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高中物理:传感器知识要点

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高中物理:传感器知识要点

要点一、传感器

1.现代技术中,传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

2.传感器原理

传感器感受的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等,而它输出的通常是电学量,如电压值、电流值、电荷量等,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大后,再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。

3.传感器的分类

常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同,可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。

物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质(如电阻、电压、电容、磁场等)发生明显变化的特性制成的,如光电传感器、力学传感器等。

化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器,生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等,分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。

要点二、光敏电阻

光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量,一般随光照的增强电阻值减小。

要点诠释:光敏电阻是用半导体材料制成的,硫化镉在无光时,载流子(导电电荷)极少,导电性能不好,随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好。

要点三、热敏电阻和金属热电阻

1.热敏电阻

热敏电阻用半导体材料制成,其电阻值随温度变化明显。如图为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线。

要点诠释:

(1)在工作温度范围内,电阻值随温度上升而增加的是正温度系数()热敏电阻器;电阻值随温度上升而减小的是负温度系数()热敏电阻器。

(2)热敏电阻器的应用十分广泛,主要应用于:

①利用电阻—温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿。

②利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用。

③利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等。

④利用热惯性作为时间延时器。

2.金属热电阻

有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的金属也可以制作温度传感器,称为金属热电阻。

要点诠释:

热敏电阻或金属热电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,但相比而言,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,而热敏电阻的灵敏度较高。

要点四、电容式传感器霍尔元件

1.电容式传感器

电容器的电容决定于极板正对面积、板间距离以及极板间的电介质这几个因素,如果某一物理量(如角度、位移、深度等)的变化能引起上述某个因素的变化,从而引起电容的变化,那么,通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化,作这种用途的电容器称为电容式传感器。

如图甲所示是用来测定角度的电容式传感器。当动片和定片之间的角度发生变化时,引起极板正对面积的变化,使电容发生变化,知道的变化,就可以知道的变化情况。

如图乙所示是测定液面高度h的电容式传感器。在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放入导电液体中。导线芯和导电液体构成电容器的两个极,导线芯外面的绝缘物质就是电介质。液面高度h发生变化时,引起正对面积发生变化,使电容C发生变化。知道C的变化,就可以知道h的变化情况。

如图丙所示是测定压力,的电容式传感器,待测压力F作用于可动膜片电极上的时候,膜片发生形变,使极板间距离d发生变化,引起电容C的变化。知道C的变化,就可以知道F的变化情况。

如图丁所示是测定位移x的电容式传感器。随着电介质进入极板间的长度发生变化,电容C发生变化。知道C的变化,就可以知道x的变化情况。

2.霍尔元件

(1).如图所示,在一个很小的矩形导体(例如砷化铟)薄片上,制作四个电极E、F、M、N

,就成为一个霍尔元件。

霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。

(2).霍尔电压,其中k为比例系数,称为霍尔系数,其大小与薄片的材料有关。

(3).霍尔元件的工作原理

要点五、力传感器

1.应变式力传感器

(1)组成:由金属梁和应变片组成。

(2)工作原理:如图所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,左梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上表面应变片的电阻变大,下表面电阻变小。F越大,弯曲形变越大,应变片的阻值变化越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上面应变片两端的电压变大,下面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输出。外力越大,输出的电压差值也就越大。

2.测定压力的电容式传感器

如图所示,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,从而引起电容的变化,如果将电容器与灵敏电流表、电源串联,组成闭合电路,当F向上压膜片电极时,电容器的电容将增大,电流表有示数。

要点六、声传感器的应用——话筒

1.话筒的作用

把声音信号转换为电信号。

2.电容式话筒

(2)优点:保真度好。

3.驻极体话筒

(1)极化现象:将电介质放人电场中,在前后两个表面上会分别出现正电荷与负电荷的现象。

(2)驻极体:某些电介质在电场中被极化后,去掉外加电场,仍然会长期保持被极化的状态,这种材料称为驻极体。

(3)原理:同电容式话筒,只是内部感受声波的是驻极体塑料薄膜。

(4)特点:体积小,重量轻,价格便宜,灵敏度高,工作电压低。

要点七、温度传感器的应用——电熨斗

1.温度传感器:

由半导体材料制成的热敏电阻和金属热电阻均可制成温度传感器,它可以把热信号转换为电信号进行自动控制。

2.电熨斗的构造

如图所示。

3.电熨斗的自动控温原理

内部装有双金属片温度传感器,如图所示,其作用是控制电路的通断。

常温下,上、下触头应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热。温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用。

注意:熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺丝,升降螺丝带动弹性铜片升降,从而改变触点接触的难易,达到控制在不同温度的目的。

4.传感器应用的一般模式

5.动圈式话筒的工作原理

如图所示是动圈式话筒的构造原理图,它是利用电磁感应现象制成的。当声波使金属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动。音圈在永磁铁的磁场里振动,其中就产生感应电流(电信号)。感应电流的大小和方向都变化,振幅和频率的变化由声波决定,这个电信号经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。

高考物理传感器的使用

课时作业(四十六)[第46讲传感器的简单使用] 基础热身 1.传感器担负着信息采集的任务,它常常是() A.将力学量(如形变量)转变成电学量 B.将热学量转变成电学量 C.将光学量转变成电学量 D.将电学量转变成力学量 2.下列技术涉及传感器的应用的是() A.宾馆的自动门 B.工厂、电站的静电除尘 C.家用电饭煲的跳闸和保温 D.声控开关 3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性 C.热敏性D.三种特性都利用 4.电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置.由于电容器的电容取决于极板正对面积、极板间距离以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的值.如图K46-1所示是四种电容式传感器的示意图,关于这四个传感器的作用,下列说法不正确的是() 图K46-1 A.甲图的传感器可以用来测量角度 B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度 C.丙图的传感器可以用来测量压力 D.丁图的传感器可以用来测量速度 技能强化 5.2011·苏北模拟在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象如图K46-2所示,其中可能正确的是() A B C D 图K46-2 6.2011·甘肃模拟如图K46-3所示是一个火警报警器电路的示意图.其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是() 图K46-3

高中物理基础知识和基本公式总结

高中物理基础知识和基本公式总结 力学部分 一、高中阶段常见的几种力 1.重力 : G = mg (g 随高度、纬度而变化) 方向:竖直向下 2.弹力: 产生条件:两个物体接触并发生形变 常见的几种弹力: (1)压力、支持力:方向与支持面垂直 (2)细线的拉力:方向沿着绳 (3)弹簧力:F = kx (k-弹簧的劲度系数、x —弹簧的形变量) ——胡克定律 (4)杆的弹力:大小和方向需结合物体的运动状态由力的平衡条件或牛顿第二定律确定。 3.摩擦力: 滑: f =μ N 方向:与物体相对运动方向相反 静:大小: 0< f ≤ f m 方向:与物体相对运动趋势方向相反 大小、方向一般需由力的平衡条件或牛顿第二定律计算确定。 最大静摩擦力f m :一方面指明了静摩擦力变化的范围,另一方面也指明了使静止的物体运动起来所需的最小作用力。 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 、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。 4.万有引力: F = G m 1 m 2 r 2 ——万有引力定律(适用于两个质点或均匀球体) 5.库仑力: F = k q 1q 2 r 2 (库仑定律——真空中两个点电荷之间的相互作用力) 6.电场力: F = q E 方向:+q 的受力方向与电场方向相同 -q 的受力方向与电场方向相反 7.安培力 : I ∥B 时 F = 0 I ⊥B 时 F = BIL 方向:F 与B 、I 垂直,由左手定则判断 8.洛仑兹力: v = 0或v ∥B 时 f = 0 v ⊥B 时 f = Bqv 方向;f 与B 、v 垂直,+q 所受f 的方向由左手定则判断,-q 所受f 的方向与+q 相反。 注意:洛仑兹力对带电粒子不做功。 二、基本的运动模型 1. 匀速直线运动: v 不变 s = vt a=0 2. 匀变速直线运动:v 均匀变化 a 不变 (1)基本公式: v = v 0 + at

高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)

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高中物理知识点总结 (注意:全篇带★需要牢记!) 一、力物体的平衡 1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的. [注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变. (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静

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高中物理知识点清单 第一章 运动的描述 第一节 描述运动的基本概念 一、质点、参考系 1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型. 2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动. 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量. (2)路程是物体运动路径的长度,是标量. 2.速度 (1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t ,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量. 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小,是标量. (2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小. 三、加速度 1.定义式:a =Δv Δt ;单位是m/s 2 . 2.物理意义:描述速度变化的快慢. 3.方向:与速度变化的方向相同. 考点一 对质点模型的理解 1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在. 2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断. 3.物体可被看做质点主要有三种情况: (1)多数情况下,平动的物体可看做质点. (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点. (3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点. 考点二 平均速度和瞬时速度 1.平均速度与瞬时速度的区别 平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度. 2.平均速度与瞬时速度的联系 (1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等. 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系

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1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力(1)重力是因为地球对物体的吸引而产生的. [注意]重力是因为地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近,能够认为重力近似等于万有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力(1)产生原因:因为发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变. (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素相关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存有压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向能够相同也能够相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. ②平衡法:根据二力平衡条件能够判断静摩擦力的方向. (4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解. ①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N实行计算,其中F N是物体的正压力,不一

高中物理课本基础知识填空汇总

高中物理基础知识汇总 一、重要结论、关系 1、质点的运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=______(定义式) 2.中间时刻速度V t/2=_________=__________ 3.末速度V t=__________ 4.中间位置速度V s/2=___________ 5.位移x=__________=________ 6.加速度a=________ (单位是________) 7.实验用推论Δs=_________{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 注: (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; ①初速度为零的匀变速直线运动的比例关系: 等分时间,相等时间内的位移之比 等分位移,相等位移所用的时间之比 ②处理打点计时器打出纸带的计算公式:v i=(S i+S i+1)/(2T), a=(S i+1-S i)/T2如图: 2)自由落体运动 注: g=9.8m/s2≈10m/s2(在赤道附近g较___,在高山处比平地___,方向________)。3)竖直上抛运动 1.上升最大高度H m=________ (抛出点算起) 2.往返时间t=____ _ (从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是________直线运动,以向上为正方向,加速度取___值; (2)分段处理:向上为________直线运动,向下为__________运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 物体在斜面上自由匀速下滑μ=tanθ; 物体在光滑斜面上自由下滑:a=gsinθ 二、质点的运动 1)平抛运动1.水平方向速度:V x=___ 2.竖直方向速度:V y=____ 3.水平方向位移:x=____ 4.竖直方向位移:y=______ 5.运动时间t=________ 6.速度方向与水平夹角tgβ=______ 7.位移方向与水平夹角tgα=______ 注: (1) 运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度___关 (2);α与β的关系为tgβ=___tgα;

高中物理知识点汇编概念重点

第四章 电磁感应 §4.1划时代的发现 §4.2探究感应电流的产生条件 1、了解奥斯特梦圆“电生磁”的发展史及其实验内容。 2、了解法拉第“磁生电”的发展史相关内容。 3、掌握并理解感应电流产生的条件: ①闭合电路;②磁通量发生变化。 §4.3楞次定律 1、掌握并理解楞次定律的内容和应用: 理解1:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即:“增反减同” 理解2:感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因。即从运动的角度看“来拒去留”,从磁能量变化看,会使线圈产生形变。 应用:楞次定律的判定步骤: (1)明确原磁场的方向; (2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少; (3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向; (4)利用安培定则判定感应电流的方向。 2、熟练掌握并应用感应电流方向的判定。 3、感应电动势方向的判定: 当电路不闭合时,通过回路的磁通量发生改变时,电路中无感应电流,但有感应电动势。 感应电动势的方向与感应电流的方向一致,判定其方向①磁通量变化类用楞次定律;②切割用右手定则。 §4.4法拉第电磁感应定律 1、理解t φ φφ???、、 的含义及区别 2、掌握并理解法拉第电磁感应定律。 =n E t φ?? 注:①若 t φ??是恒定的,则E 是稳恒的,若t φ??变化,则感应电动势也是变化的 ② t φ ??是磁通量的变化率,即磁通量的变化快慢,t φ ?? 在t φ-图上为图线上某点的斜率。 ③当Δt 较长时,E 为平均感应电动势,因此这段时间内通过导体的电荷量为:E q I t t n R R φ ?=?=?=总总 3、平动切割感应电动势的计算: ①当B 、L 、v 相互垂直时:E=BLv ②当B 、I 、L 不垂直时: 【右上图】 注:高中阶段,对不垂直情况只要求做定性了解。 4、转动切割感应电动势的计算: 21 =BL = BL 2 E v ω中 注:感应电动势的方向可用右手定则确定 §4.5电磁感应规律的应用 1、了解感应电动的按产生的原因分可分为哪两种 2、掌握动生电动势的非静电力由什么提供: 注:动生电动势的非静电力是f 洛的一个分力;f 洛 永不做功。 3、掌握感生电动势的非静电力由什么提供: 如图所示,当B 减小时,在其周围空间会产生环形的感生电场,如果有电荷在此,则电荷将受感生电场力的作用而发生移动,形成感应电流,因此: 感生电动势的非静电力为感生电场力。 §4.6互感和自感 1、掌握自感和互感产生的原因 2、了解影响自感电动势大小的因素: I =L E t ?? v 与I 不垂直 ε =BL V ⊥ =BLVcos θ v 与 B 不垂直 F=BL V ⊥ =BLVsin θ I V V ⊥ V B O 杆 V 合 f f

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第一章、力 一、力F:物体对物体的作用。 1、单位:牛(N) 2、力的三要素:大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力,但它们不在同一物体上,不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力,有同时性。 二、力的分类: 1、按按性质分:重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分:压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分:外力、内力。 2、重力G:由于受地球吸引而产生,竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上,不一定在物体上。 弹力:由于接触形变而产生,与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f:阻碍相对运动的力,方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力:f=μN(N不是G,μ表示接触面的粗糙程度,只与材料有关,与重力、压力无关。) 相同条件下,滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力:用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动,推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解:遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形,合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡:共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法:先受力分析,然后根据题意建立坐标 系,将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内,可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注:已知一个合力的大小与方向,当一个分力的 方向确定,另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡:物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法:先受力分析,然后作出对应力的力臂(最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离)。分析正、负力矩。 利用力矩来解题:M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动

高中物理知识点汇总

高考物理基本知识点汇总 一. 教学内容: 知识点总结 1. 摩擦力方向:与相对运动方向相反,或与相对运动趋势方向相反 静摩擦力:0gR 注意:若到最高点速度从零开始增加,杆对球的作用力先减小后变大。 3. 传动装置中,特点是:同轴上各点ω相同,A ω=C ω,轮上边缘各点v 相同,v A =v B 4. 同步地球卫星特点是:①_______________,②______________ ①卫星的运行周期与地球的自转周期相同,角速度也相同; ②卫星轨道平面必定与地球赤道平面重合,卫星定点在赤道上空36000km 处,运行速度3.1km/s 。 5. 万有引力定律:万有引力常量首先由什么实验测出:F =G 2 2 1r m m ,卡文迪许扭秤实验。 6. 重力加速度随高度变化关系: 'g =GM/r 2

说明:为某位置到星体中心的距离。某星体表面的重力加速度。 r g G M R 02 = g g R R h R h ' () = +2 2 ——某星体半径为某位置到星体表面的距离 7. 地球表面物体受重力加速度随纬度变化关系:在赤道上重力加速度较小,在两极,重力加速度较大。 8. 人造地球卫星环绕运动的环绕速度、周期、向心加速度'g =2 r GM 、r mv r GMm 2 2 = 、v = r GM 、 r mv r GMm 2 2 = =m ω2R =m (2π/T )2R 当r 增大,v 变小;当r =R ,为第一宇宙速度v 1=r GM =gR gR 2 =GM 应用:地球同步通讯卫星、知道宇宙速度的概念 9. 平抛运动特点: ①水平方向______________ ②竖直方向____________________ ③合运动______________________ ④应用:闪光照 ⑤建立空间关系即两个矢量三角形的分解:速度分解、位移分解 相位,求?y t x y t gT v S T v x v t v v y gt v gt S v t g t v v g t tg gt v tg gt v tg tg == =====+=+== =2 0002 02 2 24 0222 00 1214 21 2αθα θ ⑥在任何两个时刻的速度变化量为△v =g △t ,△p =mgt ⑦v 的反向延长线交于x 轴上的x 2处,在电场中也有应用 10. 从倾角为α的斜面上A 点以速度v 0平抛的小球,落到了斜面上的B 点,求:S AB

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高考物理基本知识点总结 一. 教学内容: 知识点总结 1. 摩擦力方向:与相对运动方向相反,或与相对运动趋势方向相反 静摩擦力:0 注意:若到最高点速度从零开始增加,杆对球的作用力先减小后变大。 = 相同,,轮上边缘各点v 相同,v A =v B 3. 传动装置中,特点是:同轴上各点C A 4. 同步地球卫星特点是:①,② ①卫星的运行周期与地球的自转周期相同,角速度也相同; ②卫星轨道平面必定与地球赤道平面重合,卫星定点在赤道上空36000km 处,运行速度 3.1km/s。 m1m2 2 r F=G ,卡文迪许扭秤实验。 5. 万有引力定律:万有引力常量首先由什么实验测出: g' =GM/r 2 6. 重力加速度随高度变化关系: GM 说明:r为某位置到星体中心的距离。某星体表面的重力加速 度。 g 02 R

2 g' g R R ——某星体半径 h 为某位置到星体表面的距离 2 (R h) 7. 地球表面物体受重力加速度随纬度变化关系:在赤道上重力加速度较小,在两极,重力加速度较大。 2 2 GM r GM GMm mv r GMm mv r 2 2 2 g' = r r r 、v = 、 、 8. 人造地球卫星环绕运动的环绕速度、周期、向心加速度 = m ω 2R =m ( 2π /T ) 2 R GM r gR gR 2 = GM r =R ,为第一宇宙速度 v 1= = 当 r 增大, v 变小;当 应用:地球同步通讯卫星、知道宇宙速度的概念 9. 平抛运动特点: ①水平方向 ②竖直方向 ③合运动 ④应用:闪光照 ⑤建立空间关系即两个矢量三角形的分解:速度分解、位移分解 S ,求 v T gT 2 相位 v y 0 t x v 0 t v x v 0 1 2 2 y gt v y gt 1 4 2 2 2 2 4 2 2 S v 0 t g t v t v g t gt 2v 0 1 2 gt v 0 tg tg tg tg ⑥在任何两个时刻的速度变化量为△ v =g △ t ,△ p = mgt x 2 处,在电场中也有应用 ⑦v 的反向延长线交于 x 轴上的 10. 从倾角为 α的斜面 上 A 点以速度 v 0 平抛的小球,落到了斜面上的 B 点,求: S AB

江苏省高中物理基本知识点总结

物理重要知识点总结 学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。秘诀:“想” 学好物理重在理解 ........(概念、规律的确切含义,能用不同的形式进行表达,理解其适用条件) A(成功)=X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事) (最基础的概念,公式,定理,定律最重要);每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健物理学习的核心在于思维,只要同学们在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,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,并养成规范答题的习惯,这样,同学们一定就能笑傲考场,考出理想的成绩! 对联: 概念、公式、定理、定律。(学习物理必备基础知识)对象、条件、状态、过程。(解答物理题必须明确的内容)力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。说明:凡矢量式中用“+”号都为合成符号,把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。 答题技巧:“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”。“容易题不丢分,难题不得零分。“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,“会做?做对?不扣分” 在学习物理概念和规律时不能只记结论,还须弄清其中的道理,知道物理概念和规律的由来。

受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。 再分析运动过程(即运动状态及形式,动量变化及能量变化等)。 最后分析做功过程及能量的转化过程; 然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。 强调:用能量的观点、整体的方法(对象整体,过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决 Ⅱ运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律............. )是高中物理的重点、难点 高考中常出现多种运动形式的组合 追及(直线和圆)和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等 ①匀速直线运动 F 合=0 a=0 V 0≠0 ②匀变速直线运动:初速为零或初速不为零, ③匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0的方向关系) 但 F 合= 恒力 ④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 ⑤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(关键搞清楚是什么力提供作向心力) ⑥简谐运动;单摆运动; ⑦波动及共振; ⑧分子热运动;(与宏观的机械运动区别) ⑨类平抛运动; ⑩带电粒在电场力作用下的运动情况;带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动 Ⅲ。物理解题的依据: (1)力或定义的公式 (2) 各物理量的定义、公式 (3)各种运动规律的公式 (4)物理中的定理、定律及数学函数关系或几何关系 Ⅳ几类物理基础知识要点: ①凡是性质力要知:施力物体和受力物体; ②对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物; ③状态量要搞清那一个时刻(或那个位置)的物理量; ④过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的;(如冲量、功等) ⑤加速度a 的正负含义:①不表示加减速;② a 的正负只表示与人为规定正方向比较的结果。 ⑥如何判断物体作直、曲线运动; ⑦如何判断加减速运动; ⑧如何判断超重、失重现象。 ⑨如何判断分子力随分子距离的变化规律 ⑩根据电荷的正负、电场线的顺逆(可判断电势的高低)?电荷的受力方向;再跟据移动方向?其做功情况?电势能的变化情况 V 。知识分类举要 1.力的合成与分解、物体的平衡 ?求F 、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: 1

高中物理匀速圆周运动基本知识

第4讲匀速圆周运动基本知识 第一部分 知识点一、匀速圆周运动 1. 定义:做圆周运动的质点,若在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。 2. 运动学特征:v大小不变,T不变,不变,大小不变;v和的方向时刻在变,匀速圆周运动是加速度不断改变的变速运动。 3. 动力学特征:合外力大小恒定,方向始终指向圆心。 二、描述圆周运动的物理量 1. 线速度 (1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。 (2)方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向。 (3)大小:(s是t时间内通过的弧长)。 2. 角速度 (1)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。 (2)大小:(),是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度。 3. 周期T,频率f

做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。 做匀速圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速。 4. v、、T、f的关系 5. 向心加速度 (1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢。 (2)大小: (3)方向:总是指向圆心 三、向心力 1. 作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,维持质点做圆周运动,但不改变速度的大小。 2. 大小: 3. 来源:向心力是按效果命名的力,可以由某个力提供,也可以由几个力的合力提供或由某个力的分力提供,如同步卫星的向心力由万有引力提供,圆锥摆摆球所受向心力由重力和绳上的拉力的合力提供或由绳上拉力的水平分量提供。 4. 匀速圆周运动中向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的一个分力,合外力的另一个分力沿切线方向,用来改变线速度的大小。

高中物理《传感器及其工作原理》学案11 新人教版选修3-2

第六章 传感器 第一节 传感器及其工作原理 【知能准备】 传感器: 传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_________量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等________量,或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 传感器一般由敏感元件和输出部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换_______信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。 常见的传感器有:__________、____________、_____________、___________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。 常见传感器元件: (1)光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,光敏电阻能够把__________这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。 (2)金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升高而_________,用金属丝可以制作___________。它能把___________这个热学量转换为________这个电学量。 热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而_______或_________。与热敏电阻相比,金属热电阻的___________好,测温范围___________,但_____________较差。 (3)电容式位移传感器能够把物体的__________这个力学量转换为______这个电学量。 (4)霍尔元件能够把_______________这个磁学量转换为电压这个电学量 【同步导学】 一、疑难分析 1.光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照射时,载流子极少,导电性能能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,即光敏电阻值随光照增强而减小。光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量。 2.热敏电阻:用半导体材料制成,其电阻随温度变化明显,温度升高电阻减小,如图-1为某一热敏电阻-温度特性曲线。热敏电阻的灵敏度较好。 3.金属热电阻:有些金属的电阻率随温度的升高而增大, 这样的电阻也可以制作温度传感器。金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大。 4.霍尔元件:如图-2所示,在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个 电极C 、D 、E 、F ,就制成为一个霍尔元件。霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。 霍尔电压:d IB k U H = 其中k 为比例系数,称为霍尔系数,其大 小与薄片的材料有关。一个霍尔元件的厚度d 、比例系数k 为定值,再保持I 恒定,则电压UH 的变化就与B 成正比,因此,霍尔元件又称磁敏元件。 二、方法点拨 霍尔效应的原理:外部磁场使运动的载流子受到洛仑兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向的电场;横向电场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板两侧会形成稳定的电压. 设图中CD 方向长度为L2,则:qvB L U q H =2 图-2 图-1

高中物理知识点大全

高中物理知识点总结和公式大全 公式大全 高中物理知识点总结和公式大全 基本的力和运动 Ⅰ。力的种类:(13个性质力)这些性质力是受力分析不可少的“受力分析的基础”重力: G = mg (g随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力: F= Kx 滑动摩擦力: F 滑 = N 静摩擦力: O f 静 f m 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。 Ⅱ。运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律)是高中物理的重点、难点 ① 匀速直线运动 F 合=0 V 0 ≠0 ② 匀变速直线运动:初速为零,初速不为零, ③ 匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0 的方向关系) 但 F 合 = 恒力

④ 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 ⑤ 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(关键搞清楚是向心力的来源) ⑥ 简谐运动:单摆运动,弹簧振子; ⑦ 波动及共振;分子热运动; ⑧ 类平抛运动; ⑨ 带电粒在电场力作用下的运动情况;带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动Ⅲ。物理解题的依据:(1)力的公式 (2)各物理量的定义 (3)各种运动规律的公式 (4)物理中的定理、定律及数学几何关系 Ⅳ几类物理基础知识要点: 凡是性质力要知:施力物体和受力物体; 对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物; 状态量要搞清那一个时刻(或那个位置)的物理量; 过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的;(如冲量、功等) 如何判断物体作直、曲线运动;如何判断加减速运动;如何判断超重、失重现象。Ⅴ。知识分类举要 1.力的合成与分解:求F 、F 2 两个共点力的合力的公式: F= 合力的方向与F 1 成角: tan = 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。

超全高中物理重点知识点集合

一、力物体的平衡

二、画龙点睛 概念 1、力:力是物体对物体的作用。 ⑴力是一种作用,可以通过直接接触实现(如弹力、摩擦力),也 可以通过场来实现(重力、电场力、磁场力) ⑵力的性质:物质性(力不能脱离物体而独立存在);相互性(成 对出现,遵循牛顿第三定律);矢量性(有大小和方向,遵从矢量运算法则);效果性(形变、改变物体运动状态,即产生加速度) ⑶力的要素:力的大小、方向和作用点称为力的三要素,它们共 同影响力的作用效果。 力的描述:描述一个力,应描述力的三要素,除直接说明外,可以用力的图示和力的示意图的方法。 ⑷力的分类:按作用方式,可分为场力(重力、电场力)、接触力 (弹力、摩擦力);接效果分,有动力、阻力、牵引力、向心力、恢复力等;接性质分,有重力、弹力、摩擦力、分子力等;按研究系统分,内力、外力。 2、重力:由于地球吸引,而使物体受到的力。 (1)重力的产生:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。(2)重力的大小:G=mg,可以用弹簧秤测量,重力的大小与物体的速度、加速度无关。

(3)重力的方向:竖直向下。 (4)重心:重力的作用点。重心的测定方法:悬挂法。重心的位置与物体形状的关系:质量分布均匀的物体,重心位置只与物体形状有关,其几何中心就是重心;质量分布不均匀的物体,其重心的位置除了跟形状有关外,还跟物体的质量分布有关。 3、弹力 (1)弹力的产生:发生弹性形变的物体,由于要恢复原来的形状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。 (2)产生的条件:两物体要相互接触;发生弹性形变。 (3)弹力的方向:①压力、支持力的方向总是垂直于接触面。 ②绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 ③杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆 只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻杆两端对 物体的弹力的方向一定沿杆的方向。 重心在P,静止在竖直墙和桌边之间。 解析:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A点,弹力 F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O;在B点弹力F2垂直 于墙面,因此也沿半径指向球心O。 注意弹力必须指向球心,而不一定指向重心。又由于F1、F2、G 为共点力,重力的作用线必须经过O点,因此P和O必在同一竖直 线上,P点可能在O的正上方(不稳定平衡),也可能在O的正下方

(完整word版)高中物理总复习基础知识汇总

高中物理总复习基础知识要点 第一部分力学 一、力和物体的平衡: 1.力 ⑴力是物体对物体的作用:①成对出现,力不能离开物体而独立存在;②力能改变物体的运动状态(产生加速度)和引起形变;③力是矢量,力的大小、方向、作用点是力的三要素。 ⑵力的分类:①按力的性质分类。②按力的效果分类(可以几个力的合力)。 ⑶力的图示:①由作用点开始画,②沿力的方向画直线。③选定标度,并按大小结合标度分段。④在末端画箭头并标出力的符号。 2.重力 ⑴产生:①由于地球吸引而产生(但不等于万有引力)。②方向竖直向下。③作用点在重心。 ⑵大小:①G=mg,在地球上不同地点g不同。②重力的大小可用弹簧秤测出。 ⑶重心:①质量分布均匀的有规则形状物体的重心,在它的几何中心。②质量分布不均匀或不规则形状物体的重心,除与物体的形状有关外,还与质量的分布有关。③重心可用悬挂法测定。④物体的重心不一定在物体上。 3.弹力 ⑴产生:①物体直接接触且产生弹性形变时产生。②压力或支持力的方向垂直于支持面而指向被压或被支持的物体;③绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。 有接触的物体间不一定有弹力,弹力是否存在可用假设法判断,即假设弹力存在,通过分析物体的合力和运动状态判断。 ⑵胡克定律:在弹性限度内,F=KX,X-是弹簧的伸长量或缩短量。 4.摩擦力 ⑴静摩擦力:①物接触、相互挤压(即存在弹力)、有相对运动趋势且相对静止时产生。 ②方向与接触面相切,且与相对运动趋势方向相反。③除最大静摩擦力外,静摩擦力没有一定的计算式,只能根据物体的运动状态按力的平衡或F=ma方法求。 判断它的方向可采用“假设法”,即如无静摩擦力时物体发生怎样的相对运动。 ⑵滑动摩擦力:①物接触、相互挤压且在粗糙面上有相对运动时产生。②方向与接触面相切且与相对运动方向相反(不一定与物的运动方向相反)②大小f=μF N。(F N不一定等于重力)。 滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动。 摩擦力既可能起动力作用,也可能起阻力作用。 5.力的合成与分解 ⑴合成与分解:①合力与分力的效果相同,可以根据需要互相替代。①力的合成和分解遵循平行四边形法则,平行四边形法则对任何矢量的合成都适用,力的合成与分解也可用正交分解法。③两固定力只能合成一个合力,一个力可分解成无数对分力,但力的分解要根据实际情况决定。 ⑵合力与分力关系:①两分力与合力F1+F2≥F≥F1-F2,但合力不一定大于某一分

高中物理知识点梳理

高中物理知识点梳理 高中物理知识点:物体平衡 知识要点: 基础知识 1、平衡状态:物体受到几个力的作用,仍保持静止状态,或匀速直线运动状态,或绕固定的转轴匀速转动状态,这时我们说物体处于平衡状态,简称平衡。 在力学中,平衡有两种情况,一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。 2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。 平衡状态指的是物体的运动状态,即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体,当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。它是研究物体振动规律时的重要概念,简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零,所以也不一定是平衡状态。例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。 3、共点力的平衡 ⑴共点力:物体同时受几个共面力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或这几个力的作用线都相交于同一点,这几个力就叫做共点力。

⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。 ⑶三力平衡原理:物体在三个力作用下,处于平衡状态,如果三力不平行,它们的作用线必交于一点,例如图1所示,不均匀细杆AB长1米,用两根细绳悬挂起来,当AB在水平方向平衡时,二绳与AB夹角分别为30和60,求AB重心位置 根据三力平衡原理,杆受三力平衡,TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线,它与AB交点C 就是AB杆的重心。由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。 ⑷具体问题的处理 ①二力平衡问题,一个物体只受两个力而平衡,这两个力必然大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这也就是平常所说的平衡力。平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础,其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。 ②三力平衡问题:往往先把两个加合成,这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问题,即三力平衡中任意两个力的合力与第三个力的大小相等,方各相反,作用在一条直线上。 ③多力平衡问题:设立垂直坐标系,把多个力分解到_、Y方向上,求_和Y方向的合力,最后再把两个方向的力求合。处理方法的思路还是转化成二力平衡问题。 ⑸要区别平衡力的作用与反作用力; 表面看平衡力、作用与反作用力都是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,但它们有本质的区别。以作用点的角度看,

(完整版)高一物理知识点归纳

质点参考系和坐标系

时间和位移

实验:用打点计时器测速度 知识点总结 了解打点计时器的构造;会用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律;通过分析纸带测定匀变速直线运动的加速度及其某时刻的速度;学会用图像法、列表法处理实验数据。 一、实验目的 1.练习使用打点计时器,学会用打上的点的纸带研究物体的运动。 3.测定匀变速直线运动的加速度。 二、实验原理 ⑴电磁打点计时器 ①工作电压:4~6V的交流电源 ②打点周期:T=0.02s,f=50赫兹 ⑵电火花计时器 ①工作电压:220V的交流电源 ②打点周期:T=0.02s,f=50赫兹 ③打点原理:它利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时器,当接通220V的交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生电火花,于是在纸带上就打下一系列的点迹。 ⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 0、1、2…为时间间隔相等的各计数点,s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。 ⑶由纸带求物体运动加速度的方法

三、实验器材 小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,电火花打点计时器(或打点计时器),低压交流电源,导线两根,纸带,米尺。 四、实验步骤 1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示。 2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,试放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 取下纸带, 换上新纸带, 重复实验三次。 4.选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度, 作v-t图线, 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。 五、注意事项 1.纸带打完后及时断开电源。 2.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7~8个计数点为宜。 3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,选取的记数点不少于6个。 4.不要分段测量各段位移,可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。 常见考法 纸带处理时高中遇到的第一个实验,非常重要,在平时的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率出现,以致在学业水平测试和高考中也做为重点考察内容,是选择、填空题的形式出现,同学们要引起重视。 误区提醒 要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速度、会计算加速度,在运算的过

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