高中物理常见二级结论定稿.docx

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高中物理常见二级结论定稿

高中物理常见二级结论

“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。

做题中注意总结和整理，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。

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

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（max）-F（min）≤F合≤F（max）+F（min）。

大小相等的两个力合成时：

F合＝２Fcos（α/2）

N个力合成：

F1+F2+F3+……ＦＮ≥F合≥0（F（max）<其余Ｎ-１力之和）

　　　　　　≥F（max）-其余Ｎ-１力之和（F（max）〉其余Ｎ-１力之和））

三个大小相等的共面共点力平衡，力之间的夹角为120°。

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:

F1/sinα1=F2/sinα2=F3/sinα3（拉密定理,对比一下正弦定理）

文字表述:

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

5．物体沿斜面匀速下滑，则u=tanα。

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（条件：

两端有束缚时）。

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。

11、“二力杆”（轻质硬杆，只有两端受力）平衡时二力必沿杆方向。

12、绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。

13、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。

14、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。

15、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

16、共点力平衡

方法一：

三角形图解法。

特点：

三角形图象法则适用于物体所受的三个力中，有一力的大小、方向均不变（通常为重力，也可能是其它力），另一个力的方向不变，大小变化，第三个力则大小、方向均发生变化的问题。

方法二：

相似三角形法。

特点：

相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变，其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题

方法三：

作辅助圆法

特点：

作辅助圆法适用的问题类型可分为两种情况：

①物体所受的三个力中，开始时两个力的夹角为90°，且其中一个力大小、方向不变，另两个力大小、方向都在改变，但动态平衡时两个力的夹角不变。

②物体所受的三个力中，开始时两个力的夹角为90°，且其中一个力大小、方向不变，动态平衡时一个力大小不变、方向改变，另一个力大小、方向都改变，

原理：

先正确分析物体的受力，画出受力分析图，将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形，第一种情况以不变的力为弦作个圆，在辅助的圆中可容易画出两力夹角不变的力的矢量三角形，从而轻易判断各力的变化情况。

第二种情况以大小不变，方向变化的力为直径作一个辅助圆，在辅助的圆中可容易画出一个力大小不变、方向改变的的力的矢量三角形，从而轻易判断各力的变化情况。

例如图3-1所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时顺时针转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变

，物体保持静止状态，在旋转过程中，设绳OA的拉力为F1先增大后减小，绳OB的拉力为F2随始终减小，且转过90°时，当好为零，

方法四：

解析法

特点：

解析法适用的类型为一根绳挂着光滑滑轮，三个力中其中两个力是绳的拉力，由于是同一根绳的拉力，两个拉力相等，另一个力大小、方向不变的问题。

 17、摩擦角的应用  

  摩擦角指的是：

物体在受到摩擦力情况下，物体的滑动摩擦力（或最大静摩擦力），支持面的支持力NF的方向固定不变，摩擦力与支持面的支持力是成对出现的，引入摩擦角后，可以将这对力合成一个力，在物体的平衡态受力分析中很大程度上起到问题简化的效果。

尤其是在物体在四个力作用下保持动态平衡的问题中，引入摩擦角后就可以简化成我们熟悉的三力平衡问题（如：

三个力中有一个力确定，即大小、方向不变，另一个力方

二、运动学

1.在描述运动时，在纯运动学问题中，可以任意选取参照物；在处理动力学问题时，只能以地为参照物。

2．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：

①1T内、2T内、3T内.位移比：

S1：

S2：

S3....：

Sn=1：

4：

9:

....n2

②1T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：

....：

SN=1：

3：

5:

..:

（2n-1）

④ΔS=aT2     Sm-Sn=（m-n）aT2   

位移等分：

①1S0处、2S0处、3S0处速度比：

V1：

V2：

V3：

...Vn=1:

√2:

√3:

...:

√n

②经过1S0时、2S0时、3S0时...时间比：

t1：

t2：

t3：

...tn=1:

√2:

√3:

...:

√n

③经过第一个1S0、第二个2S0、第三个3S0···时间比

t1：

t2：

t3：

...tn=1:

√2-1:

√3-√2:

...:

√n-√（n-1）

3．匀变速直线运动中的平均速度v（t/2）=（v1+v2）/2=（S1+S2）/2T

4．匀变速直线运动中的中间时刻的速度v（t/2）=（v1+v2）/2

中间位置的速度

5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：

v=（v1+v2）/2[算术平均数]

前一半路程v1，后一半路程v2。

则全程的平均速度：

v=（2v1v2）/（v1+v2）[调和平均数]

6．自由落体

n秒末速度（m/s）：

  10，20，30，40，50          

n秒末下落高度（m）：

5、20、45、80、125

第n秒内下落高度（m）：

5、15、25、35、45

7．竖直上抛运动

   同一位置（根据对称性）v上=v下 

H（max）=V02/2g

8．相对运动   

①.S甲乙  =S甲地  +S地乙=S甲地  -S乙地 

②共同的分运动不产生相对位移。

8．绳（杆）端物体速度分解

对地速度是合速度，分解为沿绳（杆）的分速度和垂直绳的分速度。

10．匀加速直线运动位移公式：

S=At+Bt2  

式中加速度a=2B（m/s2）初速度V0=A（m/s）

即S=v0t+at2/2则S'=v0+at

很明显S'（t）=v（t）说明位移关于时间的一阶导数是速度

11．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，t=d/v（船）

            ②合速度垂直于河岸时，航程s最短   s=dd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，t=d/v（船）

            ②合速度不可能垂直于河岸，最短航程s=dv（水）/v（船）

12．两个物体刚好不相撞的临界条件是：

接触时速度相等或者匀速运动的速度相等。

13．物体滑到小车（木板）一端的临界条件是：

物体滑到小车（木板）一端时与小车速度相等

14．在同一直线上运动的两个物体距离最大（小）的临界条件是：

速度相等。

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）上滑　a＝ｇ（sinα+μcosα）

4系统法：

动力－阻力＝ｍ总ａ

5第一个是等时圆  

F1→

→F2T=F2-（F2+F1）m1/（m1+m2）

F1←

→F2（F2>F1）T=F1+（F2-F1）m1/（m1+m2）

摩擦力做功只和水平距离有关（μ相等的情况下）

8．下面几种物理模型，在临界情况下，a=gtgα

11.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）

12.汽车以额定功率行驶时，Vm=P/f

四、圆周运动万有引力：

4．向心力公式：

5．在非匀速圆周运动中使用向心力公式的办法：

沿半径方向的合力是向心力

6竖直平面内的圆周运动

1绳，内轨，水流星最高点最小速度v=√gR，最低点最小速度v=√5gR，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=√gR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=√gR，

v>v临，杆对小球为拉力v=v临，杆对小球的作用力为零v

7．重力加速g=GM/r^2，g与高度的关系：

g'=gR^2/（R+h）^2

8．解决万有引力问题的基本模式：

“引力＝向心力”

9．人造卫星：

高度大则速度小、周期大、加速度小、动能小、重力势能大、机械能大。

      速率与半径的平方根成反比，周期与半径的平方根的三次方成正比。

同步卫星轨道在赤道上空，ｈ＝5.6Ｒ,v=3.1km/s

地表附近的人造卫星：

r=R=6400Km，V=7.9km/s T=84.6分钟

10．卫星因受阻力损失机械能：

高度下降、速度增加、周期减小。

11．“黄金代换”：

重力等于引力，GM=gR2

12．在卫星里与重力有关的实验不能做。

13．双星:

引力是双方的向心力，两星角速度相同，星与旋转中心的距离跟星的质量成反比。

14．第一宇宙速度：

V1=√GM/R=√gR=7.9km/s（R为地球的半径）

第二宇宙速度：

V2==√2V1=11.2km/s　第二宇宙速度：

V2=16.7km/s

五、机械能

1．求机械功的途径：

（1）用定义求恒力功

（2）用做功和效果（用动能定理或能量守恒）求功。

   （3）由图象求功。

（4）用平均力求功（力与位移成线性关系时）（5）由功率求功。

2．求功的六种方法

①W=FScosa（恒力）定义式　　②W=Pt  （变力，恒力）  

③W=△EK（变力，恒力）　④W=△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=f·S相对。

Q常不等于功的大小（功能关系）

动摩擦因数处处相同，克服摩擦力做功W=  µmgS

5．保守力的功等于对应势能增量的负值：

W保-△Ep。

6．作用力的功与反作用力的功不一定符号相反，其总功也不一定为零。

7．传送带以恒定速度运行，小物体无初速放上，达到共同速度过程中，相对滑动距离等于小物体对地位移，摩擦生热等于小物体获得的动能。

九、静电学

1．电势能的变化与电场力的功对应，电场力的功等于电势能增量的负值：

W点=-△E电。

2．电现象中移动的是电子（负电荷），不是正电荷。

3．粒子飞出偏转电场时“速度的反向延长线，通过电场中心”。

4．讨论电荷在电场里移动过程中电场力的功、电势能变化相关问题的基本方法：

①定性用电力线（把电荷放在起点处，分析功的正负，标出位移方向和电场力的方向，判断电场方向、电势高低等）； 

②定量计算用公式。

5．只有电场力对质点做功时，其动能与电势能之和不变。

只有重力和电场力对质点做功时，其机械能与电势能之和不变。

6．电容器接在电源上，电压不变,

断开电源时，电容器电量不变,改变两板距离，场强不变。

E=4kπQ/εS（与d无关）

7.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。

十、恒定电流

1．串连电路：

总电阻大于任一分电阻　

U与R成正比，；U1=R1U/（R1+R2） 　　功率P与R成正比P1=R1P/（R1+R2） 

2．并联电路：

总电阻小于任一分电阻；

电阻I与R成反比，；U1=R2U/（R1+R2） 　功率P与R成反比P1=R2P/（R1+R2） 

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U=E-Ir=ER/（R+r），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P=E^2/4r。

10.R1≠R2分别接同一电源：

当时R1R2=r^2，输出功率P1=P2。

串联或并联接同一电源：

P串=P并。

11．纯电阻电路的电源效率：

η=R/（R+r）。

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P=UI，发热功率P=rI^2，

输出机械功率P机=UI-rI^2，

14含电容电路中，电容器是断路，电容不是电路的组成部分，仅借用与之并联部分的电压。

稳定时，与它串联的电阻是虚设，如导线。

在电路变化时电容器有充、放电电流。

15下图中，两侧电阻相等时总电阻最大。

16纯电阻串联电路中

一个电阻增大时，它两端的电压也增大，而电路其它部分的电压减小;其电压增加量等于其它部分电压减小量之和的绝对值。

反之，一个电阻减小时，它两端的电压也减小，而电路其它部分的电压增大;其电压减小量等于其它部分电压增大量之和。

17变压器的动态分析

1．首先明确变压器各物理量间的制约关系．变压器原、副线圈匝数n1、n2确定，U1决定了U2，与输出端有无负载、负载大小无关，也与变压器有无其他副线圈无关．U2与负载电阻R，通过欧姆定律决定了输出电流I2的大小，输出功率P2决定输入功率P1，P1＝U1I1，从而决定I1大小，

2．分清动态变化中哪个量变化，结合串、并联电路的特点．欧姆定律及变压器各物理量间因果关系依次确定．

1．匝数比不变的情况（如图5所示）

（1）U1不变，根据

＝

，输入电压U1决定输出电压U2，不论

负载电阻R如何变化，U2不变．

（2）当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流

I1，故I1发生变化．

（3）I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．图5

2．负载电阻不变的情况（如图6所示）

（1）U1不变，

发生变化，故U2变化．

（2）R不变，U2变化，故I2发生变化．

（3）根据P2＝

，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，

P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．图6

3．分析动态问题的思路程序可表示为

十一、直流电实验：

1．考虑电表内阻的影响时，电压表和电流表在电路中，既是电表，又是电阻。

2．选用电压表、电流表：

①测量值不许超过量程。

②测量值越接近满偏值（表针偏转角度越大）误差越小，一般应大于满偏值的1/3。

③电表不得小偏角使用，偏角越小，相对误差越大。

3．选限流用的滑动变阻器：

在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；

选分压用的滑动变阻器：

阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。

4．选用分压和限流电路：

（1）用阻值小的变阻器调节阻值大的用电器时用分压电路，调节范围才能较大。

（2）电压、电流要求“从零开始”的用分压。

（3）变阻器阻值小，限流不能保证用电器安全时用分压。

（4）分压和限流都可以用时，限流优先（能耗小）。

5．伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择：

  “内接的表的内阻产生误差”，“好表内接误差小”（RX/RA,和Rv/RX比值大的表“好”）。

6．多用表的欧姆表的选档：

指针越接近Ｒ中误差越小，一般应在（R中）/4至4R中范围内。

     选档、换档后，经过“调零”才能进行测量。

7．串联电路故障分析法：

断路点两端有电压，通路两端没有电压。

8．由实验数据描点后画直线的原则：

（1）通过尽量多的点，      

（2）不通过的点应靠近直线，并均匀分布在线的两侧，

（3）舍弃个别远离的点。

9．电表内阻对测量结果的影响

电流表测电流，其读数小于不接电表时的电阻的电流；

电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。

10．两电阻R1和R2串联，用同一电压表分别测它们的电压，其读数之比等于电阻之比。

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：

E测=E真，r测>r真,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：

E测

半电流法测电表内阻rg>R并测量值偏小；代替法测电表内阻rg=R替。

半值（电压）法测电压表内阻：

rg=R串，测量值偏大。

十二、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.粒子速度垂直于磁场时，做匀速圆周运动：

R=mv/qB，T=2πm/qB（周期与速率无关）。

3.粒子径直通过正交电磁场（离子速度选择器）：

qvB=qE，v=B/B。

磁流体发电机、电磁流量计：

洛伦兹力等于电场力。

4.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。

5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。

6.带电粒子作圆运动穿过匀强磁场的有关计算：

从物理方面只有一个方程：

qvB=mv^2/R，

得出　R=mv/qB，和T=2πm/qB

解决问题必须抓几何条件：

入射点和出射点两个半径的交点和夹角。

两个半径的交点即轨迹的圆心，

两个半径的夹角等于偏转角，偏转角对应粒子在磁场中运动的时间.

7.冲击电流的冲量BIL△t=mvBLq=mv

8.通电线圈在匀强磁场中所受磁场力没有平动效应，只有转动效应。

9通电线圈的磁力矩M=nBLScosθ=nBLS有效：

（是线圈平面与B的夹角，S线圈的面积）

10．当线圈平面平行于磁场方向，即θ=0时，磁力矩最大M=nBLS，

十三电磁感应

1.楞次定律：

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运用楞次定律的若干经验：

（1）内外环电路或者同轴线圈中的电流方向：

“增反减同”

（2）导线或线圈旁的线框在电流变化时：

电流增加则相斥、远离，电流减小时相吸、靠近。

（3）“×增加”与“·减少”，感应电流方向一样，反之亦然。

（4）单向磁场磁通量增大时，回路面积有收缩趋势，磁通量减小时，回路面积有膨胀趋势。

通电螺线管外的线环则相反。

3.法拉第电磁感应定律求出的是平均电动势，在产生正弦交流电情况下只能用来求感生电量，不能用来算功和能量。

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。

8感应电流生热Q=|W安|

9.常见的电磁仪器

一、速度选择器:

原理图

工作原理

说明

电场力F与洛仑兹力f方向相反

这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关

若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。

二、质谱仪：

原理图

工作原理

经速度选择器的各种带电粒子，射入偏转磁场（B′），不同电性，不同荷质比的粒子就会沉积在不同的地方．

由qE=qvB，

s=2R，联立，得不同粒子的

荷质比

即与沉积处离出口的距离s成反比．

三、磁流体发电机：

原理图

工作原理

说明

高速的等离子流射入平行板中间的匀强磁场区域，在洛仑兹力作用下使正、负电荷分别聚集在A、B两板，于是在板间形成电场．当满足Bvq=Eq时，两板间形成一定的电势差．合上电键S后，就能对负载供电．

由qvB=qE和U=Ed，得两板间的电势差（电源电动势）为ε=U=vBd．即决定于两板间距，板间磁感强度和入射离子的速度．

四、电磁流量计：

原理图

工作原理

导电液体进入加有匀强磁场的管道后，在洛仑兹力作用下使正、负电荷分别聚集在a、b两极，于是在两极间形成电场．当ab间电场对电荷的作用力等于电荷所受的洛仑兹力时，两板间形成一定的电势差U．由U=Bvd和Q=S0v、S0=π（d/2）2，得管道内液体的流量Q=。

五、霍尔元件：

原理图

工作原理

说明

导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，电子在洛仑兹力作用下发生偏转，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧面之间会形成稳定的电势差，这种现象称为霍尔效应。

实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为U=KIB/b，式中的比例系数K称为霍尔系数。

六、回旋加速器：

原理图

工作原理

带正电的粒子在S处由静止出发，在A间加正向电压，使粒子加速后垂直进入左侧偏转磁场，在磁场中运动半个周期后进入A间，同时在A间加反向电压，粒子继续被加速，再次进入右侧偏转磁场，运动半个周期后又一次回到A间，同时在A间加正向电压，如此继续下去。

每当粒子进入A间都是被加速，从而速度不断地增加。

带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期为T=2πm/Bq，为达到不断加速的目的，只要在AA/上加上周期也为T的交变电压就可以了。

十四、交流电

十五动量

1．反弹：

动量变化量大小△p=m（v1+v2）

2．“弹开”（初动量为零,分成两部分）