高中物理基本概念和基本规律BW
高中物理基本概念、定理、定律、公式
高中物理基本概念、定理、定律、公式(表达式)总表一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V 平=S /t =(V t +V o )/2(定义式)2.无时间的公式 V t 2 -V o 2=2as4.末速度V t =V o +at6.关于位移公式S =V o t + at 2/27.加速度a=(V t -V o )/t 以V o 为正方向,a 与V o 同向(加速)a>0;反向则a<09.主要物理量及单位:初速(V o ):m/s 加速度(a):m/s 2 末速度(V t ):m/s时间(t):秒(s) 位移(S):米(m ) 路程:米 速度单位换算:1m /s=3.6K m /h 注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(V t -V o )/t 只是量度式,不是决定式。
(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t 图/v--t 图/速度与速率/2) 自由落体1.初速度V o =02.末速度V t =gt3.下落高度h=gt 2/2(从V o 位置向下计算)4.推论V t 2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8≈10m/s 2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
7个推论:1、初速度为0的匀加速直线运动,1秒末、2秒末速度比1:2:3:…:n2、初速度为0的匀加速直线运动,1秒内、2秒内位移比1:4:9:…:n 23、初速度为0的匀加速直线运动,第1秒内、第2秒内位移比1:3:5:…:2n-14、初速度为0的匀加速直线运动,相等位移时间比23:12:1-- 5、匀变速直线运动,时间中点速度V t/2=V 平=(V t +V o )/26、匀变速直线运动,位移中点速度V s/2=[(V o 2 +V t 2)/2]1/2 7、匀变速直线运动特点公式 ΔS=aT 2三、力(常见的力、力矩、力的合成与分解)1)常见的力1.重力G=mg 方向竖直向下g=9.8m/s 2 ≈10 m/s 2 作用点在重心 适用于地球表面附近2.胡克定律F=k X 方向沿恢复形变方向 k :劲度系数(N/m ) X :形变量(m )3.滑动摩擦力f=μN 与物体相对运动方向相反 μ:摩擦因数 N :正压力(N)4.静摩擦力0≤f 静≤f m 与物体相对运动趋势方向相反 f m 为最大静摩擦力5.万有引力F=Gm 1m 2/r2 G=6.67×10-11N ·m 2/kg 2 方向在它们的连线上 6.静电力F=KQ 1Q 2/r 2 K=9.0×109N ·m 2/C 2 方向在它们的连线上7.电场力F=E q E :场强N/C q :电量C 正电荷受的电场力与场强方向相同8.安培力F=B I Lsin θ θ为B 与L 的夹角 当 L ⊥B 时: F=B I L , B //L 时: F=09.洛仑兹力f=qVB sin θ θ为B 与V 的夹角 当V ⊥B 时: f=qVB , V//B 时: f=0 注:(1)劲度系数K 由弹簧自身决定(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定。
高中物理基本概念
高中物理基本概念高中物理基本概念是学习物理的基础,包括力学、电学、光学、原子物理等多个方面。
下面将分别介绍这些基本概念:一、力学基本概念1.速度:描述物体运动快慢的物理量,定义为物体在单位时间内通过的位移。
2.加速度:描述物体速度变化快慢的物理量,定义为物体在单位时间内速度的变化量。
3.牛顿第二定律:物体受到的合外力等于其质量乘以加速度,即F=ma。
4.功:力在物体上产生的位移的乘积,单位为焦耳。
5.动能:物体由于运动而具有的能量,单位为焦耳。
6.势能:物体由于位置或状态而具有的能量,例如重力势能和弹性势能。
7.角速度:描述物体转动快慢的物理量,定义为物体在单位时间内转过的角度。
8.周期:描述物体振动一次所需时间的物理量。
9.频率:描述物体振动快慢的物理量,单位为赫兹。
二、电学基本概念1.电荷:带电粒子或粒子团。
2.电场:电荷周围存在的一种物质,会对放入其中的电荷产生作用力。
3.电势差:两个点之间电势的差值,单位为伏特。
4.电流:电荷在导体中流动形成电流,单位为安培。
5.电阻:导体对电流的阻碍作用,单位为欧姆。
6.电源:提供电能并将其转换为其他形式的能量的装置。
7.电压:电场中两点之间的电势差,单位为伏特。
8.电容:描述电容器储存电荷能力的物理量,单位为法拉。
9.电磁感应:变化的磁场可以引起电场的现象。
三、光学基本概念1.光波:电磁波的一种,包括可见光和不可见光。
2.光速:光在真空中的传播速度,约为3×10^8米/秒。
3.光直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播的现象。
4.光折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
5.光反射:光射到物体表面时被反射回来的现象。
6.透镜:使光线汇聚或发散的光学元件。
7.凸透镜与凹透镜:凸透镜对光线有汇聚作用,而凹透镜对光线有发散作用。
8.像距与物距:物体到透镜的距离称为物距,而像到透镜的距离称为像距。
四、原子物理基本概念1.原子核:原子的中心部分,包含质子和中子。
高中物理知识点大纲
高中物理知识点大纲高中物理知识点大纲第一章运动的描述一、基本概念1、质点2、参考系3、坐标系4、时刻和时间间隔5、路程:物体运动轨迹的长度6、位移:表示物体位置的变动。
可用从起点到末点的有向线段来表示,是矢量。
位移的大小小于或等于路程。
7、速度:物理意义:表示物体位置变化的快慢程度。
分类平均速度:方向与位移方向相同瞬时速度:与速率的区别和联系速度是矢量,而速率是标量平均速度=位移/时间,平均速率=路程/时间瞬时速度的大小等于瞬时速率8、加速度物理意义:表示物体速度变化的快慢程度定义:(即等于速度的变化率)方向:与速度变化量的方向相同,与速度的方向不确定。
(或与合力的方向相同)二、运动图象(只研究直线运动)1、x—t图象(即位移图象)(1)、纵截距表示物体的初始位置。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体静止,曲线表示物体作变速直线运动。
(3)、斜率表示速度。
斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
2、v—t图象(速度图象)(1)、纵截距表示物体的初速度。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体作匀速直线运动,曲线表示物体作变加速直线运动(加速度大小发生变化)。
(3)、纵坐标表示速度。
纵坐标的绝对值表示速度的大小,纵坐标的正负表示速度的方向。
(4)、斜率表示加速度。
斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向。
(5)、面积表示位移。
横轴上方的面积表示正位移,横轴下方的面积表示负位移。
三、实验:用打点计时器测速度1、两种打点即使器的异同点2、纸带分析;(1)、从纸带上可直接判断时间间隔,用刻度尺可以测量位移。
(2)、可计算出经过某点的瞬时速度(3)、可计算出加速度第二章匀变速直线运动的研究一、基本关系式v=v0+atx=v0t+1/2at2v2-vo2=2axv=x/t=(v0+v)/2二、推论1、 vt/2=v=(v0+v)/22、vx/2=3、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2}4、初速度为零的匀变速直线运动的比例式应用基本关系式和推论时注意:(1)、确定研究对象在哪个运动过程,并根据题意画出示意图。
高中物理基本概念和规律总表(人教版)
高中物理基本概念和规律总表(江苏)一、运动的描述⒈质点、参考系、坐标系(略)⒉时间和时刻:12)(t t t t -=∆或,其中12t t 、表示末、初时刻。
⒊位移:12)(x x x x -=∆或,其中12x x 、表示末、初位置(坐标)。
⒋速度:x v =⒌平均速度:)()(2121__⋯++⋯++=t t x x v ⒍瞬时速度:)(lim 0t x v t t ∆∆=→∆即时间趋近于零时的平均速度。
⒎加速度;t v v a t v a t )(,0-=∆∆=或,其中0v v t 、表示末、初速度,v ∆表示速度变化,t t 、∆均表示相应的时间。
8.主要物理量及单位;初速(V o ):m/s 加速度(a ):m/s 2 末速度(V t ):m/s时间(t ):秒(s ) 位移(x ):米(m ) 路程:米 速度单位换算:1m/s=3.6Km/h注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(V t -V o )/t 只是量度式,不是决定式。
(4)其它相关内容:质点/位移和路程/x--t 图/v--t 图/速度与速率/二、匀变速直线运动的研究㈠匀变速直线运动1.平均速度:V 平=x /t (定义式)2.有用推论:V t 2 -V o 2=2ax3.中间时刻速度: V t/2=V 平=(V t +V o )/24.末速度:V t =V o +at5.中间位置速度:V s/2=[(V o 2 +V t 2)/2]1/2 …6.位移:x= V 平 t=V o t + at 2/2=V t/2t7.加速度:a =(V t -V o )/t 以V o 为正方向,a 与V o 同向(加速)a >0;反向则a <08.实验用推论:⑴两连续、相等时间T 的位移差2aT x =∆,Δx 为相邻连续相等时间(T)内位移之差⑵两非连续、相等时间的位移差 2)(aT n m x x x n m n m -=-=∆-。
高中物理性质的基本概念和原理
高中物理性质的基本概念和原理物理学是研究物体的运动和相互作用的科学。
在高中物理学中,我们学习了许多与物体性质相关的基本概念和原理。
以下是其中一些重要的概念和原理。
第一个概念是质量。
质量是物体所含物质的数量。
它是物体所具有的惯性的度量,即物体在无外力作用下保持静止或匀速直线运动的能力。
质量通常以千克(kg)为单位进行测量。
其次是长度。
长度是物体在一个方向上的空间延伸。
我们通常使用米(m)来测量长度,例如测量某个物体的长度或距离。
另外,高中物理中还引入了位移的概念,它是物体从一个位置到另一个位置的变化。
位移也使用米(m)进行测量。
时间是物体运动的另一个重要因素。
物理中的时间是连续不断的流动,可以通过时钟或其他计时装置来测量。
我们用秒(s)作为时间的单位。
速度是与物体运动有关的重要概念。
速度是物体运动的快慢程度,是物体在单位时间内所走过的距离。
速度通常用米每秒(m/s)来表示。
加速度是速度变化的度量。
当一个物体的速度发生改变时,我们说它具有加速度。
加速度可以是正的(表示物体速度增加)或负的(表示物体速度减小)。
加速度的单位是米每平方秒(m/s ²)。
— 1 —力是物体运动和相互作用的原因。
力是通过物体间的接触或远程作用施加给物体的,它会改变物体的状态或形状。
力的单位是牛顿(N)。
能量是物体所具有的做功的能力。
能量的单位是焦耳(J)。
按能量形式的不同,能量可以分为动能、势能和内能等。
高中物理还涉及到力的平衡和力的合成。
当所有施加在物体上的力之和为零时,物体处于力的平衡状态。
如果物体上有多个力作用,我们可以使用向量的方法将这些力进行合成。
这些基本概念和原理是理解高中物理的关键。
通过对这些概念和原理的了解,我们可以更好地理解物理世界中的现象和规律,并应用于实际生活和其他科学领域。
— 2 —。
高中物理高考必考部分核心概念规律公式
高中物理核心概念规律公式一、匀变速直线运动学公式二、静力学即平衡问题I 结合物体状态进行受力分析,遵循①重力(场力)②接触力③其他力的顺序。
II 三力平衡用合成法,即任意两个力的合力与第三力等大反向共线。
III 四力以上的平衡用正交分解法,让更多的力落到坐标轴上,把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上,建立平衡方程。
IV 多个物体平衡用整体法与隔离法。
三、牛顿运动定律方法:受力分析,建立坐标系,正交分解,求出合力,运用牛顿运动定律ma F =合,结合运动学公式求解 四、小船渡河 三种情景:①过河时间最短:船头正对河岸,渡河时间最短,②过河路径最短(水船v v 〉时):合速度垂直于河岸,航程最短,m in x =d 。
③过河路径最短(水船v v 〈时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直河岸渡河。
确定方法如下:如图所示,以 水v 矢量末端为圆心,以船v 矢量的大小为半径画弧,从水v 矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短。
最短航程船水v v dx =min 222222,2,v v o o x t v vv v at x v +-==+==∆221222212,2,at vt x tv v x a v v x at t v x at v v o o o o -=+=-=+=+=船v dt =min五、平抛运动六、圆周运动1、匀速圆周运动:受力分析,正交分解求出向合合,ma mr mr m F F T r v ====22242πω2、变速圆周运动:受力分析,物体所有受到的力沿半径指向圆心的合力还是向心力,即=沿半径的合力F 向ma mr mr m T r v ===22242πω3、绳模型,最高点的最小速度为gR,杆模型,最高点的最小速度为,0。
在绳模型和杆模型中,常用的规律还有某位置的牛顿运动定律,某过程的动能定理。
七、万有引力定律1、环绕天体围绕中心天体匀圆运动模型=2r GMm 向ma mr mr m T r v ===22242πω GMr r GM r GM rGMT a v 22234,,,πω====向2、第一宇宙速度计算公式3、天体表面物体22222,R GMg mg R GMm g R mR mg R GMm =⇒=〈〈+=表自自所以,,ωω八、功、功率 1、做功计算(1)恒力做的功:W=Flcos α (2)应用动能定理求解。
高中物理基本概念(概念、规律、公式)
高中物理基本概念(必修)【物理学】1、物理学是一门自然科学,它起始于伽利略和牛顿的年代,经历三个多世纪的发展,它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学。
2、物理学所研究的是自然界中各种物质存在的现象、形式以及它们的性质和运动规律,同时还研究物质的内部结构。
3、物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。
教材【必修1】第一章:运动的描述:1、机械运动:物体的空间位置随时间.....的变化,是自然界最简单、最基本的运动形态,称为机械运动,简称为运动。
2、质点:在某些情况下,为了研究问题方便..........,而突出物........,我们可以忽略物体的大小和形状体具有质量这个要素,把它简化为...一个有质量的物质点,称为质点。
3、参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这种用来做参考的物体称为参.....考系..。
4、坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
有一维、二维、三维坐标系。
5、路程:路程是物体运动轨迹的长度.....。
6、位移:物体的位置变化用位移来表示。
我们可以用一条有方向线段来表示位移,起始指...向终点...为位移的方向,线段的长度表示位移的大小。
7、矢量和标量:矢量是有大小和方向,如力、位移、速度、加速度等。
标量只有大小没有方向。
8、速度:物理学中用位移与发生这段位移所用时间的比值来表示物体运动的快慢.........。
单位是米/秒。
9、平均速度和瞬时速度:平均速度是描述物体在一段时间t∆或一段位移x∆内的平均快慢程度。
用v表示,它只能粗略描述运动的快慢。
瞬时速度是用来描述物体在某一位置或.....某一时刻....物体运动的速度。
在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等。
10、打点计时器:打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的计时仪...器.。
高中物理基本概念,定理,定律,公式[表达式]总表
高中物理基本概念、定理、定律、公式(表达式)总表配套2002版教材一、质点的运动----直线运动1)匀变速直线运动1.加速度a=(V t-V o)/t 以V o为正方向,a与V o同向(加速)a>0;反向则a<02.末速度V t=V o+at3. 位移S=V o t+at2/2=V平=tV t/2t4. 有用推论V t2 -V o2=2as5.平均速度V平=S/t (定义式)6.中间时刻速度 V t/2=V平=(V t+V o)/2 中间位置速度V s/2=[(V o2 +V t2)/2] 1/27. 实验用推论ΔS=aT2ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差8. 主要物理量及单位:初速度(V o):m/s 加速度(a):m/s2末速度(V t):m/s时间(t):秒(s) 位移(S):米(m)路程: 米(m)速度单位换算:1m/s=3.6Km/h 注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(V t-V o)/t只是量度式,不是决定式。
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、速度与速率、s--t图、v--t图2) 自由落体1.初速度V o=02.末速度V t=gt3.下落高度h=gt2/24.推论V t2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8≈10m/s2 重力加速度在赤道附近较小;地球两极最大;在高山处比平地小。
3)* 竖直上抛1.位移S=V o t- gt2/22.末速度V t= V o- gt (g=9.8≈10m/s2 )3.有用推论V t2 -V o2=-2gS4.上升最大高度H m=V o2/2g (抛出点算起)5.往返时间t=2V o/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
【高中物理基本概念、定理、定律、公式】解析
【高中物理基本概念、定理、定律、公式】一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t (定义式)2.有用推论V t2 -V o2=2aX3.中间时刻速度Vt/2=V平=(V t+V o)/24.末速度V t=V o+at5.中间位置速度V x/2=6.位移X=V o t + at2/27.加速度a=(V t-V o)/ t 以V o为正方向,a与V o同向(加速)a>0;反向则a<08.实验用推论ΔX=aT2 ΔX为相邻连续相等时间(T)内位移之差注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(V t-V o)/t只是量度式,不是决定式2) 自由落体1.初速度V o=02.末速度V t=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论V t2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8≈10m/s2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3) 竖直上抛1.位移S=V o t- gt2/22.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )3.有用推论 V t2 -V o2=2gX4.上升最大高度H max=V o2/2g (抛出点算起)5.往返时间t=2V o/g(从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动万有引力1)平抛运动1.水平方向速度V x= V o2.竖直方向速度V y=gt3.水平方向位移X= V o t4.竖直方向位移Y=gt2/25.运动时间t=√(2Y/g)6.合速度Vt=√(V x2+V y2)=√[V o2+(gt)2]合速度方向与水平夹角β: tanβ=V y/V x=gt/V o7.合位移S=(Sx2+ Sy2)1/2 ,位移方向与水平夹角α: t anα=Y/X注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。
高中物理的基本概念和规律
高中物理的基本概念和规律一、力和物体的平衡:受力分析和力的基本运算1、力:物体对物体的作用;物体间的相互作用;改变物体运动状态的原因;产生加速度的原因。
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
G=mg,g随高度增加而减小,随纬度增加而增大。
3、弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的力。
胡克定律:弹簧的弹力与弹簧的伸长(或压缩)量成正比。
F=k·x或ΔF=k·Δx。
4、摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对运动(或相对运动趋势)时,要受到另一物体对它产生的阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力。
滑动摩擦力:与相对运动方向相反。
f=μN,其中μ是无单位且由接触面性质决定的物理量。
静摩擦力:与相对运动趋势方向相反。
存在最大值f m,0≤f≤f m,用假设接触面光滑或平衡法和牛顿定律等方法进行分析。
关于静摩擦力的计算是高中物理中的一个难点。
假设光滑:在研究的某一问题中,如果相对静止的物体间接触面是光滑的时候会存在相对运动,则接触面粗糙时就会存在静摩擦力。
平衡法:在没有分析静摩擦力时,研究对象所受的合力不为零,则物体间一定存在静摩擦力。
受力分析的步骤:①确定研究对象;②将物体(或系统)从周围其它物体中隔离出来;③分析周围物体对研究对象的作用力(按重力、弹力、摩擦力、其它力的顺序);④作出受力分析图(用示意图)。
5、合力:如果一个力产生的效果与作用在同一物体上的几个力的效果相同,这一个力叫那几个力的合力,那几个力叫这一个力的分力。
合力与分力可以等效替代。
6:力的合成:求几个力的合力的过程。
平行四边形定则:求两个已知力的合力时,用表示这两个力的有向线段为邻边作平等四边形,则两已知力之间的对角线(有向线段)表示合力的大小与方向。
三角形定则或多边形定则:求两个或两个以上的已知力的合力时,将表示这些力的有向线段平移成首尾相连的图形(可以不按顺序),则从起点到终点的有向线段表示这两个或多个力的合力。
高考物理基本概念和基本规律(通用版)doc_48
物理基本概念和基本规律1. 物体的运动决定于它所受的合力和初始运动条件:.2. 伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础,把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验是科研究的一种重要方法。
3.牛顿第二定律中的F 应该是物体受到的合外力。
应用牛顿第二定律时要注意同时、同向、同体.4. 速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量必须注意方向,只有大小、方向都相等的两个矢量才相等。
所有物理量必须要有单位。
5. 同一直线上矢量的运算: 先规定一个正方向, 跟正方向相同的矢量为正,跟正方向相反的矢量为负,求出的矢量为正值,则跟规定的方向相同,求出的矢量为负值,则跟规定的方向相反6. 力和运动的合成、分解都遵守平行四边形定则。
三力平衡时,任意两力的合力跟第三力等值反向。
三力的大小必满足以下关系:︱F 1-F 2︱≦ F 3 ≦ F 1+F 27. 小船渡河时若V 船 > V 水 船头垂直河岸时,过河时间最小;航向(合速度)垂直河岸时,过河的位移最小。
若 V 船 < V 水 船头垂直河岸时,过河时间最小;只有当V 船 ⊥ V 合 时,过河的位移最小。
8. 平抛运动的研究方法——“先分后合”,9. 功的公式 W=FScos α 只适用于恒力做功,变力做功一般用动能定理计算。
10.机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况,应用于光滑斜面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况。
11. 功能关系--------功是能量转化的量度⑴重力所做的功等于重力势能的减少⑵电场力所做的功等于电势能的减少⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少⑷合外力所做的功等于动能的增加⑸只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒⑹重力和弹簧的弹力做功以外的力所做的功等于机械能的增加⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加12. 应应用动能定理和动量定理时要特别注意合外力。
(完整版)高中物理基本概念和原理
直线运动基本概念:1.机械运动:一个物体相对另一个物体的位置改变叫机械运动,简称运动。
2.质点:忽略物体的大小和形状的有质量的点。
一个物体可以被看作质点的条件:①平动的物体;②有转动,但相对研究的问题可被忽略;③物体的大小和形状相对所研究的问题可被忽略。
3.参考系:为了描述一个物体的运动,而被假定为不动的另一个物体称为参考系,又叫参照物。
4.坐标系:为准确地描述物体的位置和位置变化建立的,规定了原点、正方向和单位长度的长线,种类有:一维坐标系、二维坐标系、三维坐标系等。
5.矢量和标量矢量:既有大小又有方向且合成时遵循平行四边形定则的物理量叫矢量。
标量:只有大小没有方向且合成时遵循代数相加减原则的物理量叫标量。
6.位置、位移和路程位置:物体在运动中每一时刻所占据的空间。
位移:由初位置指向末位置的有向线段。
路程:质点位置变化时的轨迹长度叫路程。
位移和路程的关系:单向直线运动中路程=位移,其它情况路程>位移。
7.时刻和时间时刻:在时间轴上对应一个点。
时间:在时间轴上对应一段线段长度。
8.速度和速率速度:描述物体的运动方向和快慢的物理量,v=速率:速度的大小。
平均速度:平均速率:9.加速度:表示物体速度变化快慢的物理量,是物体速度的变化量与完成这一变化所用时间的比值,方向:物体做加速运动时,方向与速度方向相同;物体做减速运动时,方向与速度方向相反;加速度方向总与速度变化量的方向相同;与合外力方向相同。
变化量、该变量、增量,增加量、减少量。
10.状态量和过程量:与时刻或位置对应的物理量叫状态量;与过程有关的量叫过程量。
11.匀速直线运动:任意相等时间内位移相等的运动,又叫匀速运动。
12.匀变速直线运动:任意相等时间内速度变化量相等的直线运动,或加速度不变的直线运动。
13.自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
14.重力加速度:在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,又叫重力加速度。
高中物理基本概念和基本规律(定理、定律、公式)
高中物理基本概念和基本规律(定理、定律、公式)一.物理量、物理量中的矢量及运算:1.所有物理量必须要有单位.2.速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量必须注意方向,只有大小、方向都相等的两个矢量才相等.3.同一直线上矢量的运算:先规定一个正方向,跟正方向相同的矢量为正,跟正方向相反的矢量为负,求出的矢量为正值,则跟规定的方向相同;求出的矢量为负值,则跟规定的方向相反.4.力和运动的合成、分解都遵守平行四边形定则.三力平衡时,任意两力的合力跟第三力等值反向.三力的大小必满足以下关系:︱F 1-F 2︱≤F 3≤F 1+F 2.二.力:1.重力G =mg 方向竖直向下g =9.8m/s 2≈10m/s 2作用点在重心适用于地球表面附近2.胡克定律F =kx 方向沿恢复形变方向k :劲度系数(N /m)x :形变量(m)3.滑动摩擦力f =μN 与物体相对运动方向相反μ:摩擦因数N :正压力(N)4.静摩擦力0<f 静≤f m 与物体相对运动趋势方向相反f m 为最大静摩擦力5.万有引力F =Gm 1m 2/r 2G =6.67×10-11N·m 2/kg 2方向在它们的连线上6.静电力F =kQ 1Q 2/r 2K=9.0×109N·m 2/C 2方向在它们的连线上7.电场力F =EqE :场强N /C q :电量C 正电荷受的电场力与场强方向相同8.安培力F =BIL sin θθ为B 与L 的夹角当L ⊥B 时:F =BIL ,B ∥L 时:F =09.洛仑兹力f =qυB sin θθ为B 与υ的夹角当υ⊥B 时:f =qυB ,υ∥B 时:f =0注:(1)劲度系数k 由弹簧自身决定(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定.(3)f m 略大于μN 一般视为f m ≈μN (4)物理量符号及单位B :磁感强度(T),L :有效长度(m),I :电流强度(A),υ:带电粒子速度(m /s),q :带电粒子(带电体)电量(C)(5)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定.10.力的合成与分解(1)同一直线上力的合成同向:F =F 1+F 2反向:F =F 1-F 2(F 1>F 2)(2)互成角度力的合成FF 1⊥F 2时:F(3)合力大小范围|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2(4)力的正交分解F x =F cos βF y =F sin ββ为合力与x 轴之间的夹角tg β=F y /F x 注:①力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则.②合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立.③除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图.④F 1与F 2的值一定时,F 1与F 2的夹角(α角)越大合力越小.⑤同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化成代数运算.F F 2F 1O βF F y F x O x y O FF 1F 2α三.直线运动:1)匀变速直线运动1.平均速度υ平=s/t(定义式)2.有用推论υt2-υ02=2as 3.中间时刻速度υt/2=υ平=(υt+υ0)/24.末速度υt=υ0+at5.中间位置速度υs/26.位移s=υ平t=υ0t+at2/2=υt/2t7.加速度a=(υt-υ0)/t0a与υ0同向(加速)a>0;反向则a<08.实验用推论Δs=aT2Δs为相邻连续相等时间(T)内位移之差9.主要物理量及单位:初速(υ0):m/s加速度(a):m/s2末速度(υt):m/s 时间(t):秒(s)位移(s):米(m)路程:米速度单位换算:1m/s=3.6km/h 注:(1)平均速度是矢量.(2)物体速度大,加速度不一定大.(3)a=(υt-υ0)/t只是量度式,不是决定式.(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/υ--t图/速度与速率/2)自由落体1.初速度υ0=02.末速度υt=gt3.下落高度h=gt2/2(从υ0位置向下计算)4.推论υt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律.(2)a=g=9.8≈10m/s2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下.3)竖直上抛1.位移s=υ0t-gt2/22.末速度υt=υ0-gt(g=9.8≈10m/s2)3.有用推论υt2-υ02=-2gs4.上升最大高度H m=υ02/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2υ0/g(从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值.(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性.(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等.四.曲线运动万有引力定律1)平抛运动:平抛运动的研究方法──“先分后合”,即先分解后合成1.水平方向速度υx=υ02.竖直方向速度υy=gt3.水平方向位移s x=υ0t4s y)=gt2/25.运动时间()6.合速度υt合速度方向与水平夹角β:tgβ=υy/υx=gt/υ07.合位移s位移方向与水平夹角α:tgα=s y/s x=gt/2υ0注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成.(2)运动时间由下落高度h(s y)决定与水平抛出速度无关.(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα.(3)在平抛运动中时间t是解题关键.(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动.8.小船渡河时(1)若υ船>υ水船头垂直河岸时,过河时间最小;航向(合速度)垂直河岸时,过河的位移最小.(2)若υ船<υ水船头垂直河岸时,过河时间最小;只有当υ船⊥υ合时,过河的位移最小.x/22)匀速圆周运动1.线速度υ=s/t=2πR/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=υ2/R=ω2R=(2π/T)2R=ωυ4.向心力F心=mυ2/R=mω2R=m(2π/T)2R=mωυ5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系υ=ωR7.角速度与转速的关系ω=2πn8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m)角度(Φ):弧度(rad)频率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s)转速(n):r/s半径(R):米(m)线速度(υ):m/s角速度(ω):rad/s向心加速度:m/s2注:(1)向心力可以由具体某个力提供,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垂直.(2)做匀速圆周运动的物体所受到的合力充当向心力,且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变.(3)做非匀速圆周运动的物体沿半径方向的合力充当向心力.3)万有引力1.开普勒第三定律T2/R3=k(=4π2/GM)R:轨道半径T:周期k:常量(与行星质量无关) 2.万有引力定律F=Gm1m2/r2G=6.67×10-11N·m2/kg2方向在它们的连线上3.天体上的重力和重力加速度GMm/R2=mg g=GM/R2R:天体半径(m)4.卫星绕行速度、角速度、周期υωT=5.第一宇宙速度:在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度(最大运行速度)υ1=7.9km/s第二宇宙速度:脱离地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星的最小发射速度υ2=11.2km/s第三宇宙速度:脱离太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小发射速度υ3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(R+h)2=m4π2(R+h)/T2h≈36000km h:距地球表面的高度注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F万=F心(GmM/r2=ma=mυ2/r=mω2r)(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等.(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同.(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小.(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s.(6)在天体问题的计算中,经常要用到的一个重要关系式:GM地=g R地2.五.动力学(运动和力)1.伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础,把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验是科学研究的一种重要方法.2.牛顿第一定律(惯性定律):物体具有惯性,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.3.牛顿第二定律:F合=ma或a=F合/m a由合外力决定,与合外力方向一致.牛顿第二定律中的F合应该是物体受到的合外力;应用牛顿第二定律时要注意同时、同向、同体;牛顿运动定律只适用于低速运动的宏观物体,对微观粒子和接近光速运动的物体不适用.4.牛顿第三定律F=-F′负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,实际应用:反冲运动5.共点力的平衡F合=0二力平衡6.超重:N>G(物体具有向上的加速度)失重:N<G(物体具有向下的加速度)注:平衡状态是指物体处于静上或匀速度直线状态.7.物体的运动决定于它所受的合力F 和初始运动条件:六.功和能(功是能量转化的量度)1.功W =Fs cos α(定义式)W :功(J)F :恒力(N)s :位移(m)α:F 、s 间的夹角2.重力做功W ab =mgh ab m :物体的质量g =9.8≈10h ab :a 与b 高度差(h ab =h a -h b )3.电场力做功W ab =qU ab q :电量(C )U ab :a 与b 之间电势差(V)即U ab =U a -U b 4.电功W =UIt (普适式)U :电压(V )I :电流(A)t :通电时间(s)6.功率P =W /t (定义式)P :功率[瓦(W)]W :t 时间内所做的功(J)t :做功所用时间(s)8.汽车牵引力的功率P =FυP 平=Fυ平P :瞬时功率P 平:平均功率9.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(υmax =P 额/f )10.电功率P =UI (普适式)U :电路电压(V)I :电路电流(A)11.焦耳定律Q =I 2Rt Q :电热(J)I :电流强度(A)R :电阻值(Ω)t :通电时间(s)12.纯电阻电路中I =U /R P =UI =U 2/R =I 2R Q =W =UIt =U 2t /R =I 2Rt 13.动能E k =mυ2/2E k :动能(J)m :物体质量(Kg)υ:物体瞬时速度(m /s)14.重力势能E P =mgh E P :重力势能(J)g :重力加速度h :竖直高度(m)(从零势能点起)15.电势能εA =qU A εA :带电体在A 点的电势能(J)q :电量(C)U A :A 点的电势(V)16.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)W 合=mυt 2/2–mυ02/2W 合=ΔE k W 合:外力对物体做的总功ΔE k :动能变化ΔE k =(mυt 2/2–mυ02/2)17.机械能守恒定律ΔE =0E k 1+E p 1=E k 2+E p 2mυ12/2+mgh 1=mυ22/2+mgh 218.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)W G =-ΔE P 注:(1)功的公式W =Fs cos α只适用于恒力做功,变力做功一般用动能定理计算.(2)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少.(3)0°≤α<90°做正功;90°<α≤180°做负功;α=90°不做功(力方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功).(4)重力(弹簧弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少.(5)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式).(6)机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况,只是动能和势能之间的转化应用于光滑斜面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况.(7)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J 1eV=1.60×10-19J .*(8)弹簧弹性势能E =kx 2/2.19.功能关系--------功是能量转化的量度⑴重力所做的功等于重力势能的减少⑵电场力所做的功等于电势能的减少⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少⑷合外力所做的功等于动能的增加4.F =-kx ————简谐运动3.F 大小不变且始终垂直υ————匀速圆周运动力和运动的关系υ=0————静止υ≠0————匀速直线运动1.F =0υ=0————匀加速直线运动υ≠0F 、υ同向———匀加速直线运动F 、υ反向———匀减速直线运动F 、υ夹角α——匀变速曲线运动2.F =恒量5.F 是变力F 与υ同向————变加速运动F 与υ反向————变减速运动⑸只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒⑹重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加七.冲量与动量(物体的受力与动量的变化)1.动量p =mυp :动量(kg m /s)m :质量(kg)υ:速度(m /s)方向与速度方向相同3.冲量I =Ft I :冲量(N·S)F :恒力(N)t :力的作用时间(S)方向由F 决定4.动量定理I =Δp 或Ft =mυt –mυ0Δp :动量变化Δp =mυt –mυ0是矢量式5.动量守恒定律p 前总=p 后总p =p ′m 1υ1+m 2υ2=m 1υ1′+m 2υ2′6.碰撞的分类:(1)弹性碰撞Δp =0;ΔE k =0(即系统的动量和动能均守恒)(2)非弹性碰撞Δp =0;0<ΔE k <ΔE k m ΔE k :损失的动能ΔE k m :损失的最大动能(3)完全非弹性碰撞Δp =0;ΔE k =ΔE k m (碰后连在一起成一整体)7.物体m 1以υ1初速度与静止的物体m 2发生弹性正碰:υ1′=(m 1-m 2)υ1/(m 1+m 2)υ2′=2m 1υ1/(m 1+m 2)8.由9得的推论:等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)9.子弹m 水平速度υ0射入静止置于水平光滑地面的长木块M ,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E 损E 损=mυ02/2-(M +m )υt 2/2=fL 相对υt :共同速度f :阻力注:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上.(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或内力远远大于外力,系统在某方向受的合外力为零,则在该方向系统动量守恒(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒.(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加.10.应用动能定理和动量定理时要特别注意合外力.(1)应用动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律解题时要注意研究对象的受力分析及研究过程的选择.(2)应用动量守恒定律、机械能守恒定律还要注意适用条件的检验.(3)应用动量守恒定律、动量定理要特别注意方向.八.振动和波(机械振动与机械振动的传播)1.简谐振动F =-kx F :回复力k :比例系数x :位移负号表示F 与x 始终反向.简谐振动过程中,回复力的大小跟位移成正比,方向相反.位移增大,加速度增大,速度减小;位移最大时,加速度最大,速度为0;位移为0时,加速度为0,速度最大.简谐运动中机械能守恒,在平衡位置动能最大,势能最小.mυ2/2+kx 2/2=kA 2/22.单摆周期T L :摆长(m)g :当地重力加速度值成立条件:摆角θ<10°单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分力,在平衡位置,振动加速度为0,但是还有向心加速度.3.受迫振动频率特点:f 受迫=f 驱动力(受迫频率振动的跟物体的固有频率无关)4.共振:f 驱动力=f 固,做受迫振动物体的振幅最大,声音的共振叫共鸣;共振的防止和应用5.波速公式υ=s /t =λf =λ/T 波传播过程中,一个周期向前传播一个波长.波从一种介质传播到另一种介质时,频率不变,波长和波速相应改变.波传播的过程是振动形式和振动能量传播的过程,质点并不随波迁移,每一个质点都在各自的平衡位置附近做振幅相同的简谐振动.波形图特别要注意周期性和方向性.完全弹性碰撞——动量守恒,动能不损失.(质量相同,交换速度)完全非弹性碰撞——动量守恒,动能损失最大.(以共同速度运动)非完全弹性碰撞——动量守恒,动能有损失。
高中物理全部公式、定理、定律总结
高中物理公式定理定律概念大全必修一第一章运动的描述一、质点(A)(1)没有形状、大小,而具有质量的点。
(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。
(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。
二、参考系(A)(1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。
对参考系应明确以下几点:①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系。
三、路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。
路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。
因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。
路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。
因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图2-1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S。
(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。
路程不能用来表达物体的确切位置。
比如说某人从O点起走了50m路,我们就说不出终了位置在何处。
四、速度、平均速度和瞬时速度(A)(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。
即v=s/t。
速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。
在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。
定义v=s/t 为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。
高中物理基本概念规律简编(新课标)
一、直线运动1、质点、参考系、位移x 、路程s 、时间轴(时间、时刻)2、平均速度v =x /t ,(注意:为同一过程的v 、x 、t ) 瞬时速度(速度)、速率、3、速度变化量Δv =v t -v 0,矢量加法(v 0+Δv =v t ,首尾相接);4、加速度(速度变化率)速度变化快慢, 矢量a =Δv /Δt (一切运动),a =tv v t 0(仅匀变速直线),单位m/s 2,(ss m /意义:每秒速度增加<减少>**m/s )a 、v 同向,加速。
5、匀变速直线运动公式速度-时间v t =v 0+a t , 位移-时间x=v 0t+21a t 2,速度-位移v t 2-v 02=2a x ,6、打点计时器公式Δx=a T 2, 相邻相等时间内位移之差v t/2=v =(v 0+v t )/2 =x/t (中间时刻速度=平均速度=初末速度平均值) 7、初速度为0匀加速直线运动秒、前3秒内位移之比1:4:9,第1秒、第2秒、第3秒内位移之比1:3:5,前1米、前2米、前3米时间之比1:√2:√38、末速度为零:v 0=a t ,v 02 =2a x ,|a |, 判断有无极限时间 9、自由落体:(初速度为0,只受重力)公式:v t =gt , h=21gt 2, v t 2 =2gh ,竖直向下为正方向,(第1秒、第2秒、第3秒内下落5m 、15m 、25m ……)10、竖直上抛:时间对称,速率对称 只研究上升过程:变化⑧式从抛出到落地:v 0=g·t/211、x-t 图像:位置随时间变化,(斜率v)、匀加速(二次曲线)12、v-t 图像:匀速、匀加速、匀减速、纵坐标v 、斜率a 、面积s , 13、追及:速度相同时,间距最大或最小14、国际单位前缀:M 、k 、1、m 、μ、n 、p ,相邻均为103倍二、力、物体平衡1、性质力(重力、弹力、摩擦力、引力、静电力)、效果力(动力、阻力、拉力、向心力、回复力);主动力(因)、被动力(果);2、力的效果:物体形变,或物体运动状态(即速度矢量)变化; 3、重心:形状规则质量均匀则在中心;不一定在物体上 4、弹力:(不仅接触,而且挤压)判断有无轻绳拉力沿收缩方向,同一绳拉力处处等大;平面弹力垂直平面; 球面弹力沿半径;轻杆弹力不一定沿杆; 5、弹簧产生弹力:F=-kx劲度系数k :单位长度伸缩量对应的弹力(单位N/m ) 形变量x :判断伸长量、压缩量6、弹簧不同状态分析:画图,与原长比较7、静摩擦力:(条件:N 、μ、相对运动趋势) f ∈(0,f m ],按需要取值f m ≥ f 动与v 同向、反向、垂直(向心力)、任意角 ——静摩擦力看“需要”v 0 v tΔvv 0 v tΔvv 0v tΔv a 、v 变化的运动m a 8、滑动摩擦力:(条件:N 、μ、相对运动)f = μN (同一个面的f 、μ、N ) 与v 同向、反向 ——动摩擦力看压力9、接触力分析顺序:①接触谁?②有无弹力?③有无摩擦力?④哪种摩擦?⑤可能几个方向?10、分力与合力:等效替代;平行四边形定则、或三角形定则。
高中物理全部公式、定理、定律总结
高中物理公式定理定律概念大全必修一第一章运动的描述一、质点(A)(1)没有形状、大小,而具有质量的点。
(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。
(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。
二、参考系(A)(1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。
对参考系应明确以下几点:①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系。
三、路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。
路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。
因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。
路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。
因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图2-1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S。
ABCABC 图2-1-1(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。
路程不能用来表达物体的确切位置。
比如说某人从O 点起走了50m 路,我们就说不出终了位置在何处。
四、速度、平均速度和瞬时速度(A )(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值。
即v=s/t 。
速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。
在国际单位制中,速度的单位是(m/s )米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。
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高中物理基本概念和基本规律 吕叔湘中学 庞留根1. 物体的运动决定于它所受的合力和初始运动条件:.2. 伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础,把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验是科学研究的一种重要方法。
3. 牛顿第二定律中的F 应该是物体受到的合外力。
应用牛顿第二定律时要注意同时、同向、同体.4. 速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量必须注意方向,只有大小、方向都相等的两个矢量才相等。
所有物理量必须要有单位。
5. 同一直线上矢量的运算: 先规定一个正方向,跟正方向相同的矢量为正,跟正方向相反的矢量为负,求出的矢量为正值,则跟规定的方向相同;求出的矢量为负值,则跟规定的方向相反6. 力和运动的合成、分解都遵守平行四边形定则。
三力平衡时,任意两力的合力跟第三力等值反向。
三力的大小必满足以下关系:︱F 1-F 2︱≦ F 3 ≦ F 1+F 27. 小船渡河时若V 船 > V 水 船头垂直河岸时,过河时间最小;航向(合速度)垂直河岸时,过河的位移最小。
若 V 船 < V 水 船头垂直河岸时,过河时间最小;只有当V 船 ⊥ V 合 时,过河的位移最小。
8. 平抛运动的研究方法——―先分后合‖,即先分解后合成。
9. 功的公式 W=FScosα 只适用于恒力做功,变力做功一般用动能定理计算。
10. 机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况,应用于光滑斜面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况。
11. 功能关系--------功是能量转化的量度⑴重力所做的功等于重力势能的减少⑵电场力所做的功等于电势能的减少⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少⑷合外力所做的功等于动能的增加⑸只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒⑹重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少力和运动的关系⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加12.应用动能定理和动量定理时要特别注意合外力。
应用动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律解题时要注意研究对象的受力分析及研究过程的选择;应用动量守恒定律、机械能守恒定律还要注意适用条件的检验。
应用动量守恒定律、动量定理要特别注意方向。
14.做匀速圆周运动的物体所受到的合力大小一定等于mv2 / r, 合力的方向一定沿半径指向圆心。
做非匀速圆周运动的物体沿半径方向的合力大小也等于mv2 / r (v为该点的速度)15.天体做匀速圆周运动的向心力就是它受到的万有引力。
GmM/r2 =m a =mv2/ r =mω2r一个重要的关系式:GM地=g R地216.第一宇宙速度——在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度(最大运行速度)v1=7.9km/s第二宇宙速度——脱离地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星,v2≥11.2km/s第三宇宙速度——脱离太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。
v3≥16.7km/s17.简谐振动过程中,F= - kx, 回复力的大小跟位移成正比,方向相反。
位移增大,加速度增大,速度减小;位移最大时,加速度最大,速度为0;位移为0时,加速度为0,速度最大。
18.单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分力,在平衡位置,振动加速度为0,但是还有向心加速度。
19.物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关。
20.简谐运动中机械能守恒,在平衡位置动能最大,势能最小。
1/2 mv2+1/2 kx2=1/2 kA221.共振——驱动力的频率等于做受迫振动物体的固有频率时,做受迫振动物体的振幅最大。
声音的共振叫共鸣。
22.波从一种介质传播到另一种介质时,频率不变,波长和波速相应改变。
v=λf.声波在真空中不能传播,电磁波在真空中速度最大,等于光速c。
声波是纵波,电磁波是横波。
23.波传播的过程是振动形式和振动能量传播的过程,质点并不随波迁移,每一个质点都在各自的平衡位置附近做振幅相同的简谐振动。
波形图特别要注意周期性和方向性。
24.波的叠加:两列沿同一直线传播的波,在相遇的区域里,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和,两列波相遇以后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播。
25.两列频率相同、且振动情况完全相同的波,在相遇的区域能发生干涉。
波峰与波峰(或波谷与波谷)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……干涉和衍射是波的特征。
26.波能够发生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长差不多。
27.人耳能听到的声波频率在20Hz——20000Hz之间,低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波。
超声波可以用于定向发射、超声波探伤、超声波清洗,医疗诊断等。
28.由于波源和观察者有相对运动,使观察者发现频率发生变化的现象叫多普勒效应。
波源和观察者相互接近,观察者接收到的频率增大;二者远离时,观察者接收到的频率减小。
29.牛顿运动定律只适用于低速运动的宏观物体,对微观粒子和接近光速运动的物体不适用。
30.分子动理论的主要内容:物质是由大量分子组成,(r=10-10 m,m=10-26kg)分子在永不停歇地做无规则运动,分子间同时存在有相互作用的分子引力和分子斥力。
31.布朗运动既不是固体分子的运动,也不是液体分子的运动,只是液体分子无规则运动的反映。
温度越高,固体颗粒越小,布朗运动越激烈。
温度是分子无规则运动平均动能的标志32.分子间的作用力(引力和斥力)都随分子间的距离增大而减小,斥力减小得更快。
都随分子间的距离减小而增大,斥力增加得更快。
33.分子间的距离等于r0时,分子势能最小(为负值),距离增大,分子势能增大,距离减小,分子势能也增大。
34.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
两种方式效果相同但本质不同。
35.热力学第一定律:系统内能的变化等于外界对系统所做的功与从外界吸收的热量之和。
ΔE=W+Q36.热力学第二定律:热量总是从高温物体传到低温物体,但是不可能自动从低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化。
(这是按照热传导的方向性来表述的。
)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。
机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能, 同时不引起其它变化。
(这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的。
)37.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但是是不可能制成的。
绝对零度(-273.15°C)不可以达到,永动机不可能造出。
38.气体分子运动的特点——分子间的距离较大,分子间的相互作用力很微弱;分子间的碰撞十分频繁;分子沿各个方向运动的机会均等;分子的速率按一定规律分布(―中间多,两头少‖)。
39.气体压强的微观意义——大量的气体分子频繁地碰撞容器器壁而产生的。
单位体积内的分子数越大,气体的平均速率越大,气体的压强越大。
40.元电荷——电子(质子)所带的电量(e=1.60×10-19C)为所有电量中的最小值,叫做元电荷。
41.第一个用电场线描述电场的科学家是——法拉第。
电场线并不存在,是人为画出的。
电场线不闭合,磁感应线是闭合的曲线。
沿电场线方向电势逐渐降低,电场线的密疏表示电场强度的大小。
42.用比值定义的物理量如电场强度E=F/q、电势差U=W/q、电容C=Q/U 、电阻R=U/I、磁感应强度B=F m/IL等都跟等式右边的物理量无关。
43.电容器跟电源连接时,U不变,d 减小,C增大,Q增大,E增大.44.电容器充电后跟电源断开,Q不变, d 减小,C增大,U减小, E不变.45.带电粒子在匀强电场中的运动——加速:qU=1/2 mv2 偏转:类平抛运动.46.应用部分电路欧姆定律I=U/R时,I、R、U三个量必须是同一段电路的,部分电路欧姆定律I=U/R不适用含有电源、电动机的电路。
47.电功W=UIt、电功率P=UI适用于任何电路;电热Q=I2Rt、热功率P=I2R只适用于纯电阻电路。
对纯电阻电路有W=Q、对非纯电阻电路有W>Q。
电动机的电功率等于机械功率加上热功率。
48.两电阻串联的分压关系U1=U R1/(R1+R2)U2= U R2/(R1+R2)49.两电阻并联的分流关系I1=I R2/(R1+R2)I2= I R1/(R1+R2)R=R1R2/(R1+R2)50.电源的电动势等于外电路断开时的路端电压,路端电压随外电阻的增大而增大。
51.电源的电动势等于U—I图线跟纵轴的交点的值,内电阻等于U—I图线的斜率。
52.用伏安法测量电阻时,安培表内接时,R测=U/I=R x+R A 大电阻(R X>>R A)用内接法;安培表外接时,R测=U/I=R X R V /( R X+R V) 小电阻( R X <<R V ) 用外接法。
53. 电压表的改装——串联一个大电阻(U- Ug ) / Ug = R 1 / Rg∴ R 1 = Rg(U- Ug ) / Ug= (n-1) Rg54. 安培表的改装——并联一个小电阻(I – I g ) R 2 = I g R g∴ R 2 = R g I g / (I – I g ) a) = R g / (n-1)55.率,指针应在中央1/3刻度附近。
若指针偏转太大,应换用较小量程,重新进行调零,若指针偏转太小,应换用较大量程,重新调零后进行测量。
测量结束,要拔出表笔,并将选择开关置于OFF 或交流500V 档。
欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连。
56. 各种材料的电阻率都随温度而变化:金属的电阻率随温度的升高而增大,电阻温度计(铂)就是根据这一特性制成,有些合金如锰铜和康铜的电阻率几乎不随温度而变化,常用来制作标准电阻。
半导体的电阻随温度的升高而减小,例如热敏电阻。
57. 超导现象:当温度降低到绝对零度附近时,电阻突然减小为零的现象。
当超导体中有电流通过时,由于不产生热量,电流可以维持很长时间不消失。
58. 二极管的单向导电作用——当二极管正极电势高于负极电势时,二极管导通,电阻很小;反之,二极管截止,电阻很大。
59. 右手定则应用在确定电流的磁场方向和电磁感应中感应电流的方向;左手定则应用在确定磁场对通电导线的作用力方向和洛仑兹力的方向。
60. 带电粒子在匀强磁场中只受洛仑兹力作用时,做匀速圆周运动。
圆周运动的半径跟动量成正比,圆周运动的周期跟半径、速度无关。
在复合场中的运动要根据受到的合力和初始条件决定。
带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动的条件是:qvB=qE..61. 电磁感应现象:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。