位:初速度(V0):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。

強調(diào):(1)平均速度是矢量;平均速率是標(biāo)量(平均速率=路程/時間);(2)物體速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-V0)/t只是量度式,不是決定式(決定于F/m)

2)自由落體運動

1.初速度V0=0      2.末速度Vt=gt    3.下落高度h=gt2/2(從V0位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh

強調(diào):(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;

(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。

3)豎直上拋運動

1.位移s=V0t-gt2/2        2.末速度Vt=V0-gt    3.有用推論Vt2-V02=-2gs      

4.上升最大高度Hm=V02/2g(拋出點算起)     5.往返時間t=2V0/g  (從拋出落回原位置的時間)

強調(diào):(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負(fù)值;

(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;

(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。

二、質(zhì)點的運動(2)——曲線運動、萬有引力

理解口訣:1.運動軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運動速度變,方向就是該點切線。2.圓周運動向心力,供需關(guān)系在心里,徑向合力提供足,供求平衡不心離;物理方程很關(guān)鍵,一串公式是武器。3.萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。衛(wèi)星繞著天體行,快慢運動的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠(yuǎn)越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點赤道上空行。

1)平拋運動

1.水平方向速度:Vx=V0    2.豎直方向速度:Vy=gt  3.水平方向位移:x=V0t    4.豎直方向位移:y=gt2/2

5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2,合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向與水平夾角α:tgα=y(tǒng)/x=gt/2Vo

8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g

強調(diào):(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運與豎直方向的自由落體運動的合成;

(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);

(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;   (4)在平拋運動中時間t是解題關(guān)鍵;

(5)做曲線運動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。

2)勻速圓周運動

1.線速度V=s/t=2πr/T        2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r  4.向心力F心=ma=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

5.周期與頻率:T=1/f    6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr;7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)

8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

強調(diào):(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;

(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。

3)萬有引力

1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}

2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)

3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}

4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}

強調(diào):(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;  (2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;

(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;

(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變??;(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。

三、力(常見的力、力的合成與分解)

理解口訣:1.力學(xué)題目并不難,受力分析是關(guān)鍵;分析只畫性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。2.分析受力要仔細(xì),定量計算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;先有彈力后摩擦,相對運動是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;洛侖茲力安培力,二者實質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力最大,平行無力要切記。3.同一直線定方向,計算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計算結(jié)果需指明;兩力合力大和小,關(guān)鍵要看夾的角;合力大小隨角變,只在最大最小間;遇到多力求合成,正交分解最可行。4.力學(xué)問題方法多,整體隔離和假設(shè);整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使?fàn)顟B(tài)不相同,整體牛二也可做;假設(shè)某力有或無,根據(jù)計算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;正交分解選坐標(biāo),軸上矢量盡量多;如果受力不平衡,加速度方向定坐標(biāo)。

1)常見的力

1.重力G=mg  (方向豎直向下,作用點在重心,適用于地球表面附近)

2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}

3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}

4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)

5.萬有引力F=Gm1m2/r2  (G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)

6.靜電力F=kQ1Q2/r2    (k=9.0×109Nm2/C2,方向在它們的連線上)

7.電場力F=Eq  (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)

8.安培力F=BILsinθ  (θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)

9.洛侖茲力f=qVBsinθ  (θ為B與V的夾角,當(dāng)V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)

強調(diào):(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;

(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

(3)fm略大于μFN,一般視為fm≈μFN;(4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)用力的平衡或運動定律解決;

(5)物理量符號及單位;B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C); (6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

2)力的合成與分解

1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2,  反向:F=F1-F2  (F1>F2)

2.互成角度力的合成:  F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)

強調(diào):(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負(fù)號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算。

四、動力學(xué)(運動和力)

1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(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

2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致

3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負(fù)號示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運動}

4.共點力的平衡F合=0,推廣{正交分解法、三力匯交原理}

5.超重:FN>G,失重:FN<g   {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}

6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子

強調(diào):平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(剛體)。

五、振動和波(機(jī)械振動與機(jī)械振動的傳播)

1.簡諧振動F=-kx  {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號表示F的方向與x始終反向}

2.單擺周期T=2π(L/g)1/2  {L:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<100;L>>r}

3.受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力  4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用

5.機(jī)械波、橫波、縱波 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}

7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)

8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大

9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)

10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運動,導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小

強調(diào):(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;

(2)加強區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;

(3)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;

(4)干涉與衍射是波特有的;(5)振動圖象與波動圖象;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用及振動中的能量轉(zhuǎn)化見課本。

六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)

1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}

3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}

4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mv0{Δp:動量變化Δp=mvt–mv0,是矢量式}

5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0  {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}

7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}

8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm  {碰后連在一起成一整體}

9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰: V1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)          v2′=2m1v1/(m1+m2)

10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)

11.子彈m水平速度v0射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,并嵌入其中一起運動時的機(jī)械能損失

E損=mv02/2-(M+m)vt2/2=fs相對  {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}

強調(diào):(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;

(2)以上表達(dá)式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;

(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);

(4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;

(5)爆炸過程視為動量守恒,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行。

七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

理解口訣:1.確定狀態(tài)找動能,分析過程找力功,正功負(fù)功加一起,動能增量與它同。2.明確兩態(tài)機(jī)械能,再看過程力做功,“重力”之外功為零,初態(tài)末態(tài)能量同。3.確定狀態(tài)找量能,再看過程力做功。有功就有能轉(zhuǎn)變,初態(tài)末態(tài)能量同。

1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}

2.重力做功:Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}

3.電場力做功:Wab=qUab  {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}

4.電功:W=UIt(普適式){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}

5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}

6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平    {P:瞬時功率,P平:平均功率}

7.汽車以恒定功率啟動(變加速)、以恒定加速度啟動(變功率)、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)

8.電功率:P=UI(普適式)  {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}

9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}

10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.動能:EK=mv2/2  {EK:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}

12.重力勢能:EP=mgh {EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}

13.電勢能:EA=qφA  {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}

14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):W合=mvt2/2-mv02/2或W合=ΔEK {W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mv02/2)}

15.機(jī)械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

強調(diào):(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

(2)00≤α<900 做正功;900<α≤1800做負(fù)功;α=900不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);

(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少

(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。

八、分子動理論、能量守恒定律

理解口訣:1.第一定律熱力學(xué),能量守恒好感覺。內(nèi)能變化等多少,熱量做功不能少。正負(fù)符號要準(zhǔn)確,收入支出來理解。對內(nèi)做功和吸熱,內(nèi)能增加皆正值;對外做功和放熱,內(nèi)能減少皆負(fù)值。2.熱力學(xué)第二定律,熱傳遞是不可逆,功轉(zhuǎn)熱和熱轉(zhuǎn)功,具有方向性不逆。

1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米

2.油膜法測分子直徑d=V/s  {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}

3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。

4.分子間的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0

5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機(jī)不可造出

6.熱力學(xué)第二定律

克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);

開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性),涉及到第二類永動機(jī)不可造出

7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達(dá)到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}

強調(diào):(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;

(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;

(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最??;

(5)氣體膨脹,外界對氣體做負(fù)功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0

(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;

(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;

(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,能源的開發(fā)與利用、環(huán)保,物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能等見課本。

九、氣體的性質(zhì)

理解口訣:研究氣體定質(zhì)量,確定狀態(tài)找參量。絕對溫度用大T,體積就是容積量。壓強分析封閉物,牛頓定律幫你忙。狀態(tài)參量要找準(zhǔn),PV比T是恒量。

1.氣體的狀態(tài)參量:溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標(biāo)志,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系:T=t+273 {T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度(℃)};體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL

壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大

3.理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1/T1=p2V2/T2  {PV/T=恒量,T為熱力學(xué)溫度(K)}

強調(diào):(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);

(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學(xué)溫度(K)。

十、電場

理解口訣:1.庫侖定律電荷力,萬有引力引場力,好像是孿生兄弟,kQq與r平方比。2.電荷周圍有電場,F(xiàn)比q定義場強。KQ比r2點電荷,U比d是勻強電場。電場強度是矢量,正電荷受力定方向。描繪電場用場線,疏密表示弱和強。場能性質(zhì)是電勢,場線方向電勢降。電場力做功是qU,動能定理不能忘。4.電場中有等勢面,與它垂直畫場線。方向由高指向低,面密線密是特點。

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}

4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2   {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

5.勻強電場的場強E=UAB/d    {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}

6.電場力:F=qE    {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}

7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}

9.電勢能:EA=qφA   {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}

10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}

11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-QuAb(電勢能的增量等于電場力做功的負(fù)值)

12.電容C=Q/U(定義式,計算式)    {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}

13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數(shù))

14.帶電粒子在電場中的加速(V0=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度V0進(jìn)入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類平拋運動;垂直電場方向:勻速直線運動L=V0t,平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m

強調(diào):(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;

(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;(3)常見電場的電場線分布要求熟記,見課本。

(4)電場強度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);

(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢面見課本。

十一、恒定電流

1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}

2.歐姆定律:I=U/R  {I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}

3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}

4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)};5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)};6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)};7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R;8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}

9.電路的串/并聯(lián)    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(串同并反)  R串=R1+R2+R3+                  1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

電流關(guān)系             I總=I1=I2=I3                    I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+

10.歐姆表測電阻:(1)電路組成  (2)測量原理

兩表筆短接后,調(diào)節(jié)R0使電表指針滿偏,得Ig=E/(r+Rg+R0);接入被測電阻Rx后通過電表的電流為

Ix=E/(r+Rg+R0+Rx)=E/(R中+Rx);由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小

(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。

(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。

11.伏安法測電阻

電流表內(nèi)接法:電壓表示數(shù):U=UR+UA;電流表外接法:電流表示數(shù):I=IR+IV

RX的測量值=U/I=(UA+UR)/R=RA+RX>R真;RX的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRX/(RV+R)<r真< p="">

選用電路條件Rx>>RA  [或Rx>(RARV)1/2];選用電路條件Rx<<rv  [或rx<(rarv)1 2]

12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法:

限流接法:電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小,便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RP>RX

分壓接法:電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大,便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RP<rx< p="">

注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mV;1MΩ=103kΩ=106Ω(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);(6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用見課本

十二、磁場

理解口訣:1.磁體周圍有磁場,N極受力定方向;電流周圍有磁場,安培定則定方向。2.F比I L是場強,φ等B S磁通量,磁通密度φ比S,磁場強度之名異。3.BIL安培力,相互垂直要注意。4.洛侖茲力安培力,左手定則別忘記。

1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T,1T=1N/Am

2.安培力F=BIL;(注:L⊥B)    {B:磁感應(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}

3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運動情況(掌握兩種):

(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0

(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下

(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;

(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

強調(diào):(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);

(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;

(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料

十三、電磁感應(yīng)

理解口訣:1.電磁感應(yīng)磁生電,磁通變化是條件?;芈烽]合有電流,回路斷開是電源。若求感應(yīng)電動勢,磁通變化率定大小。

2.楞次定律定方向,阻礙變化記心上。導(dǎo)體切割磁感線,右手定則最方便。

3.楞次定律很抽象,真正理解從三方,阻礙磁通增和減,相對運動受反抗,自感電流想阻擋,能量守恒理應(yīng)當(dāng)。楞次先看原磁場,感生磁場將何向,全看磁通增或減,安培定則知方向。

1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]

1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}

2)E=BLV垂(切割磁感線運動)   {L:有效長度(m)};3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動勢){Em:感應(yīng)電動勢峰值}

4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

2.磁通量Φ=BS  {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(T),S:正對面積(m2)}

3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負(fù)極流向正極}

*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流, t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}

注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感、日光燈。

十四、交變電流(正弦式交變電流)

理解口訣:1.勻強磁場有線圈,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電。電流電壓電動勢,變化規(guī)律是弦線。中性面計時是正弦,平行面計時是余弦。

2.NBSω是最大值,有效值用熱量來計算。3.變壓器供交流用,恒定電流不能用。

1.電壓瞬時值e=Emsinωt  電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf) ;2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv  電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總;3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2;4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n1;  P入=P出;5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻);6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。

注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;

(2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;

(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;

(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;(5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象、電阻、電感和電容對交變電流的作用

十五、電磁振蕩和電磁波

1.LC振蕩電路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}

2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}

注:(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大;

(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場;(3)其它相關(guān)內(nèi)容:電磁場、電磁波、無線電波的發(fā)射與接收、電視雷達(dá)。

十六、光的反射和折射(幾何光學(xué))

理解口訣:1.自行發(fā)光是光源,同種均勻直線傳。若是遇見障礙物,傳播路徑要改變。反射折射兩定律,折射定律是重點。光介質(zhì)有折射率,(它的)定義是正弦比值,還可運用速度比,波長比值也使然。2.全反射,要牢記,入射光線在光密。入射角大于臨界角,折射光線無處覓。

1.反射定律α=i    {α;反射角,i:入射角};2.絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))n=c/v=sin  /sin  {光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質(zhì)中的光速, :入射角,  :折射角}

3.全反射:1)光從介質(zhì)中進(jìn)入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C:sinC=1/n;2)全反射的條件:光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角

注:(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;(3)光導(dǎo)纖維是光的全反射的實際應(yīng)用,放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡;(4)熟記各種光學(xué)儀器的成像規(guī)律,利用反射(折射)規(guī)律、光路的可逆等作出光路圖是解題關(guān)鍵;(5)白光通過三棱鏡發(fā)色散規(guī)律:紫光靠近底邊出射。

十七、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)

理解口訣:1.光是一種電磁波,能產(chǎn)生干涉和衍射。衍射有單縫和小孔,干涉有雙縫和薄膜。單縫衍射中間寬,干涉(條紋)間距差不多。小孔衍射明暗環(huán),薄膜干涉用處多。它可用來測工件,還可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。2.光照金屬能生電,入射光線有極限。光電子動能大和小,與光子頻率有關(guān)聯(lián)。光電子數(shù)目多和少,與光線強弱緊相連。光電效應(yīng)瞬間能發(fā)生,極限頻率取決逸出功。

1.兩種學(xué)說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯);2.雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位置: Δs=nλ;暗條紋位置: Δs =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);條紋間距 {Δs :路程差(光程差);λ:光的波長;λ/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離;l:擋板與屏間的距離};3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質(zhì)無關(guān),光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫(助記:紫光的頻率大,波長小);4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=λ/4;5.光的衍射:光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,光的衍射現(xiàn)象不明顯可認(rèn)為沿直線傳播,反之,就不能認(rèn)為光沿直線傳播;6.光的偏振:光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波;7.光的電磁說:光的本質(zhì)是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產(chǎn)生機(jī)理、實際應(yīng)用;8.光子說,一個光子的能量E=hν  {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的頻率};9.愛因斯坦光電效應(yīng)方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光電子初動能,hν:光子能量,W:金屬的逸出功}

注:(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件、圖樣及應(yīng)用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等;

(2)其它相關(guān)內(nèi)容:光的本性學(xué)說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線、光電效應(yīng)的規(guī)律光子說、光電管及其應(yīng)用、光的波粒二象性、激光、物質(zhì)波。

十八、原子和原子核

理解口訣:1.原子核,中央站,電子分層圍它轉(zhuǎn);向外躍遷為激發(fā),輻射光子向內(nèi)遷;光子能量hn,能級差值來計算。

2.原子核,能改變,αβ兩衰變。Α粒是氦核,電子流是β射線。γ光子不單有,伴隨衰變而出現(xiàn)。鈾核分開是裂變,中子撞擊是條件。裂變可造原子彈,還可用它來發(fā)電。輕核聚合是聚變,溫度極高是條件。聚變可以造氫彈,還是太陽能量源;和平利用前景好,可惜至今未實現(xiàn)。

1.α粒子散射試驗結(jié)果:(a)大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(b)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn);(c)極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來);2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半徑約10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu));3.光子的發(fā)射與吸收:原子發(fā)生定態(tài)躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷};4.原子核的組成:質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子),{A=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),Z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù);5.天然放射現(xiàn)象:α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運動的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間)。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的;6.愛因斯坦的質(zhì)能方程:E=mc2{E:能量(J),m:質(zhì)量(Kg),c:光在真空中的速度}

7.核能的計算ΔE=Δmc2{當(dāng)Δm的單位用kg時,ΔE的單位為J;當(dāng)Δm用原子質(zhì)量單位u時,算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV}。

注:(1)常見的核反應(yīng)方程(重核裂變、輕核聚變等核反應(yīng)方程)要求掌握;(2)熟記常見粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù);

(3)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實驗事實,是正確書寫核反應(yīng)方程的關(guān)鍵;(4)其它相關(guān)內(nèi)容:氫原子的能級結(jié)構(gòu)、氫原子的電子云、放射性同位數(shù)及其應(yīng)用、放射性污染和防護(hù)、重核裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件、核反應(yīng)堆、輕核聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)、人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

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