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②动能中的速度是物体的速度,不能随意分解 25、机械能守恒定律的学习方法
机械能的定义:机械能=动能+重力势能+弹性势能
E?121mv?mgh?kx222
研究对象:物体、地球及弹簧组成的系统 守恒方程:
⑴研究对象为一个物体与地球的系统
112mv12?mgh1?mv2?mgh222
⑵两个物体与地球或弹簧的系统
11112/2m1v12?m2v2?Ep1?m1v1/2?m2v2?Ep2222守恒方程:2
守恒条件:
①物体系只有重力做功(物体与地球系统)
②物体系只有弹簧的弹力做功(物体与弹簧系统)
③物体系同时只有重力做功和弹簧的弹力做功(物体、地球和弹簧系统) ④物体系没有其它能量的损耗(多个运动的物体系统) 物理意义: ①对一个物体:
系统动能的增加量等于系统势能的减少量(反之也然)
②对于两个物体(抱括地球或弹簧组成的系统)组成的系统,没有阻力做功及系统没有其它能量损耗时
一个物体机械能的减少量等于另一个物体机械能的增加量 ③总之机械能的守恒是能量转化过程中的守恒 思路方法:
①一个运动的物体,只有重力做功时——考虑机械能守恒(如抛体运动) ②悬挂的绳子、铁链子不计阻力求速度时——考虑机械能守恒 ③两研究对象相对运动无阻力做功时——考虑机械能守恒 ④求解流体运动的速度时——考虑机械能守恒
不管是哪一类问题,只要搞清系统已知状态和未知状态的动能与势能直接列守恒方程,则可求解未知量
解题步骤:
①确定研究对象(物体、弹簧、地球等组成的系统) ②对研究对象进行受力分析,看是否只有重力或弹力做功 ③对研究对象进行运动状态分析,求始末状态系统的动能
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④选取参考平面,求物体系的势能 ⑤由机械能守恒定律列方程 解方程并讨论
26、摩擦生热问题的研究方法与思想 如图所示,质量为m的小物体以速度v0滑上质 量为M的长木板的左端,长木板原来静止在光滑水平面上,分析摩擦生热问题 思路与方法:
物体受滑动摩擦阻力做减速运动,木板受滑动摩擦动力做加速运动,最终两者的速度相同。设最终的共同速度为v,刚达到共同速度时,物体运动的位移为S1,木板运动的位移为S2,则
v0 对系统:mv0=(m+M)v
M f m f 112m v ??mgS1?mv2?mv0s2 22对物体m: s1 对木板M:
?mgS2?1Mv22
解得:
?mg(S1?S2)?121mv0?(M?m)v222
重要结论:
①系统机械能的减少量=摩擦产生的内能 ②摩擦产生的热量Q=μmg·s相对 ③只有滑动摩擦力才能产生内能 ④摩擦生热总是对系统而言的
⑤物体机械能的减少量等于系统的内能与木板运动动能的增加量的和 27、力学问题的思想方法
①研究一个物体的运动,优先考虑两大定理
②研究两个以上物体的相对运动,优先考虑两大守恒定律 ③求曲线运动的速度,优先考虑动能定理
④求物体损失能量及相对位移,优先考虑能量守恒 ⑤涉及时间,不必求加速度,优先考虑动量定理 ⑥涉及位移,不必求加速度,优先考虑动能定理 28、单摆的知识要点
(1)形成稳定摆的条件: 对摆球——质量大、体积小
对摆线——不可伸长,不计质量的细线
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对摆角——θ≤50
T?2?(2)单摆周期:
Lg
L为单摆的有效摆长,是悬点到质心之距 g为等效重力加速度
单摆周期与振幅、振子质量、运动速度无关
两极重力加速度最大;秒摆的周期为T=2s;对摆钟有热胀冷缩现象 摆动系统——机械能守恒
摆球做变加速运动,平衡位置速度最大 29、机械波的思想方法
波动特点:波的传播是形式的传播;能量的传递;信息的传递 运动特点:质点做简谐运动(变加速运动),波形做匀速直线运动 波的传播具有周期性和重复性 波的种类:
横波——质点的振动方向与波的传播方向垂直 纵波——质点的振动方向与波的传播方向一致 特有现象:干涉、衍射
运用公式:λ=vT=v/f;x=vt
思路方法:微平移作图法;去整留零思想
质点运动速度方向——上坡向下,下坡向上;最高点为零 回复力与振动加速度方向——永远指向平衡位置 位移方向——由平衡位置向外 注意事项:
①简谐运动的位移是指质点离开平衡位置的位移 ②要搞清同一点与对称点波动学量的特点 要知道多解问题(重复性与周期性性问题)
④作图法,平移法,去整留零思想是解决波动问题的关键 30、阿佛伽德罗常数的估算方法 从单位与物理概念去思考
NA?MmolVmol?m个V个
Mmol、Vmol表示物体的摩尔质量
m个、V个表示每个分子的质量和体积 31、固体、液体分子直径的估算方法
物理模型:把固、液分子看作小球,球体密排
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估算方法:
?d3V总V个??6N 每个分子的体积
N?nNA?mNAM
总分子数
d?3分子直径大小:
6V6V6M?3mol?3?N?NA??NA(约10-10m)
32、气体分子间距离的估算方法
物理模型:把气体分子看做质点,均匀分布,一个萝卜一个坑 估算方法:
VV个?L?总N 每个分子的体积
3· · · · · · · · · · · · · · · · }L
总分子数N?nNA
n? 摩尔数
PV总RT L?3V个?3RTPNA分子间的距离:
33、压强问题的研究方法与等效思想 (1)、液体的压强公式P=P0±ρgh(h为竖直高度) 分析玻璃管内长为L的液柱封闭气体的压强 思路方法:
以液柱为研究对象,液柱受力平衡 PS=P0S+mgsinα
P=P0+ρgLsinα=P0+ρgh (2)计算压力用等效面积
压力F=PS——S为垂直于压强P的等效横截面积
如图所示,气缸内用质量为m的活塞封闭着一定量的气体,活塞的下部是一个斜面,计算内部气体的压强
PS 思路方法: PS 0设气缸的截面积为S,
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以活塞为研究对象,竖直方向受力平衡 因气体内部任何方向的压强均为P 故PS=P0S+mg
P?P0?mgS
34、物体的内能的内涵
定义:物体的内能=分子动能+分子势能 (物体的机械能=物体动能+物体势能) 改变物体内能的方法:做功与热传递
内能的函数关系:对物体U=f(N,T,V) 对封闭气体:U=f(T) 热力学第一定律:△U=W+Q
对理想气体:T↑→U↑ V↑→W<0→Q>0吸热 35、电场强度三个公式的含义
E? 定义式:
Fq(任何电场都适用)
Qr2(只适用于真空中的点电荷)
E?K点电荷的电场:
E?匀强电场:
U12d12(只适用于匀强电场,d为沿场线方向1、2两点的距离)
电场特性:
电场是一种特殊的物质形态,电场是真实存在的
有电荷Q周围空间就存在电场,与放入电场中的试探电荷q无关 电场的叠加符合平行四边形定则
电场为零的地方电势不一定为零;电势为零的地方电场不一定为零 36、电场中导体的静电平衡问题
处于电场中的导体瞬时就达到静电平衡。它有以下性质: ①导体是个等势体,其表面是等势面
②孤立的导体,净电荷只分布在导体的外表面
③导体内部的合电场为零(感应电荷的场与原电场等大反向) ④导体外部的电场与导体表面垂直 要知道静电屏蔽问题
导线连接两导体相当于 “同一导体” “接地”的两层含义: 系统电势为零
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