高中物理力学结构图
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轻绳轻杆模型一、轻绳模型:“活结”与“死结”绳是物体间连接的一种方式,当多个物体用绳连接的时候,其间必然有“结”的出现,根据“结”的形式不同,可以分为“活结”和“死结”两种。
“活结”是绳子间的一种光滑连接,其特点是结的两端同一绳上的张力相等;而“死结”是绳子间的一种固定连接,结的两端绳子上的张力不一定相等。
1.“死结”问题的解决方法:(动态平衡问题)(1)正交分解法:建立直角坐标系,把力分解到X 轴和Y 轴上,然后水平方向合力为零,竖直方向合力为零列方程组。
(2)力的合成(图解法):如果物体受3个力作用,那么其中两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。
把这3个力放到三角形中,根据三角形三个边长的变化情况来判断力的变化情况。
(3)拉密定理:物体受到3个力的作用,一个恒力(方向大小不变),一个定力(方向不变大小变),一个变力(方向大小都变化),定力与变力的夹角为θ(即恒力屁股对着的夹角), 那么会有:定力与θ角的变化情况相同当θ角为钝角时,变力与θ角的变化情况相同当θ角为直角时,变力有最小值。
当θ角为锐角时,变力与θ角的变化情况相反。
无论θ角时从锐角变成钝角,还是钝角变成锐角,变力都是先减小后增加。
2.“活结”问题的解决方法:(1) 无论OB 与水平方向的角度如何,OA 、OC 的拉力都不会变,都等于C 的重力。
(2)轻绳的拉力与MN 之间的距离有关,距离越大拉力大,距离约小拉力越小。
如果距离不变(即a 点或b点只是竖直方向移动),那么拉力不变,轻绳与水平方向的夹角也不会变化。
二、轻杆模型:“活杆”与“死杆” 死杆是不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿杆方向.活杆是可以转动的杆所以杆所受弹力的方向沿杆方向。
1. “死杆”问题的解决方法:由于死杆是不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿杆方向,也就是说可以是任意方向,那么只能先求出除了杆受到的弹力之外的所有力的合力,那么杆受到的弹力与这个合力大小相等,方向相反。
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高中物理学知识的结构体系
高中物理包括必修1、2共7章;选修3-1、2、3、4、5共19章内容。
归纳起来,整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学(电学和磁学)、原子物理学五大学科部分。
必修1和2属于力学部分;选修3-1、3-2属于电磁学内容;选修3-4主要为光学;选修3-5主要为原子物理学,有3章(机械振动和机械波、动量守恒定律)为力学内容。
除了热学部分是初中物理(选修3-3未学)的主讲内容外,其他都在高中期间得到学习和深化。
力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学
PART I 静力学
PART II 运动力学
PART III 动力学
热学知识结构体系
热学包括:研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学,分子动理论是热现象微观理论的基础
电磁学知识结构体系
电磁学包括:电学和磁学两大部分。
包括电性和磁性交互关系,主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学,二者很难清晰分割。
电磁场和电磁波
光学知识结构体系
原子物理学知识结构体系
第一章力
直线运动
牛顿运动定律
物体的平衡
.
曲线运动
万有引力定律
机械能
第九章机械振动
机械波。
高中物理力学的知识点总结高中物理力学的知识11.力的作用、分类及图示⑴力是物体对物体的作用,其特点有一下三点: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。
⑶力的图示:画图的几个关键点①作用点,即物体的受力点;②力的方向,在线的末端用箭头标出;③选定标度,并按大小结合标度分段。
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=μFN。
(FN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。
高中物理规律归纳总结图一、动力学定律1. 牛顿第一定律 - 物体处于静止或匀速直线运动状态时,将保持其状态直至受到外力作用2. 牛顿第二定律 - 物体受力产生加速度,加速度与施加力成正比,与物体质量成反比3. 牛顿第三定律 - 任何物体间存在相互作用力,作用力大小相等,方向相反二、动能和功4. 动能定理 - 物体的动能等于所做的功,动能的大小与物体的质量和速度平方成正比5. 功的定义 - 功是力在物体上所做的能量转移或转化,功的大小等于力乘以物体移动的距离6. 功与机械能 - 对保守力做的功等于物体势能的增加,力对摩擦力所做的功等于机械能的减小三、力的合成7. 分解力和合力 - 合力是将多个力合成为一个力的过程,合力的大小等于各分力的矢量和8. 平衡条件 - 物体保持平衡的条件是合力为零,力的合成图形法可用于解决平衡问题9. 牛顿运动定律与力的合成 - 牛顿运动定律与分解力和合力的概念相联系,可用于解决物体运动问题四、转动力学10. 牛顿转动定律 - 刚体受到的合外力矩等于其转动惯量乘以角加速度,角加速度与合外力矩成正比,与物体转动惯量成反比11. 转动惯量 - 刚体对于转动的难易程度的度量,与刚体的质量分布和转轴位置有关12. 物体平衡条件 - 平衡旋转物体的条件是合外力矩为零,可用于解决物体转动平衡问题五、万有引力和静电力13. 万有引力定律 - 两个物体之间存在引力,引力大小与两物体质量成正比,与距离平方成反比14. 静电力定律 - 两个电荷之间存在静电力,静电力大小与两电荷之间的距离平方成反比六、电流、电压和电阻15. 电流定律 - 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量16. 欧姆定律 - 通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比17. 线性电路分析 - 利用欧姆定律和基尔霍夫定律等进行线性电路的分析七、磁场和电磁感应18. 洛伦兹力 - 电荷在磁场中受到的力,与电荷的速度、磁场强度和电荷的正负性有关19. 法拉第电磁感应定律 - 磁场变化会感应出电动势,感应的电动势大小与磁场变化的速率成正比20. 感应电动势 - 磁场变化引起导线中的感应电流,可应用于发电和变压器的原理八、光学21. 光的反射和折射 - 光在介质的界面上发生反射和折射,遵循反射定律和折射定律22. 球面镜与透镜 - 球面镜和透镜对光线的折射、反射和成像有特定的影响23. 光的波动性和粒子性 - 光既具有波动性又具有粒子性,解释了光的干涉、衍射和光电效应等现象九、原子和核能24. 原子结构 - 原子由原子核和绕核电子组成,电子自旋和轨道理论解释了电子排布规律25. 核反应和核能 - 核反应包括裂变和聚变,利用核反应可以释放巨大的能量在高中物理学习过程中,我们需要掌握以上述的物理规律。
四大经典力学模型完全解析一、斜面问题模型1.自由释放的滑块能在斜面上(如下图所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=g tanθ.2.自由释放的滑块在斜面上(如上图所示):(1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零;(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左.3.自由释放的滑块在斜面上(如下图所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零。
4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如下图所示):(1)向下的加速度a=g sinθ时,悬绳稳定时将垂直于斜面;(2)向下的加速度a>g sinθ时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上;(3)向下的加速度a<g sinθ时,悬绳将偏离垂直方向向下.5.在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如下图所示):(1)落到斜面上的时间t=2v0tanθg;(2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tanα=2tanθ,与初速度无关;6.如下图所示,当整体有向右的加速度a=g tanθ时,m能在斜面上保持相对静止。
例1在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下(如下图所示),它们的宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时,恰好做匀速运动。
(1)当ab边刚越过边界ff′时,线框的加速度为多大,方向如何?(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少?(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型,需要熟练掌握各种情况下求平衡速度的方法。
力学知识结构图力的概念定义力是物体对物体的作用。
所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体三要素大小、方向、作用点矢量性力的矢量性表现在它不仅有大小和方向,而且它的运算符合平行四边形定则。
效果力的作用效果表现在,使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。
力的合成与分解一个力的作用效果,如果与几个力的效果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力。
由分力求合力的运算叫力的合成;由合力求分力的运算叫力的分解。
重力由地球对物体的吸引而产生。
方向:总是竖直向下。
大小G =mg 。
g 为重力加速度,由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响,地球周围各地g 值不同。
在地球表面,南极与北极g 值较大,赤道g 值较小;通常取g=9.8米/秒2。
重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。
任何两个物体之间的吸引力叫万有引力,2RMm GF 。
通常取引力常量G =6.67×10-11牛·米2/千克2。
物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。
弹力弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。
支持面上作用的弹力垂直于支持面;绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。
胡克定律F=kx ,k 称弹簧劲度系数。
滑动摩擦力物体间发生相对滑动时,接触面间产生的阻碍相对滑动的力,其方向与接触面相切,与相对滑动的方向相反;其大小f=μN 。
N 为接触面间的压力。
μ为动摩擦因数,由两接触面的材料和粗糙程度决定。
静摩擦力相互接触的物体间产生相对运动趋势时,沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。
静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱,在零和“最大静摩擦力”之间变化。
“最大静摩擦力”的具体值,因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。
摩擦力三种常见的力牛顿第一定律一切物体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。
物体的这种性质叫做惯性。
惯性是物体的固有属性,衡量惯性的大小的物理量是质量。