物理合格考知識(shí)點(diǎn)總結(jié).doc
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1、人教版高中物理必修1教案第一章 運(yùn)動(dòng)的描述1、2節(jié)一、物體和質(zhì)點(diǎn)只有質(zhì)量,沒有形狀和大小的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象,一一種理想化的模型,這種忽略次要因素、突出主要因素(質(zhì)量)的處理方法是一種非常重要的科學(xué)研究方法。一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn),取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì),而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)。一個(gè)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的問題的性質(zhì),同一個(gè)物體在不同的問題中,有的能被看作質(zhì)點(diǎn),有的卻不能被看成質(zhì)點(diǎn)。學(xué)生討論:、是不是只有很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)?(錯(cuò))、地球的自轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪能否被看作質(zhì)點(diǎn)?(地球的自轉(zhuǎn)可看作質(zhì)點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪不可看作質(zhì)點(diǎn)
2、。二、參考系參考系是參照物的科學(xué)名稱,是假定不動(dòng)的物體。運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)的。參考系的選擇是任意的,一般選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體。三、坐標(biāo)系為了定量描述物體的位置隨時(shí)間的變化規(guī)律,我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,這個(gè)坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度。對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng),一般選取質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為坐標(biāo)軸,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向,選取計(jì)時(shí)起點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。單位長(zhǎng)度的選定要根據(jù)具體情況。 位置的表示方法,例:x=5m。四、時(shí)間和時(shí)間間隔時(shí)刻為一點(diǎn),時(shí)間為一段五、路程和位移路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度位移是描述物體位置變化的物理量,用從初位置到末位置的有向線段表示,即物體位移的大小由初
3、末位置決定,方向由初位置指向末位置。問題:物體的位移大小有沒有等于路程的情況?答:在單向直線運(yùn)動(dòng)中位移的大小等于路程。3、矢量和標(biāo)量象位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量,象路程這樣只有大小,沒有方向的物理量叫做標(biāo)量。問題:回憶初中所學(xué)過的物理量,說明它們是標(biāo)量還是矢量。答:溫度、時(shí)間、質(zhì)量、密度等是標(biāo)量,速度是矢量。問題:我們知道,如果一個(gè)口袋中原來有20kg大米,再放入10kg大米,口袋里共有30kg大米。那么如果一個(gè)物體第一次的位移大小為20m,第二次的位移大小為10m,則物體的總位移是不是30m呢? 矢量的運(yùn)算要用平行四邊形定則。四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移問題準(zhǔn)確描述物體的位置變化用
4、位移。路程是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。小結(jié):物理中矢量的正負(fù)不表示大小,只表示方向,當(dāng)規(guī)定了正方向后,正值表示與正方向同向,負(fù)值表示與正方向反向。反之亦然。第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度一速度1定義:位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,用v表示2物理意義:速度是表示運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,2定義式:3單位:國(guó)際單位:ms(或ms-1)常用單位:kmh(或kmh-1)、cms(或cms-1)4方向:與物體運(yùn)動(dòng)方向相同 說明:速度有大小和方向,是矢量二平均速度和瞬時(shí)速度1平均速度1)定義:在變速直線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值,叫做這段時(shí)間(或這段位移)的平均速度,用表示 2)說明:a.平均速度只能粗略表示其
5、快慢程度。表示的是物體在t時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。這實(shí)際上是把變速直線運(yùn)動(dòng)粗略地看成是勻速運(yùn)動(dòng)來處理b這是物理學(xué)中的重要研究方法等效方法,即用已知運(yùn)動(dòng)研究未知運(yùn)動(dòng),用簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種研究方法問題:百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的這個(gè)=10m/s代表這100米內(nèi)(或10秒內(nèi))的平均速度,是否是說明他在前50米的平均速度或后50米內(nèi)或其他某段的平均速度也一定是10m/s?(否)c平均速度只是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)(或某一段位移內(nèi))而言的,對(duì)同一運(yùn)動(dòng)物體,在不同的過程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”的d.平均速度只能粗略地描述一段時(shí)間(或一段位移)內(nèi)的總體快慢,
6、這就是“平均速度”與勻速直線運(yùn)動(dòng)“速度”的根本區(qū)別e.平均速度不是各段運(yùn)動(dòng)速度的平均值,必須根據(jù)平均速度的定義來求解。2瞬時(shí)速度(1)定義:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,叫做此時(shí)刻(或此位置)的瞬時(shí)速度(2)意義:反映物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)某一位置)時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢,它能精確地描述變速運(yùn)動(dòng)的快慢。平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)(3)對(duì)瞬時(shí)速度的理解:瞬時(shí)速度是在運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)的平均速度,即平均速度在時(shí)的極限就是某一時(shí)刻(或某一位置)的瞬時(shí)速度。(4)瞬時(shí)速度的方向:瞬時(shí)速度是矢量,在直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同,(若是曲線運(yùn)動(dòng),瞬時(shí)速度的方向是軌跡上物體所在點(diǎn)
7、的切線方向(與軌跡在該點(diǎn)的延伸方向一致)三速率:1 瞬時(shí)速率1)定義:瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率,簡(jiǎn)稱速率。2) 瞬時(shí)速率的測(cè)量:技術(shù)上通常用速度計(jì)來測(cè)量瞬時(shí)速率。2平均速率: 瞬時(shí)速度的大小是瞬時(shí)速率,那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢?(NO)其實(shí)我們初中所學(xué)的速度也不是沒有意義的,我們給了他一個(gè)新的名字平均速率。 1)定義:路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值。 2)速率是標(biāo)量。3)注意:平均速率不是平均速度的大小。第四節(jié)實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度一、:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電的計(jì)時(shí)儀器.工作電壓為46V.當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí), 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).通電前把紙帶穿過限位
8、孔并壓在復(fù)寫紙的下面.通電時(shí),線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使振動(dòng)片磁化,振動(dòng)片的一端位于永久磁鐵的磁場(chǎng)中,由于振動(dòng)片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化,在永久磁鐵的作用下,振動(dòng)片將上下振動(dòng).其振動(dòng)周期與線圈中交流電的周期一致,即為0.02s.如果紙帶運(yùn)動(dòng)振動(dòng)片一端的振針就會(huì)在紙帶上打出一系列的點(diǎn).思考:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用低壓交流電源工作,能不能用直流電源呢,為什么?總結(jié):電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理是靠交流電的方向改變來改變電磁鐵的磁極方向,從而使振動(dòng)片上下振動(dòng)的,且振動(dòng)片的頻率與交流電的頻率一致.若使用50Hz的交流電打點(diǎn)周期正好是頻率的倒數(shù)為0.02s.若使用直流電振動(dòng)片將無法振動(dòng), 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將打不出點(diǎn)
9、!二 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器總結(jié):電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以代替電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用.與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不同的是:電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電.使用時(shí)將電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)就可以三 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器學(xué)生自主閱讀教材中的實(shí)驗(yàn)步驟提示:教師指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并引導(dǎo)學(xué)生思考下列問題:問題1. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶?師總結(jié):將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上,推動(dòng)調(diào)節(jié)片可以調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置.將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過即可.問題2. 振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能有哪些情況?怎樣調(diào)節(jié)?師總結(jié): 1.可能是復(fù)寫紙?jiān)摀Q新的了2.可能是振動(dòng)片的振動(dòng)幅度太小了,可以調(diào)節(jié)振動(dòng)片的位置3
10、.可檢查壓紙框的位置是否升高而阻礙了振動(dòng)片使振針打不到紙帶上,可將壓紙框向下調(diào)節(jié)到原來的位置 4.可能是振針的位置太高,調(diào)節(jié)振針直到能打出點(diǎn)為止 5.可能是選擇的46V的電壓太低,可適當(dāng)調(diào)高電壓,但不得超過10V問題3.為什么要先打開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先工作12s再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源?師總結(jié): 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打開電源后要經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間才能穩(wěn)定工作,所以應(yīng)先打開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作12s后才能松手打紙帶.這樣做可以減小誤差問題4. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打完點(diǎn)后要及時(shí)關(guān)閉電源,這樣做有什么好處?師總結(jié):因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器是按照間歇性工作設(shè)計(jì)的,長(zhǎng)期工作會(huì)導(dǎo)致線圈發(fā)熱而損壞問題5.處理
11、紙帶時(shí)從某個(gè)能看清楚的點(diǎn)開始,往后數(shù)出n個(gè)點(diǎn),這些點(diǎn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)該怎樣確定?師總結(jié):每2個(gè)相鄰的點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.02s,n個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為(n-1)倍的0.02s問題6.怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度?師總結(jié):測(cè)出兩個(gè)點(diǎn)的距離,數(shù)出兩個(gè)點(diǎn)之間有n段時(shí)間間隔,則.在用公式即可計(jì)算出平均速度四 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度思想方法:用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時(shí)間內(nèi)的某點(diǎn)的瞬時(shí)速度.所取的時(shí)間間隔越接近該點(diǎn)計(jì)算出的瞬時(shí)速度就越精確.DEFG如圖:要計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度可以用D-E的平均速度來替代,也可以用EF的平均速度來替代,還可以用DF的平均速度來替代.這三種方法中DF
12、包含E點(diǎn)切比較靠近E點(diǎn),所以用DF的平均速度來替代E點(diǎn)的瞬時(shí)速度是最精確的!可以用同樣的方法計(jì)算出圖中各點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入課本24頁(yè)的表2中,從表中列出的點(diǎn)我們可以粗略的了解紙帶的運(yùn)動(dòng)情況.五 用圖象表示速度在表2中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點(diǎn)的速度.要想知道紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于圖象怎樣用圖象來表示物體的運(yùn)動(dòng)速度呢?學(xué)生討論:師總結(jié):在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,用縱坐標(biāo)表示物體的運(yùn)動(dòng)速度,用橫坐標(biāo)表示時(shí)間,根據(jù)表2中各個(gè)時(shí)刻的速度,將(v,t)作為一組坐標(biāo)在圖象中描點(diǎn),將點(diǎn)連線后得出的圖象稱為速度-時(shí)間圖象(v-t圖象),簡(jiǎn)稱速度圖象.學(xué)生實(shí)際操作:思考:我們從根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)所
13、描出的點(diǎn)的走向可以大致看出紙帶的速度變化規(guī)律.在把點(diǎn)連成線的時(shí)候我們是用折線來連還是用光滑的曲線來連呢?學(xué)生討論:師總結(jié):速度的變化應(yīng)該是比較平滑的,所以,如果用一條平滑的曲線來”擬合”這些點(diǎn)應(yīng)該更符合實(shí)際情況.小結(jié)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是記錄物體在一定時(shí)間間隔內(nèi)位移的儀器.vt圖象:表示做運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)1、 勻加:加速度與速度方向相同,加速度恒定勻減:加速度與速度方向相反,加速度恒定2、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),已知初速度為、加速度為,經(jīng)過時(shí)間秒后速度為、經(jīng)過的位移為,則: 速度與時(shí)間的關(guān)系:,位
14、移與時(shí)間的關(guān)系:速度與位移的關(guān)系:,這三個(gè)公式是本章的基本公式,在應(yīng)用其解題的時(shí)候,要根據(jù)題目的已知條件和三個(gè)公式各自的特點(diǎn)來選用公式解題。 一般我們默認(rèn)初速度方向?yàn)檎较?,則當(dāng)物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度取正值,加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度取負(fù)值【鞏固練習(xí)】1、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,初速度是2m/s,加速度是2m/s2,求它在前2s內(nèi)的位移,你選擇的公式是:。2、一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度為2m/s,經(jīng)過4后物體的速度達(dá)到10m/s,試求: (1)物體的加速度大小 (2)這4s內(nèi)物體的位移大小解:(1)根據(jù):Vt=V0+at 可得:a=4m/s2(2)4s內(nèi)通過的位移:S=V0t+1/2at2=40m得
15、這3、一輛汽車以72km/h的速度在公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。突然,前方出現(xiàn)情況,司機(jī)立即剎車,汽車以4的加速度開始作勻減速直線運(yùn)動(dòng),求: (1)汽車經(jīng)過4s時(shí)的速度大小 (2)汽車經(jīng)過6s時(shí)的位移大小。解:設(shè)汽車由剎車開始至停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t0,選初速度方向?yàn)檎较?,由于汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a4 m/s2,則由vtv0at0,得t05 s(1)汽車經(jīng)過4s時(shí)的速度大小為:vtv0at=20-44m/s=4m/s(2)該汽車剎車后經(jīng)過5 s就已停下,其后的時(shí)間內(nèi)汽車是靜止的由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式xv0tat2知,剎車后經(jīng)過6s汽車通過的距離為:xv0t0at0250 m二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要
16、規(guī)律:勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,還等于這段時(shí)間內(nèi)初末速度和得一半:即勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差是一個(gè)恒量:設(shè)時(shí)間間隔為T,加速度為a,連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移分別為S,S,S,SN;則S=S2S1=S3S2= =SNSN1= aT2推廣:SMSN= (M-N)aT2注意:設(shè)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中物體在某段位移中初速度為,末速度為,在位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度為,則位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度為=無論勻加速還是勻減速總有=三自由落體運(yùn)動(dòng)()平均速度=自由落體運(yùn)動(dòng)(v0=0,a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)) ()瞬時(shí)速度 ()位移公式= ()重要推論總結(jié):自由落體
17、運(yùn)動(dòng)就是初速度=0,加速度=的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。四初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:設(shè)T為時(shí)間單位,則有:()T末、T末、T末、 nT末的瞬時(shí)速度之比為:123 :n=123 n()T內(nèi)、T內(nèi)、T內(nèi) T內(nèi)位移之比為:S1S2S3 :Sn=122232 n2()第一個(gè)T內(nèi),第二個(gè)T內(nèi),第三個(gè)T內(nèi), 第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為:SSS :SN=135 (2n1)()通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為:t1t2t3 :t n=1()() ()五圖像:位移時(shí)間圖像定義:用縱坐標(biāo)表示位移s,用橫坐標(biāo)表示時(shí)間t,建立平面直角坐標(biāo)系,所畫出來的位移s隨時(shí)間t變化的圖像,叫位移時(shí)間圖像,簡(jiǎn)稱s-t速度時(shí)間圖像定義:在平
18、面直角坐標(biāo)系中,用縱坐標(biāo)表示速度v,用橫坐標(biāo)表示時(shí)間t,根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)取單位、標(biāo)度、描點(diǎn),用平滑線連接個(gè)點(diǎn)所得的圖像,叫做速度時(shí)間圖像。勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條和橫坐標(biāo)平行的直線,面積表示的是位移。s-t與v-t的比較圖像內(nèi)容S /m t/sV/m/st/s坐標(biāo)軸橫軸表示時(shí)間縱軸表示位移橫軸表示時(shí)間縱軸表示速度點(diǎn)表示某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在的位置的變化情況表示某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度線表示一段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位置的變化情況表示一段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度的變化情況面圖線與橫軸所圍成的面積,表示在一段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所通過的位移圖像的斜率表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度圖像的截距表示質(zhì)點(diǎn)的初始位置表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度兩圖線的
19、交點(diǎn)表示質(zhì)點(diǎn)相遇的時(shí)刻和位置表示兩質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻速度相同【例1】所示是A、B兩物體的s-t圖像,試判定: (1)、A、B兩物體各做什么運(yùn)動(dòng)?(2)、前3內(nèi)A、B的位移各是多少?(3)、第3內(nèi)A、B的位移各是多少?(4)、A、B兩物體運(yùn)動(dòng)圖線的斜率各是多少?哪一個(gè)物體的位移變化 率較大?解:(1)A、B物體運(yùn)動(dòng)的s-t圖象均是一條傾斜的直線,所以A、B兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)對(duì)A:t=0時(shí),s0=3 m,t=3 s時(shí),s=0 m,所以前3 s內(nèi)的位移sA=s-s0=0m-3 m=-3 m;對(duì)B:t=0時(shí),s0=-2 m,t=3 s時(shí),s=3m,所以前3 s內(nèi)B的位移sB=s-s0=3 m-(
20、-2 m)=5 m.(3)位移的變化率就是位移隨時(shí)間變化的快慢,在這里也就是速度大小的比較.因?yàn)関A=-1 m/s,vB=m/s,所以vAvB.所以B位移變化率要大.【例2】某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,根據(jù)圖像回答下列問題:(1)、物體在AB、BC、CD階段各做什么運(yùn)動(dòng)?加速度是多大?(2)、物體在2s末和7s末的速度大小是多少?(3)、物體的最大位移是多少?在07s內(nèi)全程的位移是多少?(1)根據(jù)圖象可知,物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),CD段沿反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng);(2)由圖直接讀出物體在2s末的速度為v2=2m/s,第7s內(nèi)的加速度大小a=vt=-2-01
21、m/s2=-2m/s2,7s末的速度v7=-2m/s,所以大小為2m/s;(3)根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸“面積”表示物體的位移可知,6s末位移最大,則xxim=1264m=12m,0-7s內(nèi)的位移大小x=xxim-1221m=12-2m=10m【針對(duì)練習(xí)】1、如圖所示為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,下列說法中正確的是( )A.在18s22s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為24mB.整個(gè)過程中,BC段的加速度最大C.整個(gè)過程中,E點(diǎn)所表示的狀態(tài)是離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D.BC段表示質(zhì)點(diǎn)通過的位移為34m解析:A、在18s22s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)先做減速運(yùn)動(dòng),再反向加速,由面積可知,物體的位移為零,故A錯(cuò)誤;B、圖象的斜率表示物體
22、的加速度,由圖可知,CE段的斜率最大,故CD段的加速度最大,故B錯(cuò)誤;C、從A到D物體一直做正向運(yùn)動(dòng),故位移一直增大,而D到E物體反向運(yùn)動(dòng),故D點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),故C錯(cuò)誤;D、BC段的位移為5+1224=34m,故D正確;故選D六、紙帶問題一、實(shí)驗(yàn)思想和方法1、本實(shí)驗(yàn)要測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度的方法為; 瞬時(shí)速度=XN+XN+12T 加速度=XN-XN-1T22、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):1、應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車2、要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)3、在釋放小車前,小車應(yīng)靠近在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上4、實(shí)驗(yàn)時(shí)砝碼的個(gè)數(shù)要適當(dāng)5、長(zhǎng)木板不能傾斜,但可以適當(dāng)?shù)母叩筒煌?、舍去紙帶上較
23、密集的點(diǎn),然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn),進(jìn)行計(jì)算3、計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng):1、時(shí)間間隔T的確定 視題目而定,因此要注意題目給的已知條件來確定。一般有一下幾種: (1)、圖中還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出。 (2)、每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。 (3)、每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。上述3種說法中的時(shí)間都是0.1秒。2、計(jì)算時(shí)要注意數(shù)據(jù)的單位,如位移都要轉(zhuǎn)化成米(m)3、計(jì)算結(jié)果要規(guī)范。如保留3位有效數(shù)字等。要依據(jù)題目的要求。【鞏固練習(xí)】1、根據(jù)打點(diǎn)紙帶,不需測(cè)量就可以直接從紙帶上得到的物理量是(A ),需要測(cè)量才能得到的物理量是(B),通過計(jì)算才能得到的物理量是(CD)A、時(shí)間間隔 B、位移 C、加速度 D、瞬時(shí)速度2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)
24、周期取決于(B)A、交流電壓的高低 B、交流電壓的頻率C、永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱 D、振針與復(fù)寫紙之間的距離3、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接_交流_(填“直流”或“交流”)電源上,每隔_0.02_s打一個(gè)點(diǎn)。如圖所示,是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶,圖中的0、1、2、3都為計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出,那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間為_0.1_s,測(cè)得,則物體通過1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v=_0.43_m/s,通過2計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v=_0.64_m/s,運(yùn)動(dòng)的加速度為_2.6_5、某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有
25、畫出來),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。 如果用s 1 、s 2 、s 3 、s 4 、s 5 、s 6 來表示各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算:該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=_。其大小為a=_ _m/s 2 。與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=_ m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字)別D.020試題分析:由逐差法得加速度表達(dá)式為a=(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)/9T2,帶入數(shù)據(jù)求得a=1.93 m/s2。紙帶上D點(diǎn)對(duì)應(yīng)紙帶的瞬時(shí)速度為CE間的平均速度,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間為0.1s,求得D點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度為1.39m/s。第三
26、章相互作用一、力:力士物體間的相互作用;1、力的國(guó)際單位是牛頓,用N表示;2、力的圖示:用一條帶箭頭的有向線段表示力的大小、方向、作用點(diǎn);3、力的示意圖:用一個(gè)帶箭頭的線段表示力的方向;4、力按照性質(zhì)可分為:重力、彈力、摩擦力、分子力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、核力等等;(1)重力:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力;(A)重力不是萬有引力而是萬有引力的一個(gè)分力;(B)重力的方向總是豎直向下的(垂直于水平面向下)(C)測(cè)量重力的儀器是彈簧秤;(D)重心是物體各部分受到重力的等效作用點(diǎn),只有具有規(guī)則幾何外形、質(zhì)量分布均勻的物體其重心才是其幾何中心;(2)彈力:發(fā)生形變的物體為了恢復(fù)形變而對(duì)跟它接觸的物體
27、產(chǎn)生的作用力;(A)產(chǎn)生彈力的條件:二物體接觸、且有形變;施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生彈力;(B)彈力包括:支持力、壓力、推力、拉力等等;(C)支持力(壓力)的方向總是垂直于接觸面并指向被支持或被壓的物體;拉力的方向總是沿著繩子的收縮方向;(D)在彈性限度內(nèi)彈力跟形變量成正比;F=Kx(3)摩擦力:兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),受到阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫摩擦力;(A)產(chǎn)生磨擦力的條件:物體接觸、表面粗糙、有擠壓、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì);有彈力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物間就一定有彈力;(B)摩擦力的方向和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向相反;(C)滑動(dòng)摩擦力的大小F滑=FN壓
28、力的大小不一定等于物體的重力;(D)靜摩擦力的大小等于使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力;(4)合力、分力:如果物體受到幾個(gè)力的作用效果和一個(gè)力的作用效果相同,則這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力叫這個(gè)力的分力;(A)合力與分力的作用效果相同;(B)合力與分力之間遵守平行四邊形定則:用兩條表示力的線段為臨邊作平行四邊形,則這兩邊所夾的對(duì)角線就表示二力的合力;(C)合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和;(D)分解力時(shí),通常把力按其作用效果進(jìn)行分解;或把力沿物體運(yùn)動(dòng)(或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向、及其垂直方向進(jìn)行分解;(力的正交分解法);二、既有大小又有方向的物理量叫矢量,(如:力、位移、速度、加速度、動(dòng)量
29、、沖量)標(biāo)量:只有大小沒有方向的物力量(如:時(shí)間、速率、功、功率、路程、電流、磁通量、能量)三、物體處于平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))的條件:物體所受合外力等于零;(1)在三個(gè)共點(diǎn)力作用下的物體處于平衡狀態(tài)者任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向;(2)在N個(gè)共點(diǎn)力作用下物體處于平衡狀態(tài),則任意第N個(gè)力與(N-1)個(gè)力的合力等大反向;(3)處于平衡狀態(tài)的物體在任意兩個(gè)相互垂直方向的合力為零;第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律一力學(xué)單位制 A(1)國(guó)際單位制(SI)就是由七個(gè)基本單位和用這些基本單位導(dǎo)出的單位組成的單位制。(2)國(guó)際單位制(SI)中的七個(gè)基本單位:長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間電流強(qiáng)度物質(zhì)的量熱力學(xué)溫度發(fā)光強(qiáng)度
30、米千克秒安培摩爾開爾文坎德拉msAmolKcd(3)力學(xué)中有三個(gè)國(guó)際基本單位:長(zhǎng)度:米(m)、質(zhì)量:千克()、時(shí)間:秒(s)。二牛頓第一定律 A(1)伽利略理想實(shí)驗(yàn)(2)牛頓第一定律的內(nèi)容: 一切物體均保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),除非作用在物體上的作用力迫使它改變這種狀態(tài)。(3)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:歷史上錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)是“運(yùn)動(dòng)必須有力來維持”-亞里士多德的觀點(diǎn);正確的認(rèn)識(shí)是“運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”。(4)對(duì)“改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的理解運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就是指速度的改變,速度的改變包括速度大小和速度方向的改變,速度改變就意味著存在加速度。(5)維持自己的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變是一切物體的本質(zhì)
31、屬性,這一本質(zhì)屬性就是慣性(6)慣性:只與質(zhì)量有關(guān)1、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)證明了A 要使物體運(yùn)動(dòng)就必須有力的作用,沒有力的作用物體就靜止 B 要使物體靜止就必須有力的作用,沒有力的作用物體就運(yùn)動(dòng) C 物體不受力作用時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D 物體不受外力作用時(shí),總是保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)(D)三實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 A (F=ma)(1)實(shí)驗(yàn)思路:本實(shí)驗(yàn)的基本思路是采用控制變量法。(2)實(shí)驗(yàn)方案:本實(shí)驗(yàn)要測(cè)量的物理量有質(zhì)量、加速度和外力。測(cè)量質(zhì)量用天平,位移用刻度尺量出,需要研究的是怎樣測(cè)量加速度和外力。測(cè)量加速度的方案:采用較多的方案是使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,根據(jù)連續(xù)相等的時(shí)間T
32、內(nèi)的位移之差S=aT2 求出加速度。測(cè)量物體所受的外力的方案:由于我們上述測(cè)量加速度的方案只能適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng),所以我們必須給物體提供一個(gè)恒定的外力,并且要測(cè)量這個(gè)外力。四牛頓第二定律 B(1)頓第二定律的內(nèi)容和及其數(shù)學(xué)表達(dá)式:牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容是物體的加速度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。F合=ma。(2)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:物體所受的合外力產(chǎn)生物體的合加速度:當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同,則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反,則物體做
33、勻減速直線運(yùn)動(dòng)。在物體受到的合外力是隨時(shí)間變化的情況下,物體的合加速度也隨時(shí)間性變化。加速度的方向(速度變化的方向)就是合外力的方向。加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。(有力就有加速度)當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),物體的加速度等于各個(gè)力單獨(dú)存在時(shí)所產(chǎn)生加速度的矢量和,即 a=a1+a2+a31、關(guān)于作用力和反作用力,下列說法正確的是 ( D )A作用力和反作用力作用在同一物體上B地球?qū)χ匚锏淖饔昧Υ笥谥匚飳?duì)地球的作用力C作用力和反作用力有時(shí)相等有時(shí)不相等 D作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失24牛頓第三定律 A(1)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用
34、在一條直線上。(2)要能區(qū)分相互平衡的兩個(gè)力與一對(duì)作用力、反作用力作用力和反作用力平衡力不同點(diǎn)兩力的性質(zhì)相同兩力的性質(zhì)不一定相同作用在兩個(gè)物體上作用在一個(gè)物體上作用效果不能抵消(不能求合力)作用效果可以抵消(合力為0)同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失任何力都有反作用力一個(gè)力不一定能找到它的平衡力相同點(diǎn)等大,反向,同一直線上牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用一關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)有兩類基本問題:一類是已知物體的受力情況,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況;另一類是已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,確定物體的受力情況。牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用二超重與失重 (注意:重力不變)(1)超重:物體的壓力N重力G,(加速上升或減速下降) 具有向上的加速度(2)
35、失重: 物體的壓力N重力G,(加速下降或減速上升) 具有向下的加速度(3)完全失重狀態(tài):物體的壓力N=0, a=g 自由落體,平拋,天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(無法測(cè)重力)超重失重完全失重定義壓力重力壓力重力壓力=0向上加速(或向下減速)向下加速(或向減速)a=g注意三種情況:重力都沒有變化第五 機(jī)械能一、功:功等于力和物體沿力的方向的位移的乘積;1、計(jì)算公式:w=Fs;2、推論:w=Fscos, 為力和位移間的夾角;3、功是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,力和位移間的夾角為銳角時(shí),力作正功,力與位移間的夾角是鈍角時(shí),力作負(fù)功;二、功率:是表示物體做功快慢的物理量;1、求平均功率:P=W/t;2、求瞬時(shí)功率:p
36、=Fv,當(dāng)v是平均速度時(shí),可求平均功率;3、功、功率是標(biāo)量;三、功和能間的關(guān)系:功是能的轉(zhuǎn)換量度;做功的過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程,做了多少功,就有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化;四、動(dòng)能定理:合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化。1、數(shù)學(xué)表達(dá)式:w合=mvt2/2mv02/22、適用范圍:既可求恒力的功亦可求變力的功;3、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)點(diǎn):只考慮物體的初、末態(tài),不管其中間的運(yùn)動(dòng)過程;4、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟:(1)、對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析,求出合外力及其做的功;(2)、確定物體的初態(tài)和末態(tài),表示出初、末態(tài)的動(dòng)能;(3)、應(yīng)用動(dòng)能定理建立方程、求解五、重力勢(shì)能:物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的速度的乘積。
37、1、重力勢(shì)能用EP來表示;2、重力勢(shì)能的數(shù)學(xué)表達(dá)式: EP=mgh;3、重力勢(shì)能是標(biāo)量,其國(guó)際單位是焦耳;4、重力勢(shì)能具有相對(duì)性:其大小和所選參考系有關(guān);5、重力做功與重力勢(shì)能間的關(guān)系(1)、物體被舉高,重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加;(2)、物體下落,重力做正功,重力勢(shì)能減小;(3)、重力做的功只與物體初、末為置的高度有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)五、機(jī)械能守恒定律:在只有重力(或彈簧彈力做功)的情形下,物體的動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。1、機(jī)械能守恒定律的適用條件:只有重力或彈簧彈力做功;例:2、機(jī)械能守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:3、在只有重力或彈簧彈力做功
38、時(shí),物體的機(jī)械能處處相等; 例:4、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題思路(1)、確定研究對(duì)象,和研究過程;(2)、分析研究對(duì)象在研究過程中的受力,判斷是否遵受機(jī)械能守恒定律;(3)、恰當(dāng)選擇參考平面,表示出初、末狀態(tài)的機(jī)械能;(4)、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律,立方程、求解;物理選修3-1 一、電場(chǎng)1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷(e1.6010-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍 2.庫(kù)侖定律:(真空中的點(diǎn)電荷)F:點(diǎn)電荷間的作用力(N);k:靜電力常量k9.0109Nm2/C2;Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C);r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m);作用力與反作用力;方向在它們的連線上;同種電荷互相排斥,異
39、種電荷互相吸引3.電場(chǎng)強(qiáng)度:(定義式、計(jì)算式)E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理);q:檢驗(yàn)電荷的電量(C) 4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng) r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量 5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m) 6.電場(chǎng)力:FqE F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C) 7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UABA-B,UABWAB/q 8.電場(chǎng)力做功:WABqUABqEdEP減WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路
40、徑無關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m);EP減 :帶電體由A到B時(shí)勢(shì)能的減少量 9.電勢(shì)能:EPAqA EPA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),A:A點(diǎn)的電勢(shì)(V) 10.電勢(shì)能的變化EP減EPA-EPB 帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的減少量 11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化WABEP減qUAB (電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少量) 12.電容CQ/U(定義式,計(jì)算式) C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V) 13.平行板電容器的電容(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,:介電常數(shù))常見電容器 14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(
41、Vo0):WEK增或15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度V0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用) :類平拋運(yùn)動(dòng)(在帶等量異種電荷的平行極板中:垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)LV0t平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),注: (1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分; (2)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直; (3)常見電場(chǎng)的分布要求熟記; (4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正
42、負(fù)有關(guān); (5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面; (6)電容單位換算:1F106F1012PF; (7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV1.6010-19J; (8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢(shì)面 電容器(1)兩個(gè)彼此絕緣,而又互相靠近的導(dǎo)體,就組成了一個(gè)電容器。(2)電容:表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。a 定義式:,即電容C等于Q與U的比值,不能理解為電容C與Q成正比,與U成反比。一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無
43、關(guān)。b 決定因素式:如平行板電容器(不要求應(yīng)用此式計(jì)算)(3)對(duì)于平行板電容器有關(guān)的Q、E、U、C的討論時(shí)要注意兩種情況:a 保持兩板與電源相連,則電容器兩極板間的電壓U不變b 充電后斷開電源,則帶電量Q不變(4)電容的定義式: (定義式)(5)C由電容器本身決定。對(duì)平行板電容器來說C取決于:(決定式)(6)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況:第一種情況:若電容器充電后再將電源斷開,則表示電容器的電量Q為一定,此時(shí)電容器兩極的電勢(shì)差將隨電容的變化而變化。第二種情況:若電容器始終和電源接通,則表示電容器兩極板的電壓V為一定,此時(shí)電容器的電量將隨電容的變化而變化。高中物理選修3
44、-1恒定電流一、導(dǎo)體中的電流與電場(chǎng)1、電流:(1)大量自由電荷定向移動(dòng)形成電流的現(xiàn)象;(2)物體中有大量的自由電荷是形成電流的內(nèi)因,電壓是形成電流的外因。2、電流:(1)物理意義:表示電流強(qiáng)弱的物理量(2)定義:通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間的比值叫電流。(3)定義式:(4)單位:安培(A)毫安(mA)微安(A)(5)是標(biāo)量,方向規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?)方向不隨時(shí)間而改變的電流叫直流電:方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流。3、電流的微觀表達(dá)式:I=nqSv n單位體積內(nèi)電荷數(shù)q自由電荷量S導(dǎo)體的橫截面v電荷定向移動(dòng)的速率4、導(dǎo)線中的電場(chǎng):導(dǎo)線中的電
45、場(chǎng)是兩部分電荷共同作用的結(jié)果,其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場(chǎng),可以將該電場(chǎng)分解為兩個(gè)方向:沿導(dǎo)線方向的分量使只有電子沿導(dǎo)線做定向移動(dòng),形成電流;垂直導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€的某一側(cè)聚集,從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負(fù)凈電荷分布。這些電荷分布產(chǎn)生附加電場(chǎng),該電場(chǎng)將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場(chǎng),直到使導(dǎo)線中該方向合場(chǎng)強(qiáng)為零,而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線平行,自由電子只存在定向移動(dòng)。二、電動(dòng)勢(shì)1、電源:通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。2、電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功3、表達(dá)式:4、內(nèi)阻:電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成,
46、這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻。三、歐姆定律1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比2、適用條件:金屬導(dǎo)體和電解液,不適用于氣體導(dǎo)電。電阻的伏安特性曲線:注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意:當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí),電阻的伏安特性曲線不再是過原點(diǎn)的直線。四、串聯(lián)與并聯(lián)1、串聯(lián)電路的特點(diǎn):(1)電流:串聯(lián)電路中電流強(qiáng)度處處相等;(2)電壓:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓之和。(3)電阻:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。(4)分壓原理:串聯(lián)電路中的電阻起分壓作用,電壓的分配與電阻成正比。(5)電功率、電功:串聯(lián)電路中的電功率、電功與電阻成正
47、比。2、并聯(lián)電路的特點(diǎn):(1)電流:并聯(lián)電路中干路中的總電流等于各支路中電流之和。(2)電壓:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓都相等。(3)電阻:并聯(lián)電路中,總電阻的倒數(shù),等于各支路電阻的倒數(shù)之和。(4)分流原理:并聯(lián)電路中的電阻起分流作用,電流的分配與電阻成反比。(5)電功率、電功:并聯(lián)電路中各支路中的電功率、電功與電阻成反比。3、混聯(lián)電路:I、解決混聯(lián)電路的方法是:(1)求混聯(lián)電路的等效電路;(2)運(yùn)用歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。I I 、畫等效電路圖即是等效替代的方法;對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行等效變換的一般原則是:(1)無阻導(dǎo)線可縮成一點(diǎn),一點(diǎn)也可以延展成無阻導(dǎo)線;(2)無電流的支路化簡(jiǎn)時(shí)可
48、以去掉;(3)電勢(shì)相同的點(diǎn)可以合并;(4)理想電流表可以認(rèn)為短路,理想的電壓表可認(rèn)為斷路,電壓穩(wěn)定時(shí),電容器處可認(rèn)為斷路。五、焦耳定律1、電功:電流流過導(dǎo)體,導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),在驅(qū)使自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的過程中,電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做了功,簡(jiǎn)稱為電功。電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度。計(jì)算公式:W=qU,W=UIt,W=Pt W=I2Rt適用條件:只適用于純電阻電路的運(yùn)算。單位:1度=1千瓦時(shí)=3.6106焦耳。2、電熱:Q=I2Rt是焦耳通過多次實(shí)驗(yàn)得到的,是電能轉(zhuǎn)化為熱能的定量計(jì)算公式。:3、電功和電熱的關(guān)系:WQ 4、電流通過做功,電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路叫純電阻電路
49、;電能只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等的電路叫非純電阻電路. 5、電功率:電功率是描述電流做功快慢的物理量。公式:6、電熱功率及其關(guān)系:電熱功率是描述電流做功產(chǎn)生電熱快慢程度的物理量。i電功率和電熱功率的關(guān)系:PPQ. ii額定功率和實(shí)際功率. (1)額定功率:指用電器正常工作時(shí)的功率,當(dāng)用電器兩端電壓達(dá)到額定電壓時(shí),電流也達(dá)到額定電流,功率達(dá)到額定功率。(2)實(shí)際功率:指用電器在實(shí)際電壓下電流做功的功率,只有當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),實(shí)際功率才等于額定功率。六、電阻定律:電阻定律內(nèi)容:導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度l成正比,跟它的橫截面積S成反比。(1)是反映材料導(dǎo)電性能的物理量
50、,叫材料的電阻率(反映該材料的性質(zhì),不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì))。單位是m。(2)純金屬的電阻率小,合金的電阻率大。(3)材料的電阻率與溫度有關(guān)系:金屬的電阻率隨溫度的升高而增大(可以理解為溫度升高時(shí)金屬原子熱運(yùn)動(dòng)加劇,對(duì)自由電子的定向移動(dòng)的阻礙增大。)鉑較明顯,可用于做溫度計(jì);錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變,可用于做標(biāo)準(zhǔn)電阻。半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減?。梢岳斫鉃榘雽?dǎo)體靠自由電子和空穴導(dǎo)電,溫度升高時(shí)半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量增大,導(dǎo)電能力提高)。有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0 K時(shí),電阻率突然減小到零這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫
51、超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度TC。七、閉合電路歐姆定律1、電源電動(dòng)勢(shì):電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)大小的物理量;電動(dòng)勢(shì)的大小由電源本身的性質(zhì)決定,數(shù)值等于電路中通過1C電量時(shí)電源所提供的能量,也等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓;電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量,方向規(guī)定為由電源的負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)的方向。2、閉合電路歐姆定律:(1)內(nèi)容:(2)公式:(3)適用條件:3、路端電壓與負(fù)載變化的關(guān)系(1)路端電壓與外電阻R的關(guān)系:(2)圖像:(3)路端電壓與電流的關(guān)系:U=EIr4、閉合電路中的功率:電源的總功率:電源的輸出功率:電源內(nèi)部損耗的功率:
52、八、多用電表:1、使用步驟及注意事項(xiàng):(1)使用前應(yīng)看一下指針是否指在刻度盤左端的零刻線處。如果不在,就應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械調(diào)零:用小螺絲刀輕旋表頭正下方中央處的調(diào)零螺絲,使指針指左端零刻線。(2)根據(jù)被測(cè)物理量及其數(shù)量級(jí)將選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的位置。讀數(shù)時(shí)還要注意選用刻度盤上對(duì)應(yīng)的量程刻度。(如測(cè)量20mA左右的直流電流,應(yīng)將選擇開關(guān)對(duì)準(zhǔn)左邊100mA量程處,在刻度盤上,應(yīng)該看最下方的刻度,即滿偏刻度為10的刻度線,從刻度盤讀出數(shù)據(jù)后還應(yīng)再乘10,得測(cè)量結(jié)果。)(3)使用歐姆擋時(shí),在選好倍率后,還必須進(jìn)行歐姆調(diào)零。方法是:將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指右端零刻線處。因此用多用電表的歐姆擋測(cè)
53、電阻的操作步驟是:選擋。一般比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí),如估計(jì)值為200就應(yīng)該選10的倍率。進(jìn)行歐姆調(diào)零。將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量。將指針示數(shù)乘以倍率,得測(cè)量值。將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。用歐姆擋測(cè)電阻,如果指針偏轉(zhuǎn)角度太?。粗羔?biāo)傅目潭戎堤螅?,?yīng)該增大倍率重新調(diào)零后再測(cè);如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大(即指針?biāo)傅目潭戎堤。?,?yīng)該減小倍率重新調(diào)零后再測(cè)。(4)使用多用電表時(shí),兩只手只能握住表筆的絕緣棒部分,不能接觸表筆上的金屬部分。2、歐姆表(1)工作原理:(2)刻度盤特點(diǎn):九、測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1、實(shí)驗(yàn)原理:2、數(shù)據(jù)處理測(cè)出兩組U、I值,列方程組可解出E、r圖象法
54、處理數(shù)據(jù):3、誤差分析:由于電流表和電壓表不是理想電表,就會(huì)帶來一定的系統(tǒng)誤差,下面分別分析電流表內(nèi)接和外接兩種情況下的系統(tǒng)誤差(1)電流表接在了外邊,電壓表所測(cè)為電源的外電壓,而電流表讀數(shù)比流過電源的電流值要小,測(cè)量存在系統(tǒng)誤差(2)電流表接在了里邊,電流表所測(cè)的電流為流過電源的電流,電壓表所測(cè)電壓比路端電壓小十實(shí)驗(yàn):(一)電表的改裝1、電流表:把表頭G改裝成電流表,即把表頭的量程Ig擴(kuò)大到電流表的量程I,這時(shí)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻R,起分流作用。2、電壓表:把表頭G改裝成電壓表,即把表頭的量程Ug擴(kuò)大到量程U,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻起分壓作用。(二)電阻的測(cè)量:1、伏安法測(cè)電阻的兩種電路形式:2、實(shí)驗(yàn)電路
55、(電流表內(nèi)外接法)的選擇:(三)滑動(dòng)變阻器的使用1、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的特點(diǎn):2、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的選擇方法:(1)下列三種情況必須選用分壓式接法:要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí),即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí),必須采用分壓接法。當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0,且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大。若采用限流接法,電路中實(shí)際電壓(或電流)的最小值仍超過RL的額定值時(shí),只能采用分壓接法.(2)下列情況可選用限流式接法測(cè)量時(shí)電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),只是小范圍內(nèi)測(cè)量,且RL與R0接近或RL略小于R0,采用限流式接法.電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小,不能滿足分壓式接法的要求時(shí),采用限流式接法.沒有很高的要求,僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時(shí),可考慮安裝簡(jiǎn)便和節(jié)能因素采用限流式接法.。1mc4
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