高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié):知識(shí)點(diǎn)總復(fù)習(xí)1
來(lái)源:天天高中學(xué)習(xí)網(wǎng) 2009-09-10 15:07:06
力學(xué)輔導(dǎo)
力學(xué)包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。即:力,牛頓運(yùn)動(dòng)定律,物體的平衡,直線運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng),振動(dòng)和波,功和能,動(dòng)量和沖量,等。
一、重要概念和規(guī)律
(一)重要概念
1.力、力矩
力是物體間的相互作用。其效果使物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即產(chǎn)生加速度。力不能脫離物體而獨(dú)立存在.有力作用時(shí),同時(shí)存在受力物體和施力物體但物體間不一定接觸。力是矢量。力按性質(zhì)可分重力(G=mg)、彈力(胡克定律f=kX)、摩擦力(0<f靜<f最大、,f=μN)、分子力、電磁力等。按效果可分拉力、壓力、支持力,張力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等。對(duì)于各種力要弄清它的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)、大小、方向、作用點(diǎn)和具體效果。
力矩是改變物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力矩M=FL通常規(guī)定使物體順(逆)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為負(fù)(正)。注意力臂L是指轉(zhuǎn)軸至力的作用線的垂直距離。
2.質(zhì)點(diǎn)、參照物
質(zhì)點(diǎn)指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體。平動(dòng)的物體一般視作質(zhì)點(diǎn)。
參照物指假定不動(dòng)的物體。一般以地面做參照物。
3.位置、位移(s)、速度(v)、加速度(a)
質(zhì)點(diǎn)的位置可以用規(guī)定的坐標(biāo)系中的點(diǎn)表示.
位移表示物體位置的變化,是由始位置引向末位置的有向線段。位移是矢量,與路徑無(wú)關(guān).而路程是標(biāo)量,是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度,與路徑有關(guān)。
速度表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,它的方向就是位移變化的方向。其大小稱為速率。在S-t圖象中,某點(diǎn)的速度即為圖線在該點(diǎn)物線的斜率。在勻速四周運(yùn)動(dòng)中,用線速度v=s/t和角速度ω=φ/t,v是矢量,方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向,兩者的關(guān)系為v=ωR。
加速度表示速度變化的快慢,它的方向與速度變化的方向相同,但不一定限速度方向相同。在v-t圖象中某點(diǎn)的加速度即為圖線在該點(diǎn)切線的斜率。
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,用向心加速度a=v2/R和a=ω2R描述,其方向始終指向圓心。
4.質(zhì)量(m)、慣性
質(zhì)量表示物體內(nèi)含有物質(zhì)的多少,是一標(biāo)量且為恒量.慣性指物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),是物體固有的屬性。慣性由質(zhì)量來(lái)量度,物體的質(zhì)量越大,其慣性就越大,就越難改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
6.周期(T)、頻率(f)、振幅(A}
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,周期指物體運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間,頻率指物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)。在簡(jiǎn)諧振動(dòng)中,周期指物體完成一次全振動(dòng)的時(shí)間,頻率指在單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)防次數(shù).波動(dòng)的頻率決定于波源振動(dòng)的頻率,它跟傳播的媒質(zhì)無(wú)關(guān)。周期和頻率的關(guān)系;T=1/f。振幅指振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。振幅越大,振動(dòng)能量也越大。
7.相和相差
相是決定作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物理量在任一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。相差指兩個(gè)振動(dòng)的相位差,即△Φ=Φ2-Φ1當(dāng)△Φ=0時(shí),稱為同相;當(dāng)△Φ=π時(shí),稱為反相。
8.波長(zhǎng)(λ)、波速(v)
波長(zhǎng)指兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間均距離。波速指振動(dòng)傳播的速度。波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系為v=λf。同一種波當(dāng)它從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時(shí),波長(zhǎng)和波速要發(fā)生改變,但頻率不變。
9.波的干涉和衍射
波的干涉指兩個(gè)相干波源(兩個(gè)波源頻率相同、相差恒定)發(fā)出的波疊加時(shí)能形成干涉圖樣(某些振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和某些振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的區(qū)域)。其條件:兩個(gè)相干波源發(fā)出的波疊加。
波的衍射指波繞過(guò)障礙物傳播的現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件:障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多。
10.音調(diào)、響度、音品
這是表征樂(lè)音三個(gè)特點(diǎn)的物理量,音調(diào)決定于聲源的頻率。響度決定于聲源的振幅。音品決定于泛音的個(gè)數(shù)、泛音的頻率和振幅。
11.功(W)
功是表示力作用一段位移(空間積累)效果的物理量。要深刻理解功的楊念:①如果物體在力的方向上發(fā)生了位移,就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。因此,凡談到做功,一定要明確指出是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做了功。②做功出必須具有兩個(gè)必要的因素;力和物體在力的方向上發(fā)生了位移。因此,如果力在物體發(fā)生的那段位移里做了功,則物體在發(fā)生那段位移的過(guò)程里始終受到該力的作用,力消失之時(shí)即停止做功之時(shí)。③力做功是一個(gè)物理過(guò)程,做功的多少反映了在這物理過(guò)程中能量變化的多少。④功可用公式W=Fscosα計(jì)算。當(dāng)0<α<90°時(shí),力做正功,當(dāng)α=90°時(shí),力不做功,當(dāng)90°<α<180°時(shí),力做負(fù)功(或說(shuō)成物體克服該力做正功)。⑤功是標(biāo)量,但功有正負(fù)。功的正負(fù)僅表示力在使物體移的過(guò)程中起了動(dòng)力作用還是阻力作用。⑥和外力對(duì)物體所做的功等于各個(gè)外力對(duì)物體做功的代數(shù)和。
12.功率(P)
功率是表示做功快慢的物理量。要注意理解:①公式P=W/t是功率的定義式,表示在時(shí)間t內(nèi)的平均功率。②公式P=Fvcosa表示即時(shí)功率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí),牽引力F與速度v成反比,但不能理解為當(dāng)v趨近于零時(shí)F可趨近于無(wú)窮大,也不能理解為當(dāng)F趨近于零時(shí)v可趨近于無(wú)窮大,這是由于受到機(jī)器構(gòu)造上的限制的緣故。③要注意區(qū)別額定功率(發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大輸出功率)和輸出功率間的區(qū)別和取系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率時(shí),它所牽引以物體達(dá)最大速度。最大速度受額定功率的限制。④在SI制中,功率的單位是瓦特;實(shí)用單位有千瓦等。要注意其換算關(guān)系。
13.能量(E)、動(dòng)能(Ek)、勢(shì)能(Ep)
我們認(rèn)為能夠?qū)ν饨缱龉Φ奈矬w具有能量。能量是表示物體狀態(tài)的物理量。能量是標(biāo)量。動(dòng)能和勢(shì)能總稱為機(jī)械能。
動(dòng)能是由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能。用公式Ek=mv2/2計(jì)算。要注意:①Ek是相對(duì)于某一時(shí)刻(或某一狀態(tài))的動(dòng)能,動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速率有關(guān),而與速度方向無(wú)關(guān)。②動(dòng)能是標(biāo)量,且恒為正值。③物體的動(dòng)能具有相對(duì)性,對(duì)于不同的參照物,由于v不同。因而Ek也不同。通常以地面為參照物。
勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能是由于物體被舉高而具有的能。用公式Ep=mgh計(jì)算。要注意:①重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。因而重力勢(shì)能具有相對(duì)性,它的大小決定于參考平面的選擇,通常選擇地面為參考平面。重力勢(shì)能的差值不因選擇不同的參考平面而有所不同。②重力對(duì)物體做多少正(負(fù))功。物體的重力勢(shì)能就減少(增加)多少.重力做功的特點(diǎn)是只跟物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān),而限物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。③重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù)。當(dāng)物體在參考平面上(下)方時(shí)觀u重力勢(shì)能為正(負(fù))值。
彈性勢(shì)能是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能。任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能.彈力對(duì)彈簧做多少正(負(fù))功,彈簧的彈性勢(shì)能就減少(增加)多少。彈簧的彈性勢(shì)能決定于彈簧被壓縮(或拉伸)的長(zhǎng)度及彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)。
14.沖量(I)、動(dòng)量(p)
沖量I=Ft,是矢量,其方向決定于力的方向。服從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示力在時(shí)間上的積累效果。有力作用在物體上即使物體產(chǎn)生加速度,但需經(jīng)過(guò)段時(shí)間才能改變物體的速度。
動(dòng)量p=mv,是矢量,其方向決定于速度的方向。服從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。
。ǘ┲匾(guī)律
1.力的獨(dú)立作用原理:當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),每個(gè)力各自獨(dú)尊地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度,就像其他的力不存在一植物體的實(shí)際加速度為這幾個(gè)加速度的矢量和。
2.牛頓運(yùn)動(dòng)定律:經(jīng)典力學(xué)的基本定律。適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體。
牛頓第一定律揭示了慣性和力的物理會(huì)義。
牛頓第二定律(F=ma)揭示了物體的加速度跟它所受的外力及物體本身質(zhì)皮之間的關(guān)系、使用時(shí)注意矢量性(a與F的方向始終一致)、同時(shí)性(有力F必同時(shí)產(chǎn)生a)、相對(duì)性(相對(duì)于地面參照系)、統(tǒng)一性(單位統(tǒng)一用SI制)。
牛頓第三定律(F=-F')揭示了物體相互作用力間的關(guān)系。注意相互作用力與平衡力的區(qū)別。
3.物體的平衡條件:物體平衡時(shí),即或靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)、或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是F=0.有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件是M=0。注意:對(duì)于共點(diǎn)力平衡.必有M=0。對(duì)于固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸平衡,必有F=0。還要注意力的平衡和物體的平衡的區(qū)別。
4.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:a的大小和方向一定?梢杂霉胶蛨D象(s-t圖象和v-t圖象)描述。注意:①公式v=(v0+vt)/2只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).②判斷初速度不為零的句變速直線運(yùn)動(dòng)或測(cè)定其加速度的公式為△s=aT2,即從任一時(shí)刻開始,在連續(xù)相等的各時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差△s都相等。判斷初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),方法一;用S1:S2:S3……=1:3:5……判斷(可作為充分必要條件)。方法二:同時(shí)滿足△s=aT2(僅作為必要條件)和△s/s1=2/1。③利用圖象處理問(wèn)題時(shí),要注意其點(diǎn)、線、斜率、面積等的物理意義。
5.曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法。平拋運(yùn)動(dòng)可視為水平勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向的自由落體的合運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)雖向心加速度的大小不變,但方向時(shí)刻在變且恒指向圓心,所以是一種變加速運(yùn)動(dòng)。其向心力F=mv2/R或F=mω2R,它與速度方向垂直。故只能改變物體的速度方向。向心力不是什么特殊的力,任何一種力或幾種力的合力都可提供為向心力。
行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律由開普勒三定律揭示,三定律分別指明了行星運(yùn)動(dòng)的軌道、行星沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速率的變化以及周期與軌道半徑的關(guān)系(R3/T2=k)。萬(wàn)有引力定律揭示了行星運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)原因,可應(yīng)用來(lái)發(fā)現(xiàn)天體并計(jì)算天體的質(zhì)量和密度。
6.振動(dòng)和波動(dòng)的規(guī)律:當(dāng)物體受到指向平衡位置的回復(fù)力作用且阻力足夠小時(shí),物體將作機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)可分自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí),將發(fā)生共振,振幅達(dá)最大。簡(jiǎn)指振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng).其特點(diǎn)是所受外力的合力符合F=-kx,加速度符合a=-kx/m。這兩個(gè)特點(diǎn)可作為判別一個(gè)物體是否作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的依據(jù)。簡(jiǎn)諾振動(dòng)的圖象是正弦(或余弦)曲線,它表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間而變化的情況。典型的間諧振動(dòng)有單擺和彈簧振子等。作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的系統(tǒng)的能量是守恒的,振幅越大,能量越大。
機(jī)械振動(dòng)在煤質(zhì)中的傳播過(guò)程形成機(jī)械波。其特點(diǎn)是只傳播振動(dòng)的能量而媒質(zhì)本身并不遷移.波動(dòng)遵循疊加原理,能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。波動(dòng)的任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)和波源的振動(dòng)周期(或頻率)一致.波動(dòng)有橫波和縱波之分。波動(dòng)圖象也是正弦6或余弦)曲線,它表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移。在判別質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)要注意波動(dòng)方向。
7.動(dòng)能定理
動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化間的關(guān)系。要注意:①動(dòng)能定理的研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)(或單個(gè)物體)。②由動(dòng)能定理可知:動(dòng)力做正功使物體的動(dòng)能增加Z阻力做負(fù)功,使物體的動(dòng)能減少。③W指作用于物體的各個(gè)力所做功的代數(shù)和,因此要注意分辨功的正負(fù)。④Ek1和Ek2分別為初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動(dòng)能。因此,Ek2-Ek1僅由初末兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定,不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的具體細(xì)節(jié)。⑤公式W=Ek2-Ek1為標(biāo)量式,但有正負(fù)。W為正(負(fù))表示物體的動(dòng)能增加(減少)。Ek2-Ek1為正(負(fù))也表示物體的動(dòng)能增加(減少)。
8.機(jī)械能守恒定律
機(jī)械能守恒定律揭示了物體在只有重力(或彈力)做功的情況下,物體總的機(jī)械能保持不變及其動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。可表示為E2=E1,要注意:①該定律所研究的對(duì)象是物體系統(tǒng)。所謂機(jī)械能守恒,是指系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒。②機(jī)械能守恒的條件:在只有重力(或彈力)做功的情況下。③El和E2是指物體系統(tǒng)在任意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能,并不涉及El和E2間互相轉(zhuǎn)化的具體細(xì)節(jié).④動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律有一定的關(guān)系:當(dāng)只有重力做功時(shí),應(yīng)用動(dòng)能定理可以得機(jī)械能守恒定律。
9.動(dòng)量定理
動(dòng)量定理揭示了物體所受的沖量與其動(dòng)量變化間的關(guān)系。要注意:①動(dòng)量定理所研究的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)(或單個(gè)物體、或可視為單個(gè)物體的系統(tǒng))。②動(dòng)量定理具有普適性,即運(yùn)動(dòng)軌跡不論是直線還是曲線,作用力不論是恒力還是變力(F為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值),幾個(gè)力作用的時(shí)間不論是同時(shí)還是不同時(shí),都適用。③F指物體所受的合外力。沖量Ft的方向與動(dòng)量變化m?△v的方向相同。
10.動(dòng)量守恒定律
動(dòng)量守恒定律揭示了物體在不受外力或所受外力的合力為零時(shí)的動(dòng)量變化規(guī)律。對(duì)由兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),可表達(dá)為m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要注意:①系統(tǒng)的封閉性。動(dòng)量守恒定律所研究的對(duì)象是物體系統(tǒng),所謂動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。②動(dòng)量守恒的限制性。守恒的條件是F=0。這包含幾種情況:一是系統(tǒng)根本不受到外力;二是系統(tǒng)所受的合外力為零;三是系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)比內(nèi)力小,且作用時(shí)打很短;四是系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受的合外力為零、③速度的相對(duì)性。公式中的速度是相對(duì)于同一參照物而言的。④時(shí)間的同時(shí)性。系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指在同一段時(shí)間里物體相互作用前后而言的。⑤動(dòng)量的矢量性.如果系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的動(dòng)量在同一直線上。則可選定正方向后用正、負(fù)號(hào)表示,將矢量運(yùn)算化簡(jiǎn)為代數(shù)運(yùn)算M6)N律具有普適性。
11.碰撞規(guī)律
彈性碰撞同時(shí)滿足動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒,無(wú)能量損失。完全非彈性碰撞只滿足動(dòng)量守恒,動(dòng)能損失最大。
6.功和能的關(guān)系
功是能的轉(zhuǎn)化的量度。做功的過(guò)程總是伴隨著能量的改變,能量的改變需通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。功是描述物理過(guò)程的物理量,能量是描述物理狀態(tài)的物理量。如果只有重力或彈力做功壩u機(jī)械能守恒。如果除重力和彈力做功外,還有其他力做功,則機(jī)械能和其他形式的能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化,但總的能量保持不變,這就是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一種特殊情況。
二、重要研究方法
1.尋求“守恒量”。物理世界千變?nèi)f化,但有些物理量在一定條件下遵循守恒的規(guī)律。如力學(xué)中,有質(zhì)量守恒、機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒Z電學(xué)中有電荷守恒等.由于守恒定律適用范圍廣。處理問(wèn)題方便,因此,尋求“守恒量”已成為物理研究的一個(gè)重要方面。
2.運(yùn)用等量轉(zhuǎn)化的研究方法。運(yùn)用這種方法,可進(jìn)一步揭示相關(guān)物理量之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律.如:由重力做功使物體動(dòng)能增加,可以得到機(jī)械能守恒定律的表達(dá)形式之一。
3.發(fā)散思維。多角度地研究同一物理問(wèn)題。如力學(xué)中,從力的瞬時(shí),時(shí)間積累、房間積累效果研究,分別發(fā)現(xiàn)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理,從各個(gè)不同的角度揭示了物探規(guī)律;為解決問(wèn)題提供了多種渠道。
三、基本解題思路
歸納起來(lái),力學(xué)中有三把金鑰匙,那么.遇到力學(xué)問(wèn)題,究竟怎樣選用和使用金鑰匙呢?基本思路是:
1.審清題意,弄清物理過(guò)程,明確研究對(duì)象,畫好兩圖:物理過(guò)程示意圖和研究對(duì)象受力分析圖。
2.對(duì)涉及要求速度和位移的問(wèn)題,先從能量觀點(diǎn)入手分析往往會(huì)帶來(lái)方便。即對(duì)各個(gè)力所做的功,物體速度的變化情況作出分析。如果研究對(duì)象是一系統(tǒng),且只有重力做功,則應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解。如果研究對(duì)象是一物體,且還有其他力做功.則應(yīng)用動(dòng)能定理解.要注意分清正負(fù)功。選定零勢(shì)能點(diǎn)。初末狀態(tài)的機(jī)械能或動(dòng)能、統(tǒng)一單位等問(wèn)題。
3.對(duì)涉及要求時(shí)間和速度的問(wèn)題,先從動(dòng)量和沖量觀點(diǎn)入手分析往往會(huì)帶來(lái)方便。即對(duì)各個(gè)力的沖量、物體動(dòng)量的變化情況作出分析。如果研究對(duì)象是一系統(tǒng),且所受合力F=0,則應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解。如果研究對(duì)象是一物體,且F≠0,則應(yīng)用動(dòng)量定理解。要注意選定正方向、分清動(dòng)量和沖量的正負(fù)。初末狀態(tài)的動(dòng)量、統(tǒng)一單位等問(wèn)題。
4.對(duì)涉及要求加速度和時(shí)間的問(wèn)題,先從牛頓運(yùn)動(dòng)定律入手分析往往會(huì)帶來(lái)方民即對(duì)研究對(duì)象分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況后,列出其運(yùn)動(dòng)方程,必要時(shí)再運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解之。要注意分析各運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的受力情況、選定正方向。統(tǒng)一單位等問(wèn)題。
5.選用上述三把金鑰匙解題是相對(duì)的。一切要視具體問(wèn)題來(lái)定。有時(shí)需同時(shí)用之,有時(shí)可分別用之。這就需要通過(guò)解題不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。才能深刻領(lǐng)會(huì),靈活運(yùn)用。
四、重要研究方法
1.選取理想化模型和過(guò)程。這是重要的科學(xué)抽象理想化的方法,即只研究主要因素而忽略次要因素,使研究問(wèn)題簡(jiǎn)化。如。質(zhì)點(diǎn)、自由落體、單擺和彈簧振子等理想化模型和平衡、勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻速四周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)連振動(dòng)等理想化物理過(guò)程。
2.解析法。通過(guò)定量分析用公式表達(dá)物理規(guī)律。解析法具有推理嚴(yán)密和定量分析的特點(diǎn)
3.圖象法。通過(guò)建立坐標(biāo)系表達(dá)物理量之間的變化關(guān)系。如:位移圖象、速度圖象、振動(dòng)圖象、波動(dòng)圖象等。圖象法具有直觀形象的特點(diǎn)。
4.隔離法。把研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái)便于受力分析和處理問(wèn)題。被隔離的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體或物體的一部分,也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。
5.矢量運(yùn)算法。按照平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)在同一直線上時(shí),可選定一個(gè)正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。選定正方向要以處理問(wèn)題方便為原則,通常可規(guī)定初速度方向,加速度方向、坐標(biāo)軸正方向?yàn)檎较颉?/p>
6.運(yùn)動(dòng)的分解合成法。將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)看作由幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)所組成。它包括位移、速度、加速度、力的分解與合成。合成和分解要視問(wèn)題的需要和實(shí)際效果進(jìn)行.正交分解法是常用的方法。
五、基本解題思路
解答力學(xué)問(wèn)題通?砂慈缦滤悸愤M(jìn)行:
1.審清題意,弄清物理過(guò)程,畫出示意圖。
2.明確研究對(duì)象,正確受力分析,畫出受力圖。
3.選取坐標(biāo)系,規(guī)定正方向。
4.選準(zhǔn)物理規(guī)律,列出方程.
5.解出所求物理量的文學(xué)表達(dá)式,代入統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)。
6.計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)算討論。
六、復(fù)習(xí)建議
通過(guò)本講力學(xué)的復(fù)習(xí),要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為核心的知識(shí)整體結(jié)構(gòu),深刻理解以力、速度、加速度、質(zhì)量等為主體的重要力學(xué)概念,熟練掌握靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)中的重要規(guī)律。要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律為核心的知識(shí)體系,深刻理解功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、動(dòng)量、沖量等重要概念,熟練掌握動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等重要規(guī)律,能靈活地運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解決力學(xué)問(wèn)題,不斷開拓解題思路,增強(qiáng)解題能力。進(jìn)一步了解研究力學(xué)乃至研究物理學(xué)的重要研究方法,能似明晰的思路熟練地解決有關(guān)力學(xué)問(wèn)題。繼續(xù)激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣,熏陶良好的學(xué)習(xí)(包括復(fù)習(xí))習(xí)慣,培養(yǎng)能力,開發(fā)智力,并為后續(xù)內(nèi)容的復(fù)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
1.制訂復(fù)習(xí)計(jì)劃
為加強(qiáng)計(jì)劃性,提高復(fù)習(xí)效率,應(yīng)當(dāng)注重制訂切實(shí)可行的復(fù)習(xí)計(jì)劃。一般分兩輪進(jìn)行:第一輪要求一章一節(jié)全面細(xì)致的復(fù)習(xí),著重抓好基礎(chǔ)。第二輪要求深化知識(shí),綜合提高,靈活運(yùn)用。要注重重點(diǎn)內(nèi)容的專題復(fù)習(xí),在重解題方法和技巧的靈活運(yùn)用,注重解題規(guī)范化和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,注重科學(xué)的安排時(shí)間以提高復(fù)習(xí)效率。切忌重理論輕實(shí)際、重資料輕教材、重結(jié)論輕過(guò)程、重解題輕應(yīng)用的不良傾向.
2.把握知識(shí)的深廣度
要切實(shí)遵循大綱和教材,不要隨意拓寬加深,注意擺脫題海,避免陷入偏、怪、難的歧途,要把握好知識(shí)的深廣度。如下列內(nèi)容不作要求:靜摩擦系數(shù)的概念,物體的一般平衡條件和開普勒三定律等物理規(guī)律,按有效數(shù)字規(guī)則運(yùn)算,用速度圖象去計(jì)算問(wèn)題,互換振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象。對(duì)矢量運(yùn)算僅限于解直角三角形,對(duì)力矩平衡問(wèn)題僅限于有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的情況,對(duì)連接體問(wèn)題僅限于相連物體的加速度大小和方向相同的情況,對(duì)有關(guān)向心力的計(jì)算僅限于掏心力是由一條直線上的力合成的情況,對(duì)豎直平面上的圓周運(yùn)動(dòng)僅限于計(jì)算最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的有關(guān)問(wèn)題.關(guān)于負(fù)功的概念,只要求明確它的物理意義。關(guān)于功率的概念,有時(shí)由于負(fù)功的出現(xiàn)也會(huì)遇到功率是負(fù)值的情況,則僅要求知道它的物理意義是阻力在單位時(shí)間里所做的功。關(guān)于彈性勢(shì)能,只要求定性了解它的產(chǎn)生、與哪些因素有關(guān)、與其它能的轉(zhuǎn)化,而不要求用公式進(jìn)行計(jì)算。不要求用功能關(guān)系解題。關(guān)于碰撞,只研究正碰,不區(qū)分彈性碰撞和非彈性碰撞,且只討論一維的情況。應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解題只限于一維的情況。
3.掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)
力學(xué)所研究的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)和有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體。力學(xué)所研究的物理現(xiàn)象是平衡狀態(tài)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和波動(dòng)、反沖運(yùn)動(dòng)、碰撞等。力學(xué)所研究的方法及其獲得的規(guī)律可分為:從力的角度考慮,有牛頓運(yùn)動(dòng)定律,動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律;從能的角度考慮,有動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律.為此,要十分注重深化對(duì)力學(xué)概念、規(guī)律和思維方法的理解和應(yīng)用。
力學(xué)從總體上可分運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩大部分,靜力學(xué)只是運(yùn)動(dòng)學(xué)中當(dāng)速度為零(或角速度為定值)時(shí)的特殊情況。運(yùn)動(dòng)學(xué)所研究的是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),描述的是運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象;而動(dòng)力學(xué)所研究的則是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,即從力和能兩個(gè)不同的角度揭示了運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)(即三把力學(xué)金鑰匙)。學(xué)習(xí)力學(xué)的過(guò)程就是不斷分析運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象與揭示運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的過(guò)程。在總復(fù)習(xí)之時(shí),應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到這一點(diǎn),從而更好地將已學(xué)過(guò)的揭示本質(zhì)的物理規(guī)律去分析和解決已學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和尚未遇見的許多問(wèn)題。
4.要注意深化對(duì)物理概念的理解
如,關(guān)于功的概念,在初中規(guī)定功W=FS,其中S為物體在力的方向上通過(guò)的距離。在高中則將功定義為W=FScosα,即功等于力跟物體在力的方向上的位移的乘積。討論了正功和負(fù)功的意義以及合外力所做功的計(jì)算方法。研究力做功除了力學(xué)中涉及的力外,還有電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、洛舍茲力等,復(fù)習(xí)時(shí),要把它們串起來(lái),比較它們做功的特點(diǎn)。在高中學(xué)習(xí)能量時(shí),進(jìn)一步揭示了功的本質(zhì),功是描述物理過(guò)程的物理量。做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。關(guān)于功率的概念,討論了平均功率、即時(shí)功率、額定功率、輸出功率等概念。關(guān)于能量的概念,從初中的定性研究發(fā)展至高中的定量計(jì)算動(dòng)能和重力勢(shì)能。通過(guò)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律,定量地揭示了功和能的關(guān)系;功是能量轉(zhuǎn)化的量度,能量在轉(zhuǎn)化中保持守恒.
5.要注意揭示物理規(guī)律之間的區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系
從力的角度總結(jié)出了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律。從能的角度總結(jié)出了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律。雖然,從不同的角度所得的規(guī)律不同,但描述的是同一物理現(xiàn)象,揭示的本質(zhì)是一致的。當(dāng)然,也有著許多不同之處,要注重通過(guò)列表等形式從研究對(duì)象、研究角度、適用范圍、成立條件、矢量性、解題思路等方面加以比較,以加深對(duì)相近知識(shí)的理解。
6.要注意加強(qiáng)思維訓(xùn)練
可先以物理規(guī)律為專題訓(xùn)練收斂思維,歸納出運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解題的不同的基本思路。然后,可在解同一道題時(shí),訓(xùn)練發(fā)散思維,從多角度地考慮問(wèn)題,防止用某一規(guī)律訓(xùn)練解題所造成的思維定勢(shì),從而有效地培養(yǎng)靈活地綜合應(yīng)用知識(shí)的能力.
現(xiàn)代物理輔導(dǎo)
原子物理包括兩大部分內(nèi)容;原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規(guī)律,后者研究核的組成及其變化規(guī)律。
一、重要概念和規(guī)律
1.原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)(1909年。盧瑟福)
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)α粒子散射實(shí)驗(yàn)——用放射源發(fā)出的α粒子穿過(guò)金箔,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子按原方向前進(jìn),少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。極少數(shù)發(fā)失大角度偏轉(zhuǎn)。個(gè)別被彈回.基本內(nèi)容在原子中心有一個(gè)帶正電的核(半徑約10-15~10-14m),集中了幾乎全部原子質(zhì)量、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)(原子半徑約10-10m)。困難問(wèn)題按經(jīng)典理論,電子繞核旋轉(zhuǎn)將輻射電磁波,能量會(huì)逐漸減小,電子運(yùn)行的軌道半徑不斷變小,大量原子發(fā)出的光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜。
2.玻爾理論(1913年。玻爾)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)氫光譜規(guī)律的研究;緝(nèi)容(三點(diǎn)假設(shè))(1)原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)(定態(tài)),其總能量En(包括動(dòng)能和電勢(shì)能)與基態(tài)總能量量的關(guān)系為En=E1/n2(n=1、2、3……)。(2)原子在兩個(gè)定態(tài)之間躍遷時(shí),將輻射(或吸收)一定頻率時(shí)光子;光子的能量為hν=E初-E終。(3)電子繞核運(yùn)行的可能軌道是不連續(xù)的。各可能軌道的半徑rn=n2r1基態(tài)軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。困難問(wèn)題無(wú)法解釋復(fù)雜原子的光譜.
3.放射現(xiàn)象(1896年.貝克勒爾)
三種射線
。1)α射線氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領(lǐng)很小。電離作用很強(qiáng)。
。2)β射線高速電子流。v≈c。貫穿本領(lǐng)強(qiáng),電離作用弱。
(3)γ射線波長(zhǎng)很短的電磁波。v=c。貫穿本領(lǐng)很強(qiáng),電離作用很弱。
衰變規(guī)律遵循電量、質(zhì)量(和能量)守恒。
α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生的)。
半衰期放射性元素的原子讀有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間。由核內(nèi)部本身因素決定.跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān).
4.原子核的組成
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
(1)質(zhì)子發(fā)現(xiàn)(1919年,盧瑟福)147N+24He→817O+11H
。2)中子發(fā)現(xiàn)(1932年,查德威克)49Be+He→612C+01n
基本內(nèi)容原子核由質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱核子)組成.原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和.原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。各核子間依靠強(qiáng)大的核力來(lái)集在核內(nèi)。
5.放射性同位素質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同,具有放射性的原子。
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)用α粒子蓋擊鋁核首先實(shí)現(xiàn)用人工方法得到放出性同位素磷(1934年,約里奧?居里夫婦)。
基本應(yīng)用
。1)利用射線的貫穿本領(lǐng)、電離作用或?qū)ι锝M織的物理、化學(xué)效應(yīng)。
(2)做為示蹤原子。
6.核能
質(zhì)量虧損組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差.
質(zhì)能方程E=mc2
核反應(yīng)能△E=△mc2
二、重要研究方法
1.實(shí)踐一理論一實(shí)踐
從實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))出發(fā),提出理論,再經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)或進(jìn)行新的實(shí)踐一進(jìn)一步發(fā)展理論。例如,通過(guò)對(duì)氣體放電現(xiàn)在、陰極射線的研究.生發(fā)現(xiàn)電子(1897年),提出原子結(jié)構(gòu)的湯姆生模型。由于盧瑟福。粒子的散射實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步發(fā)展成盧瑟福模型。通過(guò)對(duì)氫原子明線光譜的研究。又提出了玻爾理論等。在原子物理中,非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的這一基本思想方法。復(fù)習(xí)中也應(yīng)以此為線索,把握全章的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2.守恒規(guī)律的應(yīng)用
質(zhì)量守恒、電荷守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒等自然界中的基本規(guī)律在原子物理中都得到全面的體現(xiàn).復(fù)習(xí)中應(yīng)緊緊把握這些守恒規(guī)律。
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