對于高中生來說,數學簡直就是最難的科目之一,而對于大多數中學生來說,數學,只要努力,掌握基本功,拿高分還是很容易的。
1.勻速直線運動
1、平均速度V ping = x/t(定義公式)
2、有用推導Vt2-V02=2as
3、中間力矩速率Vt/2=Vping=(Vt+V0)/2
4、最終速率Vt=V0+at
5、中間位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/2
6、位移s=V級t=V0t+at2/2=Vt/2t
7、加速度a=(Vt-V0)/t
(以V0為正方向,a與V0同向(加速度)a>0;a與V0方向相反(減速度),則a
8、實驗推導 Δs=aT2(Δs為連續相鄰等時間(T)內的位移差)
9、主要化學量及單位:初速度(V0):m/s; 加速度(a):m/s2; 終端速度(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。
筆記:
(1) 平均速率是一個向量;
(2)物體的速度高,加速度不一定就大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是檢測公式,不是決定公式;
(4)其他相關內容:質點、位移和距離、參考系、時間和力矩、s--t圖、v--t圖/速度和速度、瞬時速度。
2. 曲線運動、萬有引力
1)平投運動
1 水平速度:Vx=V0
2、垂直速度:Vy=gt
3、水平位移:x=V0t
4、垂直位移:y=gt2/2
5、運動時間t=(2y/g)1/2(一般表示為(2h/g)1/2)
6、綜合速率Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2
組合速率方向和水平傾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7、組合位移:s=(x2+y2)1/2
位移方向與水平傾角α:tgα=y/x=gt/2V0
8、水平方向加速度:ax=0; 垂直方向加速度:ay=g
筆記:
(1)平拋運動是加速度為g的勻變速曲線運動,一般可以看作是水平方向的勻速直線運動和垂直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定,與水平拋擲速率無關;
(3) θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)時間t是解決平投運動問題的關鍵; (5) 做曲線運動的物體必須有加速度。 當速度方向與合力(加速度)方向不在同一條直線上時,物體將作曲線運動。
2)勻速圓周運動
1、線速度V=s/t=2πr/T
2、角速率ω=Φ/t=2π/T=2πf
3、向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4、向心力 F = mV2/r = mω2r = mr(2π/T) 2 = mωv = F 合
5、周期和頻率:T=1/f
6、角速度與線速度的關系:V=ωr
7、角速度與怠速的關系ω=2πn(這里頻率與怠速含義相同)
8、主要化學量及單位:弦長(s):(m); 角度(Φ):弧度(rad); 頻率(f); 赫茲(Hz); 周期 (T):秒 (s); 怠速(n); 轉/秒; 直徑(r):米(m); 線速度(V):米/秒; 角速度(ω):rad/s; 向心加速度:m/s2。
筆記:
(1)向心力可以由比力、合力或分力提供。 方向始終垂直于速度方向并指向圓心;
(2)對于做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,向心力只改變速度的方向,但不改變速度的大小,因此物體的動能不變,向心力不起作用,但動量不斷變化。
3)重力
1、開普勒第三定理:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道直徑,T:周期,K:常數(與行星質量無關,而是取決于行星質量)中心天體)}
2、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)
3、天體重力和重力加速度:GMm/R2=mg; g=GM/R2{R:天體直徑(m),M:天體質量(kg)}
4、衛星軌道速率、角速率、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}
5、第一(第二、第三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s; V2=11.2公里/秒; V3=16.7公里/秒
6、月球同步衛星GMm/(r-+h)2=m4π2(r-+h)/T2{h≈,h:距月球表面的高度,r-:月球直徑}
筆記:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F方向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可以計算出天體的質量密度;
(3)月球同步衛星只能在赤道上空運行,運行周期與月球自轉周期相同;
(4)當衛星軌道直徑變小時,勢能變小,動能變大,速度變大,周期變?。ň从遥?span style="display:none">TcW物理好資源網(原物理ok網)
(5)月球衛星最大繞軌速度和最小發射速度均為7.9公里/秒。
3.力(普通力、力合成與分解)
(1)普通力
1、重力G=mg(方向垂直向上,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適合月球表面附近)
2、胡克定律F=kx{沿恢復變形方向的方向,k:剛度系數(N/m),x:變形量(m)}
3、滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦素數,FN:正壓力(N)}
4、靜摩擦力0≤≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5、萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N·m2/kg2,方向在??它們的連線上)
6、靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N·m2/C2,方向在??它們的連線上)
7、電場力F=Eq(E:場強N/C,q:電量C,正電荷上的電場力與場強方向相同)
8、安培力F=θ(θ為B與L之間的傾斜角度,當L⊥B:F=BIL,B//L:F=0時)
9、洛倫茲力f=θ(θ為B與V之間的傾斜角,當V⊥B:f=qVB,V//B:f=0時)
筆記:
(1)剛度系數k由彈簧本身決定;
(2)摩擦素數μ與壓力和接觸面積的大小無關,而是由接觸表面材料的特性和表面狀況決定;
(3) fm 略小于μFN,通常視為fm≈μFN;
(4)其他相關內容:靜摩擦力(大小、方向);
(5)化學量符號及單位 B:磁感應硬度(T)、L:有效寬度(m)、I:電壓硬度(A)、V:帶電粒子速度(m/s)、q:帶電粒子(帶電)身體)電(C);
(6)安培力和洛倫茲力的方向按右手定則判斷。
2)力的合成與分解
1、同一條直線上的合成力同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)
2、互角力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2(正弦定理),當F1⊥F2時: F=(F12+F22)1/2
3、力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4、力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸??的傾斜角tgβ=Fy/Fx)
筆記:
(1)力(矢量)的合成和分解遵守平行四邊形規則;
(2)合力與分力的關系是等價替代關系,可用合力代替分力的共同作用,反之亦然;
(3)除公式法外,還可以采用作圖法求解。 這時要選擇比例尺,嚴格畫圖;
(4)當F1和F2的值一定時,F1和F2之間的傾斜角(α角)越大,合力越小;
(5)與直線上的力的合成相同,可以沿直線取正方向,用正負號來表示力的方向,可以分為代數運算。
4. 動力學(運動和力)
1、牛頓第一運動定理(慣性定理):物體具有慣性,會一直保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力促使它改變這些狀態。
2、牛頓第二運動定理:Fhe = ma 或 a = Fhe/ma {由合外力決定,與合外力方向一致}
3、牛頓第三運動定理:F=-F'{負號表示方向相反,F和F'互相作用,平衡力與斥力和反斥力的區別,實際應用:反沖運動}
4、公共點力的平衡F=0,推廣{正交分解法,三力相交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6、牛頓運動定理適用條件:適合解決低速運動問題,適合宏觀物體,不適合高速問題,不適合微觀粒子
注:平衡狀態是指物體處于靜止或勻速直線運動狀態,或者勻速旋轉狀態。
5.振動和波浪(機械沖擊和機械沖擊的傳播)
1、簡諧振動F=-kx{F:恢復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向始終與x的方向相反}
2、簡單擺周期T=2π(l/g)1/2{l:擺長(m),g:當地重力加速度值焦耳定律和電功公式一樣嗎,建立條件:擺角θ>r}
3、受迫振動頻率特性:f=f驅動力
4、共振條件:f驅動力=f固體,A=max,避免和施加共振
5.機械波、橫波、縱波。
筆記:
(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小,布朗運動越顯著,溫度越高越劇烈;
(2)空氣溫度是分子平均動能的標志;
(3)分子間的吸引力和力同時存在,隨著分子寬度和距離的減小而減小,但力的減弱速度快于吸引力;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F吸引=F排斥,分子勢能最??;
(5)二氧化碳膨脹,外界對二氧化碳做負功W0; 吸熱,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有分子動能和分子勢能的總和。 對于理想的二氧化碳,分子間斥力為零,分子勢能為零;
(7) r0為分子處于平衡狀態時分子間的距離;
(8)其他相關內容:能量轉換及定理能量的開發利用。 環保物體的內能。 分子動能。 分子勢能。
6.沖量和動量(物體力和動量的變化)
1、動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3、沖量:I=Ft {I:沖量(N·s),F:恒力(N),t:力作用時間(s),方向由F決定}
4、動量定律:I=Δp或Ft=mvt–mv0{Δp; 動量變化Δp=mvt–mv0,是矢量公式}
5、動量守恒定理:p前總計=p后總計或p=p',也可以是m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
6、彈性碰撞:Δp=0; ΔEk=0{即系統動量和動能均守恒}
7、非彈性碰撞Δp=0; 010r0,f吸引力=f斥力≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5、熱力學第一定理W+Q=ΔU{(功和傳熱,這兩種改變物體內能的形式療效是等價的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:減內能(J),涉及第一類永動機無法制造}
6.熱力學第二定律
克氏陳述:不可能將熱量從高溫物體傳遞到低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全部用來做功而不引起其他變化(機械能方向和內能轉換){涉及第二類永動機無法產生}
7、熱力學第三定理:無法達到熱力學零{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零)}
筆記:
(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小,布朗運動越顯著,溫度越高越劇烈;
(2)空氣溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的吸引力和力同時存在,并隨著分子寬度的減小而減小,但力的減弱速度快于吸引力;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F吸引=F排斥,分子勢能最??;
(5)二氧化碳膨脹,外界對二氧化碳做負功W0; 吸熱,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有分子動能和分子勢能的總和。 對于理想的二氧化碳,分子間斥力為零,分子勢能為零;
(7) r0為分子處于平衡狀態時分子間的距離;
(8)其他相關內容:能量轉換與常數定理/能量的開發與利用、環境保護/物體內能、分子動能、分子勢能。
9. 氣體的性質
1. 陳述二氧化碳的熱阻:
室溫:宏觀上指物體的冷熱程度; 微觀上,物體內部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:二氧化碳分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
浮力p:單位面積內,大量二氧化碳分子頻繁撞擊容器壁,形成連續均勻的壓力,標準大氣壓:1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
2、二氧化碳分子運動的特點:分子間間隙大; 不僅是碰撞的瞬間,還有微弱的相互斥力; 分子運動的速度很大
3、理想二氧化碳的狀態多項式:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=常數,T為熱力學溫度(K)}
筆記:
(1)理想二氧化碳的內能與理想二氧化碳的體積無關,而是與溫度和物質的量有關;
(2)式3的成立條件是一定質量的理想二氧化碳。 使用公式時應注意水溫的單位,t為攝氏溫度(°C),T為熱力學溫度(K)。
10.電場
1、兩種電荷,電荷守恒定律,基本電荷:(e=1.60×10-19C); 帶電體的電荷等于基本電荷的整數倍
2、庫侖定理:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:點電荷之間的斥力(N),k:靜電力常數k=9.0×109N·m2/C2,Q1、Q2:兩個點電荷的電量(C ),r:兩個電荷之間的距離(m),方向在它們的連接線上,斥力與反斥力,同種電荷相互沖突,異種電荷相互吸引}
3、電場硬度:E=F/q(定義公式、計算公式){E:電場硬度(N/C),是一個矢量(電場的疊加原理),q:測試的電量電荷(C)}
4、真空點(源)電荷產生的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到位置的距離(m),Q:源電荷的數量}
5、均勻電場的場強E=UAB/d{UAB:兩點AB之間的電流(V),dAB:場強方向上兩點之間的距離(m)}
6、電場力:F=qE {F:電場力(N),q:電荷受電場力作用的電量(C),E:電場硬度(N/C)}
7、電位及電位差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8、電場力所做的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體從A到B時電場力所做的功(J)焦耳定律和電功公式一樣嗎,q:電荷量(C),
UAB:電場中A、B兩點之間的電勢差(V)(電場力所做的功與路徑無關),E:均勻電場的硬度,d:沿場強方向兩點之間的距離(m)}
9、電勢能:EA=qφA {EA:A點帶電體的勢能(J),q:電量(C),φA:A點電勢(V)}
10、電勢能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場中從A位置移動到B位置時的電勢能之差}
11、電場力所做的功與電勢能的變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢能的增量等于電場力所做的功的負值)
12、電容C=Q/U(定義公式、估算公式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電流(兩極板之間的電位差)(V)}
13、平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩板相對的面積,d:兩板之間的垂直距離,ω:介電常數)
普通電容
14、帶電粒子在電場中的加速度(V0=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15、帶電粒子沿垂直電場方向以V0的速率步入均勻電場時的偏轉(不考慮重力影響)
相似平面垂直電場方向:勻速直線運動L=V0t(等電荷和異電荷平行板中:E=U/d)
平行于電場方向的投擲運動:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
筆記:
(1)兩個相同帶電金屬球接觸時,電量分配規則:不同種類的原電荷先中和后均分,同種類的原電荷總數平分;
(2) 電場線從正電荷開始,到負電荷停止,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線所在處電場強接近時,沿電場線的電勢越來越低,電場線垂直于等勢線;
(3)常見電場的電場線分布需要記憶;
(4)電場硬度(矢量)和電勢(標量)都是由電場本身決定的,而電場力和電勢能還與帶電體帶電的多少和正負有關收費的;
(5)靜電平衡的導體是等位體,其表面是等位面。 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。
導體內部不存在凈電荷,凈電荷僅分布在導體的外表面上;
(6)電容單位換算:1F=106μF=;
(7) 電子伏特(eV)是能量單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)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。
11、恒壓
1、電壓硬度:I=q/t {I:電壓硬度(A),q:t時間內通過導體交叉加載表面的電量(C),t:時間(s)}
2、歐姆定理:I=U/R{I:導體電壓硬度(A),U:導體兩端電流(V),R:導體電阻(Ω)}
3、內阻及電阻定理:R=ρL/S{ρ:內電阻率(Ω·m),L:導體寬度(m),S:導體截面積(m2)}
4、閉路歐姆定理:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中總電壓(A),E:電源電動勢(V),R:外電路內阻(Ω),r:電源電阻(Ω)}
5、電功和電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電流(V),I:電壓(A),t:時間(s),P:電功率( W) }
6、焦耳定理:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電壓(A),R:導體內阻(Ω),t:通電時間(s)}
7、純內阻電路中:因為I=U/R,W=Q,所以W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8、總供電率、電源輸出功率、電源效率:=IE、Pout=IU、η=Pout/
{I:總電路電壓(A),E:電源電動勢(V),U:路端電流(V),η:電源效率}
9、電路串聯/并聯 串聯電路(P、U、R成反比) 并聯電路(P、I、R成正比)
內阻關系(串聯和并聯) R串聯=R1+R2+R3+
1/R 且 = 1/R1+1/R2+1/R3+
電壓關系 I 總計 = I1 = I2 = I3I 且 = I1+I2+I3+
當前關系 =U1+U2+U3+=U1=U2=U3
功率分配 = P1+P2+P3+ = P1+P2+P3+
10.歐姆表測量內阻
(1)電路組成
(2)檢測原理
兩底座短接后,調節Ro,使水表指針完全偏轉。
Ig=E/(r+Rg+Ro)
連接被測內阻Rx后,通過水表的電壓為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R+Rx)
由于Ix對應Rx,因此可以表示被測內阻
(3)使用方法:機械調零、電阻選擇、歐姆調零、測量讀數{注意檔位(放大倍數)}、撥掉檔位。
(4)注意:檢測內阻時,應斷開原電路,選擇電阻值使指針接近中心,每次換檔時重新將歐姆短接到零。
11、伏安法測量內阻
電壓表內部連接方法: 電壓表外部連接方法:
電流表示:U=UR+UA 電壓表示:I=IR+IV
Rx的檢測值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R true
Rx的檢測值 = U/I = UR/(IR+IV) = RVRx/(RV+R) true
選擇電路條件 Rx>>RA[或 Rx>(RARV)1/2] 選擇電路條件 Rx