处理物理问题的三种基本方法
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配速法处理摆线运动问题湖高中物理带电粒子垂直磁场方向进入磁场与重力场、电场的叠加场,如果粒子所受重力、电场力没有能够平衡,则粒子的运动轨迹将是一条摆线(滚轮线、最速落线),处理这类摆线运动,有三种常见的方法——运动分解法(配速法)、微分方程法其中,后两种方法——一个涉及微分方程求解,另一个涉及到洛伦兹变换——对中学生而言都不方便理解,配速法是中学老师喜欢讲、学生也乐于接受的方法。
不过,中学阶段,大部分老师讲配速法讲得并不严谨——除了最开始一刻那种分解没问题之外,此后的运动过程,除匀速直线运动这个分运动外,另一个分运动果真就是速率不变的匀速圆周运动?如何严格证明?会不会出现更复杂的情况?笔一、配速法及其数学基础1、配速法的操作过程配速法原本只在竞赛中涉及,但是2013年、2015年福建高考两次涉及到了摆线运动,其中2013年最典型,下面以这个高考题来展开配速法的操作过程。
【例题】(2013年福建理综·第22题改编)如图,空间存在—范围足够大的垂直于xoy 平面向外的匀强磁场和沿y 轴正向的匀强电场,磁感应强度大小为B ,电场强度大小为E 。
让质量为m ,电量为q (q >0)的粒子从O 点以初速度v 0沿y 轴正向发射。
不计重力和粒子间的影响,求该粒子运动过程中的最大速度值v m 。
【解析】将v 0按平行四边形定则分解为1v 和2v ,且使1v 满足1qv B qE =,即1v 引起的洛伦兹力与粒子所受电场力平衡,1v 引起的分运动是沿x 轴正方向的匀速直线运动;而2v 引起的洛伦兹力将导致粒子在xoy 平面内做匀速圆周运动,其半径为2mv R qB =。
粒子实际的运动就是这两个分运动的合运动。
当粒子圆周分运动的速度也沿x 轴正方向时,粒子的合速度最大,为22120m E E v v v v B B ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭。
从例题的展示我们可以总结出以下两条:其一,将带电粒子的速度进行这样的分解——其中一个分速度v 1引起的洛伦兹力与电场力(或重力、或重力电场力的合力)平衡;其二,按前述分解后,得到带电粒子的两个分运动——v 1引起的匀速直线运动和v 2引起的匀速圆周运动,则带电粒子的实际运动是这两个分运动的合运动。
初中物理常见的几种学习方法解题离不开恰当的物理方法,针对不同类型的习题,选择不同的解题方法,我们就能简捷、高效地加以解决,本文谈谈解初中物理常用的几种物理思想方法。
1等效法所谓等效法,就是在效果相同的前提下,按照物理规律的实质,对复杂的物理问题进行等效变换,等效法是解决复杂物理问题的“金钥匙”。
例1、北京火车站的自动扶梯在1min内可以把站在扶梯上不动的人送到楼上去,如果扶梯不动,人走上去需3min,试问当人沿着开动的自动扶梯走上楼去需要多长时间?分析与解:以地面为参照物,设扶梯不动,人走上楼的速度为v。
我们在引入这个辅助量后,可以根据人站在自动扶梯上不动,扶梯把人送上楼与扶梯不动人走上楼去的时间,等效变换外部条件,使之转化为对应的速度。
自动扶梯把不动的人送上楼需1min,扶梯不动人走上楼要3min,可知自动扶梯相对于地面的运动速度为3v,人沿着开动的自动扶梯再按原来的速度走上楼时,人相对于地面的速度为4v。
由于三种情况运动的路程相同,因此有:S走=S梯=S总,即v走t走=v总t总v×3min=4v×t总,解得t总=0.75min2整体法对于某个物理问题,有时我们从大处着眼,从整体入手,不仅可达到化繁为简、化难为易的目的,而且能培养思维的整体性、灵活性。
例2、某人一大早由前山山脚下的一户人家A,沿着弯曲的山路爬上山顶后,又沿后山山路到达了后山山脚下的另一户人家B,整个过程用了8h,休息一夜后,第二天一大早又从B沿原路上山,翻过山顶后回到A,整个过程用了8.5h,已知此人上山的速度是2km/h,下山的速度是4km/h,求两户人家的山路相距多远?分析与解:本题中人从前山山脚翻过山顶走到后山山脚,第二天再从后山山脚翻过山顶回到前山山脚,如果分别独立考虑列出议程,不仅未知数多,列式困难,而且解议程时需要的数学能力比较高。
若采用整体后,可以假想人从前山脚翻到后山脚立即又从后山脚按原路返回前山脚,这样采用整体法的最大好处是:整个过程中,人上坡走的总路程等于下坡走的总路程,都等于一个单程和长(即两户人家相距的山路的长S)。
高考物理的常考题型和解题方法(一)题型1 直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。
单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。
思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系。
题型2 物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。
物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。
思维模板:常用的思维方法有两种:(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化。
题型3 运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类,一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。
思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。
题型4 抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上。
解题方法:高中物理的三种力及动态平衡问题1、理解重力的关键:(1)方向竖直向下;(2)大小与运动状态无关,与高度和纬度有关;(3)重心不在几何中心的情况下,用二力平衡原理,通过悬挂法求解,2、弹力大小的计算方法:(1)一般物体之间的弹力,要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算。
(2)弹簧的弹力,由胡克定律(F=kx)计算;(3)区别杆、绳对物体的作用力:绳对物体的作用力一定沿绳,但杆对物体的作用力不一定沿杆。
3、摩擦力的分析(1)摩擦力的方向产生摩擦力的条件之一是有相对运动或相对运动的趋势。
摩擦力的方向与相对运动或相对运动的趋势方向相反。
“相对”的含义:“相对”既不是“对”地也不是“对”观察者,“相对”的是跟它接触的物体。
相对运动的趋势不如相对运动直观,在难以确定时可用“假设法”,即假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动,若发生相对运动,则该相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向。
(2)摩擦力的大小①若是滑动摩擦力,可用来计算,公式中所指两接触面间的正压力,并不一定等于物体的重力。
②若是静摩擦力,则不能用来计算,只能根据物体所受外力及所处的状态(平衡或加速),由平衡条件或牛顿运动定律求解。
③若是最大静摩擦力,其大小也与两接触面间正压力的大小成正比,比滑动摩擦力略大。
3、力的合成与分解(1)求解合力的方法是作图法和计算法,无论用哪种方法,都需先把一个具体的力抽象为一有向线段,然后转化为一个数学问题。
这种从具体到抽象的方法是物理学中广泛应用的一种研究方法。
(2)学习中注意区别矢量和标量的根本区别在于它们的运算法则不同,标量用代数法合成,矢量合成是用平行四边形定则。
(3)力的分解是力的合成的逆运算,遵从平行四边形定则和三角形法则。
(4)一个力可以分解成无数多组分力,但加限制条件后可有唯一解。
分解时应按力的作用效果进行。
(5)应用平行四边形定则和三角形法则,结合图示,讨论矢量的合成与分解是物理中的重要方法,要学会逐步掌握。
初中物理教学中常见问题解决方法总结
切实解决初中物理教学中常见问题的方法包括提高互动性、生动性和趣味性,采用多媒体辅助教学,注重实践操作环节,组织实验、观察和探究性学习,同时加强课后答疑和复习,鼓励学生合作学习,以及灵活运用不同教学方法和手段。
在初中物理教学中,教师可以采取一系列措施,以解决学生难以理解和掌握的物理概念和知识。
首先,提高互动性,通过提问、讨论和小组合作等方式激发学生的学习兴趣和积极性。
其次,增加生动性和趣味性,引入有趣的案例、故事和实例,帮助学生更加直观地理解抽象的物理概念。
同时,运用多媒体辅助教学,结合图片、动画和视频等形式,激发学生的视觉感知,提升学习效果。
此外,注重实践操作环节,组织学生进行实验、观察和探究性学习,帮助他们从实践中感知和理解物理规律。
还应加强课后答疑和复习,帮助学生巩固所学知识,及时解决疑惑。
同时,鼓励学生合作学习,互相交流、讨论和合作,促进知识共享和互相学习。
最后,灵活运用不同的教学方法和手段,因材施教,根据学生的特点和需求进行教学调整,以提高物理教学的有效性和针对性。
初三物理电学解题的三种办法物理学是一门以不雅察和试验为基本的学科.初中阶段是学生进修物理常识的发蒙阶段,控制初中物理基本常识和造就学生的物理思维和进修习惯,对学生往后的和进修尤为重要.学好物理基本常识后,重在应用:一方面用于现实生涯,另一方面用于解题,并且学生可以或许做一些物理习题.控制一些办法.技巧,也会觉得有成功感,从而激发进修的积极性,所以在物懂得题练习中指点进修办法异常重要.在物理教授教养中解题教授教养是必不成少的环节,其重要目标是在对已学过的常识起到“再现”和“加固”的感化,造就和进步学生应用所学常识解决物理问题.练习思维的才能.物理习题中题型固然不一样,但是审题和剖析的思绪却有许多雷同之处,都是重视应用物理常识列出方程,且所用的数学盘算不克不及太繁琐.讲授习题时除了帮忙学生剖析和懂得题意.找出解题的思绪和办法.造就学生思维的深入性和逻辑性,还要抓住典范标题,巧设疑难,一题多变,加强学生洞察常识内在的才能,达到触类旁通.触类旁通.更重要的是要使学生在本身的进修中总结出本身的进修办法息争题经验,造就学生的创造性思维和发散性思维.在物理教授教养中我测验测验总结了一些解题的办法.用“组正当”解题因为初中物理电学部分,求某待求量时可以或许选用的公式比较多(初中电学大部分是纯电阻电路)到底选用哪一个公式直接.适当,对于大部分学生都很难入手,假如用组正当找到未知量与已知量的关系,求解就轻易多了.为解题缩短了时光,进步懂得题效力.“组正当”等于依据标题已知的物理量和待求量,进行不雅不雅察看能组合成哪些公式,找到它们之间的关系,再进行求解.(平日把标题中的恒量算作已知前提)例1:两只白炽灯泡L1.L2分离标有“220V40W”.“220V100W”串联接入220V的电路中,哪个亮些解析:1.已知额定状况可求出陷含前提R1.R2.2.L1与L2串联,I作为隐含已知前提.3.标题请求断定哪一个灯泡更亮些,即求P实不雅察:1.标题中涉及到的物理量有:电功率—P实.电阻—R.电流—I2.不雅察P.I.R则组合成公式:P=I2R∵R2<R1.L1与L2串联依据P=I2R可知P1>P2∴L1更亮些此办法在力学中也经常应用用“表达法”解题“表达法”也可叫做“暗示已知前提”法,本质上就是“综正当”,但是往往讲到综正当时,大部分学生当时可以或许懂得,过一段时光又难以排上用处.假如用表达法,学生就更轻易懂得,且轻易记忆.“暗示已知前提”法等于把已知前提中的物理量用公式暗示出来,再找待求物理量与已知物理量之间的关系,慢慢跟所求量接洽起来,思绪是从已知量入手慢慢探讨到未知量(列方程)并进行不雅察.求解.例2:所示ab和bc是两根电热丝.若把ab端接入电压恒定的电路中,其功率为60瓦;若把ac端接入统一电路中,其功率为15瓦,则把bc端接入电路时其功率为若干解析:此题涉及两根电阻丝ab和bc及已知了它们的电功率,个中电源电压及ab和bc电阻值是若干,标题并未告诉,要直接求出bc端的电功率很艰苦,但由标题可知:bc,分离已知Pab.Pac为:60W.15W依据题意用表达法暗示出已知前提:∵标题中已知量有:P.U(隐含前提)∴选用P=暗示出电功率(组正当)Pab==60WPac==15W又因为Rac=Rab+Rbc就可以找到待求物理量中的一个前提Rbc与已知物理量之间的接洽了.解:设电源电压为UPab==60WPac==15W∵Rac=Rab+Rbc∴Pac==15W再用“倒数法”进行不雅察找到Pbc与已知前提的接洽.∴Pac=-=20(W)此办法在力学中也经常应用用“电源电压不变法”解题一般用于:1.在统一电路(或几个电源电压相等的不合电路)中开关的闭合.断开等前提产生变更时,引起的电路的衔接方法产生变更,但电源电压不变.2.在统一电路(或几个电源电压相等的不合电路)中,电路中连入电阻的阻值产生变更时.3.在统一电路(或几个电源电压相等的不合电路)中,变阻器的阻值产生变更,引起电路中的电流的大小产生变更时.(电源电压不变)个中例2同样也可以用此办法解答:解析:依据题意中三段电阻丝分离三次接入统一电路中,所以电源电压不变,依据前面剖析选用P=暗示出电功率,即有:1.Rab接入电路时U2=PabRab=60Rab2.Rac接入电路时U2=PacRac=15(Rab+Rbc)3.Rbc接入电路时U2=PbcRbc由此,上面三个式子可以构成方程组求解即可解:依据题意可知:Rac=Rab+Rbc电源电压不变得:U2=PabRab=60Rab……U2=PacRac=15(Rab+Rbc)……②U2=PbcRbc……③联立解方程组可得Pbc=20(W)留意事项以上三种办法,学生轻易接收.易懂,且战胜了学生做题无法入手.做题难的害怕心理,能激发学生进修物理常识的兴致.。
解决物理问题的方法
解决物理问题的方法可以分为以下步骤:
1. 理解问题:首先需要理解问题的背景、要求和涉及的物理概念。
2. 建立模型:根据问题描述,将实际问题抽象为物理模型,例如质点、弹簧振子、单摆等。
3. 确定物理量:找出涉及的物理量,例如时间、速度、力、加速度等,并确定已知量和未知量。
4. 选择合适的物理规律:根据物理模型和物理量,选择合适的物理规律和公式,例如牛顿第二定律、动能定理、动量守恒定律等。
5. 建立方程:将已知量和未知量代入物理规律中,建立数学方程。
6. 解方程:解方程求出未知量。
如果方程比较复杂,可能需要使用数学方法或软件进行求解。
7. 分析结果:对解进行误差分析,判断是否符合实际情况或实验数据,如果需要则进行修正。
8. 总结答案:给出最终答案,并解释结果的意义和适用范围。
在解决物理问题的过程中,需要注意以下几点:
1. 重视基础知识的掌握,包括基本概念、基本规律和基本方法。
2. 学会分析物理过程,将复杂问题分解为简单过程。
3. 培养数学计算能力,包括代数运算、函数图像和微积分等。
4. 善于利用物理实验和模拟实验来验证理论分析和解答的正确性。
5. 注意解题规范性,包括公式推导、单位换算和文字表述等。
物理思想方法物理学中的思想方法,是求解物理问题的根本所在。
认真研究总结物理学中的思想方法、策略技巧,并能在实际解题过程中灵活应用,可收到事半功倍的效果。
物理学中的思想方法很多。
有:图象法、等效转化法、极限思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、微元法、构建物理模型法、猜想与假设法、整体和隔离法、寻找守恒量法、引入中间变量法、控制变量法、类比分析法、统计学思想方法、逆向思维法、平均值法、比例法、解析法……。
至于常用到的函数思想、方程思想、概率思想等,则属于数学思想,不在我们讲述的范畴。
所谓的思想方法,是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧。
它的条理性,表现为它是严谨和规范的。
它的抽象性,表现为它具有提升和精炼思维的作用。
它的解析性,表现为它具有启发和解释问题的作用。
所谓技巧性,表现为它具有简化和方便的作用。
思想方法本身,是主观的,能反应人的思维质量和思维技巧,带有很大的个性倾向,与个人的风格和思维习惯相关,可以个人独创。
但一些好的思想方法,被多数人认可,可以共享。
高中物理中的力学,也只能学的一般,用心学,才能学的优秀。
所谓用力的学,可理解为单纯的、机械的学知识,那么用心的学,则是学思想方法、学物理哲学。
思想方法、物理哲学是由于物理知识深刻性的引发,而升华到“方法”、“哲学”层面上的认识。
在此层面上学习物理,回头看一些具体的物理知识层面的问题时,会有“居高临下”的感觉,能给物理规律以更深刻、更准确的理解,以致提高人看问题的敏锐性和正确性。
实验观察法、假设法、极限思维法、类比分析法、控制变量法、图像法、逆向思维法、建立物理模型法、数学演变法等。
在高中物理教学中我们也经常通过概念、规律、物理模型、数学工具所谓的思想方法,是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧。
它的条理性,表现为它是严谨和规范的。
它的抽象性,表现为它具有提升和精炼思维的作用。
处理物理问题的三种基本方法doc 高中物理1.力的三种效应:力的瞬时性〔产生a 〕F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律 时刻积存效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理 空间积存效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理 2.动量观点:动量:p=mv=KmE 2 冲量:I = F t动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---=∆p=P 末-P 初=mv 末-mv 初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆P =P ′ (系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P ′) ΔP =0(系统总动量变化为0)假如相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ ΔP =-ΔP '(两物体动量变化大小相等、方向相反)实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共 原先以动量(P)运动的物体,假设其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。
即:P+(-P)=0注意明白得四性:系统性、矢量性、同时性、相对性 解题步骤:选对象,划过程;受力分析。
所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;〔先要规定正方向〕求解并讨论结果。
3.功与能观点:功W = Fs cos θ (适用于恒力功的运算)①明白得正功、零功、负功②功是能量转化的量度W= P ·t (⇒p=t w =tFS=Fv) 功率:P =W t (在t 时刻内力对物体做功的平均功率) P = F v(F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率; P 一定时,F 与V 成正比〕动能: E K =m2p mv 2122= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化〔增量〕。
高中典型物理模型及方法(精华)◆1.连接体模型: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。
整体法是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是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。
) 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= 211212m 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 212m m m N +=讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m aN=212m F m m +② F 1≠0;F 2≠0 N= 211212m F m m m F ++(20F =就是上面的情况)F=211221mm g)(m m g)(m m ++F=122112m (m )m (m gsin )m m g θ++ F=A B B 12m (m )m F m m g ++121212N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)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 3③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m 2m 1 Fm 1 m 2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 。
处理物理问题的三种基本方法
1.力的三种效应:
力的瞬时性(产生a )F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律 时间积累效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理 空间积累效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理 2.动量观点:动量:p=mv=
K
mE 2 冲量:I = F t
动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F 合
t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---=∆p=P 末-P 初=mv 末-mv 初
动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'
p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆
P =P ′ (系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P ′) ΔP =0
(系统总动量变化为0)
如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为
P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ ΔP =-ΔP '
(两物体动量变化大小相等、方向相反)
实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='
22'
11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共 原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。
即:P+(-P)=0
注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性 解题步骤:选对象,划过程;受力分析。
所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;(先要规定正方向)求解并讨论结果。
3.功与能观点:
功W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度
W= P ·t (⇒p=
t w =t
FS
=Fv) 功率:P =
W t (在t 时间内力对物体做功的平均功率) P = F v
(F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率; P 一定时,F 与V 成正比)
动能: E K =m
2p mv 2122
= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)
动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式:
W 合= W
合
=W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 = 1212
2212mV mV -
机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功).
守恒条件:
(功角度)只有重力,弹力做功;
(能转化角度)只发生动能与势能之间的相互转化。
“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“只有重力做功”。
列式形式:E1=E2(先要确定零势面)P减(或增)=E增(或减)E A减(或增)=E B增(或减)
mgh1 +1
2
1
2
1
2
22
2
mV mgh mV
=+或者∆E p减= ∆E k增
除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能;滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程⇒E内能(发热)
做功的过程就是能量转化的过程,做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
5.求功的方法:单位:J ev=1.9×10-19J 度=kwh=3.6×106J 1u=931.5Mev
⊙力学:① W =Fscos α ② W= P ·t (⇒p=t w =t
FS
=Fv)
③动能定理 W 合=W 1+ W 2+…+W n =ΔE K =E 末-E 初 (W 可以不同的性质力做功)
④功是能量转化的量度(易忽视)主要形式有: 重力的功------量度------重力势能的变化 电场力的功-----量度------电势能的变化 分子力的功-----量度------分子势能的变化 合外力的功------量度-------动能的变化
除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能; 摩擦力和空气阻力做功W =fd 路程⇒E 内能(发热)
与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.
“功是能量转化的量度”这一基本概念理解。
⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度:W 外=ΔE k ,这就是动能定理。
⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G = -ΔE P ,这就是势能定理。
⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度:W 其=ΔE 机,(W 其表示除重力以外的其它力做的功),这就是机械能定理。
⑷当W 其=0时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒。
⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系
统增加的内能。
f d=Q (d 为这两个物体间相对移动的路程)。
⊙热学: ΔE=Q+W (热力学第一定律)
⊙电学: W AB =qU AB =F 电d E =qEd E ⇒ 动能(导致电势能改变)
W =QU =UIt =I 2Rt =U 2t/R Q =I 2Rt
E=I(R+r)=u 外+u 内=u 外+Ir P 电源t =uIt+E 其它 P 电源=IE=I U +I 2Rt
⊙磁学:安培力功W =F 安d =BILd
⇒内能(发热) d R
V L B Ld R BLV B 2
2== ⊙光学:单个光子能量E =h γ 一束光能量E 总=Nh γ(N 为光子数目)
光电效应2
2
1m km
mv E =
=h γ-W 0 跃迁规律:h γ=E 末-E 初 辐射或吸收光子 ⊙原子:质能方程:E =mc 2 ΔE =Δmc 2 注意单位的转换换算
∣→→匀加速直线运动→→→→∣→→→变加速(a↓)运动→→→→→∣→匀速运动→
(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.。