力的定义 力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体 力学知识结构图 力的合成与分解 一个力的作用效果,如果与几个力的效果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力。 由分力求合力的运算叫力的合成;由合力求分力的运算叫
三要素 大小、方向、作用点 矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向,而且重力 由地球对物体的吸引而产生。方向:总是竖直向下。大小G=mg。g为重力加速度,由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响,地球周围各地g值不同。在地球表面,南极与北极g值较大,赤道g值较小;通常取g=9.8米/秒。 重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。 任何两个物体之间的吸引力叫万有引力,F2三种常见?GMm 。通常取引力常量G=6.67×102R-11牛·米/千克。物体的重力可以认为是地22弹力 弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面;绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。 滑动摩擦力 物体间发生相对滑动时,接触面间产生的阻碍相对滑动的力,其方向与接触面相切,与相对滑动摩擦 静摩擦力 相互接触的物体间产生相对运动趋势时,沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱,在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值,因 牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 牛顿运动定牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向与合外力方向相同。表达式F合=ma,其中F单位:牛(N);m单位:千克(kg);a单位:米/秒(m/s)。意义:力是改变22牛顿第三定律 两个物体间相互作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 (作功 功是能量转换的量度,即:有功必有能量形式的转换.做了多少功就有多少能量发生了形式转换。大小:W=FScosα (两个要素: ①力 ②力方向上有位移)单位:焦(J) 正功 :表示动力功(即力与位移夹角小于90。) 负功:表示阻力功(即力与位移夹角大于90。) 00功率 平均功率P?Wt 单位:瓦(焦/秒) 即时功率P=FVcosα,单位:瓦(焦/运动和力 功和能 动能 物体由于运动所具有的能2EK?mv动能定理 合外力所做的功等于物体动能的变化。表达式 W=EK2—EK1 (动能定理适用机械能守恒定律(动能和势能统称机械能) 在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。 同样,在只有弹力做功的情形下,物体的动能和弹性势能发生相互转化,机械能总量也保持不变。 2。 (动能是运动状重力势能 E=mgh hP为物势能 由于物体之间相对位置和物体各部分间相对位置决定的能叫体距零势能位置的高度。零势能位置可依具体问题解题方便而定,故重力势能的大小只有相对的意义。重力势弹性势能 物体由于发生弹性冲量 力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量 单位 牛·秒。冲冲量和动量 动量 物体的质量和速度的乘积叫做动量 单位:千动量定理 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。 系统动量守恒定律 系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变 匀变速直线运动 基本公式:Vt=V0+at S=Vat 0t+光的直线传播(均匀介质) 212本影 半影 日食 月食 小孔成像 真空中光速 c = 3.0×10米/秒 反射定律 入射线、反射线与法线共面,且分居法线两侧,入射角=反射角。 8光的反射 平面镜成像 特点:成虚像;像与物等大平抛物体的运动 小,正立,且与镜面位置对称。 特点:初速度水平,只受重力。 分析:水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。 规律:水平方向 Vx = V0,X=V0t 折射定律 光线从第一种媒质射入第几运动的合成与分解 已知分运动求合运动叫运二种媒质时,入射线、折射线与法线共12何动的合成,已知合运动求分运动叫运动的分解。 竖直方向 Vy = gt,y = gt 面,且分居法线两侧;入射角 (i)棱镜 光从玻璃棱镜的一光2全反射棱射 横截面是运动的合成与分解遵守平行四边形定则 学与折射角(r)正弦的比值为一常量n,个侧面射入,从另一个侧面等腰直角三角形的棱镜n= 射出时,出射光线跟入射光vy22叫全反射棱镜。 合 速 度 V = 与x正向夹角tgθ= V?V,t线相比,向底面偏折。 sinixyVx (n由两种媒质种类决定),称为 sinr匀速率圆周运动 天体运动问题分析 特点:合外力总指向圆心(又称向心力)。 描述量:线速度V,角速度ω,向心加速度全反射现象 光线从空气α,圆轨道半径r,圆运动周期T。 光的折射或真空中射向其它媒质(n密物
4?2V22规律:F= m =mωr = m 2r rT 第二种媒质对第一种媒质的折射率。如第一种媒质是空气或真空,n又称为>n疏)时,当入射角大于等体的运动于临界角C时,折射光线完全消失,反射光最强.这种现象叫做全反射。SinC=1 n简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。 光的色散 一束白光通过三棱镜后发生色散,形成按一定振动图线 次序(红、橙、黄、绿、蓝、1 f (=)。 靛、紫)排列的光谱。 描述量:振幅A,周期X/cmT,频率T色散现象表明:白光是由各种A 单色光组成的复色光,同种媒相关物理量的周期性变化:位移、回复力、即时速度、即时加速度,动能t/s质对不同色光的折射率不同,与势能等。 0 对紫光折射率最大,对红光折T 射率最小。 i单摆周期公式:T=2π 光学知识结构图 g发射光谱 由发光物体直接产生的光谱叫发射光谱。 光谱 吸收光谱 连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱叫吸收光谱 双缝干涉 光光的干涉 的薄膜干涉 本光的波动性 机械波 振动在媒质中传播形成波;媒质各点都在性阻尼振动、受迫振动 振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。 振幅保持不变的振动叫无阻尼振动或等幅振动。 连续光谱 由连续分布的一切波物体在周期性外力(驱动力)作用下长的光组成的光谱。 的振动叫受迫振动。 受迫振动,稳定后的频率等于驱动力的频率,而当驱动力的频率接近振动物体明线光谱(线状谱) 由一些不的固有频率时,受迫振动振幅增大的现象连续的亮线组成的光谱。 各种元素都有一定的线状谱,元叫共振。 素不同,线状谱也不同,故线状谱又称原子光谱。 光谱分析 根据光谱来鉴别质和确定它的化学组成,这种方法叫光谱分析。做光谱分析时,可利用明线光谱也可以利用吸收光谱。 各自平衡位置附近振动但不随波形一起迁移,波是V光电效应 在光的照射能量传递的一种形式。 x/cm 下,物体发射电子的现A 光的粒子性 象叫光电效应。光电效波形图线 0 应的特点:①入射光的描述量:波幅A,波长λ,波速λ描述公式:V= ?=λf T频率必须大于被照射金属的极限频率,才可以V,周期T,频率f。 发生;②光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大;③光电子的发射是光照瞬间进行的;④光电流的强度与入射光强度成正比。 y/cm 光的衍射 干涉的应用 干涉 波的叠加:两列波重叠区域,任何一点的位移等于两列波引起的位移的矢量电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、和。 紫外线、伦琴射线、r射线,由低频到二列频率相同、振动方向相同的波相高频,构成了范围非常广阔的电磁波谱。 遇,使媒质中有的地方振动加强,有的地方光子 光在空间传播不振动减弱,且加强与减弱部分相间隔的现象是连续的,是一份一份叫波的干涉。 光的波粒二象性 光既有波动性,又有的,每一份叫做一个光干涉是波特有的现象。 粒子性,故认为光具有波粒二象性(这子。光子的能量E=hv,-34里的波动性和粒子性都是微观世界中的h=6.63×10焦·秒,称普朗克常量。 意义)。 爱因斯坦的光电方程:12衍射 波传播过程中遇到孔和障碍物时,mv,其中W为绕过孔和障碍物的现象叫波的衍射。发生2明显衍射的条件是孔、障碍物的尺寸与波12逸出功,mv为光电子长可比拟。 2 衍射是波特有的现象。 最大初动能。 波的形式:横波和纵波。 hv-W=
分子动理论 力的特性 电场 分子动理论热和功 物体的内能 能的特性 物质是由大量的分子组成的 ①油膜法测分子的直径 F-26多个点电荷平衡 -10②分子直径数量级10m,分子质量数量级kg 定义:E=10,E与F、q、无关。 q23-1③阿伏伽德罗常数 NA=6.02×10 mol。 矢量性:方向规定为正检验电荷受力的方向。 库仑定律 分子永不停息地做无规则运动,实验基础 ①扩散现象;②布朗运动 单位:牛顿/库仑或伏/米。 电q1q2公式 F=k2 场r分子间存在相互作用力 强度分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小。 适用于真空中的点 -10电场线 f引>f斥;r<r0时,f引<f斥。 r0=10m; r = r0时,f引=f斥;r>r0时,电荷之间 意义:①电场线疏密表示强度大小;②电场线方向表示正检验电荷受力方向;③电场线方分子的动能: 分子由于热运动而具有的能量;由温度T决定 ?向是电势降落最快的方向; 电势 U= 电荷的 q④电场线与等势面处处垂直。 分子的热能:分子间由相互作用力和相对位置决定的能量:与体积V有关 电势能 单位:伏(焦/库) 物体的内能:组成物体的所有分子的动能和势能的总和;与T、V有关 电磁学知识结构图 热学、原子物理知识结构图 点电荷场强 E=k Qr2 电学 改变内能的物理过程 电势差 做功——内能和其他形式的能相互转化 W UAB=UA-UB=AB q热传递——物体之间(或物体各部分间)内能的转移 W电动势 ε= q闭合电路欧姆定律 内电阻 原子物理 串、并联关系 串联 并联 I=I1=I2=… I=I1+I2+… U=U1+U2+… U=U1=U2=… R=R1+R2+… 111???? RR1R2 带电粒子在电场中的运动 加速:Uq=ΔEk 匀强电场场强 U E= d匀强场中偏转侧移:y=1Eq2 ··tm2(V0⊥E) 电场力的功 WAB=UAB·q 特点:只与首末 位置有关,而与W+Q=Δ路径无关 E 电容器 C=Q 单位:法(库/伏) U平行板电容C=? 4?kd能量守恒定律 电源电流形式 I=?R?r 欧姆表 电路 电子的发现 原子的结构 汤姆生模型 a粒子散射实验 实验的结果是:绝大多数a粒子穿电过金箔后仍沿原来的方向前进,少数a粒子发生了U阻欧姆定律 I= 较大的偏转,极少数a粒子偏转角超过了90°,极R个别的甚至被弹回,偏转角几乎是180° L S卢瑟福核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核叫原子核,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量,带负电的电子在核外绕核旋转。 永磁体磁场 直线电流磁场 磁场的 磁场 磁学 电磁感应 单位:特(牛/安·米)或韦伯/9412 Be?2He?12 发现中子 4重核裂变 米6C?0n 2351? 90Sr??136Xe?101n安培力 如:矢量性:B的方向即磁场方向,产 生 电流磁场 92U?0n?38B时有:54V0⊥ 0F=BIL 通电螺线管磁场 B、F、L的方向关系由左手定一个铀核裂变时,放出的几个中子玻尔理论 方向:左手定则 则确定。 如能再引起其他铀核裂变,就可以1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些磁感强度 V2原子核的组成 原子核由质子和中BqV=m 使裂变不断地进行下去,这称为链状态称为定态。 R子组成,质子与中子统称核子。具磁感线 洛仑兹力 2、原子从一种定态跃迁到另一种定态时,辐射(或式反应。 有相同质子数和不同中子数的原子意义:①磁感线的疏密表示磁磁场的 f=BqV 轻核聚变 R=mv,T=2?m 吸收)一定频率的光子。光子的能量磁通密度 hv=E初- E终。(各之间,互称同位素。 Bq场强弱;②磁感线的方向表示性 质 2 34Bq1方向:左手定则定态的能量值叫能级。) H?1H?2He?0n(需几百万如:1?磁场方向。 B= 3、原子的不同能量状态与电子沿不同半径圆轨道绕度高温条件),利用上述反应,均可磁通量 S核运动相对应。能量不连续,故可能的电子轨道也释放出巨大的核能。 2单位:韦伯/米(特) 核力 指把各种核子紧紧地约束在不连续。 原子核里的力。 =BLV 大小:ε核能 指原子核转变中释放(或吸法拉第电磁感应定律㈠ )的能量。 收导体切割磁感线运动 2产生 方向:右手定则 质能方向 E=mc,指出物体具有的条件 能量和它的质量之间的关系。由质能方程可以根据原子核转变中发生大小:ε=n?? 穿过闭合电路所围面 ?t的质量亏损Δm,计算出所能释放的法拉第电磁感应定律㈡ 积中磁通量发生变化 2核能ΔE(Δm·C)。 方向:楞次定律 交变电流 自感与 互 感 自感现象 互感现象 变压器 U1n1= U2n2 电压形式 ε=U+U′ 功率形式 Iε=IU+Ir 天然放射线 α射线: α粒子流。α粒子就是氦原子核,贯穿本领小,电离作用强。 β射线:高速电子流。β粒子就是电子,贯穿本领强,电离作用弱。 Υ射线:波长极短的电磁波。贯穿本领很强,电离作用很小。带电粒子在电磁 电功 W=IUt 原子核的衰变 指原子核由于放出电功率 P=IU 某种粒子而转变为新核的变化。 电热 Q=IRt 人工核转变 4171定义 B= 发现质子 147N?2He?8O?1H 22复合场中的运动 半衰期 指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。 电阻定律 R=ρFIL带电粒子在磁场中的运动 只受洛仑力,且 Um2Im2即时值 U=Umsinωt I=Imsinωt 正弦有效值 U= I= P出=P入(理想变压器) 周期、频率、角频率 T=12?? f?