光的反射和折射（幾何光學）
1.反射定律α＝i
｛α;反射角，i:入射角｝
2.絕對折射率(光從真空中到介質)n＝c/v＝sin
/sin
｛光的色散，可見光中紅光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介質中的光速，
:入射角，
:折射角｝
3.全反射：1)光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角C：sinC＝1/n
雙縫干涉:中間為亮條紋；亮條紋位置:
＝nλ；暗條紋位置:
＝(2n+1)λ/2（n＝0,1,2,3,、、、）；
條紋間距
｛
:路程差(光程差)；λ:光的波長；λ/2:光的半波長；d兩條狹縫間的距離；l：擋板與屏間的距離｝
薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4
光子說,一個光子的能量E＝hν
｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的頻率｝
愛因斯坦光電效應方程：mVm2/2＝hν－W
｛mVm2/2:光電子初動能，hν:光子能量，W:金屬的逸出功｝
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一、質點的運搏念團動（1）------直線運動
1）勻變速直線運動
1.平均速度v平=st （定義式） 2.有用推論vt 2–v02=2as
3.中間時刻速度 v平=vt2 =vt+v02
4.末速度vt=v0+at
5.中間位置速度vs2 =v02+vt22 12
6.位移s=v平t=v0t + at22 =vt2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0；反向則a<0
8.實驗用推論ΔS=aT^2 ΔS為相鄰連續相等時間(T)內位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s
時間(t):秒(s) 位移(S):米（m） 路程:米 速度單位換算：1m/s=3.6Km/h
注：(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是決定式。(4)其它相關內容：質點/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2（從Vo位置向下計算） 4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速度直線運動規律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下。
3) 豎直上拋
1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt （g=9.8≈10m/s2 ）
3.有用推論Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升高度Hm=Vo^2/2g (拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g （從拋出落回原位置的時間）
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動，以向上為正方向，加速度取負值。(2)分段處理：向上為勻減速運動，向下為自由落體運動，具有對稱性。(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動（2）----曲線運動 萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度Vx= Vo 2.豎直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx= Vot 4.豎直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.運動時間t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo
注：(1)平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，通常可看作是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合成。(2)運動時間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關。（3）θ與β的關系為tgβ＝2tgα 。（4）在平拋運動中時間t是解題關鍵。(5)曲線運動的物體必有加速度，當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關系V=ωR
7.角速度與轉速的關系ω=2πn (此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位： 弧長(S):米(m) 角度(Φ)：弧度（rad） 頻率（f）：赫（Hz）
周期（T）：秒（s） 轉速（n）：r/s 半徑(R):米（m） 線速度（V）：m/s
角速度（ω）：rad/s 向心加速度：m/s2
注：（1）向心力可以由具體某個力提供，高辯也可基橘以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直。（2）做勻速度圓周運動的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動能保持不變，但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質量無關)
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天體半徑(m)
4.衛星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步衛星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等。(3)地球同步衛星只能運行于赤道上空，運行周期和地球自轉周期相同。(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛星的環繞速度和最小發射速度均為7.9Km/S。
機械能
1.功
(1)做功的兩個條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是標量 功的單位:焦耳(J)
1J=1N*m
當 02 w>0 F做正功 F是動力
當 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
當 派/2<= a 派 W<0 F做負功 F是阻力
(3)總功的求法:
W總=W1+W2+W3……Wn
W總=F合Scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時間的比值.
P=W/t 功率是標量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個表達式: P=Fvcosa
當F與v方向相同時, P=Fv. (此時cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時功率
1)平均功率: 當v為平均速度時
2)瞬時功率: 當v為t時刻的瞬時速度
(3) 額定功率: 指機器正常工作時輸出功率
實際功率: 指機器在實際工作中的輸出功率
正常工作時: 實際功率≤額定功率
(4) 機車運動問題(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動有兩種模式
1) 汽車以恒定功率啟動 (a在減小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當F減小=f時 v此時有值
2) 汽車以恒定加速度前進(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定 F不變(F=ma+f) V在增加 P實逐漸增加
此時的P為額定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當F減小=f時 v此時有值
3.功和能
(1) 功和能的關系: 做功的過程就是能量轉化的過程
功是能量轉化的量度
(2) 功和能的區別: 能是物體運動狀態決定的物理量,即過程量
功是物體狀態變化過程有關的物理量,即狀態量
這是功和能的根本區別.
4.動能.動能定理
(1) 動能定義:物體由于運動而具有的能量. 用Ek表示
表達式 Ek=1/2mv^2 能是標量 也是過程量
單位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 動能定理內容:合外力做的功等于物體動能的變化
表達式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢能
(1) 定義:物體由于被舉高而具有的能量. 用Ep表示
表達式 Ep=mgh 是標量 單位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力勢能的關系
W重=－ΔEp
重力勢能的變化由重力做功來量度
(3) 重力做功的特點:只和初末位置有關,跟物體運動路徑無關
重力勢能是相對性的,和參考平面有關,一般以地面為參考平面
重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關
(4) 彈性勢能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢能存在于發生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關
彈性勢能的變化由彈力做功來量度
6.機械能守恒定律
(1) 機械能:動能,重力勢能,彈性勢能的總稱
總機械能:E=Ek+Ep 是標量 也具有相對性
機械能的變化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
機械能之間可以相互轉化
(2) 機械能守恒定律: 只有重力做功的情況下,物體的動能和重力勢能
發生相互轉化,但機械能保持不變
表達式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立條件:只有重力做功
第一章力
力的概念
力是一個物體對另一個物體的作用,其中一個物體為施力物體,另一個物體為受力物體.力不能離開物體而獨立存在,力的作用效果是使物體發生形變和使物體產生加速度.
力的單位:在國際單位制中力的單位是牛頓,符號為N.
力的方向:力是有大小和方向的,是矢量.
力的三要素:大小,方向和作用點.
力的圖示:力可以用一有表示大小的刻度和表示方向的箭頭的有向線段來表示.如下圖所示.
6.力的測量:用彈簧秤測量.
力的種類:
重力:重力是由于地球的吸引而使物體產生的力(注:不能說重力就是地球對物體的吸引力).
重力的大小:重力大小等于mg,g是常數,等于9.8N/Kg.
重力的方向:總是豎直向下.
重心:重力總是作用在物體的各個點上,但為了研究問題簡單,我們認為一個物體的重力集中作用在物體的一點上,這一點稱為物體的重心.質量分布均勻的規則的物體的重心在物體的幾何中心.其它物體的重心可用懸掛法求出重心位置.
彈力:當相互接觸的物體發生形變時,發生形變的物體對使它發生形變的物體產生的力,叫做彈力.
彈力的大小:F=kx(胡克定律),k為彈簧的倔強系數.X為形變量.
彈力的方向:彈力的方向總是與形變的方向相反,且垂直于接觸面.
摩擦力:
滑動摩擦力:相互接觸的物體,當它們有相對滑動時,在它們的接觸面上產生的阻礙它們做相對運動的力,叫做滑動摩擦力.
滑動摩擦力的大小:f= N, 為滑動摩擦系數,N為壓力.滑動摩擦系數與物體的材料和物體表面的光滑程度有關.
滑動摩擦力的方向:總是與相對運動的方向相反.
靜摩擦力:相互相互接觸的物體,當它們有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止時在它們的接觸面上產生的阻礙它們做相對運動的力,叫做靜摩擦力.
靜摩擦力的大小:總是與跟它反方向的外力的大小相等.
靜摩擦力的方向:總是與相對滑動趨勢的方向相反.
物體受力分析:
物體受力分析的步驟:首先分析重力,其次分析是否的形變從而分析是否有彈力,第三,分析是否有相對運動或相對運動的趨勢,從而分析是否有摩擦力.
物體受力時,只要物體在地球表面或地球附近,就一定有重力,物體間有相互接觸,不一定有彈力,也不一定有摩擦力,有彈力不一定有摩擦力,但有摩擦力一定有彈力.
力的運算:
合力,分力,力的合成,力的分解的概念:
當一個力的作用效果與其它幾個力的作用效果
相同時,這一個力就叫做那幾個力的合力,反
過來那幾個力叫做這一個力的分力.已知合力
求分力的過程叫做力的分解;已知分力求合力的過程叫做力的合成.
力的合成:
圖解法:A.平形四邊形定則:
如右圖1所示.
B.三角形定則:利用三角形定則求
合力臺下圖2所示.
C.多邊形定則:如圖3所示,將F1,F2,F3,……F6六
個力依次首尾相連,最后將
第一個力的起點到最后一個力的終點的有向線段,即為
合力.多邊形定則適用于多力合成.
計算法:A.當分力在同一直線上且方向相同時,直接
相加.即F合=F1+F2
B.當分力在同一直線上且方向相反時,直接用大的力減去
