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高中物理知识汇总—二级规律—方法*技巧*易错*易混
为使同学们更好掌握高中物理基础知识、基本方法、基本技巧,掌握一些有用的二级规律,同时清楚地辨析易错易混的的一些问题,更好的应对高考,我们总结了高中物理主干的力学、电学知识,包括知识点 、二级规律、方法*技巧*易错*易混几方面,时间仓促,肯定有不足的地方,甚至有疏漏或错误,请同学们参考,希望能起到抛砖引玉的作用。在此基础上同学可补充完善,祝同学们高考金榜题名。
目录
一、质点的运动---------------------------------------------------
二、力 平衡(常见的力、力的合成与分解)------------
三、动力学(运动和力)---------------------------------------
四、功和能(功是能量转化的量度)-----------------------
五、电场-----------------------------------------------------------
六、恒定电流-------------------------------------------------------
七、磁场------------------------------------------------------------
八、电磁感应-----------------------------------------------------
九、交变电流(正弦式交变电流)--------------------------
十、热学------------------------------------------------------------
十一、图像--------------------------------------------------------
十二、实验---------------------------------------------------------
十三、物理学史--------------------------------------------------
十四、物理量及其单位-----------------------------------------
十五、高中物理中最值的求法--------------------------------
十六、常见物理量计算方法总结-----------------------------
十七、考试策略 ------------------------------------------------
十八、怎样规范解题-------------------------------------------
基本结构
一、质点的运动
(一)分类—匀变速直线运动
知识点
(1)
(2)
二级规律
(1)
(2)
*方法*技巧*易错*易混
(1)
(2)
一、质点的运动
(一)匀变速直线运动
知识点
(1)加速度(定义式)a=( Vt - V0)/t
(2)速度公式:Vt=V0+at
(3)位移公式:S=V0t+at2/2
(4)速度位移关系式:Vt2-V02=2aS
二级规律
(1) 时刻中点的即时速度:Vt/ 2 ===
位移中点的即时速度;Vs/2 = 。
匀加速或匀减速直线运动:都是 Vt/2 <Vs/2
(2)初速度为零的匀变速直线运动的比例关系:
等分时间,相等时间内的位移之比_______
等分位移,相等位移所用的时间之比_________
(3)处理打点计时器打出纸带的计算公式:vi=(Si+Si+1)/(2T), a=(Si+1-Si)/T2
逐差法
(4)实验用推论Δs=at2{s为连续相邻相等时间(T)内位移之差}.初速度可以不为零
(5)匀变速直线运动:用平均速度思考匀变速直线运动问题,总是带来方便:
=V==
(6)若S=3t+2t2 可知a=4m/s2,V0=3m/s。(s = v0t+ at2/2)
*方法*技巧*易错*易混
(1)平均速度=位移/时间,是矢量 ;平均速率=路程/时间; 是标量。
(2)物体速度大,加速度不一定大; 速度、加速度无直接联系。
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; a 决定式是a=f/m
(4)f 、a 、Δv一定同向 ,v 与f 、 a不一定同向。
(5)实际减速运动注意先停情况,减速为零可研究逆运动。“刹车陷阱”:给出的时间大于滑行时间,则不能用公式算。先求滑行时间,确定了滑行时间小于给出的时间时,用V2=2aS求滑行距离。
(6)类似竖直上抛运动的往返匀变速注意v 、 s 度方向(正 负)。
(7)v=Δs/Δt,不是v=s/t;而R=U/I不是R=ΔU/ΔI.这将影响图像切线、割线斜率的意义。
(8)在描述运动时,在纯运动学问题中,可以任意选取参考系(如:以流动的水为参考系);在处理动力学、功能问题时,只能以地为参照物。
(9)追击问题中,俩物体速度相等是重要的状态。刚好相遇、距离最大、距离最小等。
_________________________________________________________
(二)自由落体运动、竖直上抛运动
知识点
(1)g=9.8m/s2(在赤道附近g较___,在高山处比平地___,方向________)。
(2)上升最大高度H=________ (抛出点算起)
(3)往返时间t=____ (从抛出落回原位置的时间)
二级规律
(1)
*方法*技巧*易错*易混
(1)分段处理:向上为________直线运动,向下为__________运动,具有对称性;如在同点速度等值反向等。
(2)竖直上抛运动全过程处理:是________(匀加、匀减)直线运动,以向上为正方向,加速度取___值;
(3)往返运动等效于上抛运动,按匀减速处理,注意速度、位移的方向性及正负。
______________________________________________________________
(三)平抛运动
知识点
1.水平方向速度:Vx=___
2.竖直方向速度:Vy=____
3.水平方向位移:x=____
4.竖直方向位移:y=______
5.运动时间t=________
6.合速度Vt=___速度方向与水平夹角tgβ=______
7.合位移:s=___ 位移方向与水平夹角tgα=____
8.水平方向加速度:ax=___;竖直方向加速度:ay=___
二级规律
(1)α与β的关系为tgβ=___tgα;
(2)末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点
(3)在斜面同一点以不同速度平抛,落到斜面上时速度方向相同
(4)在斜面上平抛有落在斜面上,一定要应用tgα= y / x
*方法*技巧*易错*易混
(1)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度___关
(2)在平抛运动中时间t是解题关键
(3)绳斜拉物体,绳端物体速度分解:对地速度是合速度,分解为沿绳的分速度合垂直绳的分速度。
(4)α、β不同,千万不要混
(5)平抛物体任意相同时间内速度变化量相同,方向向下。
(6)恒力作用下的曲线运动轨迹都是抛物线
(7)v2
v1
v2
v1
过河问题
如右图所示,若用v1表示水速,v2表示船速,则:
v1
v2
v
① 过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v⊥决定,即,
与v1无关,所以当v2 垂直岸时,过河所用时间最短,最短时间为也与v1无关。
②过河路程由实际运动轨迹的方向决定,当v1<v2时,最短路程为d ;当v1>v2时,最短路程程为(如右图所示)。
_________________________________________________________________________
(四)匀速圆周运动
知识点
(1)线速度: V= wR=2f R=
(2) 角速度:w= 角速度ω与转速n的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
(3)向心加速度:a =2 f2 R
(4)向心力:F= ma = m2 R= mm4n2 R
二级规律
(1)通过竖直圆周最高点的最小速度:轻绳类型,轻杆类型v≥0
(2)通过竖直圆周轨道内侧和“绳”类最高点、最低点压力差为6mg。与R无关。最高点最小速度,最低点最小速度,
(3)绳端系小球,从水平位置无初速下摆到最低点:弹力3mg,向心加速度2g。与R无关。
(4)用长为L的绳拴一质点做圆锥摆运动时,则其周期同绳长L、摆角θ、当地重力加速度g之间存在关系。
*方法*技巧*易错*易混
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向____,指向______;任何情况下向心力都是径向合力。
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的______,不改变速度的______,因此物体的动能保持不变,向心力不做功。
(3)非匀速圆周运动的物体,其向心力不等于合力,仍等于径向合力,向心力仍不做功,会区分非匀速圆周运动中合力、径向合力、切向合力和加速度、径向加速度、切向加速度,单摆是典型的非匀速圆周运动。
(4)匀速圆周运动实例分析:
⑴火车转弯情况:外轨略高于内轨,使得所受重力和支持力的合力提供向心力,以减少火车轮缘对外轨的压力.
①当火车行使速率v等于v规定时,F合=F向心,内、外轨道对轮缘都没有侧压力.
②当火车行使速率v大于v规定时,F合<F向心,外轨道对轮缘都有侧压力.
③当火车行使速率v小于v规定时,F合>F向心,内轨道对轮缘都有侧压力.
⑵没有支承物的物体(如水流星)在竖直平面内做圆周运动过最高点情况:
①当,即,水恰能过最高点不洒出,这就是水能过最高点的临界条件;
②当,即,水不能过最高点而洒出;
③当,即,水能过最高点不洒出,这时水的重力和杯对水的压力提供向心力.
⑶有支承物的物体(如汽车过拱桥)在竖直平面内做圆周运动过最高点情况:
①当v=0时,,支承物对物体的支持力等于mg,这就是物体能过最高点的临界条件;
②当时,,支承物对物体产生支持力,且支持力随v的减小而增大,范围(0~mg)
③当时,,支承物对物体既没有拉力,也没有支持力.
④当时,,支承物对物体产生拉力,且拉力随v的增大而增大.(如果支承物对物体无拉力,物体将脱离支承物)
(5)水平转动圆盘上物体,mw2r≥umg时刚好滑动,是否滑动与质量无关。与w、 r、 u 有关。
(五) 万有引力 天体运动
知识点
1、万有引力定律:F=GMm/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2)
2、天体运动:GMm/r2=mv2/r=mω2r=m(2π/T)2r
3.开普勒第三定律:R3/T2=K(=4π2/GM)
4.天体表面的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2
5.第一(二、三)宇宙速度 V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=_____km/s;
V2=_____km/s;
V3=______km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2 {h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
二级规律
(1)应用万有引力定律可估算中心天体的质量、密度等;(ρ:行星密度 T:贴地卫星周期)
(2)赤道上F引=F向+G 两极F引=G
*方法*技巧*易错*易混
(1)天体圆周运动所需的向心力由__________提供,F向=F引;(但椭圆运动除两极F向=F引 不成立,即向心力不等于万有引力。)中R是到地心距离,中R是圆弧半径,椭圆运动二者不等
(2)地球同步卫星只能运行于__________,运行周期和地球自转周期______;同步卫星轨道只有一条,R 、 V、ω、T都相同h=3.6×107m≈5.6R地。r≈6.6R地(R地=6.4×106m),而且该轨道必须在地球赤道的正上方,卫星的运转方向必须是由西向东。
(3) 卫星半径、绕行速度、角速度、周期制约关系,人造卫星的轨道半径r、线速度大小v和周期T是一一对应的,其中一个量确定后,另外两个量也就唯一确定了。半径变小时,势能变___、动能变___、速度变___、周期变___、角速度变___、加速度变___;机械能变___。
(4) 地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为____km/s。
(5)匀速圆周卫星向心加速度,赤道地表物体向心加速度还都成立吗?
(6)飞船中物体完全失重,不能使用的仪器______,在飞行卫星里与依靠重力的有关实验不能做。飞船中水不产生压强,不产生浮力,气体 ___ 产生压强,___ 产生浮力。
(7)黑洞满足条件GMm/r2≥mc2/r (c为光速,光都逃不出来)
(8)星体自转不致于瓦解条件GMm/r2≥mω2r(临界状态—赤道上物体漂浮起来)
(9)在地球表面附近,重力=万有引力 mg = G GM=gR2 俗称黄金式
(10)双星引力是双方的向心力,两星角速度相同,星与旋转中心的距离跟星的质量成反比。
(11)变轨过程中,万有引力不全部充当向心力。
(12)第一宇宙速度:V1=,V1=,V1=7.9km/s
(13)向心加速度求法:a==适用于所有圆周运动 , a==只适用于匀速圆周运动。
二、力 平衡(常见的力、力的合成与分解)
(一)常见的几种力
知识点
1.重力G=____ 2.胡克定律F=____ F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数)
3.滑动摩擦力f=μFN {与物体相对运动方向______,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)} 说明 : a、FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G,μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关.
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向______,fm为最大静摩擦力)f静由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. fm与正压力有关。
5.万有引力F=______(G=6.67×10-11N·m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=______ (k=9.0×109N·m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=____ (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相___)
8.安培力F=________ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=____,B//L时:F=__)
9.洛仑兹力f=_________(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=____,V//B时:f=__)
二级规律
*方法*技巧*易错*易混
(1)摩擦力可以是阻力,也可以是动力。摩擦力方向可能与运动方向相同,也可能相反,也可能与运动方向垂直.(例:圆盘上匀速圆周运动的物体受的静摩擦力),但一定与相对运动或趋势方向相反,
(2)静摩擦力不要用f=μN计算,而要从物体受到的其它外力和物体的运动状态来判断。
(3)动摩擦因数是反映接触面的物理性质,与接触面积的大小和接触面上的受力无关.此外,动摩擦因数无单位,而且一般小于1.
(4)当静摩擦力未达到最大值时,静摩擦力大小与压力无关,但最大静摩擦力与压力成正比.
(5)摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
(6)静止的物体可能受滑动摩擦力的作用,运动的物体可能受静摩擦力的作用。
受滑动摩擦力的作用的物体一定相对滑动,受静摩擦力的作用的物体一定相对静止
(7)一条绳各处张力相同,绳张力一定沿着绳,杆作用力不一定沿着杆。
(二)力的合成与分解
知识点
(1)平行四边形定则
(2)三角形定则
(3)
二级规律
(1)
*方法*技巧*易错*易混
(1)二力合力大小范围:_______≤F≤_______,三力合力最小若可能为零,则零最小。
(2)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越___;;
(3)合力的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,F1 F2越___;;
(4) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
(5) 其他矢量合成 分解同样遵守平行四边形定则
(三)共点力平衡
知识点
(1)共点力的平衡F合=0,推广
二级规律
(1)几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。三力平衡若不平行则必共点,且刚好构成封闭三角形。常用于动态分析。多力平衡有时可转化为三力平衡处理
(2)弹力、滑动摩擦力的合力方向保持不变。
(3)物体沿斜面刚好静止或自由匀速下滑 μ=tanθ。
*方法*技巧*易错*易混
(1)几个力平衡,则一个力与其它力合力平衡。
(2)a=0才是平衡状态,只有静止,匀速直线两种,匀速圆周不是平衡状态,竖直上抛到最高点、单摆到最高点都不是平衡状态。
(3)三力互成1200角平衡,则三力______,
(4)滑轮两侧绳拉力大小相等
(5)相对静止或相对匀速直线的物体都可看做一整体,物体间可以不相连、不接触。多物体问题常整体隔离分析相结合。
A
A’
B’
B
θ
θ
θ
θ
G
C
图6
(6)解题途径: 当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法。
(7)如图6所示,在系于高低不同的两杆之间且长L大于两杆间 隔d的绳上用光滑钩挂衣物时,衣物离低杆近,且AC、BC与杆的夹角相等,sinθ=d/L,分别以A、B为圆心,以绳长为半径画圆且交对面杆上、两点,则与的交点C为平衡悬点。
三、动力学(运动和力)
知识点
(1)牛顿第一运动定律(惯性定律):
(2)牛顿第二运动定律: F合=_____或 a=_____{由合外力决定,与合外力方向______}
(3)牛顿第三运动定律:作用力反作用力三同一反
{平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
(4)牛顿运动定律的适用条件:
适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,
不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
二级规律
(2)一起加速运动的物体:N=F,(N为物体间相互作用力),与有无摩擦 (μ相同)无关,平面斜面竖直都一样。
(2)系统法:动力-阻力=m总g 绳牵连系统
(3)物体在光滑斜面上自由下滑:a=gsinθ 与质量无关
(4)物体在斜面上 下滑a=gsinθ- μgcosθ 上滑a=gsinθ+μgcosθ与质量无关
(5)加速运动车中单摆偏角a=gtanθ 与质量无关
(6)物体在光滑斜面相对静止a=gtanθ 与质量无关
光滑,相对静止 弹力为零
(7)水平面上滑行:a=-µg
(8)平衡时重物和等大的力等效,加速时重物和等大的力不等效。
(9)几个临界问题:
时间相等: 450时 时间最短: 无极值:
方法*技巧*易错*易混
(1)超重: FN ___ G, 失重:FN ___G { 加速度方向向___,失重,加速度方向向___,超重 } 视重=实重加、减ma
(2)、N=0,刚好脱离。
(3)、当受力互相垂直时,应分解加速度求解。
(4)摩擦力达到最大静摩擦力,刚好滑动。
(5)、B
合力为零时速度最大
•••••••••••••• •
• •
__________________________________________________________________________
四、功和能(功是能量转化的量度)
(一)功、能和功率
知识点
1.功:W=________(定义式) 2. 重力做功:Wab=________
3. 电场力做功:Wab=______ 4. 电功: W=______ (普适式)
5. 功率: P=___ ___ (定义式)
6. 汽车牵引力的功率:= FV (F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比)
7.电功率: P=____(普适式)
二级规律
(1)
(2)
*方法*技巧*易错*易混
(1)求功的几种途径:
用定义求恒力功,力随位移均匀变化时可取平均力。
用动能定理(从做功和效果)或能量转化与守恒求功。
用功率求功
(2)摩擦生热Q=fS相对,Q常不等于一个摩擦力功的大小(功能关系),一对静摩擦力总功为零。Q=0.一对滑动摩擦力总功绝对值为摩擦生热Q。
(3)电场力做功w=qU
(4)物体在斜面下滑。摩擦力的功等于在水平投影上摩擦力的功。
(5)功等于力与力的作用点位移的乘积。如人走路摩擦力的功为0,人站起弹力的功为0。
(6)汽车以额定功率行驶时Vm = p/f
(7)汽车的两种加速问题。
汽车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)。
②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做匀加速运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率Pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束,其最大速度为,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算,不能用W=Pt计算(因为P为变功率)。
要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。
(二)动能定理
知识点
动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合= ΔEk = Ek2 一Ek1 =
二级规律
做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度.
(1)动能定理
合外力对物体做的总功等于物体动能的增量.
(2)与势能相关力做功导致与之相关的势能变化
重力
重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值.即WG=EP1—EP2= —ΔEP
弹簧弹力
弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.
弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值.
即W弹力=EP1—EP2= —ΔEP
分子力
分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值
电场力
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值
(3)机械能变化原因
除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE
当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒
(4)机械能守恒定律
在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.即 EK2+EP2 = EK1+EP1,
或 ΔEK = —ΔEP
(5)静摩擦力做功特点
(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;
(2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用;
(3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零.
(6)滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”
(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;
(2)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,其大小为:W= —fS相对=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能,(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程)
(7)一对作用力与反作用力做功的特点
(1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此.
(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零.
(8)热学 外界对气体做功
外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化,W+Q=△U (热力学第一定律,能的转化守恒定律)
(9)电场力做功
W=qu=qEd=F电SE (与路径无关)
(10)电流做功
(1)在纯电阻电路中 (电流所做的功率=电阻发热功率)
UIt =I2Rt=U2t/R
(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率
(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和 IU =I2R+P机
(11)安培力做功
安培力做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化,即W安=△E电,
安培力做正功,对应着电能转化为其他形式的能(如电动机模型);
克服安培力做功,对应着其它形式的能转化为电能(如发电机模型);
且安培力作功的绝对值,等于电能转化的量值, W=F安d=BILd 内能(发热)
(12)洛仑兹力永不做功
洛仑兹力只改变速度的方向
(13)光学
光子的能量: E光子=hγ;一束光能量E光=N×hγ(N指光子数目)
在光电效应中,光子的能量hγ=W+mv2/2
(14)原子物理
原子辐射光子的能量hγ=E初—E末,
原子吸收光子的能量hγ= E末—E初 爱因斯坦质能方程:E=mc2
(15)能量转化和守恒定律
对于所有参与相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变
常见的几种力做功
能量关系
数量关系式
力的种类
做功的正负
对应的能量
变化情况
①重力mg
+
重力势能EP
减小
mgh=–ΔEP
–
增加
②弹簧的弹力kx
+
弹性势能E弹性
减小
W弹=–ΔE弹性
–
增加
③分子力F分子
+
分子势能E分子
减小
W分子力=–ΔE分子
–
增加
④电场力Eq
+
电势能E电势
减小
qU =–ΔE电势
–
增加
⑤滑动摩擦力f
–
内能Q
增加
fs相对= Q
⑥感应电流的安培力F安培
–
电能E电
增加
W安培力=ΔE电
⑦合力F合
+
动能Ek
增加
W合=ΔEk
–
减小
⑧重力以外的力F
+
机械能E机械
增加
WF=ΔE机械
–
减小
*方法*技巧*易错*易混
(1)不可以写某一个方向的动能定理
(2)动能定理正误的确定,检查是否是总功及功的正负,动能变化要末动能减初动能,
(3)动能定理只涉及动能,不涉及势能、内能等。
(三)机械能守恒与功能关系
知识点
机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能
条件:系统只有内部的重力或弹力做功.
公式: mgh1 + 或者 |ΔEp| =|ΔEk|或者
|ΔE多| =|ΔE少|
二级规律
(1)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
(2)一对摩擦力做功:f·s相=ΔE损=Q
(f摩擦力的大小,ΔE损为系统损失的机械能,Q为系统增加的内能)
(3)只有电场力做功,动能+电势能 守恒
*方法*技巧*易错*易混
(1)能的其它单位换算:1kWh(度)=__________ J,1eV=__________ J;
(2)恒力做功(重力做功和电场力做功)均与路径___关,阻力的功与路径有关。
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五、电场
知识点
1.元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的_________
2.库仑定律:F=________ (在真空中)
电场强度:E=______(定义式、计算式)真空点(源)电荷形成的电场E=______
4.匀强电场的场强E=______
5.电势与电势差:UAB=___-___,UAB=______=-ΔEAB/q
6.电场力做功:WAB=______=______
7.电势能: EA=qφA
8.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB
9.电容C=_____(定义式,计算式)
10.平行板电容器的电容决定式C=__________
11.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用)
①带电粒子在电场中加速: (v0=0) qU=
②带电粒子在匀强电场中做抛物线运动 ,
二级规律
(1)不论带电粒子的m、q如何,在同一电场中由静止加速后,再进入同一偏转电场,它们飞出时的侧移和偏转角是相同的(即它们的运动轨迹相同)
(2)匀强电场中,沿任意方向等间距两点电势差相等。常用于找等势点,进一步画等势线,再画电场线。
(3)关于电容器
1. 容器保持与电源连接,则U不变.
→d增加,Q减小(减小的Q返回电源);d减小,Q增加(继续充电).
注:插入原为L且与极板同面积的金属板A(如图). 由于静电平衡A极内场强为零→相当于平行板电容器两极板缩短L距离,故C是增加(是空气为最小,故也是增加的)同时同样E是增加的.
2. 电容器充电后与电源断开,则Q不变→无论d怎样变化,E恒定不变.
注:仅插入厚为L且与两极板面积相同的金属板A,则等效是d减小c增大,U减小,E同样不变.
*方法*技巧*易错*易混
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先_____后_____,原带同种电荷的总量______;
(2)电场线从___电荷出发终止于___电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强___,顺着电场线电势越来越___,电场线与等势线______;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)
a等量的异种电荷的等势面.
l线是等势线,且选无穷远处为零电势,则l的电势为零.
b等量的同种电荷的等势面.
l线是电场线,l线上的电势自O向两极是逐渐减小(同为负电荷,则相反). 在O点E合=0. 电场强度是自O点向上下两边是先增后减,
当时,E合为最大.(同为负电荷,则亦一样)
简证:令
时取最大)
(5)场强电势无直接联系。
(6)粒子飞出偏转电场时速度的反向延长线通过匀速分运动位移中心。
(7)电容器充电电流,流入正极,流出负极;电容器放电电流,流入负极,流出正极
(8)静电计是检验电势差的,电势差越大,静电计的偏角越大,那么电容就越小(假设Q不变). 验电器是检验物体是否带电,原理是库仑定律. 静电计与伏特表不同。
(9)电容器的击穿电压和工作电压:击穿电压是电容器的极限电压.额定电压是电容器最大工作电压.
(10)Uab=φa-φb 常用于电路中计算电势
六、恒定电流
知识点
1、电流强度:I=______ 金属导体自由电子导电I=
2、欧姆定律:I=______ 3.电阻定律:R=________
4.闭合电路欧姆定律:I =________ 或 E=________ 也可以是E =________
5.电功与电功率:W=______,P=______ 焦耳定律:Q=______
纯电阻电路中: W=Q=________=_________=_________
非纯电阻电路中W= ____ Q=____
6.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成___比) 并联电路(P、I与R成___比)
电阻关系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
二级规律
(1)如图两侧电阻相等时总电阻最大
(2) 电源总动率、电源输出功率、电源效率:
P总=______,P出=______,
===,R越大越高,
(3)定值电阻ΔU/ΔI=U/I=R 为一定值
(4)电池容量大,电能不一定多,如4.7v 700mA.h,7.4v 600mA.h,后一电池容量小,但电能多。E=UQ
(5)因为U1+U2+U内=E,所以ΔU1+ΔU2+ΔU内=0 U增大ΔU为正,U减少ΔU为负。
(6)电源输出功率曲线:
(A )当R外= r 时,此时电源输出功率为最大.
简证:P输=
P输有最大值,则+R = r.
(B )滑动变阻器的最大功率的条件同样是R+r =时,这时采用R与r等效为一个新的电源内阻.
(C) R1、、R2分别接在同一电源两端时,若R1R2 = r2,电源输出功率相等。
方法*技巧*易错*易混
1、 纯电阻时U = Ir , 非纯电阻(电机,电源等)U = Ir不成立
2、并联电阻中的一个发生变化,电流有此消彼长的关系;一个电阻增大,它本身的电流变小,与它并联的电阻上电流变大(电流串同并反)。
3、外电路任一处的一个电阻(有电流的电阻)增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。
外电路任一处的一个电阻(有电流的电阻)减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。
4、改画电路的简单办法:去掉法 移动变形等
5、含电容电路中,电容器是断路,不是电路的组成部分,仅借用与之并联部分的电压。稳定时与它串联的电阻是
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