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(知識點)高中振動和波物理公式

更新時間:2024-03-20 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:26次

勻速圓周運動向心加速度a = V2/r = ω2r = (2π/T)2r 向心力F = mV2/r = mω2r = mr (2π/T)2 = mωv = F 合成角速度與直線的關系速度:V=ωr角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速含義相同)主要物理量及單位:弧長(s):(m); 角度(Φ):弧度(rad); 頻率(f); 赫茲(Hz); 周期(T):秒(s); 轉速(n); 轉/秒; 半徑(r):米(m); 線速度(V):米/秒; 角速度(ω):rad/s; 向心加速度:m/s2。 注:向心力可由特定力、合力或分力提供。 該方向始終垂直于速度方向并指向圓心。 對于勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,向心力只是變化。 速度的方向不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變。 向心力不起作用,但動量不斷變化。 開普勒萬有引力第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常數(與行星質量無關,但取決于中心物體的質量) )}萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67*10-11N?m2/kg2,方向在??它們的連線上)天體上的引力和引力加速度:GMm/R2=mg; g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)} 衛星繞軌速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2; ω = (GM/r3)1/2; T = 2π (r3/GM)1/2 {M: 中心天體質量} 第一(第二、第三)宇宙速度 V1 = (g 地球 r 地球) 1/2 = (GM/r 地球) 1/2 = 7.9公里/秒; V2=11.2公里/秒; V3=16.7km/s 注:天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F方向=F百萬; 天體的質量密度可以通過應用萬有引力定律來估算; 地球同步衛星只能在赤道上空運行,其運行周期與地球自轉周期相同; 隨著衛星軌道半徑變小,勢能變小,動能變大,速度變大,周期變小(同時三個相反); 普通力重力G=mg(方向垂直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)胡克定律F=kx{沿回復變形方向,k:剛度系數(N/m),x:變形量(m)}滑動摩擦力 F = μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦系數,FN:正壓力(N)} 靜摩擦力 0 ≤ f ≤ fm (與物體相對運動趨勢相反,fm 為最大靜摩擦力) 萬有引力 F=Gm1m2/r2 (G=6.67*10-11N?m2/ kg2,方向在??它們的連接線上)靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0*109N?m2/C2,方向在??它們的連接線上)電場力F=Eq(E:場強N /C,q:電荷C,正電荷上的電場力與場強方向相同,剛度系數k由彈簧本身決定;摩擦系數μ與壓力無關,接觸面積的大小,由接觸面的材料特性和表面狀況決定; fm 略大于μFN,一般視為fm≈μFN; 其他相關內容:靜摩擦力(大小、方向); 物理量符號及單位 B:磁感應強度(T)、L:有效長度(m)、I:電流強度(A)、V:帶電粒子速度(m/s)、q:帶電粒子(帶電體)電荷(C); 合力與同一條直線上的合力同方向:F=F1+F2,反方向:F=F1-F2 ( F1>F2) 角力結果: F=( F12+F22+α)1/2(余弦定理),當F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2 合力范圍:|F1- F2|≤F≤|F1+F2| 力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸??的夾角tgβ=Fy/Fx) 注:力(矢量)的合成和分解遵循平行四邊形規則; 合力與分力的關系是等價替代關系,可以用合力代替分力的共同作用,反之亦然。 除了公式法外,還可以使用圖表法來解決問題。 在這種情況下,應選擇標準。 度,嚴格繪圖; 當F1和F2的值一定時,F1和F2之間的夾角(α角)越大,合力越小; 動力學(運動與力) 牛頓第一運動定律(慣性定律):具有慣性的物體始終保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使其改變這種狀態。 牛頓第二運動定律:F sum = ma 或 a = F sum / ma {由合外力決定,與合外力的方向一致。 }牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F和F′互相作用,平衡力與作用力反作用力的區別,實際應用:反沖運動}常見的平衡點力F總計=0,推廣{正交分解法,三力收斂原理}超重:FN>G高中物理單擺回復力公式,失重:FN<G{加速方向向下,全部失重,加速方向向上,全部超重}適用牛頓運動定律的條件:適合解決低速運動問題,適合宏觀物體,不適合處理高速問題,不適合微觀粒子注:平衡狀態是指物體處于靜止或處于運動狀態勻速直線狀態,或勻速旋轉狀態。r2S物理好資源網(原物理ok網)

受迫振動頻率特征:f=f驅動力 共振條件:f驅動力=f固體,A=max,共振的預防和應用 注:布朗粒子不是分子。 布朗粒子越小,布朗運動越明顯,溫度越高。 溫度愈高,愈強烈; 溫度是分子平均動能的標志; 分子間的吸引力和斥力同時存在,隨著分子間距離的增大而減小,但斥力的減小速度快于吸引力的減小速度; 分子力做正功,分子勢能減小小,在r0處F誘導=F排斥,分子勢能最小; 氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0; 溫度升高,內能增大ΔU>0; 吸熱,Q>0 物體的內能 指物體所有分子動能和分子勢能的總和。 對于理想氣體,分子間力為零,分子勢能為零; r0為分子處于平衡狀態時分子間的距離; 其他相關內容:能量的轉換與測定恒律能量的開發與利用。 環保物體的內能。 分子的動能。 分子勢能。 沖量和動量(物體的力和動量的變化) 動量:p = mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與沖量:I=Ft{I:沖量(N·s),F:恒力(N),t:力作用時間(s),方向由F}動量定理確定:I=Δp或Ft=mvt–mv0 {Δp; 動量變化Δp=mvt–mv0,這是一個向量表達式}v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2) 由9推論-----在彈性中等質量向前碰撞時,兩者交換速度(動能和動量守恒)。 子彈m的水平速度vo射入靜止放置在水平光滑地面上的長木塊M上,嵌入其中并一起運動時的機械能損失。 注:向前碰撞也稱為向心碰撞,速度方向在連接它們“中心”的線上; 上面的表達式都是除動能之外的向量運算。 一維情況下,正方向可以看成代數運算; 系統動量守恒的條件:凈外力為零或系統不受外力作用,則系統動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等); 碰撞過程(由極短時間、碰撞的物體組成的系統)被視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒; 功與能量(功是能量轉換的量度) 功:W=Fscosα(定義公式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F與s之間夾角}重力做功:Wab=mghab{m:物體質量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a、b高度差(hab=ha-hb)}電做功場力:Wab=qUab{q:電量(C),Uab:a、b之間的電位差(V),即Uab=φa-φb}電功率:W=UIt(通用公式){U:電壓( V)、I:電流(A)、t:通電時間(s)}功率:P=W/t(定義公式){P:功率[瓦(W)]、W:t時間內所做的功( J)、t:做功時間(s)}轎廂牽引功率:P=Fv; P level=Fv level {P:瞬時功率,P level:平均功率} 汽車恒功率啟動,恒加速度啟動,汽車最高行駛速度(vmax=P量/f)電功率:P= UI(通用公式){U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值( Ω),t: 通電時間(s)}在純電阻電路中,I=U/R; P=UI=U2/R=I2R; Q=W=UIt=U2t/R=I2RtW= mvt2/2-mv02/2 或 W sum = ΔEK {W sum:外力對物體所做的總功,ΔEK:動能變化 ΔEK = (mvt2/2- mv02/2)}機械能守恒定律:ΔE = 0 或 EK1+ EP1=EK2+EP2 也可得 mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 重力功和重力勢能的變化(重力功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP 注:功率表示做功的速度,做功的多少表示能量轉換的量; 00≤α<900做正功; 900<α≤1800做負功; α=900 不做功(當力的方向與位移(速度)方向垂直時,力不做功); 重力(彈性力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性力、電、分子)的勢能減小,并且重力所做的功和電場力所做的功獨立于小路; 機械能守恒成立的條件:除重力(彈力)外其他力不做功,只是動能和勢能的轉換; 分子動力學理論、能量守恒定律阿伏加德羅常數NA = 6.02*1023/mol; 分子直徑數量級 10-10米 油膜法測量分子直徑 d=V/s{V:單分子油膜體積(m3),S:油膜表面積(m)2} 分子動力學理論內容:物質是由大量分子組成的; 大量分子進行不規則的熱運動; 分子之間存在相互作用力。r2S物理好資源網(原物理ok網)

分子間的吸引力和斥力為r=r0,f吸引力=f斥力,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)r>r0,f吸引力>f斥力,F分子力表示為吸引力r>10r0 , f 吸引力 = f 斥力 ≈ 0, F 分子力 ≈ 0, E 分子勢能 ≈ 0 熱力學第一定律 W + Q = ΔU { (做功和傳熱,這兩種改變內能的方式一個物體,實際上是等價的),開爾文對熱力學第二定律的表述:不可能將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化(熱傳導的方向性); 開爾文說法:不可能從單一熱源吸收熱量并傳遞出去,全部用來做功而不引起其他變化(機械能與內能轉換的方向性){涉及到第二種無法創建的永動機} 注意:布朗粒子不是分子。 布朗粒子越小,布朗運動越明顯。 溫度越高,則越劇烈; 溫度是分子平均動能的標志; 分子間的吸引力和斥力同時存在,隨著分子間距離的增大而減小,但斥力的減小速度快于吸引力的減小速度; 分子力做正功,分子勢能減小,r0處F吸引=F斥力,分子勢能最小; 氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0; 溫度升高,內能增大ΔU>0; 吸收熱量,Q>0 物體的內能是指物體所有分子動能和分子勢能的總和。 對于理想氣體,分子間力為零,分子勢能為零; r0為分子處于平衡狀態時分子間的距離; 氣體的狀態參數: 溫度:宏觀上,物體的冷熱程度; 從微觀上講,它是物體內分子不規則運動強度的標志。 熱力學溫度與攝氏溫度的關系:T=t+273{T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL壓力p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊容器壁,產生連續均勻的壓力,標準大氣壓:1atm=1.013*105Pa=(1Pa=1N/m2) 氣體分子的特性運動:分子間間隙大; 除碰撞瞬間外,相互作用力較弱; 高分子運動速率 注:理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關; 式3成立的條件是一定質量的理想氣體。 使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),T為熱力學溫度(K)。r2S物理好資源網(原物理ok網)

電場中的兩種電荷,電荷守恒定律,元素電荷:(e=1.60*10-19C); 帶電體的電荷等于元素電荷庫侖定律的整數倍:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:點電荷之間的作用力(N),k:靜電力常數k=9.0 *109N?m2/C2,Q1,Q2:兩個點電荷的電荷量(C),r:兩個點電荷之間的距離(m),方向在它們的連接上,作用力和反作用力力,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引}電場強度:E=F/q(定義公式、計算公式){E:電場強度(N/C),為矢量(電場疊加原理),q:測試電荷量(C)}真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2?r:源電荷到該位置的距離( m), Q: 源電荷 均勻電場的電荷 E=UAB/d{UAB: 兩點 AB 之間的電壓 (V), dAB: 場強方向上兩點之間的距離 (m )}電場力:F=qE{F:電場力(N),q:受電場力作用的電荷的電荷量(C),E:電場強度(N/C)}電勢和電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 電場 力所做的功:WAB = qUAB = Eqd {WAB:帶電體從 A 到 A 時,電場力所做的功B(J)、q:電荷量(C)、UAB:電場中A點和B點之間的電位差(V)(電場力所做的功與路徑無關)、E:均勻電場強度,d:沿場強方向兩點之間的距離(m)}電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電荷(C)、φA:A點電勢(V)}普通電容在電場中帶電粒子的加速度(V0=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2、Vt=(2qU/m )1/ 2 帶電粒子沿垂直電場方向以速度V0進入均勻電場時的偏轉(不考慮重力的影響) 平行垂直電場方向:勻速直線運動L=V0t(平行于等量的異種電荷 極板中:E=U/d) 注:當兩個相同的帶電金屬球接觸時,其電荷分布規律為:不同種電荷的原電荷先被中和,然后均分,總和同類費用的原費用金額均分; 電場線從正電荷開始,到負電荷結束。 電場線不相交。 切線方向是場強的方向。 電場線密集的地方,場強。 電勢沿著電場線變得越來越低。 電場線垂直于等勢線。 常見電場電場線的分布需要記憶; 電場強度(矢量)和電勢(標量)均由電場本身決定,電場力和電勢能還與帶電體所帶電量及正負電荷有關; 處于靜電平衡的導體是等位體,表面是等位面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內部的合成場強為零,電容單位換算:1F = 106μF =; 電子伏特(eV)是能量單位,1eV = 1.60 *10-19J; 其他相關內容:靜電屏蔽/示波器管、示波器及其應用等電位面。r2S物理好資源網(原物理ok網)

恒流電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:時間t(C)時通過導體交叉負載表面的電荷,t:時間(s)}歐姆定律:I= U/ R{I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體電阻(Ω)}電阻,電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m) ,L:導體長度(m),S:導體截面積(m2)}閉路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR,也可E=U內 + U外 {I:電路中總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}電功電功率:W=UIt, P=UI {W: 電功率 (J), U: 電壓 (V), I: 電流 (A), t: 時間 (s), P: 電功率 (W)} 焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}在純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,所以W=Q= UIt=I2Rt=U2t/R 電源總功率比,電源輸出功率,電源效率:=IE,Pout=IU,η= P out/P Total {I:電路總電流(A)、E:電源電動勢(V)、U:電路端電壓(V)、η:電源效率} 測量原理 兩表筆短接后電路中,調節Ro使表指針完全偏置高中物理單擺回復力公式,Ig=E/(r+Rg+Ro)接被測電阻Rx后流過表的電流為Ix=E/(r+Rg+Ro+ Rx)=E/(R+Rx)。 由于Ix對應于Rx,因此可以表示被測電阻的大小。 使用方法:機械調零,選擇量程,歐姆調零,測量讀數{注意齒輪(放大倍數)},關閉齒輪。r2S物理好資源網(原物理ok網)

注意:測量電阻時,應將其與原電路斷開,選擇量程使指針靠近中心,每次換檔時重新將歐姆短接到零。 電流表內部接法: 電流表外部接法: 電壓表示數:U=UR+UA 電流表示數:I=IR+IV 看看網友們是怎么想的。 網友11.粒子的運動(1)------直線運動1)勻速直線運動1.平均速度V平=s/t(定義公式)2.有效推論Vt2-Vo2=2as3。 中間瞬間速度Vt/2 = V flat = (Vt + Vo)/ 2 4. 最終速度Vt = Vo + at5。 中間位置速度 Vs/2 = [(Vo2 + Vt2)/2]1/2 6. 位移 s = V flat t = Vot + at2/2 = Vt/2t7。 加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo為正方向,a與Vo同向(加速度)a>0; 反方向,a<0} 8、實驗推論 Δs=aT2{Δs 是連續相鄰且相等的時間內位移差(T)} 9、主要物理量及單位: 初速度(Vo):m/s; 加速度(a):m/s2; 最終速度(Vt):米/秒; 時間(t)秒(s); 位移(s):米(m); 距離:米; 速度單位換算:1m/s=3.6km/h。 網友2德布羅意波法國著名物理學家德布羅意在1923年計算得出電子是波的一種結論。 這種波稱為相波。 后人為了紀念他,也稱其為“德布羅意波”。r2S物理好資源網(原物理ok網)

經過推導,得到德布羅意波波長的計算公式:λ=(c 2/v0)/(mc 2/h)=h/mv0。 物理意義:λ代表被解析物體的波長; c代表光速。 ; v0代表物體的速度; m代表物體的質量; h 是普朗克常數; 后人證明這個公式可以適用于任何宏觀物體或微觀粒子,所以德布羅意波也被稱為物質波。 網友3 聲波的產生是因為物體的機械振動帶動周圍介質的振動。 所有物質都是由分子組成的。 從微觀上講,分子之間發生碰撞和摩擦,釋放能量。 振動和波動本來就是能量的體現和釋放。 將這種能量傳遞到你的耳朵,聆聽軍鼓的振動,然后你就可以通過復雜的生物過程聽到聲音。 這也解釋了為什么你可以在不同的媒體中聽到它。 聲音大小不同(分子之間的能量損失),為什么不同溫度下聽到的聲音大小和音色不同(分子本身的能量)。r2S物理好資源網(原物理ok網)

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