高中物理公式总结+解题方法指导

1、高中物理公式总结012345口 m一、力学1、 胡克定律：f = kx x 为伸长量或压缩量，k为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关2、 重力：G = mg g 随高度、纬度、地质结构而变化，g极g赤，g低纬g高纬3、 求Fi、F2的合力的公式：f合 .F12 F22 2f1F2 cos两个分力垂直时：F合F12 F22注意：1力的合成和分解都均遵从平行四边行定那么。分解时喜欢正交分解。2两个力的合力范围：Fi F2F Fi +F23合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。4、 物体平衡条件：F合=0或F x合=0 F y 合=0推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力

2、与剩余二个力的合力一定等值反向。解三个共点力平衡的方法：合成法，分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法5、摩擦力的公式：1 滑动摩擦力： f = N 动的时候用，或时最大的静摩擦力说明：N为接触面间的弹力压力，可以大于G;也可以等于 G;也可以小于 G。 为动摩擦因数，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 N无关。2 静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。大小范围：0 f静f m f m为最大静摩擦力说明：摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 摩擦力的方向与物体间相对运

3、动的方向或相对运动趋势的方向相反。 静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。6、万有引力：1公式：F=Gm1m2 适用条件：只适用于质点间的相互作用rG为万有引力恒量： G = 6.67 X 10-11 N 卅/ kg 22在天文上的应用：M：天体质量；R：天体半径；g：天体外表重力加速度；r表示卫星或行星的轨道半径，h表示离地面或天体外表的咼度a、万有引力=向心力 F 万=F向Mmr2v2m m rr4 2m2 rT2ma mg由此可得：天体的质量：2 3M 4 ，注意是被围绕天体处于圆心处的质量。GT行星或卫星做匀速圆周运动的线速度:GM ，轨道半径越大，线速度越

4、小。r 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度:GM ，轨道半径越大，角速度越小。行星或卫星做匀速圆周运动的周期:2 34 r，轨道半径越大，周期越大。GM行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径:3 GMT?，周期越大，轨道半径越大。4 2行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度:GM a2，轨道半径越大，向心加速度越小。 r地球或天体重力加速度随高度的变化:g'GM2rGM2(R h)特别地，在天体或地球外表:goGMR2g' f go(R h)2 0天体的平均密度:2r3GT24 r333 r3gt2r3特别地：当r=R时:T2 3gb、在地球外表或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体

5、的引力，即mg/.R2gR2 GM。在不知地球质量的情况下可用其半径和外表的重力加速度来表示，此式在天体运动 问题中经常应用，称为黄金代换式。c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度。也是人造卫星的最小发射速度。,gR 7.9km/s第二宇宙速度：V2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的 最小发射速度第三宇宙速度：V3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的 最小发射速度7、牛顿第二定律：f合ma 上后面一个是据动量定理推导理解：1矢量性 2瞬时性3独立性 4同体性 5同系性6同单位制牛顿第三定律：F= -F '两个力大小相等，方向相反作

6、用在同一直线上，分别作用在两个物体上片 _%-gf1vO片=v + at_ 1 :'二耳/ + r匀加逋宜扯琶动；2勺沌泮M誡运动：勺2 2(1) vt v0 2as(结合上两式知三求二)(2) A B段中间时刻的即时速度:Vt 2VoVt匀速：Vt/2 =Vs/2，匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 <Vs/2VOVt/2VS/2Vt(4) 初速为零的匀加速直线运动在1s、2s、3sns内的位移之比为“2 21 : 2 :2 23n在第1s内、第2s内、第3s内第ns内的位移之比为 1: 3: 5(2n-1)在第1m内、第2m内、第3m内第n m内的时间之比为1: (. 21):

7、(一32)(n .n 1)(5)初速无论是否为零，匀变速直线运动的质点，在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：s = aT8、匀变速直线运动: 根本规律:几个重要推论: AB段位移中点的即时速度：Vs2 ( a：匀变速直线运动的加速度T :每个时间间隔的时间)9自由落体运动V)=0, a=g10. 竖直上抛运动：上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为Vo加速度为 g的匀减速直线运动。(1) 上升最大高度:H =2g上升的时间：t= Vog(3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向上升、下落经过同一段位移的时间相等。(5)从抛出到落回原位置

8、的时间：t=址g(6)适用全过程的公式：S = V o tvo2 =1 + 2 -g t22 gS(S、Vt的正、负号的理解)11、匀速圆周运动公式线速度：v= s = 2 R tR=2角速度:向心加速度：av22R2f2 R2向心力：F= ma = mR2 R= m4T2f2R注意：(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心。(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。(3)氢原子核外电子绕核作匀速圆周运动的向心力是原子核对核外电子的库仑力。12、平抛运动公式：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动(即自由落体运动)的合运动

9、tg水平分运动:竖直分运动:tgotg水平位移：x= v o t竖直位移： y =丄g t2VyVoV =Vo = vcosv y = vsintg=2 tg1 力F的功只与F、S、a三者有关，与物体做什么运动无关2理解正功、零功、负功3功是能量转化的量度重力的功-量度-重力势能的变化电场力的功-量度 电势能的变化分子力的功量度分子势能的变化合外力的功量度动能的变化安培力做功量度其它能转化为电能14、动能和势能:1动能：Ek 2mv2重力势能：Ep = mgh 与零势能面的选择有15、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:Ek = E k2 - E1 2 k1 =mv?21

10、 2mv<216、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指弹簧的弹力做功。有时重力和弹力都做功。公式：.12 ,12 mgh 1 + mwmgh2mv22 2具体应用：自由落体运动，抛体运动，单摆运动，物体在光滑的斜面或曲面，弹簧振子等17、功率：P =W =Fv COS a 在t时间内力对物体做功的平均功率tP =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成反比18、功能原理：外力和“其它内力做功的代数和等于系统机械能的变化19、功能关系：功是能量变化的量度。摩擦力乘以相对滑动

11、的路程等于系统失去的机械能，等于摩擦产生的热QfS 相对E： E120、物体的动量 P=mv,*21、力的冲量 I=Ft*22、动量定理：F合t=mv2 mv 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化23、动量守恒定律my+mV2 = mw + mv2 或p1 = - p2或p1 + p2=0 注意设正方向24、简谐振动的回复力25、单摆振动周期*26、弹簧振子周期vT适用条件：1系统不受外力作用。2系统受外力作用，但合外力为零。3系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于物体间的相互作用力。4系统在某一个方向的合外力为零，在这个方向的动量守恒。完全非弹性碰撞mV+MV= M+m V 能量损

12、失最大kF= kx 加速度axmT 2 L 与摆球质量、振幅无关g27、共振：驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大28、机械波：机械振动在介质中传播形成机械波。它是传递能量的一种方式。产生条件：要有波源和介质。波的分类：横波：质点振动方向与波的传播方向垂直，有波峰和波谷。纵波，质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。有密部和疏部。波长入：两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。注意：横波中两个相邻波峰或波谷问距离等于一个波长。波在一个周期时间里传播的距离等于一个波长。波速：波在介质中传播的速度。机械波的传播速度由介质决定。波速v波长入频率f关系：vf适用于一切

13、波T注意：波的频率即是波源的振动频率，与介质无关。29、 浮力F浮gVmm30、密度，m V , V V*31、力矩 M FL*32、力矩平衡条件 M丿顺=皿逆二、电磁学一电场1、库仑力：F kqAq2 适用条件：真空中点电荷r922k = 9.0 x 10 N m/ c 静电力恒量电场力：F = E q F与电场强度的方向可以相同，也可以相反2、电场强度： 电场强度是表示电场强弱的物理量。定义式：E F单位：N / C q点电荷电场场强匀强电场场强QkrUd3、E电 ?q顺着电场线方向，电势越来越低。电势，电势能4、电势差U,又称电压5、电场力做功和电势差的关系6、粒子通过加速电场qU7、粒

14、子通过偏转电场的偏转量U AB = © A - © BW AB = q U AB1 2-mv21 o 1 qE L21 qU L2y at222 2 m V022 md V02粒子通过偏转电场的偏转角tgVyqULmdv°8电容器的电容电容器的带电量Q=cU平行板电容器的电容Sc4 kd电压不变二直流电路电量不变1、电流强度的定义：I = Qt微观式：1=nevs n是单位体积电子个数，单位m2、电阻定律:电阻率P：只与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关。3、串联电路总电阻电压分配功率分配4、并联电路总电阻R=R1+R+R匕旦，U1U2R2旦电,PP

15、2R2R1R21 丄RR11并联的总电阻比任何一个分电阻小两个电阻并联并联电路电流分配并联电路功率分配5、欧姆定律：1局部电路欧姆定律：R1R2RR R2I1R2 , 1 1=:R2|I2R1R1R2PR2nR2r-PP2R1R1R2,UUI变形：U=IRR -RI2闭合电路欧姆定律:E U Ir路端电压：U = E -I r= IRR = r输出功率最大输出功率：P出 = IE-I 2 r = I 2R电源热功率：Pr 12r电源效率:P出URP总=E= R+r6、电功和电功率：电功： W=IUt焦耳定律电热Q=I 2 Rt电功率P=IU2 U 2纯电阻电路：W=IUt= I Rt t RP

16、=IU非纯电阻电路： W=IUt I 2Rtp=iu 12r三磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B来表示：B F 条件：B L单位：TII2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培右手定那么决定。1直线电流的磁场2通电螺线管、环形电流的磁场3、磁场力1安培力：磁场对电流的作用力。公式：F= BIL B I B/I 是，F=0方向：左手定那么2洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式：f = qvB B v方向：左手定那么粒子在磁场中圆运动根本关系式2 mv qvB -R解题关键画图，找圆心画半径粒子在磁场中圆运动半径和周期mvR -qBT 2 m"qB"t- T24、磁通量二BS

17、有效垂直于磁场方向的投影是有效面积或二BS sin是B与S的夹角四电磁感应2-1-BS= B S (磁通量是标量，但有正负直导线切割磁力线产生的电动势(经常和I - , F安-BILR r.法拉第电磁感应定律.直杆平动垂直切割磁场时的安培力.转杆电动势公式E BLv相结合运用E 2BL2.感生电量通过导线横截面的电量*6 .自感电动势五交流电.中性面线圈平面与磁场方向垂直 三者相互垂直求瞬时或平均n -n B S = n St.电动势最大值m NBS=N.正弦交流电流的瞬时值i=I nsin.正弦交流电有效值.理想变压器*6 .感抗Xl 2 fLB -n 1 求平均tt2 2F BLv R r

18、R1匝n=BS , e=0安培力做的功转化为电能1=0中性面开始计时最大值等于有效值的电感特点:UiU2n22一组副线圈时ni*7 容抗Xc2 fC电容特点:六电磁场和电磁波*1、LC振荡电路1 在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，电路中的电流为最大，线圈两端电压为零。在LC回路中，当振荡电流为零时， 那么电容器开始放电，电容器的电量将减少，电容器中的电场能到达最大，磁场能为零。: j 1j(2)周期和频率T 2 JLCf112、麦克斯韦电磁理论：1变化的磁场在周围空间产生电场。2变化的电场在周围空间产生磁场。推论：均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场。 周期性变化振荡的磁场在周围空间产

19、生同频率的周期性变化振荡的电场；周期性变化振荡的电场周围也产生同频率周期性变化振荡的磁场。3、电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，叫电磁场。4、电磁波：电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波。5、电磁波的特点1以光速传播麦克斯韦理论预言，赫兹实验验证；2具有能量；3可以离开电荷而独立存在;4不需要介质传播；5能产生反射、折射、干预、衍射等现象。6、电磁波的周期、频率和波速：V=f =频率在这里有时候用v来表示T波速：在真空中， C=3X 108 m/s三、光学一几何光学1、概念：光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影。2、规律：1光的直线传播规律：光

20、在同一均匀介质中是沿直线传播的。2光的独立传播规律：光在传播时，虽屡屡相交，但互不干扰，保持各自的规律传播。3光在两种介质交界面上的传播规律 光的反射定律：反射光线、入射光线和法线共面；反射光线和入射光线分居法线两侧；反 射角等于入射角。 光的析射定律：a、折射光线、入射光线和法线共面；入射光线和折射光线分别位于法线的两侧；入射角 的正弦跟折射角的正弦之比是常数。即si ni 丄常数sin rb、介质的折射率n：光由真空或空气射入某中介质时，有n，只决定于介质的sin r性质，叫介质的折射率。cc 、设光在介质中的速度为v，那么：n可见，任何介质的折射率大于1。vd 、两种介质比拟，折射率大的

21、叫光密介质，折射率小的叫光疏介质。 全反射：a、光由光密介质射向光疏介质的交界面时，入射光线全部反射回光密介质中的现象。b、发生全反射的条件：？光从光密介质射向光疏介质；？入射角等于临界角。1临界角C sinC -n 光路可逆原理：光线逆着反射光线或折射光线方向入射，将沿着原来的入射光线方向反射或折射。归纟纳：折射率n31=9 = 1=sin r vsin C真介15、常见的光学器件：1平面镜2棱镜3平行透明板二光的本性人类对光的本性的认识开展过程1微粒说牛顿2波动说惠更斯光的干预双缝干预条纹宽度xL d波长越长，条纹间隔越大 应用：薄膜干预一一由薄膜前后外表反射的两列光波叠加而成，劈形薄膜干

22、预可产生平行相间 干预条纹，检查平面，测量厚度，光学镜头上的镀膜。 光的衍射一一单缝或圆孔衍射。泊松亮斑波长越长，衍射越明显2电磁说麦克斯韦波长/m名称产生机理特性与应用无线电自由电子的运动波动性显著，无线电通讯140红外线原子外层一切物体都能辐射，具有热作用， 遥感技术，遥控器可见光电子受激发由七种色光组成10)-10紫外线一切咼温物体都能辐射，具有化学 作用、荧光效应-伦琴X射线原子外内 电子受激发粒子性显著，穿透本领强he爱因斯坦光电效应方程h wEkm丫射线原子核受激发粒子性显著，穿透本领更强4光子说爱因斯坦 根本观点：光由一份一份不连续的光子组成，每份光子的能量是 实验根底：光电效应

23、现象 规律：a、每种金属都有发生光电效应的极限频率；b、光电子的最大初动能与光的强度无关,随入射光频率的增大而增大;光电效应的产生几乎是瞬时的；d、光电流与入射光强度成正比。逸出功光电效应的应用：光电管可将光信号转变为电信号。5光的波粒二象性光是一种具有电磁本性的物质，既有波动性，又有粒子性。光具有波粒二象性，单个光子的个频率较低时光的波动性较为别行为表现为粒子性，大量光子的运动规律表现为波动性。波长较大、 显著，波长较小，频率较高的光的粒子性较为显著。6光波是一种概率波四、原子物理1 氢原子能级，半径EnE i= -13.6eV 能量最少2nn=n2ri ri=0.53 10 10 m跃迁时

24、放出或吸收光子的能量2三种衰变射线本质速度特性a射线氦原子核：He 流v C10贯穿能力小，电离作用强。B射线高速电子；e 流V C贯穿能力强，电离作用弱。丫射线高频电磁波光子V=C贯穿能力很强，电离作用很弱。衰变：原子核由于放出某种粒子而转变位新核的变化。放出a粒子的叫a衰变。放出B粒子的叫B衰变。放出丫粒子的叫丫衰变。 哀变规律：遵循电荷数、质量数守恒a衰变：沐谡4丫 ；HeB衰变：MX zM1Y ；e衰变的实质是0n= ；H + ?e丫衰变：伴随着a衰变或B衰变同时发生。3 半衰期1No21 m=m (24.质子的发现(1919 年,卢瑟福)中子的发现(1932 年,查德威克)；He0n

25、发现正电子(居里夫妇)；He23ai30P 0n ,30 )15f°Si 1e5 质能方程E=mCmc2 1J=1Kg.(m/s)1u 放出的能量为 931.5MeV1u=1.660566x 10-27kg6 .重核裂变235192 U 0 n30Sr ；：Xe 100n 141MeV原子弹核反响堆氢的聚变2h 3h2He 0n 17.6MeV 氢弹太阳内部反响力学规律在任何惯性系中都是相同的。六、狭义相对论1. 伽利略相对性原理：2 狭义相对论的两个根本假设:(1) 狭义相对性原理：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的。(2) 光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是

26、相同的。3. 时间和空间的相对性：(1) “同时的相对性：“同时是相对的。在一个参考系中看来“同时的，在另一个参考系中 却可能“不同时。(2) 长度的相对性：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小。/2"即 I |。、1 vV c(式中I，是与杆相对运动的人观察到的杆长，丨0是与杆相对静止的人观察到的杆长)。注意：在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化。这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与他们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。(3) 时间间隔的相对性：从地面上观察，高速运动的飞船上时间进程变慢，飞船上的人那么感觉地 面上的时

27、间进程变慢。(时间膨胀或动钟变慢)(式中是与飞船相对静止的观察者测得的两事件的时间间隔，t是地面上观察到的两事件的时间间隔)。(4) 相对论的时空观：经典物理学认为，时间和空间是脱离物质而独立存在的，是绝对的，二者 之间也没有联系；相对论那么认为时间和空间与物质的运动状态有关，物质、时间、空间是紧密联系 的统一体。4. 狭义相对论的其他结论：u' v* ( 1 )相对论速度变换公式： u(式中v为高速火车相对地的速度，u'为车上的人相对 u v1 c于车的速度，U为车上的人相对地面的速度。对于低速物体u'与v与光速相比很小时，根据公式可知，这时U u v，这就是经典物理

28、学的速度合成法那么。注意：这一公式仅适用于 u'与v在一直线上的情况，当 u'与v相反时，u'取负值。2 相对论质量：mm° 式中mo为物体静止时的质量，m为物体以速度v运动时的质f c量，由公式可以看出随 v的增加，物体的质量随之增大。23质能方程：E mc常见非常有用的经验结论：1、物体沿倾角为 a的斜面匀速下滑 卩=tan a；2、物体沿光滑斜面滑下 a=gsin a物体沿粗糙斜面滑下 a=gsin a - geos a3、两物体沿同一直线运动，在速度相等时，距离有最大或最小；4、 物体沿直线运动，速度最大的条件是：a=0或合力为零。5、 两个共同运动的

29、物体刚好脱离时，两物体间的弹力为=0,加速度相等。6、 两个物体相对静止，它们具有相同的速度;_7、水平传送带以恒定速度运行，小物体无初速度放上，到达共同速度过程中，摩擦生热等于小物彳_ 的动能。*8、一定质量的理想气体,内能大小看温度,做功情况看体积,吸热、放热综合以上两项用能量守恒定 律分析。9、 电容器接在电源上，电压不变；断开电源时，电容器上电量不变；改变两板距离E不变。10、 磁场中的衰变：外切圆是a衰变，内切圆是 B衰变，a，B 是大圆。11、 直导体杆垂直切割磁感线，所受安培力f=bUV/R。12、 电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的电量：Q=f/R。13、 解题的优选原那

30、么：满足守恒那么选用守恒定律；与加速度有关的那么选用牛顿第二定律F=ma 与时间直接相关那么用动量定理； 与对地位移相关那么用动能定理； 与相对位移相关如摩擦生热 那么用能量守恒。高中物理解题方法指导物理题解常用的两种方法： 分析法的特点是从待求量出发，追寻待求量公式中每一个量的表达式， 当然结合题目所给的 量追寻 ，直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确 ，是一种很好的方 法应当熟练掌握。综合法，就是“集零为整的思维方法，它是将各个局部简单的局部的关系明确以后，将 各局部综合在一起，以得整体的解决。综合法的特点是从量入手，将各量联系到的量据题目所给条件寻找综合在一起。 实际上“分析法和“

31、综合法是密不可分的，分析的目的是综合，综合应以分析为根底，二 者相辅相成。正确解答物理题应遵循一定的步骤 第一步：看懂题。所谓看懂题是指该题中所表达的现象是否明白?不可能都不明白，不懂之处是哪？哪个关键之处不懂？这就要集中思考 “难点，注意挖掘“隐含条件。 要养成这样一个习惯： 不懂题，就不要动手解题。假设习题涉及的现象复杂， 对象很多， 须用的规律较多， 关系复杂且隐蔽， 这时就应当将习题 “化 整为零，将习题化成几个过程，就每一过程进行分析。第二步：在看懂题的根底上，就每一过程写出该过程应遵循的规律，而后对各个过程组成的方 程组求解。第三步：对习题的答案进行讨论讨论不仅可以检验答案是否合理

32、，还能使读者获得进一步的 认识，扩大知识面。一、静力学问题解题的思路和方法1. 确定研究对象：并将“对象隔离出来 - 。必要时应转换研究对象。这种转换，一种情况是 换为另一物体，一种情况是包括原“对象只是扩大范围，将另一物体包括进来。2. 分析“对象受到的外力，而且分析“原始力 ，不要边分析，边处理力。以受力图表示。3. 根据情况处理力， 或用平行四边形法那么， 或用三角形法那么， 或用正交分解法那么， 提高力合成、 分解的目的性，减少盲目性。4. 对于平衡问题，应用平衡条件刀 F= 0,刀Mf= 0,列方程求解，而后讨论。5. 对于平衡态变化时，各力变化问题，可采用解析法或图解法进行研究。

33、静力学习题可以分为三类： 力的合成和分解规律的运用。 共点力的平衡及变化。 固定转动轴的物体平衡及变化。认识物体的平衡及平衡条件对于质点而言, 假设该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动, 即加速度 为零, 那么称为平 衡，欲使质点平衡须有刀 F= 0。假设将各力正交分解那么有：刀 Fx= 0，刀Fy= 0 。对于刚体而言，平衡意味着，没有平动加速度即=0,也没有转动加速度即 =0 静止或匀逮转动，此时应有：刀F= 0，刀 姑0。这里应该指出的是物体在三个力非平行力作用下平衡时，据刀F= 0可以引伸得出以下结论： 三个力必共点。 这三个力矢量组成封闭三角形。 任何两个力的合力必定与第三个力等

34、值反向。对物体受力的分析及步骤一、受力分析要点：1、明确研究对象2、分析物体或结点受力的个数和方向，如果是连结体或重叠体，那么用“隔离法3、作图时力较大的力线亦相应长些4、每个力标出相应的符号有力必有名 ，用英文字母表示受力平衡时FX 0FY 0受力不平衡时FX = maxFX = may5、物体或结点：受三个力作用：力的合 成法或正交分解法。 受四力以上：用正交分 解法。6、用正交分解法解题列动力学方程7、一些物体的受力特征：绳或橡筋：不能受拉力 张力不能传压力 杆或弹簧：拉力、压力 均可传。8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上，两侧绳子受力大小相等，当三段以上绳子在交点打结 时，各段绳受力大

35、小一般不相等。二、受力分析步骤：1判断物体的个数并作图：重力；接触力弹力和摩擦力；场力电场力、磁场力2、判断力的方向： 根据力的性质和产生的原因去判； 根据物体的运动状态去判； a 由牛顿第三定律去判；b 由牛顿第二定律去判有加速度的方向物体必受力。二、运动学解题的根本方法、步骤运动学的根本概念 位移、速度、加速度等 和根本规律是我们解题的依据，是我们认识问题、 分析问题、寻求解题途径的武器。只有深刻理解概念、规律才能灵活地求解各种问题，但解题又是 深刻理解概念、规律的必需环节。根据运动学的根本概念、规律可知求解运动学问题的根本方法、步骤为 1审题。弄清题意，画草图，明确量，未知量，待求量。

36、2 明确研究对象。选择参考系、坐标系。 3分析有关的时间、位移、初末速度，加速度等。 4 应用运动规律、几何关系等建立解题方程。 5 解方程。三、动力学解题的根本方法我们用动力学的根本概念和根本规律分析求解动力学习题.由于动力学规律较复杂，我们根据不同的动力学规律把习题分类求解。1、应用牛顿定律求解的问题，这种问题有两种根本类型：1物体受力求物体运动情况，2物体运动情况求物体受力这两种根本问题的综合题很多。从研究对象看，有单个物体也有多个物体。1解题根本方法根据牛顿定律F合=ma解答习题的根本方法是 根据题意选定研究对象，确定 m 分析物体受力情况，画受力图，确定F合。 分析物体运动情况，确定

37、 a 。 根据牛顿定律、力的概念、规律、运动学公式等建立解题方程。 解方程。 验算，讨论。以上、是解题的根底，它们常常是相互联系的，不能截然分开。应用动能定理求解的问题动能定理公式为 W合=Ek2 - Ek1，根据动能定理可求功、力、位移、动能、速度大小、质量等。应用动能定理解题的根本方法是 选定研究的物体和物体的一段位移以明确m s。 分析物体受力，结合位移以明确 W总。 分析物体初末速度大小以明确初末动能。然后是根据动能定理等列方程，解方程，验算讨论。例题如图45所示，木板质量 m1 10千克，长3米。物体质量 m2= 2千克。物体与木板间摩擦系数1 = 0.05，木板与水平地面间摩擦系数

38、2=0.1，开始时，物体在F图4-5木板右端，都处于静止状态。现用F=33牛的水平恒力拉木板，物体将在木板上滑动，问经过2秒后1 力F作功多少？ 2物体动能多大？ g =10米/秒2应用动量定理求解的问题从动量定理I合=p2 P知，这定理能求冲量、力、时间、动量、速度、质量等。动量定理解题的根本方法是 选定研究的物体和一段过程以明确m t。 分析物体受力以明确冲量。 分析物体初、末速度以明确初、末动量。 然后是根据动量定理等建立方程，解方程，验算讨论。【例题8】 质量为10千克的重锤从3.2米高处自由下落打击工件， 重锤打击工件后跳起 0.2 米，打击时间为0.01秒。求重锤对工件的平均打击力

39、。应用机械能守恒定律求解的问题机械能守恒定律公式是 Ek1+ Ep1= E k2+ Ep2知，可以用来求动能、速度大小、质量、势能、高度，位移等。应用机械能守恒定律的根本方法是 选定研究的系统和一段位移。 分析系统所受外力、内力及它们作功的情况以判定系统机械能是否守恒。 分析系统中物体初末态位置、速度大小以确定初末态的机械。 然后根据机械能守恒定律等列方程，解方程，验算讨论。四、电场解题的根本方法本章的主要问题是电场性质的描述和电场对电荷的作用，解题时必须搞清描述电场性质的几个物理量和研究电场的各个规律。1、如何分析电场中的场强、电势、电场力和电势能(1 )先分析所研究的电场是由那些场电荷形成

40、的电场。(2 )搞清电场中各物理量的符号的含义。(3) 正确运用叠加原理(是矢量和还是标量和)。 下面简述各量符号的含义： 电量的正负只表示电性的不同，而不表示电量的大小。 电场强度和电场力是矢量，应用库仑定律和场强公式时，不要代入电量的符号，通过运算求出大小，方向应另行判定。(在空间各点场强和电场力的方向不能简单用 + '、一来表示。) 电势和电势能都是标量，正负表示大小用=qU进行计算时，可以把它们的符号代入，如U为正，q为负，贝U 也为负.如U>U2>0, q为负，贝U 12 0 o 电场力做功的正负与电荷电势能的增减相对应，WAb为正(即电场力做正功)时，电荷的电势

41、能减小，A B ； WAB为负时，电荷的电势能增加 a b。所以，应用WAB= q ( Ua Ub)= a b时可以代人各量的符号，来判定电场力做功的正负。当然也可以用q (Ua Ub)求功的大小，再由电场力与运动方向来判定功的正负。但前者可直接求比拟简便。2、如何分析电场中电荷的平衡和运动电荷在电场中的平衡与运动是综合电场；川力学的有关知识习能解决的综合性问题，对加深有关概念、规律的理解，提高分析，综合问题的能力有很大的作用。这类问题的分析方法与力学的 分析方法相同，解题步骤如下：(1) 确定研究对象(某个带电体)。(2) 分析带电体所受的外力。(3) 根据题意分析物理过程，应注意讨论各种情

42、况，分析题中的隐含条件，这是解题的关 键。(4) 根据物理过程，和所求的物理量，选择恰当的力学规律求解。(5) 对所得结果进行讨论。【例题4】 如图7 3所示，如果3H (氚核)和；He(氦核)垂直电场强度方向进入同一偏转电场，求在下述情况时，它们的横向位移大小的比。(1)以相同的初速度进入，(2)以相同的初动能进入；(3)以相同的初动量进入；(4)先经过同一加速电场以后再进入。分析和解带电粒子在电场中所受电场力远远大于所受的重力， 所以重力可以忽略。带电 粒子在偏转电场受到电场力的作用， 做类似于平抛的运动，在原速度方向作匀速运动， 在横向作初 速为零的匀加速运动。利用牛顿第二定律和匀加速运

43、动公式可得1 +21 qE( l 2y= at =-(一)2 2 m v0(1) 以相同的初速度 vo进入电场，因E、I、V0都相同，所以y gmyHqHmHe 1 4 = 2yHe qHemH2 3 3(2) 以相同的初动能 Eko进入电场，因为 E、I、m&都相同，所以y qyH qH 1He qH e 2(3) 以相同的初动量 po进入电场，因为 E、I、mv都相同，由qm1 qE I2qEml22 22 m V02(mv°)yHqHmHyHe qHemH 2 4 84 先经过同一加速电场加速后进入电场，在加速电场加速后，粒子的动能1 2mv0qU!J为加速电压1 qE

44、J2 qEI2 El22 m v02 4qU1 4U1因E、I、U是相同的,y的大小与粒子质量、电量无关，所以:Yh 1YHe 1注意 在求横向位移y的比值时，应先求出 y的表达式，由题设条件，找出 y与粒子的质量 m电量q的比例关系，再列出比式求解，这是求比值的一般方法。3、如何分析有关平行板电容器的问题在分析这类问题时应当注意1平行板电容器在直流电路中是断路，它两板间的电压与它相并联的用电器或支路的 电压相同。2 如将电容器与电源相接、开关闭合时，改变两板距离或两板正对面积时，两板电正不变， 极板的带电量发生变化。如开关断开后，再改变两极距离或两板正对面积时，两极带电量不变，电 压将相应改

45、变。3平行板电容器内是匀强电场，可由E U求两板间的电场强度，从而进一步讨论，两极d板问电荷的叫平衡和运。4、利用电力线和等势面的特性分析场强和电势电力线和等势面可以形象的描述场强和电势。电荷周围所画的电力线数正比于电荷所带电量。顺电力线电势降低， 等势面垂直电力线等可电力线的疏密，方向表示电场强度的大小和方向， 以帮助我们去分析场强和电势【例题】 有一球形不带电的空腔导体，将一个 负电荷一Q放入空腔中，如下图。问：1由于静电感应，空腔导体内、外壁各带什 么电？空腔内、导体内、导体外的电场强度，电势的 大小有何特点，电场强度的方向如何？2如将空腔导体内壁接地；空腔导体内外壁 各带什么电？空腔内

46、、导体内、导体外的场强，电势 有何变比？十一 ©十3去掉接地线，再将场电荷- Q拿走远离空腔导体后，空腔导体内、外壁各带什么电？空 腔内、导体内、导体外部的场强、电势又有什么变化？ 分析和解此题利用电力线进行分析比拟清楚1 把负电荷放人空腔中， 负电荷周围将产生电场，画出电力线其方向是指向负电荷 自由电子由低电势到 高电势电子逆电力线运动发生静电感应，使导体内壁带 有电量为Q的正电荷，导体外壁带有电量为 Q的负电荷， 如图7所示。空腔导体里外电力线数一样多 因电力线数 正比于电量 空胶外电力线指向金属导体 电力线止于负 电荷。越靠近空腔导体场强越大。导体中无电力线小， 电场强度为零，

47、 空腔内越靠近负电荷 Q 电力线越密， 电场 强度也越大。 顺电力线电势降低， 如规定无穷远电势为零， 越靠近空腔导体电势越低， 导体内部电势相等， 空腔内越 靠近负电荷Q电势越低。各处的电势均小于零。2如把空腔导体内壁接地，电子由低电势到高电势，导体上的自由电子将通过接地线进入大地，静电平衡后导体内壁仍带正电，导体外壁不带电。由于电力线数正比于场电荷，场电荷Q未变所以空腔内的电力线分布未变， 空腔内的电场强度也不变。导体内部场强仍为零。 由于导体外 壁不带电，导体外部无电力线，导体外部场强也变为零。 要使导体外部空间不受空腔内场电荷的 影响，必须把空腔导体接地。 在静电平衡后， 导体与地电势

48、相等都等于零， 导体内部空腔中电势仍为负， 越靠近场电荷电势 越低，各处电势都比 导体按地以前高。3如去掉接地线，再把场电荷拿走远离空腔导体时，由于静电感应，导体外外表自由电子向内外表运动到静电平衡时，导体内外表不带电，外外表带正电，带电量为Q。这时导体内部和空腔内无电力线，场强都变为零，导体外外表场强垂直导体外表指向导体外， 离导体越远， 电力线越疏， 场强越小。 顺电力线电势减小， 无穷远电势为零， 越靠近导体电势越高。 导体上和空腔内电势相等，各点电势均大于零。当导体接地时，导体外外表不带电，也可用电力线进行分析。如果外外表带负电，就有电力线 由无穷远指向导体，导体的电势将小于零，与导体

49、电势为零相矛盾。如果导体外外表最后带正电， 那么有电力线由导体外外表指向无穷远，那么导体电势将大于零，也与地等电势相矛盾所以，此题中 将导体接地时，导体外外表不再带电。3、利用等效和类比的方法进行分析当我们研究某一新问题时， 如果它和某一学过的问题类似， 就可以利用等效和类比的方法进行 分析。【例题】 摆球的质量为 m带电量为Q,用摆长为Z的悬线悬挂在场强为 e的水平匀强电场 中。求：1它在微小摆动时的周期； 2将悬线偏离竖直位置多大角度时，小球由静止释放，摆 到悬线为竖直位置时速度刚好是零。五、电路解题的根本方法1、解题的根本方法、步骤 本章的主要问题是研究电路中通以稳恒电流时， 各电学量的

50、计算， 分析稳恒电流的题目， 步骤 如下：1确定所研究的电路。2将不标准的串并联电路改画为标准的串并联电路。使所画电路的串、并联关系清晰 。对应题中每一问可分别画出简单电路图，代替原题中较为复 杂的电路图。3在所画图中标出量和待求量，以利分析。4应注意当某一电阻改变时，各局部电流、电压、功率都要改变。可以认为电源电动势和内电阻及其它定值电阻的数值不变。必要时先求出、r 和定随电阻的大小。5根据欧姆定律，串、并联特性和电功率公式列方程求解。6学会用等效电路，会用数学方法讨论物理量的极值。2、将不标准的串并联电路加以标准搞清电路的结构是解这类题的根底，具体方法是：(1)确定等势点，标出相应的符号。

51、因导线的电阻和理想安培计的电阻都不计，可以认为导 线和安培计联接的两点是等势点。(2)先画电阻最少的支路，再画次少的支路从电路的一端画到另一端。3、含有电容器的电路解题方法在直流电路中，电容器相当电阻为无穷大的电路元件，对电路是断路。解题步骤如下：( 1)先将含电容器的支路去掉(包括与它串在同一支路上的电阻) ，计算各局部的电流、电压值。(2)电容器两极扳的电压，等于它所在支路两端点的电压。( 3 )通过电容器的电压和电容可求出电容器充电电量。( 4 )通过电容器的电压和平行板间距离可求出两扳间电场强度，再分析电场中带电粒子的运 动。4、如何联接最省电用电器正常工作应满足它要求的额定电压和额定电流，要使额外的损失尽可能少， 当电源电压大于或等于两个(或两个以上)用电器额定电压之和时，可以将这两个用电器串联，并给额定电流 小的用电器加分流电阻，如电源电压大于用电器额定电压之和时，应串联分压电阻。【例】 三盏灯，Li为“110V 100W ，L2为“110V 50W ，L3为“110V 40W 电源电压为220V, 要求： 三盏灯可以单独工作； 三盏灯同时工作时额外损耗的功率最小， 应怎样联接？画出电路 图，求出额外损耗功率。5、在电路计算中应注意的几个问题(1 )