7、物体由静止开始以加速度a1做直线运动经过时间t后以a2减速,再经时间t后回到出发点则a2=3a1。
8、“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止的时间
9、匀加速直线运动位移公式:
S=At+Bt2式中a=2B(m/s2)V0=A(m/s)
10、在追击中的最小距离、最大距离、恰好追上、恰好追不上、避碰等中的临界条件都为速度相等。
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,
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,
②合速度不可能垂直于河岸,最短航程s
12、绳端物体速度分解
v
v
θ
2θ
ω
平面镜
点光源
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:
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
与有无摩擦无关,平面,斜面,竖直方向都一样
6.下面几种物理模型,在临界情况下,a=gtgα
光滑,相对静止弹力为零相对静止光滑,弹力为零
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
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
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
10、汽车以额定功率行驶时VM=p/f
11、牛顿第二定律的瞬时性:
不论是绳还是弹簧:
剪断谁,谁的力立即消失;不剪断时,绳的力可以突变,弹簧的力不可突变.
12、传送带问题:
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的动能
13动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功W=µmgS
14、平抛
速度反向延长交水平位移中点处,速度偏角的正切值等于2倍的位移偏角正切值。
斜面上起落的平抛速度方向与斜面的夹角是定值。
四、圆周运动,万有引力:
(一)1、向心力公式:
.
2、同一皮带或齿轮上线速度处处相等,同一轮子上角速度相同.
(二)1.水平面的圆周运动:
F=mgtgα方向水平,指向圆心
2.飞机在水平面做匀速圆周盘旋
3.竖直面的圆周运动:
绳,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=,
vv临,杆对小球为拉力
vv临,杆对小球为支持力
4)卫星绕行速度、角速度、周期:
V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2
重力加速度g=
,g与高度的关系:
g=
g地
第一(二、三)宇宙速度V1=(g地R地)1/2=(GM/R地)1/2=7.9km/s(注意计算方法);V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
卫星的最小发射速度和最大环绕速度均为V=7.9km/s,卫星的最小周期约为86分钟
地球同步卫星:
T=24h,h=3.6×104km=5.6R地(地球同步卫星只能运行于赤道上空)v=3.1km/s
人造卫星:
h大→V小→T大→a小→F小。
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。
卫星因受阻力损失机械能:
高度下降,速度增加,周期减小,势能变小,机械能变小。
在飞行卫星里与依靠重力的有关实验不能做。
行星密度:
ρ=3/GT2式中T为绕行星运转的卫星的周期。
5)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。
开普勒第三定律:
T2/R3=K(=4π2/GM){K:
常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}.
物体在恒力作用下不可能作匀速圆周运动
圆周运动中的追赶问题(钟表指针的旋转和天体间的相对运动):
Ⅰ轨道过A点速度大于Ⅱ轨道,向心加速度相同,万有引力相同,Ⅱ轨道过B点速度大于Ⅲ轨道;Ⅱ轨道从B到A动能减少势能增加,机械能不变。
五、机械能
1.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)
2.功能关系--------功是能量转化的量度,功不是能.
⑴重力所做的功等于重力势能的减少⑵电场力所做的功等于电势能的减少
⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少⑷分子力所做的功等于分子势能的减少
⑷合外力所做的功等于动能的增加(所有外力)
⑸只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒
⑹克服安培力所做的功等于感应电能的增加(数值上相等)
(7)除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加
(8)摩擦生热Q=f·S相对(f滑动摩擦力的大小,ΔE损为系统损失的机械能,Q为系统增加的能)
(9)静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热;滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热。
(10)作用力和反作用力做功之间无任何关系,但冲量等大反向。
一对平衡力做功不是等值异号,就是都不做功,但冲量关系不确定。
3、发动机的功率P=Fv,当合外力F=0时,有最大速度vm=P/f (注意额定功率和实际功率).
4、能的其它单位换算:
1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J.
5、对单独某个物体写动能定理时一定注意研究过程的选取,恒力功要乘对地位移。
六、动量
1.同一物体某时刻的动能和动量大小的关系:
2.碰撞的分类:
①弹性碰撞——动量守恒,动能无损失
②完全非弹性碰撞——动量守恒,动能损失最大。
(以共同速度运动)
③非完全弹性碰撞——动量守恒,动能有损失。
碰撞后的速度介于上面两种碰撞的速度之间。
(大物碰静止的小物,大物不可能速度为零或反弹)
3.一维弹性碰撞:
动物碰静物:
V2=0,
(质量大碰小,一起向前;质量相等,速度交换;小碰大,向后转)
4.1球(V1)追2球(V2)相碰原则
①P1+P2=P'1+P'2动量守恒。
②E'K1+E'K2≤EK1+EK2动能不增加
③V1'≤V2'1球不穿过2球
5.小球和弹簧:
图:
①A、B两小球的速度相等为弹簧最短或最长或弹性势能最大时
相当于令通式
中v1=v2(完全非)
②弹簧恢复原长时,A、B球速度有极值,相当于令通式中EP=0(完全弹性)
若mA=mB则v1=0v2=v1(交换动量)。
6、子弹打木块模型:
解题时画好位移关系示意图
应用
(1)对子弹/木块的动量定理
(2)对子弹/木块的动能定理(注意对地位移)
(3)对系统的动量守恒;能量守恒(注意热要乘相对位移)
图象
阴影面积为相对位移不共速
若打穿,子弹木块质量一定时,v0越大木块获得速度越小,若v0一定,m越大M获得速度怎样?
若板从中间断开怎样?
7、多体碰撞,要注意每次碰撞有谁参与,每次碰撞是否有能量损失。
谁先与板共速度问题
8、最高点两物体共速
9、下图中弹性势能的前后变化是解题关键
10、解决力学问题的三条路:
路径
适用的力
能研究的量
不能研究的量
参照物
运动定律+
运动学公式
恒力
S,V,t
无
地
动量
恒力或变力
V,t
S
地
功,能
恒力或变力
V,S
t
地
七、振动和波
1、平衡位置:
振动物体静止时的位置。
振动时平衡位置合外力不一定为0,但回复力为0。
2、物体做简谐振动:
①在平衡位置达到最大值的量有速度、动能
②在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能
③通过同一点有相同的位移速率、回复力、加速度、动能、势能、可能有不同的运动方向
④经过半个周期,物体运动到对称点,速度大小相等、方向相反。
⑤经过一个周期,物体运动到原来位置,一切参量恢复。
振动质点一个周期路程为4A,半周期2A,1/4周期不一定A。
3.由波的图象讨论波的传播距离、时间、周期和波速等时:
注意“双向”和“多解”
4.波动图形上,介质质点的振动方向:
“上坡下,下坡上”;振动图像中介质质点的振动方向为“上坡上,下坡下”.(要区分开)
5.波进入另一介质时,频率不变、波长和波速改变,波长与波速成正比(机械波的波速只由有介质决定,电磁波波速由介质和光频率决定)。
气体液体不能传播横机械波。
6.波动中,所有质点都不会随波逐流,所有质点的起振方向都与振源相同
7.两列频率相同、且振动情况完全相同的波,在相遇的区域能发生干涉。
波峰与波峰(波谷与波谷)相遇处振动加强(△s=±kλk=0、1、2、3……);波峰与波谷相遇处振动减弱(△s=±(2k+1)λ/2k=0、1、2、3……)
衍射条件:
障碍物或孔缝尺寸小于或接近波长。
干涉和衍射是波的特征。
干涉中加强点加强的是振幅。
8、多普勒效应,震源靠近接受频率变大,远离变小。
9、受迫振动时,振动频率等于驱动力频率,与固有频率无关.只有当驱动力频率等于固有频率时会发生共振.
10、水波不横不纵。
横波可偏振,
11、单摆问题:
单摆最高点合外力不为0,T=mgcosθ,向心力为0,回复力最大。
电梯中的单摆计算周期时g要带等效g,(不摆时绳拉力产生的加速度,其他星球带G星);
单摆实验中要从最低点计时,摆长要加小球半径。
秒摆周期2秒,摆长约1米。
12、弹簧原长,A从某高度处下落后系统机械能守恒,A的机械能不守恒,地面对系统不做功,下落过程中加速度先为g,接触弹簧后先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,弹簧弹力等于mg时速度最大,在最低点加速度大于g,弹力大于2mg。
八、热学
1.分子直径数量级10—10米,原子核直径数量级10—15米
2.分子质量m=M/N(M为摩尔质量,N为阿伏加德罗常数);分子体积为V0=V/N(V为摩尔体积,注意:
如果是气体,则为分子的占有体积)
3.布朗运动是微粒的运动,不是分子的运动.
4.分子势能用分子力做功来判断,r0处分子势能最小,分子力为零.分子力
5.固体液体的温度升高时能不一定增大。
6.理想气体
(1)有气无力、无势能
(2)温度决定平均动能决定温度(3)膨胀表示对外做功(除真空),压缩则被做功(4)克拉柏龙方程(5)热一定律ΔU=W+Q(6)绝热:
Q=0,导热,与外界同温(一般温度不变)。
九、静电场
1、电场力的功基本方法:
用W=qU计算
2、电容器接在电源上,电压不变;断开电源时,电量不变.
平行板电容器件的场强,电压不变时E=U/d;电量不变时,E∝ Q/S(d增大E不变)
电容器充电电流,流入正极、流出负极;电容器放电电流,流出正极,流入负极。
3、几中常见电场线、等势面分布
沿电场线的方向电势越来越低,电势和场强大小没有联系
(1)等量异种电荷电场线分布,中垂线特点
(2)等量同异种电荷电场线分布,中垂线特点,等势面特点
(3)右图abc不是等差等势面,粒子若从K运动到N则能量如何变化
(4)右图特点
4、处于静电平衡的导体部合场强为零,整个是个等势体,其表面是个等势面.
5、电偏转问题
离开电场时偏移量:
,
离开电场时的偏转角:
若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U0加速后进入偏转电场的,则由动能定理有
偏移量又等于多少
粒子飞出偏转电场时“速度的反向延长线,通过沿电场方向的位移的中心”。
(粒子从偏转电场中射出时,就好象是从极板间的L/2处沿直线射出似的)
在交变电场中
①直线运动:
不同时刻进入,可能一直不改方向的运动;可能时而向左时而向右运动;可能往返运动(可用图像处理不同时刻进入的粒子平移坐标原点。
)
②垂直进入:
若在电场中飞行时间远远小于电场的变化周期,则近似认为在恒定电场中运动(处理为类平抛运动);若不满足以上条件,则沿电场方向的运动处理同①
③带电粒子在电场和重力场中做竖直方向的圆周运动用等效法:
当重力和电场力的合力沿半径且背离圆心处速度最大,当其合力沿半径指向圆心处速度最小.
应用:
示波器。
十.恒定电流:
1.电流的微观定义式:
I=nqsv
2.电路中的一个滑动变阻器阻值发生变化,有并同串反关系:
电阻增大,与它并联的电阻上电流或电压变大,与它串联的电阻上电流或电压变小;电阻减小,与它并联的电阻上电流或电压变小,与它串联的电阻上电流或电压变大.
3.外电路任一处的一个电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。
外电路任一处的一个电阻减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。
4.画等效电路的办法:
找等势点法
5.纯电阻电路中,、外电路阻值相等时输出功率最大,
;
,分别接同一电源:
当
时,输出功率
6.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。
7并联电路:
总电阻小于任一分电阻
如图两侧电阻相等时总电阻最大
(和为定值的两个电阻,阻值相
等时并联值最大)
8、纯电阻电路的电源效率:
η=
断路时效率100%
9、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、外接法:
接时,
;外接时,
。
1)
或
时接;
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
围,
;
2)
;红黑笔特点
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
和电阻r:
安培表接电池所在回路时:
;
电流表阻影响测量结果的误差。
安培表接电阻所在回路试:
;
电压表阻影响测量结果的误差。
半电流法测电表阻:
,测量值偏小;代替法测电表阻:
。
半值(电压)法测电压表阻:
,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)
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:
十四.电磁场和电磁波:
1.电磁振荡中电容器上的电量q与电流i的关系总是相反。
2.电磁场理论:
①变化的磁(电)场产生电(磁)场
②均匀变化的磁(电)场产生的稳定的电(磁)场
③周期性变化的磁(电)场产生周期性变化的电(磁)场
3.感抗为XL=2πLf;容抗为XC=1/2πfc
十五、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
3.可见光中:
红光的折射率最小,紫光的折射率最大;红光在介质中的光速最大,紫光在介质中的光速最小;红光最不易发生全反射,紫光最易发生全反射;红光的波动性比紫光强,粒子性比紫光弱;红光的干涉条纹(或衍射条纹的中间条纹)间距比紫光大;紫光比红光更易引起光电效应.
4.视深公式h’=h/n(水中看七色球,感觉红球最深,紫球最浅)
十六、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,
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,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=1.66×10-27kg
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