高中物理的科学思想与方法优秀笔记本[1](3)

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表5、物体的运动状态

状态 平衡状态 特点 静止 匀速运动 a=0 a= 常量 即a的大小方向都不变 种类 共点力平衡 力矩平衡 匀加速直线运动 匀减速直线运动 匀变速曲线运动 （平抛运动） 变加速直线运动 变加速曲线运动 （匀速圆周运动） 运用规律 ∑F=0 ∑M=0 vt?v0?at s?v0t?vt?v0?2as 2212at t 2匀变速运动 加速状态 非匀变速运动 s?vt?v0?vt22x?v0t y??12mv1222at 12mv21a= 变量 动能定理W合? ?F向?mv2r W合=△EK 表6、运动学的两类图线 运动情况 匀速直线 匀变速直线 v t v t 图线 s t 物理意义 速度v一定,s∝t,s-t图线的斜率k表示速度;k>0表示沿正方向运动,k<0表示沿反方向运动 加速度a一定,v∝t,v-t图线的斜率k表示加速度;k>0表示物体做匀加速运动,k<0表示物体做匀减速运动 v-t图图线的“面积”表示物体运动的位移 表7、匀变速运动的重要考点

条件 实验考点 初速为零 sn?sn?1?aT2 位置中点的速度 中间时刻的速度 初速为零 vs?2v1?v2222 v匀变速直线运动 t2?vt?st位置中点速度大于中间时刻速度 vt2?v1?v22 vs?v2t2 vt?at vt∝t s∝t2 相邻等时间内的位移之比为 相邻等位移内的时间之比为 s1:s2:s3=1：3：5 t1:t2:t3=1:(3?s?12at 22?1): 2

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表8、滑动摩擦力与静摩擦力

摩擦力 滑动摩擦力 状态 相对运动 产生条件 有相对运动 有相对运动趋势 方向 与两物体相对运动沿方向相反 着接触与两物体面 相对运动趋势方向相反 大小计算 F=μFN F合=ma F合=0 特点 系统可以产生内能 Q=f动S相 有最不能产生大内能 值 静摩擦力方向判定 定义判定;平衡方程判定;牛顿第二定律判定; 牛顿第三定律判定; 静摩擦力 相对静止 粗糙 接触 有弹力 可做动力阻力正功负功零功 F合=ma 表9、作用力、反作用力与平衡力

两种力 作用力 反作用力 研究对象 定义 不同点 相同点 两个物体 ①同性质 两物体间相互作 ②同产生③同消失 用的一对力 ③作用于不同物体 ①不一定同性质 同物体所受的相②不一定同生同灭 互平衡的一对力 ③作用于同一物体 等大 反向 同直线 一对平衡力 一个物体 表10、物体的平衡条件 平衡 共点力平衡 力矩平衡 研究对象 特点 状态 静止, 平衡条件 不同点 关健 方法 合成法 正交分解法 求力矩的代数和 小物块 各力交于 匀速直线—点 质点 运动 杆、棒 各力不都静止 (有轴) 交于点 匀速转动 ∑F=0 某个力必定跟其它分析受力几个力的合力平衡 画受力图 顺时针的合力矩必等于逆时针的合力矩 ∑M=0 定转轴 找力臂 求力矩 表11、牛顿三定律 牛顿三定律 内容含义 ①指明了惯性的概念 说明 一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。 牛顿第—定律 ②指出了力是改变物体运质量才是物体惯性大小的量度。 动状态的原因 力是使物体产生加速度原因 牛顿第二定律 牛顿第三定律 指出了力和加速度的定量定量说明了加速度的决定因素是物体所关系即：∑ F=ma 受的合外力。 指出了物体间的作用是相作用力和反作用力总是等大反向，同生互的 同灭，同直线，作用在不同物体上。 12

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表12、超重与失重

状态 定义 弹力大于物体重力的现象 加速度向上 两种情况 加速向上运动 关系 特点 生物效应 血液下流,头晕眼花 视物不清 血液上流下肢麻木脑受压迫 F弹超重 =mg+ma 重力飞机减速向下运动 mg 飞船弹力小于加速加速向下运动 不变 当a=g时 上 F弹失重 物体重力度向完全失重 =mg-ma 减速向上运动 的现象 下 F弹=0 表13、质量与重量 物理量 质量 重量 性质 标量 矢量 称量工具 天平 测力计 关系 不同点 由物体本身定 共同点 在卫星和牢宙飞船上因完全失重天平和测力计都不G=mg 与重力加速度有关 能测对应量 表14、力的合成与分解

方法 说明 力的合成与分解是研究物理力的分解 问题的方法 遵循规律 平行四边形定则 研究方法 图示法 作图法 公式法 作图法 正交分解法 F?要求 大小,方向,单位,作用点,标度 注意 合力可以大于,等于,小于某一力的合成 作平行四边形,计算 2F1?2F2?2F1F2cos? 分力 |F1-F2|≤F≤F1+F2 合根据效果分解 建立直角坐标系分解 表15、运动的合成与分解

研究方法 运用规律 范例分析 说明 运动的合成 ①符合平行四边船匀速渡河是两个匀速直线运 ①是一种研究问题的方法 形定则 动的合成 ②物体的实际运动就是合运动 ②合运动与分运竖直上抛运动是向上匀速运动 ③两个匀速直线运动的合运动 还是匀速直线运动 动具有等时性 和向下自由落运动的合成 ③每个分运动遵平抛运动是水平方向的匀速运循各自的运动规动和竖直方向的自由落体运动律 的合成 运动的分解 ④一个匀速运动和一个加速运动合运动可能是直线，也可能是曲线

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表16、各种抛体运动的特点与研究方法

抛体运动 自由落体 竖直上抛 平抛 斜上抛 斜下抛 物理量 线速度 角速度 向心加速度 周期 频率 符号 v ω a T f 只受重力作用 特点 加速度为g，方向向下 v0=0 都是匀变速运动 v0与mg反向 v0垂直于mg v0与mg成钝角 v0与mg成锐角 条件 研究方法 建立直角坐标系，进行运动的正交分解 运用规律 匀变速直线运动的公式 (动能定理) 表17、描述圆周运动的物理量 单位 m/s rad/s m/s s Hz 2定义 质点在单位时间转过的弧长 质点在单位时间转过的圆心角 单位时间速度的变化 质点运动一周所用的时间 质点在1s内完成圆周运动的次数 定义式 v????s?t???tv2转化式 v???2?rT2?T关系及说明 v??r v2a?ra?2??r??r?24?rT22 T?f?2?rv1TT? f?1T 转速n与频率相当 特点 表18、万有引力在天体中的运用 运动规律 应用 天体质量计算 a?22重要规律 M?GMr4?rGT223 GM与卫星的质量无关;注意列方程分析 GMmr2?mv2人造卫星 r??GMr3都是r的函数； r↑→T↑，v↓ar↓f↓ω↓ 24?23T?r 注意：GM?R2g 任何卫星v?GM 地球表面上： mg?GMR2 同步卫星 三种宇宙速度 两星发现 GMm(R?r)2?m4?T22(R?r)3 环绕速度 脱离速度 逃逸速度 7.9km/s 11.2km/s 16.7km/s 在赤道正上方; 高度,速率一定 与地球自转T同 的圆心都是地心; 卫星运行速度 都是卫星在地面发射的最小速度 v≤7.9km/s 运行周期 T≥85min 天王星与海王星的发现 14

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表19、求功的方法对比

方法 公式 00说明 ①公式只能求恒力做的功．或判定物体是否做功 ②θ=90不做功，θ<90，做正功．θ＞90做负功 常用来求牵引力功 此式说明电场力做功与路径无关,用于求解电场力做功 1可求恒力做的功，○2可求变力做的功 ○0注意 功的定义式中的位移是物体相对地球的位移 动能定理中的速度也是物体相对地球的速度． 定义式 W=FScosθ 转化式 W=Pt 电场力功 W=qU 动能定理 W=△Ek 3可求直线运动物体做的功，○4可求曲线运动物○体做的功 表20、功与冲量 物理量 对象 功 定义式 W=FScosθ 意义 功是力与物体对地移动的位移的乘积 冲量是力与物体运动的时间的乘积 性质 单位 标量 J 说明 都是物功是能量改体运动变的量度 的过程冲量是动量量 改变的量度 一个 物体 冲量 I=F·t 矢量 N·S 表21、动能、动量与速度 状态量 研究对象 动能 动量 速度 一个物体 定义式 Ek?12mv2单位 J Kgm/s 方向性 标量 矢量 矢量 注意 换算关系 P?2mEP2kP=mv v??s?t都是物体运动的状态量 Ek?2m m／s Ek?12mv2 表22、动量定理、动能定理与功能关系 三定理 对象 表达式 动量定理 动能定一个理 功能关系 物体 I=△P 意义 合力的冲量=物体动量冲量≠的变化 外力对物体做的总功=物体动能的变化 除重力和弹力做的总功=物体机械能的变化 动量 状态量都是 说明 I>0 P↑ 注意 式中的矢量式 位移、W=△Ek W/=△E W>0,EK↑ 速度都功≠ 末减W<0,EK↓ 以地球标量/为参照式 能量 初 W>0,E↑ W/<0,E↓ 系 15

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