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通用 高考常用个物理模型

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F

m

北京高考常用24个物理模型

物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理,对于例题做到触类旁通,举一反三,把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,下面是物理解题中常见的24个解题模型,从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理,基本涵盖高中物理知识的各个方面。主要模型归纳整理如下:

模型一:超重和失重

系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y ) 向上超重(加速向上或减速向下)F =m (g +a ); 向下失重(加速向下或减速上升)F =m (g -a ) 难点:一个物体的运动导致系统重心的运动

绳剪断后台称示数 铁木球的运动 系统重心向下加速 用同体积的水去补充 斜面对地面的压力?

地面对斜面摩擦力?

导致系统重心如何运动? 模型二:斜面 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩

擦因素决定

μ=tg θ物体沿斜面匀速下滑或静止 μ> tg θ物体静止于斜面 μ< tg θ物体沿斜面加速下滑a=g(sin θ一μcos θ)

模型三:连接体

是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法:指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程。

隔离法:指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。 平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止

记住:N= 211212

m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力),

一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用?

F 2

12

m m m N

+=

讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m a

N=

2

12

m F m m +

② F 1≠0;F 2≠0

N=

211212

m F m m m F ++

(20F =是上面的情况) F=2

11221m m g)(m m g)(m m ++

F=122112

m (m )m (m gsin )m m g θ++

F=A B B 12

m (m )m F

m m g ++

F 1>F 2 m 1>m 2 N 1

m 2

m 1 F

m 1 m 2

a ?

╰ α

例如:N 5对6=F M

m (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm

12)m -(n

模型四:轻绳、轻杆

绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。 ◆ 通过轻杆连接的物体

如图:杆对球的作用力由运动情况决定只有θ=arctg(g

a )时才沿杆方向 最高点时杆对球的作用力。

假设单B 下摆,最低点的速度V B =

R 2g

?mgR=2

21B

mv 2mgR=mg 2R +'2

B '2A mv 2

1mv 21+

整体下摆

'A 'B V 2V = ? 'A V =

gR 5

3 ; '

A 'B

V 2V ==gR 25

6

> V B =R 2g 所以AB 杆对B 做正功,AB 杆对A 做负功 ◆ 通过轻绳连接的物体

①在沿绳连接方向(可直可曲),具有共同的v 和a 。

特别注意:两物体不在沿绳连接方向运动时,先应把两物体的v 和a 在沿绳方向分解,求出两物体的v 和a 的关系式,

②被拉直瞬间,沿绳方向的速度突然消失,此瞬间过程存在能量的损失。 讨论:若作圆周运动最高点速度 V 0<

gR ,运动情况为先平抛,绳拉直时沿绳方向的速度消失。

即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械能守恒。

自由落体时,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v 1突然消失),再v 2下摆机械能守恒

模型五:

上抛和平抛

1.竖直上抛运动:速度和时间的对称

分过程:上升过程匀减速直线运动,下落过程初速为0的匀加速直线运动. 全过程:是初速度为V 0加速度为?g 的匀减速直线运动。

(1)上升最大高度:H = (2)上升的时间:t=

(3)从抛出到落回原位置的时间:t =2

g

V o

(4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向 (5)上升、下落经过同一段位移的时间相等。 (6)匀变速运动适用全过程S = V o t -

g t 2 ; V t = V o -g t ; V t 2-V o 2 = -2gS (S 、V t 的正负号的理解)

2.平抛运动:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动

(1)运动特点:a 、只受重力;b 、初速度与重力垂直。其运动的加速度却恒为重力加速度g ,是一个匀变速曲线运动,在任意相等时间内速度变化相等。

(2)平抛运动的处理方法:可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,两个分运动既具有独立性又具有等时性。

(3)平抛运动的规律:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。

证:平抛运动示意如图,设初速度为V 0,某时刻运动到A 点,位置坐标为(x,y ),所用时间为t.此时速度与水平方向的夹角为β,速度的反向延长线与水平轴的交点为'

x ,位移与水平方向夹角为α.以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建立坐标。

依平抛规律有:

速度: V x = V 0

V y =gt

22y

x v

v v += '

0x

y v gt v v tan x x y -=

=

=

β ①

E

m L

·

位移

: S x = V o t

22y

x

s s s += 002

gt 21t gt tan 21v v x y ===α ② 由①②得: βαtan 2

1

tan = 即 )(21'x x y x y -= ③ 所以: x x 2

1'

= ④

④式说明:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。

模型六:水流星 (竖直平面圆周运动)

◆变速圆周运动

研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。(圆周运动实例) ①火车转弯

②汽车过拱桥、凹桥3

③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。

④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。

⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的) (1)火车转弯:

设火车弯道处内外轨高度差为h ,内外轨间距L ,转弯半径R 。由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F 合提供向心力。

(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)

火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现 (2)无支承的小球:

在竖直平面内作圆周运动过最高点情况:

受力:由mg+T=mv 2

/L 知,小球速度越小,绳拉力或环压力T 越小,T 最小值只能为零,此时小球重力作向心力。

结论:最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用,此时只有重力提供作向心力。 能过最高点条件:V ≥V 临(当V ≥V 临时,绳、轨道对球分别产生拉力、压力) 不能过最高点条件:V

m

2临

v ,临界速度V 临=

gR ;

可认为距此点2

R h = (或距圆的最低点)2

5R h =处落下的物体。

☆此时最低点需要的速度为V 低临=gR 5 ☆最低点拉力大于最高点拉力ΔF=6mg

② 最高点状态: mg+T 1=L

2m

高v (临界条件T 1=0, 临界速度V 临=

gR , V ≥V 临才能通过)

最低点状态: T 2- mg = L

2m

低v 高到低过程机械能守恒:

mg2L m m 22

122

1+=高低v v T 2- T 1=6mg (g 可看为等效加速度) ② 半圆:过程mgR=

22

1

mv 最低点T-mg=R 2

v m ?绳上拉力T=3mg ; 过低点的速度为V

=

gR 2

小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点,最低点时的向心加速度a=2g ③与竖直方向成?角下摆时,过低点的速度为V 低 =)cos 1(2θ-gR ,此时绳子拉力T=mg(3-2cos ?)

(3)有支承的小球:

在竖直平面作圆周运动过最高点情况:

①临界条件:杆和环对小球有支持力的作用知)

(由R

U m N mg 2

=- 当V=0时,N=mg (可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点) 恰好过最高点时,此时从高到低过程 mg2R=

22

1mv

低点:T-mg=mv 2

/R ? T=5mg ;恰好过最高点时,此时最低点速度:V 低 =gR 2

注意:物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别

(以上规律适用于物理圆,但最高点,最低点, g 都应看成等效的情况)

3

22)(33R h R GT GT +==

近ππρ恒定加速度启动 a 定=F f m -定

即F 一定 P ↑=F 定v ↑即P 随v 的增大而增大 当a=0时,v 达到最大v m ,此后当P=P 额时 a 定=F f m -定≠0, v 还要增大 F=P

v ↓↑额 a=F f

m ↑-↓

∣→→匀加速直线运动→→→→∣→→→变加速(a ↓)运动→→→→→∣→匀速运动→ 恒定功 率启动 速度V ↑F=P v ↑定a=F f m ↓-↓ 当a=0即F=f 时,v 达到最大v m 保持v m 匀速 ∣→→→

变加速直线运动→→→→→→→∣→→→→匀速直线运动→→…… ◆匀速圆周运动

在向心力公式F n =mv 2/R 中,F n 是物体所受合外力所能提供的向心力,mv 2

/R 是物体作圆周运动所需要的向心力。当提供的向心力等于所需要的向心力时,物体将作圆周运动;若提供的向心力消失或小于所需要的向心力时,物体将做逐渐远离圆心的运动,即离心运动。

其中提供的向心力消失时,物体将沿切线飞去,离圆心越来越远;提供的向心力小于所需要的向心力时,物体不会沿切线飞去,但沿切线和圆周之间的某条曲线运动,逐渐远离圆心。

模型七:万有引力

1思路和方法:①卫星或天体的运动看成匀速圆周运动, ② F 心=F 万 (类似原子模型)

2公式:G 2r

Mm =ma n ,又a n =r )T 2(r r v 22

2π=ω=, 则v=r GM ,3

r GM =ω,T=GM r 23π 3求中心天体的质量M 和密度ρ

由G 2r

Mm ==m 2

ωr =m r

)T 2(2π?M=2

3

2GT r 4π (恒量=23

T

r ) ρ=

233

3

3

43T GR r R M ππ=(当r=R 即近地卫星绕中心天体运行时)?ρ=2

G T 3π

=

(M=ρV 球=ρπ3

4r 3) s 球面=4πr 2 s=πr 2 (光的垂直有效面接收,球体推进辐射) s 球冠=2πRh

轨道上正常转: F 引

=G 2r

Mm

= F

= m a 心

= m ωm R

v =2

2 R= m m42πn 2 R 地面附近: G

2R

Mm

= mg ?GM=gR 2 (黄金代换式) mg = m R

v

2?gR =v =v

第一宇宙

=7.9km/s 题目中常隐含:(地球表面重力加速度为g);这时可能要用到上式与其它方程联立来求解。

轨道上正常转: G 2r Mm = m R v 2 ? r

GM

v =

①沿圆轨道运动的卫星的几个结论: v=

r

GM

,3r GM =ω,T=GM

r 23

π

②理解近地卫星:来历、意义 万有引力≈重力=向心力、 r 最小时为地球半径、 最大的运行速度=v 第一宇宙=7.9km/s (最小的发射速度);T 最小=84.8min=1.4h ③同步卫星几个一定:三颗可实现全球通讯(南北极仍有盲区)

轨道为赤道平面 T=24h=86400s 离地高h=3.56x104km(为地球半径的5.6倍) V 同步=3.08km/s ﹤V 第一宇宙=7.9km/s ?=15o/h(地理上时区) a=0.23m/s2 ④运行速度与发射速度、变轨速度的区别

⑤卫星的能量:r 增?v 减小(E K 减小

⑥应该熟记常识:地球公转周期1年, 自转周期1天=24小时=86400s, 地球表面半径6.4x103km 表面重力加速度g=9.8 m/s 2 月球公转周期30天

模型八:汽车启动

具体变化过程可用如下示意图表示. 关键是发动机的功率是否达到额定功率,

(1)若额定功率下起动,则一定是变加速运动,因为牵引力随速度的增大而减小.求解时不能用匀变速运动的规律来解。 (2)特别注意匀加速起动时,牵引力恒定.当功率随速度增至预定功率时的速度(匀加速结束时的速度),并不是车行的最大速度.此后,车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动(这阶段类同于额定功率起动)直至a=0时速度达到最大。 模型九:碰撞

碰撞特点①动量守恒 ②碰后的动能不可能比碰前大 ③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速

度。

◆弹性碰撞: 弹性碰撞应同时满足:

①一动一静且二球质量相等时的弹性正碰:速度交换

②大碰小一起向前;质量相等,速度交换;小碰大,向后返。

③原来以动量(P)运动的物体,若其获得等大反向的动量时,是导致物体静止或反向运动的临界条件。

◆“一动一静”弹性碰撞规律: 即m 2v 2=0 ;2

2

22

1v m =0 代入(1)、(2)式 解得:v 1'=

12121v m m m m +-(主动球速度下限) v 2'=12

11

v m m m 2+(被碰球速度上限)

◆完全非弹性碰撞应满足:

◆一动一静的完全非弹性碰撞

特点:碰后有共同速度,或两者的距离最大(最小)或系统的势能最大等等多种说法. 讨论:

①E 损 可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能 E 损=fd 相=μmg ·d 相

=20mv 21一'2

M)v (m 21+=M)

2(m mMv 2

0+? d 相

=M)f 2(m mMv 2

+=

M)

g(m 2mMv 20+μ

②也可转化为弹性势能;

③转化为电势能、电能发热等等;(通过电场力或安培力做功) 由上可讨论主动球、被碰球的速度取值范围 “碰撞过程”中四个有用推论

推论一:弹性碰撞前、后,双方的相对速度大小相等,即: u 2-u 1=υ1-υ 2 推论二:当质量相等的两物体发生弹性正碰时,速度互换。 推论三:完全非弹性碰撞碰后的速度相等

推论四:碰撞过程受(动量守恒)(能量不会增加)和(运动的合理性)三个条件的制约。 碰撞模型

其它的碰撞模型: 模型十:子弹打木块:

子弹击穿木块时,两者速度不相等;子弹未击穿木块时,两者速度相等。临界情况是:当子弹从木块一端到达另一端,相对木块运动的位移等于木块长度时,两者速度相等。实际上子弹打木块就是一动一静的完全非弹性碰撞

设质量为m 的子弹以初速度v 0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块,子弹钻入木块深度为d 。

从能量的角度看,该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大小为f ,设子弹、木块的位移大小分别为s 1、s 2,如图所示,显然有s 1-s 2=d

对子弹用动能定理:22012

121mv mv s f -=? …………………………………① 对木块用动能定理:222

1

Mv s f =

?…………………………………………② ①、②相减得:

()()

2

22022121v m M Mm v m M mv d f +=+-=

? ………………③ ③式意义:f d 恰好等于系统动能的损失,可见

Q d f =?

模型十一:滑块

在动量问题中我们常常遇到这样一类问题,如滑块与滑块相互作用,滑块与长木板相互作用,滑块与挡板相互作用,子弹射入滑块等,或在此基础上加上弹簧或斜面等,这些问题中都涉及到滑块,故称之为“滑块模型”,此模型和子弹打木块基本相似。

1、运动情景 ① 对m :匀减速直线运动 ② 对M :匀加速直线运动

③ 对整体:m 相对M 运动,最终相对静止 2、动量关系

① 对m :0-mv mv mgt -=μ

② 对M :Mv mgt =μ ③ 对整体:v m M mv )(0

+=

3、能量关系

v 0 A B A

B

v 0 v

s M

v L 1 A v 0 V 共

v 0 m

M S M

S m

l

S

S 2

① 对m :动能减小

2022121-mv mv mgs m -=

μ ② 对M :动能增大 2

2

1Mv mgs M =μ

③ 对整体:动能减小 l mg v m M mv E Q K ?=+-=?=μ2

20)(2

121

4、临界条件

速度相等(l 最大,L 最小,m 恰好不滑下)

模型十二:人船模型

一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,设人的质量m 、速度v 、位移s ,船的质量M 、速度V 、位移S ,在此方向遵从

①动量守恒方程:mv=MV ;ms=MS ; ②位移关系方程 :

人船相对位移 d=s+S ?s=d M

m M + M/m=L m /L M

模型十三:传送带

传送带以v 顺时针匀速运动,物块从传送带左端无初速释放。从两个视角剖析:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析.

◆水平传送带: ◆功能关系:

W F =△E K +△E P +Q 。

(a )传送带做的功:W F =F·S 带 功率P=F× v 带 (F 由传送带受力平衡求得) (b )产生的内能:Q=f·S 相对 (c )如物体无初速放在水平传送带上,则物体获得的动能E K ,摩擦生热Q 有如下关系:E K =Q=

2

mv 2

1传 。 ◆传送带形式:

1.水平、倾斜和组合三种:倾斜传送带模型要分析mgsin θ与f 的大小与方向

2.按转向分顺时针、逆时针转两种;

3.按运动状态分匀速、变速两种。

模型十四:弹簧振子和单摆

◆弹簧振子和简谐运动

①弹簧振子做简谐运动时,回复力F=-kx ,“回复力”为振子运动方向上的合力。加速度为

m

kx a -

= ②简谐运动具有对称性,即以平衡位置(a=0)为圆心,两侧对称点回复力、加速度、位移都是对称的。

③弹簧可以贮存能量,弹力做功和弹性势能的关系为:W =-△EP 其中W 为弹簧弹力做功。 ④在平衡位置速度、动量、动能最大;在最大位移处回复力、加速度、势能最大。 ⑤振动周期 T= 2πm K

(T 与振子质量有关、与振幅无关)

通过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能;

半个周期,对称点速度大小相等、方向相反。半个周期内回复力的总功为零,总冲量为2t mv

一个周期,物体运动到原来位置,一切参量恢复。一个周期内回复力的总功为零,总冲量为零。

◆碰撞过程

两个重要的临界点:

(1)弹簧处于最长或最短状态:两物块共速,具有最大弹性势能,系统总动能最小。 (2)弹簧恢复原长时:两球速度有极值,弹性势能为零。

20m

M

m

O

R

图2 图1

◆单摆

T l

g

=

θ() (T 与振子质量、振幅无关) 影响重力加速度有:①纬度,离地面高度;②在不同星球上不同,与万有引力圆周运动规律;③系统的状态(超、失重情况);④所处的物理环境有关,有电磁场时的情况;⑤静止于平衡位置时等于摆线张力与球质量的比值。

模型十五:振动和波

传播的是振动形式和能量,介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。 ①各质点都作受迫振动,

②起振方向与振源的起振方向相同, ③离源近的点先振动,

④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间 ⑤波源振几个周期波就向外传几个波长。

⑥波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波速v=s/t=λ/T=λf

振动图象 波动图象

② 横轴

表示的物理量不同。 ②直接读的物理量不同。

?

?

研究对象 一个质点

介质上的各个质点

研究内容 位移随时间的变化

某一时刻各个质点的空间分布 物理意义 一个质点某时偏离平衡位置情况。 各质点某时偏离平衡位置情况。 图象变化 图线延长 图线平移 完整曲线

一个周期

一个波长

波的传播方向?质点的振动方向(同侧法)

知波速和波形画经过Δt 后的波形(特殊点画法和去整留零法) (1) 波长、波速、频率的关系:v

f T

==

λλ

? =VT x=vt (适用于一切波)

V 1

V 2

V 0

A 球速度为V0,

B 球静止,弹簧被压缩

状态分析

受力分析

A 球向左,

B 球向右

V 2↑

V 1↓ 过程分析 A 球减速, B 球加速

条件分析

临界状态:速度相同时,弹簧压缩量最大

F

F

T

t

x

O

λ

x

y

O

(2) I 如果同相

①若满足:L L n n 21012-==±±λ(),,,…,则P 点的振动加强。 ②若满足:L L n n 21212

012-=

+=±±()()λ

,,,…,则P 点的振动减弱 II 如果反相,P 点振动的加强与减弱情况与I 所述正好相反。

(3)一个周期质点走的路程为4A 半个周期质点走的路程为2A 一个周期波传播的距离为? 半个周期波传播的距离为?/2

波的几种特有现象:叠加、干涉、衍射、多普勒效应,知现象及产生条件

模型十六:带电粒子在复合场中的运动

1、 电场中的类平抛运动 ⑴ 加速

2

0mv 2

1qEd qu W ===加

① m

2qu v 0加=

⑵ 偏转(类平抛)平行E 方向:

加速度:dm

qU m qE m F a 2偏

=== ② 再加磁场不偏转时:d

U q

qE qB 0

偏==v

水平:l=v o t ③

竖直:2

t 2

1y

a =

④ 结论:

①不论粒子m 、q 如何,在同一电场中由静止加速后进入,飞出时侧移和偏转角相同。 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。

o

o y

v gt

v v tg =

o

o 2v 2g t

t v g t tg 2

1=

=α αβ2tg tg =(αβ分别为出场速度和水平面的夹角、进场到出场的偏转角)

2、 磁场中的圆周运动

规律:qB mv R R v m qBv 2

=?= (不能直接用) qB

m 2v R 2T ππ==

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qB

mv R R v m qBv 2

=?=

②由轨迹图得出与半径R 有关的几何关系方程

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

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)α=2倍的弦切角θ,即α=2θ

)

360(2)(0

t 或回旋角圆心角π=

×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。 3、复合场中的特殊物理模型 1.粒子速度选择器

如图所示,粒子经加速电场后得到一定的速度v 0,进入正交的电场和磁场,受到的电场力与洛伦兹力方向相反,若

使粒子沿直线从右边孔中出去,则有qv 0B =qE,v 0=E/B ,若v= v 0=E/B ,粒子做直线运动,与粒子电量、电性、质量无关 若v <E/B ,电场力大,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,动能增加. 若v >E/B ,洛伦兹力大,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少. 2.磁流体发电机

如图所示,由燃烧室O 燃烧电离成的正、负离子(等离子体)以高速。喷入偏转磁场B 中.在洛伦兹力作用下,正、负离子分别向上、下极板偏转、积累,从而在板间形成一个向下的电场.两板间形成一定的电势差.当qvB=qU/d 时电势差稳定U =dvB ,这就相当于一个可以对外供电的电源. 3.电磁流量计.

电磁流量计原理可解释为:如图所示,一圆形导管直径为d ,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动.导电液体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下纵向偏转,a,b 间出现电势差.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时,a 、b 间的电势差就保持稳定. 由Bqv=Eq=Uq/d ,可得v=U/Bd.流量Q=Sv=πUd/4B

4.质谱仪:如图所示:组成:离子源O ,加速场U ,速度选择器(E,B ),偏转场B 2,胶片.

原理:加速场中qU=?mv 2 选择器中: Bq v =Eq

?1

B E =

v

偏转场中:d =2r ,qvB 2=mv 2/r 比荷:

122q E

m B B d

=

质量122B B dq

m E

=

作用:主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素. 5.回旋加速器

如图所示:组成:两个D 形盒,大型电磁铁,高频振荡交变电压,两缝间可形成电压U 作用:电场用来对粒子(质子、氛核,a 粒子等)加速,磁场用来使粒子回旋从而能反复加速.高能粒子是研究微观物理的重要手段.

要求:粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期. 关于回旋加速器的几个问题:

(1)回旋加速器中的D 形盒,它的作用是静电屏蔽,使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰,以保证粒子做匀速圆周运动‘

(2)回旋加速器中所加交变电压的频率f,与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等:

(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量,可由公式222

2122K q B R E mv m == 来计算,

在粒子电量,、质量m 和磁感应强度B 一定的情况下,回旋加速器的半径R 越大,粒子的能量就越大.

模型十七:电磁场中的单杠运动

在电磁场中,“导体棒”主要是以“棒生电”或“电动棒”的内容出现,从组合情况看有棒与电阻、棒与电容、棒与电感、棒与弹簧等;从导体棒所在的导轨有“平面导轨”、“斜面导轨”“竖直导轨”等。

主要考虑棒平动切割B 时达到的最大速度问题;及电路中产生的热量Q ;通过导体棒的电量问题。

①2

2L B R F v m

合外=

(合外F 为导体棒在匀速运动时所受到的合外力)。

求最大速度问题,尽管达最大速度前运动为变速运动,感应电流(电动势)都在变化,但达最大速度之后,感应电流及安培力均恒定,计算热量运用能量观点处理,运算过程得

以简捷。

②Q=W F -W f -2

2

1m mv (W F 为外力所做的功; W f

-为克服外界阻力做的功);

③流过电路的感应电量R

n t t R n t R t I q φφε?=????=??=?= .

模型要点:

(1)力电角度:与“导体单棒”组成的闭合回路中的磁通量发生变化→导体棒产生感应电动势→感应电流→导体棒受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……,循环结束时加速度等于零,导体棒达到稳定运动状态。

(2)电学角度:判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源)→利用

求感应电动势的大

A

V R

A

V

R 小→利用右手定则或楞次定律判断电流方向→分析电路结构→画等效电路图。

(3)力能角度:电磁感应现象中,当外力克服安培力做功时,就有其他形式的能转化为电能;当安培力做正功时,就有电能转化为其他形式的能。

模型十八:磁流体发电机模型

磁流体发电,是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,从而发出电来。如图所示,在外磁场中的载流导体除受安培力之外,还会在与电流、外磁场垂直的方向上出现电荷分离,而产生电势差或电场,称其为霍尔效应。从微观角度来说,当一束速度是v 的粒子进入磁场强度为B 的磁场一段时间后,粒子所受的电场力和洛伦兹力相等

这时,粒子进入磁场后不再发生偏转,它所产生的电动势,这样就形成了磁流体发电机的原型。

我们可以将运动的粒子可看成一根根切割磁力线的导电棒,根据法

拉第电磁感应定律,会在棒两端产生动生电动势,如右图所示。

为了方便求解,假设0v 在运动过程中不变,其中p F 是外界的推力,A F 是安培力。

所以利用磁流体发电,只要加快带电流体的喷射速度,增加磁

场强度,就能提高发电机的功率。实际情况下,考虑等离子体本身

的导电性质,输出功率需要乘以一定的系数。

模型十九:输电

远距离输电:画出远距离输电的示意图,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n 1、n 1/ n 2、n 2/,相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 功率之间的关系是:P 1=P 1/,P 2=P 2/,P 1/=P r =P 2。 电压之间的关系是:

2122

221

111,,U U U n n U U n n U U r +=''=''='。

电流之间的关系是:

21222

21111,,I I I n n I I n n I I r ==''

=''=',求

输电

线上的电流往往是这类问题的突破口。

输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。

分析和计算时都必须用r I U r I P r r r

r ==,2,而不能用r

U P r 2

1'=。

特别重要的是要会分析输电线上的功率损失S U S L U P P r 212

111'∝????

? ??'=ρ, 模型二十:限流分压法测电阻

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。 ◆ 测量电路(内、外接法)

要点:内大外小,即内接法测大电阻,外接法测小电阻。 类型

电路图 R 测与R 真比较

条件

计算比较法

己知R v 、R A 及R x 大致值时

R 测=

I

U U A

R +=R X +R A > R X

适于测大电阻

R x >

v A R R

R 测

=

v

x v x R v R R R R I I U +=+

适于测小电阻

R X

A R R

选择方法:

①R x 与 R v 、R A 粗略比较 ② 计算比较法 R x 与

v

A R R 比较

◆ 供电电路(限流法、分压法)

以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则 电路图

电压变化范围

电流变化范围

优势

选择方法

限流

E R R R 滑+x ~E

滑R R E

+x ~

x

R E

电路简单 附加功耗小

R x 比较小、R 滑 比较大,

R 滑全>n 倍的R x 通电前调到最大

B

-

E

霍尔效应示意

v

+

d 电动势、电功率模型原理图

调压 0~E 0~

x

R E

电压变化范围大 要求电压 从0开始变化 R x 比较大、R 滑 比较小

R 滑全>R x /2

通电前调到最小

R 滑唯一:比较R 滑与R x ?确定控制电路 R x

???x 10R R R X 滑分压接法 R 滑≈R x 两种均可,从节能角度选限流 R 滑不唯一:实难要求?确定控制电路?R 滑

实难要求:①负载两端电压变化范围大。

②负载两端电压要求从0开始变化。 ③电表量程较小而电源电动势较大。 有以上3种要求都采用调压供电。 无特殊要求都采用限流供电

模型二十一:半偏法测电阻

欧姆表测: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:

X

R R R R 3

21=

132R R R R =?

半偏法测表电阻: 断s 2,调R 1使表满偏; 闭s 2,调R 2使表半偏.则R 表=R 2;

图A 图B ◆ 半偏法测电流表内阻(图A ) 先让电流通过电流表并使其满偏,然后接上电阻箱R 2

,并调节它使电流表半偏,由于总电流几乎不变,电流表和R 2上各有一半电流通过,意味着它们电阻相等,即为电流表的内阻R g =R 2。

1、先合下S 1 ,调节R 1使电流表指针满偏.

2、再合下S 2,保持电阻R 1不变,调节R 2使电流表指针半偏,记下R 2的值. 若R 1>>R 2,则R g =R 2 一般情况 R 测量<R 真实 ◆ 半偏法测电压表内阻(图B )

先调分压使电压表满偏,然后接上电阻箱R 2,并调节它使电压表半偏,由于总电压几乎不变,电压表和R 2上电流相同,意味着它们电阻相等,即为电压表的内阻R V =R 2。

1.先合下S ,调节R 2 =0,再调节R 1使电压表指针满偏.

2.保持变阻器电阻R 1不变,调节R 2使电压表指针半偏, 记下R 0的值.

.若R 2>>R 1,有 R V = R 2, 一般情况 R 测量> R 真实

模型二十二:光学模型

美国迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速,反射定律(物像关于镜面对称);由偏折程度直接判断各色光的n

折射定律介

空介λλγ====sinC 90sin sin sin n o

v C i

光学中的一个现象一串结论 色散现象

n

v

λ(波动性)

衍射

C 临

干涉间

距 γ (粒子性)

E 光子

光电效应

红 黄 紫

小 大 大 小 大 (明显) 小 (不明显) 容易 难 大 小 大 小

小 (不明显) 大 (明显) 小 大 难 易 全反射现象:当入射角增大到某一角度C 临时,折射角达到900,即是折射光线完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线,折射角变为900时的入射角叫临界角。

全反射的条件:光密到光疏;入射角等于或大于临界角。

应用:光纤通信(玻璃sio 2)、内窥镜、海市蜃楼、沙膜蜃景、炎热夏天柏油路面上的蜃景 理解:同种材料对不同色光折射率不同;同一色光在不同介质中折射率不同。 双缝干涉: 条件f 相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全一致)

亮条纹位置: ΔS =n λ; 暗条纹位置: λ2

1)(2n S +=?(n =0,1,2,3,、、、);

条纹间距 :1)

-L(n da L x d 1-n a d L X =?=?==?λλ

d 两条狭缝间的距离;L :挡板与屏间的距离) ;测出n 条亮条纹间的距离。 光的电磁说

⑴麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。

⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。各种电磁波中,除

G R 2 S 2 R 1

S 1

R 1 S V R 2

氢原子的能级图 n

E /eV

∞ 1

-13.6 2 -3.4 3

-1.51 4

E 1

E 2 E 3 可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。

无线电波 红外线 可见光 紫外线 X 射线 ?射线

组成频率波 波长:大小 波动性:明显不明显 频率:小大 粒子性:不明显明显

产生机理 在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生

原子的外层电子受到激发产生的 原子的内层电子受到激发后产生的 原子核受到激

发后产生的 ⑶红外线、紫外线、X 射线的主要性质及其应用举例。 种 类 产 生 主要性质 应用举例 红外线 一切物体都能发出 热效应 遥感、遥控、加热 紫外线 一切高温物体能发出 化学效应 荧光、杀菌、合成V D2 X 射线 阴极射线射到固体表面 穿透能力强 人体透视、金属探伤

光五种学说:原始微粒说(牛顿),波动学说(惠更斯),电磁学说(麦克斯韦),光子说(爱因斯坦),波粒两相性学说(德布罗意波)概率波

各种电磁波产生的机理,特性和应用,光的偏振现象说明光波是横波,也证明光的波动性. 激光的产生特点应用(单色性,方向性好,亮度高,相干性好)

光电效应实验装置,现象,所得出的规律(四)爱因斯坦提出光子学说的背景

爱因斯坦光电效应方程:mV m 2/2=hf -W 0一个光子的能量E =hf (决定了能否发生光电效应) 光电效应规律:实验装置、现象、总结出四个规律

①金属都有一个极限频率,入射光大于这个极限频率产生光电效应;低于这个频率不产生光电效应。 ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。 ③入射光照到金属上时,光子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s ④当入射光的频率大于极限频率时,光电流强度与入射光强度成正比。

康普顿效应:石墨中的电子对x 射线的散射现象,这个实验都证明光具有粒子性。

模型二十三:玻尔模型

玻尔模型引入量子理论(量子化就是不连续性,整数n 叫量子数),提出了三条假设:

⑴定态--原子只能处于不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。

⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定) (终初E E h -=ν

) 辐射(吸收)光子的能量为hf =E

-E 末

氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为

()2

12

-=

=n n C N n ]。 [ (大量)处于n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式]

⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的

不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不连续的) 。

由于引进了量子理论,玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它

保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解

释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。

氢原子在n 能级的动能、势能,总能量的关系是:E P =-2E K ,E=E K +E P =

-E K 。(类似于卫星模型)

由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的2倍,故总能量(负值)降低。量子数

模型二十四:放射现象和核反应

从贝克勒耳发现天然放射现象开始,人们认识到原子核也有复杂结构。 各种放射线的性质比较

种 类 本 质 质量(u ) 电荷(e ) 速度(c ) 电离性 贯穿性

α射线 氦核 4 +2 0.1 最强 最弱,纸能挡住 β射线 电子 1/1840 -1 0.99 较强 较强,穿几mm 铝板 γ射线 光子 0 0 1 最弱 最强,穿几cm 铅版

三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较。 四种核反应类型(衰变、人工核转变、重核裂变、轻核骤变)

⑴衰变: α衰变:e 422349023892H Th U +→(实质:核内He n 2H 2421011→+)α衰变形成外切(同方向旋), β衰变:

e Pa Th 0123491234

90-+→(实质:核内的中子转变成了质子和中子e H n 0

11110-+→)β

衰变形成内切

(相反方向旋),且大圆为α、β粒子径迹。

+β衰变:e Si P 0

130

1430

15+→(核内e n H 0

11

01

1+→) γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。

⑵人工转变:

↑↓↓↑↑↑T V E E E n k p

H O He N 1

117842147+→+(发现质子的核反应)(卢瑟福)用α

粒子轰击氮核,并预言中子的存在

n C He Be 1

01264294+→+(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的α射线轰击铍

n P He Al 1030154227

13

+→+

(人工制造放射性同位素)

正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔

⑶重核的裂变: n

3Kr Ba n U 1

09236141561023592++→+ 在一定条件下(超过临界体积),裂变反应会连续不断地进行下去,这就是链式反应。 ⑷轻核的聚变:n He H H 1

04

23

12

1+→+(需要几百万度高温,所以又叫热核反应) 所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒。(注意:质量并不守恒。) 半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。

计算式为: T t t m m ??? ??=210或T t

t n n ??

? ??=210,式中m 表示放射性物质的质量,n 表示单位时间内放出的射线粒子数。可用于生物工程,基因工程,研究生物大分子结构,⑶进行考古研究

e

Si P 0

1301430

15

+→

最新高考常用24个物理模型

F m 高考常用24个物理模型 物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理,对于例题做到触类旁通,举一反三, 把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,下面是物理解题中常见的24个解题 模型,从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理,基本涵盖高中物理知识的各个 方面。主要模型归纳整理如下: 模型一:超重和失重 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y) 向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a); 向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a) 难点:一个物体的运动导致系统重心的运动 绳剪断后台称示数铁木球的运动 系统重心向下加速用同体积的水去补充 斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动? 模型二:斜面 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定 μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止μ> tgθ物体静止于斜面 μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ) a θ

模型三:连接体 是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。 整体法:指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程。 隔离法:指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。 平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止 记住:N= 211212 m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力), 一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用?F 2 12m m m N += 讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m a N=212 m F m m + ② F 1≠0;F 2≠0 N= 211212 m F m m m F ++ (2 0F =是上面的情 况) F=2 11221m m g)(m m g)(m m ++ F=122112 m (m )m (m gsin )m m g θ++ F=A B B 12 m (m )m F m m g ++ 12121 2 例如:N 5对6=F M m (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm 12)m -(n m 2 m 1 F m 1 m 2

高中物理二十四种模型

高中物理二十四种模型 ⒈"质心"模型:质心(多种体育运动).集中典型运动规律.力能角度. ⒉"绳件.弹簧.杆件"三件模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题. ⒊"挂件"模型:平衡问题.死结与活结问题,采用正交分解法,图解法,三角形法则和极值法. ⒋"追碰"模型:运动规律.碰撞规律.临界问题.数学法(函数极值法.图像法等)和物理方法(参照物变换法.守恒法)等. ⒌"运动关联"模型:一物体运动的同时性.独立性.等效性.多物体参与的独立性和时空联系. ⒍"皮带"模型:摩擦力.牛顿运动定律.功能及摩擦生热等问题. ⒎"斜面"模型:运动规律.三大定律.数理问题. ⒏"平抛"模型:运动的合成与分解.牛顿运动定律.动能定理(类平抛运动). ⒐"行星"模型:向心力(各种力).相关物理量.功能问题.数理问题(圆心.半径.临界问题). ⒑"全过程"模型:匀变速运动的整体性.保守力与耗散力.动量守恒定律.动能定理.全过程整体法. ⒒"人船"模型:动量守恒定律.能量守恒定律.数理问题. ⒓"子弹打木块"模型:三大定律.摩擦生热.临界问题.数理问题. ⒔"爆炸"模型:动量守恒定律.能量守恒定律. ⒕"单摆"模型:简谐运动.圆周运动中的力和能问题.对称法.图象法. ⒖"限流与分压器"模型:电路设计.串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律.电能.电功率.实际应用. ⒗"电路的动态变化"模型:闭合电路的欧姆定律.判断方法和变压器的三个制约问题. ⒘"磁流发电机"模型:平衡与偏转.力和能问题.

⒙"回旋加速器"模型:加速模型(力能规律).回旋模型(圆周运动).数理问题. ⒚"对称"模型:简谐运动(波动).电场.磁场.光学问题中的对称性.多解性.对称性. ⒛电磁场中的单杆模型:棒与电阻.棒与电容.棒与电感.棒与弹簧组合.平面导轨.竖直导轨等,处理角度为力电角度.电学角度.力能角度. 21.电磁场中的"双电源"模型:顺接与反接.力学中的三大定律.闭合电路的欧姆定律.电磁感应定律. 22.交流电有效值相关模型:图像法.焦耳定律.闭合电路的欧姆定律.能量问题. 23."能级"模型:能级图.跃迁规律.光电效应等光的本质综合问题. 24.远距离输电升压降压的变压器模型.

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高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料 有关) 2、重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受 到的地球引力) 3 、求F 1、F 2 两个共点力的合力:利用平行四边形定则。 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围:? F1-F2 ?≤ F≤ F1 + F2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。 F合=0 或: F x合=0 F y合=0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向 (2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.(只要求了解) 力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1) 滑动摩擦力: f= μ F N 说明:① F N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G ②μ为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关. (2) 静摩擦力:其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围: O≤ f静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关)

说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、浮力: F= ρgV (注意单位) 7、万有引力: F=G m m r 12 2 (1)适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。 (2) G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3)在天体上的应用:(M--天体质量,m—卫星质量, R--天体半径,g--天体表面重力加速度,h— 卫星到天体表面的高度) a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () + = 2 V R h m R h m T R h 2 2 2 2 2 4 () ()() + =+=+ ω π b、在地球表面附近,重力=万有引力 mg = G Mm R2 g = G M R2 c、第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、库仑力:F=K22 1 r q q (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力) 9、电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10、磁场力: (1)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。 公式:f=qVB (B⊥V) 方向--左手定则 (2)安培力:磁场对电流的作用力。

新课标高中物理公式大全(最新版)

新课标高中物理公式汇编 一、力学公式 1、 胡克定律: F = Kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料 有关) 2、 重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式: F=θCOS F F F F 212 2212++ 合力的方向与F 1成α角: tg α=F F F 212sin cos θθ + 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: ? F 1-F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]几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 (一个力)的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件: 力矩代数和为零. 力矩:M=FL (L 为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f= μN 说明 : a 、N 为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围: O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力: F= ρVg (注意单位) 7、 万有引力: F=G m m r 12 2 (1). 适用条件 (2) .G 为万有引力恒量 (3) .在天体上的应用:(M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 1

高考常用24个物理模型【高考必备】

高考常用 24 个物理模型 物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理,对于例题做到触类旁通,举一反三, 把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,下面是物理解题中常见的 24 个解题 模型,从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理,基本涵盖高中物理知识的各个 方面。主要模型归纳整理如下: 模型一:超重和失重 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度 向上超重 (加速向上或减速向下 )F=m(g+a); 向下失 重 (加速向下或减速上升 )F=m(g-a) 难点:一个物体的运动导致系统重心的运动 斜面对地面的压力 ? 地面对斜面摩擦力 ? 导致系统重心如何运动? 模型二:斜面 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定 =tg 物体沿斜面匀速下滑或静止 > tg 物体静止于斜面 < tg 物体沿斜面加速下滑 a=g(sin 一 cos ) (或此方向的分量 a y ) 绳剪断后台称示数 系统重心向下加速 铁木球的运动 用同体积的水去补充

F 1>F 2 m 1>m 2 N 1

高考物理解题模型

高考物理解题模型 目录 第一章运动和力 (1) 一、追及、相遇模型 (1) 二、先加速后减速模型 (4) 三、斜面模型 (6) 四、挂件模型 (11) 五、弹簧模型(动力学) (18)

第二章圆周运动 (20) 一、水平方向的圆盘模型 (20) 二、行星模型 (23) 第三章功和能 (1) 一、水平方向的弹性碰撞 (1) 二、水平方向的非弹性碰撞 (6) 三、人船模型 (9) 四、爆炸反冲模型 (11) 第四章力学综合 (13) 一、解题模型: (13) 二、滑轮模型 (19) 三、渡河模型 (23) 第五章电路 (1) 一、电路的动态变化 (1) 二、交变电流 (6) 第六章电磁场 (1) 一、电磁场中的单杆模型 (1) 二、电磁流量计模型 (7) 三、回旋加速模型 (10) 四、磁偏转模型 (15)

第一章 运动和力 一、追及、相遇模型 模型讲解: 1. 火车甲正以速度v 1向前行驶,司机突然发现前方距甲d 处有火车乙正以较小速度v 2同向匀速行 驶,于是他立即刹车,使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞,加速度a 应满足什么条件? 解析:设以火车乙为参照物,则甲相对乙做初速为)(21v v -、加速度为a 的匀减速运动。若甲相对乙的速度为零时两车不相撞,则此后就不会相撞。因此,不相撞的临界条件是:甲车减速到与乙车车速相同时,甲相对乙的位移为d 。 即:d v v a ad v v 2)(2)(02 212 21-=-=--,, 故不相撞的条件为d v v a 2)(2 21-≥ 2. 甲、乙两物体相距s ,在同一直线上同方向做匀减速运动,速度减为零后就保持静止不动。甲物 体在前,初速度为v 1,加速度大小为a 1。乙物体在后,初速度为v 2,加速度大小为a 2且知v 1,说明乙物体先停止运动那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻,此时两物体相距最近,根据t a v t a v v 2211-=-=共,求得 1 21 2a a v v t --= 在t 时间内

高考物理必备公式大全

高考必背物理公式 质点运动 1.匀速直线运动:------t s v = ---vt s = v 表示速度,s 表示位移,t 表示时间。 2.变速直线运动:------t v s = 其中:s 表示位移,v 表示平均速度,t 表示时间。 3.匀变速直线运------基本公式:t v v a t 0-= t v s = 2 0t v v v += 导出公式:2021at t v s += 2 022v v as t -= t v v s t 2 += t v v 中中>+=2 v v 2t 2 0s 纸 带 法 :2 aT s =? 2 )(T N M S S a N M --= 2T 两侧中S v v t == 4.平抛运动:沿V 0方向 t v S x 0= 0v v x = 0=x a 0=x F y x t t = 沿垂直于V 0方向(竖直)---2 2 1gt S y = ---gt v y = ---g a y = ---mg F y = 各量方向------位移:θφtan 21 2tan 0===v gt S S x y ------速度:0tan v gt v v x y ==θ 其余量的求法:---位移:4 2220 224 1t g t v S S S y x +=+= ---速度:222022t g v v v v y x +=+= ---时间:g h t 2= 5.匀速率圆周运动: ---基本公式:---运动快慢---线速度:t s v = 其中:s 为t 时间内通过的弧长。 --转动快慢---角速度:t φ ω= 其中:φ为t 时间内转过的圆心角。 ---周期:f T 12= = ω π v r ?=π2 r v =ω ---向心力:心心ma v m r f m r T m r v m r m F =??=====ωππω2222 22 44 ---向心加速度:m F r f r T r v r a 心心=====2222 22 44ππωv ?=ω 力的表达式 1.重力---mg G =---不考虑地球自转的情况下 ,重力与万有引力相等2 R GMm mg = 2.弹力---不明显的形变---用动力学方程求解; 明显的形变---在弹性限度以内,满足胡克定律:x k f ??-= 3.摩擦力---静摩擦力---max 0f f ≤< 最大静摩擦力:N s F f μ=m a x 其中:s μ为最大静摩擦因数。 ---滑动摩擦力---N F f μ= 其中:μ为动摩擦因数,F N 为正压力。 4.力的合成和分解 ------合力的大小:θcos 2212221F F F F F ++=其中:θ为F 1与F 2的夹角; ------合力的方向: 6.核力:组成原子核的核子之间的作用力。 强力、短程力 7.电场力:------库仑力:2 2 1r Q kQ F = ------电场力:Eq F = 8.安培力:---当为有效长度均匀其中时l B l I B F I B ,,??=⊥;当0//=F I B 时。

高二物理公式大全总结

高二物理公式大全总结 高二物理公式大全 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt Vo)/2 4.末速度Vt=Vo at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2 Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12 F22 2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12 F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1 F2| 4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}

5.超重:FN>G,失重:FN 6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于 宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子 五、振动和波(机械振动与机械振动的传播) 1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表 示F的方向与x始终反向} 2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ>r} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃: 349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或 孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方 向相同) 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身; (2)波仅仅传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的 一种方式; (3)干涉与衍射是波特有的;

2020年高考物理必考考点题型

高考物理必考考点题型 必考一、描述运动的基本概念 【典题1】2010年11月22日晚刘翔以13秒48的预赛第一成绩轻松跑进决赛,如图所示,也是他历届亚运会预赛的最佳成绩。刘翔之所以能够取得最佳成绩,取决于他在110米中的( ) A.某时刻的瞬时速度大 B.撞线时的瞬时速度大 C.平均速度大 D.起跑时的加速度大 【解题思路】在变速直线运动中,物体在某段时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度,是矢量,方向与位移方向相同。根据x=Vt可知,x一定,v越大,t越小,即选项C正确。 必考二、受力分析、物体的平衡 【典题2】如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之 间有一根轻绳连接两球,现在用力将B球缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10N则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是() A、小球A受到重力、杆对A的弹力、绳子的张力 B、小球A受到的杆的弹力大小为20N C、此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为 203 3N D、小球B受到杆的弹力大小为 203 3N 【解题思路】对A在水平面受力分析,受到垂直杆的弹力和绳子拉力,由平衡条件可知,绳子拉力必须垂直杆才能使A平衡,再对B在水平面受力分析,受到拉力F、杆的弹力以及绳子拉力,由平衡条件易得杆对A的弹力N等于绳子拉力T,即N=T=20N,杆对B的弹力N B= 203 3。 【答案】AB 必考三、x-t与v-t图象 【典题3】图示为某质点做直线运动的v-t图象,关于这个质点在4s内的运动情况,下列说法中正确的是() A、质点始终向同一方向运动 B、4s末质点离出发点最远 C、加速度大小不变,方向与初速度方向相同 D、4s内通过的路程为4m,而位移为0 【解题思路】在v-t图中判断运动方向的标准为图线在第一象限(正方向)还是第四象限(反方向),该图线穿越了t轴,故质点先向反方向运动后向正方向运动,A错;图线与坐标轴围成的面积分为第一象限(正方向位移)和第四象限(反方向位移)的面积,显然t轴上下的面积均为2,故4s末质点回到了出发点,B 错;且4s内质点往返运动回到出发点,路程为4m,位移为零,D对;判断加速度的标准是看图线的斜率, F θ A B t/s v/(m·s-2) 1 2 3 4 2 1 -2 -1 O

_高中物理公式大全

_高中物理公式大全 一、直线运动 (1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=x/t(定义式) 2.有用推论Vt2-V02=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V0)/2 4.末速度Vt=V0+at 5.中间位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=V0t+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-V0)/t (以V0为正方向,a与V0同向(加速)a>0;a与V0反向(减速)则a<0) 8.实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差) 9.主要物理量及单位:初速度(V0):m/s;加速度 (a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t):秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-Vo)/t只是测量式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与 时刻、s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度。 二、质点的运动 (2)----曲线运动、万有引力 1) 平抛运动 1水平方向速度:Vx=V0 2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=V0t 4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移:s=(x2+y2)1/2 位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V0 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作 是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

高考物理必考知识点——常用的重要公式

高考物理必考知识点——常用的重要公式高中物理与九年义务教育物理或者科学课程相衔接,主旨在于进一步提高同学们的科学素养,与实际生活联系紧密,研究的重点是力学。如下为大家推荐了高考物理必考知识点,请大家仔细阅读,希望你喜欢。 1.平抛运动公式总结 1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:tg β=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα; (4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 2.原子和原子核公式总结 1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)

2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁} 4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕} 5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕 6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度} 7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。 注: (1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数; (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键; (4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。

高中物理公式大全(整理版)

高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律:f = k x (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化,赤极g g >,高伟低纬g >g ) 3、求F 1、F 2的合力的公式: θcos 2212221F F F F F ++= 合,两个分力垂直时: 2 221F F F +=合 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围: F 1-F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件: F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f = N (动的时候用,或时最大的静摩擦力) 说明:①N 为接触面间的弹力(压力),可以大于G ;也可以等于G ;也可以小于G 。 ② 为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快 慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围: 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力: (1)公式:F=G 2 2 1r m m (适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 (2)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度;r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高度)) a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得: ①天体的质量: ,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度: ,轨道半径越大,线速度越小。 2 3 24GT r M π=r GM v =

高考物理“二级结论”及常见模型

高考物理“二级结论”及常见模型 三轮冲刺抢分必备,掌握得越多,答题越快。 一般情况下,二级结论都是在一定的前提下才成立的,因此建议你先确立前提,再研究结论。 一、静力学: 1.物体受几个力平衡,则其中任意一个力都是与其它几个力的合力平衡的力,或者说“其中任意一个力总与其它力的合力等大反向”。 2.两个力的合力:F 大+F 小≥F 合≥F 大-F 小。 三个大小相等的共点力平衡,力之间的夹角为120°。 3.力的合成和分解是一种等效代换,分力或合力都不是真实的力,对物体进行受力分析时只分析实际“受”到的力。 4.①物体在三个非平行力作用下而平衡,则表示这三个力的矢量线段必组成闭合矢量三角形;且有 312 123 sin sin sin F F F ααα== (拉密定理)。 ②物体在三个非平行力作用下而平衡,则表示这三个力的矢量线段或线段延长线必相交于一点。 5.物体沿斜面不受其它力而自由匀速下滑,则tan μα=。 6.两个原来一起运动的物体“刚好脱离”瞬间: 力学条件:貌合神离,相互作用的弹力为零。 运动学条件:此时两物体的速度、加速度相等,此后不等。 7.轻绳不可伸长,其两端拉力大小相等,线上各点张力大小相等。因其形变被忽略,其拉力可以发生突变,“没有记忆力”。 8.轻弹簧两端弹力大小相等,弹簧发生形变需要时间,因此弹簧的弹力不能发生突变。 9.轻杆能承受拉、压、挑、扭等作用力。力可以发生突变,“没有记忆力”。 10.两个物体的接触面间的相互作用力可以是: ()?????无一个,一定是弹力二个最多,弹力和摩擦力 11.在平面上运动的物体,无论其它受力情况如何,所受平面支持力和滑动摩擦力的合力方向总与平面成 N f 1tan tan F ==F αμ 。 二、运动学: 1.在描述运动时,在纯运动学问题中,可以任意选取参照物; 在处理动力学问题时,只能以地为参照物。 2.匀变速直线运动:用平均速度思考匀变速直线运动问题,总是带来方便,思路是:位移→时间→平均速度,且 1212 222t/s s T ++== =v v v v 3.匀变速直线运动: 时间等分时, 21n n s s aT --= ,这是唯一能判断所有匀变速直线运动的方法; 位移中点的即时速度2 s/= v 且无论是加速还是减速运动,总有22s/t/>v v 纸带点痕求速度、加速度:

高考物理必考公式整理

2019年高考物理必考公式整理高中物理与九年义务教育物理或者科学课程相衔接,主旨在于进一步提高同学们的科学素养,与实际生活联系紧密,研究的重点是力学。以下是查字典物理网为大家整理的高考物理必考公式,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,查字典物理网一直陪伴您。 一、平抛运动公式总结 1.水平方向速度:Vx=V o 2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=V ot 4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V o2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹 角:tg=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角:tg=y/x=gt/2V o 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)与的关系为tg=2tg (4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 二、原子和原子核公式总结

1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来) 2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁} 4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕} 5.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕 6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度} 7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。 注: (1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数; (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;

高中物理现行高考所有公式大全(最全整理)

高中物理现行高考常用公式 一. 力学 1.1 静力学 物理概念规律名称 公式 重力 G mg = (g 随高度、纬度而变化) 摩擦力 (1) 滑动摩擦力: f= μN (2) 静摩擦力:大小范围O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力与正压力有关) 浮力、密度 浮力F 浮= ρ液gV 排 ;密度ρ=m V 压强、液体压强 压强p F S = ;液体压强 p gh =ρ 胡克定律 F kx =(在弹性限度内) 万有引力定律 a 万有引力=向心力:F G m m r =?12 2 G Mm R h m () +=2 V R h m R h m T R h 2 22 2 24()()()+=+=+ωπ b 、近地卫星mg = G Mm R 2(黄金代换);地球赤道上G 2 R Mm -N=mR ω2 不从心 同步卫星G 2 r Mm =mr ω2 c. 第一宇宙速度mg = m V R 2 V= gR GM R =/ d. 行星密度 ρ= 2 3GT π(T 为近地卫星的周期) V 球= 3 3 4R π S 球=4πR 2 e. 双星系统 G m m r 122 =m 1R 1ω2=m 2R 2ω2 (R 1+R 2=r) 互成角度的二力的合成 F F F F F F F F 合= ++= ?+1222122122cos tan sin cos α θα α 正交分解法: F F F F F x y y x 合= += 22tan α 力矩 M FL =(不要求) 共点力的平衡条件 F 合=0或F F x y ==?? ?00 ∑F=o 或∑F x =o ∑F y =o 有固定转轴物体的平衡 条件 M 合=0或M M 逆顺= 共面力的平衡 F M 合合,==00

高中物理公式大全

高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、胡克定律: F = Kx(x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、重力:G = mg(g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求 F 1、F2两个共点力的合力的公式: F=F2+ F2+ 2F F COS F2F 1212 合力的方向与F1成α角: αθ F2sin tgα= F1 F1+ F2cos 注意:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2)两个力的合力范围:?F1-F2? ≤F≤F1+F2 (3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力 为零。 ∑F=0或∑F x=0∑F y=0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]几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 (一个力)的合力一定等值反向 ( 2 )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零. 力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1 )滑动摩擦力:f= μN 说明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G b、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关. (2 ) 静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围:O≤f静≤f m(f m为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的 方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以 受静摩擦力的作用。 6、浮力:F= ρVg(注意单位) 7、万有引力:F=G m1m2 r 2 (1).适用条件(2) .G 为万有引力恒量 (3) .在天体上的应用:(M 一天体质量R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度) a 、万有引力=向心力 Mm = m V 22 4 2 G= m(R+h) =m(R+h) (R+h)2(R+h)2T 2 b、在地球表面附近,重力=万有引力 - 1 -

高中物理必考公式大全

高考必考物理公式大全 一、质点的运动 1)匀变速直线运动: 1.平均速度(定义式)v = t s 2.加速度a = t v v t 0 -{以v o 为正方向,a 与v o 同向(加速)a >0;反向则a <0} 3.速度v t =v 0+at 4.位移(如图) ⑴ s =v t ⑵ s =20t v v +t ⑶ s = v 0t +2 1 at 2 ⑷ s = a v v t 220 2- ⑸ s =2 1 (v 0+v 0+at ) ⑹ s =-t v t 2 1 at 2 5.有用推论 中间时刻速度v t /2=v = 2 0t v v + 中间位置速度v s/2= 2 220t v v + 6.速度的大小比较: v s/2>v t /2 7. 初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律设T 为时间单位 ⑴ 1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为v 1:v 2:v 3……v n =1:2:3:……:n ⑵ 1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为s 1: s 2: s 3……s n =12:22:32:……:n 2 ⑶ 第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移s Ⅰ: s Ⅱ: s Ⅲ……s N =1:3:5:……:(2n -1) ⑷ 通过连续相同位移所用时间的比 t 1:t 2:t 3……v n =1:(2-1):(3-2):…:(n -1-n ) 8.实验用推论Δs =aT 2{Δs 为连续相邻相等时间T 内位移之差}{证明看图2} 9.主要物理量及单位:初速度(v 0):m/s ;加速度(a ):m/s 2;末速度(v t ):m/s ;时间(t )秒(s);位移(s):米(m );路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h 。 注: t v 0v t t O 图1 t (n -2)T (n -1)T T 图2

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人教版高考复习——物理公式大全 一、质点的运动------直线运动 (一)匀变速直线运动 1、平均速度(定义式):t s v = ; 2、有用推论:as v v t 22 02 =-; 3、中间时刻速度:2 02 t t v v v v += =; 4、末速度:at v v t +=0; 5、中间位置速度:22 202 t s v v v +=; 6、位移:20021 2at t v t v v t v s t +=?+= ?=; 7、加速度:t v v a t 0 -={以0v 为正方向,a 与0v 同向(加速)0>a ;反向则0

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