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物理學(xué)習(xí)總動(dòng)員
導(dǎo)語(yǔ):物理學(xué)的頭痛?找不到方法?下面小編為你整理了學(xué)習(xí)的物理的方法!讓我們一起物理總動(dòng)員吧!
生學(xué)力學(xué)的時(shí)候不要過(guò)分執(zhí)著于“人”的運(yùn)動(dòng),因?yàn)楦咧须A段的力學(xué)知識(shí)絕大部分只適用于質(zhì)點(diǎn),但是人體的運(yùn)動(dòng),即使簡(jiǎn)單如走路、跑步,從力學(xué)的角度看都是非常復(fù)雜的;如果考慮到能量轉(zhuǎn)換,還要涉及生物學(xué)醫(yī)學(xué)的知識(shí)。
但是人體的運(yùn)動(dòng),恰好又是生活中最常見(jiàn)到的物理現(xiàn)象之一,所以總有很多學(xué)生執(zhí)著于想諸如人站著不動(dòng)/倒立/走路/跑/上下樓……過(guò)程中的各種問(wèn)題,想又想不清楚,問(wèn)老師老師也說(shuō)不清,徒增煩惱。
所以我覺(jué)得干脆就不要執(zhí)著這些問(wèn)題了。
教程之類(lèi)的東西,越是清晰明了越好,所以我盡力寫(xiě)得簡(jiǎn)單易理解。
我覺(jué)得理解某個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)體系,最容易讓人接受的邏輯就是由大類(lèi)到小類(lèi),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。
那就先說(shuō)簡(jiǎn)單的,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),學(xué)好高中物理總共分兩步。
一,學(xué)會(huì)
二,做對(duì)
先說(shuō)說(shuō)學(xué)會(huì):
物理物理,物體運(yùn)動(dòng)的原理。
高中物理是一個(gè)大電影,在講一個(gè)故事,80%的故事內(nèi)容是在講人類(lèi)如何通過(guò)力來(lái)控制世間萬(wàn)物的運(yùn)動(dòng)。
剩下20%的內(nèi)容是彩蛋,波、光、熱、原四個(gè)送分選擇題。
如果你的理解能力有限,看一遍片子不能完全理解這個(gè)故事的劇情。
那么不妨聽(tīng)二喜哥幫你講一講影片回顧。
片子第一部分是序幕,講了力,就是告訴你,力是既有大小又有方向的同時(shí),還告訴你以后不管遇到什么就要受力分析,受力分析的訣竅是心里默念“一重二彈三摩擦”。
第一部分完結(jié)。
片子第二部分還是序幕,講了運(yùn)動(dòng),這一部分告訴你世間萬(wàn)物的各種運(yùn)動(dòng)是由四種最基本運(yùn)動(dòng)組合而成,分別是勻速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng),平拋/類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
又告訴了你遇到某種運(yùn)動(dòng)如何求解——列方程組。
翻譯成公式就是下圖這樣。
子第三部分是高潮,講了力與運(yùn)動(dòng),也就是牛頓三定律,牛頓老爺子告訴人類(lèi)三件事,這三件事指導(dǎo)人類(lèi)控制世間萬(wàn)物的運(yùn)動(dòng)的基本準(zhǔn)則。
1,不給物體力物體就靜止,或者勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2,給物體施加力,物體就加速動(dòng),加速度為a=F/m。
3,人類(lèi)不要亂來(lái),你給物體施加多大的力,你自己也要受多大的力,當(dāng)心自己小命不保。
以上繁瑣的文字翻譯成簡(jiǎn)潔的公式就是:
上面這個(gè)表格涵蓋了物理課本80%的內(nèi)容,高中一年級(jí)就把上面表格中的運(yùn)動(dòng)以及公式學(xué)完了。
高二繼續(xù)學(xué)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。
其實(shí)依舊是以上表格中的復(fù)習(xí)。
高二學(xué)了電場(chǎng),磁場(chǎng),電磁感應(yīng)。
帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),要么是勻加速直線運(yùn)動(dòng),要么是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),多的內(nèi)容只有一個(gè):電場(chǎng)力的求解F=Eq.僅此而已。
磁場(chǎng)中只可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),多的內(nèi)容只有一個(gè):洛倫茲力F=qvB。
僅此而已。
電磁感應(yīng)多的內(nèi)容只有F=BIL,剩下的內(nèi)容就又變成高一學(xué)的小滑塊在斜面上往下滑的問(wèn)題了。
高中物理這部電影想要告訴我們的就是,任何一個(gè)物理問(wèn)題,無(wú)非就是兩種情況:
一種是題目給出受力,求解運(yùn)動(dòng)
一種是題目給出運(yùn)動(dòng),求解受力
無(wú)論哪種,都是通過(guò)上表第三列的計(jì)算公式來(lái)使運(yùn)動(dòng)與受力建立聯(lián)系。
解題思路就是:根據(jù)題意,確定受力情況或者運(yùn)動(dòng)情況,然后把對(duì)應(yīng)公式列出即可。
以上第三列計(jì)算公式,足夠你解決所有高考物理題了,只需要這么多。
如果哪位不服,我來(lái)演示一下物理壓軸題。
這題夠典型吧,看起來(lái)夠復(fù)雜吧,物理卷子里再?zèng)]比這復(fù)雜的了吧。
如果這題都能得滿分,高考物理就沒(méi)有什么可以難住你了。
解題思路:這類(lèi)題,我讀完都不看問(wèn)題,直接進(jìn)行求解,因?yàn)闆](méi)有哪個(gè)過(guò)程是不會(huì)用到的。
1,分階段。
2,列對(duì)應(yīng)方程。
3,求解方程組。
把以上分析過(guò)程大概寫(xiě)出來(lái),方程組列出來(lái),即使不寫(xiě)得數(shù),也能拿到百分之九十的分?jǐn)?shù)了。
簡(jiǎn)單嗎?
注:帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),基本都不是完整的圓周運(yùn)動(dòng),遇到這類(lèi)題,腦海里首先想到六個(gè)字:“找圓心,求半徑”。
必然是這樣的。
“找圓心,求半徑”用到的知識(shí)是初中幾何。
如果你不能迅速解出,那還是提前下點(diǎn)功夫,把這類(lèi)題的所有模型都總結(jié)出來(lái),考試的時(shí)候,自然會(huì)一眼看出來(lái)。
剛才說(shuō)過(guò),以上表格中的公式能夠解決所有高考物理題,但是,為了解題簡(jiǎn)單,又介紹了兩個(gè)公式,動(dòng)量定理和動(dòng)能定理。
動(dòng)能定理的作用在于,復(fù)雜運(yùn)動(dòng)中,只考慮結(jié)果,不考慮過(guò)程的話,就沒(méi)有必要列出以上全部方程,得出全部參數(shù)。
如果只關(guān)心最終速度或者最終高度的話,直接用動(dòng)能定理就可以了。
同理,動(dòng)量守恒與沖量定理也是這個(gè)作用。
男一號(hào)牛頓的故事講完了,男二號(hào)出場(chǎng):安培。
這一塊是介紹如何解決電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的。
電學(xué)實(shí)驗(yàn)題是設(shè)計(jì)題。
你只需要分三部來(lái)設(shè)計(jì)電路。
1,供電電路(分壓or限流)看題目要求,抓關(guān)鍵字,比如,盡可能多的測(cè)量數(shù)據(jù)……
2,用電電路(內(nèi)接or外接)電流表內(nèi)阻與用電器內(nèi)阻做比較。
3,電表選擇(基本上沒(méi)有合適的電表,所以要串并聯(lián)某個(gè)電阻對(duì)電表進(jìn)行改裝)
以后只要拿到電學(xué)實(shí)驗(yàn)題,問(wèn)自己,供電電路選什么,用電電路選什么,電表選哪個(gè)。
這個(gè)題基本就解決了。
剩下的是誤差分析,每個(gè)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源都不同,自己去總結(jié),遇到那種,想都別想,直接填。
再多說(shuō)一句,為了不讓很多人看到這種題直接懵嗶,書(shū)上給了四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)P,分別是測(cè)燈泡的伏安特性曲線,測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,測(cè)電阻絲的電阻率,電表的改裝。
所有高考題的電學(xué)實(shí)驗(yàn)出題都是基于以上四個(gè)模型改編的。
還有一塊是力學(xué)實(shí)驗(yàn)題。
自己去拿一批高考題做橫向?qū)Ρ龋銜?huì)發(fā)現(xiàn),不管是驗(yàn)證機(jī)械能守恒,還是測(cè)重力加速度,還是其他,最后的考點(diǎn)都是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
萬(wàn)年不變。
所以啊,提前做上十個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的題,就再也沒(méi)問(wèn)題了。
剩下的內(nèi)容就是花絮和友情客串了。
機(jī)械波,光學(xué),熱學(xué),原子物理。
這些內(nèi)容只需要記住基本公式就好,高考是白送分的。
總之,對(duì)于物理,一定要有一個(gè)整體的框架,然后再不斷地去豐富那些細(xì)節(jié)的東西。
反正我當(dāng)年形成這個(gè)知識(shí)體系以后,高中物理的內(nèi)容,就像一個(gè)完整的故事一樣,刻在我腦海里無(wú)法忘記。
下面說(shuō)說(shuō)做對(duì)。
先問(wèn)兩個(gè)問(wèn)題。
第一,每次考試各科“會(huì)而不對(duì)”的情況下,丟分總共有多少?總共至少100+吧
第二 ,有沒(méi)有問(wèn)過(guò)自己原因?
相信你們的原因都是很籠統(tǒng),什么算錯(cuò)數(shù)了,看錯(cuò)題了,沒(méi)考慮周全等等。
但是,你確定你真的足夠了解自己?jiǎn)?
你是不是每次都感覺(jué)自己只是臨時(shí)粗心馬虎,所以一次次放過(guò)自己?但是,你確定自己真的只是粗心嗎?1+1等于幾的問(wèn)題會(huì)粗心嗎?
我當(dāng)年也是被這些問(wèn)題困擾,最后,我每出錯(cuò)一次,我就在本子上用一句話概括一下這個(gè)錯(cuò)誤,再次犯相同的錯(cuò)誤就會(huì)寫(xiě)正字。
最后,一頁(yè)紙以內(nèi)能夠概括我所有錯(cuò)誤。
以至于,我每次做到直線題,我都會(huì)條件反射一般想起來(lái)無(wú)數(shù)次忘記考慮斜率不存在的情況。
我自然就會(huì)提醒自己。
我想告訴你們的是:
1,一定要高度警惕非智力因素導(dǎo)致的丟分,這個(gè)問(wèn)題太難改了。
2,一定要充分了解自己的弱點(diǎn)。
什么叫充分了解?至少得像我一樣,遇到具體某一類(lèi)題目的某一步的時(shí)候,知道自己這里經(jīng)常犯什么樣的錯(cuò)誤。
而不是特別籠統(tǒng)的僅僅是知道自己計(jì)算有問(wèn)題,審題有問(wèn)題。
祝各位好運(yùn)!二喜哥只能幫到你們這里了。
再啰嗦兩句
授人以魚(yú)不如授人以漁。
我對(duì)于物理的整體的理解和把握,形成于高二的暑假。
在家搜羅了近三年全國(guó)各省市高考題。
對(duì)這些題,我做了橫向?qū)Ρ取?/p>
我的天吶,簡(jiǎn)直發(fā)現(xiàn)了新世界的大門(mén)一樣。
比如,我把所有數(shù)學(xué)卷的數(shù)列大題都做完,發(fā)現(xiàn),套路只有一個(gè),那就是求通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和。
針對(duì)這個(gè)套路,總共有八種題型,把八種題型全都總結(jié)出來(lái)就OK了,再繼續(xù)做數(shù)列題,你會(huì)覺(jué)得特別沒(méi)意思。
好了,說(shuō)說(shuō)物理。
物理我也用這種方法。
高二暑假那一年,各科所有題都會(huì)做。
后來(lái)用了半年多的時(shí)間,才真正做到考高分。
所以,把會(huì)做的題做對(duì)也尤其重要。
面對(duì)整個(gè)高中物理,首先不要迷茫,你要有一種信仰:“讓我迷茫的原因不是看不到目標(biāo),而是我找不到通向目標(biāo)的道路。
但是,任何一件事情,都是可以通過(guò)制定大體路線,然后分步解決的”。
這話同樣適用于生活之中。
當(dāng)你告訴自己,物理想考高分的時(shí)候,不妨繼續(xù)問(wèn)自己,如何考高分?
如何考高分?
答:學(xué)會(huì),做對(duì)
如何學(xué)會(huì)?
答:學(xué)會(huì)力學(xué),學(xué)會(huì)電學(xué),學(xué)會(huì)磁場(chǎng),學(xué)會(huì)光學(xué),學(xué)會(huì)熱學(xué),學(xué)會(huì)……
如何學(xué)會(huì)力學(xué)?
答:學(xué)會(huì)受力分析,學(xué)會(huì)各種運(yùn)動(dòng)
如何學(xué)會(huì)各種運(yùn)動(dòng)?
答:學(xué)會(huì)……
看圖說(shuō)話。
總之就是一層層問(wèn)自己,問(wèn)道最底層,肯定是自己能夠做到的。
不要浮躁,不要著急。
對(duì)于自己的知識(shí)體系一定要如數(shù)家珍。
千萬(wàn)不要含混不清。
如果能夠用簡(jiǎn)潔清晰的話語(yǔ)高度概括出高中物理的所有內(nèi)容,那才是真的學(xué)懂了。
解釋不清楚的地方肯定是掌握的不熟練的地方。
看書(shū):一本好書(shū)也是很重要的。
國(guó)內(nèi)的高中教材的教學(xué)對(duì)象似乎是職業(yè)技校,看了和沒(méi)看毫無(wú)區(qū)別。
所以建議你一定要買(mǎi)一本好的參考書(shū);問(wèn)問(wèn)發(fā)達(dá)地區(qū),沿海城市的重點(diǎn)中學(xué)的人都在看什么書(shū)。
做題:?jiǎn)枂?wèn)發(fā)達(dá)地區(qū),沿海城市的重點(diǎn)中學(xué)的人都在用什么練習(xí)冊(cè)。
一個(gè)好的題目可以檢驗(yàn)出你的理解有哪些漏洞,你的思維有哪里生疏,你的技巧有哪些盲區(qū)。
提高智商:通過(guò)學(xué)習(xí)新的物理概念提高自己對(duì)世界的認(rèn)知水準(zhǔn),就好像學(xué)美術(shù)應(yīng)該可以提高審美一樣。
這是為了你自己好,是被你自己的好奇心驅(qū)動(dòng)的。
例如學(xué)完物理之后你再也不會(huì)問(wèn)為什么樂(lè)器會(huì)發(fā)聲,電器為什么會(huì)發(fā)熱,wifi對(duì)人體有無(wú)危害,為什么汽車(chē)相撞質(zhì)量大的不容易掛,為什么航天器改變軌道需要消耗能量這樣的問(wèn)題了。
如果你對(duì)自然對(duì)宇宙沒(méi)有興趣,那么學(xué)物理是很難的。
不背公式:沒(méi)事干的時(shí)候就用手從基本理論推出所有公式;這個(gè)過(guò)程中你能理解物理概念的意義,甚至看穿大部分考試題。
此外你還可以提高代數(shù)和運(yùn)算水平。
這是成為牛人的第一步,任何行業(yè)都適用。
善用基本原則:任何一道難題都有一個(gè)基本的原則。
物理的解題原理就是如何找到隱含的關(guān)系/條件,把這個(gè)代數(shù)給解出來(lái)。
基本原則就是那幾個(gè)基本定律,因-果關(guān)系在高中物理中是特別需要強(qiáng)調(diào)的。
高中物理是決定論的。
題目問(wèn)你一個(gè)結(jié)果,這個(gè)結(jié)果一定有一個(gè)原因,物理解題的第一步,就是找到這個(gè)因。
我殺你你就得死,我推你你就得動(dòng),我擼你你就得硬:這三件事都有不同的基本原則。
理解每一步:代數(shù)計(jì)算的每一步是數(shù)學(xué)范疇;這里更強(qiáng)調(diào)物理過(guò)程:例如小球碰撞就有幾個(gè)過(guò)程;擺和球的碰撞、運(yùn)動(dòng)的車(chē)上的擺和外部小球的碰撞等等又有很多過(guò)程。
需要理解每個(gè)過(guò)程發(fā)生的原因和結(jié)果:為什么是這樣,為什么不是其他那樣。
你最開(kāi)始的猜想是不是太naive了,為什么這么naive,是自己蠢還是書(shū)沒(méi)看懂等等。
這樣不斷反饋,在否定中肯定自己,在肯定中否定自己,就可以螺旋上升,提高自己的實(shí)力。
最終目標(biāo)是在計(jì)算出具體結(jié)果之前,就應(yīng)該能大致判斷出一個(gè)定性的結(jié)果。
空間想象力:電場(chǎng),磁場(chǎng),帶電運(yùn)動(dòng);圓周運(yùn)動(dòng);參考系的變換;矢量的合成。
這些基本功都需要一定的空間想象力。
物理情景的還原和邊界條件/適用范圍的內(nèi)化:其實(shí)是上面幾點(diǎn)的總結(jié)。
最后,注意一下數(shù)學(xué)水平:代數(shù),微積分等。
記好公式是首要:
1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時(shí)刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實(shí)驗(yàn)用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差}
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
2)自由落體運(yùn)動(dòng)
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計(jì)算) 4.推論Vt2=2gh
(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點(diǎn)算起)
5.往返時(shí)間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間)
1)平拋運(yùn)動(dòng)
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)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=[Vo2+(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/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
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=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)
3)萬(wàn)有引力
1.開(kāi)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(wú)關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬(wàn)有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/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}
注:
(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,F向=F萬(wàn);
(2)應(yīng)用萬(wàn)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(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(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。
1)常見(jiàn)的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點(diǎn)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(dòng)摩擦力F=μFN {與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬(wàn)有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場(chǎng)力F=Eq (E:場(chǎng)強(qiáng)N/C,q:電量C,正電荷受的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時(shí):F=BIL,B//L時(shí):F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當(dāng)V⊥B時(shí):f=qVB,V//B時(shí):f=0)
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(shí):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)
四、動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)
1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)定律:F=-F′{負(fù)號(hào)表示方向相反,F、F′各自作用在對(duì)方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動(dòng)}
4.共點(diǎn)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
6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問(wèn)題,不適用于微觀粒子
五、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播)
1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號(hào)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(zhǎng)(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(dòng)頻率特點(diǎn):f=f驅(qū)動(dòng)力
4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動(dòng)力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過(guò)程中,一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);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(guò)障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)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(dòng)方向相同)
注:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無(wú)關(guān),取決于振動(dòng)系統(tǒng)本身;
(2)波只是傳播了振動(dòng),介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(3)干涉與衍射是波特有的;
1.動(dòng)量:p=mv {p:動(dòng)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(shí)間(s),方向由F決定}
4.動(dòng)量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動(dòng)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(dòng)量和動(dòng)能均守恒}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動(dòng)能,EKm:損失的最大動(dòng)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(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M,并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對(duì) {vt:共同速度,f:阻力,s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移}
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,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場(chǎng)力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢(shì)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(shí)間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時(shí)間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時(shí)間(s)}
6.汽車(chē)牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時(shí)功率,P平:平均功率}
7.汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)、以恒定加速度啟動(dòng)、汽車(chē)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(qiáng)度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時(shí)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(dòng)能:Ek=mv2/2 {Ek:動(dòng)能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時(shí)速度(m/s)}
12.重力勢(shì)能:EP=mgh {EP :重力勢(shì)能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢(shì)能面起)}
13.電勢(shì)能:EA=qφA {EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)(從零勢(shì)能面起)}
14.動(dòng)能定理(對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對(duì)物體做的總功,ΔEK:動(dòng)能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
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(shì)能的變化(重力做功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP
注:
(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)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負(fù)功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時(shí)該力不做功);
(3)重力(彈力、電場(chǎng)力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢(shì)能減少
(4)重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無(wú)關(guān)(見(jiàn)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(dòng)能和勢(shì)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(shì)能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
八、分子動(dòng)理論、能量守恒定律
1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級(jí)10-10米
2.油膜法測(cè)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(dòng)理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng);分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r
(2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢(shì)能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢(shì)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(duì)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(lèi)永動(dòng)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)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;
3)分子間的引力和斥力同時(shí)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(shì)能減小,在r0處F引=F斥且分子勢(shì)能最小;
(5)氣體膨脹,外界對(duì)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(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,對(duì)于理想氣體分子間作用力為零,分子勢(shì)能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí),分子間的距離;
十、電場(chǎng)
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(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場(chǎng)力:F=qE {F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
9.電勢(shì)能:EA=qφA {EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}
11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類(lèi)平 垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運(yùn)動(dòng) 平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),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(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記〔見(jiàn)圖[第二冊(cè)P98];
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)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(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)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;
十一、恒定電流
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)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(zhǎng)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(dòng)勢(shì)(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(shí)間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動(dòng)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(dòng)勢(shì)(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(cè)電阻
(1)電路組成 (2)測(cè)量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)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(cè)量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測(cè)量電阻時(shí),要與原電路斷開(kāi),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(cè)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(cè)量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測(cè)量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<
12.滑動(dòng)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(jiǎn)單,功耗小
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx
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
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;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(gè)分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)分電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),外電路電阻
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類(lèi)平 垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運(yùn)動(dòng) 平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),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(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記〔見(jiàn)圖[第二冊(cè)P98];
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)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(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)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;
十一、恒定電流
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)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(zhǎng)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(dòng)勢(shì)(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(shí)間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動(dòng)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(dòng)勢(shì)(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(cè)電阻
(1)電路組成 (2)測(cè)量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)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(cè)量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測(cè)量電阻時(shí),要與原電路斷開(kāi),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(cè)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(cè)量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測(cè)量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<
12.滑動(dòng)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(jiǎn)單,功耗小
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx
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
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;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(gè)分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)分電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),外電路電阻
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為E2/(2r);
十二、磁場(chǎng)
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長(zhǎng)度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B); {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(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無(wú)關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);
(c)解題關(guān)鍵:畫(huà)軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:
(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);
十三、電磁感應(yīng)
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(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(yùn)動(dòng)) {L:有效長(zhǎng)度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)) {Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對(duì)面積(m2)}
3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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}
十四、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時(shí)值e=Emsinωt 電流瞬時(shí)值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動(dòng)勢(shì)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/n2; 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(shí)間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)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(dòng)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(dòng)勢(shì)為零,過(guò)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(méi)有特別說(shuō)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(shí),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(shí)輸入功率也增大,即P出決定P入;
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(zhǎng)(m),f:電磁波頻率}
注:
(1)在LC振蕩過(guò)程中,電容器電量最大時(shí),振蕩電流為零;電容器電量為零時(shí),振蕩電流最大;
(2)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論:變化的電(磁)場(chǎng)產(chǎn)生磁(電)場(chǎng);
十六、光的反射和折射(幾何光學(xué))
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.絕對(duì)折射率(光從真空中到介質(zhì))n=c/v=sin /sin {光的色散,可見(jiàn)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(shí)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(duì)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;
十七、光的本性(光既有粒子性,又有波動(dòng)性,稱為光的波粒二象性)
1.兩種學(xué)說(shuō):微粒說(shuō)(牛頓)、波動(dòng)說(shuō)(惠更斯)
2.雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位置: =nλ;暗條紋位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);條紋間距 { :路程差(光程差);λ:光的波長(zhǎng);λ/2:光的半波長(zhǎng);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(wú)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(zhǎng)小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔見(jiàn)第三冊(cè)P25〕
5.光的衍射:光在沒(méi)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(zhǎng)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(shuō)明光是橫波
7.光的電磁說(shuō):光的本質(zhì)是一種電磁波。
電磁波譜(按波長(zhǎng)從大到小排列):無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)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(shí)際應(yīng)用
8.光子說(shuō),一個(gè)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(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光電子初動(dòng)能,hν:光子能量,W:金屬的逸出功}
注:
(1)要會(huì)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(shuō)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〔見(jiàn)第三冊(cè)P50〕/光電效應(yīng)的規(guī)律光子說(shuō)〔見(jiàn)第三冊(cè)P41〕/光電管及其應(yīng)用/光的波粒二象性〔見(jiàn)第三冊(cè)P45〕/激光〔見(jiàn)第三冊(cè)P35〕/物質(zhì)波〔見(jiàn)第三冊(cè)P51〕。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射試驗(yàn)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(lái))
2.原子核的大。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(shí),要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級(jí)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)〔見(jiàn)第三冊(cè)P63〕}
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(yùn)動(dòng)的電子流)、γ射線(波長(zhǎng)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(shí)間)。
γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的〔見(jiàn)第三冊(cè)P64〕
6.愛(ài)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(jì)算ΔE=Δmc2{當(dāng)Δm的單位用kg時(shí),ΔE的單位為J;當(dāng)Δm用原子質(zhì)量單位u時(shí),算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV}〔見(jiàn)第三冊(cè)P72〕。
注:
(1)常見(jiàn)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(jiàn)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(shí)驗(yàn)事實(shí),是正確書(shū)寫(xiě)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(jí)結(jié)構(gòu)〔見(jiàn)第三冊(cè)P49〕/氫原子的電子云〔見(jiàn)第三冊(cè)P53〕/放射性同位數(shù)及其應(yīng)用、放射性污染和防護(hù)〔見(jiàn)第三冊(cè)P69〕/重核裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件、核反應(yīng)堆〔見(jiàn)第三冊(cè)P73〕/輕核聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)〔見(jiàn)第三冊(cè)P77〕/人類(lèi)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。
(完)
左手定則:
左手定則(安培定則):已知電流方向和磁感線方向,判斷通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向,如電動(dòng)機(jī)。
伸開(kāi)左手,讓磁感線穿入手心(手心對(duì)準(zhǔn)N極,手背對(duì)準(zhǔn)S極), 四指指向電流方向 ,那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。
其原理是:
當(dāng)你把磁鐵的磁感線和電流的磁感線都畫(huà)出來(lái)的時(shí)候,兩種磁感線交織在一起,按照向量加法,磁鐵和電流的磁感線方向相同的地方,磁感線變得密集;方向相反的地方,磁感線變得稀疏。
磁感線有一個(gè)特性就是,每一條磁感線互相排斥!磁感線密集的地方“壓力大”,磁感線稀疏的地方“壓力小”。
于是電流兩側(cè)的壓力不同,把電流壓向一邊。
拇指的方向就是這個(gè)壓力的方向。
右手定則:
確定導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的定則。
(發(fā)電機(jī))
右手定則的內(nèi)容是:伸開(kāi)右手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),把右手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,則其余四指指向感應(yīng)電流的方向。
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