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力的种类 (13个性质力)

(2012-07-07 12:21:41)
标签:

娱乐

说明:凡矢量式中用“+”号都为合成符号 “受力分析的基础”

  重力: G = mg

  弹力:F= Kx

   滑动摩擦力:F滑=mN

   静摩擦力: O£f静£fm

  浮力: F浮=rgV排

  压力: F= PS =rghs

  万有引力: F引=G 电场力: F电=q E =q 库仑力: F=K (真空中、点电荷)

  磁场力:(1)、安培力:磁场对电流的作用力。 公式: F= BIL (B^I) 方向:左手定则

  (2)、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式: f=BqV(B^V) 方向:左手定则

  分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。

  核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。

  运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件、及运动规律)重点难点

  高考中常出现多种运动形式的组合 匀速直线运动 F合=0 V0≠0 静止

  匀变速直线运动:初速为零,初速不为零,

  匀变速直曲线运动(决于F合与V0的方向关系) 但 F合= 恒力

  只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,平抛,斜抛等

  圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);

  匀速圆周运动(是什么力提供作向心力)

  简谐运动;单摆运动; 波动及共振;分子热运动;

  类平抛运动;带电粒子在f洛作用下的匀速圆周运动

  物理解题的依据:力的公式 各物理量的定义 各种运动规律的公式 物理中的定理定律及数学几何关系

   úF1-F 2ú£F£∣F1 +F2∣、三力平衡:F3=F1 +F2

  非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点,按比例可平移为一个封闭的矢量三角形

  多个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力的合力一定等值反向

  电学: WAB=qUAB=F电dE=qEdE 动能(导致电势能改变)

  W=QU=UIt=I2Rt=U2t/R Q=I2Rt

  E=I(R+r)=u外+u内=u外+Ir P电源=uIt= +E其它 P电源=IE=I U +I2Rt

  安培力功W=F安d=BILd 内能(发热)

  单个光子能量E=hf

  一束光能量E总=Nhf(N为光子数目)

  光电效应mVm2/2=hf-W0

  跃迁规律:h =E末-E初 辐射或吸收光子

  ΔE=Δmc2 注意换算

  单位:J ev=1.9×10-19J 度=kw/h=3.6×106J 1u=931.5Mev

  与势能相关的力做功特点:

  如重力,弹力,分子力,电场力它们 做功与路径无关,只与始末位置有关.

  机械能守恒条件:

  (功角度)只有重力,弹力做功;(能角度)只发生重力势能,弹性势能,动能的相互转化

  机械能守恒定律列式形式:

  E1=E2(先要确定零势面) P减(或增)=E增(或减) EA减(或增)=EB增(或减)

  除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能

  滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程 E内能(发热)

  特别要注意各种能量间的相互转化

  物理的一般解题步骤:

  1审题:明确己知和侍求,从语言文字中挖掘隐含条件(是最薄弱的环节)

  (如:光滑,匀速,恰好,缓慢,距离最大或最小,有共同速度,弹性势能最大或最小等等)

  2选对象和划过程(整体还是隔离,全过程还是分过程)

  3选坐标,规定正方向.依据(所选的对象在某种状态或划定的过程中)

  的受力,运动,做功及能量转化的特点,

  选择适当的物理规律,并确定用何种形式建立方程,有时可能要用到几何关系式.

  5统一单位制,代入求解,并检验结果,必要时进行分析讨论,最后结果是矢量要说明其方向.

  静电场:概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律

  三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小”:

  中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;

  只要有电荷存在周围就存在电场

  力的特性:电场中某位置场强:

  某点电势 描述电场能的特性: (相对零势点而言)

  理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记,

  特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律

  能判断:电场力的方向 电场力做功 电势能的变化(这些问题是基础) 两点间的电势差U、UAB:(有无下标的区别)

  静电力做功U是(电能 其它形式的能) 电动势E是(其它形式的能 电能)

  (与零势点选取无关)

  电场力功W=qu=qEd=F电SE (与路径无关)

  等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E越大,称为尖端放电

  静电感应,静电屏蔽

  电容器的两种情况分析

  始终与电源相连U不变;当d增 C减 Q=CU减 E=U/d减 仅变s时,E不变。

  充电后断电源q不变:当d增 c减 u=q/c增 E=u/d= 不变( 面电荷密度)仅变d时,E不变;

  带电粒子在电场中的运动: ① 加速

  ②偏转(类平抛)平行E方向:L=vot

  竖直: tg =

  速度:Vx=V0 Vy =at ( 为速度与水平方向夹角)

  位移:Sx= V0 t Sy = ( 为位移与水平方向的夹角)

  ③圆周运动

  ④在周期性变化电场作用下的运动

  结论:①不论带电粒子的m、q如何,在同一电场中由静止加速后,再进入同一偏转电场,它们飞出时的侧移和偏转角是相同的(即它们的运动轨迹相同)

  ②出场速度的反向延长线跟入射速度相交于O点,粒子好象从中心点射出一样 (即 )

  证: ( 的含义?)

  恒定电流: I= (定义) I=nesv(微观) I= R= (定义) R= (决定)

  W=QU=UIt=I2Rt=U2t/R Q=I2Rt P=W/t =UI=U2/R=I2R

  E=I(R+r)=u外+u内=u外+Ir P电源=uIt= +E其它 P电源=IE=I U +I2Rt

  单位:J ev=1.9×10-19J 度=kw/h=3.6×106J 1u=931.5Mev

  电路中串并联的特点和规律应相当熟悉

  路端电压随电流的变化图线中注意坐标原点是否都从零开始

  电路动态变化分析(高考的热点)各灯表的变化情况

  1程序法:局部变化 R总 I总 先讨论电路中不变部分(如:r) 最后讨论变化部分

  局部变化 再讨论其它

  2直观法:

  ①任一个R增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压UR增加.(本身电流、电压)

  ②任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加; 与之串联支路电压U串减小(称串反并同法)

  当R=r时,电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%,

  电学实验专题

  测电动势和内阻

   (1)直接法:外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E U=E

  (2)通用方法:AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法;

  ①单一组数据计算,误差较大

  ②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值

  ③作图法处理数据,(u,I)值列表,在u--I图中描点,最后由u--I图线求出较精确的E和r。

  (3)特殊方法

  (一)即计算法:画出各种电路图

  (一个电流表和两个定值电阻)

  (一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)

  (一个电压表和两个定值电阻)

  (二)测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法,如图

  甲法中所测得ε和r都比真实值小,ε/r测=ε测/r真;

  乙法中,ε测=ε真,且r测= r+rA。

  (三)电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定,单独使用A表时,读数是UA,单独使用B表时,读数是UB,用A、B两表测量时,读数是U,

  则ε=UAUB/(UA-U)。

  电阻的测量

  AV法测:要考虑表本身的电阻,有内外接法;多组(u,I)值,列表由u--I图线求。怎样用作图法处理数据

  欧姆表测:测量原理

  两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)

  接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

  由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

  使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。

  注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

  电桥法测

  半偏法测表电阻 断s,调R0使表满偏; 闭s,调R’使表半偏.则R表=R’ 一、测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字

  类型 电路图 R测与R真比较 条件 计算比较法

  己知Rv、RA及Rx大致值时 内 R测= =RX+RA > RX 适于测大电阻 Rx > 外 R测= <Rx 适于测小电阻 RX < 当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:

  动端与a接时(I1;u1) ,I有较大变化(即 )说明v有较大电流通过,采用内接法

  动端与c接时(I2;u2) ,u有较大变化(即 )说明A有较强的分压作用,采用内接法

  测量电路( 内、外接法 )选择方法有(三) ② 计算比较法 Rx 与 比较

  ③当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:

   二、供电电路( 限流式、调压式 )

   电路图 电压变化范围 电流变化范围 优势 选择方法 限流 ~E ~ 电路简单

  附加功耗小 Rx比较小、R滑 比较大,

  R滑全>n倍的Rx

  通电前调到最大 调压 0~E 0~ 电压变化范围大

  要求电压

  从0开始变化 Rx比较大、R滑 比较小

  R滑全>Rx/2

  通电前调到最小 以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则

  电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便

  三、选实验试材(仪表)和电路,

   按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.

  选量程的原则:测u I,指针超过1/2, 测电阻刻度应在中心附近.

  方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)

  明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,

  先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上.

  注意事项:表的量程选对,正负极不能接错;导线应接在接线柱上,且不能分叉;不能用铅笔画

  用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电路用调压供电。

  微安表改装成各种表:关健在于原理

  首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。

  采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。

  (1)改为V表:串联电阻分压原理

  (n为量程的扩大倍数)

  (2)改为A表:串联电阻分流原理

  (n为量程的扩大倍数)

  (3)改为欧姆表的原理

  两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)

  接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

  由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

  磁场 基本特性,来源,

  方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N S)内部(S N)组成闭合曲线

  要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健)

  脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念

  能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图)

  会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图

  安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验

  安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量

  F安=B I L f洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型)

  典型的比值定义

  (E= E=k ) (B= B=k ) (u= ) ( R= R= ) (C= C= )

  磁感强度B:由这些公式写出B单位,单位 公式

  B= ; B= ; E=BLv B= ; B=k (直导体);B= NI(螺线管)

  qBv = m R = B = ; qBv = qE B= = =

  电学中的三个力:F电=q E =q F安=B I L f洛= q B v

  注意:①、B⊥L时,f洛最大,f洛= q B v

  (f B v三者方向两两垂直且力f方向时刻与速度v垂直) 导致粒子做匀速圆周运动。

  ②、B || v时,f洛=0 做匀速直线运动。③、B与v成夹角时,(带电粒子沿一般方向射入磁场),

  可把v分解为(垂直B分量v⊥,此方向匀速圆周运动;平行B分量v|| ,此方向匀速直线运动。)

  合运动为等距螺旋线运动。

  带电粒子在磁场中圆周运动(关健是画出运动轨迹图,画图应规范)。

  规律: (不能直接用)

  1、 找圆心:①(圆心的确定)因f洛一定指向圆心,f洛⊥v任意两个f洛方向的指向交点为圆心;

  ②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。

  2、 求半径(两个方面):①物理规律

  ②由轨迹图得出几何关系方程 (解题时应突出这两条方程 )

   几何关系:速度的偏向角 =偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角) =2倍的弦切角

  相对的弦切角相等,相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式列出:关于半径的几何关系式去求。

  3、求粒子的运动时间:偏向角(圆心角、回旋角) =2倍的弦切角 ,即 =2

  ×T

  4、圆周运动有关的对称规律:特别注意在文字中隐含着的临界条件

  a、从同一边界射入的粒子,又从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等。

  b、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,一定沿径向射出。

  注意:均匀辐射状的匀强磁场,圆形磁场,及周期性变化的磁场。

  电磁感应:.

  法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。

  [感应电动势的大小计算公式]

  1) E=BLV (垂直平动切割)

  2) E=nΔΦ/Δt=nΔBS/Δt= n BΔS/Δt(普适公式) (法拉第电磁感应定律)

  3) E= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω (线圈转动切割) 4)E=BL2ω/2 (直导体绕一端转动切割)

  5)*自感E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt ( 自感 )

  楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化,这就是楞次定律。

  B感和I感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I感的B是阻碍产生I感的原因)

  B原方向?;B原?变化(原方向是增还是减);I感方向?才能阻碍变化;再由I感方向确定B感方向。

  能量守恒表述:I感效果总要反抗产生感应电流的原因

  电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。

  一般可归纳为:

  导体组成的闭合电路中磁通量发生变化 导体中产生感应电流 导体受安培力作用

  导体所受合力随之变化 导体的加速度变化 其速度随之变化 感应电流也随之变化

  周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动

  功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因此从功和能的观点入手,

  分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问题的关健,也是处理此类题目的捷径之一。

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