高考物理强档 知识归纳基本的力和运动教案 沪科版Word格式文档下载.docx

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类平抛运动;

带电粒在电场力作用下的运动情况；

带电粒子在f洛作用下的匀速圆周运动

Ⅲ。

物理解题的依据：

（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、定律及数学几何关系

Ⅳ几类物理基础知识要点：

凡是性质力要知：

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）

如何判断物体作直、曲线运动；

如何判断加减速运动；

如何判断超重、失重现象。

Ⅴ。

知识分类举要

1．力的合成与分解：

求F、F2两个共点力的合力的公式：

Ｆ＝

　合力的方向与F1成α角：

tanα=

注意：

（1）力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

（2）两个力的合力范围：

⎥F1－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=0或∑Fx=0∑Fy=0

推论：

[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。

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，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向

三力平衡：

F3=F1+F2

摩擦力的公式：

（1）滑动摩擦力：

f=μN

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G

b、μ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及正压力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≤fm（fm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相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。

b、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，这个性质叫做力的独立作用原理。

一个物体同时参与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相互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分量式，常常能解决一些较复杂的问题。

.几种典型的运动模型：

1．匀变速直线运动：

两个基本公式（规律）：

Vt=V0+atS=vot+at2及几个重要推论：

（1）推论：

Vt2－V02=2as（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:

Vt/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=

Vt/2=====VN≤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=St-St-1=（vot+at2）－[vo（t－1）+a（t－1）2]=V0+a（t－）

（5）初速为零的匀加速直线运动规律

在1s末、2s末、3s末……ns末的速度比为1：

2：

3……n；

在1s、2s、3s……ns内的位移之比为12：

22：

32……n2；

在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1：

3：

5……（2n-1）;

从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1：

：

……（

通过连续相等位移末速度比为1：

……

（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）.

实验规律：

（7）通过打点计时器在纸带上打点（或照像法记录在底片上）来研究物体的运动规律：

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=aT2（判断物体是否作匀变速运动的依据）。

中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度（运用可快速求位移）

是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。

∆s=aT2

求的方法VN===

求a方法：

一=3aT2

Sm一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实验:

右图为打点计时器打下的纸带。

选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D…。

（或相邻两计数点间

有四个点未画出）测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…（

利用打下的纸带可以：

⑴求任一计数点对应的即时速度v：

如（其中记数周期：

T=5×

0.02s=0.1s）　　

⑵利用上图中任意相邻的两段位移求a：

如

⑶利用“逐差法”求a：

⑷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。

点

.打点计时器打的点还是人为选取的计数点

距离

.纸带的记录方式，相邻记数间的距离还是各点距第一个记数点的距离。

纸带上选定的各点分别对应的米尺上的刻度值，

周期

.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.注意单位。

一般为cm

例：

试通过计算出的刹车距离的表达式说明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。

解：

（1）、设在反应时间内，汽车匀速行驶的位移大小为；

刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为，加速度大小为。

由牛顿第二定律及运动学公式有：

由以上四式可得出：

超载（即增大），车的惯性大，由式，在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长，遇紧急情况不能及时刹车、停车，危险性就会增加；

同理超速（增大）、酒后驾车（变长）也会使刹车距离就越长，容易发生事故；

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情况下刹车距离就越长，汽车较难停下来。

因此为了提醒司机朋友在公路上行车安全，在公路旁设置“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的警示牌是非常有必要的。

思维方法篇

1．平均速度的求解及其方法应用

用定义式：

普遍适用于各种运动；

=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问题

3．追及和相遇或避免碰撞的问题的求解方法：

关键：

在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系。

基本思路：

分别对两个物体研究，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，必要时进行讨论。

追及条件：

追者和被追者v相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否避免碰撞的临界条件。

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被追永远追不上，但此时两者的距离有最小值

若S追<

S被追、V追=V被追恰好追上，也是恰好避免碰撞的临界条件。

追被追

若位移相等时，V追>

V被追则还有一次被追上的机会，其间速度相等时，两者距离有一个极大值

2.初速为零匀加速直线运动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=平均速度时间

解题常规方法：

公式法（包括数学推导）、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0的匀加速直线运动.

全过程：

是初速度为V0加速度为-g的匀减速直线运动。

（1）上升最大高度:

H=

（2）上升的时间:

t=

（3）上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向

（4）上升、下落经过同一段位移的时间相等。

（5）从抛出到落回原位置的时间:

t=2

（6）适用全过程S=Vot－gt2;

Vt=Vo－gt;

Vt2－Vo2=－2gS（S、Vt的正、负号的理解）

3.匀速圆周运动

线速度:

V===ωR=2fR角速度：

ω=追及问题：

ωAtA=ωBtB+n2π

向心加速度：

a=

2f2R

向心力：

F=ma=m2R=mm4n2R

（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.

（2）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提供。

（3）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提供。

4.平抛运动：

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改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。

在任意相等时间内速度变化相等。

（2）平抛运动的处理方法：

平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

水平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：

以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建成立坐标。

ax=0……①ay=0……④

水平方向vx=v0……②竖直方向vy=gt……⑤

x=v0t……③y=½

gt2……⑥

Vy=VotgθVo=Vyctgβ

V=Vo=VcosθVy=Vsinβ

在Vo、Vy、V、X、y、t、θ七个物理量中,如果已知其中任意两个,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，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。

证：

平抛运动示意如图

设初速度为V0，某时刻运动到A点，位置坐标为（x,y）,所用时间为t.

此时速度与水平方向的夹角为,速度的反向延长线与水平轴的交点为,

位移与水平方向夹角为.依平抛规律有:

速度：

Vx=V0

Vy=gt

位移:

Sx=Vot

由

得：

即

所以:

式说明：

做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一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动是典型的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。

（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。

物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平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——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、（关健要搞清楚向心力怎样提供的）

（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的合力F合提供向心力。

（是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件）

①当火车行驶速率V等于V0时，F合=F向，内外轨道对轮缘都没有侧压力

②当火车行驶V大于V0时，F合<

F向，外轨道对轮缘有侧压力，F合+N=

③当火车行驶速率V小于V0时，F合>

F向，内轨道对轮缘有侧压力，F合-N'

=

即当火车转弯时行驶速率不等于V0时，其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节，但调节程度不宜过大，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情况：

1临界条件：

由mg+T=mv2/L知，小球速度越小，绳拉力或环压力T越小，但T的最小值只能为零，此时小球以重力提供作向心力，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），只有重力提供作向心力，临界速度V临=

②能过最高点条件：

V≥V临（当V≥V临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）

③不能过最高点条件：

V<

V临（实际上球还未到最高点就脱离了轨道）

最高点状态:

mg+T1=（临界条件T1=0,临界速度V临=,V≥V临才能通过）

最低点状态:

T2-mg=

高到低过程机械能守恒:

T2-T1=6mg（g可看为等效加速度）

半圆：

mgR=T-mg=T=3mg

（3）有支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点情况：

①临界条件：

杆和环对小球有支持力的作用当V=0时，N=mg（可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点）

恰好过最高点时，此时从高到低过程mg2R=低点：

T-mg=mv2/RT=5mg

注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别（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）明确研究对象，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）分析物体受力情况，千万别臆想出一个向心力来。

（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。

（5）

3．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提供的向心力，mv2/R是物体作圆周运动所需要的向心力。

当提供的向心力等于所需要的向心力时，物体将作圆周运动；

若提供的向心力消失或小于所需要的向心力时，物体将做逐渐远离圆心的运动，即离心运动。

其中提供的向心力消失时，物体将沿切线飞去，离圆心越来越远；

提供的向心力小于所需要的向心力时，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，逐渐远离圆心。

牛顿第二定律：

F合=ma（是矢量式）或者∑Fx=max∑Fy=may

理解：

（1）矢量性

（2）瞬时性（3）独立性（4）同体性（5）同系性（6）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一直线时，物体做匀变速直线运动．

根据力与速度同向或反向，可以进一步判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，外力仅改变速度的方向，不改变速度的大小．

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．

综上所述：

判断一个物体做什么运动，一看受什么样的力，二看初速度与合外力方向的关系．

力与运动的关系是基础，在此基础上，还要从功和能、冲量和动量的角度，进一步讨论运动规律．

6.万有引力及应用：

与牛二及运动学公式

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=man，又an=，则v=，，T=

3求中心天体的质量M和密度ρ

由G=m可得M=，

ρ=当r=R，即近地卫星绕中心天体运行时，ρ=

轨道上正常转：

F引=G=F心=ma心=m2R=mm4n2R

地面附近：

G=mgGM=gR2（黄金代换式）mg=m=v第一宇宙=7.9km/s

题目中常隐含：

（地球表面重力加速度为g）；

这时可能要用到上式与其它方程联立来求解。

G=m

【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、最小的发射速度）；

T最小=84.8min=1.4h

G=mr=mM=（）T2=

（M=V球=r3）s球面=4r2s=r2（光的垂直有效面接收，球体推进辐射）s球冠=2Rh

3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=v第一宇宙=7.9km/s（最小的发射速度）；

4同步卫星几个一定：

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第一宇宙=7.9km/sω=15o/h（地理上时区）a=0.23m/s2

5运行速度与发射速度的区别

6卫星的能量:

r增v减小（EK减小<

Ep增加）,所以E总增加;

需克服引力做功越多,地面上需要的发射速度越大

应该熟记常识：

地球公转周期1年,自转周期1天=24小时=86400s,地球表面半径6.4ｘ103km表面重力加速度g=9.8m/s2月球公转周期30天

力学助计图

有av会变化

受力

2019-2020年高考物理强档知识归纳（热、光、核物理、振动和波）教案沪科版

高考物理知识归纳（热、光、核物理、振动和波）

1、光学：

美国迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，

反射定律（物像关于镜面对称）；

由偏折程度直接判断各色光的n

折射定律

光学中的一个现象一串结论

色散现象

n

v

λ（波动性）

衍射

C临

干涉间距

γ（粒子性）

E光子

光电效应

红

黄

紫

小

大

大（明显）

小（不明显）

容易

难

易

（1）折射率n、；

（2）全反射的临界角C；

（3）同一介质中的传播速率v；

（4）在平行玻璃块的侧移△x

（5）光的频率γ,频率大,粒子性明显.；

（6）光子的能量E=hγ则光子的能量越大。

越容易产生光电效应现象

（7）在真空中光的波长λ,波长大波动性显著；

（8）在相同的情况下，双缝干涉条纹间距x越来越窄

（9）在相同的情况下，衍射现象越来越不明显

全反射的条件：

光密到光疏；

入射角等于或大于临界角

全反射现象：

让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃直边上折射到空气中,一部分光线反射回玻璃砖内.逐渐增大光的入射角,将会看到折射光线远离法线,且越来越弱.反射光越来越强,当入射角增大到某一角度C临时,折射角达到900,即是折射光线完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线.这种现象叫全反射现象.折射角变为900时的入射角叫临界角

应用:

光纤通信（玻璃sio2）内窥镜海市蜃楼沙膜蜃景炎热夏天柏油路面上的蜃景

水中或玻璃中的气泡看起来很亮.

同种材料对不同色光折射率不同；

同一色光在不同介质中折射率不同。

几个结论：

1紧靠点光源向对面墙平抛的物体，在对面墙上的影子的运动是匀速运动。

2、两相互正交的平面镜构成反射器,任何方向射入某一镜面的光线经两次反射后一定与原入射方向平行反向。

3、光线由真空射入折射率为n的介质时，如果入射角θ满足tgθ=n，则反射光线和折射光线一定垂直。

4、由水面上看水下光源时，视深；

若由水面下看水上物体时，视高。

5、光线以入射角i斜射入一块两面平行的折射率为n、厚度为h的玻璃砖后，出射光线仍与入射光线平行，但存在侧移量△

两反射光间距

双缝干涉:

条件f相同，相位差恒定（即是两光的振动步调完全一致）当其反相时又如何?

亮条纹位置:

ΔS＝nλ；

暗条纹位置:

（n＝0,1,2,3,、、、）；

条纹间距：

（ΔS:

路程差（光程差）；

d两条狭缝间的距离；

L：

挡板与屏间的距离）测出n条亮条纹间的距离a

薄膜干涉:

由膜的前后两表面反射的两列光叠加，实例：

肥皂膜、空气膜、油膜、牛顿环、光器件增透膜

（厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4）

衍射:

现象,条件单缝圆孔柏松亮斑（来历）任何物体都能使光发生衍射致使轮廓模糊

三种圆环区别：

单孔衍射（泊松亮斑）中间明而亮,周围对称排列亮度减弱,条纹宽变窄的条纹

空气膜干涉环间隔间距等亮度的干涉条纹

牛顿环内疏外密的干涉条纹

干涉、衍射、多普勒效应（太阳光谱红移宇宙在膨胀）、偏振都是波的特有现象,证明光具有波动性；

衍射表明了光的直线传播只有一种近似规律；

说明任何物理规律都受一定的条件限制的.

（1）光的电磁说⑴麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同，提出光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。

⑵电磁波谱。

波长从大到小排列顺序为：

无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。

无线电波

红外线

可见光

紫外线

X射线

ν射线

组成频率波

波长：

大小波动性：

明显不明显

频率：

小大粒子性：

不明显明显

产生机理

在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生

原子的外层电子受到激发产生的

原子的内层电子受到