很多时候认为两者近似相等,所以最大静摩擦力与正压力有关,而静摩擦力跟正压力无直
接关系。
17.力的合成和力的分解B
(1)合力与分力:
一个力产生的效果与原来几个力共同作用产生的效果相同,这个力
就叫那几个力的合力。
那几个力就叫这个力的分力。
求几个力的合力叫力的合成,求一个力
的分力叫力的分解。
(2)力的合成方法:
用平行四边形定则。
合力随夹角的增大而减小。
两个力合力范围F1+F2κF纠F1-F2
力的合成与分解采用的是等效替代的物理方法
三力合成范围,最大值为三者的相加,最小值可先算两个力的合力范围,在此范围内挑
选其中与第三个力最接近的进行相减,所得的绝对值为最小的力。
已知两个力,求合力是唯一的。
(3)力的分解方法:
用平行四边形定则,力的分解是力的合成的逆运算,同一个力可
以分解为无数对大小、方向不同的分力,一个已知力究竟怎样分解,这要根据实际情况来决
(4)在什么情况下力的分解是唯一的?
①已知合力和两分力的方向(不在同一条直线
上),求两分力的大小。
②已知合力和一个分力的大小、方向,求另一个分力的大小和方向。
(5)如果已知一个分力的方向,另一个分力的大小,可以有以下几种分解情况:
无解、一
解、两解,此种情况下可作出另一个分力的最小值,如图所示,F2=Fsinθ
上记录好橡皮筋另一端伸长到的位置0,并用力的图示法画出两个拉力Fl、F2
⑤换用一个弹簧测力计去拉橡皮筋,使另一端还是伸长到先前伸长到的位置0,用力的
图示法画出这个拉力F'
实验中Fi、F2按照平行四边形画出的合力F应是理论上的合力,F'是实验所得的Fi、
F2的合力,在误差允许的范围内,两者几乎重合。
本实验中Fi、F2的夹角不应过大和过小,弹簧应尽量平行于木板拉伸,注意不要超过量程。
19.共点力作用下物体的平衡A
(1)共点力的概念:
共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。
(2)共点力作用下物体平衡的概念:
物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态,当物体缓慢运动时,我们也认为是平衡状态。
(3)共点力作用下物体的平衡条件:
物体所受合外力为零,即F合=0,也就是物体的加
速度为零。
如果用正交分解法,可以立以下两个方程(F合χ=0和F合y=0)0
20.牛顿第一定律A
(1)伽利略理想斜面实验
理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,其中第一个是实
验事实,其余是推论.
1两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
2如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
3减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;
4继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.
(2)牛顿第一定律的内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种
状态。
(3)力与运动的关系:
2正确的认识是“运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因”。
(4)对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变,速度的
改变包括速度大小和速度方向的改变,速度改变就意味着存在加速度。
(5)“维持自己的运动状态不变”是一切物体的本质属性,这一本质属性就是惯性.质
量是惯性大小的唯一量度。
21•探究、实验:
探究加速度与力、质量的关系a
(1)
实验思路:
本实验的基本思路是采用控制变量法。
探究加速度与力的关系时、保持质量不变,画a-F图象;探究加速度与质量的关系时,保持力不变,画
1
a的图象。
m
(2)实验方案:
本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。
测量质量用天平,需
要研究的是怎样测量加速度和外力。
1测量加速度的方案:
采用较多的方案是使用打点计时器,根据连续相等的时间T内的
位移之差Δx=aT2求出加速度。
②测量物体所受的外力的方案:
由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线
运动,所以我们必须给物体提供一个恒定的外力,并且要测量这个外力即图中小沙桶(或钩码)的重力。
实验中的注意事项:
实验前一定要平衡摩擦力;拉小车的细绳一定要与长木板平行;沙桶的质量要远远小于小车质量;小车尽量靠近打点计时器放置;实验中先接通打点计时器的
电源,后释放小车。
在探究小车的加速度a和小车所受拉力F
I,Π,川。
图线I表明平衡摩擦力过度、
摩擦力,图线川表示未满足小沙桶(或钩码)
22.牛顿第二定律及其应用C
(1)
F合=mao
牛顿第二定律的内容和及其数学表达式:
牛顿第二运动定律的内容是物体的加速
度与合外力成正比,与质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
(2)力和运动的关系:
①物体所受的合外力产生物体的合加速度:
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向相同,则物体
做匀加速直线运动。
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向相反,则物体
做匀减速直线运动。
当物体受到的合外力与物体的运动方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
在物体受到的合外力是随时间变化的情况下,物体的合加速度也随时间性变化。
2加速度的方向就是合外力的方向。
3加速度与合外力是瞬时对应的关系。
(有力就有加速度)
4当物体受到几个力的作用时,物体的加速度等于各个力单独存在时所产生加速度的矢
里和,即a=a1+a2+a3
23.牛顿第三定律A
(1)牛顿第三运动定律的内容:
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
(2)要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。
一对平衡力
一对作用力与反作用力
两个力作用在同一物体上
两个力分别作用在两个不冋物体上
不可以求合力
不
可以求合力,且合力一疋为零
同
两个力的性质不一定相冋
两个力的性质一定相冋
占
八、、
两个力共同作用的效果是使物体平衡
两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上
一个力的产生、变化、消失不一定
影响另一个力
两个力一定冋时产生、冋时变化、同时消失,任何时候大小相等
共同点
大小相等、方向相反、作用在一条直线上
牛顿运动定律应用一
关于力和运动有两类基本问题:
一类是已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;另
一类是已知物体的运动情况,确定物体的受力情况。
a=F合/m厂V=Vo+atf
I
受力分析物体受力情况斗*F合#-X=VOtat2一物体运动情
2
牛顿运动定律应用二
超重与失重
(1)当物体具有竖直向上的加速度时,物体对测力计的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受的重力,这种现象叫超重。
F=m(g+a)
(2)当物体具有竖直向下的加速度时,物体对测力计的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受的重力,这种现象叫失重。
F=m(g-a)
(3)物体对测力计的拉力(或对支持物的压力)的读数等于零的状态叫完全失重状态。
处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。
(4)物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力并没有变化。
24.力学单位制A
(1)国际单位制(SI)就是由七个基本单位和用这些基本单位导出的单位组成的单位制。
(2)国际单位制(Sl)中的基本单位:
长度的单位米,国际符号m、质量的单位千克,
国际符号血、时间的单位秒,国际符号s。
电流强度的单位安培,国际符号A;物质的量的
单位摩尔,国际符号mol;热力学温度的单位开尔文,国际符号K;发光强度的单位坎德拉,符号Cd
(3)力学中有三个基本物理量和单位:
长度(L)的单位米(m)、质量(m)的单位千克(kg)、时间(t、的单位秒(S)O
力(F)单位牛顿(N),不是基本物理量和单位。
说明:
1、不要求求解加速度不同的连接体问题,不要求求解三个及以上连接体问题
2、力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决。
25.功B
(1)做功的两个必要因素:
力,力的方向上发生位移
(2)定义:
力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积。
即W=FLCOs(公式中F必须为恒力)
(3)功是标量,单位:
J
(4)正负功的物义:
力对物体做正功说明该力对物体运动起推动作用;力对物体做负
功说明该力对物体运动起阻碍作用。
(5)如果一个力始终与速度方向垂直,这个力一定不做功。
(6)求总功的方法:
厂W什W2+W3+……求功的方法:
-FLcosα
W总=W
W=Y
Pt
JF合Lcosa(合力必须是恒力)
乂△Ek
26.功率B
(1)概念:
P=W/1单位
:
瓦特(W)
(2)理解:
平均功率P=W/t
瞬时功率P=Fvcosi额定功率和实际功率的区别
(3)物理意义:
表示物体做功快慢的物理量
(4)汽车、火车等交通工具和各种起重机械,都需要靠发动机来提供动力,发动机的
功率P和速度v、动力(牵引力)F牵之间的关系:
P=F牵V当机车从静止开始启动到
速度最大时,F牵和受到的阻力F阻相等,所以机车最大速度VmaX=P额/F阻(P额为发动机的额定功率)。
27.重力势能重力势能的变化与重力做功的关系A
(1)概念:
重力势能EP=mgh(h为相对于零势能面的高度,零势能面可任取)
重力做功WG=mg(hι—h?
)重力势能的增加量△EP=mgh2-mgh1Wg=-△EP
(其中1表示原来的状态,2表示后来的状态)
一般算法,WG=±mgh(h为高度差的绝对值,正负号自行判断,从高到底取正、从低到高取负)
(2)理解:
(1)重力做功与路径无关只与始末位置的高度差有关;
(2)重力做正功重
力势能减少,重力做负功重力势能增加;(3)重力做功等于重力势能的减少量;(4)重力势能是相对的,是和地球共有的,即重力势能的相对性和系统性.
28.弹性势能A
弹簧的弹性势能只与弹簧的劲度系数和形变量有关。
29.动能A
动能:
Ek=mv'标量
2
30•动能定理C
1212、、、
W总=mv2—mv1(总功的算法参阅前面第25点所述)
22
31•机械能守恒定律C
转化,而总的机械能保持不变。
2.条件:
只有重力或弹力做功
3.公式:
E2=E1,EK2+Ep2=Eκi+EP2ΔΞk=-ΔEp
4.判断机械能守恒的方法:
(1)由守恒条件判断
(2)Ek+E=的总量是否不变
小结:
功和能的关系:
32.探究、实验:
用电火花计时器(或电磁打点计时器验)证机械能守恒定律a
Γ
I
U
I
⅝
实验原理:
利用自由落体运动,验证两点间是否有:
E2=E1或UEk-JEP装置如图。
纸带如图,如果取纸带上的第一点O与另外一点2进行验
证,那只需验证重力势能的减少量mgh2是否近似等于动能的增
1
加量一myf(v2的算法参阅前面第7点纸带的处理)
2
本实验中由于有纸带间、空气阻力的作用,总有EP略大于Ek;本实验中不一定需
要测量物体的质量;纸带的选择应选第一、二点之间的距离约为1.96mm或2mm的纸带。
33.能量守恒定律A
能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转
移到另一物体,而在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变
说明:
不要求定量讨论机车恒定功率启动和匀加速启动问题
34.运动的合成与分解B
(1)合运动与分运动的关系
1等时性合运动与分运动经历的时间相等
2独立性一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其它分运动的影响
3等效性各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果
判断分运动是什么运动,可以将物体所受到的所有力和速度,正交分解到两个分运动方
向上,根据某个分运动方向上的合力和速度方向的关系进行判别。
(2)运算规则
运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即速度、位移的合成与分解,由于它们是
矢量。
所以都遵循平行四边形法则
不在同一直线上的运动合成时;
1如果都是匀速直线运动,则合运动一定是匀速直线运动;
2如果一个是匀速直线运动,一个是匀加速直线运动,则合运动一定是匀变速曲线运动;
3如果都是匀变速直线运动,则合运动可能是直线运动,也有可能是曲线运动;
小船过河问题:
任何时候小船过河的时间可以用河宽d除以垂直于河岸方向的速度v⊥,所以当船头方
向垂直与河岸过河,时间最短,此时船是斜着过河的。
设船在静水中的速度V船、水速V水:
当V船>v水时,船可以垂直与河岸过河,此时过河位移最短,为河宽d,此时船头方向与
上游夹角为α,有COSa=V水N船
当V船<V水时,船不可以垂直与河岸过河,此时过河位移最短为^水d
V船
35.平抛运动C
(1)运动性质
平抛运动是匀变速曲线运动,它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动(自由落体运动)的合运动,平抛运动的轨迹是抛物线
(2)运动规律
在水平方向:
aχ=0;VX=Vo;X=Vot
平抛运动与斜面的结合:
向都相同。
43.电荷电荷守恒A
(1)自然界的两种电荷:
玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒带正电;橡胶棒跟毛皮摩擦,橡
胶棒带负电。
摩擦过程中都是电子的转移,正电荷不转移。
19
(2)元电荷e=1.6×10-C,所有物体的带电量都是元电荷的整数倍。
(3)使物体带电的方法有三种:
接触起电、摩擦起电、感应起电,无论哪种方法,都是电荷在物体之间的转移或从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量是不变。
(4)电荷守恒定律
44.库仑定律A
(1)库仑定律的成立条件:
真空中静止的点电荷。
(2)带电体可以看成点电荷的条件:
如果带电体间距离比它们自身线度的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体可以看成点电
荷。
(3)定律的内容:
真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(4)表达式:
F二QQ2,k=9×10N∙m2/C2(当两物体间距很小时,不可
r
以直接使用该公式进行计算)
45.电场电场强度电场线A
(1)电场:
存在于电荷周围的特殊物质。
实物和场是物质存在的两种方式。
(2)电场强度的定义:
放入电场中某点的电荷所受到的电场力跟它的电量的比值。
表达式:
E=F/q电场强度的单位是N/C。
电场强度的大小与放入电场中的试探电荷无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度方向的规定:
电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点受的电场力的方向相同,跟负电荷在该点受的电场力的方向相反。
(4)电场线的特点:
(1)电场线从正电荷或无穷远出发,终止于无限远或负电荷;
(2)
电场线在电场中不会相交;(3)电场越强的地方,电场线越密,因此电场线线不仅能形象地表示电场的方向,还能大致地表示电场强度的相对大小。
电场线是假象曲线,而电场是真
实存在的。
电路基本概念和定律
一、电流、电阻和电阻定律
1电流:
电荷的定向移动形成电流.
(1)形成电流的条件:
内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.
(2)电流强度:
通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
(定义)l=Q∕t
1I=Q∕t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,假若导体单位长度有N个电子,
则I=Nesv.
2表示电流的强弱,是标量•但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中正→负,
内电路中负→正
3单位是:
安、毫安、微安1A=103mA=106μA
4区分两种速率:
电流传导速率(等于光速)和电荷定向移动速率(机械运动速率)。
2.电阻、电阻定律
(1)电阻:
U
加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
R=-(定义)(比值定义);U-I图线的斜率
I
导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U」无关.
⑵电阻定律:
温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。
R='丄(决定)
S
(3)
但受温度的影响.
电阻率:
电阻率P是反映材料导电性能的物理量,由材料决定
二、部分电路欧姆定律
⑴内容:
导体中的电流I跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比
⑵公式:
I=U
R
⑶适用范围:
适用于金属导体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.
(4)图象:
导体的伏安特性曲线
——导体中的电流随随导体两端电压变化图线,叫导体的伏安特性曲线。
例如U〜l图象。
注意:
①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U∕I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小.
2I、UR必须是对应关系(对应于同一段电路)•即I是过电阻的电流,U是电阻两端的电压.
三、电功、电功率
1.电功:
电流做功的实质:
电场力移动电荷做功,(只有力才能做功);电荷的电势能=•其它形式的能。
电流做功的过程是电能n其它形式的能的过程.单位:
J;kwh
电场力做的功W=qu=u∣t=.=I2Rt=U2t∕R(只适于纯电阻电路)
2.电功率:
电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI;
单位:
W;