,.
高中
物理
二级
结论
温馨提示
1、“二级结论”是常见知识和经验的总结,都是可以推导的。
2、先想前提,后记结论,切勿盲目照搬、套用。
3、常用于解选择题,可以提高解题速度。一般不要用于计算题中。
“二级结论”是在一些常见的物理情景中,由基本规律和基本公式导出的推论,又叫“半成品”。由于这些情景和这些推论在做题时出现率高,或推导繁杂,因此,熟记这些“二级结论”,在做填空题或选择题时,就可直接使用。在做计算题时,虽必须一步步列方程,一般不能直接引用“二级结论”,但只要记得“二级结论”,就能预知结果,可以简化计算和提高思维起点,也是有用的。
细心的学生,只要做的题多了,并注意总结和整理,就能熟悉和记住某些“二级结论”,做到“心中有数”,提高做题的效率和准确度。
运用“二级结论”,谨防“张冠李戴”,因此要特别注意熟悉每个“二级结论”的推导过程,记清楚它的适用条件,避免由于错用而造成不应有的损失。
下面列出一些“二级结论”,供做题时参考,并在自己做题的实践中,注意补充和修正。
一、静力学
1.几个力平衡,则任一力是与其他所有力的合力平衡的力。
三个共点力平衡,任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。
2.两个力的合力: 方向与大力相同
3.拉米定理:三个力作用于物体上达到平衡时,则三个力应在同一平面内,其作用线必交于一点,且每一个力必和其它两力间夹角之正弦成正比,即
4.两个分力F1和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知另一个分力(或合力)的方向,则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。
mg
F1
F2的最小值
F
F1
F2的最小值
F
F1已知方向
F2的最小值
5.物体沿倾角为α的斜面匀速下滑时, μ=tgα
6.“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
7.绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
8.支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力N不一定等于重力G。
F
F1
F2
9.已知合力不变,其中一分力F1大小不变,分析其大小,以及另一分力F2。
用“三角形”或“平行四边形”法则
二、运动学
1.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)
时间等分(T): ① 1T内、2T内、3T内位移比:S1:S2:S3=12:22:32
② 1T末、2T末、3T末速度比:V1:V2:V3=1:2:3
③ 第一个T内、第二个T内、第三个T内的位移之比:
SⅠ:SⅡ:SⅢ=1:3:5
④ΔS=aT2 Sn-Sn-k= k aT2 a=ΔS/T2 a =( Sn-Sn-k)/k T2
位移等分(S0): ① 1S0处、2 S0处、3 S0处速度比:V1:V2:V3:Vn=
② 经过1S0时、2 S0时、3 S0时时间比:
③ 经过第一个1S0、第二个2 S0、第三个3 S0时间比
2.匀变速直线运动中的平均速度
3.匀变速直线运动中的瞬时速度
中间时刻的速度
中间位置的速度
4.变速直线运动中的平均速度
前一半时间v1,后一半时间v2。则全程的平均速度:
前一半路程v1,后一半路程v2。则全程的平均速度:
5.自由落体
6.竖直上抛运动
同一位置 v上=v下
7.相对运动 S甲乙 = S甲地 + S地乙 = S甲地 - S乙地
8.绳端物体速度分解
v
v
θ
2θ
ω
平面镜
点光源
9.“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止的时间t0 ,确定了滑行时间t大于t0时,用
或S=vot/2,求滑行距离;若t小于t0时
10.匀加速直线运动位移公式:S = A t + B t2 式中a=2B(m/s2) V0=A(m/s)
11.追赶、相遇问题
匀减速追匀速:恰能追上或恰好追不上 V匀=V匀减
V0=0的匀加速追匀速:V匀=V匀加 时,两物体的间距最大Smax=
同时同地出发两物体相遇:位移相等,时间相等。
A与B相距 △S,A追上B:SA=SB+△S,相向运动相遇时:SA=SB+△S。
12.小船过河:
⑴ 当船速大于水速时 ①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,
②合速度垂直于河岸时,航程s最短 s=d d为河宽
⑵当船速小于水速时 ①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,
d
V船
V合
V水
②合速度不可能垂直于河岸,最短航程s
三、运动和力
1.沿粗糙水平面滑行的物体: a=μg
2.沿光滑斜面下滑的物体: a=gsinα
3.沿粗糙斜面下滑的物体 a=g(sinα-μcosα)
4.沿如图光滑斜面下滑的物体:
沿角平分线滑下最快
当α=45时所用时间最短
小球下落时间相等
小球下落时间相等
α增大, 时间变短
5. 一起加速运动的物体系,若力是作用于上,则和的相互作用力为
α
F
与有无摩擦无关,平面,斜面,竖直方向都一样
α
F
α
F
m
1
α
F
1
m
α
a
6.下面几种物理模型,在临界情况下,a=gtgα
a
a
a
a
a
a
光滑,相对静止 弹力为零 相对静止 光滑,弹力为零
F
7.如图示物理模型,刚好脱离时。弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后隔离分析
a
a
g
F
简谐振动至最高点 在力F 作用下匀加速运动 在力F 作用下匀加速运动
8.下列各模型中,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大
B
F
F
B
9.超重:a方向竖直向上;(匀加速上升,匀减速下降)
失重:a方向竖直向下;(匀减速上升,匀加速下降)
四、圆周运动,万有引力:
1.水平面内的圆周运动:F=mg tgα方向水平,指向圆心
mg
N
N
mg
θ
2.飞机在水平面内做匀速圆周盘旋 飞车走壁
θ
mg
T
火车R、V、m
3.竖直面内的圆周运动:
v
绳
L
.o
m
v
m
v
L
.o
m
H
R
1) 绳,内轨,水流星最高点最小速度,最低点最小速度,上下两点拉压力之差6mg
2)离心轨道,小球在圆轨道过最高点 vmin =
要通过最高点,小球最小下滑高度为2 .5R 。
3)竖直轨道圆运动的两种基本模型
绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点:T=3mg,a=2g,与绳长无关。
“杆”最高点vmin=0,v临 = ,
v v临,杆对小球为拉力
v = v临,杆对小球的作用力为零
v v临,杆对小球为支持力
4)重力加速度, 某星球表面处(即距球心R):g=GM/R2
距离该星球表面h处(即距球心R+h处) : g′=GM/(R+h)2 = gR2/(R+h)2
5)人造卫星: GmM/r2 = ma =mV2/r = mω2r = m4 /T2
推导卫星的线速度 v = ;卫星的运行周期 T = 。
卫星由近地点到远地点,万有引力做负功,试分析r与各量的关系
第一宇宙速度 VⅠ = = =
地表附近的人造卫星:r = R = m,V 运 = VⅠ ,T= =84.6分钟
6)同步卫星
T=24小时,h=5.6R,v = 3.1km/s
7)重要变换式:GM = GR2 (R为地球半径)
8)行星密度:ρ = 3 /GT2 式中T为绕行星运转的卫星的周期,即可测。
三、机械能
1.判断某力是否作功,做正功还是负功
① F与S的夹角(恒力)
② F与V的夹角(曲线运动的情况)
③ 能量变化(两个相联系的物体作曲线运动的情况)
2.求功的六种方法
① W = F S cosa (恒力) 定义式
② W = P t (变力,恒力)
③ W = △EK (变力,恒力)
④ W = △E (除重力做功的变力,恒力) 功能原理
⑤ 图象法 (变力,恒力)
⑥ 气体做功: W = P △V (P——气体的压强;△V——气体的体积变化)
3.恒力做功的大小与路面粗糙程度无关,与物体的运动状态无关。
4.摩擦生热:Q = fS相对 。Q常不等于功的大小(功能关系)
S
S
动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功 W = mg S
四、动量
1.反弹:△p = m(v1+v2)
2.弹开:速度,动能都与质量成反比。
3.一维弹性碰撞: V1'= [(m1—m2)V1 + 2 m2V2]/(m1 + m2)
V2'= [(m2—m1)V2 + 2 m1V2]/(m1 + m2)
当V2 = 0时, V1'= (m1—m2)V1 /(m1 + m2)
V2'= 2 m1V1/(m1 + m2)
特点:大碰小,一起跑;小碰大,向后转;质量相等,速度交换。
4.1球(V1)追2球(V2)相碰,可能发生的情况:
① P1 + P2 = P'1 + P'2 ;m1V1'+ m2 V2'= m1V1 + m2V2 动量守恒。
② E'K1 +E'K2 ≤ EK1 +EK2 动能不增加
③ V1'≤ V2' 1球不穿过2球
④ 当V2 = 0时, ( m1V1)2/ 2(m1 + m2)≤ E'K ≤( m1V1)2/ 2m1
EK=( mV)2/ 2m = P2 / 2m = I2 / 2m
5.三把力学金钥匙
研究对象
研究角度
物理概念
物理规律
适用条件
质点
力的瞬时作用效果
F、m、a
F=ma
低速运动的宏观物体
质点
力作用一段位移(空间累积)的效果
W = F S cosa
P = W/ t
P =FV cosa
EK = mv2/2
EP = mgh
W =EK2 — EK1
低速运动的宏观物体
系统
E1 = E2
低速运动的宏观物体,只有重力和弹力做功
质点
力作用一段时间(时间累积)的效果
P = mv
I = F t
Ft = mV2—mV1
低速运动的宏观物体,普遍适用
系统
m1V1'+ m2 V2'= m1V1 + m2V2
∑F外=0
∑F外>>∑F内
某一方向∑F外=0 △px =0
五、振动和波
1.平衡位置:振动物体静止时,∑F外=0 ;振动过程中沿振动方向∑F=0。
2.由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速:注意“双向”和“多解”。
3.振动图上,振动质点的运动方向:看下一时刻,“上坡上”,“下坡下”。
4.振动图上,介质质点的运动方向:看前一质点,“在上则上”,“在下则下”。
5.波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长和波速改变(由介质决定)
6.已知某时刻的波形图象,要画经过一段位移S或一段时间t 的波形图:“去整存零,平行移动”。
7.双重系列答案:
x/m
y/cm
5
-5
0 1 2 3 4 5
x/m
y/cm
5
-5
0 1 2 3 4 5
△x
向右传:△t = (K+1/4)T(K=0、1、2、3…) S = Kλ+△X (K=0、1、2、3…)
向左传:△t = (K+3/4)T K=0、1、2、3…) S = Kλ+(λ-△X) (K=0、1、2、3…)
六、热和功 分子运动论∶
1.求气体压强的途径∶①固体封闭∶《活塞》或《缸体》《整体》列力平衡方程 ;
②液体封闭:《某液面》列压强平衡方程 ;
③系统运动:《液柱》《活塞》《整体》列牛顿第二定律方程。
由几何关系确定气体的体积。
2.1 atm=76 cmHg = 10.3 m H2O ≈ 10 m H2O
3.等容变化:△p =P △T/ T
4.等压变化:△V =V △T/ T
七、静电场:
1.求“感应电荷产生的电场”:大小等于原电场,方向相反。
2.粒子沿中心线垂直电场线飞入匀强电场,飞出时速度的反向延长线通过电场中心。
3.
+g
-g
a
b
c
E
Eb=0;Ea>Eb;Ec>Ed;方向如图示;abc比较b点电势最低,由b到∞,场强先增大,后减小,电势减小。
+4g
-g
a
b
c
E
Eb=0,a,c两点场强方向如图所示
c
b
a
Ea>Eb;Ec>Ed;Eb>Ed
d
-g
+g
4.匀强电场中,等势线是相互平行等距离的直线,与电场线垂直。
5.电容器充电后,两极间的场强:,与板间距离无关。
6.LC振荡电路中两组互余的物理量:此长彼消。
1)电容器带电量q,极板间电压u,电场强度E及电场能Ec等量为一组;(变大都变大)
2)自感线圈里的电流I,磁感应强度B及磁场能EB等量为一组;(变小都变小)
电量大小变化趋势一致:同增同减同为最大或零值,异组量大小变化趋势相反,此增彼减,
若q,u,E及Ec等量按正弦规律变化,则I,B,EB等量必按余弦规律变化。
电容器充电时电流减小,流出负极,流入正极;磁场能转化为电场能;
放电时电流增大,流出正极,流入负极,电场能转化为磁场能。
八、恒定电流
1.串连电路:总电阻大于任一分电阻;
,;,
2.并联电路:总电阻小于任一分电阻;
;;;
3.和为定值的两个电阻,阻值相等时并联值最大。
4.估算原则:串联时,大为主;并联时,小为主。
5.路端电压:纯电阻时,随外电阻的增大而增大。
6.并联电路中的一个电阻发生变化,电路有消长关系,某个电阻增大,它本身的电流小,与它并联的电阻上电流变大。
7.外电路中任一电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。
8.画等效电路:始于一点,电流表等效短路;电压表,电容器等效电路;等势点合并。
9.R=r时输出功率最大。
10.,分别接同一电源:当时,输出功率。
串联或并联接同一电源:。
11.纯电阻电路的电源效率:。
12.含电容器的电路中,电容器是断路,其电压值等于与它并联的电阻上的电压,稳定时,与它串联的电阻是虚设。电路发生变化时,有充放电电流。
13.含电动机的电路中,电动机的输入功率,发热功率,
输出机械功率
九、直流电实验
1.考虑电表内阻影响时,电压表是可读出电压值的电阻;电流表是可读出电流值的电阻。
2.电表选用
测量值不许超过量程;测量值越接近满偏值(表针的偏转角度尽量大)误差越小,一般大于1/3满偏值的。
3.相同电流计改装后的电压表:;并联测同一电压,量程大的指针摆角小。
电流表:;串联测同一电流,量程大的指针摆角小。
4.电压测量值偏大,给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻;
电流测量值偏大,给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻;
5.分压电路:一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻
1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时;
2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻,且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验数据)时;
3)电压,电流要求从“零”开始可连续变化时,
分流电路:变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近;
分压和限流都可以用时,限流优先,能耗小。
6.变阻器:并联时,小阻值的用来粗调,大阻值的用来细调;
串联时,大阻值的用来粗调,小阻值的用来细调。
7.电流表的内、外接法:内接时,;外接时,。
1)或时内接;或时外接;
2)如Rx既不很大又不很小时,先算出临界电阻(仅适用于),
若时内接;时外接。
3)如RA、RV均不知的情况时,用试触法判定:电流表变化大内接,电压表变化大外接。
8.欧姆表:
1)指针越接近误差越小,一般应在至范围内,;
2);
3)选档,换档后均必须调“零”才可测量,测量完毕,旋钮置OFF或交流电压最高档。
9.故障分析:串联电路中断路点两端有电压,通路两端无电压(电压表并联测量)。
断开电源,用欧姆表测:断路点两端电阻无穷大,短路处电阻为零。
10.描点后画线的原则:
1)已知规律(表达式):通过尽量多的点,不通过的点应靠近直线,并均匀分布在线的两侧,舍弃个别远离的点。
2)未知规律:依点顺序用平滑曲线连点。
11.伏安法测电池电动势和内电阻r:
安培表接电池所在回路时:;电流表内阻影响测量结果的误差。
安培表接电阻所在回路试:;电压表内阻影响测量结果的误差。
半电流法测电表内阻:,测量值偏小;代替法测电表内阻:。
半值(电压)法测电压表内阻:,测量值偏大。
十、磁场
1. 安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面,即同时有FA⊥I,FA⊥B。
2. 带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动:,(周期与速度无关)。
3. 在有界磁场中,粒子通过一段圆弧,则圆心一定在这段弧两端点连线的中垂线上。
4. 半径垂直速度方向,即可找到圆心,半径大小由几何关系来求。
5. 粒子沿直线通过正交电、磁场(离子速度选择器),。与粒子的带电性质和带电量多少无关,与进入的方向有关。
6. 冲击电流的冲量:,
7. 通电线圈的磁力矩:(是线圈平面与B的夹角,S线圈的面积)
8. 当线圈平面平行于磁场方向,即时,磁力矩最大,
十一、电磁感应
1.楞次定律:(阻碍原因)
内外环电流方向:“增反减同”自感电流的方向:“增反减同”
磁铁相对线圈运动:“你追我退,你退我追”
通电导线或线圈旁的线框:线框运动时:“你来我推,你走我拉”
电流变化时:“你增我远离,你减我靠近”
2.最大时(,)或为零时()框均不受力。
3.楞次定律的逆命题:双解,加速向左=减速向右
4.两次感应问题:先因后果,或先果后因,结合安培定则和楞次定律依次判定。
5.平动直杆所受的安培力:,热功率:。
6.转杆(轮)发电机:
7.感生电量:。
图1线框在恒力作用下穿过磁场:进入时产生的焦耳热小于穿出时产生的焦耳热。
图2中:两线框下落过程:重力做功相等甲落地时的速度大于乙落地时的速度。
十二、交流电
1.中性面垂直磁场方向,与e为互余关系,此消彼长。
2.线圈从中性面开始转动:
。
安培力:
磁力距:
线圈从平行磁场方向开始转动:
安培力:
磁力距:
正弦交流电的有效值:=一个周期内产生的总热量。
变压器原线圈:相当于电动机;副线圈相当于发电机。
6. 理想变压器原、副线圈相同的量:
7. 输电计算的基本模式:
发电机P输
U输
U用
U线
十三、 光的反射和折射
1. 光过玻璃砖,向与界面夹锐角的一侧平移;光过棱镜,向底边偏折。
2. 光射到球面、柱面上时,半径是法线。
十四、光的本性
1. 双缝干涉条纹的宽度:;单色光的干涉条纹为等距离的明暗相间的条纹;白光的干涉条纹中间为白色,两侧为彩色条纹。
2. 单色光的衍射条纹中间最宽,两侧逐渐变窄;白光衍射时,中间条纹为白色,两侧为彩色条纹。
3. 增透膜的最小厚度为绿光在膜中波长的1/4。
4. 用标准样板检查工件表面的情况:条纹向窄处弯是凹;向宽处弯是凸。
5. 电磁波穿过介质表面时,频率(和光的颜色)不变。光入介质,
贯穿本领
电离本领
6 光谱: 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 电磁波谱
频率υ 小 大 频率υ 波长λ 小 大
波长λ 长 短 无线电波 小 长 α 射线
波速V介质 大 小 微波
折射率n 小 大 红外线 β 射线
临界角C 大 小 可见光
能量E 小 大 紫外线 γ 射线 大 小
干涉条纹 宽 窄 X射线
绕射本领 强 弱 γ射线 大 短
十五 原子物理
1
质子数
中子数
质量数
电荷数
周期表中位置
α衰变
减2
减2
减4
减2
前移2位
β衰变
加1
减1
不变
加1
后移1位
2. 磁场中的衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,半径与电量成反比。
3. 平衡核反应方程:质量数守恒、电荷数守恒。
4.1u=931.5Mev;u为原子质量单位,1u=1.6610-27kg
5. 氢原子任一能级:
6. 大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数:
第二版本
一、静力学:
1.几个力平衡,则一个力是与其它力合力平衡的力。
2.两个力的合力:F 大+F小F合F大-F小。
三个大小相等的共面共点力平衡,力之间的夹角为1200。
3.力的合成和分解是一种等效代换,分力与合力都不是真实的力,求合力和分力是处理力学问题时的一种方法、手段。
4.三力共点且平衡,则(拉密定理)。
5.物体沿斜面匀速下滑,则。
6.两个一起运动的物体“刚好脱离”时:
貌合神离,弹力为零。此时速度、加速度相等,此后不等。
7.轻绳不可伸长,其两端拉力大小相等,线上各点张力大小相等。因其形变被忽略,其拉力可以发生突变,“没有记忆力”。
8.轻弹簧两端弹力大小相等,弹簧的弹力不能发生突变。
9.轻杆能承受纵向拉力、压力,还能承受横向力。力可以发生突变,“没有记忆力”。
10、轻杆一端连绞链,另一端受合力方向:沿杆方向。
10、若三个非平行的力作用在一个物体并使该物体保持平衡,则这三个力必相交于一点。它们按比例可平移为一个封闭的矢量三角形。(如图3所示)
F1
F2
F3
θ2
θ
Fsinθ
F2
F1
F
F1
θ3
F2
θ1
图3
F3
图5
图6
图4
11、若F1、F2、F3的合力为零,且夹角分别为θ1、θ2、θ3;则有F1/sinθ1=F2/sinθ2=F3/sinθ3,如图4所示。
12、已知合力F、分力F1的大小,分力F2于F的夹角θ,则F1>Fsinθ时,F2有两个解:;F1=Fsinθ时,有一个解,F2=Fcosθ;F1
v水时,船头斜指向上游,且与岸成角时,cos=v水/v船时位移最短;当船在静水中的速度v船>m2,则。
m1<>m2时,。
m1<
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