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高中物理學(xué)業(yè)水平考試要點(diǎn)解讀第一章 運(yùn)動(dòng)的描述第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的描述要點(diǎn)解讀一、質(zhì)點(diǎn)1．定義：用來代替物體而具有質(zhì)量的點(diǎn)。2．實(shí)際物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：當(dāng)物體的大小和形狀相對于所要研究的問題可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可看作質(zhì)點(diǎn)。二、描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量1．時(shí)間：時(shí)間在時(shí)間軸上對應(yīng)為一線段，時(shí)刻在時(shí)間軸上對應(yīng)于一點(diǎn)。與時(shí)間對應(yīng)的物理量為過程量，與時(shí)刻對應(yīng)的物理量為狀態(tài)量。2．位移：用來描述物體位置變化的物理量，是矢量，用由初位置指向末位置的有向線段表示。路程是標(biāo)量，它是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度。只有當(dāng)物體作單方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體位移的大小才與路程相等。3．速度：用來描述物體位置變化快慢的物理量，是矢量。（1）平均速度：運(yùn)動(dòng)物體的位移與時(shí)間的比值，方向和位移的方向相同。（2）瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻或位置的速度。瞬時(shí)速度的大小叫做速率。（3）速度的測量（實(shí)驗(yàn)）①原理： txv??。當(dāng)所取的時(shí)間間隔越短，物體的平均速度 v越接近某點(diǎn)的瞬時(shí)速度v。然而時(shí)間間隔取得過小，造成兩點(diǎn)距離過小則測量誤差增大，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取兩個(gè)測量點(diǎn)。②儀器：電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（使用 4∽6V 低壓交流電，紙帶受到的阻力較大）或者電火花計(jì)時(shí)器（使用 220V 交流電，紙帶受到的阻力較?。?。若使用 50Hz 的交流電，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 0.02s。還可以利用光電門或閃光照相來測量。4．加速度（1）意義：用來描述物體速度變化快慢的物理量，是矢量。（2）定義： tva??，其方向與 Δv 的方向相同或與物體受到的合力方向相同。（3）當(dāng) a 與 v0 同向時(shí)，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng) a 與 v0 反向時(shí)，物體做減速直線運(yùn)動(dòng)。加速度與速度沒有必然的聯(lián)系。三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)（1）定義：在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等的直線運(yùn)動(dòng)。（2）特點(diǎn)：軌跡是直線，加速度 a 恒定。當(dāng) a 與 v0 方向相同時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；反之，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（1）基本規(guī)律①速度時(shí)間關(guān)系： atv??0②位移時(shí)間關(guān)系： 201atvx??（2）重要推論①速度位移關(guān)系： 20?②平均速度： 2tvv??③做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等的時(shí)間間隔的位移之差：Δx=x n+1-xn=aT2。3．自由落體運(yùn)動(dòng)（1）定義：物體只在重力的作用下從靜止開始的運(yùn)動(dòng)。（2）性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為 g 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（3）規(guī)律：與初速度為零、加速度為 g 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同。第三章 相互作用要點(diǎn)解讀一、力的性質(zhì)1．物質(zhì)性：一個(gè)力的產(chǎn)生僅僅涉及兩個(gè)物體，我們把其中一個(gè)物體叫受力物體，另一個(gè)物體則為施力物體。2．相互性：力的作用是相互的。受力物體受到施力物體給它的力，則施力物體也一定受到受力物體給它的力。3．效果性：力是使物體產(chǎn)生形變的原因；力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度）發(fā)生變化的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。4．矢量性：力是矢量，有大小和方向，力的三要素為大小、方向和作用點(diǎn)。5．力的表示法（1）力的圖示：用一條有向線段精確表示力，線段應(yīng)按一定的標(biāo)度畫出。（2）力的示意圖：用一條有向線段粗略表示力，表示物體在這個(gè)方向受到了某個(gè)力的作用。二、三種常見的力1．重力（1）產(chǎn)生條件：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生。（2）三要素①大?。篏=mg。②方向：豎直向下，即垂直水平面向下。③作用點(diǎn)：重心。形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何中心。物體的重心不一定在物體上。2．彈力（1）產(chǎn)生條件：物體相互接觸且發(fā)生彈性形變。（2）三要素①大小：彈簧的彈力大小滿足胡克定律 F=kx。其它的彈力常常要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況來計(jì)算。②方向：彈簧和輕繩的彈力沿彈簧和輕繩的方向。支持力垂直接觸面指向被支持的物體。壓力垂直接觸面指向被壓的物體。③作用點(diǎn)：支持力作用在被支持物上，壓力作用在被壓物上。3．摩擦力（1）產(chǎn)生條件：有粗糙的接觸面、有相互作用的彈力和有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢。（2）三要素①方向：滑動(dòng)摩擦力方向與相對運(yùn)動(dòng)方向相反；靜摩擦力的方向與相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。②大小：A．滑動(dòng)摩擦力的大小 Ff=μFN。其中 μ 為動(dòng)摩擦因數(shù)。F N 為滑動(dòng)摩擦力的施力物體與受力物體之間的正壓力，不一定等于物體的重力。B．靜摩擦力的大小要根據(jù)受力物體的運(yùn)動(dòng)情況確定。靜摩擦力的大小范圍為0Ff≤Fm。③作用點(diǎn)：在接觸面或接觸物上。三、力的運(yùn)算合力與分力是等效替代關(guān)系，力的運(yùn)算遵循平行四邊形定則，分力為平行四邊形的兩鄰邊，合力為兩鄰邊之間的對角線。平行四邊形定則（或三角形定則）是矢量運(yùn)算法則。1．力的合成：已知分力求合力叫做力的合成。實(shí)驗(yàn)探究：探究力的合成的平行四邊形定則（1）實(shí)驗(yàn)原理：合力與分力的實(shí)際作用效果相同。實(shí)驗(yàn)中使橡皮條伸長相同的長度。（2）減小實(shí)驗(yàn)誤差的主要措施：①保證兩次作用下橡皮條的形變情況相同（細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一點(diǎn)） 。②利用兩點(diǎn)確定一條直線的辦法記下力的方向，所以兩點(diǎn)的距離要適當(dāng)遠(yuǎn)些，細(xì)繩應(yīng)長一些。③將力的方向記在白紙上，所以細(xì)繩應(yīng)與紙面平行。④實(shí)驗(yàn)采用力的圖示法表示和計(jì)算合力，應(yīng)選定合適的標(biāo)度。2．力的分解：已知合力求分力叫做力的分解。力要按照力的實(shí)際作用效果來分解。3．力的正交分解：它不需要按力的實(shí)際作用效果來分解，建立直角坐標(biāo)系的原則是方便簡單，讓盡可能多的力在坐標(biāo)軸上，被分解的力越少越好。學(xué)法指導(dǎo)一、彈力的求解1．判斷彈力的有無形變不明顯時(shí)我們一般采用假設(shè)法、消除法或結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況判斷彈力的有無。2．計(jì)算彈力的大小對彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，我們利用胡克定律求解；對非彈簧物體的彈力常常要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況，利用動(dòng)力學(xué)規(guī)律（如平衡條件和牛頓第二定律）求解。二、靜摩擦力的求解1．判斷靜摩擦力的有無靜摩擦力方向與受力物體相對施力物體的運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。對相對運(yùn)動(dòng)趨勢不明顯的情形，我們可以依據(jù)不同情況，利用下面兩種辦法進(jìn)行判斷。（1）假設(shè)法。假設(shè)接觸面光滑，看物體是否有相對運(yùn)動(dòng)。有則相對運(yùn)動(dòng)趨勢與相對運(yùn)動(dòng)方向相同；無則沒有相對運(yùn)動(dòng)趨勢。（2）效果法。根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，主要看物體的加速度，利用動(dòng)力學(xué)規(guī)律（如牛頓第二定律和力的平衡條件）判定。2．計(jì)算靜摩擦力的大小靜摩擦力的大小要根據(jù)受力物體的運(yùn)動(dòng)情況（主要是看加速度)）,利用動(dòng)力學(xué)規(guī)律（如牛頓第二定律和力的平衡條件）來計(jì)算。最大靜摩擦力的大小近似等于滑動(dòng)摩擦力的大小。三、分析物體的受力情況對物體進(jìn)行正確的受力分析，是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。1．受力分析的一般步驟：（1）選取合適的研究對象，把對象從周圍物體中隔離出來。（2）按一定的順序?qū)ο筮M(jìn)行受力分析：首先分析非接觸力（重力、電場力和磁場力）；接著分析彈力；然后分析摩擦力；再根據(jù)題意分析對象受到的其它力。（3）最后畫出對象的受力示意圖。高中階段，一般只研究物體的平動(dòng)規(guī)律，我們可把研究對象看作質(zhì)點(diǎn)，畫受力示意圖時(shí)，可把所有外力的作用點(diǎn)畫在同一點(diǎn)上（共點(diǎn)力） 。2．受力分析的注意事項(xiàng)：（1）防止多分析不存在的力。每分析一個(gè)力都應(yīng)找得出施力物體。（2）防止漏掉某些力。要養(yǎng)成按照“場力（重力、電場力和磁場力）→彈力→摩擦力→其他力”的順序分析物體受力情況的習(xí)慣。（3）只畫物體受到的力，不要畫研究對象對其他物體施加的力。（4）分析彈力和摩擦力時(shí)，應(yīng)抓住它們必須接觸的特點(diǎn)進(jìn)行分析。繞對象一周，找出接觸點(diǎn)（面） ，再根據(jù)它們的產(chǎn)生條件，分析研究對象受到的彈力和摩擦力第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、牛頓第一定律與慣性1．牛頓第一定律的含義：一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。2．慣性：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，叫做慣性。質(zhì)量是物體慣性大小的量度。二、牛頓第二定律1．牛頓第二定律揭示了物體的加速度與物體的合力和質(zhì)量之間的定量關(guān)系。力是產(chǎn)生加速度的原因，加速度的方向與合力的方向相同，加速度隨合力同時(shí)變化。2．控制變量法“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)（1）平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，平衡摩擦力以后，不需要重新平衡摩擦力。（2）當(dāng)小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶和砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，沙桶和砝碼盤和砝碼的總重力才可視為與小車受到的拉力相等，即為小車的合力。（3）保持砝碼盤和砝碼的總重力一定，改變小車的質(zhì)量（增減砝碼） ，探究小車的加速度與小車質(zhì)量之間的關(guān)系；保持小車的質(zhì)量一定，改變沙桶和砝碼盤和砝碼的總重力，探究小車的加速度與小車合力之間的關(guān)系。（4）利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過描點(diǎn)連線畫出 a—F 和 a— m1圖線，最后通過圖線作出結(jié)論。3．超重和失重?zé)o論物體處在失重或超重狀態(tài)，物體的重力始終存在，且沒有變化。與物體處于平衡狀態(tài)相比，發(fā)生變化的是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?。?）超重：當(dāng)物體在豎直方向有向上的加速度時(shí)，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谥亓?。?）失重：當(dāng)物體在豎直方向有向下的加速度時(shí)，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏?、vySA??xy?CO vxvyBv0拉力小于重力。當(dāng)物體正好以大小等于 g 的加速度豎直下落時(shí)，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?0，這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。4．共點(diǎn)力作用下物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)是指物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。處于共點(diǎn)力平衡狀態(tài)的物體受到的合力為零。三、牛頓第三定律牛頓第三定律揭示了物體間的一對相互作用力的關(guān)系：總是大小相等，方向相反，分別作用兩個(gè)相互作用的物體上，性質(zhì)相同。而一對平衡力作用在同一物體上，力的性質(zhì)不一定相同。第五章 曲線運(yùn)動(dòng)要點(diǎn)解讀 一、曲線運(yùn)動(dòng)及其研究1．曲線運(yùn)動(dòng)（1）性質(zhì)：是一種變速運(yùn)動(dòng)。作曲線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的加速度和所受合力不為零。（2）條件：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)。（3）力線、速度線與運(yùn)動(dòng)軌跡間的關(guān)系：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡被力線和速度線所夾，且力線在軌跡凹側(cè)，如圖所示。2．運(yùn)動(dòng)的合成與分解（1）法則：平行四邊形定則或三角形定則。（2）合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：一是合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等效性和等時(shí)性；二是各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性。（3）矢量的合成與分解：運(yùn)動(dòng)的合成與分解就是要對相關(guān)矢量（力、加速度、速度、位移）進(jìn)行合成與分解，使合矢量與分矢量相互轉(zhuǎn)化。二、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律1．平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線，軌跡方程為 20xvgy?2．幾個(gè)物理量的變化規(guī)律（1）加速度①分加速度：水平方向的加速度為零，豎直方向的加速度為 g。 ②合加速度：合加速度方向豎直向下，大小為 g。 因此，平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（2）速度①分速度：水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，水平分速度為 0vx?；豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，豎直分速度為 gtvy?。②合速度：合速度 202)(gtvyx??。 0anvgt??， 為（合）速度方向vAF與水平方向的夾角。（3）位移①分位移：水平方向的位移 tvx0?，豎直方向的位移 21gty?。②合位移：物體的合位移 ?2ys 220420 tvtt?，021tanvgt??an?， ?為物體的（合）位移與水平方向的夾角。3. 《研究平拋運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)器材：斜槽、白紙、圖釘、木板、有孔的卡片、鉛筆、小球、刻度尺和重錘線。（2）主要步驟：安裝調(diào)整斜槽；調(diào)整木板；確定坐標(biāo)原點(diǎn)；描繪運(yùn)動(dòng)軌跡；計(jì)算初速度。（3）注意事項(xiàng)①實(shí)驗(yàn)中必須保證通過斜槽末端點(diǎn)的切線水平；方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。②小球必須每次從斜槽上同一位置無初速度滾下，即應(yīng)在斜槽上固定一個(gè)擋板。③坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，而是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前作出。④要在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨柔尫判∏?，使它以適當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋?，其軌道由木板左上角到達(dá)右下角，這樣可以減少測量誤差。⑤要在軌跡上選取距坐標(biāo)原點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果更精確些。三、圓周運(yùn)動(dòng)的描述1．運(yùn)動(dòng)學(xué)描述（1）描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量①線速度（ v）： tl??，國際單位為 m/s。質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。②角速度（ ?）： t?，國際單位為 rad/s。③轉(zhuǎn)速（n）：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位為 r/s（或 r/min） 。④周期（T）：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，國際單位為 s。⑤向心加速度 )(na： 任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向圓心即與速度方向垂直，這個(gè)加速度叫做向心加速度，國際單位為 m/s2。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小、角速度、轉(zhuǎn)速、周期、向心加速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)。（2）物理量間的相互關(guān)系①線速度和角速度的關(guān)系： rv??②線速度與周期的關(guān)系： T?2③角速度與周期的關(guān)系： T??2?④轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系： 1n⑤向心加速度與其它量的關(guān)系： 224Trrvan??2n2．動(dòng)力學(xué)描述（1）向心力：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力一定指向圓心即與速度方向垂直，這個(gè)合力叫做向心力。向心力的效果是改變物體運(yùn)動(dòng)的速度方向、產(chǎn)生向心加速度。向心力是一種效果力，可以是某一性質(zhì)力充當(dāng)，也可以是某些性質(zhì)力的合力充當(dāng)，還可以是某一性質(zhì)力的分力充當(dāng)。（2）向心力的表達(dá)式：由牛頓第二定律得向心力表達(dá)式為2nvFmar??。在速度一定的條件下，物體受到的向心力與半徑成反比；在角速度一定的條件下，物體受到的向心力與半徑成正比。第六章 萬有引力與航天要點(diǎn)解讀 一、天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來看，開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律提示了天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，回答了天體做什么樣的運(yùn)動(dòng)。1．開普勒第一定律說明了不同行星的運(yùn)動(dòng)軌跡都是橢圓，太陽在不同行星橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上；2．開普勒第二定律表明：由于行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，所以行星在繞太陽公轉(zhuǎn)過程中離太陽越近速率就越大，離太陽越遠(yuǎn)速率就越小。所以行星在近日點(diǎn)的速率最大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率最?。?．開普勒第三定律告訴我們：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，比值是一個(gè)與行星無關(guān)的常量，僅與中心天體——太陽的質(zhì)量有關(guān)。開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律同樣適用于其他星體圍繞中心天體的運(yùn)動(dòng)（如衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)） ，比值僅與該中心天體質(zhì)量有關(guān)。二、天體運(yùn)動(dòng)與萬有引力的關(guān)系從動(dòng)力學(xué)的角度來看，星體所受中心天體的萬有引力是星體作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的原因。若將星體的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)簡化為圓周運(yùn)動(dòng)，則可得如下規(guī)律：1．加速度與軌道半徑的關(guān)系：由 2MmGar?得 2r2．線速度與軌道半徑的關(guān)系：由22v得 G3．角速度與軌道半徑的關(guān)系：由 22mr??得 3Mr4．周期與軌道半徑的關(guān)系：由 rTmrMG22????????得 GMr3?若星體在中心天體表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)，上述公式中的軌道半徑 r 為中心天體的半徑R。學(xué)法指導(dǎo)一、求解星體繞中心天體運(yùn)動(dòng)問題的基本思路1．萬有引力提供向心力；2．星體在中心天體表面附近時(shí)，萬有引力看成與重力相等。二、幾種問題類型1．重力加速度的計(jì)算由 2()MmGgRh??得 2()GMRh?式中 R 為中心天體的半徑，h 為物體距中心天體表面的高度。2．中心天體質(zhì)量的計(jì)算（1）由 rTr22)(??得 234GTr??（2）由 mgRMG2得2R式（2）說明了物體在中心天體表面或表面附近時(shí)，物體所受重力近似等于萬有引力。該式給出了中心天體質(zhì)量、半徑及其表面附近的重力加速度之間的關(guān)系，是一個(gè)非常有用的代換式。3．第一宇宙速度的計(jì)算第一宇宙速度是星體在中心天體附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，是最大的環(huán)繞速度。（1）由 2RMmG= v21得 GR?（2）由 g= 1得 g4．中心天體密度的計(jì)算（1）由 mRG?2和 ??34RVM?得 Gg4?（2）由 T2)(? 和 得 23T?第七章 機(jī)械能守恒定律要點(diǎn)解讀 一、熱量、功與功率1．熱量：熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度，熱量的多少量度了從一個(gè)物體到另一個(gè)物體內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。2．功：功是能量轉(zhuǎn)化的量度， 力做了多少功就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。（1）功的公式： ?cosFlW?（α 是力和位移的夾角） ，即功等于力的大小、位移的大小及力和位移的夾角的余弦這三者的乘積。熱量與功均是標(biāo)量，國際單位均是 J。（2）力做功的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。力做功既可以說成是作用在物體上的力和物體在力的方向上位移的乘積，也可以說成是物體的位移與物體在位移方向上力的乘積。（3）功的正負(fù)：根據(jù) cosl?可以推出：當(dāng) 0° ≤ α ＜ 90° 時(shí)，力做正功，為動(dòng)力功；當(dāng) 90°＜ α ≤ 180° 時(shí)，力做負(fù)功，為阻力功；當(dāng) α＝90°時(shí)，力不做功。（4）求總功的兩種基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代數(shù)和。3．功率：功跟完成這些功所用的時(shí)間的比值叫做功率，表示做功的快慢。（1）平均功率與瞬時(shí)功率公式分別為：和 cosPFv??，式中是 F 與 v 之間的夾角。功率是標(biāo)量，國際單位為 W。（2）額定功率與實(shí)際功率：額定功率是動(dòng)力機(jī)械長時(shí)間正常工作時(shí)輸出的最大功率。機(jī)械在額定功率下工作，F(xiàn) 與 v 是互相制約的；實(shí)際功率是動(dòng)力機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率，實(shí)際功率應(yīng)小于或等于額定功率，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不能長時(shí)間大于額定功率工作。實(shí)際功率 P 實(shí) =Fv，式中力 F 和速度 v 都是同一時(shí)刻的瞬時(shí)值。二、機(jī)械能1. 動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，其表達(dá)式為 21mvEK?。2．重力勢能：物體由于被舉高而具有的勢能，其表達(dá)式為 EP gh，其中 是物體相對于參考平面的高度。重力勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)之分，正值表明物體處在參考平面上方，負(fù)值表明物體處在參考平面下方。3．彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，而具有的勢能。彈簧彈性勢能的表達(dá)式為： 21PEkl?，其中 k 為彈簧的勁度系數(shù)， l為彈簧的形變量。三、能量觀點(diǎn)1．動(dòng)能定理（1）內(nèi)容：合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。（2）公式表述： 2112mvWK???或2．機(jī)械能守恒定律（1）內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。（2）公式表述： 22111mvghvgh???或?qū)懗?EK2+EP2= EK1+EP1 （3）變式表述：①物體系內(nèi)動(dòng)能的增加（減小）等于勢能的減?。ㄔ黾樱?；②物體系內(nèi)某些物體機(jī)械能的增加等于另一些物體機(jī)械能的減小。3．能量守恒定律（1）內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變。（2）變式表述：①物體系統(tǒng)內(nèi)，某些形式能的增加等于另一些形式能的減小；②物體系統(tǒng)內(nèi)，某些物體的能量的增加等于另一些物體的能量的減小。第一章 電場 電流要點(diǎn)解讀 一、電荷1．認(rèn)識電荷（1）自然界有兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷。（2）元電荷：任何帶電物體所帶的電荷量都是 e 的整數(shù)倍，電荷量 e 叫做元電荷。（3）點(diǎn)電荷：與質(zhì)點(diǎn)一樣，是理想化的物理模型。只有當(dāng)一個(gè)帶電體的形狀、大小對它們之間相互作用力的影響可以忽略時(shí)，才可以視為點(diǎn)電荷。（4）電荷的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2．電荷的轉(zhuǎn)移（1）起電方式：主要有摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電三種。（2）起電本質(zhì)：電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。構(gòu)成物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子組成。一般情況下，原子核的正電荷數(shù)量與電子的負(fù)電荷數(shù)量一樣多，整個(gè)原子顯電中性。起電過程的實(shí)質(zhì)都是使電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，從而破壞了原子的電中性，得到電子的物體（或物體的一部分）帶上負(fù)電荷，失去電子的物體（或物體的一部分）帶上正電荷。3．電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變。4．電荷的分布：帶電體突出的位置電荷較密集，平坦的位置電荷較稀疏，所以帶電體尖銳的部分電場強(qiáng)，容易產(chǎn)生尖端放電。避雷針就是利用了尖端放電的原理。5．電荷的儲(chǔ)存（1）電容器：兩個(gè)彼止絕緣且相互靠近的導(dǎo)體就組成了一個(gè)電容器。在兩個(gè)正對的平行金屬板中間夾一層絕緣物質(zhì)——電介質(zhì)，就形成了一個(gè)最簡單的平行板電容器。電容器是儲(chǔ)存電荷的容器，電容器兩極板相對且靠得很近，正負(fù)電荷相互吸引，使得兩極板上留有等量的異種電荷——電容器就儲(chǔ)存了電荷。（2）電容：電容是表示電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量。在相同電壓下，儲(chǔ)存電荷多的電容器電容大；電容的大小由電容器的形狀、結(jié)構(gòu)、材料決定；不加電壓時(shí)，電容器雖不儲(chǔ)存電荷，但儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)還是具備的——仍有電容。6．庫侖定律：（1）內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。其表達(dá)式： 21rQkF?。（2）適用條件：Q 1、Q 2 為真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷。帶電體都可以看成由許多點(diǎn)電荷組成的，根據(jù)庫侖定律和力的合成法則，可以求出任意兩個(gè)帶電體之間的庫侖力。二、電場1．電場：電荷周圍存在電場，電荷間是通過電場發(fā)生相互作用的。物 質(zhì) 存 在 有 兩 種 形 式 ： 一 種 是 實(shí) 物 ， 一 種 是 場 。 電 場 雖 然 看 不 見 摸 不 著 ， 但 它 也 是 一種 客 觀 存 在 的 物 質(zhì) ， 它 可 以 通 過 一 些 性 質(zhì) 而 表 現(xiàn) 其 客 觀 存 在 ， 如 在 電 場 中 放 入 電 荷 ， 電 場就 對 電 荷 有 力 的 作 用 。2．電場強(qiáng)度（1）定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力 F 跟它的電荷量 q 的比值。其定義式： qFE?。（2）物理意義：電場強(qiáng)度是反映電場的力的性質(zhì)的物理量，與試探電荷的電荷量 q 及其受到的靜電力 F 無關(guān)。它的大小是由電場本身決定的；方向規(guī)定為正電荷所受電場力的方向。（3）基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。電場力 qEF?。3．電場線：電場線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋鲭妶龆氲募傧氲那€，電場線的疏密反映了電場的強(qiáng)弱，電場線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場方向 。不同電場的電場線分布是不同的。靜電場的電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)發(fā)出，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷；勻強(qiáng)電場的電場線是一簇間距相同、相互平行的直線。三、電流1．電流：電荷的定向移動(dòng)形成電流。（1）形成電流的條件：要有自由移動(dòng)的電荷，如：金屬導(dǎo)體中有可以自由移動(dòng)的電子、電解質(zhì)溶液中有可以自由移動(dòng)的正、負(fù)離子；導(dǎo)體兩端要有電壓，即導(dǎo)體內(nèi)部存在電場。（2）電流的大?。和ㄟ^導(dǎo)體橫截面積的電量 Q 與所用時(shí)間 t 的比值。其表達(dá)式：tQI?。（3）電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。但電流是?biāo)量。2．電源：電源的作用就是為導(dǎo)體兩端提供電壓，電源的這種特性用電動(dòng)勢來表示。電源的電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。不同電源的電動(dòng)勢一般不同。從能量的角度看，電源就是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動(dòng)勢反映了電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。3．電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)能使導(dǎo)體的溫度升高，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這就是電流的熱效應(yīng)。（1）焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比。其表達(dá)式： RtIQ2?。（2）熱功率：在物理學(xué)中，把電熱器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能叫做熱功率。其表達(dá)式：ItP?，對于純電阻電路，還可表示為 RUIP2?。第二章 磁場要點(diǎn)解讀一、磁場的性質(zhì)1．磁場是存在于磁極或電流周圍的特殊物質(zhì)。磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間等一切磁作用都是通過磁場來實(shí)現(xiàn)的。2．磁感線（1）磁感線是用來形象描述磁場的假想的曲線，磁感線的疏密反映了磁場的強(qiáng)弱，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向 。（2）磁鐵外部磁場的磁感線從 N 極到 S 極，內(nèi)部則從 S 極回到 N 極，形成閉合且不相交的曲線。直 線 電 流 、 環(huán) 形 電 流 、 通 電 螺 線 管 的 磁 感 線 的 方 向 用 安 培 定 則 判 定 ， 通 電 螺 線管 相 當(dāng) 一 條 形 磁 鐵 。 地球是個(gè)大磁體，地磁的南極在地理的北極附近，但并不完全重合，存在磁偏角。3．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場中某點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量，是矢量。（2）在磁場同一地方，電流受到的安培力 F 與 IL 的比值是一個(gè)常量；在磁場中不同地方 F 與 IL 的比值一般不同，因此 IL可用來描述某處磁場的強(qiáng)弱。定義磁感應(yīng)強(qiáng)度ILB?，但 B 與 F、IL 無關(guān)，由磁場本身決定。（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小反映了磁場強(qiáng)弱；磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的方向就是磁場的方向，即小磁針北極所受磁場力的方向。二、磁場的作用1．安培力 F：通電導(dǎo)體在磁場中受到的作用力。（1）大?。寒?dāng) B 與 I 垂直時(shí) F=BIL，式中 L 是導(dǎo)體在磁場中的有效長度， I 為流過導(dǎo)體的電流；當(dāng) B 與 I 不垂直時(shí)， F＜BIL ； 當(dāng) B 與 I 平行時(shí)， F=0。（2）方向：F 垂直于 B 與 I、L 所決定的平面，既與 B 垂直，又與 I、 L 垂直，方向用左手定則判定。（3）應(yīng)用：電動(dòng)機(jī)就是利用通電線圈在磁場中受到安培力的作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理。2．洛倫茲力 F 洛 ：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的作用力。（1）大小：當(dāng) v 與 B 垂直時(shí)，F(xiàn) 洛 最大；當(dāng) v 與 B 平行時(shí) F 洛 =0。v 是電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度。（2）方向：安倍力是洛倫茲力的宏觀體現(xiàn)，所以也可以用左手定則判定洛倫茲力的方向。判定方法是，先根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)方向判斷其形成的等效電流方向，然后運(yùn)用左手定則判定其受力方向。（3）應(yīng)用：電視機(jī)顯像管利用了電子束在磁場中受到洛倫茲力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理。三、磁性材料1．物體磁性的變化(1)磁化：物體與磁鐵接觸后顯示出磁性的現(xiàn)象。(2)退磁：由于高溫或受到劇烈的震動(dòng)使有磁性的物體失去磁性的現(xiàn)象。2．磁性材料的應(yīng)用(1)根 據(jù) 鐵 磁 性 材 料 被 磁 化 后 撤 去 外 磁 場 時(shí) 剩 磁 的 強(qiáng) 弱 ， 把 鐵 磁 性 材 料 分 為 硬 磁 性 材 料 和軟 磁 性 材 料 。(2)根據(jù)實(shí)際需要可選擇不同材料：永磁鐵要有很強(qiáng)的剩磁，所以要用硬磁性材料制造；電磁鐵需要通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)失去磁性，所以要用軟磁性材料制造。第三章 電磁感應(yīng) 第四章 電磁波及其應(yīng)用要點(diǎn)解讀一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．磁通量：（1）穿過一個(gè)閉合電路的磁感線越多，穿過這個(gè)閉合電路的磁通量越大；（2）磁通量用 Φ 表示，單位是韋伯，符號 Wb。如圖：兩個(gè)閉合電中路 S1 和 S2 的面積相同，從穿過 S1 、S 2 的磁感線條數(shù)可以判斷，穿過 S1 的磁通量 Φ1 大于穿過 S2 的磁通量 Φ2。2．感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的辦法有很多，如閉合電路的一部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，磁鐵與線圈的相對運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)電路中開關(guān)的通斷，變阻器阻值的變化……，從這些產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，我們可以歸 納 出 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 流 的 條 件 是 ： 只 要 穿 過 閉 合 電 路 的 磁 通 量 發(fā) 生 變 化 ，閉 合 電 路 中 就 會(huì) 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 流 。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1．內(nèi)容：電磁感應(yīng)中線圈里的感應(yīng)電動(dòng)勢跟穿過線圈的磁通量變化率成正比2．表達(dá)式： tnE???n 為線圈的匝數(shù)；ΔΦ 是線圈磁通量的變化量，單位是 Wb；Δt 是磁通量變化所用的時(shí)間。三、交流電1．交流電的產(chǎn)生：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，由于在不同時(shí)刻磁通量的變化率不同，產(chǎn)生大小、方向隨時(shí)間做周期性變化的電流，這種電流叫交流電。按正弦規(guī)律變化的交流電叫正弦交流電。2．正弦交流電的變化規(guī)律（1）可以用如圖所示的正弦（或余弦）圖象來表示正弦交流電電流、電壓的變化規(guī)律。（2）交流電的峰值、周期、頻率Um、I m 是電壓、電流的最大值，叫做交流電的峰值。交流電完成一次周期性變化所用的時(shí)間叫做交流電的周期 T；交流電在 1s 內(nèi)發(fā)生的周期性變化的次數(shù)，叫交流電的頻率 f，單位是 Hz；周期和頻率的關(guān)系是 Tf1?；我國電網(wǎng)中的交流電頻率 f =50Hz。3．交流電的有效值（ 1） 交 流 電 的 有 效 值 是 根 據(jù) 電 流 的 熱 效 應(yīng) 規(guī) 定 的 ： 把 交 流 和 直 流 分 別 通 過 相 同 的 電 阻 ，如 果 在 相 等 的 時(shí) 間 里 它 們 產(chǎn) 生 的 熱 量 相 等 ， 我 們 就 把 這 個(gè) 直 流 電 壓 、 電 流 的 數(shù) 值 稱 做 交 流 電壓 、 電 流 的 有 效 值 。（2）按正弦規(guī)律變化的交流，它的有效值和峰值之間的關(guān)系是（U e、I e 分別表示交流電壓、電流的有效值）Ue = m=0.707Um Ie= 2m=0.707Im四、變壓器1．變壓器構(gòu)造：變壓器由原線圈、鐵芯和副線圈組成。2．變壓器工作原理（1）在變壓器原線圈上加交變電壓 U1，原線圈中就有交變電流通過，在閉合鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，這個(gè)交變磁通量穿過副線圈，在副線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢等于副線圈未接入電路時(shí)的電壓 U2；S1 S2B（2）因每匝線圈上的感應(yīng)電動(dòng)勢是相等的，匝數(shù)越多的線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢越大，電壓越高。原線圈匝數(shù)為 n1，原線圈匝數(shù)為 n2， 如果 n2＞n 1，則 U2＞U 1，這種變壓器叫升壓變壓器；如果 n2＜n 1，則 U2＜U 1，這種變壓器叫降壓變壓器。五、高壓輸電根據(jù)輸電線上損失的熱功率 RIP2??，減少輸電損失的途徑有：（1）減少輸電線的電阻，可以采用導(dǎo)電性能好的材料做導(dǎo)線，或使導(dǎo)線粗一些；（2）減少輸送的電流，根據(jù)電功率公式 P =UI， 在輸送一定功率的電能時(shí)，要減少輸送的電流就必須提高輸送的電壓，采用高壓輸電。六、自感現(xiàn)象、渦流1．自感現(xiàn)象：自感，通俗地說就是“自身感應(yīng)” ，由于通過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而引起磁通量變化時(shí)，導(dǎo)體自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象。（1）導(dǎo)體中的自感電動(dòng)勢總是阻礙引起自感電動(dòng)勢的電流的變化。（2）對于不同的線圈，在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢是不同的，在電學(xué)中，用自感系數(shù)來表示線圈的這種特性。線圈越粗、越長，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，線圈有鐵芯時(shí)的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多。2．渦流：把塊狀金屬放在變化的磁場中，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流叫渦流?？梢岳脺u流產(chǎn)生的熱量，如電磁爐；渦流有時(shí)也有害，需減少渦流，如變壓器的鐵芯。七、電磁波及其應(yīng)用1．麥克斯韋電磁理論要點(diǎn)（1）變化的電場產(chǎn)生磁場；（2）變化的磁場產(chǎn)生電場。麥克斯韋預(yù)示了空間可能存在電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。2．電磁波的特點(diǎn)（1）電磁波傳播不需介質(zhì)，可在真空中傳播；（2）電磁波在真空中傳播的速度等于光速 c；（3）電磁波與機(jī)械波一樣，其波速 c、波長 ?、頻率 f 之間的關(guān)系是 fc??。3．電磁波譜無線電波：波動(dòng)性明顯紅外線：有顯著的熱作用可見光：人眼可見紫外線：產(chǎn)生熒光反應(yīng)X 射線：貫穿能力強(qiáng)γ 射線：穿透能力很強(qiáng)以上排列的電磁波頻率由低到高，波長由長到短。4．電磁波的發(fā)射、傳輸、接收（1）采用開放電路及調(diào)制技術(shù)向外發(fā)射高頻信號，調(diào)制有調(diào)頻和調(diào)幅兩種方式。（2）電磁波的傳輸：衛(wèi)星傳輸、光纜傳輸、電纜傳輸。（3）電磁波的接收：調(diào)諧獲取信號、檢波（又稱解調(diào)）讓信號還原。5．傳感器（1）作用：傳感器的作用是將感受到的非電學(xué)量如力、熱、光、聲、化學(xué)、生物等量轉(zhuǎn)換成便于測量的電學(xué)量或信號。（2）常用傳感器：雙金屬溫度傳感器、光敏電阻傳感器、壓力傳感器等。6．電磁波的應(yīng)用和防止（1）應(yīng)用：電視機(jī)、收音機(jī)、攝像機(jī)、雷達(dá)、微波爐等。（2）防止：電磁污染、信息犯罪等。