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:物体的运动轨迹为一条曲线的运动。
曲线运动中,质点在某一点的速度(运动方向),沿曲线在这一点的切线方向。
。(速度方向时刻改变)
:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
,运动也可以进行合成与分解。物体的一个运动结果可以和它参与几个运动的共同结果是相同的,我们把这个运动称为那几个运动的合运动,那几个运动称为这个运动的分运动。求几个运动的合运动叫运动的合成,求一个运动的几个分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵循平行四边形定则和三角形定则。在高中阶段,运动的合成与分解通常指运动学量()的合成与分解。
重要结论:(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动。
(3)两个直线运动的合运动可以是曲线运动也可以是直线运动。
(4)合运动与分运动具有同时性,独立性,同体性
:物体只在重力作用下,以一定的初速度抛出所发生的运动。
分类:平抛运动,竖直上抛,斜抛运动。
特别注意:做抛体运动的物体只受重力,加速度都为g,它们都是匀变速运动。
Om
h
y
x
研究抛体运动的方法:
运动的合成与分解、化曲为直的思想
:物体只在重力作用下,以
一定的水平初速度抛出所发生的运动。如右图所示:
平抛运动的规律:
:物体沿着圆周运动。描述圆周运动的物理学量及其单位:
各物理量间关系:
向心加速度表达式:
向心力表达式:
特别说明:匀速圆周运动中,质点的线速度大小、向心加速度大小、角速度、周期不变,但是线速度方向、向心加速度方向时刻变化,所以匀速圆周运动是变加速运动。
匀速圆周运动中,物体所受合力完全等于向心力。
变速圆周运动、一般的曲线运动中,物体所受合力一部分提供向心力,一部分提供切向力。
第6章
,但是日心说的观点并非都正确。
:
(1)所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
(2)对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
(3)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
,把行星运动当做匀速圆周运动来处理。
:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在他们的连线上,引力
的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比。
即:
:
(1)设天体M表面的重力加速度为g,忽略该天体自转,则一质量为m的物体在该天体表面所受重力等于该天体对物体的万有引力。即:
,其中r为物体到天体中心的距离
卫星轨道半径越大,向心加速度越小。
(2)在高中阶段,天体的运动当做匀速圆周运动来处理,环绕天体所受万有引力提供向心力。即:
卫星轨道半径越大,速度越小。
卫星轨道半径越大,角速度越小。
卫星轨道半径越大,周期越大。
:
第一宇宙速度:物体在天体表面附近做匀速圆周运动的速度。,其中M、R为天体的质量、半径。
对于地球来说,、最大的环绕速度;,挣脱地球的引力,绕太阳运动;,挣脱太阳的引力,逃离太阳系。
第7章
:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘
积。即:
功是标量,在SI单位制中单位是焦耳,1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的
位移时所做的功。即:1J=1N·m
、负功取决于公式中力与运动方向的夹角:
当时,力对物体做正功,该力一定是动力;当时,力对物体做负
功,该力一定是阻力;当时,力对物体不做功,该力一定垂直物体运动方向。
:(1)求各个力做的功的代数和
(2)先求合力,再求合力做的功
:描述做功快慢的物理量,我们把功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
即:功率是标量,在SI单位制中单位是瓦特,1W=1J/s
额定功率:在正常情况下可以长时间工作的最大功率。
功率与速度的关系:一个力对物体做功的功率,等于这个力的大小、受力物体运动速度大小、力与速度方向夹角余弦三者的乘积,即:
解决汽车的两种启动问题关键:
mg
N
f
F
图1
正确分析物理过程。
抓住两个基本公式:
(1)功率公式:,其中P是汽车的功率,F是汽车的牵引力,v是汽车的速度。
(2)牛顿第二定律:,如图1所示。
正确分析启动过程中P、F、f、v、a的变化抓住不变量、变
化量及变化关系。
:物体凭借其位置而具有的能量,物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。即:
重力做功的特点:重力对物体做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体的运动路径无关。
重力做功与重力势能变化量的关系:(功是能量转化的量度)
重力做正功,物体的重力势能一定减少,减少量等于重力做功的大小
重力做负功,物体的重力势能一定增加,增加量等于重力做功的绝对值
重力势能是标量,它的大小与参考平面选取有关,在参考面上物体的重力势能为0,在
参考面以上物体具有的重力势能为正值,在参考面以下其值为负。
重力势能的系统性指一个物体的重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的。
:
(功是能量转化的量度)
(1)弹力做正功,弹簧的弹性势能一定减少,减少量等于弹力做功的大小
(2)弹力做负功,弹簧的弹性势能一定增加,增加量等于弹力做功的绝对值
弹性势能的表达式:
:物体由于运动而具有的能量,动能的表达式:
动能定理:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,即:
(功是能量转化的量度)
:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而
总的机械能保持不变。即:
机械能守恒条件:只有重力或弹簧弹力做功
:
实验器材:铁架台、打点计时器、纸带、学生电源(低压交流电源)、重锤(重物)、复
写纸、刻度尺、导线
实验原理:重力势能的减少量等于动能的增加量,即:其中h为下落的高
度,v为某点的瞬时速度,v等于与该点相邻的两点间的平均速度
实验误差分析:实验中由于阻力的存在,所以
实验数据:若以为纵轴,以gh为横轴做图像,图像应该是过原点的倾斜直线,斜率为重力加速度g
:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
能源耗散过程中反映能量转化的方向性。
选修3-1第1章
:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
物体带电的三种方式:摩擦起电、感应起电、接触起电
使物体带电的实质:电荷从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。
静电感应:靠近带电体一端带异种电荷(近异),远离带电体一端带同种电荷(远同)
:电荷既不能创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
(电量):电荷的多少,用Q、q表示,单位:库仑,用C表示。自然界最小的电荷量叫元电荷,用e表示,,自然界中任何带电体所带电量都是e的整数倍。
比荷(荷质比):带电体的电量与质量的比值
:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
即:其中k为静电力常量,
(场强):描述电场强弱和方向的物理量,电场中某点的场强等于试探电荷所受电场力与该电荷电量的比值。
即:,国际单位:V/m、N/C
特别说明:电场强度与F、q无关
方向规定:电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同,跟负电荷在该点受力方向相反。
电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种物质。
真空中点电荷产生的电场场强表达式:,其中Q是场源电荷的电量
若场源电荷是多个点电荷,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
:电场线上某点切线方向为该点的电场强度的方向,电场线的疏密表示电场的强弱。
电场线的特点:(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。
(2)电场线在电场中不相交,电场线是假想的曲线。
:电场中各点电场强度的大小相等、方向相同。匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
:静电力做的功与电荷的起点到终点沿电场方向的距离有关,与电荷的运动路径无关。
静电力做的功等于电势能的减少量:
电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。
即:式中各个量数值有正负之分,电势是标量,单位:伏特用V表示
特别说明:电势与EP、q无关
零电势(零电势能)位置的选取:通常选取无限远处或大地,电势和电势能都有正负值。
:电场中电势相同的各点构成的面
电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
:电场中两点间电势的差值。记作:
电场力做功与电势差的关系:
:
:静电除尘、静电喷涂、静电复印
静电平衡状态:指导体处于静电平衡状态,其内部场强为0。
处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面。
静电屏蔽就是利用了静电平衡原理。
静电平衡时,导体上的电荷分布有两个特点:
(1)导体内没有电荷,电荷只分布在导体的外表面;
(2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷。
:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,即:其中C的大小与Q、U无关。单位:法拉,用F表示,还有常用单位:
电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
对于平行板电容器的电容:,s是两极板相对面积,d为极板间距,k为静电力常量,C的大小取决于的大小。
有关结论:
正电荷沿电场线的方向,电场力做正功,电势能减少,电场的电势降低
正电荷逆电场线的方向,电场力做负功,电势能增加,电场的电势升高
负电荷沿电场线的方向,电场力做负功,电势能增加,电场的电势降低
负电荷逆电场线的方向,电场力做正功,电势能减少,电场的电势升高
在匀强电场中电场线的方向就是电场的方向
沿电场线的方向,电场的电势逐渐降低。