物理知识点总结优秀笔记8

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物理知识点总结优秀笔记8

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1、学习物理的方法
①要学好物理,必须形成物理思想,即:
理解物理概念,明确物理规律,建立物理模型,搞清物理思路,熟练物理方法。
②审题是热点,作图是重点,找规律是难点,列方程是焦点,解方程是得分点。
③知识是得分的实力,能力是较量的资本,
方法是竞争的关键,意志是成功的力量。
④形成物理思想,掌握物理方法是成功的第一要素!
2、力的正交分解方法
建立直角坐标系,将力垂直分解在坐标轴上,如图
然后进行矢量合成
分力大小:
注意:①上面两式是矢量关系式,必须规定正方向计算,特别要注意正负号
②正交分解法分解的分力只有正弦与余弦,没有正切与余切,如
,对边为正弦,邻边为余弦
合力大小:合力方向:
常用于三个以上的力的平衡问题和二个以上力的加速运动问题
3、力的合成思路方法
思路方法:
作图法:
①平行四边形定则(以分力为邻边作平行四边形,对角线则为合力)
②三角形法则(两分力首尾相连,合力为第一力的首端与第二力的尾端的连线)
(2)计算法:
二力的合力大小:
其中α为两两已知力F1、F2的夹角
方向:
合力的最大值:
合力的最小值:
③特例——菱形对角线垂直平分
结论:同向合力最大,反向合力最小
二力的夹角为锐角时,合力一定大于每个分力
二力的夹角是钝角时,合力可以大于、小于或等于每个分力
4、静摩擦力方向的判定方法
静摩擦力产生的状态:相对静止
方向:
静摩擦力的方向判定是高中物理的一个难点,仅仅由定义判定有一定的局限性,实际问题常常运用下面三种方法
①由定义判定——静摩擦力方向与物体的相对运动趋势方向相反
②由平衡条件∑F=0判定
③由牛顿第二定律∑F=ma判定
④由牛顿第三定律判定
5、平均速度的计算方法
用定义式 计算
上式对直线运动、曲线运动、匀变速运动、变速运动都适用
s为时间t内物体运动的位移
用计算
上式仅适用于匀变速直线运动,即直线性变化情况
要注意速度v的矢量性即正负号问题
6、如何运用匀变速直线运动的四个公式
①速度公式:(无s)
②位移公式:(无vt)
③速度平方式(无t)
④平均速度表示的位移公式:(常考) (无a)
思想方法:
①上面四个公式仅适用于匀变速直线运动
②四个公式共含有五个物理量,每个公式中都含有四个物理量,知三则可求二
③瞬时速度是状态量,位移、时间是过程量
④上面的四个公式都符合矢量运算法则(注意正负号)
⑤选取公式时,无什么物理量选取什么公式最好
7、匀变速直线运动实验常用的两个重要公式
某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬 时速度
②在匀变速直线运动中,相邻等时间内的位移之差相等
加速度(其中T为任意相等的时间间隔)
逐差法求加速度(n与m都是整数n>m)
8、中间时刻的速度和位置中点的速度
①中间时刻的速度
②位置中点的速度
特点:不管加速还是减速,位置中点的速度一定大于中间时刻的速度
9、初速度为零的匀加速直线运动的几个重要推论
①1S末、2S末、3S末……的速度之比为
②前1S内、前2S内、前3S内…前nS内的位移之比为
③第1S内、第2S内、第3S内…第nS内的位移之比为
④相邻等时间内的位移之比为:1:3:5……
⑤相邻等位移内的时间之比为:
10、竖直上抛运动的研究方法
研究方法:
法一、分段研究:上升匀减速,下降自由落体
法二、作图研究:(最佳方法)
法三、全程研究:匀减速直线运动,
关键:y=0(返回原出发点时)
重要结论:
分时间: 全程总时间:
上升最大高度:
11、平抛运动的研究方法
学习方法:建立直角坐标系,进行运动的正交分解
思路方法:函数思想法——所有运动学量都是时间的函数
速度关系:
分运动速度:
物体的速度(合速度)大小:
速度方向:
位移关系:分运动位移:
物体的位移
方向位移:
注意事项:
①高度决定时间
②各运动学量都是时间的函数
③各运动学量都由v0 、t共同决定,与物体的质量无关
12、牛顿第二定律的应用方法
(1)常用公式:
常用形式:
学习方法:
二个共点力常用合成法
三个以上的共点力常用正交分解法
重要结论:物体所受的合力是使该物体产生加速度的原因
注意事项:
①公式的因果性、瞬时性、矢量性、对应性
②必须作物体的受力图,进行合成或正交分解
③要运用三角函数进行变换
(2)整体运用牛顿定律
对多个物体组成的系统:∑F外=m1a1+m2a2+m3a3……
含义:系统所受的合外力是引起系统内部每个物体产生加速度的原因
思路:先整体求解加速度,然后隔离求解内力
13、动力机车的运行问题
⑴物理规律:→当vt=vmax时,
P额=f vmax…(3)
重要结论:
⑵两类问题:
动力机车在额定功率下的起动问题
思路:
结论:机车先变加速,然后匀速
加速度先减小后为零
速度一直增大,最后匀速
动力机车匀加速起动问题(开始a一定,F一定)
思路:
结论:机车先匀加速,后变加速,最后匀速
加速度先不变,然后减小,最后为零;速度一直增大,最后匀速
14、圆周运动的条件问题讨论
(1)绳子拉小球在竖直面内的圆周运动问题
要使小球在在竖直平面内做圆周运动,
从力的角度分析,应该使绳子的张力永远存在,即:
F≥0…………①
小球通过最高点时,椐牛顿定律:
联立解得:v≥……②
圆周运动条件:
(2)木棒连接小球在竖直面内的圆周运动问题
因为木棒不可伸长,故小球只要有速度就能到达最高点
圆周运动条件:v≥0
设最高点小球受拉力,则F≥0且
解得小球在最高点受拉力的条件是:v≥
设小球在最高点受支持力,则F≥0且
解得小球在最高点受支持力的条件是:0≤v≤
竖直面内的圆周运动有电场存在时,还要区分“物理最高点”——速度最小的位置;与“几何最高点”——圆周最高点的关系
15、万有引力定律与物体的重力
⑴引力定律
⑵物体重力的大小
地球表面:
距离地面任意高度h处:
其中R为地球半径,M为地球质量,m为物体的质量
地面上的物体,重力是引力的一个分力;空中的物体,重力的大小等于引力
物体的重力随着高度的增加而减少,随着纬度的增加而增大
16、卫星的运动的研究方法
思路方法:
函数思想法:所有运动学量都是r的函数,求解轨道半径是关键
因果分析法:引力是使运动物体产生加速度的原因
规律学习法:
①→
②→
③→
④→
⑤→
重要结论:一同全异规律
①所有运动学量都是r的函数
②r↑→a↓、v↓、ω↓、f↓
→T↑
应该记忆的常量
①卫星的环绕速度不大于7.9km/s,卫星的发射速度不小于7.9km/s,卫星做圆周运动鞋的周期不小于85min
②地球公转周期365d,地球自转周期24h=86400s,月球绕地运行周期30d
③需要了解的常数:地球的质量5.98×1024kg;太阳的质量2.0×1030kg
17、同步卫星的特点
特点小结:
①与地球自转同步(ω、T、f相同)
②在赤道的正上方
③距离地面的高度一定(约为36000km)
④运行速度大小一定,且小于7.9km/s,加速度大小一定。
⑤有三颗同步卫星就能覆盖地球
常用规律:
黄金代换:
18、变速运动的最大速度思想
凡变速运动,当a=0时,速度一定达到最大值
动力机车在额定功率下的运行问题:当a=0时,速度最大
单摆、弹簧振子的简谐运动问题:当a=0时,速度最大
竖直面内的变速圆周运动问题:当a=0时,速度最大
(4)质点做非匀变速直线运动问题:当a=0时,速度最大
19、动量定理的学习方法
(1)冲量:大小 方向与该力的方向一致
注意:
冲量的大小与力的方向无关
研究冲量,必须说明是哪个力的冲量
冲量是一个过程量
(2)动量:大小 方向与此时物体的速度方向一致
注意:
动量中的速度就是物体的速度,不能随意分解
动量是一个状态量
(3)动量定理的学习方法
研究对象:一个物体m
定律内容:
定律内涵:物体受到的合力的冲量等于该物体动量的变化
注意事项:上述方程是矢量方程,要规定v0方向为正方向
解题步骤:
确定研究对象(打击、碰撞、运动的物体)
对研究对象进行受力分析,求合力
对研究对象进行运动分析,求始末状态的动量
规定正方向(通常以初速度方向为正),由动量定理列方程
解方程并讨论
20、动量守恒定律的学习方法
研究对象:两个以上相对运动的物体组成的系统
守恒条件:系统不受外力;系统合外力为零;系统内力远远大于外力
(物体系只存在相互作用的内力)
守恒方程:
或:
物理意义:一个物体动量的减少量等于另一个物体动量的增加量
或系统相互作用前的总动量等于系统相互作用后的总动量
注意事项:
动量守恒方程也是矢量方程,必须规定一个正方向
动量定理与动量守恒定律都是研究物理问题的一种方法
动量定理与动量守恒定律高中只要求会求一维运动情况
解题步骤:
①确定研究对象(相对运动的物体系)
②对研究对象进行受力分析,看合外力为是否零
③对研究对象进行运动分析,求相互作用前后的总动量
④规定正方向(通常以初速度方向为正),由动量守恒定律列方程
⑤解方程并讨论
21、功的概念及内涵
⑴功的定义式W=FScosθ
注意:
①功中的位移是物体相对地面的位移
力是作用于物体上的力
θ是F、S之间的夹角
②正功表示动力对物体做了功,θ<900
负功表示阻力对物体做了功,1800≥θ>900
某力对物体做了负功,通常说物体克服该力做功(取绝对值)
θ=900时,表示力对物体不做功
③对动力机车,W=Pt
④电功W=qU
⑤重力、电场力做功与路径无关
22、功率的学习方法
⑴平均功率:
⑵瞬时功率:仅对恒力做功适用
注意:
①式中的速度必须是力的方向上物体的速度
②动力机车的功率P=F牵vt
23、求功的思路方法
①用定义式W=FS求功(只能求解恒力做的功)
②用动能定理求功(恒力、变力、直线、曲线都能用)
③用W=Pt求功
④几种特殊力做的功:
A.重力功WG=mgh1-mgh2(与路径无关,只与始末位置的竖直高度有关)
B.电场力做功W=qU=εA-εB(与路径无关,只与始末位置有关)
C.在匀强电场中W=qEd(d为顺着电场线方向的位移)
D.阻力做功W=-f S路程
E.斜面上的物体,正压力为FN= mgcosθ时,滑动摩擦力做的功为
W=-μmgx (x为水平位移)
注意:
①系统发热损失的能量
Q=f S相对=E原-E现
系统机械能的减少量=系统内能增加量=阻力×相对位移
说明滑动摩擦力做功才能生热,静摩擦力做功不能产生热量
②功能关系:
除重力和弹簧弹力之外的力对物体做的总功W/等于物体机械能的变W/=E2-E1
若W/>0,机械能增加,若W/<0,机械能减少
24、动能定理的学习方法
研究对象:一个物体
定理内容:
物理意义:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化
合力对物体做正功→物体的动能增加
合力对物体做负功→物体的动能减少
适用范围:
恒力做功、变力做功、曲线运动、直线运动。
运动特点:
注意事项:动能定理中的合力功包括重力功和弹簧弹力功
动能定理中的速度就是物体的速度,不是物体的分速度
思路方法:
曲线运动求解物体的速度时常用动能定理
求变力做功时运用动能定理
③一个运动过程分几个不同阶段,且始末位置状态已知时,求某力做的功运用动能定理
④求往复运动过程物体运动的路程时运用动能定理
解题步骤:
①确定研究对象(运动的物体)
②对研究对象进行受力分析,求总功
③对研究对象进行运动状态分析,求始末状态的动能
④由动能定理列方程
⑤解方程并讨论
注意事项:
①功中的位移是物体对地的位移
②动能中的速度是物体的速度,不能随意分解
25、机械能守恒定律的学习方法
机械能的定义:机械能=动能+重力势能+弹性势能
研究对象:物体、地球及弹簧组成的系统
守恒方程:
⑴研究对象为一个物体与地球的系统
⑵两个物体与地球或弹簧的系统
守恒方程:
守恒条件:
①物体系只有重力做功(物体与地球系统)
②物体系只有弹簧的弹力做功(物体与弹簧系统)
③物体系同时只有重力做功和弹簧的弹力做功(物体、地球和弹簧系统)
④物体系没有其它能量的损耗(多个运动的物体系统)
物理意义:
①对一个物体:
系统动能的增加量等于系统势能的减少量(反之也然)
②对于两个物体(抱括地球或弹簧组成的系统)组成的系统,没有阻力做功及系统没有其它能量损耗时
一个物体机械能的减少量等于另一个物体机械能的增加量
③总之机械能的守恒是能量转化过程中的守恒
思路方法:
①一个运动的物体,只有重力做功时——考虑机械能守恒(如抛体运动)
②悬挂的绳子、铁链子不计阻力求速度时——考虑机械能守恒
③两研究对象相对运动无阻力做功时——考虑机械能守恒
④求解流体运动的速度时——考虑机械能守恒
不管是哪一类问题,只要搞清系统已知状态和未知状态的动能与势能直接列守恒方程,则可求解未知量
解题步骤:
①确定研究对象(物体、弹簧、地球等组成的系统)
②对研究对象进行受力分析,看是否只有重力或弹力做功
③对研究对象进行运动状态分析,求始末状态系统的动能
④选取参考平面,求物体系的势能
⑤由机械能守恒定律列方程
解方程并讨论
26、摩擦生热问题的研究方法与思想
如图所示,质量为m的小物体以速度v0滑上质 量为M的长木板的左端,长木板原来静止在光滑水平面上,分析摩擦生热问题
思路与方法:
物体受滑动摩擦阻力做减速运动,木板受滑动摩擦动力做加速运动,最终两者的速度相同。设最终的共同速度为v,刚达到共同速度时,物体运动的位移为S1,木板运动的位移为S2,则
对系统:mv0=(m+M)v
对物体m:
对木板M:
解得:
重要结论:
①系统机械能的减少量=摩擦产生的内能
②摩擦产生的热量Q=μmg·s相对
③只有滑动摩擦力才能产生内能
④摩擦生热总是对系统而言的
⑤物体机械能的减少量等于系统的内能与木板运动动能的增加量的和
27、力学问题的思想方法
①研究一个物体的运动,优先考虑两大定理
②研究两个以上物体的相对运动,优先考虑两大守恒定律
③求曲线运动的速度,优先考虑动能定理
④求物体损失能量及相对位移,优先考虑能量守恒
⑤涉及时间,不必求加速度,优先考虑动量定理
⑥涉及位移,不必求加速度,优先考虑动能定理
28、单摆的知识要点
(1)形成稳定摆的条件:
对摆球——质量大、体积小
对摆线——不可伸长,不计质量的细线
对摆角——θ≤50
(2)单摆周期:
L为单摆的有效摆长,是悬点到质心之距
g为等效重力加速度
单摆周期与振幅、振子质量、运动速度无关
两极重力加速度最大;秒摆的周期为T=2s;对摆钟有热胀冷缩现象
摆动系统——机械能守恒
摆球做变加速运动,平衡位置速度最大
29、机械波的思想方法
波动特点:波的传播是形式的传播;能量的传递;信息的传递
运动特点:质点做简谐运动(变加速运动),波形做匀速直线运动
波的传播具有周期性和重复性
波的种类:
横波——质点的振动方向与波的传播方向垂直
纵波——质点的振动方向与波的传播方向一致
特有现象:干涉、衍射
运用公式:λ=vT=v/f;x=vt
思路方法:微平移作图法;去整留零思想
质点运动速度方向——上坡向下,下坡向上;最高点为零
回复力与振动加速度方向——永远指向平衡位置
位移方向——由平衡位置向外
注意事项:
①简谐运动的位移是指质点离开平衡位置的位移
②要搞清同一点与对称点波动学量的特点
要知道多解问题(重复性与周期性性问题)
④作图法,平移法,去整留零思想是解决波动问题的关键
30、阿佛伽德罗常数的估算方法
从单位与物理概念去思考
Mmol、Vmol表示物体的摩尔质量
m个、V个表示每个分子的质量和体积
31、固体、液体分子直径的估算方法
物理模型:把固、液分子看作小球,球体密排
估算方法:
每个分子的体积
总分子数
分子直径大小:(约10-10m)
32、气体分子间距离的估算方法
物理模型:把气体分子看做质点,均匀分布,一个萝卜一个坑
估算方法:
每个分子的体积
总分子数
摩尔数
分子间的距离:
33、压强问题的研究方法与等效思想
(1)、液体的压强公式P=P0±ρgh(h为竖直高度)
分析玻璃管内长为L的液柱封闭气体的压强
思路方法:
以液柱为研究对象,液柱受力平衡
PS=P0S+mgsinα
P=P0+ρgLsinα=P0+ρgh
(2)计算压力用等效面积
压力F=PS——S为垂直于压强P的等效横截面积
如图所示,气缸内用质量为m的活塞封闭着一定量的气体,活塞的下部是一个斜面,计算内部气体的压强
思路方法:
设气缸的截面积为S,
以活塞为研究对象,竖直方向受力平衡
因气体内部任何方向的压强均为P
故PS=P0S+mg
34、物体的内能的内涵
定义:物体的内能=分子动能+分子势能
(物体的机械能=物体动能+物体势能)
改变物体内能的方法:做功与热传递
内能的函数关系:对物体U=f(N,T,V) 对封闭气体:U=f(T)
热力学第一定律:△U=W+Q
对理想气体:T↑→U↑ V↑→W<0→Q>0吸热
35、电场强度三个公式的含义
定义式:(任何电场都适用)
点电荷的电场:(只适用于真空中的点电荷)
匀强电场:(只适用于匀强电场,d为沿场线方向1、2两点的距离)
电场特性:
电场是一种特殊的物质形态,电场是真实存在的
有电荷Q周围空间就存在电场,与放入电场中的试探电荷q无关
电场的叠加符合平行四边形定则
电场为零的地方电势不一定为零;电势为零的地方电场不一定为零
36、电场中导体的静电平衡问题
处于电场中的导体瞬时就达到静电平衡。它有以下性质:
①导体是个等势体,其表面是等势面
②孤立的导体,净电荷只分布在导体的外表面
③导体内部的合电场为零(感应电荷的场与原电场等大反向)
④导体外部的电场与导体表面垂直
要知道静电屏蔽问题
导线连接两导体相当于 “同一导体”
“接地”的两层含义:
系统电势为零
导体、导线与地球成为“同一导体”
37、何时考虑带电粒子的重力
①对于电子、质子、α粒子、原子核、离子都不考虑重力的影响
②根据题意,若带电粒子的重力远小于电场力时也可以不计它的重力
③一般地带电质点、带电小球、带电液滴都要考虑重力
④题意中隐含考虑重力条件时,需要注意
总之要具体问题具体分析
38、带电粒子在电场中的加速思想
常用公式:
物理意义:粒子由静止开始加速,该公式对任何电场都适用
对匀强电场:
也常常运用运动学公式研究
39、带电粒子在匀强电场中的偏转学习方法
思路方法:运动的正交分解法;动能定理
研究方法:带电粒子做类平抛运动——用等效法研究
垂直于电场方向做匀速直线运动:
平行于电场方向做匀加速运动:
偏向角(速度方向偏离原方向的夹角):
F合=ma
注意:是否考虑重力要具体分析
40、带电粒子在复合场中运动的思路方法
复合场包括:重力场、电场和磁场
思路方法:除了运用本身的概念外
①结合牛顿第二定律分析
②结合运动学公式分析
③结合动能定理、动量定理分析
④结合动量守恒与能量守恒分析
注意事项:
①变力参与的问题常用能量观点分析
②曲线运动问题用常能量观点分析
③有电场、磁场参与时,一般机械能不守恒,但总能量仍守恒
④有重力与恒定电场力时要等效成合力去处理
⑤注意对称性思想、等效思想、补偿思想的运用
⑥只受恒力作用时常常运用正交分解法
41、电容器的问题
两个公式:
①定义式 (普适)
②决定式 (只对平行板电容器适用)
两种情况:
①电容器始终与电源相连接——电压U不变
②电容器充电后断电——电荷量Q不变
42、计算电流强度的思想方法
对金属:
①与横截面的大小无关
②I=neSv——n为单位体积的电子数,v为电子定向移动的速度
对电解液:
粒子q做匀速圆周运动的等效电流电流强度:
43、对电功W与电热Q的理解
物理含义:
电功——电流通过用电器所做的总功W=UIt
电热——电流通过纯电阻所做的功Q=I2Rt=
相互关系:
纯电阻电路W=Q ,部分电路欧姆定律成立
非纯电阻电路W=Q+E其它能 即:Uit=I2Rt+ E其它能 W>Q,U>IR(如电动机问题)
欧姆定律不再成立
44、串联电路与并联电路的重要特点
电阻特点:
串联总电阻比大的还大,看大的
并联总电阻比小的还小,看小的
不管串联、并联、混联,某一电阻增大,总电阻一定增大
电压特点:
串联U∝R 并联电压恒定
某一电阻增大,该电阻上的电压一定增大
若考虑电源内阻,则总电阻增大,总电压一定增大,总电流一定减小
若不计电源内阻,则总电压一定不变
45、滑动变阻器对电路的影响——“并同串反”规律
在混联电路中, 滑动变阻器的阻值发生变化,定值电阻上的电压、电流、功率都会发生变化,其规律为:“并同串反” 即:
滑动变阻器的阻值增大→
与它等效并联的定值电阻的(U、I、P)也要增大
与它等效串联的定值电阻的(U、I、P)反而要减小
46、电源的最大输出功率问题研究
当R=r时电源输出功率最大
电源的最大输出功率为
47、磁场对电流的作用力学习方法
当B∥I时,F=0
当B⊥I时,F=BIL
当B·I之间的夹角为θ时,F=BILsinθ
注意事项:公式中的B必须为匀强磁场的磁感应强度
L必须为磁场中的垂直于B有效长度
推导过程:分解矢量B,F=B⊥IL= BILsinθ
48、安培力作用下的力学问题研究思路
思路方法:
①画通电导线的截面图
②对通电导线进行受力分析
运用力学规律列方程
49、等效安培力问题的思想方法
如图所示,通电的折导线电流强度为I,导线的长度分别为L1和L2,夹角为α,求导线受到的安培力
思路方法:
如图所示,折导线受到的安培力为F1和F2的合力
F1=BIL1 F1=BIL1
合力为
= =BIL
相当于连接折导线两个端点的直线电流的安培力
例如:闭合三角形通电线框通以同一方向的电流时,线框受 到的磁场力为零
50、计算通电线圈的磁力矩的方法
如图所示,通电矩形线圈处于水平的匀强磁场中,磁感应强度为B,线圈的边长分别是L1、L2,线圈的匝数为N,中心对称轴线为OO/,求
(1)B∥S时,线圈受到的磁力矩
(2)B⊥S时,线圈受到的磁力矩
(3)任意情况时,线圈受到的磁力矩
学习方法:
(1)、截面图分析法:
若线圈是竖直的看俯视图
若线圈是水平的看正视图
(2)、规律学习法:
解法一、①当B∥S时,作出线圈的俯视图
线圈的ab、cd边受安培力如右图,
安培力的大小分别是F=NBIL1
线圈受到的磁力矩为
②当B⊥S时,线圈的ab、cd边受安培力如右下图,
安培力的大小分别是F=NBIL1
安培力的力矩为m=0
③通过总结规律我们能够得出:
若从B⊥S计时,线圈转过任意角θ时,磁力矩大小为:m=NBISsinθ
若从B∥S计时,线圈转过任意角θ时,磁力矩大小为:
m=NBIScosθ
重要结论:
①磁力矩的大小与转轴位置无关
②磁力矩的大小与线圈形状无关
51、带电粒子只在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动问题
重要规律:
重要公式:
重要结论:
带电粒子垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动
②洛仑兹力对运动电荷不做功
③周期与轨道半径、运行速度无关
思路方法:
先确定圆心,然后求解半径
作图是解题的关键
欲求半径先找心,找心目的求半径,始末位置定圆心,几何关系求半径
52、磁通量的计算方法
⑴定义:当B⊥S时,φ=BS
分析:当S一定时,B↑→穿过闭合回路的磁感线条数越多→φ↑
当B一定时,S↑→穿过闭合回路的磁感线条数越多→φ↑
结论:磁通量表示穿过闭合回路的磁感线条数的多少
当B∥S时,φ=0
当B与面积S平面的夹角为α时,φ= B·S⊥= B⊥·S= BSsinα
物理意义:磁通量表示穿过线圈的磁感线的条数的多少
求解方法:显然φ=B⊥·S=B·S⊥=BSsinα(α为B与S的夹角)
⑵注意磁感应强度的矢量叠加
如图所示,矩形线圈处于通电直导线的磁场中,若线圈两边对称时,线圈内部的合磁场为B=0,通过线圈的磁通量为φ=0
⑶注意磁通量的正负与变化量
在匀强磁场中,图示位置的磁通量为φ1=BS
从图示位置开始线圈绕轴转过1800时的磁通量为φ2=-BS
线圈绕轴转过1800的过程中,磁通量的变化为Δφ=-2BS≠0
53、对感应电流产生条件的理解
条件Ⅰ:闭合电路中的一部分导体切割磁感线产生感应电流(特例)
注意事项:
①必须有相对运动
②只能是一部分导体切割磁感线
③切割速度越快,感应电流越大
④切割磁感线的那部分导体相当于电源
条件Ⅱ:闭合电路的磁通量发生变化产生感应电流(普适条件)
注意事项:
①必须有相对运动
②相对运动速度越快,感应电流越大
③ 磁通量变化的那部分导体相当于电源
重要结论:
产生感应电流的必要条件和普适条件是:
①电路必须闭合
②磁通量发生变化
54、感应电动势的计算方法
(1)平均感应电动势的计算方法
磁通量发生变化时
上式常常用于线圈中磁通量的变化
导线切割磁感线时(B⊥L⊥v)
注意事项:上面二式都对应一个过程或一段时间
(2)瞬时感应电动势的计算方法
导线切割磁感线时E=BLvt(B⊥L⊥v)
注意事项:上式对应某一时刻
(3)各类感应电动势的计算方法
导体棒平动切割磁感线产生的感应电动势:E=BLv
L为导线切割磁感线的有效长,即垂直于速度方向的有效直导线长度
②导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势:
方法一:
方法二:
解得:
线圈转动切割磁感线产生的瞬时感应电动势的计算
⑴在中性面(B⊥S),ф=BS E=0
⑵在B∥S平面,ф=0 E=NBωS
由规律学习法知
从中性面开始计时,线圈转动θ角时,
从线圈平面与磁感线平行平面开始计时,
法二、俯视图法
设线圈ab边长为L1,bc边长为L2,Oa=x
如图所示,从上向下观察,当线圈从中性面转过θ角时,
dc边的感应电动势为
e2=NBL1v⊥=NBL1vdsinθ= NBL1ω(L2-x)sinθ
ab边的感应电动势为
e1=NBL1v⊥/ =NBL1vasinθ=N BL1ωxsinθ
线圈的感应电动势相当于两个电源串联的总电动势
e= e1 +e2= NBL1ωxsinθ+NBL1ω(L2-x)sinθ= NBL1ωL2sinθ=NBωS sinθ
注意事项:
①这两个结论与转动轴的位置及线圈形状无关
②上面的公式只能用于匀强磁场的计算
③感应电动势的大小与磁通量ф、磁通量的变化△ф无关
55、感应电动势的有效长度的分析
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,一根折导线的长度分别为L1和L2,L2竖直,L1与竖直方向成α角,现在导线以速度v水平向右运动,求导线的感应电动势
思路方法:
设折导线经过时间为△t,增加的面积△S如图所示
△S=L2v·△t+L1cosα·v·△t
磁通量的变化△ф=B△S=Bv(L2+L1cosα)·△t
根据法拉弟电磁感应定律得
导线的感应电动势为E=B(L2+L1cosα)v
显然:
(L2+L1cosα)相当于与切割速度垂直的直导线的长度——有效长度
56、椤次定律的应用
内容提示:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
阻碍含义:“阻碍”非“阻止”,“阻碍”即“反抗”
原磁场增强时,感应电流的磁场与之反向,反抗它的增强
原磁场减弱时,感应电流的磁场与之同向,反抗它的减弱
解题步骤:
明确原磁场的方向
搞清原磁场是增强还是减弱
判定感应电流的磁场方向(增强同向,减弱反向)
④ 用右手螺旋定则判定感应电流的方向
推广结论:
①阻碍磁通量的变化(增强反向,减弱同向)
②阻碍原电流的变化(增加反向,减小同向)
③阻碍导体的相对运动(跟着走,运动方向一致)
57、交流电的有效值应用
①交流电的有效值是根据电流的热效应规定的
②通常说交流电的值指的是交流电的有效值
③交流电表的读数是有效值
④有效值的大小
⑤计算交流电的热量、功率时必须用有效值Q=I2 Rt
⑥计算感生电量时必须用平均值
58、自发辐射光子数的计算
原子由任意高能级向低能级跃迁,就能自发辐射光子
任意两个能级只能自发辐射一个光子
辐射的光子数为:
59、氢原子的电子绕核做匀速圆周运动的规律与等效电流
运用规律:
电子运动的动能
等效电流:,T为电子做圆周运动的周期
60、半衰期及质量衰变的计算
半衰期T与原子所处的物理化学因素无关(如加温、加压;转变为化合物)
质量衰变规律:
放射性元素的原子核经过时间t剩余质量为
其中为衰变次数
61、核能的计算方法
设反应前所有原子核的总质量为m,反应后所有原子核的总质量为m/
质量亏损(或增加)Δm=m-m/
放出能量(或吸收)ΔE=(m-m/)c2 (J) c=3×108m/s
若质量亏损量以原子质量单位u为单位,
则放出能量为ΔE=(m-m/)×931.5(MeV)
62、物理量的单位、推导及特例学习
(1)基本单位:
物理学总共有七个基本单位,高中物理学习六个
力学三个:长度单位m,质量单位kg,时间单位s
热学两个:物质量单位mol,温度单位K
电学一个:电流强度单位A
其它单位都是导出单位
(2)单位的推导方法
由物理公式去推导任何物理量的单位
(3)求证:1V=1T×1m×1m/s
证明:U=Ed E=F/q q=It
得:1V=1N×1m /C=1N×1m/A·s…①
而B=F/IL
得:1T=1N/A·m……………………②
②代入①得:
1V=1T×1m×1m/s
从而导出感应电动势E=BLv, 这就是公式与单位的统一原理。
63、求解极值的思路方法
数学方法
①二次函数直接求极值

a>0,y有极小值,a<0,y有极大值
②二次函数配方求极值
=
a>0,y有极小值,a<0,y有极大值
③二次函数隐函数求极值
变形为二次方程:
要使x有实数解,须
要使x有无实数解,须
④三角函数求极值
-1≤sinα≤1, -1≤cosα≤1,
⑤当a、b均为正数时,(a+b)≥2
当a=b时(a+b)有极小值
物理方法——作图法
例:已知合力F的方向与某一个分力F1的大小和方向α,求另一个分力F2的最小值
方法:作矢量图,合成法
分力F2的最小值为F2=F1sinα

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