4)重力加速度,某星球表面处(即距球心R):
g=GM/R2
距离该星球表面h处(即距球心R+h处):
5)人造卫星:
推导卫星的线速度;卫星的运行周期。
卫星由近地点到远地点,万有引力做负功。
第一宇宙速度VⅠ===
地表附近的人造卫星:
r=R=m,V运=VⅠ,T==84.6分钟
6)同步卫星
T=24小时,h=5.6R=,v=/s
7)重要变换式:
GM=GR2(R为地球半径)
8)行星密度:
ρ=3/GT2式中T为绕行星运转的卫星的周期,即可测。
三、机械能
1.判断某力是否作功,做正功还是负功
①F与S的夹角(恒力)
②F与V的夹角(曲线运动的情况)
③能量变化(两个相联系的物体作曲线运动的情况)
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
四、动量
1.反弹:
△p=m(v1+v2)
2.弹开:
速度,动能都与质量成反比。
3.一维弹性碰撞:
V1'=[(m1—m2)V1+V2]/(m1+m2)
V2'=[(m2—m1)V2+1V2]/(m1+m2)
当V2=0时,V1'=(m1—m2)V1/(m1+m2)
V2'=1V1/(m1+m2)
特点:
大碰小,一起跑;小碰大,向后转;质量相等,速度交换。
4.1球(V1)追2球(V2)相碰,可能发生的情况:
①P1+P2=P'1+P'2;m1V1'+m2V2'=m1V1+m2V2动量守恒。
②E'K1+E'K2≤EK1+EK2动能不增加
③V1'≤V2'1球不穿过2球
④当V2=0时,(m1V1)2/2(m1+m2)≤E'K≤(m1V1)2/1
EK=(mV)2/=P2/=I2/
5.三把力学金钥匙
研究对象
研究角度
物理概念
物理规律
适用条件
质点
力的瞬时作用效果
F、m、a
F=m·a
低速运动的宏观物体
质点
力作用一段位移(空间累积)的效果
W=FScosa
P=W/t
P=FVcosa
EK=mv2/2
EP=mgh
W=EK2—EK1
低速运动的宏观物体
系统
E1=E2
低速运动的宏观物体,只有重力和弹力做功
质点
力作用一段时间(时间累积)的效果
P=mv
I=Ft
Ft=mV2—mV1
低速运动的宏观物体,普遍适用
系统
m1V1'+m2V2'=m1V1+m2V2
∑F外=0
∑F外>>∑F内
某一方向∑F外=0△px=0
五、振动和波
1.平衡位置:
振动物体静止时,∑F外=0;振动过程中沿振动方向∑F=0。
2.由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速:
注意“双向”和“多解”。
3.振动图上,振动质点的运动方向:
看下一时刻,“上坡上”,“下坡下”。
4.振动图上,介质质点的运动方向:
看前一质点,“在上则上”,“在下则下”。
5.波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长和波速改变(由介质决定)
6.已知某时刻的波形图象,要画经过一段位移S或一段时间t的波形图:
“去整存零,平行移动”。
7.双重系列答案:
向右传:
△t=(K+1/4)T(K=0、1、2、3…)S=Kλ+△X(K=0、1、2、3…)
向左传:
△t=(K+3/4)TK=0、1、2、3…)S=Kλ+(λ-△X)(K=0、1、2、3…)
六、热和功分子运动论∶
1.求气体压强的途径∶①固体封闭∶《活塞》或《缸体》《整体》列力平衡方程;
②液体封闭:
《某液面》列压强平衡方程;
③系统运动:
《液柱》《活塞》《整体》列牛顿第二定律方程。
由几何关系确定气体的体积。
2.1atm=76cmHg=H2O≈H2O
3.等容变化:
△p=P·△T/T
4.等压变化:
△V=V·△T/T
七、静电场:
1.粒子沿中心线垂直电场线飞入匀强电场,飞出时速度的反向延长线通过电场中心。
2.
3.匀强电场中,等势线是相互平行等距离的直线,与电场线垂直。
4.电容器充电后,两极间的场强:
,与板间距离无关。
5.LC振荡电路中两组互余的物理量:
此长彼消。
1)电容器带电量q,极板间电压u,电场强度E及电场能Ec等量为一组;(变大都变大)
2)自感线圈里的电流I,磁感应强度B及磁场能EB等量为一组;(变小都变小)
电量大小变化趋势一致:
同增同减同为最大或零值,异组量大小变化趋势相反,此增彼减,
若q,u,E及Ec等量按正弦规律变化,则I,B,EB等量必按余弦规律变化。
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。
八、恒定电流
1.串连电路:
总电阻大于任一分电阻;
,;,
2.并联电路:
总电阻小于任一分电阻;
;;;
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,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。
10.,分别接同一电源:
当时,输出功率。
串联或并联接同一电源:
。
11.纯电阻电路的电源效率:
。
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,发热功率,
输出机械功率
九、直流电实验
1.考虑电表内阻影响时,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内阻小得多的电阻;
电流测量值偏大,给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻;
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范围大(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.电流表的内、外接法:
内接时,;外接时,。
1)或时内接;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),
若时内接;时外接。
3)如RA、RV均不知的情况时,用试触法判定:
电流表变化大内接,电压表变化大外接。
8.欧姆表:
1)指针越接近误差越小,一般应在至范围内,;
2);
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内电阻r:
安培表接电池所在回路时:
;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:
;电压表内阻影响测量结果的误差。
半电流法测电表内阻:
,测量值偏小;代替法测电表内阻:
。
半值(电压)法测电压表内阻:
,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)
内外环电流方向:
“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:
=一个周期内产生的总热量。
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:
十三、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。
十四、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
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,内切圆是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
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生的光谱线条数:
附录1
SI基本单位
物理量名称
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
千克
kg
时间
秒
s
电流
安[培]
A
热力学温度
开[尔文]
K
物质的量
摩[尔]
mol
发光强度
坎[德拉]
cd
附录2