高中物理重要二级结论全.docx
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高中物理重要二级结论全
物理重要二级结论(全)
一、静力学
1.几个力平衡,则任一力是与其他所有力的合力平衡的力。
三个共点力平衡,任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。
2•两个力的合力:
卩!
F2FF1F2方向与大力相同
3•拉密定理:
三个力作用于物体上达到平衡时,则三个力应在同一平面内,其作用线必交于一点,且每一个力必和其它两力间夹角之正弦成正比,即
F1F2F3
sinsinsin
4.两个分力Fi和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知另一个分力(或合力)的方向,则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。
5•物体沿倾角为a的斜面匀速下滑时的最小值卩=taa6•“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
N不一定等于重力G
7•绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
&支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力
9.已知合力不变,其中一分力Fi大小不变,分析其大小,以及另一分力F2。
10.
S3=1
用“三角形”或“平行四边形”法则
二、运动学
1.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)
时间等分(T):
①1T内、2T内、3T内••…位移比:
Si:
S2:
21T末、2T末、3T末••…速度比:
V1:
V2:
V3=1:
2:
3
3第一个T内、第二个T内、第三个T内••的位移之比:
Si:
Sn:
Sm=1:
3:
5
4厶S=aT2Sn-Sn-k=kaT2a=△S/Ta=(Sn-Sn-k)/kT2
位移等分(S0):
①1S0处、2S0处、3S0处••速度比:
V1:
V2:
V3:
--Vn=
1:
2:
3:
n
②经过1So时、2So时、3So时••时间比:
1:
2:
3:
n)
③经过第一个1S0、第二个2S。
、
t1:
t2:
t3:
:
tn1:
(、、21):
第三个
:
C.3
3S0
.2):
…时间比
:
C.n
n1)
VVt/2
2.匀变速直线运动中的平均速度
V0
Vt
S
S2
2
2T
V
3•匀变速直线运动中的中间时刻的速度
Vt/2
V0
Vt
2
22
VV°_Vt
中间位置的速度t/2:
2
4.变速直线运动中的平均速度
V|V2
2
2viV2
5•自由落体
Vo
6.竖直上抛运动
7.绳端物体速度分解
9.匀加速直线运动位移公式:
S=At+Bt2式中a=2B(m/s2)Vo=A(m/s)
11.追赶、相遇问题
匀减速追匀速:
恰能追上或恰好追不上V匀=V匀减
V0=0的匀加速追匀速:
V*V匀加时,两物体的间距最大Smax=
同时同地出发两物体相遇:
位移相等,时间相等。
A与B相距△S,A追上B:
SA=Sb+AS,相向运动相遇时:
Sa=Sb+AS。
11•小船过河:
⑴当船速大于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,td/v船
2合速度垂直于河岸时,航程s最短s=dd为河宽
3
⑵当船速小于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,td/v船
三、运动和力
6.下面几种物理模型,在临界情况下,
a=gtga
&下列各模型中,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大
7•如图示物理模型,刚好脱离时。
弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后
——tF
F
在力F作用下匀加速运动
失重:
a方向竖直向下;(匀减速上升,匀加速下降)
四、圆周运动,万有引力:
方向水平,指向圆心
N
mg
第7页共28页
飞车走壁
3.竖直面内的圆周运动:
L
绳
0
火车R、V、m
1)绳,内轨,水流星最高点最小速度
2)离心轨道,小球在圆轨道过最高点要通过最高点,小球最小下滑高度为
3)竖直轨道圆运动的两种基本模型
Vmin=gR
2.5R。
gR,最低点最小速度5gR,上下两点拉压力之差6mg
绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点:
T=3mg,a=2g,与绳长无关。
“杆”最高点Vmin=0,V临=gR
V>V临,杆对小球为拉力
V=V临,杆对小球的作用力为零
V 4)重力加速度,某星球表面处(即距球心R): g=GM/R 距离该星球表面h处(即距球心R+h处) GM GM (Rh)2 5)人造卫星: G^mr 推导卫星的线速度 2 r m—〒r T2 ma ;卫星的运行周期T mg 42r3 GM 卫星由近地点到远地点,万有引力做负功。 79km/s 第一宇宙速度vi=== 6 分钟 地表附近的人造卫星: r=R=6m10,V运=Vi,T= 6)同步卫星 T=24小时,h=5.6R=36000km,v=3.1km/s 7)重要变换式: GM=GR2(R为地球半径) 8)行星密度: p=3/GT2式中T为绕行星运转的卫星的周期,即可测。 三、机械能 1•判断某力是否作功,做正功还是负功 1F与S的夹角(恒力) 2F与V的夹角(曲线运动的情况) 3能量变化(两个相联系的物体作曲线运动的情况) 2.求功的六种方法 1W=FScosa(恒力)定义式 2W=Pt(变力,恒力) 3W=△E<(变力,恒力) 4W=△E(除重力做功的变力,恒力)功能原理 5图象法(变力,恒力) 6气体做功: W=P△V(P――气体的压强;△V――气体的体积变化) 3•恒力做功的大小与路面粗糙程度无关,与物体的运动状态无关。 4•摩擦生热: Q=f•S相对。 Q常不等于功的大小(功能关系) 动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功W=^mgS 四、动量 1.反弹: △p=m(V1+V2) 2•弹开: 速度,动能都与质量成反比。 3.—维弹性碰撞: V/ =[(m1 —m2)V1+2m2V2”(m1+m2) V2/ =[(m2 —m1)V2+2m1V2]/(m1+m2) 当V2=0时, V1z =(m1 —m2)V1/(m1+m2) V2Z =2m1V1/(m1+m2) 特点: 大碰小,- 起跑; 小碰大, 向后转;质量相等,速度交换。 4.1球(Vi)追2球(V2)相碰,可能发生的情况: ① P1+P2=P/1 +P/2 ;m1V1z+m2V2Z =m1V1+m2V2动量守恒。 ② Ez<1+E/<2< E<1 +E<2 动能不增加 ③ VV 1球不穿过2球 ④ 当V2=0时,( m1V1) 2/2 (m1+m2)wE< w(mM)2/2m1 Ek=(mV)2/2m=P2/2m=I2/2m 5•三把力学金钥匙 研究对象 研究角度 物理概念 物理规律 适用条件 质点 力的瞬时作用效 果 F、m、a F=m-a 低速运动的宏观物 体 质点 力作用一段位移 (空间累积)的 效果 W=FScosaP=W/t P=FVcosa Ek=mv2/2 Ep=mgh W=EK2—EK1 低速运动的宏观物 体 系统 E1=E2 低速运动的宏观物 体,只有重力和弹力 做功 质点 力作用一段时间 (时间累积)的 效果 P=mvI=Ft Ft=mV2—mV1 低速运动的宏观物 体,普遍适用 系统 m1V1z+m2V2Z= m1V1+m2V2 刀F外=0 刀F外>>^F内 某一方向刀F外=0 △Px=0 五、振动和波 1•平衡位置: 振动物体静止时,刀F外=0;振动过程中沿振动方向刀F=0。 2•由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速: 注意“双向”和“多解”< 3.振动图上,振动质点的运动方向: 看下一时刻,“上坡上”,“下坡下”。 4.振动图上,介质质点的运动方向: 看前一质点,“在上则上”,“在下则下”。 5.波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长和波速改变(由介质决定) 6.已知某时刻的波形图象,要画经过一段位移S或一段时间t的波形图: “去整存零,平行移动”。 7.双重系列答案: 向左传: △t=(K+3/4)TK=0、1、2、3…)S=K入+(儿△X)(K=0、1、2、3…) 六、热和功分子运动论: 1•求气体压强的途径: ①固体封闭: 《活塞》或《缸体》《整体》列力平衡方程; 2液体封闭: 《某液面》列压强平衡方程; 3系统运动: 《液柱》《活塞》《整体》列牛顿第二定律方程。 由几何关系确定气体的体积。 2.1atm=76cmHg=10.3mH2O〜10mHO 3.等容变化: △p=P△T/T 4.等压变化: △V=V△T/T 七、静电场: 1.粒子沿中心线垂直电场线飞入匀强电场,飞出时速度的反向延长线通过电场中心。 2. 3.匀强电场中,等势线是相互平行等距离的直线,与电场线垂直。 4.电容器充电后,两极间的场强: E4kQ,与板间距离无关。 S 5.LC振荡电路中两组互余的物理量: 此长彼消。 1)电容器带电量q,极板间电压u,电场强度E及电场能巳等量为一组;(变大都变大) 2)自感线圈里的电流I,磁感应强度B及磁场能Eb等量为一组;(变小都变小) 电量大小变化趋势一致: 同增同减同为最大或零值,异组量大小变化趋势相反,此增彼减,若q,u,E及Ec等量按正弦规律变化,则I,B,Eb等量必按余弦规律变化。 电容器充电时电流减小,流出负极,流入正极;磁场能转化为电场能; 放电时电流增大,流出正极,流入负极,电场能转化为磁场能。 八、恒定电流 1.串连电路: 总电阻大于任一分电阻; 「厂UR1f厂PRi UR,Ui—;PR,Pi- RR2RiR2 2•并联电路: 总电阻小于任一分电阻; IR2PR2 I1/R;li-;P1/R;R— R-iR2R-iR2 3•和为定值的两个电阻,阻值相等时并联值最大。 4•估算原则: 串联时,大为主;并联时,小为主。 R 5•路端电压: 纯电阻时ulr,随外电阻的增大而增大。 Rr 6•并联电路中的一个电阻发生变化,电路有消长关系,某个电阻增大,它本身的电流小,与它并 联的电阻上电流变大。 7•外电路中任一电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。 &画等效电路: 始于一点,电流表等效短路;电压表,电容器等效电路;等势点合并。 9.R=r时输出功率最大P一。 4r 10・RiR-,分别接同一电源: 当R-R-r-时,输出功率PiP-。 串联或并联接同一电源: P$=P并。 R II.纯电阻电路的电源效率: =。 Rr 12•含电容器的电路中,电容器是断路,其电压值等于与它并联的电阻上的电压,稳定时,与它串 联的电阻是虚设。 电路发生变化时,有充放电电流。 13•含电动机的电路中,电动机的输入功率P入UI,发热功率P热I2r, 输出机械功率F机UI12r 九、直流电实验 1•考虑电表内阻影响时,电压表是可读出电压值的电阻;电流表是可读出电流值的电阻。 2.电表选用 1/3满 测量值不许超过量程;测量值越接近满偏值(表针的偏转角度尽量大)误差越小,一般大于 偏值的。 3•相同电流计改装后的电压表: UgRv;并联测同一电压,量程大的指针摆角小。 电流表: lg1/Ra;串联测同一电流,量程大的指针摆角小。 4•电压测量值偏大,给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻; 电流测量值偏大,给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻; 5•分压电路: 一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻 1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时; 2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻,且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验数据)时; 3)电压,电流要求从“零”开始可连续变化时, 分流电路: 变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近; 分压和限流都可以用时,限流优先,能耗小。 6•变阻器: 并联时,小阻值的用来粗调,大阻值的用来细调; 串联时,大阻值的用来粗调,小阻值的用来细调。 7•电流表的内、外接法: 内接时,R测R真;外接时,R测R真。 、RxRVRxR/ 1)RxRa或x-时内接;RxR/或x-时外接; RaRxRaRx 2)如Fx既不很大又不很小时,先算出临界电阻R0、RaR/(仅适用于RARV),若RxRo时内接;RxRo时外接。 3)如RA、RV均不知的情况时,用试触法判定: 电流表变化大内接,电压表变化大外接。 &欧姆表: 2)Rx OFF或交流电压最高档。 3)选档,换档后均必须调“零”才可测量,测量完毕,旋钮置 9•故障分析: 串联电路中断路点两端有电压,通路两端无电压(电压表并联测量) 断开电源,用欧姆表测: 断路点两端电阻无穷大,短路处电阻为零。 10•描点后画线的原则: 1)已知规律(表达式): 通过尽量多的点,不通过的点应靠近直线,并均匀分布在线的两侧,舍弃个别远离的点。 2)未知规律: 依点顺序用平滑曲线连点。 11•伏安法测电池电动势和内电阻r: 安培表接电池所在回路时: 测真;r测r真电流表内阻影响测量结果的误差。 安培表接电阻所在回路试: 测真;r测r真电压表内阻影响测量结果的误差。 半电流法测电表内阻: rgR并,测量值偏小;代替法测电表内阻: rgR代替。 半值(电压)法测电压表内阻: rgR串,测量值偏大。 Fa丄I,Fa丄B。 十、磁场 1.安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面,即同时有 2.带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动: Rmv,T(周期与速度无关) BqqB 3.在有界磁场中,粒子通过一段圆弧,则圆心一定在这段弧两端点连线的中垂线上。 4.半径垂直速度方向,即可找到圆心,半径大小由几何关系来求。 5.粒子沿直线通过正交电、磁场(离子速度选择器)BqvqE,v-。 与粒子的带电性质和 B 带电量多少无关,与进入的方向有关。 6.冲击电流的冲量: BILtmv,BLqMv 7.通电线圈的磁力矩: MnBIScosnBIS有效(是线圈平面与B的夹角,S线圈的面积) &当线圈平面平行于磁场方向,即=0时,磁力矩最大,MmnBIS 十^一、电磁感应 1•楞次定律: (阻碍原因) 内外环电流方向: “增反减同”自感电流的方向: “增反减同” 磁铁相对线圈运动: “你追我退,你退我追” 通电导线或线圈旁的线框: 线框运动时: “你来我推,你走我拉” 电流变化时: “你增我远离,你减我靠近” 3.楞次定律的逆命题: 双解,加速向左=减速向右 4. 两次感应问题: 先因后果,或先果后因,结合安培定则和楞次定律依次判定。 6.转杆(轮)发电机: =-bl2 2 7.感生电量: Q 图1线框在恒力作用下穿过磁场: 进入时产生的焦耳热小于穿出时产生的焦耳热。 图2中: 两线框下落过程: 重力做功相等甲落地时的速度大于乙落地时的速度。 十二、交流电 2•线圈从中性面开始转动: 安培力: FanBImLsin n2B2S2sin2t 线圈从平行磁场方向开始转动: 安培力: FanBImLcos 正弦交流电的有效值: I2rt=—个周期内产生的总热量。 变压器原线圈: 相当于电动机;畐y线圈相当于发电机。 6.理想变压器原、畐U线圈相同的量: 7.输电计算的基本模式: U线损,P用P输P线损 十三、光的反射和折射 1.光过玻璃砖,向与界面夹锐角的一侧平移;光过棱镜,向底边偏折。 2.光射到球面、柱面上时,半径是法线。 十四、光的本性 1.双缝干涉条纹的宽度: X丄;单色光的干涉条纹为等距离的明暗相间的条纹;白光的干 d 涉条纹中间为白色,两侧为彩色条纹。 2.单色光的衍射条纹中间最宽,两侧逐渐变窄;白光衍射时,中间条纹为白色,两侧为彩色条纹。 3.增透膜的最小厚度为绿光在膜中波长的1/4。 4.用标准样板检查工件表面的情况: 条纹向窄处弯是凹;向宽处弯是凸。 5. 电磁波穿过介质表面时,频率(和光的颜色)不变。 光入介质, 卜五原子物理 质子数 中子数 质量数 电荷数 周期表中位置 a衰变 减2 减2 减4 减2 前移2位 3衰变 加1 减1 不变 加1 后移1位 2.磁场中的衰变: 外切圆是a衰变,内切圆是3衰变,半径与电量成反比。 3.平衡核反应方程: 质量数守恒、电荷数守恒。 4. 1u=931.5Mev;u为原子质量单位,1u=1.66x10-27kg 附录1 SI基本单位 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m F=p曰.质量 千克 kg 时间 秒 s 电流 安[培] A 热力学温度 开[尔文] K 物质的量 摩[尔] mol 发光强度 坎[德拉] cd 附录2 因数 中文 符号 WM yotta 尧[它] Y 1护 泽【它] 2 10u exSL 艾〔可萨] E 101[ peta 拍吃】 P WI: tera 太血] T E £iga 吉[咖] G 10e mega 兆 L0J kilo 千 k 10: hacto 百 h 10L 1 deca 十 da 1O'L deci 分 d 10'; centr 厘 C 10_1 nilli 耳 m 10^ micro Mt V- nano 纳[诺] n 10_L; pico 皮[可] p 10_L- femto 飞[母托] f io_Li jttO 阿[托〕 a 10"' zepto 仄[普托] 10_J1 yoct(j 幺【科托] y
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