高中物理向心加速度知識點(diǎn)講解
在平常的學(xué)習(xí)中,說到知識點(diǎn),應(yīng)該沒有人陌生吧?知識點(diǎn)是學(xué)習(xí)的重點(diǎn),掌握了知識點(diǎn),才能更好地學(xué)習(xí)。下面就是小編整理的高中物理向心加速度知識點(diǎn)講解,歡迎大家學(xué)習(xí)參考,希望對大家有所幫助。
向心加速度的方向永遠(yuǎn)垂直于運(yùn)動(dòng)方向初中物理有加速度,并且方向時(shí)刻在變化。不管加速度a的大小是否變化,a的方向總是在變化的,所以圓周運(yùn)動(dòng)一定是變加速度運(yùn)動(dòng)。可以理解為做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度指向圓心的分量。
向心加速度是一個(gè)矢量,因?yàn)槠浞较蛞恢痹谧兓?span style="display:none">ArN物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
公式:a方向=r^2=v^2/r=4^2r/T^2
凡做曲線運(yùn)動(dòng)的物體都有向心加速度,它反映的是線速度方向變化的快慢。
向心加速度又稱法向加速度,即指向曲線法線方向的加速度。
當(dāng)物體的速度也發(fā)生變化時(shí),沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向也有一個(gè)加速度,稱為切向加速度。
向心加速度的方向總是垂直于速度方向,即線速度總是沿著曲線的切線方向。
高中物理中關(guān)于向心加速度的誤解
(1)在比較各種物理關(guān)系的問題中,通常需要首先找到明顯相同或不同的量,然后利用關(guān)系方程推導(dǎo)出其他量之間的關(guān)系。
(2)①誤認(rèn)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度不變,因此是勻速加速運(yùn)動(dòng)。其實(shí),合力的方向始終指向圓心,加速度在不斷地變化。
②根據(jù)公式an=v/r,錯(cuò)誤地認(rèn)為an與v成正比,與半徑r成反比;只有確定了半徑r,才能確定an與v或an與w的關(guān)系。
③ 錯(cuò)誤地認(rèn)為圓周運(yùn)動(dòng)的加速度一定指向圓心。只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度才指向圓心。做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度是切向加速度,所以不指向圓心。
擴(kuò)張:
1.曲線運(yùn)動(dòng)
1.曲線運(yùn)動(dòng)的條件:作用于質(zhì)點(diǎn)的合外力(或加速度)的方向與其速度方向不在同一直線上。
當(dāng)作用于物體的合力為恒定力(大小恒定,方向不變)時(shí),物體做勻加速曲線運(yùn)動(dòng),例如拋射運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)物體所受的合力大小恒定,且合力方向始終垂直于速度方向時(shí),物體將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(這里的合力可以是引力--人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng),庫侖力--電子繞原子核的旋轉(zhuǎn),洛倫茲力--帶電粒子在均勻磁場中的偏轉(zhuǎn),彈力--綁在繩子上的物體在光滑水平面上繞繩子一端的旋轉(zhuǎn),重力和彈力的合力--圓錐擺,靜摩擦力--水平轉(zhuǎn)盤上的物體等)
如果物體受到限制,只能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng),且速度不斷變化 - 例如小球被繩子或桿子限制在垂直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),則為變速圓周運(yùn)動(dòng)。合力的方向并不總是垂直于速度方向。
2、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)的速度和方向都要改變,所以是變速運(yùn)動(dòng)。需要掌握的有兩種情況:一是加速度和方向都不變的曲線運(yùn)動(dòng),這種曲線運(yùn)動(dòng)叫勻速加速曲線運(yùn)動(dòng),如水平拋物運(yùn)動(dòng);二是加速度不變,方向不斷改變的曲線運(yùn)動(dòng),如勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解
1. 由已知的部分運(yùn)動(dòng)求出合成運(yùn)動(dòng),稱為運(yùn)動(dòng)合成,包括位移、速度、加速度的合成,由于它們都是矢量,所以遵循平行四邊形法則。關(guān)鍵是判斷合成運(yùn)動(dòng)與部分運(yùn)動(dòng),分兩種情況介紹。
一是研究對象被另一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體所牽連,這種牽連是指相互作用的牽連。例如,船在水面上行駛時(shí),水也在流動(dòng),船相對于地面的運(yùn)動(dòng)就是船相對于靜止水面的運(yùn)動(dòng)與水相對于地面的運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)動(dòng)。一般來說,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是這種綜合運(yùn)動(dòng)。
第二種情況是物體之間沒有相互作用,但是由于參照物體的變換而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)合成的問題。比如兩車的運(yùn)動(dòng),A車向東運(yùn)動(dòng),速度vA=8m/s,B車向北運(yùn)動(dòng),速度vB=8m/s。求A車相對于B車的速度,vA相對于B。
2、尋找已知運(yùn)動(dòng)的分量稱為運(yùn)動(dòng)的分解,解決問題時(shí)要按照實(shí)際的“效果”進(jìn)行分解,或正交分解。
3、合分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):
① 等時(shí)性:組合運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間等于每個(gè)對應(yīng)的子運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間
②獨(dú)立性:一個(gè)物體能同時(shí)參與幾種不同的子運(yùn)動(dòng),各子運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,互不影響。
4、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由初速度狀態(tài)(v0)和受力條件()決定,這是處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)和思路:
(1)存在中間參考對象的問題:例如,當(dāng)人在自動(dòng)扶梯上行走時(shí),人相對于地面的運(yùn)動(dòng)可以轉(zhuǎn)化為兩個(gè)子運(yùn)動(dòng):人相對于自動(dòng)扶梯的運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)扶梯相對于地面的運(yùn)動(dòng)。
(2)勻加速曲線運(yùn)動(dòng)問題:可根據(jù)初速度(v0)和受力條件建立直角坐標(biāo)系,將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)軸上的簡單運(yùn)動(dòng)進(jìn)行處理。例如,可用此方法處理拋射運(yùn)動(dòng)、勻速電場中帶電粒子的偏轉(zhuǎn)、引力和電場中帶電粒子的曲線運(yùn)動(dòng)等。
5. 運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡
物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是由加速度決定的(加速度為零時(shí),物體靜止或做勻速運(yùn)動(dòng);加速度恒定時(shí),物體以勻加速運(yùn)動(dòng);加速度變化時(shí),物體以變加速度運(yùn)動(dòng))。
物體運(yùn)動(dòng)的軌跡(直線或曲線)是由物體的速度和加速度的方向的關(guān)系決定的(當(dāng)速度和加速度在同一直線上時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)速度和加速度成一定角度時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng))。
如何理解物理定律
1、明確形成規(guī)律的依據(jù)、方法和過程。這不僅有助于我們認(rèn)識人類科學(xué)發(fā)展的規(guī)律,而且對于我們形成合理的知識體系也極為重要。
2.明確定律的物理含義及其表達(dá)方式。包括:定律在物理學(xué)中的地位和作用,定律所體現(xiàn)的物理本質(zhì),定律表達(dá)中的關(guān)鍵詞、短語,定律數(shù)學(xué)公式的物理含義等。
3.明確定律的適用范圍和條件。任何物理定律總是在一定的范圍內(nèi)被發(fā)現(xiàn),或在一定的條件下推導(dǎo)出來,并在一個(gè)有限的領(lǐng)域內(nèi)得到檢驗(yàn)。因此,物理定律總有它的適用范圍和條件。
4.明確本法與相關(guān)法律的區(qū)別和聯(lián)系。
例如學(xué)習(xí)庫侖定律,要知道它的發(fā)現(xiàn)過程,就是庫侖用庫侖扭秤,通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)出來的。
完整的物理公式:功和能量
1.功:W=Fscosα(定義公式){W:功(J),F(xiàn):恒定力(N),s:位移(m),α:F與s之間的角度}
2. 重力所作的功:Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a 和 b 之間的高度差(hab=ha-hb)}
3、電場力所作的功:Wab=qUab{q:電荷(C),Uab:a、b間電位差(V),即Uab=φa-φb}
4、電功:W=UIt(通用){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時(shí)間(s)}
5. 功率:P = W/t(定義){P:功率[W],W:在t時(shí)間內(nèi)完成的功(J),t:做功所用的時(shí)間(s)}
6、汽車牽引功率:P級=Fv級;P級=Fv級{P級:瞬時(shí)功率,P級:平均功率}
7、汽車恒功率啟動(dòng),恒加速度啟動(dòng),汽車最高速度(vmax=P/f)
8、電功率:P=UI(通用){U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9、焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:電流強(qiáng)度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
10、純電阻電路中,I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11、動(dòng)能:Ek=mv2/2{Ek:動(dòng)能(J),m:物體質(zhì)量(kg)網(wǎng)校頭條,v:物體瞬時(shí)速度(m/s)}
12、重力勢能:EP=mgh{EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:垂直高度(m)(距零勢能面)}
13.電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J),q:電荷(C),φA:A點(diǎn)的電勢(V)(從零勢能面出發(fā))}
14.動(dòng)能定理(對物體做正功時(shí),物體的動(dòng)能增加): = mvt2/2-mvo2/2 或 = ΔEK{:外力對物體所作的總功,ΔEK:動(dòng)能的變化量ΔEK = (mvt2/2-mvo2/2)}
15.機(jī)械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2或mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力功與重力勢能的變化(重力功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP
注(1)功率表示做功的快慢,做功的多少表示能量轉(zhuǎn)換的多少;
(2)O0≤α
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功時(shí),重力(彈力、電、分子)的勢能減小
(4)重力與電場力所作的功與路徑無關(guān)(見公式2、3);(5)機(jī)械能守恒的條件:除重力(彈力)外初中物理有加速度,其他力都不做功,只是動(dòng)能與勢能之間的轉(zhuǎn)換;(6)其他能量單位的換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,它與剛度系數(shù)、變形量有關(guān)。
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