《导与练》物理必修2主干知识文科概述.docx

《导与练》物理必修2主干知识文科概述.docx

《《导与练》物理必修2主干知识文科概述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《导与练》物理必修2主干知识文科概述.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《导与练》物理必修2主干知识文科概述

第五章曲线运动

第1节曲线运动

自主学习

知识梳理

1.曲线运动

（1）曲线运动的轨迹是_________.

（2）曲线运动中速度方向时刻_________，所以曲线运动是_________运动.

2.曲线运动的速度方向：

质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的________方向.

3.曲线运动的条件

（1）从动力学的观点看，当物体所受合力的方向与它的________方向不在同一直线上时，物体做曲线运动.

（2）从运动学观点看，当物体的加速度方向跟它的_______方向不在同一直线上时，物体做曲线运动.

第2节质点在平面内的运动

自主学习

知识梳理

1.演示实验

由演示实验可以知道，红蜡块同时参与了两个运动：

一是在玻璃管中___________运动；二是随玻璃管运动，红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成的结果.

2.运动的合成与分解

（1）合运动：

物体发生的运动.

（2）分运动：

实际运动中，物体同时参与了几个运动，这几个运动称为分运动.

（3）运动的合成：

已知__________求__________.

（4）运动的分解：

已知__________求__________.

第3节抛体运动的规律

自主学习

知识梳理

1.平抛运动的定义

将物体用一定的初速度沿方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在作用下所做的运动，叫做平抛运动.

2.平抛运动的性质

平抛运动是加速度为重力加速度（g）的__________曲线运动，轨迹是抛物线.

3.平抛运动的研究方法

平抛运动可以分解为水平方向的__________运动和竖直方向的__________运动两个分运动.

4.平抛运动的规律

（1）水平方向

（2）竖直方向

（3）任意时刻的速度v=

v与v0的夹角为θ，tanθ=

（4）任意时刻的总位移s=

.

（5）运动时间t=__________，仅取决于竖直下落高度

方向tanα=

t（注意：

合位移与合速度方向不同）

（6）射程x==__________，取决于竖直下落的高度和初速度

5.斜抛运动

（1）将物体沿__________或者__________方向抛出，物体只在__________作用下的运动叫斜抛运动.

（2）斜抛运动可以看成水平方向的__________运动和竖直方向的__________运动.

第4节实验：

研究平抛运动

自主学习

知识梳理

1.平抛运动：

以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可忽略的情况下，物体所做的运动叫__________，如果速度是沿__________的，这个运动叫做平抛运动.

2.平抛运动的性质：

做平抛运动的物体只受_________作用，由牛顿第二定律可知，其加速度恒为g，所以是__________运动；又因重力与速度不在一条直线上，所以平抛运动是匀变速__________运动.

3.平抛运动的处理方法：

平抛运动是一种曲线运动，研究平抛运动时可以将平抛运动分解为__________和__________的两个分运动.

第5节圆周运动

自主学习

知识梳理

1.描述圆周运动的物理量

（1）线速度

①线速度的大小：

做圆周运动的物体_______________叫线速度的大小，即线速率.

②物理意义：

描述质点沿圆周运动的___________.

③线速度的大小计算公式_____________.

④线速度的方向：

_______________.

注意：

线速度是做圆周运动的瞬时速度，是矢量，不仅有大小.而且有方向，且方向时刻改变.

（2）角速度

①定义：

在圆周运动中_________________叫质点运动的角速度.

②物理意义：

______________________

③公式___________，单位__________

（3）周期、频率、转速

①周期：

做圆周运动的物体运动______________叫周期.

符号：

__________，单位：

__________

②频率：

周期的倒数叫频率.

符号：

__________，单位：

__________

③转速：

做圆周运动的物体__________沿圆周绕圆心转过的__________叫转速.符号__________单位__________.

2.匀速圆周运动

（1）定义：

物体沿圆周运动并且____________处处相等，这种运动叫匀速圆周运动.

（2）匀速圆周运动的性质是____________的曲线运动.

3.线速度、角速度、周期间的关系

线速度和周期的关系式__________，角速度和周期的关系式__________，线速度与角速度的关系式__________，周期与频率的关系式__________.

第6节向心加速度

自主学习

知识梳理

1.速度的变化量是指物体速度的增量，它等于物体的__________减去物体的___________.速度的变化量是___________，有大小，也有___________.当物体沿着一条直线运动，速度增加时，速度变化量的方向与物体的速度方向___________，如图5－6－1（甲）.速度减小时，速度变化量的方向与物体的速度方向___________，如图5－6－1（乙）.当物体的始末速度不在一条直线上时，可用如图5－6－1（丙）所示的方法求速度的变化量，即：

___________.

图5－6－1

2.做匀速圆周运动的物体，其加速度的方向总是__________，叫做__________.

向心加速度的大小：

an=__________=__________

匀速圆周运动的物体的向心加速度大小__________，方向总是指向__________，是时刻改变的，所以匀速圆周运动是一种__________加速曲线运动.

第7节向心力

自主学习

知识梳理

1.向心力

（1）定义：

做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是_______，这个力叫__________.

（2）作用效果：

产生__________，不断改变物体线速度的__________，维持物体做圆周运动.

（3）方向：

总是沿半径指向__________，是一个__________.

（4）大小：

F向=__________.

（5）向心力是从__________来命名的，它并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的，是一种效果力.

2.若做圆周运动的物体所受的合外力不沿半径方向，可以根据F的效果分解为两个相互垂直的分力；跟圆周相切的_________和指向圆心方向的__________，切向分力Ft产生的__________改变物体速度的__________；法向分力Fn产生的__________改变物体速度的________.仅有向心加速度的运动是________，同时具有切向加速度和向心加速度的圆周运动就是_________.

第8节生活中的圆周运动

自主学习

知识梳理

1.火车转弯处，使外轨__________内轨，火车经过时支持力方向__________，它与__________力的合力指向__________为火车转弯提供向心力.

航天器在绕地球做匀速圆周运动时因__________恰好提供向心力故航天器内的一切物体均处于__________状态，任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中都是一个__________的环境.

2.离心运动

（1）离心现象：

如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中，由于某种原因所受合力__________或__________物体就会由于__________远离__________，这就是离心现象.

（2）做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心，且F合__________mv2/r，当F合__________mv2/r，物体就会向内侧移动，做“近心”运动，当F合__________m

物体会向外侧移动，做__________运动，若所受合外力突然消失，物体做离心运动，沿__________方向飞出.

如图5－8－1所示.

图5－8－1

3.制成离心机械，如离心干燥器、洗衣机的脱水筒.

第六章万有引力与航天

第1节行星的运动

自主学习

知识梳理

1.两种学说

（1）地心说认为是宇宙的中心，且是静止不动的，太阳、月亮及其他行星都绕运动.

（2）日心说认为是静止不动的，地球和其他行星都绕运动.

2.开普勒行星运动定律

（1）第一定律：

所有行星绕运动的轨道都是，处在椭圆的一个焦点上，该定律又称轨道定律.

（2）第二定律：

对任意一个行星来说，它与的连线，在相等时间内扫过相等的.

（3）所有行星的轨道的半长轴的跟它的公转的二次方的比值都相等.即公式表示为.

第2节太阳与行星间的引力

自主学习

知识梳理

1.太阳对行星的引力

（1）行星绕太阳做近似匀速圆周运动时，需要的向心力是由提供的，设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动需要的向心力F=.

（2）天文观测可得到行星公转的周期T，行星运行的速度v和周期T之间的关系为.

（3）将v=

代入F=

得F=

，再由开普勒第三定律T2=

消去T得.因而可以说F与

成正比.即太阳对不同行星的引力与行星的

成正比，与行星和太阳间距离的成反比.

2.行星对太阳的引力

根据牛顿第三定律，可知太阳吸引行星的同时，行星也吸引太阳，由此可得行星对太阳的引力F′应该与太阳质量M成，与行星和太阳间距离的成反比.

3.太阳与行星间的引力

综上可以得到太阳与行星间的引力表达式，式中G是比例系数，与、都没有关系.

第3节万有引力定律

自主学习

知识梳理

1.月—地检验

（1）检验目的：

维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一种力.

（2）检验方法：

由于月球轨道半径约为地球半径的60倍.则月球轨道上物体受到的引力是地球上的

.根据，物体在月球轨道上运动时的加速度（月球公转的向心加速度）应该是它在地面附近下落时的加速度（自由落体加速度）的

.计算对比两个就可以分析验证两个力是否为同一性质的力.

（3）结论：

加速度关系也满足“反平方”规律.证明两种力为同种性质的力.

2.万有引力定律

（1）内容：

自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的成正比，与它们之间距离r的成反比.

（2）公式：

.

（3）说明：

式中G是比例系数，叫做，适用于任何两个物体.英国物理学家比较准确地测出了G的数值，通常取G=.引力常量是自然界中少数几个重要的物理常量之一.

第4节万有引力理论的成就

自主学习

知识梳理

1.计算天体的质量

（1）将行星的运动近似看作匀速圆周运动，行星的向心力由来提供，可以列出方程G

=mrω2，由ω=

得到G

，从而求出太阳的质量.

（2）如果已知卫星绕行星运动的和卫星与行星之间的、也可以算出行星的质量.

（3）观测的运动，可以计算太阳的质量，观测的运动，可以测量地球的质量.

（4）如果不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体受到的重力mg等于对物体的万有引力即，由此解出M=

.若已知g=9.8m/s2，R=6370km，G=6.67×10-11N·m2/kg2，则可计算出地球的质量为kg.

2.发现未知天体

（1）18世纪，人们观测到太阳系的第七个行星——天王星的轨道和用计算出来的轨道有一些偏差.

（2）、最终确立了万有引力定律的地位.

第5节宇宙航行

自主学习

知识梳理

宇宙航行

（1）地球对周围的物体有的作用，因而抛出的物体要.但是抛出的初速度越大，物体就会飞得越.如果没有，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，将围绕地球运转，成为一颗绕地球运动的.

（2）第一宇宙速度的表达式是和.

（3）要使人造卫星绕地球运行，它进入地面附近的轨道速度必须等于或大于km/s，并且小于km/s，要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行，成为人造行星，必须使它的速度等于或大于km/s；要想使它飞到太阳系以外的地方去，它的速度必须等于或大于km/s.

（4）地球同步卫星的与地球的相同.

第6节经典力学的局限性

自主学习

知识梳理

经典力学局限性

（1）经典力学的基础是，牛顿运动定律和万有引力定律在、、的广阔区域，包括的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就.

（2）狭义相对论阐述物体时所遵从的规律.

（3）在经典力学中，物体的质量是的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而，即.

（4）经典力学认为位移和时间的测量与参考系，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系，在不同的参考系中是.

（5）经典力学有它的适用范围：

只适用于

运动，不适用于运动；只适用于世界，不适用于世界.

（6）1915年，爱因斯坦创立了，这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下，牛顿引力理论.当物体的运动速度远小于光速c（3×108m/s）时，相对论物理学与经典物理学的结论.当另一个重要常数即“普朗克常数”（6.63×10-34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论，相对论与量子力学都没有否定经典力学，而是认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形.

第七章机械能守恒定律

第1节追寻守恒量

自主学习

知识梳理

1.伽利略在斜面小球实验中，发现一个启发性的事实：

无论斜面陡或缓，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度.在物理学中，我们把这一事实说成是“某一量是的”，并且把这个量叫做或.

2.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做.

3.物体由于运动而具有的能量叫做.

2节功

自主学习

知识梳理

1.能量

（1）伽利略在斜面小球实验中，发现一个启发性的事实：

无论斜面陡或缓，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度.在物理学中，我们把这一事实说成是“某一量是的”，并且把这个量叫做或.

（2）相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做.

（3）物体由于运动而具有的能量叫做.

2.功

（1）一个物体受到力的作用，并在发生了一段位移，就说这个力对物体做了功.

（2）力和物体在上发生的，是做功的两个不可缺少的因素.如果力的方向与位移的方向一致，功等于力的大小与位移大小的乘积，公式是.

（3）若力F与位移l之间成α角时，力所做的功W=，即力对物体所做的功，等于.

（4）功的单位是，符号是.

（5）功是标量.

3.正功与负功

（1）根据功的计算公式W=Flcosα可得下列几种情况：

①当α=90°时，cosα=0，则W0，即力对物体.

②当0°≤α＜90°时，cosα＞0，则W0，即力对物体.

③当90°＜α≤180°时，cosα＜0，则

W0，即力对物体或.

（2）功的正负既不表示方向，也不表示大小，它表示.

4.总功

当物体在几个力共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，等于.可以证明，它也就是.

第3节功率

自主学习

知识梳理

1.功率的概念

（1）在物理学中做功的快慢用表示.功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率，公式.

（2）功率的单位：

在国际单位制中功率的单位是，另外常用单位还有.

（3）P=

实际上是一段时间内的.

（4）额定功率是指电动机、内燃机等动力机械正常条件下可以长时间工作的最大功率.实际输出功率往往这个数值，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率大于额定功率.

2.功率与速度

（1）功率也可以用力和速度来表示，作用力方向与速度方向相同时，P=，F恒定时，v是平均速度时，功率P指的是，若v是瞬时速度，则功率P指的是.

（2）从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成，要增大牵引力，就要.

第4节重力势能

自主学习

知识梳理

1.重力做功

（1）物体的高度发生变化时，重力要做功：

物体被举高时，重力做功，物体下降时，重力做功.

（2）物体运动时，重力对它做的功只跟

有关，而跟物体运动的无关，可见物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh，具有特殊意义.

2.重力势能

（1）表达式：

，单位：

.

（2）重力势能具有.只有选定后，才能具体确定重力势能的量值，故Ep=mgh中的h是物体相对于的高度.

（3）重力势能是与所组成的这个物体“系统”所共有的.

3.重力做功与重力势能变化间的关系

重力做功与重力势能的关系式是，当物体的重力做正功时，WG＞0，即Ep1Ep2，重力势能；当物体的重力做负功时，WG＜0，即Ep1Ep2，重力势能.

第5节探究弹性势能的表达式

自主学习

知识梳理

1.发生             的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做.

2.在探究弹性势能的表达式的过程中，我们首先猜想弹性势能可能与弹簧的和有关.

3.求解弹簧弹力做功时，我们发现：

弹簧拉伸的距离l越长，拉力F越，故弹力F做功不能利用公式W=Fl来计算.但把拉伸的距离分成许多非常小非常小的小段Δl1，Δl2，Δl3，…，每段对应的力F1，F2，F3，…就可认为是，则整个过程中弹力做的功就可表示为，，，…

4.我们用纵轴表示弹力F，用横轴表示伸长量l，那么F-l图象下方的图形面积就表示.

5.弹性势能表达式Ep=.

第6节实验：

探究功与速度变化的关系

自主学习

知识梳理

1.本节探究的目的是研究外力对物体________与物体_________关系.

2.本节实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的，这样做可以大大简化操作.

3.橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由和___________来测量，当然也可采用其他方法.打出的纸带上的点分布有________特点.

4.小车在运动过程中要受到摩擦阻力，类似于前面研究物体的加速度与力和质量的关系的实验，可以使木板_________来平衡小车受到的摩擦阻力.

5.本实验用到的器材：

平板、小车、、钉子、______、纸带.

第7节动能和动能定理

自主学习

知识梳理

1.动能

（1）物体由于_______而具有的能叫动能.

（2）动能的表达式：

Ek=______，动能的单位：

国际单位制中是________.

（3）动能是_______，动能的大小与速度的_______有关，而与速度的_______无关.

2.动能定理

（1）动能定理的内容：

力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中_______.这个结论叫做动能定理.

（2）动能定理的表达式W=Ek2-Ek1=

mv22-

mv12.

Ek2表示物体的______，Ek1表示物体的______，W表示______，或说是物体所受所有外力对物体做功的代数和.

（3）动能定理既适用于恒力做功，也适用于______，既适用于直线运动，也适用于_______.

（4）在应用动能定理时还应注意到，外力做正功，物体的动能__________，外力做负功，物体的动能________.

第8节机械能守恒定律

自主学习

知识梳理

1.动能和势能的相互转化

（1）物体自由下落或沿光滑斜面下落时，重力对物体做________功，物体的重力势能_______，动能______，物体原来具有的重力势能转化成了动能.

（2）原来具有一定速度的物体，由惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面向上运动时，重力对物体做_______功.物体原来具有的_________转化为________.

（3）被压缩的弹簧可以把物体弹出去，这时弹力做_______功.弹簧的_______转化为_______.

（4）重力势能、弹性势能和动能统称为_______.在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化.

2.机械能守恒定律

（1）推导：

如图7-8-1，物体沿光滑曲面下滑，某时刻处于位置A时，它的动能为Ek1，重力势能为Ep1，总机械能E1=______，运动到位置B时，它的动能是Ek2，重力势能为Ep2，总机械能是E2=_______，由动能定理知，由A到B的过程中，重力所做的功W=_______，由重力的功与重力势能的关系知W=________，所以有Ek2-Ek1=Ep1-Ep2，即Ek1+Ep1=Ek2+Ep2.

图7-8-1

（2）内容：

在只有重力或弹力做功的物体系统内动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持_______，这叫做_________.

第9节实验：

验证机械能守恒定律

自主学习

知识梳理

1.本实验的实验目的是通过研究物体______下落过程中，______能和________能的变化来验证______.

2.实验原理：

做自由落体运动的物体，设质量为m，下落高度为h时的速度为v，则减少的重力势能为________，增加的动能为___________.若两个量在误差允许的范围内相等，就验证了机械能守恒定律.

3.速度的测量：

做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于__________.

4.本实验中，用到的实验器材主要有打点计时器及电源、________、________、重物、_______、带铁夹的铁架台、导线.

第10节能量守恒定律与能源

自主学习

知识梳理

1.能量守恒定律______________________________________________.

2.能源和能量耗散

（1）能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期，即_______________、_____________、______________.

（2）能量耗散：

燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化为_______________，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的____________.我们也无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的____________.

（3）能量的耗散从___________的角度反映出了自然界中宏观过程的方向性.