專題一 力與運動
恒力作用下的直線運動
★知識點★
1,物體(或質點)在恒力作用下的直線運動,就是勻變速直線運動.
2,典型的勻變速直線運動有:(1)只受重力作用的物體的自由落體和豎直上拋運動;
(2)帶電粒子在勻強電場中由靜止開始被加速,或帶電粒子沿著平行于電場方向射入電場中的運動;
(3)靜止的(或運動中的)物體,帶電粒子.封閉著一定質量氣體的玻璃管或氣缸……所受到各種外力的合力恒定,且合力方向與初速度方向平行時的運動.
3,研究勻變速直線運動的基本方法是動力學的觀點,即運用牛頓運動定律和運動學公式.另外,視所研究問題的實際,亦可采用能量和動量的 點去解決.
◆重力,彈力,摩擦力作用下的勻變速直線運動◆
二,恒力作用下的曲線運動
★知識點★
1,恒力作用下的曲線運動,物體的加速度大小和方向都恒定不變,是勻變速運動.物體有 初速度,且初速度的方向與物體的加速度方向不在同一條直線上.
2,典型的勻變速運動有三類:(1)只受重力作用的平拋物體的運動
(2)帶電粒子以某一初速度,沿著與電場方向或某一夾角射入勻強電場中,只受電場力作用的運動;
(3)物體所受各種外力的合力恒定,而且具有的初速度方向與合外力的方向成某一夾角的運動.
3,研究恒力作用下的曲線運動,常用運動的合成與分解的思想.即物體的這一運動可分解成:初速度方向上的勻速直線運動和在合力方向上的初速度為零的勻加速直線運動.另外,恒力對物體做功,物體具有的各種形式的能量在不斷轉化,利用功能關系,能量守恒也是我們研究恒力作用下物體作曲線運動的常用方法.
三,變力作用下的直線運動
★知識點★
1,物體(或質點)受到大小不斷變化,方向始終與速度在一條直線上的合外力作用時,作加速度大小不斷變化的變速直線運動,即非勻變速直線運動.
2,典型的非勻變速直線運動有:(1)機車以恒定功率啟動過程度運動;
(2)彈簧振子的簡諧運動;
(3)帶電質點中電場,磁場中的直線運動.
3,研究非勻變速直線運動的基本方法是從受力條件入手,利用牛頓運動定律解決.另外,由于勻變速直線運動的公式不適用于非勻變速運動,因此有許多問題需用功能關系,能量守恒分析求解.
四,變力作用下的曲線運動――圓周運動
★知識點★
1,物體做勻速圓周運動的受力條件是所受合外力方向始終與速度方向垂直,且大小不變,這時,由于合外力無沿切線方向分力,因而物體速度大小不會改變,而沿垂直速度方向的合外力將產生加速度,迫使物體速度矢量方向不斷改變,因合外力大小不變,產生的加速度的也不變,所以速度矢量方向的改變在相同時間內也是相同的,故而物體將沿圓周做勻速圓周運動,這樣,我們稱此時的合外力為向心力,所產生的加速度為向心加速度,顯然,該運動是變力作用下加速度方向不斷變化的變速運動.
2,如果物體沿某一確定圓周做變速圓周運動,這表明物體在圓周任一位置上,合外力在垂直速度方向,即指向圓心方向有分力以提供做圓周運動所需向心力,此外,還在速度方向上有分力,以使物體速度大小發(fā)生變化.
3,典型的圓周運動有:(1)天體(包括人造天體)在萬有引力作用下的運動;
(2)核外電子在庫侖力作用下繞原子核的運動;
(3)帶電粒子在垂直于勻強磁場的平面里在洛侖茲力作用下的運動;
(4)物體(包括帶電質點)在各種外力(重力,彈力,摩擦力,電場力,磁場力……)作用下沿圓周的運動.
4,研究勻速圓周運動基本方法是利用牛頓運動定律,而研究非勻速圓周運動問題一般是牛頓定律與功能關系,能量守恒的綜合.
▲人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動與氫原子核外電子繞核作勻速圓周運動的比較
名稱
類別
衛(wèi)星的圓周運動
氫原子核外電子的圓周運動
向心力來源
萬有引力提供向心力
GMm/r2=mv2/r=4mrπ2/T2
庫侖力提供向心力
ke2/r2=mv2/r=4mrπ2/T2
動能
mv2/2=GMm/2r
mv2/2=ke2/2r
勢能
(取無窮遠處EP=0)
EP=-GMm/r
EP=-ke2/r
總能量
E=EP+EK=-GMm/2r
E=EP+EK=-ke2/2r
周期
T2/r3=4π2/GM
T2/r3=4mn2/ke2
專題二 守恒類問題
★知識點★
1,能量守恒:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,能量的總和不變.
2,能的轉化和守恒的主要應用及具體表現(xiàn)形式,用框圖表示如下:
機械能 機械能守恒E1=E2
內能 熱力學第一定律ΔU=W+Q
電場能,電流能 閉合電路歐姆定律I=E/(R+r),P=P內+P外
磁場能 能的轉化和守恒 法拉第電磁感應定律和楞次定律
光能 光電效應與方程=hγ-W
核能 核反應,質能方程E=mc2
3,動量守恒:系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零,系統(tǒng)的總動量不變.
4,動量守恒的條件:
(1)系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零
(2)在某一方向上,系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零,該方向上動量守恒
(3)系統(tǒng)內力遠大于外力,動量近似守恒
(4)在某一方向上,系統(tǒng)內力遠大于外力,該方向上動量近似守恒
5,質量數守恒,電荷數守恒:實際發(fā)生的核反應中,反應的質量數之和(或電荷數之和)等于生成物的質量數之和(或電荷數之和)
6,能量守恒,動量守恒貫穿整個物理學中,涉及力,熱,光,電,磁,原等知識,既是中學物理的主干知識,又是解決外力問題最重要的思維方法之一.
質量數守恒,電荷數守恒是核反應遵循的基本規(guī)律,也是解決核反應有關問題的重要依據.
