高一物理必修一公式定理大全
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高一物理必修一公式定理大全
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)------直線運(yùn)動(dòng)
1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度V平=S/t (定義式) 2.有用推論Vt^2 –Vo^2=2as
3.中間時(shí)刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實(shí)驗(yàn)用推論ΔS=aT^2 ΔS為相鄰連續(xù)相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s
時(shí)間(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度單位換算:1m/s=3.6Km/h
注:(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(從Vo位置向下計(jì)算) 4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵循勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。
3) 豎直上拋
1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )
3.有用推論Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升高度Hm=Vo^2/2g (拋出點(diǎn)算起)
5.往返時(shí)間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間)
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng),以向上為正方向,加速度取負(fù)值。(2)分段處理:向上為勻減速運(yùn)動(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對稱性。(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)----曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力
1)平拋運(yùn)動(dòng)
1.水平方向速度Vx= Vo 2.豎直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx= Vot 4.豎直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
注:(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關(guān)。(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα 。(4)在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1.線速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2·R=m(2π/T)^2·R
5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系V=ωR
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn (此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位: 弧長(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(Hz)
周期(T):秒(s) 轉(zhuǎn)速(n):r/s 半徑(R):米(m) 線速度(V):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具體某個(gè)力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動(dòng)能保持不變,但動(dòng)量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān))
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(R+h)^2=m·4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。
機(jī)械能
1.功
(1)做功的兩個(gè)條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是標(biāo)量 功的單位:焦耳(J)
1J=1N·m
當(dāng) 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是動(dòng)力
當(dāng) a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
當(dāng) 派/2<= a <派 W<0 F做負(fù)功 F是阻力
(3)總功的求法:
W總=W1+W2+W3……Wn
W總=F合Scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值.
P=W/t 功率是標(biāo)量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個(gè)表達(dá)式: P=Fvcosa
當(dāng)F與v方向相同時(shí), P=Fv. (此時(shí)cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時(shí)功率
1)平均功率: 當(dāng)v為平均速度時(shí)
2)瞬時(shí)功率: 當(dāng)v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度
(3) 額定功率: 指機(jī)器正常工作時(shí)輸出功率
實(shí)際功率: 指機(jī)器在實(shí)際工作中的輸出功率
正常工作時(shí): 實(shí)際功率≤額定功率
(4) 機(jī)車運(yùn)動(dòng)問題(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動(dòng)有兩種模式
1) 汽車以恒定功率啟動(dòng) (a在減小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當(dāng)F減小=f時(shí) v此時(shí)有值
2) 汽車以恒定加速度前進(jìn)(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定 F不變(F=ma+f) V在增加 P實(shí)逐漸增加
此時(shí)的P為額定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當(dāng)F減小=f時(shí) v此時(shí)有值
3.功和能
(1) 功和能的關(guān)系: 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
功是能量轉(zhuǎn)化的量度
(2) 功和能的區(qū)別: 能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量,即過程量
功是物體狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量,即狀態(tài)量
這是功和能的根本區(qū)別.
4.動(dòng)能.動(dòng)能定理
(1) 動(dòng)能定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量. 用Ek表示
表達(dá)式 Ek=1/2mv^2 能是標(biāo)量 也是過程量
單位:焦耳(J) 1kg·m^2/s^2 = 1J
(2) 動(dòng)能定理內(nèi)容:合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化
表達(dá)式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢能
(1) 定義:物體由于被舉高而具有的能量. 用Ep表示
表達(dá)式 Ep=mgh 是標(biāo)量 單位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力勢能的關(guān)系
W重=-ΔEp
重力勢能的變化由重力做功來量度
(3) 重力做功的特點(diǎn):只和初末位置有關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)
重力勢能是相對性的,和參考平面有關(guān),一般以地面為參考平面
重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關(guān)
(4) 彈性勢能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢能存在于發(fā)生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關(guān)
彈性勢能的變化由彈力做功來量度
6.機(jī)械能守恒定律
(1) 機(jī)械能:動(dòng)能,重力勢能,彈性勢能的總稱
總機(jī)械能:E=Ek+Ep 是標(biāo)量 也具有相對性
機(jī)械能的變化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化
(2) 機(jī)械能守恒定律: 只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和重力勢能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能保持不變
表達(dá)式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立條件:只有重力做功 高一物理必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)第一章運(yùn)動(dòng)的描述
第一節(jié)認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)
機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體在空間中所處位置發(fā)生變化,這樣的運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
運(yùn)動(dòng)的特性:普遍性,永恒性,多樣性
參考系
1.任何運(yùn)動(dòng)都是相對于某個(gè)參照物而言的,這個(gè)參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
1)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)必須選用同一參考系。
2)參照物不一定靜止,但被認(rèn)為是靜止的。
質(zhì)點(diǎn)
1.在研究物體運(yùn)動(dòng)的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個(gè)點(diǎn),認(rèn)為物體的質(zhì)量都集中在這個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。
2.質(zhì)點(diǎn)條件:
1)物體中各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同(物體做平動(dòng))
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質(zhì)點(diǎn)具有相對性,而不具有絕對性。
4.理想化模型:根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
第二節(jié)時(shí)間位移
時(shí)間與時(shí)刻
1.鐘表指示的一個(gè)讀數(shù)對應(yīng)著某一個(gè)瞬間,就是時(shí)刻,時(shí)刻在時(shí)間軸上對應(yīng)某一點(diǎn)。兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔稱為時(shí)間,時(shí)間在時(shí)間軸上對應(yīng)一段。
△t=t2 t1
2.時(shí)間和時(shí)刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。
3.通常以問題中的初始時(shí)刻為零點(diǎn)。
路程和位移
1.路程表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標(biāo)量。
2.從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)的有向線段稱為位移,是矢量。
3.物理學(xué)中,只有大小的物理量稱為標(biāo)量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)是,位移的大小等于路程。兩者運(yùn)算法則不同。
第三節(jié)記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息
打點(diǎn)記時(shí)器:通過在紙帶上打出一系列的點(diǎn)來記錄物體運(yùn)動(dòng)信息的儀器。(電火花打點(diǎn)記時(shí)器 火花打點(diǎn),電磁打點(diǎn)記時(shí)器電磁打點(diǎn));一般打出兩個(gè)相鄰的點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s。
第四節(jié)物體運(yùn)動(dòng)的速度
物體通過的路程與所用的時(shí)間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時(shí)間間隔相對應(yīng))
物體運(yùn)動(dòng)的平均速度v是物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時(shí)速度(與位置時(shí)刻相對應(yīng))
瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻前后無窮短時(shí)間內(nèi)的平均速度。其方向是物體在運(yùn)動(dòng)軌跡上過該點(diǎn)的切線方向。瞬時(shí)速率(簡稱速率)即瞬時(shí)速度的大小。
速率≥速度
第五節(jié)速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等于物體速度變化(vt v0)與完成這一變化所用時(shí)間的比值
a=(vt v0)/t
2.a不由△v、t決定,而是由F、m決定。
3.變化量=末態(tài)量值 初態(tài)量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時(shí)間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)且其速度均勻變化,該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)(加速度不隨時(shí)間改變)。
6.速度是狀態(tài)量,加速度是性質(zhì)量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。
第六節(jié)用圖象描述直線運(yùn)動(dòng)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系的曲線。(不反映物體運(yùn)動(dòng)的軌跡)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐標(biāo)軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體在這一時(shí)刻相遇。
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體歲時(shí)間變化關(guān)系的圖線。(不反映物體運(yùn)動(dòng)軌跡)
2.圖象與時(shí)間軸的面積表示物體運(yùn)動(dòng)的位移,在t軸上方位移為正,下方為負(fù),整個(gè)過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數(shù)和。
第二章探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
第一、二節(jié)探究自由落體運(yùn)動(dòng)/自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡
1.物體僅在中立的作用下,從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)(理想化模型)。在空氣中影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響,與物體重量無關(guān)。
2.伽利略的科學(xué)方法:觀察→提出假設(shè)→運(yùn)用邏輯得出結(jié)論→通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行檢驗(yàn)→對假說進(jìn)行修正和推廣
自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度為常量,稱為重力加速度(g)。g=9.8m/s2
重力加速度g的方向總是豎直向下的。其大小隨著緯度的增加而增加,隨著高度的增加而減少。
vt2=2gs
豎直上拋運(yùn)動(dòng)
1.處理方法:分段法(上升過程a=-g,下降過程為自由落體),整體法(a=-g,注意矢量性)
1.速度公式:vt=v0 gt位移公式:h=v0t gt2/2
2.上升到點(diǎn)時(shí)間t=v0/g,上升到點(diǎn)所用時(shí)間與回落到拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等
3.上升的高度:s=v02/2g
第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1.基本公式:s=v0t+at2/2
2.平均速度:vt=v0+at
3.推論:1)v=vt/2
2)S2 S1=S3 S2=S4 S3=……=△S=aT2
3)初速度為0的n個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)S之比:
S1:S2:S3:……:Sn=1:3:5:……:(2n 1)
4)初速度為0的n個(gè)連續(xù)相等的位移內(nèi)t之比:
t1:t2:t3:……:tn=1:(√2 1):(√3 √2):……:(√n √n 1)
5)a=(Sm Sn)/(m n)T2(利用上各段位移,減少誤差→逐差法)
6)vt2 v02=2as
第四節(jié)汽車行駛安全
1.停車距離=反應(yīng)距離(車速 反應(yīng)時(shí)間)+剎車距離(勻減速)
2.安全距離≥停車距離
3.剎車距離的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇問題:抓住兩物體速度相等時(shí)滿足的臨界條件,時(shí)間及位移關(guān)系,臨界狀態(tài)(勻減速至靜止)??捎脠D象法解題。
第三章研究物體間的相互作用
第一節(jié)探究形變與彈力的關(guān)系
認(rèn)識(shí)形變
1.物體形狀回體積發(fā)生變化簡稱形變。
2.分類:按形式分:壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。
按效果分:彈性形變、塑性形變
3.彈力有無的判斷:1)定義法(產(chǎn)生條件)
2)搬移法:假設(shè)其中某一個(gè)彈力不存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
3)假設(shè)法:假設(shè)其中某一個(gè)彈力存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
彈性與彈性限度
1.物體具有恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性。
2.撤去外力后,物體能完全恢復(fù)原狀的形變,稱為彈性形變。
3.如果外力過大,撤去外力后,物體的形狀不能完全恢復(fù),這種現(xiàn)象為超過了物體的彈性限度,發(fā)生了塑性形變。
探究彈力
1.產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,會(huì)對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力稱為彈力。
2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面,與引起形變的外力方向相反,與恢復(fù)方向相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。
彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點(diǎn)并沿其接觸點(diǎn)公共切面的垂直方向。
3.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比,即胡克定律。
F=kx
4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(shù)(倔強(qiáng)系數(shù)),反映了彈簧發(fā)生形變的難易程度。
5.彈簧的串、并聯(lián):串聯(lián):1/k=1/k1+1/k2并聯(lián):k=k1+k2
第二節(jié)研究摩擦力
滑動(dòng)摩擦力
1.兩個(gè)相互接觸的物體有相對滑動(dòng)時(shí),物體之間存在的摩擦叫做滑動(dòng)摩擦。
2.在滑動(dòng)摩擦中,物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對滑動(dòng)的作用力,叫做滑動(dòng)摩擦力。
3.滑動(dòng)摩擦力f的大小跟正壓力N(≠G)成正比。即:f=μN(yùn)
4.μ稱為動(dòng)摩擦因數(shù),與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。0<μ<1。
5.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體相對滑動(dòng)的方向相反,與其接觸面相切。
6.條件:直接接觸、相互擠壓(彈力),相對運(yùn)動(dòng)/趨勢。
7.摩擦力的大小與接觸面積無關(guān),與相對運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。
8.摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力。
9.計(jì)算:公式法/二力平衡法。
研究靜摩擦力
1.當(dāng)物體具有相對滑動(dòng)趨勢時(shí),物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。
2.物體所受到的靜摩擦力有一個(gè)限度,這個(gè)值叫靜摩擦力。
3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切,與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。
4.靜摩擦力的大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及外部受力情況決定,與正壓力無關(guān),平衡時(shí)總與切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5.靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)。fm=μ0 N(μ≤μ0)
6.靜摩擦有無的判斷:概念法(相對運(yùn)動(dòng)趨勢);二力平衡法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律法;假設(shè)法(假設(shè)沒有靜摩擦)。
第三節(jié)力的等效和替代
力的圖示
1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。
2.圖示畫法:選定標(biāo)度(同一物體上標(biāo)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一),沿力的方向從力的作用點(diǎn)開始按比例畫一線段,在線段末端標(biāo)上箭頭。
3.力的示意圖:突出方向,不定量。
力的等效/替代
1.如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同效果作用相同,那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代,這個(gè)力稱為另外幾個(gè)力的合力,另外幾個(gè)力稱為這個(gè)力的分力。
2.根據(jù)具體情況進(jìn)行力的替代,稱為力的合成與分解。求幾個(gè)力的合力叫力的合成,求一個(gè)力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關(guān)系。
3.實(shí)驗(yàn):平行四邊形定則:P58
第四節(jié)力的合成與分解
力的平行四邊形定則
1.力的平行四邊形定則:如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形,則這兩個(gè)鄰邊的對角線表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的運(yùn)算都遵循平行四邊形定則。
合力的計(jì)算
1.方法:公式法,圖解法(平行四邊形/多邊形/△)
2.三角形定則:將兩個(gè)分力首尾相接連接始末端的有向線段即表示它們的合力。
3.設(shè)F為F1、F2的合力,θ為F1、F2的夾角,則:
F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)
當(dāng)兩分力垂直時(shí),F(xiàn)=F12+F22,當(dāng)兩分力大小相等時(shí),F(xiàn)=2F1cos(θ/2)
4.1)|F1 F2|≤F≤|F1+F2|
2)隨F1、F2夾角的增大,合力F逐漸減小。
3)當(dāng)兩個(gè)分力同向時(shí)θ=0,合力:F=F1+F2
4)當(dāng)兩個(gè)分力反向時(shí)θ=180 ,合力最?。篎=|F1 F2|
5)當(dāng)兩個(gè)分力垂直時(shí)θ=90 ,F(xiàn)2=F12+F22
分力的計(jì)算
1.分解原則:力的實(shí)際效果/解題方便(正交分解)
2.受力分析順序:G→N→F→電磁力
第五節(jié)共點(diǎn)力的平衡條件
共點(diǎn)力
如果幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)(該點(diǎn)不一定在物體上),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。
尋找共點(diǎn)力的平衡條件
1.物體保持靜止或者保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。
2.物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài),就叫做共點(diǎn)力的平衡。
3.二力平衡是指物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),其平衡條件是這兩個(gè)離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.正交分解法:把一個(gè)矢量分解在兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸上,利于處理多個(gè)不在同一直線上的矢量(力)作用分解。
第六節(jié)作用力與反作用力
探究作用力與反作用力的關(guān)系
1.一個(gè)物體對另一個(gè)物體有作用力時(shí),同時(shí)也受到另一物體對它的作用力,這種相互作用力稱為作用力和反作用力。
2.力的性質(zhì):物質(zhì)性(必有施/手力物體),相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力與相互作用力:
同:等大,反向,共線
異:相互作用力具有同時(shí)性(產(chǎn)生、變化、小時(shí)),異體性(作用效果不同,不可抵消),二力同性質(zhì)。平衡力不具備同時(shí)性,可相互抵消,二力性質(zhì)可不同。
牛頓第三定律
1.牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。
2.牛頓第三定律適用于任何兩個(gè)相互作用的物體,與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。二力的產(chǎn)生和消失同時(shí),無先后之分。二力分別作用在兩個(gè)物體上,各自分別產(chǎn)生作用效果。
第四章力與運(yùn)動(dòng)
第一節(jié)伽利略理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律
伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(見P76、77,以及單擺實(shí)驗(yàn))
牛頓第一定律
1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持。
2.物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。
3.慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),質(zhì)量是物體慣性大小的量度。
4.物體不受力時(shí),慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài);受外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度不同。
第二、三節(jié)影響加速度的因素/探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系
加速度與物體所受合力、物體質(zhì)量的關(guān)系(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見B書P93)
第四節(jié)牛頓第二定律
牛頓第二定律
1.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k F/m(k=1)→F=ma
3.k的數(shù)值等于使單位質(zhì)量的物體產(chǎn)生單位加速度時(shí)力的大小。國際單位制中k=1。
4.當(dāng)物體從某種特征到另一種特征時(shí),發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)。
5.極限分析法(預(yù)測和處理臨界問題):通過恰當(dāng)?shù)剡x取某個(gè)變化的物理量將其推向極端,從而把臨界現(xiàn)象暴露出來。
6.牛頓第二定律特性:1)矢量性:加速度與合外力任意時(shí)刻方向相同
2)瞬時(shí)性:加速度與合外力同時(shí)產(chǎn)生/變化/消失,力是產(chǎn)生加速度的原因。
3)相對性:a是相對于慣性系的,牛頓第二定律只在慣性系中成立。
4)獨(dú)立性:力的獨(dú)立作用原理:不同方向的合力產(chǎn)生不同方向的加速度,彼此不受對方影響。
5)同體性:研究對象的統(tǒng)一性。
第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用
解題思路:物體的受力情況?牛頓第二定律?a?運(yùn)動(dòng)學(xué)公式?物體的運(yùn)動(dòng)情況
第六節(jié)超重與失重
超重和失重
1.物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象(視重>物重),物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象(物重
高一物理知識(shí)點(diǎn)梳理
第一章運(yùn)動(dòng)的描述
第一節(jié)認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)
機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體在空間中所處位置發(fā)生變化,這樣的運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
運(yùn)動(dòng)的特性:普遍性,永恒性,多樣性
參考系
1.任何運(yùn)動(dòng)都是相對于某個(gè)參照物而言的,這個(gè)參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
1)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)必須選用同一參考系。
2)參照物不一定靜止,但被認(rèn)為是靜止的。
質(zhì)點(diǎn)
1.在研究物體運(yùn)動(dòng)的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個(gè)點(diǎn),認(rèn)為物體的質(zhì)量都集中在這個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。
2.質(zhì)點(diǎn)條件:
1)物體中各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同(物體做平動(dòng))
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質(zhì)點(diǎn)具有相對性,而不具有絕對性。
4.理想化模型:根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
第二節(jié)時(shí)間位移
時(shí)間與時(shí)刻
1.鐘表指示的一個(gè)讀數(shù)對應(yīng)著某一個(gè)瞬間,就是時(shí)刻,時(shí)刻在時(shí)間軸上對應(yīng)某一點(diǎn)。兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔稱為時(shí)間,時(shí)間在時(shí)間軸上對應(yīng)一段。
△t=t2—t1
2.時(shí)間和時(shí)刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。
3.通常以問題中的初始時(shí)刻為零點(diǎn)。
路程和位移
1.路程表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標(biāo)量。
2.從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)的有向線段稱為位移,是矢量。
3.物理學(xué)中,只有大小的物理量稱為標(biāo)量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)是,位移的大小等于路程。兩者運(yùn)算法則不同。
第三節(jié)記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息
打點(diǎn)記時(shí)器:通過在紙帶上打出一系列的點(diǎn)來記錄物體運(yùn)動(dòng)信息的儀器。(電火花打點(diǎn)記時(shí)器——火花打點(diǎn),電磁打點(diǎn)記時(shí)器——電磁打點(diǎn));一般打出兩個(gè)相鄰的點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s。
第四節(jié)物體運(yùn)動(dòng)的速度
物體通過的路程與所用的時(shí)間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時(shí)間間隔相對應(yīng))
物體運(yùn)動(dòng)的平均速度v是物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時(shí)速度(與位置時(shí)刻相對應(yīng))
瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻前后無窮短時(shí)間內(nèi)的平均速度。其方向是物體在運(yùn)動(dòng)軌跡上過該點(diǎn)的切線方向。瞬時(shí)速率(簡稱速率)即瞬時(shí)速度的大小。
速率≥速度
第五節(jié)速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等于物體速度變化(vt—v0)與完成這一變化所用時(shí)間的比值
a=(vt—v0)/t
2.a不由△v、t決定,而是由F、m決定。
3.變化量=末態(tài)量值—初態(tài)量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時(shí)間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)且其速度均勻變化,該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)(加速度不隨時(shí)間改變)。
6.速度是狀態(tài)量,加速度是性質(zhì)量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。
第六節(jié)用圖象描述直線運(yùn)動(dòng)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系的曲線。(不反映物體運(yùn)動(dòng)的軌跡)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐標(biāo)軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體在這一時(shí)刻相遇。
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體歲時(shí)間變化關(guān)系的圖線。(不反映物體運(yùn)動(dòng)軌跡)
2.圖象與時(shí)間軸的面積表示物體運(yùn)動(dòng)的位移,在t軸上方位移為正,下方為負(fù),整個(gè)過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數(shù)和。
第二章探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
第一、二節(jié)探究自由落體運(yùn)動(dòng)/自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡
1.物體僅在中立的作用下,從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)(理想化模型)。在空氣中影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響,與物體重量無關(guān)。
2.伽利略的科學(xué)方法:觀察→提出假設(shè)→運(yùn)用邏輯得出結(jié)論→通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行檢驗(yàn)→對假說進(jìn)行修正和推廣
自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度為常量,稱為重力加速度(g)。g=9.8m/s2
重力加速度g的方向總是豎直向下的。其大小隨著緯度的增加而增加,隨著高度的增加而減少。
vt2=2gs
豎直上拋運(yùn)動(dòng)
1.處理方法:分段法(上升過程a=-g,下降過程為自由落體),整體法(a=-g,注意矢量性)
1.速度公式:vt=v0—gt位移公式:h=v0t—gt2/2
2.上升到點(diǎn)時(shí)間t=v0/g,上升到點(diǎn)所用時(shí)間與回落到拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等
3.上升的高度:s=v02/2g
第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1.基本公式:s=v0t+at2/2
2.平均速度:vt=v0+at
3.推論:1)v=vt/2
2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT2
3)初速度為0的n個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)S之比:
S1:S2:S3:……:Sn=1:3:5:……:(2n—1)
4)初速度為0的n個(gè)連續(xù)相等的位移內(nèi)t之比:
t1:t2:t3:……:tn=1:(√2—1):(√3—√2):……:(√n—√n—1)
5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T2(利用上各段位移,減少誤差→逐差法)
6)vt2—v02=2as
第四節(jié)汽車行駛安全
1.停車距離=反應(yīng)距離(車速×反應(yīng)時(shí)間)+剎車距離(勻減速)
2.安全距離≥停車距離
3.剎車距離的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇問題:抓住兩物體速度相等時(shí)滿足的臨界條件,時(shí)間及位移關(guān)系,臨界狀態(tài)(勻減速至靜止)??捎脠D象法解題。
第三章研究物體間的相互作用
第一節(jié)探究形變與彈力的關(guān)系
認(rèn)識(shí)形變
1.物體形狀回體積發(fā)生變化簡稱形變。
2.分類:按形式分:壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。
按效果分:彈性形變、塑性形變
3.彈力有無的判斷:1)定義法(產(chǎn)生條件)
2)搬移法:假設(shè)其中某一個(gè)彈力不存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
3)假設(shè)法:假設(shè)其中某一個(gè)彈力存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
彈性與彈性限度
1.物體具有恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性。
2.撤去外力后,物體能完全恢復(fù)原狀的形變,稱為彈性形變。
3.如果外力過大,撤去外力后,物體的形狀不能完全恢復(fù),這種現(xiàn)象為超過了物體的彈性限度,發(fā)生了塑性形變。
探究彈力
1.產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,會(huì)對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力稱為彈力。
2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面,與引起形變的外力方向相反,與恢復(fù)方向相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。
彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點(diǎn)并沿其接觸點(diǎn)公共切面的垂直方向。
3.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比,即胡克定律。
F=kx
4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(shù)(倔強(qiáng)系數(shù)),反映了彈簧發(fā)生形變的難易程度。
5.彈簧的串、并聯(lián):串聯(lián):1/k=1/k1+1/k2并聯(lián):k=k1+k2
第二節(jié)研究摩擦力
滑動(dòng)摩擦力
1.兩個(gè)相互接觸的物體有相對滑動(dòng)時(shí),物體之間存在的摩擦叫做滑動(dòng)摩擦。
2.在滑動(dòng)摩擦中,物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對滑動(dòng)的作用力,叫做滑動(dòng)摩擦力。
3.滑動(dòng)摩擦力f的大小跟正壓力N(≠G)成正比。即:f=μN(yùn)
4.μ稱為動(dòng)摩擦因數(shù),與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。0<μ<1。
5.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體相對滑動(dòng)的方向相反,與其接觸面相切。
6.條件:直接接觸、相互擠壓(彈力),相對運(yùn)動(dòng)/趨勢。
7.摩擦力的大小與接觸面積無關(guān),與相對運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。
8.摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力。
9.計(jì)算:公式法/二力平衡法。
研究靜摩擦力
1.當(dāng)物體具有相對滑動(dòng)趨勢時(shí),物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。
2.物體所受到的靜摩擦力有一個(gè)限度,這個(gè)值叫靜摩擦力。
3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切,與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。
4.靜摩擦力的大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及外部受力情況決定,與正壓力無關(guān),平衡時(shí)總與切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5.靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)。fm=μ0·N(μ≤μ0)
6.靜摩擦有無的判斷:概念法(相對運(yùn)動(dòng)趨勢);二力平衡法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律法;假設(shè)法(假設(shè)沒有靜摩擦)。
第三節(jié)力的等效和替代
力的圖示
1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。
2.圖示畫法:選定標(biāo)度(同一物體上標(biāo)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一),沿力的方向從力的作用點(diǎn)開始按比例畫一線段,在線段末端標(biāo)上箭頭。
3.力的示意圖:突出方向,不定量。
力的等效/替代
1.如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同效果作用相同,那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代,這個(gè)力稱為另外幾個(gè)力的合力,另外幾個(gè)力稱為這個(gè)力的分力。
2.根據(jù)具體情況進(jìn)行力的替代,稱為力的合成與分解。求幾個(gè)力的合力叫力的合成,求一個(gè)力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關(guān)系。
3.實(shí)驗(yàn):平行四邊形定則:P58
第四節(jié)力的合成與分解
力的平行四邊形定則
1.力的平行四邊形定則:如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形,則這兩個(gè)鄰邊的對角線表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的運(yùn)算都遵循平行四邊形定則。
合力的計(jì)算
1.方法:公式法,圖解法(平行四邊形/多邊形/△)
2.三角形定則:將兩個(gè)分力首尾相接,連接始末端的有向線段即表示它們的合力。
3.設(shè)F為F1、F2的合力,θ為F1、F2的夾角,則:
F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)
當(dāng)兩分力垂直時(shí),F(xiàn)=F12+F22,當(dāng)兩分力大小相等時(shí),F(xiàn)=2F1cos(θ/2)
4.1)|F1—F2|≤F≤|F1+F2|
2)隨F1、F2夾角的增大,合力F逐漸減小。
3)當(dāng)兩個(gè)分力同向時(shí)θ=0,合力:F=F1+F2
4)當(dāng)兩個(gè)分力反向時(shí)θ=180°,合力最?。篎=|F1—F2|
5)當(dāng)兩個(gè)分力垂直時(shí)θ=90°,F(xiàn)2=F12+F22
分力的計(jì)算
1.分解原則:力的實(shí)際效果/解題方便(正交分解)
2.受力分析順序:G→N→F→電磁力
第五節(jié)共點(diǎn)力的平衡條件
共點(diǎn)力
如果幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)(該點(diǎn)不一定在物體上),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。
尋找共點(diǎn)力的平衡條件
1.物體保持靜止或者保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。
2.物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài),就叫做共點(diǎn)力的平衡。
3.二力平衡是指物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),其平衡條件是這兩個(gè)離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.正交分解法:把一個(gè)矢量分解在兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸上,利于處理多個(gè)不在同一直線上的矢量(力)作用分解。
第六節(jié)作用力與反作用力
探究作用力與反作用力的關(guān)系
1.一個(gè)物體對另一個(gè)物體有作用力時(shí),同時(shí)也受到另一物體對它的作用力,這種相互作用力稱為作用力和反作用力。
2.力的性質(zhì):物質(zhì)性(必有施/手力物體),相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力與相互作用力:
同:等大,反向,共線
異:相互作用力具有同時(shí)性(產(chǎn)生、變化、小時(shí)),異體性(作用效果不同,不可抵消),二力同性質(zhì)。平衡力不具備同時(shí)性,可相互抵消,二力性質(zhì)可不同。
牛頓第三定律
1.牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。
2.牛頓第三定律適用于任何兩個(gè)相互作用的物體,與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。二力的產(chǎn)生和消失同時(shí),無先后之分。二力分別作用在兩個(gè)物體上,各自分別產(chǎn)生作用效果。
第四章力與運(yùn)動(dòng)
第一節(jié)伽利略理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律
伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(見P76、77,以及單擺實(shí)驗(yàn))
牛頓第一定律
1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?!矬w的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持。
2.物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。
3.慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),質(zhì)量是物體慣性大小的量度。
4.物體不受力時(shí),慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài);受外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度不同。
第二、三節(jié)影響加速度的因素/探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系
加速度與物體所受合力、物體質(zhì)量的關(guān)系(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見B書P93)
第四節(jié)牛頓第二定律
牛頓第二定律
1.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k·F/m(k=1)→F=ma
3.k的數(shù)值等于使單位質(zhì)量的物體產(chǎn)生單位加速度時(shí)力的大小。國際單位制中k=1。
4.當(dāng)物體從某種特征到另一種特征時(shí),發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)。
5.極限分析法(預(yù)測和處理臨界問題):通過恰當(dāng)?shù)剡x取某個(gè)變化的物理量將其推向極端,從而把臨界現(xiàn)象暴露出來。
6.牛頓第二定律特性:1)矢量性:加速度與合外力任意時(shí)刻方向相同
2)瞬時(shí)性:加速度與合外力同時(shí)產(chǎn)生/變化/消失,力是產(chǎn)生加速度的原因。
3)相對性:a是相對于慣性系的,牛頓第二定律只在慣性系中成立。
4)獨(dú)立性:力的獨(dú)立作用原理:不同方向的合力產(chǎn)生不同方向的加速度,彼此不受對方影響。
5)同體性:研究對象的統(tǒng)一性。
第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用
解題思路:物體的受力情況?牛頓第二定律?a?運(yùn)動(dòng)學(xué)公式?物體的運(yùn)動(dòng)情況
第六節(jié)超重與失重
超重和失重
1.物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象(視重>物重),物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象(物重<視重)。
2.只要豎直方向的a≠0,物體一定處于超重或失重狀態(tài)。
3.視重:物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?儀器稱值)。
4.實(shí)重:實(shí)際重力(來源于萬有引力)。
5.N=G+ma(設(shè)豎直向上為正方向,與v無關(guān))
6.完全失重:一個(gè)物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?為零,達(dá)到失重現(xiàn)象的極限的現(xiàn)象,此時(shí)a=g=9.8m/s2。
7.自然界中落體加速度不大于g,人工加速使落體加速度大于g,則落體對上方物體(如果有)產(chǎn)生壓力,或?qū)ο路綘坷K產(chǎn)生拉力。
第七節(jié)力學(xué)單位
單位制的意義
1.單位制是由基本單位和導(dǎo)出單位組成的一系列完整的單位體制。
2.基本單位可任意選定,導(dǎo)出單位則由定義方程式與比例系數(shù)確定的?;締挝贿x取的不同,組成的單位制也不同。
國際單位制中的力學(xué)單位
1.國際單位制(符號~單位):時(shí)間(t)~s,長度(l)~m,質(zhì)量(m)~kg,電流(I)~A,物質(zhì)的量(n)~mol,熱力學(xué)溫度~K,發(fā)光強(qiáng)度~cd(坎培拉)
2.1N:使1kg的物體產(chǎn)生單位加速度時(shí)力的大小,即1N=1kg·m/s2。
3.常見單位換算:1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸=2.540cm,1英里=1.6093km。
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附:力學(xué)知識(shí)點(diǎn)歸納
第一章..定義:力是物體之間的相互作用。
理解要點(diǎn):
(1) 力具有物質(zhì)性:力不能離開物體而存在。
說明:①對某一物體而言,可能有一個(gè)或多個(gè)施力物體。
②并非先有施力物體,后有受力物體
(2)力具有相互性:一個(gè)力總是關(guān)聯(lián)著兩個(gè)物體,施力物體同時(shí)也是受力物體,受力物體同時(shí)也是施力物體。
說明:①相互作用的物體可以直接接觸,也可以不接觸。
②力的大小用測力計(jì)測量。
(3)力具有矢量性:力不僅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物體的形狀發(fā)生改變;使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。
(5)力的種類:
①根據(jù)力的性質(zhì)命名:如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。
②根據(jù)效果命名:如壓力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等。
說明:根據(jù)效果命名的,不同名稱的力,性質(zhì)可以相同;同一名稱的力,性質(zhì)可以不同。
重力
定義:由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力。
說明:①地球附近的物體都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物體是地球。
④在兩極時(shí)重力等于物體所受的萬有引力,在其它位置時(shí)不相等。
(1)重力的大?。篏=mg
說明:①在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的,緯度越高,同一物體的重力越大,因而同一物體在兩極比在赤道重力大。
②一個(gè)物體的重力不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,與是否還受其它力也無關(guān)系。
③在處理物理問題時(shí),一般認(rèn)為在地球附近的任何地方重力的大小不變。
(2) 重力的方向:豎直向下(即垂直于水平面)
說明:①在兩極與在赤道上的物體,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影響,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒有關(guān)系。
(3)重心:物體所受重力的作用點(diǎn)。
重心的確定:①質(zhì)量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的均勻物體,它的重心就在幾何中心上。
②質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。
③薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。
說明:①物體的重心可在物體上,也可在物體外。
②重心的位置與物體所處的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。
③引入重心概念后,研究具體物體時(shí),就可以把整個(gè)物體各部分的重力用作用于重心的一個(gè)力來表示,于是原來的物體就可以用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來代替。
彈力
(1) 形變:物體的形狀或體積的改變,叫做形變。
說明:①任何物體都能發(fā)生形變,不過有的形變比較明顯,有的形變及其微小。
②彈性形變:撤去外力后能恢復(fù)原狀的形變,叫做彈性形變,簡稱形變。
(2)彈力:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
說明:①彈力產(chǎn)生的條件:接觸;彈性形變。
②彈力是一種接觸力,必存在于接觸的物體間,作用點(diǎn)為接觸點(diǎn)。
③彈力必須產(chǎn)生在同時(shí)形變的兩物體間。
④彈力與彈性形變同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失。
(3)彈力的方向:與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反。
幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型:
① 輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。
② 點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面接觸點(diǎn)所在切面。
③ 平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面,且指向受力物體;球面與球面接觸,彈力方向沿兩球球心連線方向,且指向受力物體。
(4)大小:彈簧在彈性限度內(nèi)遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數(shù),表示彈簧本身的一種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細(xì)、長度有關(guān),而與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置無關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況,利用平衡條件或運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律計(jì)算。
摩擦力
(1) 滑動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相當(dāng)于另一個(gè)物體滑動(dòng)的時(shí)候,要受到另一個(gè)物體阻礙它相對滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。
說明:①摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩個(gè)物體相互接觸;B.兩物體發(fā)生形變;C.兩物體發(fā)生了相對滑動(dòng);D.接觸面不光滑。
ⅱ滑動(dòng)摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對運(yùn)動(dòng)方向相反。
說明:①“與相對運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反”
②滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用,也可能起阻力作用。
?;瑒?dòng)摩擦力的大小:F=μFN
說明:①FN兩物體表面間的壓力,性質(zhì)上屬于彈力,不是重力。應(yīng)具體分析。
②μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無單位。
③滑動(dòng)摩擦力大小,與相對運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng),但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。
ⅴ滾動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦,滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦要小得多。
(2)靜摩擦力:兩相對靜止的相接觸的物體間,由于存在相對運(yùn)動(dòng)的趨勢而產(chǎn)生的摩擦力。
說明:靜摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ靜摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩物體相接觸;B.相接觸面不光滑;C.兩物體有形變;D.兩物體有相對運(yùn)動(dòng)趨勢。
ⅱ靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反。
說明:①運(yùn)動(dòng)的物體可以受到靜摩擦力的作用。
②靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,可以相反,還可以成任一夾角θ。
③靜摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力。
ⅲ靜摩擦力的大?。簝晌矬w間的靜摩擦力的取值范圍0<f≤fm,其中fm為兩個(gè)物體間的靜摩擦力。靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況,利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行計(jì)算。< p="">
說明:①靜摩擦力是被動(dòng)力,其作用是與使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢的力相平衡,在取值范圍內(nèi)是根據(jù)物體的“需要”取值,所以與正壓力無關(guān)。
②靜摩擦力大小決定于正壓力與靜摩擦因數(shù)(選學(xué))Fm=μsFN。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)的趨勢。
對物體進(jìn)行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ),是研究力學(xué)的重要方法,受力分析的程序是:
1. 根據(jù)題意選取適當(dāng)?shù)难芯繉ο螅x取研究對象的原則是要使對物體的研究處理盡量簡便,研究對象可以是單個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。
2. 把研究對象從周圍的環(huán)境中隔離出來,按照先場力,再接觸力的順序?qū)ξ矬w進(jìn)行受力分析,并畫出物體的受力示意圖,這種方法常稱為隔離法。
3. 對物體受力分析時(shí),應(yīng)注意一下幾點(diǎn):
(1)不要把研究對象所受的力與它對其它物體的作用力相混淆。
(2)對于作用在物體上的每一個(gè)力都必須明確它的來源,不能無中生有。
(3)分析的是物體受哪些“性質(zhì)力”,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”重復(fù)分析。
力的合成
求幾個(gè)共點(diǎn)力的合力,叫做力的合成。
(1) 力是矢量,其合成與分解都遵循平行四邊形定則。
(2) 一條直線上兩力合成,在規(guī)定正方向后,可利用代數(shù)運(yùn)算。
(3) 互成角度共點(diǎn)力互成的分析
①兩個(gè)力合力的取值范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2
②共點(diǎn)的三個(gè)力,如果任意兩個(gè)力的合力最小值小于或等于第三個(gè)力,那么這三個(gè)共點(diǎn)力的合力可能等于零。
③同時(shí)作用在同一物體上的共點(diǎn)力才能合成(同時(shí)性和同體性)。
④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一個(gè)分力。
力的分解
求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。
(1) 力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循平行四邊形定則。
(2) 已知兩分力求合力有解,而求一個(gè)力的兩個(gè)分力,如不限制條件有無數(shù)組解。
要得到確定的解應(yīng)附加一些條件:
①已知合力和兩分力的方向,可求得兩分力的大小。
②已知合力和一個(gè)分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一個(gè)分力F1的大小與另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大?。?/p>
若F1=Fsinθ或F1≥F有一組解
若F>F1>Fsinθ有兩組解
若F<fsinΘ無解< p="">
(3) 在實(shí)際問題中,一般根據(jù)力的作用效果或處理問題的方便需要進(jìn)行分解。
(4) 力分解的解題思路
力分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果畫出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一個(gè)根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問題。因此其解題思路可表示為:
必須注意:把一個(gè)力分解成兩個(gè)力,僅是一種等效替代關(guān)系,不能認(rèn)為在這兩個(gè)分力方向上有兩個(gè)施力物體。
矢量與標(biāo)量
既要由大小,又要由方向來確定的物理量叫矢量;
只有大小沒有方向的物理量叫標(biāo)量
矢量由平行四邊形定則運(yùn)算;標(biāo)量用代數(shù)方法運(yùn)算。
一條直線上的矢量在規(guī)定了正方向后,可用正負(fù)號表示其方向。
思維升華——規(guī)律·方法·思路
一、物體受力分析的基本思路和方法
物體的受力情況不同,物體可處于不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),要研究物體的運(yùn)動(dòng),必須分析物體的受力情況,正確分析物體的受力情況,是研究力學(xué)問題的關(guān)鍵,是必須掌握的基本功。
分析物體的受力情況,主要是根據(jù)力的概念,從物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其與周圍物體的接觸情況來考慮。具體的方法是:
1. 確定研究對象,找出所有施力物體
確定所研究的物體,找出周圍對它施力的物體,得出研究對象的受力情況。
(1)如果所研究的物體為A,與A接觸的物體有B、C、D……就應(yīng)該找出“B對A”、“C對A”、“D對A”、的作用力等,不能把“A對B”、“A對C”等的作用力也作為A的受力;
(2)不能把作用在其它物體上的力,錯(cuò)誤的認(rèn)為可通過“力的傳遞”而作用在研究的對象上;
(3) 物體受到的每個(gè)力的作用,都要找到施力物體;
(4) 分析出物體的受力情況后,要檢查能否使研究對象處于題目所給出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或加速等),否則會(huì)發(fā)生多力或漏力現(xiàn)象。
2. 按步驟分析物體受力
為了防止出現(xiàn)多力或漏力現(xiàn)象,分析物體受力情況通常按如下步驟進(jìn)行:
(1)先分析物體受重力。
(2)其研究對象與周圍物體有接觸,則分析彈力或摩擦
高中物理難嗎?有多難?該怎么學(xué)呢?
干凈利落的說法:一個(gè)字干!
干什么?請?jiān)试S我細(xì)細(xì)道來。實(shí)際操作舉了一兩個(gè)簡單的例子:師傅帶進(jìn)門,修行在個(gè)人!此間真意只可意會(huì)不可以言傳!
要問高中物理是不是很難?主要取決于自己是否真心的想做改變。如果是真心的想改變,想學(xué)好物理那么它就是簡單的。如果不想付出,就想有收獲那是白日做夢。就是天上掉餡餅也會(huì)把你砸死!還是趁早死了這種懶惰的想法!
我們都知道,牛頓在蘋果樹下乘涼,被一個(gè)蘋果砸了一下就發(fā)現(xiàn)一個(gè)牛頓萬有引力。不是被砸了就出來一個(gè)美妙的想法。如果是這樣,干脆住在蘋果樹下,那就會(huì)有一千萬個(gè)萬有引力出來了。顯然是不可能的,那么會(huì)為什么他被砸了就出來萬有引力,我們被砸就是一個(gè)包呢?那是因?yàn)榕nD思考了,他一直在思考物體會(huì)下落的原因。這樣蘋果砸頭只是在一個(gè)特殊的情況下點(diǎn)醒了他。這里面的前因后果一定要弄清楚了來。不要不問緣由人云亦云,這是對自我的踐踏!
所以如果你想學(xué)好物理,你得思考。持續(xù)不斷地思考,思考那些發(fā)生在你身邊的事情。搞明白它們發(fā)生的原理。當(dāng)思考的習(xí)慣養(yǎng)成后。知識(shí)的掌握只是一種副產(chǎn)品罷了!高中的物理總的來說就是運(yùn)動(dòng),物體的運(yùn)動(dòng)和粒子的運(yùn)動(dòng)。
高中學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)不是初中所學(xué)的運(yùn)動(dòng),初中的物理學(xué)只是一種相對來說比較簡單的運(yùn)動(dòng),直線的運(yùn)動(dòng)!高中的重點(diǎn)不是研究直線運(yùn)動(dòng),建立在直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上合成出來的曲線的運(yùn)動(dòng)。物體的曲線運(yùn)動(dòng),粒子的曲線運(yùn)動(dòng)。
抓住了這個(gè)核心,那么把直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)整明白了。清楚物體為什么會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)而掌握粒子的運(yùn)動(dòng)。說得簡單點(diǎn)就是四個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式然后和力的分析。沒了就這兩個(gè)而已!其他的只是在這個(gè)基礎(chǔ)上拓展出來的,或者一些新的發(fā)現(xiàn)而已!
在學(xué)習(xí)這些知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候你是否發(fā)現(xiàn)了這個(gè)秘密。是否有這種覺悟?如果沒有說明你的思考不夠深,不夠徹底!
當(dāng)你把握住了核心知識(shí)點(diǎn),就像一棵樹,你抓住了主干,接下來就是分支,那些細(xì)枝末葉了??几叻诌@些基礎(chǔ)知識(shí)很重要。作為過來人,我得一而再再而三地強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)非常重要。每一個(gè)理論知識(shí),對它的結(jié)構(gòu)一定要非常熟悉。比如勻變速直線運(yùn)動(dòng),我們不但要知道它是速度在變化的直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)也是一種勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成而成的。能不能想到這個(gè)點(diǎn)很關(guān)鍵。如果只是前半部分,很遺憾你沒有撬開物理的大門!你還沒有掌握學(xué)好物理的訣竅。那么從今天起開始改變自己,努力去思考,多翻閱資料。多分析問題!物理就是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的三部曲!準(zhǔn)備總是多過閃亮的一瞬間!
如果沒有準(zhǔn)備復(fù)出汗水的想法,那不好意思。物理對你來說那是天書!你就準(zhǔn)備好混一個(gè)四五十分安慰自己就好了。
以上純屬個(gè)人經(jīng)驗(yàn),不足之處還望各位看官多多指點(diǎn)。大家一起進(jìn)步,一起成長!
高中物理常常用到的思想方法
一、逆向思維法
逆向思維是解答物理問題的一種科學(xué)思維方法,對于某些問題,運(yùn)用常規(guī)的思維方法會(huì)十分繁瑣甚至解答不出,而采用逆向思維,即把運(yùn)動(dòng)過程的“末態(tài)”當(dāng)成“初態(tài)”,反向研究問題,可使物理情景更簡單,物理公式也得以簡化,從而使問題易于解決,能收到事半功倍的效果。
二、對稱法
對稱性就是事物在變化時(shí)存在的某種不變性。自然界和自然科學(xué)中,普遍存在著優(yōu)美和諧的對稱現(xiàn)象。利用對稱性解題時(shí)有時(shí)可能一眼就看出答案,大大簡化解題步驟。從科學(xué)思維方法的角度來講,對稱性最突出的功能是啟迪和培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力。用對稱法解題的關(guān)鍵是敏銳地看出并抓住事物在某一方面的對稱性,這些對稱性往往就是通往答案的捷徑。
三、圖象法
圖象能直觀地描述物理過程,能形象地表達(dá)物理規(guī)律,能鮮明地表示物理量之間的關(guān)系,一直是物理學(xué)中常用的工具,圖象問題也是每年高考 必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。運(yùn)用物理圖象處理物理問題是識(shí)圖能力和作圖能力的綜合體現(xiàn)。它通常以定性作圖為基礎(chǔ)(有時(shí)也需要定量作出圖線),當(dāng)某些物理問題分析難度太大時(shí),用圖象法處理常有化繁為簡、化難為易的功效。
四、假設(shè)法
假設(shè)法是先假定某些條件,再進(jìn)行推理,若結(jié)果與題設(shè)現(xiàn)象一致,則假設(shè)成立,反之,則假設(shè)不成立。求解物理試題常用的假設(shè)有假設(shè)物理情景,假設(shè)物理過程,假設(shè)物理量等,利用假設(shè)法處理某些物理問題,往往能突破思維障礙,找出新的解題途徑。在分析彈力或摩擦力的有無及方向時(shí),常利用該法。
五、整體、隔離法
物理習(xí)題中,所涉及的往往不只是一個(gè)單獨(dú)的物體、一個(gè)孤立的過程或一個(gè)單一的題給條件。這時(shí),可以把所涉及到的多個(gè)物體、多個(gè)過程、多個(gè)未知量作為一個(gè)整體來考慮,這種以整體為研究對象的解題方法稱為整體法;而把整體的某一部分(如其中的一個(gè)物體或者是一個(gè)過程)單獨(dú)從整體中抽取出來進(jìn)行分析研究的方法,則稱為隔離法。
六、圖解法
圖解法是依據(jù)題意作出圖形來確定正確答案的方法。它既簡單明了、又形象直觀,用于定性分析某些物理問題時(shí),可得到事半功倍的效果。特別是在解決物體受三個(gè)力(其中一個(gè)力大小、方向不變,另一個(gè)力方向不變)的平衡問題時(shí),常應(yīng)用此法。
七、轉(zhuǎn)換法
有些物理問題,由于運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜或難以進(jìn)行受力分析,造成解答困難。此種情況應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的相對性或牛頓第三定律轉(zhuǎn)換參考系或研究對象,即所謂的轉(zhuǎn)換法。應(yīng)用此法,可使問題化難為易、化繁為簡,使解答過程一目了然。
八、程序法
所謂程序法,是按時(shí)間的先后順序?qū)︻}目給出的物理過程進(jìn)行分析,正確劃分出不同的過程,對每一過程,具體分析出其速度、位移、時(shí)間的關(guān)系,然后利用各過程的具體特點(diǎn)列方程解題。利用程序法解題,關(guān)鍵是正確選擇研究對象和物理過程,還要注意兩點(diǎn):一是注意速度關(guān)系,即第1個(gè)過程的末速度是第二個(gè)過程的初速度;二是位移關(guān)系,即各段位移之和等于總位移。
九、極端法
有些物理問題,由于物理現(xiàn)象涉及的因素較多,過程變化復(fù)雜,同學(xué)們往往難以洞察其變化規(guī)律并做出迅速判斷。但如果把問題推到極端狀態(tài)下或特殊狀態(tài)下進(jìn)行分析,問題會(huì)立刻變得明朗直觀,這種解題方法我們稱之為極限思維法,也稱為極端法。
運(yùn)用極限思維思想解決物理問題,關(guān)鍵是考慮將問題推向什么極端,即應(yīng)選擇好變量,所選擇的變量要在變化過程中存在極值或臨界值,然后從極端狀態(tài)出發(fā)分析問題的變化規(guī)律,從而解決問題。
有些問題直接計(jì)算時(shí)可能非常繁瑣,若取一個(gè)符合物理規(guī)律的特殊值代入,會(huì)快速準(zhǔn)確而靈活地做出判斷,這種方法尤其適用于選擇題。如果選擇題各選項(xiàng)具有可參考性或相互排斥性,運(yùn)用極端法更容易選出正確答案,這更加突出了極端法的優(yōu)勢。加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練,有利于同學(xué)們發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
十、極值法
常見的極值問題有兩類:一類是直接指明某物理量有極值而要求其極值;另一類則是通過求出某物理量的極值,進(jìn)而以此作為依據(jù)解出與之相關(guān)的問題。
物理極值問題的兩種典型解法。
(1)解法一是根據(jù)問題所給的物理現(xiàn)象涉及的物理概念和規(guī)律進(jìn)行分析,明確題中的物理量是在什么條件下取極值,或在出現(xiàn)極值時(shí)有何物理特征,然后根據(jù)這些條件或特征去尋找極值,這種方法更為突出了問題的物理本質(zhì),這種解法稱之為解極值問題的物理方法。
(2)解法二是由物理問題所遵循的物理規(guī)律建立方程,然后根據(jù)這些方程進(jìn)行數(shù)學(xué)推演,在推演中利用數(shù)學(xué)中已有的有關(guān)極值求法的結(jié)論而得到所求的極值,這種方法較側(cè)重于數(shù)學(xué)的推演,這種方法稱之為解極值問題的物理—數(shù)學(xué)方法。
此類極值問題可用多種方法求解:
①算術(shù)—幾何平均數(shù)法,即
a。如果兩變數(shù)之和為一定值,則當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等時(shí),它們的乘積取極大值。
b。如果兩變數(shù)的積為一定值,則當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等時(shí),它們的和取極小值。
②利用二次函數(shù)判別式求極值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判別式,具有以下性質(zhì):
Δ=b2- 4ac>0——方程有兩實(shí)數(shù)解;
Δ=b2-4ac=0——方程有一實(shí)數(shù)解;
Δ=b2-4ac<0——方程無實(shí)數(shù)解。
利用上述性質(zhì),就可以求出能化為ax2+bx+c=0形式的函數(shù)的極值。
十一、估算法
物理估算,一般是指依據(jù)一定的物理概念和規(guī)律,運(yùn)用物理方法和近似計(jì)算方法,對物理量的數(shù)量級或物理量的取值范圍,進(jìn)行大致的推算。物理估算是一種重要的方法。有的物理問題,在符合精確度的前提下可以用近似的方法簡捷處理;有的物理問題,由于本身?xiàng)l件的特殊性,不需要也不可能進(jìn)行精確的計(jì)算。在這些情況下,估算就成為一種科學(xué)而又有實(shí)用價(jià)值的特殊方法。
十二、守恒思想
能量守恒、機(jī)械能守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一種本質(zhì)性的規(guī)律——“恒”。學(xué)習(xí)物理知識(shí)是為了探索自然界的物理規(guī)律,那么什么是自然界的物理規(guī)律?在千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象中,那個(gè)保持不變的“東西”才是決定事物變化發(fā)展的本質(zhì)因素。
從另一個(gè)角度看,正是由于物質(zhì)世界存在著大量的守恒現(xiàn)象和守恒規(guī)律,才為我們處理物理問題提供了守恒的思想和方法。能量守恒、機(jī)械能守恒等守恒定律就是我們處理高中物理問題的主要工具,分析物理現(xiàn)象中能量、機(jī)械能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換是解決物理問題的主要思路。在變化復(fù)雜的物理過程中,把握住不變的因素,才是解決問題的關(guān)鍵所在。
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