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【教程】高考物理知识点精要

作者 shuoyeb
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高考物理知识点精要
一、力 物体的平衡
1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。
  2.重力 (1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的.
   [注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力.
但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力
       (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g
         (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。
         (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上.
  3.弹力 (1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.
(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变.
(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面;
在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面.
①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等.
          ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆.
         (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.
  ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m.
  4.摩擦力
  (1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可.
  (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反.
  (3)判断静摩擦力方向的方法:
  ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.
  ②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.
(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解.
①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.  
②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.
  5.物体的受力分析
(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.
(2)按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.
(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态.
6.力的合成与分解
(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力.(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.
(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成.
    共点的两个力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 .
(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算).
   在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.
  7.共点力的平衡
(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力.
(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态.
(3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx =0,∑Fy =0.
(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.
        
二、直线运动
1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动.
2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。
3.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量.
路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.
4.速度和速率
(1)速度:描述物体运动快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是对变速运动的粗略描述.
②瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.
(2)速率:①速率只有大小,没有方向,是标量.
②平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率.在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在单方向的直线运动,二者才相等.
5.加速度
(1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度变化率.
(2)定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示.
(3)方向:与速度变化Δv的方向一致.但不一定与v的方向一致.
[注意]加速度与速度无关.只要速度在变化,无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化(匀速),无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大.
6.匀速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.
                (2)特点:a=0,v=恒量.  (3)位移公式:S=vt.
7.匀变速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动.
(2)特点:a=恒量 (3)★公式:  速度公式:V=V0+at              位移公式:s=v0t+ at2   
速度位移公式:vt2-v02=2as        平均速度V=
以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.

   
九、电场
  1.两种电荷 -----(1)自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷. (2)电荷守恒定律:
  2. ★库仑定律
  (1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
(2)公式:
(3)适用条件:真空中的点电荷.
  点电荷是一种理想化的模型.如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少.
  3.电场强度、电场线
  (1)电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的,电场具有力的特性和能的特性.
  (2)电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度.定义式:
E=F/q     方向:正电荷在该点受力方向.
  (3)电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫做电场线.电场线的性质:①电场线是起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处);②电场线的疏密反映电场的强弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹.
  (4)匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.
  (5)电场强度的叠加:电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.
  4.电势差U:电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功W AB 与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差.公式:U AB =W AB /q    电势差有正负:U AB =-U BA ,一般常取绝对值,写成U.
  5.电势φ:电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差.
  (1)电势是个相对的量,某点的电势与零电势点的选取有关(通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势).因此电势有正、负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低.
  (2)沿着电场线的方向,电势越来越低.
  6.电势能:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功 ε=qU
  7.等势面:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.
  (1)等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功.
  (2)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.
  (3)画等势面(线)时,一般相邻两等势面(或线)间的电势差相等.这样,在等势面(线)密处场强大,等势面(线)疏处场强小.
  8.电场中的功能关系
  (1)电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关.
  计算方法有:由公式W=qEcosθ计算(此公式只适合于匀强电场中),或由动能定理计算.
  (2)只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变.
  (3)只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变.
  9.静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的场强处处为零,即能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,这就是静电屏蔽.
  10. ★★★★带电粒子在电场中的运动
  (1)带电粒子在电场中加速
  带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量.
  
  (2)带电粒子在电场中的偏转
  带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动.垂直于场强方向做匀速直线运动:Vx =V0 ,
L=V0 t.平行于场强方向做初速为零的匀加速直线运动:
   
  (3)是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定.一般说来:
①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但不能忽略质量).
②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.
  (4)带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动
  由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.[ Last edited by 54smile晓 on 2017-7-29 at 07:48 ]

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