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1、根本的力和运动I o力的种类:(13特性质力)这些性质力是受力分析不行少的“受力分析的根底”重力:G=mg(g随高度、纬度、不同星球上不同)弹簧的弹力:F=KxA滑动摩擦力:N =静摩擦力:。f静f m万有引力:F?|=G电场力:Fq E=q库仑力:F=K终(真空中、点电荷)r磁场力:(1)、安培力:磁场对电流的作用力。公式:F=BIL(B I)方向:左手定则(2)、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式:f=BqV(B V)方向:左手定则分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随间隔的增大而减小,随间隔的减小而增大,但斥力变更得快。核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。n。运动分类
2、:(各种运动产生的力学和运动学条件与运动规律)是高中物理的重点、难点匀速直线运动 F合=0 V0R0匀变速直线运动:初速为零,初速不为零,匀变速直、曲线运动(决 于F合与V。的方向关系)但F合=恒力只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,平抛,斜抛等圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);匀速圆周运动(关键搞清晰是向心力的来源)简谐运动:单摆运动,弹簧振子;波动与共振;分子热运动;类平抛运动;带电粒在电场力作用下的运动状况;带电粒子在f洛作用下的匀速圆周运动n i o物理解题的根据:(1)力的公式(2)各物理量的定义(3)各种运动规律的公式(4)物理中的定理、定律与数
3、学几何关系N几类物理根底学问要点:但凡性质力要知:施力物体和受力物体;对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物;状态量要搞清那一个时刻(或那个位置)的物理量;过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的;(如冲量、功等)如何推断物体作直、曲线运动;如何推断加减速运动;如何推断超重、失重现象。V o学问分类举要1.力的合成与分解:求F F2两个共点力的合力的公式:留意:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。两个力的合力范围:Fi F2 F F1+F2(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。2.共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。F
4、=0 或 Fx=0 Fy=0推论:非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力确定共点。按比例可平移为一个封闭的矢量三角形2几个共点力作用于物体而平衡,其中随意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力确定等值反向三力平衡:F3=F1+F2摩擦力的公式:(1)滑动摩擦力:f=N说 明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于Gb、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以与正压力N无关.(2)静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围:O f静 口 心为最大静摩擦力,与正压力有关)说明:a、摩擦力可以与运动方向一
5、样,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成确定夹角。环摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。3力的独立作用和运动的独立性当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在一样,这特性质叫做力的独立作用原理。一个物体同时参加两个或两个以上的运动时,其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响,物体所做的合运动等于这些互相独立的分运动的叠加。根据力的独立作用原理和运动的独立性原理,可以分解加速度,建立牛顿第二定律的重量式,常常能
6、解决一些较困难的问题。VI.几种典型的运动模型:1.匀 变速直线运动:两个根本公式(规律):vt=V o+a t S =vot+|a t2与几个重要推论:(1)推论:Vt2-V02=2 a s (匀加速直线运动:a为正值 匀减速直线运动:a为正值)(2)AB段中间时刻的即时速度:V t/2=:(若为匀变速运动)等于这段的平均速度(3)AB段位移中点的即时速度:Vs/2=V t/2=v=:=V N Vs/2=匀速:vt/2=vs/2;匀加速或匀减速直线运动:vt/2 vs/2(4)S 第 t 秒=S t-S t-l=(vot +|a t2)-v0(t-l)+|a (t-l)2=V o+a (t-
7、:)(5)初速为零的匀加速直线运动规律 在 1 s 末、2 s 末、3 s 末.n s 末的速度比为1:2:3.n;在I s、2 s、3 s.n s 内的位移之比为I2:22:32.n2;在第1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内.第 n s 内的位移之比为1:3:5(2 n-l);从静止开场通过连续相等位移所用时间之比为1:(五-1):V3-V 2).(-J-1)通过连续相等位移末速度比为1:V 2 :V 3 M(6)匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.(先考虑减速至停的时间).试验规律:(7)通过打点计时器在纸带上打点(或照像法记录在底片上)来讨论物体的运动规律
8、:此方法称留迹法。初速无论是否为零,只要是匀变速直线运动的质点,就具有下面两个很重要的特点:在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数;s=aT?(推断物体是否作匀变速运动的根据)o中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度(运用方可快速求位移)留意:是推断物体是否作匀变速直线运动的方法。s=aT2求的方法VN=v=7平=H区=;=是 产 求a方法:s=aT26 S=3 a T?Sm Sn=(m-n)aT2画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a;识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点探究匀变速直线运动试验:右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清晰的一条,舍掉开场比拟密集的点迹,
9、从便于测量的地方取一个开场|v/(m s)点 o,然后每5个点取一个计数点A、B、C、tD。(或相邻两计数点间有四个点未画出)/I I 11111A0 T 2T 3T4T 5T6跌测出相邻计数点间的间隔S、S2、S3-(匕::匕:小7 fF 利用打下的纸带可以:A 8 c D-求任一计数点对应的即时速度v:如(其中记数周期:T=5x0.02s=0.1s)利用上图中随意相邻的两段位移求a:如 利 用“逐差法”求a:“+S3)9T2利用v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出如图的v-t图线,图线的斜率就是加速度a。留意:点a.打点计时器打的点还是人为选取的计数点间 隔b.纸
10、带的记录方式,相邻记数间的间隔,还是各点距第一个记数点的间隔。纸带上选定的各点分别对应的米尺上的刻度值,周 期c.时间间隔与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期0.02s,常以打点的5个间隔作为一个记时单位)即区分打点周期和记数周期。d.留意单位。一般为cm例:试通过计算出的刹车间隔s的表达式说明马路旁书写“严禁超载、超速与酒后驾车”以与“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。解:(1)、设在反响时间内,汽车匀速行驶的位移大小为4 ;刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为5 2,加速度大小为人由牛顿第二定律与运动学公式有:S|=V0t0.-”=m.v()2=2as2.s=J +s2.由以上四式可得出
11、:S=voro+2(Jg)超 载(即,增大),车的惯性大,由 5式,在其他物理量不变的状况下刹车间隔就会增长,遇紧急状况不能与时刹车、停车,危急性就会增加;同理超速9 增大)、酒后驾车必变长)也会使刹车间隔就越长,简洁发惹事故;雨天道路较滑,动摩擦因数将减小,由五式,在其他物理量不变的状况下刹车间隔 就越长,汽车较难停下来。因此为了提示司机挚友在马路上行车平安,在马路旁设置“严禁超载、超速与酒后驾车”以 与“雨天路滑车辆减速行驶”的警示牌是特别有必要的。思维方法篇1.平均速度的求解与其方法应用 用 定 义 式:普遍适用于各种运动;X 只适用于加速度恒定的匀变速直线运动2 .巧选参考系求解运动学
12、问题3 .追与和相遇或避开碰撞的问题的求解方法:关键:在于驾驭两个物体的位置坐标与相对速度的特殊关系。根本思路:分别对两个物体讨论,画出运动过程示意图,列出方程,找出时间、速度、位移的关系。解出结果,必要时进展讨论。追与条件:追者和被追者v相等是能否追上、两者间的间隔有极值、能否避开碰撞的临界条件。讨论:1.匀减速运动物体追匀速直线运动物体。两者V相等时,S追 S被 迫恒久追不上,但此时两者的间隔有最小值 若S迫 S被迫、V迫=丫 被 迫恰好追上,也是恰好避开碰撞的临界条件。追 被 追若位移相等时,V追V被追则还有一次被追上的时机,其间速度相等时,两者间隔有一个极大值2.初速为零匀加速直线运动
13、物体追同向匀速直线运动物体两者速度相等时有最大的间距 位移相等时即被追上4.利用运动的对称性解题5.逆向思维法解题6.应用运动学图象解题7.用比例法解题8.巧用匀变速直线运动的推论解题某段时间内的平均速度=这段时间中时刻的即时速度连续相等时间间隔内的位移差为一个恒量位移=平均速度x时间解题常规方法:公式法(包括数学推导人图象法、比例法、极值法、逆向转变法2.竖直上抛运动:(速度和时间的对称)分过程:上升过程匀减速直线运动,下落过程初速为。的匀加速直线运动.全过程:是初速度为V。加 速 度 为g的匀减速直线运动。上升最大高度:H=华2g上升的时间:t=匕g上升、下落经过同一位置时的加速度一样,而
14、速度等值反向上升、下落经过同一段位移的时间相等。从抛出到落回原位置的时间:t=2上g(6)适用全过程 S=Vt _;gt2;Vt=V0-g t;Vt2-V02=-2 g S (S、&的正、负号的理解)3.匀速圆周运动线速度:V=:=R=2 fR 角速度:=追与问题:AtA=BtB+n27i2A 2向心加速度:a=%=2R=*=4/FR向心力:F=ma=m2 R=mm42n2 R留意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心.卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力供应。氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力供应。4.平抛运
15、动:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动(1)运动特点:a、只受重力;b、初速度与重力垂直.尽管其速度大小和方向时刻在变更,但其运动的加速度却恒为重力加速度g,因此平抛运动是一个匀变速曲线运动。在随意相等时间内速度变更相等。(2)平抛运动的处理方法:平抛运动可分解为程度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。程度方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性.(3)平抛运动的规律:以物体的动身点为原点,沿程度和竖直方向建成立坐标。ax=0.y程度方向 vx=v0.Vy=gt.x=vot y=%gt2.ay=0.vy=Votg Vo=vyctgpV=+4 Vo=Vcos V
16、y=Vsinp在V。、Vy、V、X、y、t、七个物理量中,假如已知其中随意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。证明:做平抛运动的物体,随意时刻速度的反向延长线确定经过此时沿抛出方向程度总位移的中点。证:平抛运动示意如图设初速度为V o,某时刻运动到A点,位置坐标为(x,y),所用时间为t.此时速度与程度方向的夹角为加速度的反向延长线与程度轴的交点为了,1一位移与程度方向夹角为a.依 平 抛 规”.二 稔”律速度:Vx=Vovy=gt位移:Sx=Vot由得:所以:式说明:做平抛运动的物体,随意时刻速度的反向延长线确定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。5.竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运
17、动是典型的变速圆周运动讨论物体逋量高 点 和 最 低 点 的 丽,并且常常出现临界状态。(圆周运动实例)火车转弯汽车过拱桥、凹桥3飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。物体在程度面内的圆周运动(汽车在程度马路转弯,程度转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑程度面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。万有引力卫星的运动、库仑力一一电子绕核旋转、洛仑兹力带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力锥摆、(关健要搞清晰向心力怎样供应的)(1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h,内外轨间距L,转弯半径R。由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力
18、的合力F合供应向心力。由F-m g t a n W s i n*摩 卜”,耳环=瓢而(是内外轨对火车都无摩得零(为转弯时规定速度)擦力的临界条件)2当火车行驶速率V等于V。时,F=FJ,内外茎轨道对轮缘都没有侧压力 二一当火车行驶V大于V。时,F合 F向,外轨道对轮缘有侧压力,F合+N=m:当火车行驶速率V小于V。时,F合 F向,内轨道对轮缘有侧压力,2F-N=m 口 R即当火车转弯时行驶速率不等于V。时,其向心力的变更可由内外轨道对轮缘侧压力自行调整,但调整程度不宜过大,以免损坏轨道。(2)无支承的小球,在竖直平面内作圆周运动过最高点状况:临界条件:由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,绳
19、拉力或环压力T越小,但T的 最;:J j。.)小值只能为零,此时小球以重力供应作向心 力,恰能通过最高点。即mg=结论:绳子和轨道对小球没有力的作用(可理解为恰好通过或恰好通不过的速度),只有重力供应作向心力,临界速度丫临=炳能过最高点条件:VV临(当VV临时,绳、轨道对球分别产生拉力、压力)不能过最高点条件:VV临才能通过)最低点状态:T2-mg=高到低过程机械能守恒:!=1 m展+mg2LT2-=6mg(g可看为等效加速度)半圆:mgR=l;nv2 T-mg=m4=T=3mg(3)有支承的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点状况:临界条件:杆和环对小球有支持力的作用 当V=0时,N=mg(可
20、理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点)当0 N 0 当 丫 =历 时,2 =0当时,N向下(即拉力)随v增大而增大,方向指向B心。当小球运动到最高点时,速度v阚 时,受到杆的作用力N(支持)但 N 场 时,小球受到杆的拉力N作用恰好过最高点时,此时从高到低过程mg2R=v2 低点:T-mg=mv2/R =T=5mg留意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区分(以上规律适用于物理圆,不过最高点,最低点,g都应看成等效的)2.解决匀速圆周运动问题的一般方法(1)明确讨论对象,必要时将它从转动系统中隔离出来。(2)找出物体圆周运动的轨道平面,从中找出圆心和半径。(3)分析物体受力状况,千万别臆想出一个向
21、心力来。(4)建立直角坐标系(以指向圆心方向为x轴正方向)将力正交分解。建 立 方 程 组 反=?加 胃)生Z Fv=03.离心运动在向心力公式Fn=mv2/R中,Fn是物体所受合外力所能供应的向心力,mv2/R是物体作圆周运动所须要的向心力。当供应的向心力等于所须要的向心力时,物体将作圆周运动;若供应的向心力消逝或小于所须要的向心力时,物体将做渐渐远离圆心的运动,即离心运动。其中供应的向心力消逝时,物体将沿切线飞去,离圆心越来越远;供应的向心力小于所须要的向心力时,物体不会沿切线飞去,但沿切线和圆周之间的某条曲线运动,渐渐远离圆心。牛顿第二定律:F合=ma(是矢量式)或者 Fx=m axFy
22、=m ay理解:矢 量 性 瞬 时 性 独 立 性 同 体 性 同 系 性 同单位制力和运动的关系物体受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动.若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动,匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线.物体所受恒力与速度方向处于同始终线时,物体做匀变速直线运动.根据力与速度同向或反向,可以进一步断定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动;若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动.物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动.此时,外力仅变更速度的方
23、向,不变更速度的大小.物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,物体做机械振动.表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征.表1几种典型的运动形式的力学和运动学特征力的特征运动学特征运动形式典型运动合力FF与V。的夹角加速度速度为零为零保持不变平衡状态静止或匀速直线运动恒力0恒定方向不变,增加匀速直线运动匀加速直线运动180恒定方向不变,减少匀减速直线运动90恒定方向改变,增加平抛运动任意恒定大小,方向都变与变速曲线运动斜抛运动变力大小不变,方向与V垂直大小不变,方向改变大小不变,方向改变变速曲线运动匀速圆周运动F=kx,X为位移周期性变化周期性变化变速直线运动弹簧振子变速曲线运动单摆
24、号上所述二Jg.断二仝物体做仕么运动 二看爱仕么挂的力口二直初速度与合外力方向的关系.力与运动的关系是根底一在此根底上口还要丛功和能、一泄量和动量的角度,进一步讨论运动规律.6.万有引力与应用:与牛二与运动学公式1思路和方法:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,F心=F万(类似原子模型)2 公式:G =m an,又 a n=E =/r =卓币,则 v=,T=r r T3求中心天体的质量M和密度p由G l=m(玛2r 可 得M=,TP=当尸R,即近地卫星绕中心天体运行时,p=段GT-轨道上正常转:F引=6=F心=m a心=m2 R=mm4-2n2 R地面旁边:G =mg=GM=gR2(黄金代换式)
25、mg=R2m=v=7iR=v 第一宇宙=7.9km/s题目中常隐含:(地球外表重力加速度为g);这时可能要用到上式与其它方程联立来求解。轨道上正常转:G/m 三=【讨论】(V 或EK)与 r 关系,r最小时为地球半径时,v第一宇宙=7.9km/s(最大的运行速度、最小的放射速度);T 最小=84.8min=1.4hG=m(M=pV球=P。乃r3)s球面=4乃产s=-r2(光的垂直有效面接收,球体推动辐射)s球冠=2 Rh3 理解近地卫星:来历、意义 万有引力-重力=向心力、r最小时为地球半径、最大的运行速度=旷第一宇宙=7.9km/s(最小的放射速度);T最小=84.8min=1.4h4 同步
26、卫星几个确定:三颗可实现全球通讯(南北极仍有盲区)轨道为赤道平面 T=24h=86400s 离 地 高 h=3.56x104km(为地球半径的5.6 倍)V 同步=3.08km/s v V 第一宇宙=7.9km/s=15/h(地理上时区)a=0.23m/s25运行速度与放射速度的区分6卫星的能量:!增nV减小(EK减小 Ep增加),所 以E总增加;需克制引力做功越多,地面上须要的放射速度越大应当熟记常识:地球公转周期1年,自转周期1天=24小时=86400s,地 球 外 表 半 径6.4 x 103km 外表重力加速度g=9.8 m/s2月球公转周期30天力学助计图有av会变更受力力学模型与方
27、法1 .连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联络在一起的物体组。解决这类问题的根本方法是整体法和隔离法。整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在须要求连接体内各部分间的互相作用(如求互相间的压力或互相间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进展分析的方法。m m2m2mT条件)定斜 面固定:物体在斜面上状况由倾角和摩擦因素确 金,人=t g。物体沿斜面匀速下滑或静止 t g,物体静止于斜面 V B=A/2 j R所以AB杆对B做正功,AB杆对A做负功若VOM,运动状况为先平抛,绳拉直沿绳方向的速度消逝即
28、是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不可以整个过程用机械能守恒。求程度初速与最低点时绳的拉力?换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消逝)有能量损失(即v l突然消逝),再v2下摆机械能守恒例:摆球的质量为m,从偏离程度方向3 0 的位置由静释放,设绳子为志向轻绳,求:彳夕 小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多4.超重失重模型系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的重量ay)向 上 超 重(加 速 向 上 或 减 速 向下)F=m(g+a);向下 失 重(加 速 向 下 或 减 速 上 里 升)F=m(g-a)难点:一个物体的运动导致系统重1 到 2 到
29、3 过程中(1、3 除外)超重状态绳剪断后台称示数系统重心向下加速斜面对地面的压地面对斜面摩擦导致系统重心如何运动?I,铁木球的运动用同体积的水去补充5.碰撞模型:特点,动量守恒;碰后的动能不行能比碰前大;对追与碰撞,碰后后面物体的速度不行能大于前面物体的速度。弹 性 碰撞:mlvl+m2V2=m+m2 V?1 m v,2+1 m v2;=1 m v1,2 +1 m v,2.2 2 2 2 2 2(2)一动一静且二球质量相等的弹性正碰:速度交换大碰小一起向前;质量相等,速度交换;小碰大,向后返。一动一静的完全非弹性碰撞(子弹打击木块模型)mvO+O=(m+M)v =+E 损m M v:M 1
30、2-=-m v0=-E,.oE 损=k=2(m+M)(M +m)2 M+mE 损可用于克制相对运动时的摩擦力做功转化为内能E 损=1相=mg d 相=一VoA“碰撞过程”中四个有用推论弹性碰撞除了遵从动量守恒定律外,还具备:碰前、碰后系统的总动能相等的特征,设两物体质量分别为m l、m 2,碰撞前速度分别为u l、u 2,碰撞后速度分别为u l、u 2,即 有:m lul+m 2u2=m lul+m lu2_ L _ L2 m lul2+2 m2u22=2m lu 12+2 m lu22碰后的速度u l和u 2表示为:ul=ul+u2u2=ul+u2推论一:如对弹性碰撞的速度表达式进展分析,还
31、会发觉:弹性碰撞前、后,碰撞双方的相对速度大小相等,即:u 2-u l=u l-u2推论二:如对弹性碰撞的速度表达式进一步讨论,当ml=m2时,代入上式得:/=彩”=匕。即当质量相等的两物体发生弹性正碰时,速度互换。推论三:完全非弹性碰撞碰撞双方碰后的速度相等的特征,即:ul=u2由 此 即 可 把 完 全 非 弹 性 碰 撞 后 的 速 度u l和u 2表 为:ul=u2=例3:证明:完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。证明:碰撞过程中机械能损失表为:E=2m lul2+2m 2u_ _222 m lu l2 2 m2u221由动量守恒的表达式中得:u2=%(m lul+m 2u2 m lu
32、 l)代 入 上 式 可 将 机 械 能 的 损 失 表 为u l的函数为:_ _ 1 E=u l2 ul+(2m lu l2+2 m2u22)2/?2(m lul+m 2u2)2这 是 一 个 二 次 项 系 数 小 于 零 的 二 次 三 项 式,明 显:当ul=u2=时,即当碰撞是完全非弹性碰撞时,系统机械能的损失到达最大值Em=2 m lul2+2 m2u22 推论四:碰撞过程中除受到动量守恒以与能量不会增加等因素的制约外,还受到运动的合理性要求的制约,比方,某物体向右运动,被后面物体追与而发生碰撞,被碰物体运动速度只会增大而不应当减小并且确定大于或者等于(不小于)碰撞物体的碰后速度。
33、6.人船模型:一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,在此方向遵从动量守恒:mv=MVms=MSs+S=d=s=M/m=Lm/LM载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m.若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长?7.弹簧振子模型:F=-Kx(X、F、a、v、A、T、f、EK、EP等量的变更规律)程度型和竖直型8.单摆模型:T=2万(类单摆)利用单摆测重力加速度9.波动模型:特点:传播的是振动形式和能量,介质中各质点只在平衡位置旁边振动并不随波迁移。各质点都作受迫振动,起振方向与振源的起振方向一样,离源近的点先振动,没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段间隔内传播
34、的时间波源振几个周期波就向外传几个波长。波从一种介质传播到另一种介质,频率不变更,波速v=s/t=4/T/f波速与振动速度的区分波动与振动的区分:波的传播方向=质点的振动方向(同侧法)知波速和波形画经过A t后的波形(特殊点画法和去整留零法)物理解题方法:如整体法、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、物理图像法等.模型法常常有下面三种状况(1)物理对象模型:用来代替由详细物质组成的、代表讨论对象的实体系统,称为对象模型(也可称为概念模型),即把讨论的对象的本身志向化.常见的如“力学”中有质点、刚体、杠杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、绝热物质等;(2)条件模型:把讨论对象所处的
35、外部条件志向化,解除外部条件中干扰讨论对象运动变更的次要因素,突出外部条件的本质特征或最主要的方面,从而建立的物理模型称为条件模型.(3)过程模型:把详细过理过程纯粹化、志向化后抽象出来的一种物理过程,称过程模型其它的碰撞模型:动量和能量1.力的三种效应:力的瞬时性(产生a)F=ma、n运动状态发生变更n牛顿第二定律时间积累效应(冲量)I=Ft、n动量发生变更n动量定理空间积累效应(做功)w=Fsn动能发生变更n动能定理2.动量观点:动量:p=mv=J 2H IEK 冲量:I=F t动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变更。公式:F 合 t=m v mv(解题时受力分析和正方向的
36、规定是关键)I=F合 t=Fltl+F2t2+-=p=P末-P 初=m v末-mv初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式与含义:P=P;Ap=O;Ap,=-Ap,P=P(系统互相作用前的总动量P 等于互相作用后的总动量P )AP=O(系统总动量变更为。)假如互相作用的系统由两个物体构成,动量守恒的详细表达式为P1+P2=P/+P/(系统互相作用前的总动量等于互相作用后的总动量)mjVj+m2V2=m1V1+m2V2/A P=-A P,(两物体动量变更大小相等、方向相反)实 际 中 应 用 有:m1v1+m2v2=m+m2v2 ;0mlVi+m2V2m1v1+m2V2=(m14-m2)v
37、共原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。即:P+(-P)=O留意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性:对一维状况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向一样的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。相对性:全部速度必需是相对同一惯性参照系。同时性:表达式中V1和 V2必需是互相作用前同一时刻的瞬时速度,V 和 V2 必需是互相作用后同一时刻的瞬时速度。解题步骤:选对象,划过程;受力分析。所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;(先要规定正方向)求解并讨论结果。3.功与能观点:功 W=Fs cos(适用于
38、恒力功的计算)理解正功、零功、负w FS功功是能量转化的量度w=P-t(n p=T =T =Fv)功率:P=y (在 t 时间内力对物体做功的平均功率)P=Fv(F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率;P 确定时,F 与 V 成正比)动能:EK=重力势能Ep=m gh(但凡势能与零势能面的选择有关)动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变更(增量)。公式:0合=亚合=0+W2+Wn=Ek=Ek2 一 Eki=机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功).守恒条件:(功角度)只有重力,弹力做功;
39、(能转化角度)只发生动能与势能之间的互相转化。“只有重力做功”不 等 于“只受重力作用”。在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就 可 以 认 为 是“只有重力做功”。列式形式:E=E2(先要确定零势面)P减(或增)=E增(或减)EA减(或增产EB增(或减)mghi+mV,2 mgh2+ymV22 或者 EpM=Ek增除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功变更机械能;滑动摩擦力和空气阻力做功w=fd路 程 内 能(发热)4.功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度。有两层 含 义:做 功 的 过 程 就 是 能 量 转 化 的 过 程,(2)做功的多少确定了
40、能转化的数量,即:功是能量转化的量度强 调:功是一种过 程 量,它 和 一 段 位 移(一段时间)相 对 应;而能是一种状态 量,它 与 一 个 时 刻 相 对 应。两者的单位是一样的(都 是J,但不能说功就是能,也 不 能 说“功 变成了能功做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变更,功是能量转化的量度.动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量.即 2 2 r-m2时,v 0,v20 v】与 v】方向一样;当m i m 2 时,vJVi,V2 2Vl(高射炮打蚊子)当 mi=m2时,v/=0,v2-V j 即HIL与 m2交换速度当 mim2时,Vj,0 v2z
41、与 v1同向;当Vi-Vi,V2-0(乒乓球撞铅球)讨 论(2):被碰球2获最大速度、最大动量、最大动能的条件为A.初速度Vi确定,当mim2时,V2入2VlB.初动量P l确 定,由p2=m2V2,=,可见,当mini2时,p2 2 m1v1=2p1C.初动能E g确 定,当m产in2时,EK2=EK1一动静的完全非弹性碰撞。(子弹打击木块模型)是高中物理的重点。特点:碰后有共同速度,或两者的间隔最大(最小)或系统的势能最大等等多种说法.mv0+O=(m+M)v v=(主动球速度上限,被碰球速度下限)=+E 损 E 损=一=由上可讨论主动球、被碰球的速度取值范围 v主 v被 I r;-U(g
42、-I r)tR +r Z.R i -1(=|)t 狂 t 一 叶E-通-o-特 例:0 0外电路断路:R t-t!l;-*I r;-U =EoE外电路短路,:R I -1(=-)t -*I r(=E)t -U =0 or图象描绘:路端电压U与 电 流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U-I图象如图所示。直线与纵轴的交点表示电源的电动 势E,直线的斜率确实定值表示电源的内阻。闭合电路中的功率(1)闭合电路中的能量转化q E =q U外+qU内在某段时间内,电能供应的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源供应的电能。(2)闭合电路中的功率:EI=U
43、外I+U内I=EI=I2R+I2r说明电源供应的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。(3)电源供应的电功率:又称之为电源的总功率。P=EI=R+rR t-P;,R-8 时,P=0o R l-P f,R0 时,E2外电路消耗的电功率:又称之为电源的输出功率。P=U定,性分析:1=记-17外=一k=右二K十r K.十r从这两个式子可知,R很 大 或R很小时,电源的输出功率均不是最大。源的输出功率为c图象表述:从PR图象中可知,当电源的输出功率小于最大输出功率时,对应有两个外电阻Ri、R2时电源的输出功率相等。可以证明,Ri、R2和r必需满意:r=yR
44、1R2o(5)内电路消耗的电功率:是指电源内电阻发热的功率。rE2P 内=U 内 1 =保+2 R t f P 内,R 1 P 内 t(6)电源的效率:电源的输出功率与总功率的比值。r=y=RR+r当外电阻R越大时,电源的效率越高。当电源的输出功率最大时,r|=50%o电学试验专题测电动势和内阻干脆法:外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E;U=E通用方法:AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法;单一组数据计算,误差较大应当测出多组(u,I)值,最终算出平均值作图法处理数据,(u,I)值列表,在u-I图中描点,最终由u-I图线求出较准确的E和r。特殊方法(一)即计算法:画出各种电路图(一
45、个电流表和两个定值电阻)(一个电流表与一个电压表和一个滑动变阻器)(一个电压表和两个定值电阻)(二)测电源电动势 和内阻r有甲、乙两种接甲法中所测得 和r都比真实值小,/i测土测/r真;乙法中,测=真,且 测=+以。(三)电源电动势 也可用两阻值不同的电压表A、B测定,单独运用A表时,读数是UA,单独运用B表时,读数是UB,用A、B两表测量时,读数是U,则E=UAUB/(UA-U)O电阻的测量AV法测:要考虑表本身的电阻,有内外接法;多组(u,I)值,列表由u-I图线求。怎样用作图法处理数据欧姆表测:测量原理两表笔短接后,调整尺使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+R。)接入被测电阻Rx后通
46、过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+R+Rx)=E/(R 中+RJ由于lx与Rx对应,因此可指示被测电阻大小运用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时留意挡位(即倍率)、拨。ff挡。留意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央旁边,每次换挡要重新短接欧姆调零。电桥法测:半偏法测表电阻:断S2,调R1使表满偏;闭S2,调R2使表半偏.则口表=区2;一、测量电路(内、外 接 法)记 忆 决 调“内”字里面有一个“大”字类型电路图R 测与R 真比拟条件计算比拟法己知&、RA与 Rx大致值时内R S W=RX+RA RxR、R、RA适 于 测大电阻RXJRAR、外RR 测
47、=RxR、“RAR、适 于 测小电阻RXJRAR、当 R、,、RA与 Rx末知时,采纳试验推断法:动端与a 接时(I;u j ,I 有较大变更(即)说明 v 有较大电流通过,采纳内接法动端与c 接时生;u2),u 有较大变更(即)说明A 有较强的分压作用,采纳内接法测量电路(内、外 接 法)选择方法有(三)Rx与 Rv、RA粗略比拟 计 算 比 拟 法 Rx与 历7比拟 当 Rv、RA与 Rx末知时,采纳试验推断法:二、供电电路(限流式、调 压 式)以“供电电路”来 限 制“测量电路”:采纳以小控大的原则电路图电压变更范围电流变更范围优势选择方法限流 EERx电路简洁附加功耗小Rx比拟小、R滑
48、比拟大,R滑 全,n 倍 的 Rx通电前调到最大调压0E0 R,电 压 变 更范围大要求电压从。开场变更Rx比拟大、R滑比拟小R滑全Rx/2通电前调到最小电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两便利R 滑唯一:比 拟 R 滑与Rx 限 R 滑不唯一:实难要求n确定限制电路RxR滑R滑实难要求:负载两端电压变更范围大。负载两端电压要求从。开场变更。电表量程较小而电源电动势较大。有 以 上3种要求都采纳调压供电。无特殊要求都采纳限流供电三、选试验试材(仪表)和电路,按题设试验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成试验电路,细心按排操作步骤,过程中须要测?物理量,结果表达
49、式中各符号的含义.选量程的原则:测u I,指 针 超 过1/2,测电阻刻度应在中心旁边.方法:先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线依次)明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,先画主电路,正极开场按依次以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上.留意事项:表的量程选对2正负极不能接错L昱线应接在接线柱上,且不能分叉;不能用铅笔画用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电路用调压供电。实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应当先把伏安法部分接好;即:先接好主电路(供电电路).对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开场,把电源、电键、
50、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(留意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路,应当先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比拟该接头和遣动触头两点的电势凹凸根据伏安法部分电表正负接线柱的状况,将伏安法部分接入该两点间。实物连线的总思路J 分 压(滑动变阻器的下两个接线柱确定连在电源和电栓的两端)画出电路图f连滑动变阻器一限 流(一般连上一接线柱和下一接线柱)(两种状况合上电键前都要留意滑片的正确位 电表的正负接线柱一连接总回路:总开关确定接在干路中导线不能穿插微安表改装成各种表:关健在于原理首先要