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文档简介
高中物理知识大全“高中物理知识大全”这个词的意思是:高中物理学科中所有的知识内容。涵盖了高中物理的所有知识点,包括力学、电学、光学、热学等各个方面的内容。以下是有关于高中物理知识大全的有关内容,欢迎大家阅读!
高中物理知识大全1为什么小鸟站在电线上不会触电
高高的输电铁塔上醒目地写着:“高压危险!切勿靠近!”可是在那上万伏甚至几十万伏的高压裸导线上,却常常站着一只又一只的鸟儿,无视禁令,毫不在乎,也丝毫没有触电的征兆。这是为什么?难道鸟儿有什么“特异功能”吗?
当我们行走在马路上时,经常可以看到成群的麻雀或乌鸦停落在几万伏的高压电线上,它们不仅不会触电,而且一个个显得悠闲自得。可是,你也知道,如果有人不小心碰到高压线就会触电身亡!
同样都是一根高压线,为什么小鸟站在上面却不会触电呢?我们都知道,电源分为正负两极。在正负两极之间连接上导体,电流就会从导体上流过。同样输电线也分为火线与零线两根。在正负两极之间连接上导体,电流就会从导体上流过。人体是导体,人的身体较大,在碰到火线和零线时,把两根电线连在一起,形成短路,人体上就有大电流流过,这就是人触电身亡的原因。
我们在做电学实验时如果用电压表测导线的上电压几乎为0,这是为什么呢?因为导线的电阻基本为0,由欧姆定律可知导线电压很小几乎为0。
由于小鸟身体较小,它只接触了一根电线,它的身体和所站在的那根电线是并联也可以认为导线把小鸟短路了,身体上没有电流通过,所以它们不会触电。
下面通过具体计算来说明这个问题:
原来,鸟儿的两只爪子是立在同一根导线上。输送22万伏高压的LGJ型钢芯铝绞线,其横截面积是95毫米2,容许通过电流为325安培。如果小鸟两爪间距离是5厘米,这段5厘米长的导线电阻只有1.63×10-6欧姆,其两端电压U=IR,不会超过5.3×10-3伏特。这就是加在小鸟身上的电压。如果鸟儿身体的电阻是10000欧姆,那么通过鸟儿身体的电流仅0.53微安。电流很弱,因此鸟儿不会触电。
但是,如果蛇爬到电线上就危险了,它的身体较长,当它爬到高压线上后会把火线与零线两根连接在一起造成触电死亡。钻进配电房的老鼠也常常会触电死亡。我们也知道,电业工人在高压线上的带电作业,就是如同小鸟站在一根电线上的道理是一样的,所以能够安全操作。喜鹊和乌鸦等鸟类喜欢在电线杆子上垒窝,这也同样是十分危险的,这样很容易形成短路,造成灾害。
但是,如果鸟儿站在导线上,企图用嘴去啄输电铁塔,那就要大祸临头了。因为导线与铁塔之间的电压很高,因此不等鸟儿接触铁塔,高压电弧就会把它烧焦,同时还会因短路造成停电事故。因此,人们常常在铁塔上加装障碍物,不让鸟儿啄到铁塔。
厨房中的物理知识
我们认真观察厨房里燃料、炊具,做饭、做菜等全部过程,回忆厨房中发生的一系列变化,会看到有关的物理现象。利用物理知识解释这些现象如下。
一、与电学知识有关的现象
1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。
2、排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。
3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。
4、微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。
5、厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。
6、厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。
二、与力学知识有关的现象
1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。
2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。
3、菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。
4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。
5、火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。
6、往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。
7、磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。
三、与热学知识有关的现象
(一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象
1、使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。
3、炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。
4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。
5、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。
6、炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。
7、冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增大,从而推开瓶塞。
8、冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。
9、冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使杯破裂。
10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。
二)与物体状态变化有关的现象
1、液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。
2、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。
3、烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。
4、用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于100℃,而锅内食物为100℃,离开火炉后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为100℃为止。
5、用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提高了煮食物的温度。
6、夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,说明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆。
7、煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。
8、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。
9、油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是因为水的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。
10、当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。
11、当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度降至沸点以下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸热,使锅中汤温度降低。
(三)与热学中的分子热运动有关的现象
1、腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越高,盐的离子运动越快的缘故。
2、长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是因为分子永不停息地做无规则的.运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以刮去一层,仍可看到里面呈黑色。
我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识,去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。
我们在厨房里,若留心看一下其中的炉灶、器皿以及做饭、炒菜中出现的一些现象,定会发现很多处要用到物理知识。
一、热凉粥或冷饭时,锅内发出”扑嘟、扑嘟”的声音,并不断冒出气泡来,但一尝,粥或饭并不热,这是为什么?
把凉粥或饭烧热与烧开水是不一样的。虽然水是热的不良身体,对热的传导速度很慢,但水具有很好的流动性。当锅底的水受热时,它就要膨胀,密度减小就上浮,周围的凉水就流过来填补,通过这种对流,就把锅底的热不断地传递到水的各部分而使水变热。而凉粥或饭,既流动性差又不易传导热。所以,当锅底的粥或饭吸热后,温度就很快上升,但却不能很快地向上或四周流动,大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦。因热很难传到粥的上面,所以上面的粥依然是凉的。加热凉粥或饭时,要在锅里多加一些水,使粥变稀,增强它的流动性。此外,还要勤搅拌,强制进行对流,这样可将粥进行均匀加热。
二、用砂锅煮肉或烧汤时,当汤水沸腾后从炉子上拿下来,则汤水仍会继续沸腾一段时间,而铁、铝锅却没这种现象,这是为什么?
因为砂锅是陶土烧制成的,而非金属的比热比金属大得多,传热能力比金属差得多。当砂锅在炉子上加热时,锅外层的温度大大超过100℃,内层温度略高于100℃。此时,锅吸收了很多热量,储存了很多热能。将砂锅从炉子上拿下来后,远高于100℃的锅的外层就继续向内层传递热量,使锅内的汤水仍达到100℃而能继续沸腾一段时间,铁、铝锅就不会出现这种现象(其原因请同学们自己分析)。
三、炒肉中的“见面熟”。逢年过节,人们总要炒上几个肉菜,那么怎样爆炒肉片呢?
若将肉片直接放入热油锅里去爆炒,则瘦肉纤维中所含的水分就要急剧蒸发,致使肉片变得干硬,甚至于会将肉炒焦炒糊,大大失去鲜味。为把肉片爆炒得好吃,师傅们往往预先将肉片拌入适量的淀粉,则肉片放到热油锅里后,附着在肉片外的淀粉糊中的水分蒸发,而肉片里的水分难以蒸发,仍保持了原来肉的鲜嫩,还减少了营养的损失,肉又熟得快即“见面熟”。用这种方法炒的肉片,既鲜嫩味美,又营养丰富。
四、冻肉解冻用什么方法最好?从冰箱里取出冻肉、冻鸡,如何将其解冻呢?用接近0℃的冷水最好。因为冻肉温度是在0℃以下,若放在热水里解冻,冻肉从热水中吸
收热量,其外层迅速解冻而使温度很快升到0℃以上,此的肉层之间便有了空隙,传递热的本领也就下降,使内部的冻肉不易再吸热解冻而形成硬核。若将冻肉放在冷水中,则因冻肉、冻鸡吸热而使冷水温度很快降到0℃且部分水还会结冰。因1克水结成冰可放出80卡热量(而1克水降低1℃只放出1卡热量),放出的如此之多的热量被冻肉吸收后,使肉外层的温度较快升高,而内层又容易吸收热量,这样,整块肉的温度也就较快升到0℃。如此反复几次,冻肉就可解冻。从营养角度分
电磁炉的工作原理
电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能(故:电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此,在电磁炉较普及的一些国家里,人们誉之为烹饪之神和绿色炉具。
次声波的应用有哪些?
1)通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理,更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如,利用极光所产生的次声波,可以研究极光活动的规律。
(2)利用所接收到的被测声源产生的次声波,可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。例如,通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波,来探测出这些次声源的有关参量。
(3)预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等,在发生之前可能会辐射出次声波,人们就有可能利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。
(4)次声波在大气层中传播时,很容易受到大气介质的影响,它与大气层中的风和温度分布等因素有着密切的联系。因此,可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性,探测出某些大规模气象的性质和规律。这种方法的优点在于可以对大范围大气进行连续不断的探测和监视。
(5)通过测定次声波与大气中其他波动的相互作用的结果,探测这些活动特性。例如,在电离层中次声波的作用使电波传播受到行进性干扰,可以通过测定次声波的特性,进一步揭示电离层扰动的规律。
(6)人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应,而且他(或它)们的某些器官也会发出微弱的次声波。因此,可以利用测定这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况。
超声波的应用有哪些?
1.通用定义:源于人耳生理声学特性,高于20000Hz的声波称之。
2.军事应用,常说最先进的科技最先用于军事。主动声纳:基本原理同楼上所说蝙蝠探路。
3.医学应用,M型超声检查仪、B型超声检查仪、多普勒效应彩色超声检查仪,基本原理均同楼上所说蝙蝠探路,其中M超屏显大概为频谱,B超屏显为双色点阵图,彩超屏显可分辨血流方向(基于多普勒效应)。
4.工业应用,超声乳化可将材料粉碎到极小的微粒,超声雷达可行近距离浅表探测物体移动
高中物理知识大全21、自行车上的力学知识。
测量中的应用
在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率,即约2.23米或2.07米,然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长为n2.23米或n2.07米。
2.力和运动的应用
(1)减小与增大摩擦。
车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂。
多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶。而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的.压力以达到制止车轮滚动的目的。
(2)弹簧的减震作用。
车的座垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动。
3.压强知识的应用
(1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重,则车胎受到压强太大而被压破。
(2)座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。
4.简单机械知识的应用
自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离,还使用了轮轴:脚蹬板与链轮牙盘;后轮与飞轮及龙头与转轴等。
5.功、机械能的知识运用
(1)根据功的原理:省力必定费距离。因此人们在上坡时,常骑S形路线就是这个道理。
(2)动能和重力势能的相互转化。
如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去些,这里是动能转化为势能。而骑车下坡,不用蹬,车速也越来越快,此为势能转化为动能。
6.惯性的运用
快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,由于惯性,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。
切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!
高中物理知识大全3一、功的定义
是力沿力的方向上的位移。功是与每一个力相对应的,每一个施加于物体上的力都有对物体做功的可能,功代表一种力的作用效果,最终物体所承受的功应是各力做功的和。由于功等于力和位移两个矢量相乘,根据向量四则运算规则,功是标量,各力所做的功实际上都排在与位移的平行线上,有正有负,按数轴叠加得出总功,即合外力对物体所做的功。
二、功的单向性。
不同于力的成对出现,功是不对称的。
三、力与位移的夹角
物体实际受力方向经常与位移方向构成一个夹角θ,无论是力线向位移线转还是位移线向力线转都是旋转θ角,之间的关系都是cosθ,当θ=0,cosθ=+1,力对物体做正功。当θ=π,cosθ=—1,力对物体做负功。当θ=π/2时,cosθ=0,力对物体不做功。但合外力必然与位移方向相同。
四、两种机械能,动能和势能,它们的概念
五、能量研究的体系的概念。
能量是在体系内进行研究的,只有在一个特定完整的体系中才能应用机械能守恒定理,既然是体系,可以是两个以上的物体。
六、能量研究的适用范围
优势是可以解决一些变力情况,缺点是不能解决有关加速度的研究。
七、搞清功和能的关系。
确定什么时候用机械能守恒,什么时候用动能定理。
1、功和能的关系
能量的转换通过做功来实现,换句话说,做功产生能量(做正功),或做功损失能量(做负功),功有三种含义:一是等于物体单一能量的改变,如动能增加或减少。二是可以看作不同能量转换的传递中介物,如增加或减少的动能通过做功可以转化为势能,从而实现机械能守恒。三是可以表示出机械能以外的能量,从而可以传递给电能、热能、光能等。
2、动能定理
应该这样描述:合外力对物体所做的功等于该物体动能的变化。这里有以下两个关键问题:
A必须是合外力做功,即所有力对物体做功的总和,也只有用合外力,动能定理才能成立。单个力可以对物体做功,但无法计算其贡献的动能。由于合外力与位移方向永远相同,所以没有cosθ。
B因为功是以研究对象为范围,与前面相同,即只针对一个物体,当两个质量分别为m1、m2的物体叠加时,需要像前面一样根据需要进行整体和隔离,必须分开讨论。
3、机械能守恒定律
机械能守恒应该这样描述,体系内各物体运动前总机械能等于运动后总机械能。机械能等于动能加势能。这里同样有两个关键问题,
A能量的研究范围是体系,既然称为体系,应包括所有参与的物体(包括地球),以及整个的变化过程。既然所有物体都参与研究,因为能量是标量,多个物体的能量就可以进行累加,形成系统内总动能和总势能,进而形成总机械能。
B这里不采用动能和势能转化的公式描述是因为它只适用于一个物体,没有充分发挥体系的优势,由于动能定理解决多个物体问题比较复杂,因此这个问题显得比较重要。
高中物理知识大全41、受力分析,往往漏“力”百出
对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法”与“隔离法”两种。
对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终,如力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。
在受力分析中,最难的是受力方向的判别,最容易错的是受力分析往往漏掉某一个力。在受力分析过程中,特别是在“力、电、磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的答案与正确结果大相径庭,痛失整题分数。
还要说明的是在分析某个力发生变化时,运用的方法是数学计算法、动态矢量三角形法(注意只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变而方向不变、第三个力大小方向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化情形)。
2、对摩擦力认识模糊
摩擦力包括静摩擦力,因为它具有“隐敝性”、“不定性”特点和“相对运动或相对趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力,任何一个题目一旦有了摩擦力,其难度与复杂程度将会随之加大。
最典型的就是“传送带问题”,这问题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去,建议高三党们从下面四个方面好好认识摩擦力:
(1)物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。这里难就难在相对运动的认识;说明一下,滑动摩擦力的大小略小于静摩擦力,但往往在计算时又等于静摩擦力。还有,计算滑动摩擦力时,那个正压力不一定等于重力。
(2)物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。显然,最难认识的就是“相对运动趋势方”的判断。可以利用假设法判断,即:假如没有摩擦,那么物体将向哪运动,这个假设下的运动方向就是相对运动趋势方向;还得说明一下,静摩擦力大小是可变的,可以通过物体平衡条件来求解。
(3)摩擦力总是成对出现的。但它们做功却不一定成对出现。其中一个的误区是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功总是负的。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可能是动力。
(4)关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况:
可能两个都不做功。(静摩擦力情形)
可能两个都做负功。(如子弹打击迎面过来的木块)
可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等,两功之和可能等于零(静摩擦可不做功)、
可能小于零(滑动摩擦)
也可能大于零(静摩擦成为动力)。
可能一个做负功一个不做功。(如,子弹打固定的木块)
可能一个做正功一个不做功。(如传送带带动物体情形)
(建议结合讨论“一对相互作用力的做功”情形)
高中物理知识大全51、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
3、摩擦力的方向:
①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小:
(1)静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过静摩擦力,即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
(2)滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。
高中物理知识大全6第1章力
一、力:力是物体间的相互作用。
1、力的国际单位是牛顿,用N表示;
2、力的图示:用一条带箭头的有向线段表示力的大小、方向、作用点;
3、力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的方向;
4、力按照性质可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等等;
(1)重力:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力;
(A)重力不是万有引力而是万有引力的一个分力;
(B)重力的方向总是竖直向下的(垂直于水平面向下)
(C)测量重力的仪器是弹簧秤;
(D)重心是物体各部分受到重力的等效作用点,只有具有规则几何外形、质量分布均匀的物体其重心才是其几何中心;
(2)弹力:发生形变的物体为了恢复形变而对跟它接触的物体产生的作用力;
(A)产生弹力的条件:二物体接触、且有形变;施力物体发生形变产生弹力;
(B)弹力包括:支持力、压力、推力、拉力等等;
(C)支持力(压力)的方向总是垂直于接触面并指向被支持或被压的物体;拉力的方向总是沿着绳子的收缩方向;
(D)在弹性限度内弹力跟形变量成正比;F=Kx
(3)摩擦力:两个相互接触的物体发生相对运动或相对运动趋势时,受到阻碍物体相对运动的力,叫摩擦力;
(A)产生磨擦力的条件:物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势;有弹力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物间就一定有弹力;
(B)摩擦力的方向和物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反;
(C)滑动摩擦力的大小F滑=μFN压力的大小不一定等于物体的重力;
(D)静摩擦力的大小等于使物体发生相对运动趋势的外力;
(4)合力、分力:如果物体受到几个力的作用效果和一个力的作用效果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力;
(A)合力与分力的作用效果相同;
(B)合力与分力之间遵守平行四边形定则:用两条表示力的线段为临边作平行四边形,则这两边所夹的对角线就表示二力的合力;
(C)合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和;
(D)分解力时,通常把力按其作用效果进行分解;或把力沿物体运动(或运动趋势)方向、及其垂直方向进行分解;(力的正交分解法);
二、矢量:既有大小又有方向的物理量。
如:力、位移、速度、加速度、动量、冲量
标量:只有大小没有方向的物力量如:时间、速率、功、功率、路程、电流、磁通量、能量
三、物体处于平衡状态(静止、匀速直线运动状态)的条件:物体所受合外力等于零;
1、在三个共点力作用下的物体处于平衡状态者任意两个力的合力与第三个力等大反向;
2、在N个共点力作用下物体处于`平衡状态,则任意第N个力与(N-1)个力的合力等大反向;
3、处于平衡状态的物体在任意两个相互垂直方向的合力为零;
第2章直线运动
一、机械运动:一物体相对其它物体的位置变化,叫机械运动;
1、参考系:为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物(参照物不一定静止);
2、质点:只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体;
(1)质点是一理想化模型;
(2)把物体视为质点的条件:物体的形状、大小相对所研究对象小的可忽略不计时;
如:研究地球绕太阳运动,火车从北京到上海;
3、时刻、时间间隔:在表示时间的数轴上,时刻是一点、时间间隔是一线段;
如:5点正、9点、7点30是时刻,45分钟、3小时是时间间隔;
4、位移:从起点到终点的有相线段,位移是矢量,用有相线段表示;路程:描述质点运动轨迹的曲线;
(1)位移为零、路程不一定为零;路程为零,位移一定为零;
(2)只有当质点作单向直线运动时,质点的位移才等于路程;
(3)位移的国际单位是米,用m表示
5、位移时间图象:建立一直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示位移;
(1)匀速直线运动的位移图像是一条与横轴平行的直线;
(2)匀变速直线运动的位移图像是一条倾斜直线;
(3)位移图像与横轴夹角的正切值表示速度;夹角越大,速度越大;
6、速度是表示质点运动快慢的物理量;
(1)物体在某一瞬间的速度较瞬时速度;物体在某一段时间的速度叫平均速度;
(2)速率只表示速度的大小,是标量;
7、加速度:是描述物体速度变化快慢的物理量;
(1)加速度的定义式:a=vt-v0/t
(2)加速度的大小与物体速度大小无关;
(3)速度大加速度不一定大;速度为零加速度不一定为零;加速度为零速度不一定为零;
(4)速度改变等于末速减初速。加速度等于速度改变与所用时间的比值(速度的变化率)加速度大小与速度改变量的大小无关;
(5)加速度是矢量,加速度的方向和速度变化方向相同;
(6)加速度的国际单位是m/s2
二、匀变速直线运动的规律:
1、速度:匀变速直线运动中速度和时间的关系:vt=v0+at
注:一般我们以初速度的方向为正方向,则物体作加速运动时,a取正值,物体作减速运动时,a取负值;
(1)作匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于初速度和末速度的平均;
(2)作匀变速运动的物体中间时刻的瞬时速度等于平均速度,等于初速度和末速度的平均;
2、位移:匀变速直线运动位移和时间的关系:s=v0t+1/2at
注意:当物体作加速运动时a取正值,当物体作减速运动时a取负值;
3、推论:2as=vt2-v02
4、作匀变速直线运动的物体在两个连续相等时间间隔内位移之差等于定植;s2-s1=aT2
5、初速度为零的匀加速直线运动:前1秒,前2秒,位移和时间的关系是:位移之比等于时间的平方比;第1秒、第2秒的位移与时间的关系是:位移之比等于奇数比。
三、自由落体运动:只在重力作用下从高处静止下落的物体所作的运动;
1、位移公式:h=1/2gt2
2、速度公式:vt=gt
3、推论:2gh=vt2
第3章牛顿定律
一、牛顿第一定律(惯性定律):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做状态为止。
1、只有当物体所受合外力为零时,物体才能处于静止或匀速直线运动状态;
2、力是该变物体速度的原因;
3、力是改变物体运动状态的原因(物体的速度不变,其运动状态就不变)
4、力是产生加速度的原因;
二、惯性:物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性。
1、一切物体都有惯性;
2、惯性的大小由物体的质量唯一决定;
3、惯性是描述物体运动状态改变难易的物理量;
三、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟物体所受合外力的方向相同。
1、数学表达式:a=F合/m;
2、加速度随力的产生而产生、变化而变化、消失而消失;
3、当物体所受力的方向和运动方向一致时,物体加速;当物体所受力的方向和运动方向相反时,物体减速。
4、力的单位牛顿的定义:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫1N;
四、牛顿第三定律:物体间的作用力和反作用总是等大、反向、作用在同一条直线上的;
1、作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失;
2、作用力和反作用力与平衡力的根本区别是作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上,平衡力作用在同一物体上。
第4章曲线运动、万有引力定律
一、曲线运动:质点的运动轨迹是曲线的运动;
1、曲线运动中速度的方向在时刻改变,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线在这一点的切线方向
2、、质点作曲线运动的条件:质点所受合外力的方向与其运动方向不在同一条直线上,且轨迹向其受力方向偏折。
3、曲线运动的特点:
4、曲线运动一定是变速运动;
5、曲线运动的加速度(合外力)与其速度方向不在同一条直线上;
6、力的作用:
(1)力的方向与运动方向一致时,力改变速度的大小;
(2)力的方向与运动方向垂直时,力改变速度的方向;
(3)力的方向与速度方向既不垂直,又不平行时,力既搞变速度的大小又改变速度的方向;
二、运动的合成和分解:
1、判断和运动的方法:物体实际所作的运动是合运动
2、合运动与分运动的等时性:合运动与各分运动所用时间始终相等;
3、合位移和分位移,合速度和分速度,和加速度与分加速度均遵守平行四边形定则;
三、平抛运动:被水平抛出的物体在在重力作用下所作的运动叫平抛运动;
1、平抛运动的实质:物体在水平方向上作匀速直线运动,在竖直方向上作自由落体运动的合运动;
2、水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动具有等时性;
3、求解方法:分别研究水平方向和竖直方向上的二分运动,在用平行四边形定则求和运动;
四、匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在任何相等的时间里通过的圆弧相等,这种运动就叫做匀速圆周运动;
1、线速度的大小等于弧长除以时间:v=s/t,线速度方向就是该点的切线方向;
2、角速度的大小等于质点转过的角度除以所用时间:ω=Φ/t
3、角速度、线速度、周期、频率间的关系:
(1)v=2πr/T;(2)ω=2π/T;(3)V=ωr;(4)、f=1/T;
4、向心力:
(1)定义:做匀速圆周运动的物体受到的沿半径指向圆心的力,这个力叫向心力。
(2)方向:总是指向圆心,与速度方向垂直。
(3)特点:①只改变速度方向,不改变速度大小②是根据作用效果命名的。
(4)计算公式:F向=mv2/r=mω2r
5、向心加速度:a向=v/r=ωr
五、开普勒的三大定律:
1、开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上;
说明:在中学间段,若无特殊说明,一般都把行星的运动轨迹认为是圆;
2、开普勒第三定律:所有行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等;
3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等;公式:R3/T2=K;
说明:(1)R表示轨道的半长轴,T表示公转周期,K是常数,其大小之与太阳有关;
(2)当把行星的轨迹视为圆时,R表示愿的半径;
(3)该公式亦适用与其它天体,如绕地球运动的卫星;
六、万有引力定律:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比.
1、计算公式:F=GMm/r2
2、解决天体运动问题的思路:
(1)应用万有引力等于向心力;应用匀速圆周运动的线速度、周期公式;
(2)应用在地球表面的物体万有引力等于重力;
(3)如果要求密度,则用m=ρV,V=4πR3/3
第5章机械能
一、功:功等于力和物体沿力的方向的位移的乘积;
1、计算公式:w=Fs;
2、推论:w=Fscosθ,θ为力和位移间的夹角;
3、功是标量,但有正、负之分,力和位移间的夹角为锐角时,力作正功,力与位移间的夹角是钝角时,力作负功;
二、功率:是表示物体做功快慢的物理量;
1、求平均功率:P=W/t;
2、求瞬时功率:p=Fv,当v是平均速度时,可求平均功率;
3、功、功率是标量;
三、功和能间的关系:功是能的转换量度;做功的过程就是能量转换的过程,做了多少功,就有多少能发生了转化;
四、动能定理:合外力做的功等于物体动能的变化。
1、数学表达式:w合=mvt2/2-mv02/2
2、适用范围:既可求恒力的功亦可求变力的功;
3、应用动能定理解题的优点:只考虑物体的初、末态,不管其中间的运动过程;
4、应用动能定理解题的步骤:
(1)对物体进行正确的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)确定物体的初态和末态,表示出初、末态的动能;
(3)应用动能定理建立方程、求解
五、重力势能:物体的重力势能等于物体的重量和它的速度的乘积。
1、重力势能用EP来表示;
2、重力势能的数学表达式:EP=mgh;
3、重力势能是标量,其国际单位是焦耳;
4、重力势能具有相对性:其大小和所选参考系有关;
5、重力做功与重力势能间的关系
(1)物体被举高,重力做负功,重力势能增加;
(2)物体下落,重力做正功,重力势能减小;
(3)重力做的功只与物体初、末为置的高度有关,与物体运动的路径无关
六、机械能守恒定律:在只有重力(或弹簧弹力做功)的情形下,物体的动能和势能(重力势能、弹簧的弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
1、机械能守恒定律的适用条件:只有重力或弹簧弹力做功;
2、机械能守恒定律的数学表达式:
3、在只有重力或弹簧弹力做功时,物体的机械能处处相等;
4、应用机械能守恒定律的解题思路
(1)确定研究对象,和研究过程;
(2)分析研究对象在研究过程中的受力,判断是否遵受机械能守恒定律;
(3)恰当选择参考平面,表示出初、末状态的机械能;
(4)应用机械能守恒定律,立方程、求解;
第六章机械振动和机械波
一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫机械振动。
1、平衡位置:机械振动的中心位置;
2、机械振动的位移:以平衡位置为起点振动物体所在位置为终点的有向线段;
3、回复力:使振动物体回到平衡位置的力;
(1)回复力的方向始终指向平衡位置;
(2)回复力不是一重特殊性质的力,而是物体所受外力的合力;
4、机械振动的特点:
(1)往复性;(2)周期性;
二、简谐运动:物体所受回复力的大小与位移成正比,且方向始终指向平衡位置的运动;
(1)回复力的大小与位移成正比;
(2)回复力的方向与位移的方向相反;
(3)计算公式:F=-Kx;
如:音叉、摆钟、单摆、弹簧振子;
三、全振动:振动物体如:从0出发,经A,再到O,再到A/,最后又回到0的周期性的过程叫全振动。
例1:从A至o,从o至A/,是一次全振动吗?
例2:振动物体从A/,出发,试说出它的一次全振动过程;
四、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离。
1、振幅用A表示;
2、最大回复力F大=KA;
3、物体完成一次全振动的路程为4A;
4、振幅是表示物体振动强弱的物理量;振幅越大,振动越强,能量越大;
五、周期:振动物体完成一次全振动所用的时间;
1、T=t/n(t表示所用的总时间,n表示完成全振动的次数)
2、振动物体从平衡位置到最远点,从最远点到平衡为置所用的时间相等,等于T/4;
六、频率:振动物体在单位时间内完成全振动的次数;
1、f=n/t;
2、f=1/T;
3、固有频率:由物体自身性质决定的频率;
七、简谐运动的图像:表示作简谐运动的物体位移和时间关系的图像。
1、若从平衡位置开始计时,其图像为正弦曲线;
2、若从最远点开始计时,其图像为余弦曲线;
3、简谐运动图像的作用:
(1)确定简谐运动的周期、频率、振幅;
(2)确定任一时刻振动物体的位移;
(3)比较不同时刻振动物体的速度、动能、势能的大小:离平衡位置跃进动能越大、速度越大,势能越小;
(4)判断某一时刻振动物体的运动方向:质点必然向相邻的后一时刻所在位置运动
4、作受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率与其固有频率无关;物体发生共振的条件:物体的固有频率等于驱动力的频率;
八、单摆:用一轻质细绳一端固定一小球,另一端固定在悬点的装置。
1、当单摆的摆角很小(小于5度)时,所作的运动是简谐运动;
2、单摆的周期公式:T=2π(l/g)1/2
3、单摆在摆动过程中的能量关系:在平衡位置动能最大、重力势能最小;在最远点动能为零,重力势能最大;
九、机械波:机械振动在介质中的传播就形成了机械波。
1、产生机械波的条件:
(1)有波源;(2)有介质;
2、机械波的实质:机械波只是机械振动这种运动形式的传播,介质本身不会沿播的传播方向移动;
3、波在传播时,各质点所作的运动形式:在波的传播过程中,各质点只在平衡位置两侧作往复运动,并不随波的前进而前移。
4、波的作用:
(1)传播能量;(2)传播信息;
5、机械波的种类:
(1)横波:质点的振动方向和播的传播方向垂直,这样的波叫横波。
如:水波、绳波、人浪等等;
(A)波峰:凸起的最高点叫波峰;
(B)波谷:凹下的最低点叫波谷;
(2)纵波:质点的振动方向和波的传播方向平行的波叫纵波;
(A)疏部:质点分布最稀疏的部分叫疏部;
(B)密部:质点分布最密集的部分叫密部;
(C)声波是纵波;
6、机械波的图像:建立一直角坐标系,横轴表示各质点的位置,纵轴表示各质点偏离平衡位置的位移,联接各点(x,y)所成的曲线就是机械波的图像;机械波的图像是正弦曲线;
7、波长:两个相邻的,在振动过程中对平衡位置位移总是相等的质点间的距离叫波长;
(1)波长用λ表示;
(2)两个相邻的波峰或波谷间的距离等于波长;
8、介质中各质点的振动频率(周期)等于波源的振动频率(周期),这个频率就叫波动频率(周期);在一个周期内各质点传播的距离等于一个波长;
9、波速、波在介质中的传播速度叫波速;
(1)波速等于单位时间内波峰或波谷(密部或疏部)向前移动的距离;
(2)波在介质中是匀速传波的(波速恒定不变);
10、波长、波速、频率间的关系;V=λf
11、机械波在介质中的传播速度只与介质有关;
12、在波形图中质点向相邻的前一质点所在位置运动;
第7章分子动理论能量守恒气体
一、物质是由分子组成的;
1、在物理上我们把所有够成物质的微粒(分子、原子、离子)统称分子;
2、测量分子大小的方法:单分子油膜法:取一滴油滴,让其在水面上尽可能的散开,形成一层单分子油膜,则油滴的体积除以油膜的`面积就是油分子的直径。d=vo/s
3、分子直径的数量级为10-10m;
二、阿伏加德罗常数:1mol物质所含的分子数叫阿伏加德罗常数。
1、阿伏加德罗常数用NA来表示:NA=6.02×1023;
2、阿伏加德罗常数是联系宏观物质(摩尔体积、摩尔质量)和微观物质(分子质量、分子体积)的桥梁;
(1)v0=vm/NA
(2)m0=M/NA;
(3)n=N×NA
3、分子质量的数量级:10kg;
三、构成物质的分子在不停的作无规则运动;
四、证明分子在不停的作无规则运动的实验:
1、扩散现象:两个不同的物体相互接触,彼此进入对方的现象;
(1)其实质:是分子的运动;
(2)温度越高扩散越快;二物质密度(浓度)相差越大,扩散越快;
2、布朗运动:悬浮在液体或气体中的细小微粒所作的无规则运动;
(1)布朗运动的实质:布朗运动并不是分子的运动,而是分子作无规则运动的反应;
(2)布朗运动的特点:微粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈;
(3)布朗运动是无规则的运动;
(4)布朗运动发生的原因:微粒各方向所受分子的碰撞不均,使微粒各方向受力不等,从而使微粒无规则的运动;
五、温度的微观物理意义:温度是分子平均动能的标志;
六、热运动:分子的无规则运动叫热运动。
七、构成物质的分子间有间隙。
八、构成物质的分子间有相互作用的引力和斥力;
1、平衡位置:当分子间的引力等于斥力时,分子所处的位置;此时分子间的距离为r0;
2、当分子间的距离r=r0时,引力等于斥力,分子力为零;
3、当r﹤r0时,引力小于斥力,分子力表现为斥力;
4、当r﹥r0分子间的距离时,引力大于斥力,分子力表现为引力;
5、分子间的引力和斥力始终同是存在;
6、分子间的引力和斥力都随分子间距离的增加而减小,但引力减小的快;随距离的减小而增大,斥力增大得快;
九、内能:物体中所有分子动能和分子势能的总合叫内能;
1、一切物体都有内能;
2、物体的内能与温度(分子动能)体积(分子势能)物质的量有关;
3、理想状态下的气体的内能与其体积无关(分子势能始终未零)
十、改变内能的两种方式:
1、做功;
2、热传递;
(1)传导;(2)对流;(3)辐射;
十一、热力学第一定律:物体内能的变化量等于外界对物体做的功和物体从外界吸收的热量之和;
数学表达式:△U=Q+W;
1、吸热,Q为正;放热Q为负;
2、外界对物体做正功W为正,外界对物体做负功(物体对外界做正功)W为负;十二、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,亦不会凭空消失,只能从一种形式转化成别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移中,其总量不变;
十三、热力学第二定律:
1、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;
2、不可能使热量由低温物体传到高温物体而不引起其它变化;
3、本质:热理学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程都有方向性;
十四、热力学温度:以-273.15℃这个下限为起点的温度。
1、摄氏温度与热力学温度间的关系:T=t+273.15K
2、温度的国际单位是开尔文K;
3、热力学第三定律:热力学零度不可达到;
十五、分子动能:分子由于作物规则运动而具有的能。
1、分子的平均动能:物体所有分子的动能的平均值。
2、温度是分子平均动能的标志;
3、分子动能由温度、物质的量共同决定
十六、分子势能:分子间由于有相互作用力而具有的能。
1、当r﹤r0时,r变大,斥力作正功,分子势能减小;
2、当r﹥r0时,变大,引力作负功,分子势能增大;
3、当距离r=r0时,分子势能最小;
4、物体的分子势能与物体的体积,物质的量有关;
十七、能量的转换和守恒定律:能量既不会凭空产生,亦不会凭空消失,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变;
十八、气体压强的特点:
1、气体向各个方向的压强相等;
如:我们气球时候各个方向所受压力相等;
2、产生气体压强的原因是气体分子的碰撞而产生的;
十九、格拉伯龙方程:PV=nRT
1、在温度一定是,体积小强于大
2、在压强一定时,温度高,体积大;
3、在体积一定时,温度高,压强大;
第8章电场
一、三种产生电荷的方式:
1、摩擦起电:
(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;
(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;
2、接触起电:
(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;
(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;
(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;
(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;
(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;
(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;
4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;
二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。
三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。
1、e=1.6×10-19c;
2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;
3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;
四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力,
1、计算公式:F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N.m2/kg2)
2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)
3、库仑力不是万有引力;
五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。
1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场;
2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;
3、电场、磁场、重力场都是一种物质
六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度;
1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;
2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)
3、该公式适用于一切电场;4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2
七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段,用平行四边形定则求出合场强;
八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线。
1、电场线不是客观存在的线;
2、电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:用锯木屑观测电场线.
(1)只有一个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷远;
(2)只有一个负电荷:起于无穷远,终于负电荷;
(3)既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷;
3、电场线的作用:
(1)表示电场的强弱:电场线密则电场强(电场强度大);电场线疏则电场弱电场强度小);
(2)表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向;
4、电场线的特点:
(1)电场线不是封闭曲线;
(2)同一电场中的电场线不向交;
九、匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行、且分布均匀;
1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;
2、平行板电容器间的电是匀强电场;场
十、电势差:电荷在电场中由一点移到另一点时,电场力所作的功WAB与电荷量q的比值叫电势差,又名电压。
1、定义式:UAB=WAB/q;
2、电场力作的功与路径无关;
3、电势差又命电压,国际单位是伏特;
十一、电场力作功:电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考点(零势点)时电场力作的功;
1、电势具有相对性,和零势面的选择有关;
2、电势是标量,单位是伏特V;
3、电势差和电势间的关系:UAB=φA-φB;
4、电势沿电场线的方向降低;电场力要作功,则两点电势差不为零,就不是等势面;
5、相同电荷在同一等势面的任意位置,电势能相同;
原因:电荷从一电移到另一点时,电场力不作功,所以电势能不变;
6、电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方;
7、等势面的画法:相另等势面间的距离相等;
十二、电场强度和电势差间的关系:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。
1、数学表达式:U=Ed;
2、该公式的使适用条件是,仅仅适用于匀强电场;
3、d是两等势面间的垂直距离;
十三、电容器:储存电荷(电场能)的装置。
1、结构:由两个彼此绝缘的金属导体组成;
2、最常见的电容器:平行板电容器;
十四、电容:电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值;用“C”来表示。
1、定义式:C=Q/U;
2、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量;
3、国际单位:法拉简称:法,用F表示
4、电容器的电容是电容器的属性,与Q、U无关;
十五、平行板电容器的决定式:C=εs/4πkd;(其中d为两极板间的垂直距离,又称板间距;k是静电力常数,k=9.0×10N.m/c;ε是电介质的介电常数,空气的介电常数最小;s表示两极板间的正对面积)
1、电容器的两极板与电源相连时,两板间的电势差不变,等于电源的电压;
2、当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变;
十六、带电粒子的加速:
1、条件:带电粒子运动方向和场强方向垂直,忽略重力;
2、原理:动能定理——电场力做的功等于动能的变化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02;
3、推论:当初速度为零时,Uq=1/2mvt2;
4、使带电粒子速度变大的电场又名加速电场;
第9章恒定电流
一、电流:电荷的定向移动行成电流。
1、产生电流的条件:
(1)自由电荷;(2)电场;
2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;
注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极;
3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;
(1)数学表达式:I=Q/t;
(2)电流的国际单位:安培A
(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA
二、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比;
1、定义式:I=U/R;
2、推论:R=U/I;
3、电阻的国际单位时欧姆,用Ω表示;1kΩ=10Ω,1MΩ=10Ω;
4、伏安特性曲线:
三、闭合电路:由电源、导线、用电器、电键组成;
1、电动势:电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;
2、外电路:电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;
3、内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如:发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻;
4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I
四、闭合电路的欧姆定律:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比;
1、数学表达式:I=E/(R+r)
2、当外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义;
3、当外电阻为零(短路)时,因内阻很小,电流很大,会烧坏电路;
五、半导体:导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;
六、超导:导体的电阻随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导。
第10章磁场
一、磁场:
1、磁场的基本性质:磁场对方入其中的磁极、电流有磁场力的作用;
2、磁铁、电流都能能产生磁场;
3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;
4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;
二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;
1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;
2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;
3、磁感线是封闭曲线;
三、安培定则:
1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;
2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;
3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;
四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);
五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。B=F/IL
2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)
3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T,1T=1N/A。m
六、安培力:磁场对电流的作用力;
1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。
2、定义式F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时)
3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
七、磁铁和电流都可产生磁场;
八、磁场对电流有力的作用;
九、电流和电流之间亦有力的作用;
(1)同向电流产生引力;
(2)异向电流产生斥力;
十、分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;
十一、磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:
(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁、变压器、
(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳钢、钨钢、制造:永久磁铁;
十二、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力
1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;
(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。
(2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小
(3)洛伦兹力永远不做功。
2、洛伦兹力的大小
(1)当v平行于B时:F=0
(2)当v垂直于B时:F=qvB
第11章电磁感应
一、磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度B和平面面积S的乘积叫磁通量;
1、计算式:φ=BS(B⊥S)
2、推论:B不垂直S时,φ=BSsinθ
3、磁通量的国际单位:韦伯,wb;
4、磁通量与穿过闭合回路的磁感线条数成正比;
5、磁通量是标量,但有正负之分;
二、电磁感应:穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生,这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流;
注:判断有无感应电流的方法:
1、闭合回路;
2、磁通量发生变化;
三、感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势;
四、磁通量的变化率:等于磁通量的变化量和所用时间的比值;△φ/t
1、磁通量的变化率是表示磁通量的变化快慢的物理量;
2、磁通量的变化率由磁通量的变化量和时间共同决定;
3、磁通量变化率大,感应电动势就大;
五、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比;
1、定义式:E=n△φ/△t(只能求平均感应电动势);
2、推论;E=BLVsinaθ(适用导体切割磁感线,求瞬时感应电动势,平均感应电动势)
(1)V⊥L,L⊥B,θ为V与B间的夹角;
(2)V⊥B,L⊥B,θ为V与L间的夹角
(3)V⊥B,L⊥V,θ为B与L间的夹角
3、穿过线圈的磁通量大,感应电动势不一定大;
4、磁通量的变化量大,感应电动势不一定大;
5、有感应电流就一定有感应电动势;有感应电动势,不一定有感应电流;
六、右手定则(判断感应电流的方向):伸开右手,让大拇指和其余四指共面、且相互垂直,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动方向,四指指向感应电流的方向。
第12章电磁波
一、麦克斯韦的电磁场理论:
1、不仅电荷能产生电场,变化的磁场亦能产生电场;
2、不仅电流能产生磁场,变化的电场亦能产生磁场;
二、对麦氏理论的理解
1、稳恒的电场周围没有磁场;
2、稳恒的磁场周围没有电场
3、均匀变化的电场产生稳恒的磁场;
4、均匀变化的磁场产生稳恒的电场;
5、非均匀变化的电场、磁场可以相互转化;
三、电磁场:变化的电场和变化的磁场相互联系,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场;
四、电磁波:电磁场由近及远的传播,就形成了电磁波;
1、有效向外发射电磁波的条件:
(1)要有足够高的频率;
(2)电场、磁场必须分散到尽可能大的空间(开放电路)
2、电磁场的性质:
(1)电磁波是横波;
(2)电磁波的速度v=3.0*108;
(3)遵守波的一切性质;波的衍射、干涉、反射、折射;
(4)电磁波的传播不需要介质
第13章光的传播
一、光在同种均匀介质中沿直线传播;
1、光线:表示光传播路线的直线;
2、光束:在真空中光的传播速度c=3.0×108m/s;
3、光的折射定律:光从一介质进入另一介质时,传播路线要发生改变,入射光线和折射光线分居法线的两侧;从光密质进入光疏质时,入射角小于折射角;
(1)入射角:图射光线和法线间的加角;
(2)折射角:折射光线和法线间的夹角;
(3)折射率n=c/v=sini/sinr(大的除以小的);
4、光密质:折射率大的介质;
5、光疏质:折射率较大的介质;
二、全反射:光从光密质进入光疏质时,当入射角大于零界角时,只有反射光线没有折射光线的现象;
1、发生全反射的条件:(1)光从光密质进入光疏质;(2)入射角大于临界角;
2、临界角:当折射角等于90°时的入射角;sinaC=1/n;
3、特例:海市蜃楼、光导纤维;
三、光的色散:当白光经过三棱镜后能形成彩色个光带,这个现象叫色散;
1、发生色散后在光屏上从上至下,依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;
2、从红到紫光的频率由小到大;波长由大到小;
3、在同种介质中,折射率由小到大;传播速度由大到小;
4、从红光到紫光衍射现象逐渐减弱;
第14章光的本质
一、波的干涉和衍射:
1、干涉:两列频率相同的波相互叠加,在某些地方振动加强,某些地方振动减弱,这种现象叫波的干涉;
(1)发生干涉的条件:两列波的频率相同;
(2)波峰与波峰重叠、波谷与波谷重叠振动加强;波峰与波谷重叠振动减弱;
(3)振动加强的区域的振动位移并不是一致最大;
2、衍射:波绕过障碍物,传到障碍物后方的现象,叫波的衍射;(隔墙有耳)能观察到明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小,或差不多;
3、衍射和干涉是波的特性,只有某物资具有这两种性质时,才能说该物资是波;
二、光的电磁说:
1、光是电磁波:
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