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:为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体称参考系。
:不考虑物体本身的形状和大小,并把质量看作集中在一点时,就将这种物体看成“质点”。说明:
①.质点是一个理想化的模型﹐它是实际物体在一定条件下的科学抽象。
②.质点不一定是很小的物体﹐只要物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关因素或次要因素﹐即物体的形状和大小在所研究的问题中影响很小时﹐物体就能被看作质点。
③.质点不一定在物体上。
:表示物体(质点)的位置变化。位移是矢量,大小从起点指向终点的有向线段的长度,方向从起点指向终点。位移只与物体运动的始末位置有关,而与运动的轨迹无关。
:物理学中用位移和发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度。
(矢量)(标量)
瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置时的速度,叫做瞬时速度(简称速度)。瞬时速度是矢量。
注:速率为速度的大小,但平均速率不一定是平均速度的大小。
:是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。是描述物体速度变化快慢的物理量。
注:加速度越大速度变化越快,反之越慢。
、图象
(1)匀变速运动:物体速度均匀变化,是变速运动。条件:
(2)匀变速直线运动:物体在一条直线上运动,加速度不变。所以,物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
①受恒外力作用(加速度不变)②外力与初速度在同一直线上(物体做直线运动)
公式:加速度速度位移速度位移
(3)匀变速直线运动图像
①速度时间图像图
匀加速直线运动匀减速直线运动
(4)自由落体运动:物体由静止释放(为零),仅在重力作用(加速度为)下的运动。物体下落快慢与质量、形状、大小均无关;落地的速度、时间仅由高度决定。
公式:速度位移
:
(1).一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力就为滑动摩擦力。
(2).滑动摩擦力的产生条件:
①接触面粗糙②两个物体互相接触且相互间有挤压 ③物体间有相对运动。
(3).滑动摩擦力的大小与方向:
①方向:总是跟接触面相切,并且跟物体与相对运动方向相反。所谓相对,相对与接触面。
②大小:滑动摩擦力f的大小跟正压力成正比,即f=μN。μ为动摩擦因数:与接触面的材料、粗糙程度有关。接触面的粗糙程度及接触面间的弹力有关。
③滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力略小。通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
注:滑动摩擦力与接触面积无关;滑动摩擦力即可以是阻力也可以是动力。
:
(1).静摩擦力:当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这个力叫摩擦力。
(2).静摩擦力的产生条件:
①接触面是粗糙的;②两个物体互相接触且相互间有挤压;③物体间有相对运动的趋势。
(3).静摩擦力的大小和方向:
①方向跟接触面平行或相切,并且跟物体相对运动趋势方向相反。
②静摩擦力的大小:
:静摩擦力存在最大值,称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动所需要的最小外力。静摩擦力与接触面压力成正比,最大静摩擦力随压力的增长而增长,随压力的减小而减小。
,静摩擦力随实际情况而变,大小在零和最大静摩擦力之间。其数值可由物体的运动状态确定。滚动摩擦力也属于静摩擦力。静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
:与接触面的材料以及粗糙程度有关,与接触面积无关。
:弯曲形变;拉伸形变;压缩形变;扭曲形变。
:指物体在外力作用下发生形变,当外力撤消后能恢复原来大小和形状的形变。
:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律。k弹簧的劲度系数(与弹簧有关),为弹簧的伸缩量.
:矢量既有大小又有方向,标量只有大小无方向。矢量运算满足平行四边形法则。
:
(1)力的合成:一个物体受到几个力共同作用的时候,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求两个或两个以上力的合力的过程或方法叫做力的合成。力的合成要遵守平行四边形定则。
(2)二力合成合力和分力的关系:
①合力可以大于等于或小于任一分力;②当两分力一定时,合力随两分力夹角的增大而减小;
③
(3)力的分解:求一个力的几个分力的过程,叫力的分解。
:
条件:合外力等于零(物体处于匀速直线运动或静止状态)。其中任意一个力与其它各个力的合力等大反向。
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
:
(1)牛顿第一运动定律:一切物体在不受任何外力的作用下,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。
由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。质量是惯性大小的量度,即物体惯性只和质量有关跟其他一切无关。
说明:  物体运动不需要力来维持。
(2)牛顿第二运动定律:
①定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟核外力的方向相同。
②公式:或
说明:①牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。
②F=ma是一个矢量方程,即加速度的方向与合外力的方向相同。
③从公式可以得出力是产生加速度的原因,也是改变物理速度的原因。
(3)牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用力必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。而且同时产生同时消失,性质(重力,弹力,摩擦力等等)相同。
:
超重:物体所受的拉力或支持力大于物体所受的重力,或者说物体对绳子的拉力或对接触面的压力大于重力。即物体具有向上的加速度。
失重:物体所受的拉力或支持力小于物体所受的重力,或者说物体对绳子的拉力或对接触面的压力小于重力。即物体具有向下的加速度。当拉力或支持力为零时,称之为完全失重(例:自由落体运动,卫星做匀速圆周运动)。
:运动的合成与分解遵从平行四边形法则。一般情况下运动分解在沿力的方向和垂直力的方向。合运动和分运动具有同时性和独立性。
注:轮船渡河问题
(1)渡河时间最短:船速与河岸垂直(2)最短位移:船合速度与河岸垂直()
最短时间(为一定值与水速无关)最短位移
:
(1)条件:初速度不为零,仅受重力。类型:竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜抛。
说明:①所有抛体运动都是匀变速运动;
②抛体运动可以使直线也可以是曲线。
(2)竖直方向上抛体运动:是匀变速直线运动,初速度,加速度
竖直上抛运动:
竖直下抛运动:
(3)平抛运动:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。
①分运动
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
②合运动:
说明:①物体下落的高度决定平抛运动的时间
②初速度和下路高度决定水平移动距离
:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”。物体作圆周运动的条件:①具有初速度;②受到一个大小不变、方向与速度垂直因而是指向圆心的力(向心力)。
说明:匀速圆周运动是变速运动(变加速运动)。
:连接运动质点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度叫做“角速度”。
公式:国际单位:弧度每秒
:在匀速圆周运动中,线速度的大小等于运动质点通过的弧长(S)和通过这段弧长所用的时间(△t)的比值。
公式
:由牛顿第二定律,力的作用会使物体产生一个加速度。向心力产生的加速度就是向心加速度。
:物体做匀速圆周运动时,沿半径指向圆心方向的外力(或外力沿半径指向圆心方向的分力)称为向心力。
说明:①物体做匀速圆周运动时向心力即是物体所受到的合外力。不是匀速圆周运动时向心力为合力的一个分力。
②向心力是一个效果力,并不是物体新受到的力,他可以是摩擦力、弹力,也可以是某个力的分力或几个力的合力。
:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞去的倾向,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就会作逐渐远离圆心的运动,这种现象称为离心现象。
:力与力方向上位移的乘积。(力与位移的夹角)
:指物体在单位时间内所做的功,即功率是描述做功快慢的物理量。
功率越大,表示这个力做功越快。
:物体由于运动而具有的能叫动能。
:合外力做的功等于物体动能的变化的量。
:重力势能具有相对性,与零势能面的选择有关:。
重力做功只与物体起始位置的竖直高度有关,与物体受走的轨迹无关。
说明:①重力做多少正功,重力势能就减少多少,做负功,重力势能就增加多少。
②动能和势能是状态量,功为过程量。即,功是能量转化的量度。
:在只有重力或弹力对物体做功的条件下,物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
:任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。公式:(两物体能看成质点)
说明:任何两个物体不一定是质点都具有引力,当物体可以看成质点时才可以按上面公式计算两物体引力的大小。当
、第二宇宙速度、第三宇宙速度
(卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须的速度)
(卫星摆脱地球吸引,又叫脱离速度)
(卫星摆脱太阳的吸引,飞出太阳系;又叫逃逸速度)
:经典力学的适用低速宏观运动的物体,不适用于高速微观运动的物体。
:物体是由原子组成的,而原子则由带有电荷的原子核和电子组成。
:电荷既不能被创造也不能被消灭,它们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,电荷的总量不变。
:物体上出现了电荷的聚集,我们就说产生了静电。
产生静电的方式:
注:用丝绸摩擦(碳元素)过的玻璃棒(硅元素)失去了电子带正电;用毛皮摩擦过的橡胶棒得电子带负电。
:
(1)点电荷:理想化模型,带有电荷的点。
条件:不考虑带电体的形状和大小,电荷均匀分布
(2)库伦定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。同号电荷相斥,异号电荷相吸。
公式:(静电常数)
说明:要求真空中或干燥的空气中的两个点电荷。
:
(1).自然包括两种物质:实物粒子和场,场的概念由法拉第提出来的。电场是一种特殊的物质。
(2).电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用(电荷和电荷间的作用力是通过电场来实现的)
(3).电荷周围存在电场。
:。
匀强电场
等量异种点电荷的电场
等量同种点电荷的电场
- - - -
点电荷与带电平板
+
孤立点电荷周围的电场
说明:电场线并不真实存在,只是为了更好描述电场而引入的一种线。
:在电场中任意一点处,电场强度的大小代表在这点上电场的强弱,电场强度的方向就是这点处的电场方向。
单位:V/m或N/C伏特每米或牛每库伦
:是一种特殊物质。磁体或通电导体(运动电荷)周围存在磁场。
:。磁场中小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致。判断方法:右手螺旋定则,也称之为安培定则。
:表示磁场强弱的物理量。定义:在磁场中垂直磁场方向的通电导体,受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。
大小:单位:特斯拉符号T
方向:小磁针N极受力方向为磁场方向。
:定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。单位:韦伯符号Wb
:通电导体在磁场中所受的力。(注意:当电流方向与磁场方向平行时导体不受安培力)
大小:F安=BIL
方向:左手定则:伸开左手,是拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线穿过手掌心,并使四指指向电流的方向,这时拇指的所指的方向就是通电导体在磁场中所受安培力的方向。
:带电体在磁场中运动时所受的力。(注意:当带电体运动方向与磁场方向平行时带电体不受洛伦兹力)
大小:F洛=qvB
方向:左手定则:伸开左手,是拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线穿过手掌心,并使四指指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向,这时拇指的所指的方向就是带电体在磁场中所受洛伦兹力的方向。
:磁生电现象。
产生电磁感应现象的条件:闭合回路;闭合回路中磁通量发生变化。
:
法拉第电磁感应定律:(磁通量的变化率)
导体棒做切割磁感线运动时产生的电动势
说明:闭合回路磁通量变化越快,产生的感应电动势越大。
:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。(变化的磁场和变化的电场相互联系。)光是一种电磁波。
:
伏打——电池奥斯特——电流的磁效应
亨利——实用电磁铁法拉第——电磁感应定律
西门子——实用自激式直流发动机
爱迪生——白炽灯特斯拉等——交流输电技术
莫尔斯——电报贝尔——电话
马可尼——无线通信兹沃雷金等——电视
、电动机及其应用:电机包括发电机和电动机。发电机把其他形式的能量转变成电能,电动机使电能变成机械能。
:能像人的感觉器官那样感受外界信息,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可以输出信息的器件或装置,就叫传感器。目前常用传感器有:温度传感器、红外线传感器、生物传感器。
:马可尼利用电磁波成功地实现了无线电通信。
无线电广播是电磁波最早的应用;电视通过电磁波传播视频信号;雷达是利用电磁波进行测距定位的仪器;移动通信等。
:家用电器种类繁多,但发展趋势是逐步实现智能化、数字化和网路化,并且越来越注重功能与环保之间的协调。
:
:电阻器的作用是改变和控制电路中电压或者电流的大小。
:电容器由互相靠近而又彼此绝缘的两个导体组成。它能把外部电路的电能存储在电容器内部的电场中。
直流电不能通过电容器,交流电能通过电容器。交流电的频率越低,电流的通过能力也越低。
:电感器是由导线绕城的各种形状的线圈。它能把外部电路的电能存储在电感器内部的磁场中。
直流电能通过电感器。但电感器对交流电有阻碍作用。交流电的频率越高,阻碍作用越明显。
:
:
(1)物理学中关系式在确定个物理量的同时,也确定了个物理量单位之间的关系。
(2)在国际单位制中,力学基本物理量有长度、质量和时间,对应单位米、千克、秒。
(3)在整个物理学中,基本物理量有7个,即基本单位有7个。除上面力学三个之外,还有电流、热力学温度、物质的量、发光强度(简称光强)。其对应国际单位制中的单位为:安培(符号A)、开尔文(符号K)、摩尔(符号)、坎德拉(符号cd)。
(4)单位分为基本单位和导出单位。
说明:①只有上面7个物理量的单位为基本单位,其余全为导出单位。
②国际单位制是国际计量委员会创立一种简单而科学的、供所有米制公约组织成员国均能使用的实用单位制。对应每个物理量只有一个,如质量国际单位为千克。
:利用打点计时器研究匀变速直线运动
【实验目的】练录物体的运动情况,测量瞬时速度和加速度。
【操作注意】
1、该实验不需要平衡摩擦力。
2、需要用交流电源(学生电源)、刻度尺,不需要秒表、天平
3、先接通电源,再放开纸带;先关闭电源,再取下纸带。
4、重复几次,选择合适纸带进行测量
【数据处理】:公式法或图象法
①公式法:用纸带计算加速度、速度。
右图中所取的点之时间间隔t=5T=5*=
Ds=s2-s1=s3-s2=at2得:a=Ds/t2
v1=(s1+s2)/2tv2=(s2+s3)/2t
②图象法:先求出各点的速度v,再画出v~t图象
:探究弹力和弹簧伸长的关系
【实验目的】找出弹簧弹力F与弹簧伸长量Δx的关系
【数据处理】图象法:通过作F~Δx图,从图象上找出函数关系
:验证力的平行四边形定则
A
F1
F2
F′
F
O
【实验思想】等效替代法
【注意】
实验中一定要保证分力与合力的效果相同,即:要将橡皮条的O点拉到同一位置。
使用弹簧秤前要校准;用弹簧秤拉动皮筋时,细绳应平行于平面。
每一次都要在白纸上记录弹簧秤的读数及拉力的方向。
4、两个分力尽量大一些,夹角小一些,绳子应长一些,以减小误差。
:验证牛顿运动定律
【实验目的】验证F=ma
【实验方法】控制变量法、图象法
【实验原理】控制变量法
,保持小车质量M不变,改变小桶内砂的质量m,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出a和F的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。
,在小车上加减砝码,改变小车的质量M,测出小车的对应加速度,作出a和1/m的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。
【注意】
1、实验要平衡摩擦力:使木板倾斜放置,依靠小车自身重力,在倾斜木板上可以近似做匀速直线运动。
2、实验需要天平,测量小车、沙桶质量。
3、砝码、沙桶质量要远远小于小车质量,以减小误差
4、用交流电源
【数据处理】图象法:用纸带计算加速度a=Ds/t2,绘制a~F、a~1/m图象,看是不是直线。
。研究平抛运动
【实验目的】
(1)描绘出平抛物体的运动轨迹;
(2)判断轨迹是否是抛物线;
(3)求出平抛运动物体的初速度。
平抛运动可以看成是两个分运动的合运动:
⑴水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体的初速度;
⑵,然后描出运动轨迹,
测出曲线上任一点的坐标x和y,利用x=vt,y=1/2gt2就可以求出平抛物体的初速度
实验器材:
平抛运动实验器、小球、复写纸、白纸(可先画上坐标格)、直尺、三角板、铅笔等。
(1)打开上下压纸板,将复写纸叠放白纸上平整地夹进竖直面板
(2)用调节螺脚调重锤尖与底座上锥尖对正。以重锤线定Y轴位置后,收重锤放面板后。
(3)将接球板装入竖直轨道,升至轨道O线位,用钢球沿接球板向图纸横划X轴线(与Y轴交点为坐标原点O)
(4)固定好平抛轨道上定位器。拉出接球板定位销拉钮,逐次下降,并依次从定位器处将钢球快而稳地释放抛出,直至最低点,钢球即依次在图纸上打留一系列迹点。(若改变定位器位置重复上述操作,可打留另一系列迹点)
(5)取下图纸,根据一系列迹点,用平滑曲线画出小球平抛运动轨迹
1、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?
假设轨迹是一条抛物线,则轨迹上各点应满足y=ax2。测出轨迹上某点的坐标(x、y),带入y=ax2中求出a,就可知道代表这个轨迹的可能关系式;再测几个点的坐标代入验证。
:探究动能定理
【实验目的】验证动能定理W=ΔEk
【注意事项】实验装置与注意事项与“牛顿第二定律”实验基本相同
【数据处理】计算纸带上两个点的速度v1、v2及两点的间距L,看是否满足动能定理(小车或滑块质量M,沙桶质量m)
:验证机械能守恒定律
【实验目的】验证机械能守恒:重物自由下落时,动能的增加量
等于重力势能的减少量
【注意】
,减小对纸带的摩擦阻力。
,重锤的质量要大一些。
:公式中m可以消去,所以不需要测量重物的质量。