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高中物理二级结论整顿
“二级结论”,在做填空题或选用题时,就可直接使用。在做计算题时,虽必要一步步列方程,一般不能直接引用“二级结论”,运用“二级结论”,谨防“张冠李戴”,因而要尤其注意熟悉每个“二级结论”推导过程,记清晰它合用条件,防止由于错用而导致不应有损失。下面列出某些“二级结论”,供做题时参照,并在自己做题实践中,注意补充和修正。
一、静力学
1.几种力平衡,则任一力是与其她所有力合力平衡力。
三个大小相等力平衡,力之间夹角为120度。
2.拉米定理:
3.两个分力F1和F2合力为F,若已知合力(或一种分力)大小和方向,又知另一种分力(或合力)方向,则第三个力与已知方向不知大小那个力垂直时有最小值。
mg
F1
F2最小值
F
F1
F2最小值
F
F1已知方向
F2最小值
4.物体沿倾角为α斜面匀速下滑时, μ=tgα
5.“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
6.绳上张力一定沿着绳子指向绳子收缩方向。同一根绳上张力到处相等,大小相等两个力其合力在其角平分线上.
7、静摩擦力由其她外力决定,滑动摩擦力f=μN中N不一定是mg。静/动摩擦力都可与运动方向相似。
8、支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)物体,压力N不一定等于重力G。
8.已知合力不变,其中一分力F1大小不变,分析其大小,以及另一分力F2。
F
F1
F2
9、力相似三角形与实物三角形相似。
二、运动学
1、 在纯运动学问题中,可以任意选用参照物;在处理动力学问题时,只能以地为参照物。
2、 用平均速度思索匀变速直线运动问题,总是带来以便:=V==
3、初速度为零匀加速直线运动(或末速度为零匀减速直线运动)
时间等分:位移之比: SⅠ:SⅡ:SⅢ=1:3:5
位移等分:t1:t2:t3=
4、位移中点即时速度:Vs/2= ,Vs/2>Vt/2
纸带点迹求速度加速度:Vt/2=, a=, a=
5、自由落体: Vt(m/s): 10 20 30 40 50 = gt
H总(m): 5 20 45 80 125 = gt2/2
H分(m): 5 15 25 35 45 = gt22/2 – gt12 /2
6、上抛运动:对称性:t上= t下 V上= -V下 有摩擦竖直上抛,t上<t下
7、物体由静止开始以加速度a1做直线运动通过时间t后以a2减速,再经时间t后回到出发点则a2=3a1。
8、“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止时间
9、匀加速直线运动位移公式:S = A t + B t2 式中a=2B(m/s2) V0=A(m/s)
10、在追击中最小距离、最大距离、恰好追上、恰好追不上、避碰等中临界条件都为速度相等。
11、小船过河:
⑴ 当船速不不不小于水速时 ①船头方向垂直于水流方向时,所用时间最短,
②合速度垂直于河岸时,航程s最短 s=d d为河宽
⑵当船速不不小于水速时 ①船头方向垂直于水流方向时,所用时间最短,
d
V船
V合
V水
②合速度不也许垂直于河岸,最短航程s
12、绳端物体速度分解
v
v
θ
2θ
ω
平面镜
点光源
三、运动和力
1、沿粗糙水平面滑行物体: a=μg
2、沿光滑斜面下滑物体: a=gsinα
3、沿粗糙斜面下滑物体 a=g(sinα-μcosα)
4、沿如图光滑斜面下滑物体:
沿角平分线滑下最快
当α=45°时所用时间最短
小球下落时间相等
小球下落时间相等
α增大, 时间变短
5、
一起加速运动物体系,若力是作用于上,则和互相作用力为
α
F
与有无摩擦无关,平面,斜面,竖直方向都同样
α
F
α
F
m
1
α
F
1
m
α
a
6.下面几种物理模型,在临界状况下,a=gtgα
a
a
a
a
a
a
光滑,相对静止 弹力为零 相对静止 光滑,弹力为零
F
7.如图示物理模型,刚好脱离时。弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后隔离分析
a
a
g
F
简谐振动至最高点 在力F 作用下匀加速运动 在力F 作用下匀加速运动
8.下列各模型中,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大
B
F
F
B
9.超重:a方向竖直向上;(匀加速上升,匀减速下降)失重:a方向竖直向下
10、汽车以额定功率行驶时VM = p/f
11、牛顿第二定律瞬时性:
无论是绳还是弹簧:剪断谁,谁力及时消失;不剪断时,绳力可以突变,弹簧力不可突变.
12、传送带问题:
传送带以恒定速度运行,小物体无初速放上,到达共同速度过程中,相对滑动距离等于小物体对地位移,摩擦生热等于小物体动能
13动摩擦因数到处相似,克服摩擦力做功 W = µ mg S
S
S
14、平抛
速度反向延长交水平位移中点处,速度偏角正切值等于2倍位移偏角正切值。
斜面上起落平抛速度方向与斜面夹角是定值。
四、圆周运动,万有引力:
(一)1、向心力公式:.
θ
mg
T
2、同一皮带或齿轮上线速度到处相等,同一轮子上角速度相似.
(二)1.水平面内圆周运动:F=mg tgα方向水平,指向圆心
mg
N
θ
2.飞机在水平面内做匀速圆周回旋 N
mg
火车R、V、m
3.竖直面内圆周运动:
v
绳
L
.o
m
v
m
v
L
.o
m
H
R
绳,内轨,水流星最高点最小速度,最低点最小速度,上下两点拉压力之差6mg
2)离心轨道,小球在圆轨道过最高点 vmin =
要通过最高点,小球最小下滑高度为2 .5R 。
3)竖直轨道圆运动两种基本模型
绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点:T=3mg,a=2g,与绳长无关。
“杆”最高点vmin=0,v临 = ,
v v临,杆对小球为拉力
v v临,杆对小球为支持力
4)卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2
重力加速度g=,g与高度关系:g=g地
第一(二、三)宇宙速度V1=(g地R地)1/2=(GM/R地)1/2=7.9km/s(注意计算措施);V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
卫星最小发射速度和最大围绕速度均为V=7.9km/s,卫星最小周期约为86分钟
地球同步卫星:T=24h,h=3.6×104km=5.6R地(地球同步卫星只能运行于赤道上空)v = 3.1km/s
人造卫星:h大→V小→T大→a小→F小。速率与半径平方根成反比,周期与半径平方根三次方成正比。
卫星因受阻力损失机械能:高度下降,速度增长,周期减小,势能变小,机械能变小。
在飞行卫星里与依托重力有关试验不能做。
行星密度:ρ = 3 /GT2 式中T为绕行星运转卫星周期。
5)双星引力是双方向心力,两星角速度相似,星与旋转中心距离跟星质量成反比。
开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体质量)}.
物体在恒力作用下不也许作匀速圆周运动
圆周运动中追赶问题(钟表指针旋转和天体间相对运动):
A
B
R
r
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ轨道过A点速度不不不小于Ⅱ轨道,向心加速度相似,万有引力相似,Ⅱ轨道过B点速度不不不小于Ⅲ轨道;Ⅱ轨道从B到A动能减少势能增长,机械能不变。
五、机械能
1.求功六种措施
① W = F S cosa (恒力) 定义式
② W = P t (变力,恒力)
③ W = △EK (变力,恒力)
④ W = △E (除重力做功变力,恒力) 功能原理
⑤ 图象法 (变力,恒力)
⑥ 气体做功: W = P △V (P——气体压强;△V——气体体积变化)
2.功能关系--------功是能量转化量度,功不是能.
⑴重力所做功等于重力势能减少⑵电场力所做功等于电势能减少
⑶弹簧弹力所做功等于弹性势能减少⑷分子力所做功等于分子势能减少
⑷合外力所做功等于动能增长(所有外力)
⑸只有重力和弹簧弹力做功,机械能守恒
⑹克服安培力所做功等于感应电能增长(数值上相等)
(7)除重力和弹簧弹力以外力做功等于机械能增长
(8)摩擦生热Q=f·S相对 (f滑动摩擦力大小,ΔE损为系统损失机械能,Q为系统增长内能)
(9)静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热;滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热。
(10)作用力和反作用力做功之间无任何关系, 但冲量等大反向。一对平衡力做功不是等值异号,就是都不做功,但冲量关系不确定。
3、发动机功率P=Fv,当合外力F=0时,有最大速度vm=P/f (注意额定功率和实际功率).
4、能其他单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J.
5、对单独某个物体写动能定理时一定注意研究过程选用,恒力功要乘对地位移。
六、动量
1.同一物体某时刻动能和动量大小关系:
2.碰撞分类 :
①弹性碰撞——动量守恒,动能无损失
②完全非弹性碰撞—— 动量守恒,动能损失最大。(以共同速度运动)
③非完全弹性碰撞—— 动量守恒,动能有损失。碰撞后速度介于上面两种碰撞速度之间。(大物碰静止小物,大物不也许速度为零或反弹)
3.一维弹性碰撞: 动物碰静物: V2=0,
(质量大碰小,一起向前;质量相等,速度互换;小碰大,向后转)
4.1球(V1)追2球(V2)相碰原则
① P1 + P2 = P'1 + P'2 动量守恒。
② E'K1 +E'K2 ≤ EK1 +EK2 动能不增长
③ V1'≤ V2' 1球不穿过2球
5.小球和弹簧:图:
①A、B两小球速度相等为弹簧最短或最长或弹性势能最大时
相称于令通式 中v1=v2(完全非)
②弹簧恢复原长时,A、B球速度有极值,相称于令通式中EP=0(完全弹性)
若mA=mB则v1=0 v2=v1 (互换动量)。
6、子弹打木块模型:
解题时画好位移关系示意图
应用 (1)对子弹/木块动量定理
(2)对子弹/木块动能定理(注意对地位移)
(3)对系统动量守恒 ;能量守恒 (注意热要乘相对位移)
图象
V0
V
O
t
V0/2
t1
阴影面积为相对位移 不共速
若打穿,子弹木块质量一定期,v0越大木块获得速度越小,若v0一定,m越大M获得速度怎样?
若板从中间断开怎样?
7、多体碰撞,要注意每次碰撞有谁参与,每次碰撞与否有能量损失。
A
C
B
s
谁先与板共速度问题
8、最高点两物体共速
9、下图中弹性势能先后变化是解题关键
10、 处理力学问题三条路:
途径
合用力
能研究量
不能研究量
参照物
运动定律+
运动学公式
恒力
S,V,t
无
地
动量
恒力或变力
V,t
S
地
功,能
恒力或变力
V,S
t
地
七、振动和波
1、平衡位置:振动物体静止时位置。振动时平衡位置合外力不一定为0,但回答力为0。
2、物体做简谐振动:
①在平衡位置到达最大值量有速度、动能
②在最大位移处到达最大值量有回答力、加速度、势能
③通过同一点有相似位移速率、回答力、加速度、动能、势能、也许有不一样运动方向
④通过半个周期,物体运动到对称点,速度大小相等、方向相反。
⑤通过一种周期,物体运动到本来位置,一切参量恢复。
振动质点一种周期内旅程为4A,半周期2A,1/4周期不一定A。
3.由波图象讨论波传播距离、时间、周期和波速等时:注意“双向”和“多解”
4.波动图形上,介质质点振动方向:“上坡下,下坡上”;振动图像中介质质点振动方向为“上坡上,下坡下”.(要区别开)
5.波进入另一介质时,频率不变、波长和波速变化,波长与波速成正比(机械波波速只由有介质决定,电磁波波速由介质和光频率决定)。气体液体不能传播横机械波。
6.波动中,所有质点都不会随波逐流,所有质点起振方向都与振源相似
7.两列频率相似、且振动状况完全相似波,在相遇区域能发生干涉。波峰与波峰(波谷与波谷)相遇处振动加强(△s= ± kλ k=0、1、2、3……);波峰与波谷相遇处振动减弱(△s= ±(2k+1)λ/2 k=0、1、2、3……)
衍射条件:障碍物或孔缝尺寸不不小于或靠近波长。
干涉和衍射是波特性。
干涉中加强点加强是振幅。
8、多普勒效应,震源靠近接受频率变大,远离变小。
9、受迫振动时,振动频率等于驱动力频率,与固有频率无关.只有当驱动力频率等于固有频率时会发生共振.
10、水波不横不纵。横波可偏振,
11、单摆问题:
单摆最高点合外力不为0,T=mgcosθ,向心力为0,回答力最大。
电梯中单摆计算周期时g要带等效g,(不摆时绳拉力产生加速度,其她星球带G星);
单摆试验中要从最低点计时,摆长要加小球半径。
秒摆周期2秒,摆长约1米。
12、弹簧原长,A 从某高度处下落后系统机械能守恒,A机械能不守恒,地面对系统不做功,下落过程中加速度先为g,接触弹簧后先做加速度减小加速运动,再做加速度增大减速运动,弹簧弹力等于mg时速度最大,在最低点加速度不不不小于g,弹力不不不小于2mg。
八、热学
1.分子直径数量级10—10米,原子核直径数量级10—15米
2.分子质量m=M/N (M为摩尔质量,N为阿伏加德罗常数);分子体积为V0=V/N (V为摩尔体积,注意:假如是气体,则为分子占有体积)
3.布朗运动是微粒运动,不是分子运动.
4.分子势能用分子力做功来判断,r0处分子势能最小,分子力为零.分子力
5.固体液体温度升高时内能不一定增大。
6. 理想气体(1)有气无力、无势能(2)温度决定平均动能决定温度(3)膨胀体现对外做功(除真空),压缩则被做功(4)克拉柏龙方程(5)热一定律ΔU=W+Q(6)绝热:Q=0,导热,与外界同温(一般温度不变)。
九、静电场
1、电场力功基本措施:用W=qU计算
2、电容器接在电源上,电压不变; 断开电源时,电量不变.
平行板电容器件场强,电压不变时E = U/d;电量不变时,E ∝ Q/S(d增大E不变)
电容器充电电流,流入正极、流出负极;电容器放电电流,流出正极,流入负极。
3、几中常用电场线、等势面分布
沿电场线方向电势越来越低,电势和场强大小没有联络
(1)等量异种电荷电场线分布,中垂线特点
(2)等量同异种电荷电场线分布,中垂线特点,等势面特点
(3)右图abc不是等差等势面,粒子若从K运动到N则能量怎样变化
(4)右图特点
4、处在静电平衡导体内部合场强为零,整个是个等势体,其表面是个等势面.
5、电偏转问题
离开电场时偏移量:,
离开电场时偏转角:
若不一样带电粒子是从静止通过同一加速电压 U0加速后进入偏转电场,则由动能定理有
偏移量又等于多少
粒子飞出偏转电场时“速度反向延长线,通过沿电场方向位移中心”。(粒子从偏转电场中射出时,就好象是从极板间L/2处沿直线射出似)
在交变电场中
①直线运动:不一样步刻进入,也许一直不改方向运动;也许时而向左时而向右运动;也许来回运动(可用图像处理不一样步刻进入粒子平移坐标原点。)
②垂直进入:若在电场中飞行时间远远不不小于电场变化周期,则近似认为在恒定电场中运动(处理为类平抛运动);若不满足以上条件,则沿电场方向运动处理同①
③带电粒子在电场和重力场中做竖直方向圆周运动用等效法:当重力和电场力合力沿半径且背离圆心处速度最大,当其合力沿半径指向圆心处速度最小.
应用:示波器。
十.恒定电流:
1.电流微观定义式:I=nqsv
2.电路中一种滑动变阻器阻值发生变化,有并同串反关系:电阻增大,与它并联电阻上电流或电压变大,与它串联电阻上电流或电压变小;电阻减小,与它并联电阻上电流或电压变小,与它串联电阻上电流或电压变大.
3.外电路任一处一种电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。
外电路任一处一种电阻减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。
4.画等效电路措施:找等势点法
5.纯电阻电路中,内、外电路阻值相等时输出功率最大,;,分别接同一电源:当时,输出功率
6.含电容电路中,电容器是断路,电容不是电路构成某些,仅借用与之并联某些电压。稳定期,与它串联电阻是虚设,如导线。在电路变化时电容器有充、放电电流。
7并联电路:总电阻不不小于任一分电阻
如图两侧电阻相等时总电阻最大
A
B
(和为定值两个电阻,阻值相
等时并联值最大)
8、纯电阻电路电源效率:η= 断路时效率100%
9、含电动机电路中,电动机输入功率,发热功率,
输出机械功率
九、直流电试验
1.考虑电表内阻影响时,电压表是可读出电压值电阻;电流表是可读出电流值电阻。
2.电表选用
测量值不许超过量程;测量值越靠近满偏值(表针偏转角度尽量大)误差越小,一般不不不小于1/3满偏值。
3.相似电流计改装后电压表:;并联测同一电压,量程大指针摆角小。
电流表:;串联测同一电流,量程大指针摆角小。
4.电压测量值偏大,给电压表串联一比电压表内阻小得多电阻;
电流测量值偏大,给电流表并联一比电流表内阻大得多电阻;
5.分压电路:一般选用电阻较小而额定电流较大电阻
1)若采用限流电路,电路中最小电流仍超过用电器额定电流时;
2)当用电器电阻远不不不小于滑动变阻器全值电阻,且试验规定电压变化范围大(或规定多组试验数据)时;
3)电压,电流规定从“零”开始可持续变化时,
分流电路:变阻器阻值应与电路中其他电阻阻值比较靠近;
分压和限流都可以用时,限流优先,能耗小。
6.变阻器:并联时,小阻值用来粗调,大阻值用来细调;
串联时,大阻值用来粗调,小阻值用来细调。
7.电流表内、外接法:内接时,;外接时,。
1)或时内接;或时外接;
2)如Rx既不很大又不很小时,先算出临界电阻(仅合用于),
若时内接;时外接。
3)如RA、RV均不知状况时,用试触法鉴定:电流表变化大内接,电压表变化大外接。
8.欧姆表:
1)指针越靠近误差越小,一般应在至范围内,;
2);红黑笔特点
3)选档,换档后均必要调“零”才可测量,测量完毕,旋钮置OFF或交流电压最高档。
9.故障分析:串联电路中断路点两端有电压,通路两端无电压(电压表并联测量)。
断开电源,用欧姆表测:断路点两端电阻无穷大,短路处电阻为零。
10.描点后画线原则:
1)已知规律(体现式):通过尽量多点,不通过点应靠近直线,并均匀分布在线两侧,舍弃个别远离点。
2)未知规律:依点次序用平滑曲线连点。
11.伏安法测电池电动势和内电阻r:
安培表接电池所在回路时:;电流表内阻影响测量成果误差。
安培表接电阻所在回路试:;电压表内阻影响测量成果误差。
半电流法测电表内阻:,测量值偏小;替代法测电表内阻:。
半值(电压)法测电压表内阻:,测量值偏大。
十、磁场
1. 安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定平面,即同步有FA⊥I,FA⊥B。
2. 带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动:,(周期与速度无关)。
3. 在有界磁场中,粒子通过一段圆弧,则圆心一定在这段弧两端点连线中垂线上。
4. 半径垂直速度方向,即可找到圆心,半径大小由几何关系来求。
5. 粒子沿直线通过正交电、磁场(离子速度选用器),。与粒子带电性质和带电量多少无关,与进入方向有关。
6. 冲击电流冲量:,
7. 通电线圈磁力矩:(是线圈平面与B夹角,S线圈面积)
8. 当线圈平面平行于磁场方向,即时,磁力矩最大,
十一、电磁感应
1.楞次定律:(阻碍原因)
内外环电流方向:“增反减同”自感电流方向:“增反减同”
磁铁相对线圈运动:“你追我退,你退我追”
通电导线或线圈旁线框:线框运动时:“你来我推,你走我拉”
电流变化时:“你增我远离,你减我靠近”
2.最大时(,)或为零时()框均不受力。
3.楞次定律逆命题:双解,加速向左=减速向右
4.两次感应问题:先因后果,或先果后因,结合安培定则和楞次定律依次鉴定。
5.平动直杆所受安培力:,热功率:。
6.转杆(轮)发电机:
7.感生电量:。
图1线框在恒力作用下穿过磁场:进入时产生焦耳热不不小于穿出时产生焦耳热。
图2中:两线框下落过程:重力做功相等甲落地时速度不不不小于乙落地时速度。
十二、交流电
1.中性面垂直磁场方向,与e为互余关系,此消彼长。
2.线圈从中性面开始转动:
。
安培力:
磁力距:
线圈从平行磁场方向开始转动:
安培力:
磁力距:
正弦交流电有效值:=一种周期内产生总热量。
变压器原线圈:相称于电动机;副线圈相称于发电机。
6. 理想变压器原、副线圈相似量:
7. 输电计算基本模式:
发电机P输
U输
U用
U线
十四.电磁场和电磁波:
1.电磁振荡中电容器上电量q与电流i关系总是相反。
2. 电磁场理论 :
①变化磁(电)场产生电(磁)场
②均匀变化磁(电)场产生稳定电(磁)场
③周期性变化磁(电)场产生周期性变化电(磁)场
3.感抗为XL=2πLf;容抗为XC=1/2πfc
十五、光反射和折射
1. 光过玻璃砖,向与界面夹锐角一侧平移;光过棱镜,向底边偏折。
2. 光射到球面、柱面上时,半径是法线
3.可见光中:红光折射率最小,紫光折射率最大;红光在介质中光速最大,紫光在介质中光速最小;红光最不易发生全反射,紫光最易发生全反射;红光波动性比紫光强,粒子性比紫光弱;红光干涉条纹(或衍射条纹中间条纹)间距比紫光大;紫光比红光更易引起光电效应.
4.视深公式h’=h/n (水中看七色球,感觉红球最深,紫球最浅)
十六、光本性
1. 双缝干涉条纹宽度:;单色光干涉条纹为等距离明暗相间条纹;白光干涉条纹中间为白色,两侧为彩色条纹。
2. 单色光衍射条纹中间最宽,两侧逐渐变窄;白光衍射时,中间条纹为白色,两侧为彩色条纹。
3. 增透膜最小厚度为绿光在膜中波长1/4。
4. 用原则样板检查工件表面状况:条纹向窄处弯是凹;向宽处弯是凸。
5. 电磁波穿过介质表面时,频率(和光颜色)不变。光入介质,
贯穿本领
电离本领
6 光谱: 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 电磁波谱
频率υ 小 大 频率υ 波长λ 小 大
波长λ 长 短 无线电波 小 长 α 射线
波速V介质 大 小 微波
折射率n 小 大 红外线 β 射线
临界角C 大 小 可见光
能量E 小 大 紫外线 γ 射线 大 小
干涉条纹 宽 窄 X射线
绕射本领 强 弱 γ射线 大 短
十五 原子物理
1
质子数
中子数
质量数
电荷数
周期表中位置
α衰变
减2
减2
减4
减2
前移2位
β衰变
加1
减1
不变
加1
后移1位
2. 磁场中衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,半径与电量成反比。
3. 平衡核反应方程:质量数守恒、电荷数守恒。
4.1u=931.5Mev;u为原子质量单位,1u=1.66×10-27kg
5. 氢原子任一能级:
6. 大量处在定态氢原子向基态跃迁时也许产生光谱线条数:
7、衰变方程、人工核转变、裂变、聚变这四种方程要区别
8个别光子体现出粒子性;大量光子体现出波动性
9、能引起跃迁,若用光照,能电离可以,否则其能量必要等于能级差,才能使其跃迁;若用实物粒子碰撞,只要其动能不不不小于(或等于)能级差,就能跃迁.
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