江苏学业水平测试物理最后知识细节梳理Word文件下载.docx
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在统一物理量的单位后,计算中不必一一写出各量的单位,只要写出所求量的单位即可。
二、物理史实
1、亚里士多德:
古希腊哲学家。
2、伽利略:
意大意学者(物理学家、天文学家)。
物理学史中重视将理论与实验相结合的第一人,“将实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐结合起来”——课本语;
建立速度、加速度概念;
猜测并用实验研究匀加速运动中(初速为0时)速度与时间成正比、位移与时间二次方成正比——由于落体运动太快,当时无法测定对应时间,他用斜面的方法“冲淡”重力的影响,并从理论上推想到自由下落(倾角增大到900)时的规律;
研究自由落体运动规律:
轻重物体下落情况相同及上述自由落体运动规律;
研究力和运动的关系,做了著名的“伽利略斜面实验——P72”,并由事实验推广到理想化情况,为牛顿第一定律的建立积累了实验基础。
3、笛卡尔:
法国科学家。
对伽利略斜面实验的推论进一步完善。
4、牛顿:
英国科学家。
动力学的奠基人。
总结牛顿三个定律。
发现万有引力。
5、卡文迪许:
测定引力常量。
6、安培:
判定电流(通电直导线、线圈、螺线管)的磁场方向;
最先研究磁场对电流的作用及其方向——判定安培力方向;
解释磁化现象
8、奥斯特:
发现电流能产生磁场。
9、库仑:
电荷间的相互作用,总结出库仑定律。
没有测出公式中系数。
10、焦耳:
研究电流的热效应——焦耳定律。
11、爱迪生:
发明家。
发明白炽灯。
12、开普勒:
(太阳系)行星运动三在定律。
13、法拉第:
电场线、磁感线的提出。
三、物理公式
1、滑动摩擦力:
f=μN
说明:
a、N为接触面间的弹力,可以大于G;
也可以等于G;
也可以小于G
b、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、
接触面相对运动快慢以及正压力N无关,μ<1.
2、F
、F2两个力的合力范围:
|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
3、共点力作用下物体的平衡条件:
静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
4、匀速直线运动
速度公式V=S/t
v-t图像,s-t图像
5匀变速直线运动
速度公式:
Vt=V0+at
位移公式:
S=vot+
at2
速度位移公式:
Vt2-V02=2as
其他:
V平=S/t=(Vo+Vt)/2=V中间时刻(可用于纸带求瞬时速度)
△X=aT2(△X相邻相等时间间隔内的位移差,T为计数点周期,可用于求
纸带加速度——注意逐差法的应用)
V-t图像
6、自由落体
初速度Vo=0末速度Vt=gt
下落高度h=gt2/2(从Vo=0位置向下计算)推论Vt2=2gh
7、牛顿第一运动定律(惯性定律):
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。
牛顿第二运动定律:
F合=ma或a=F合/ma由合外力决定,与合外力方向一致。
牛顿第三运动定律:
(注意与平衡力的区别)
8、平抛运动
水平方向速度Vx=Vo竖直方向速度Vy=gt
水平方向位移Sx=Vot竖直方向位移Sy=gt2/2
运动时间t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
9、匀速圆周运动
线速度V=s/t=2πR/T角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
向心加速度a=V2/R=ω2R=
向心力F心=mV2/R=mω2R=
10、万有引力:
F=G
在天体上的应用:
(M一天体质量R一天体半径g一天体表面重力加速度)
a、万有引力=向心力——能推出速度、周期、角速度、向心加速度关系。
G
=ma
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg=G
g=G
第一宇宙速度
mg=m
V=
=7.9km/s(绕地)
第二宇宙速度:
11.2km/s(绕日)第三宇宙速度:
16.7km/s(绕银河中心)
11、功W=FScosα(定义式)W:
功(J)F:
恒力(N)S:
位移(m)α:
F、S正方向间的夹角
功有正、负,但它是标量;
重力做功Wab=mghab重力做功与路径无关
12、功率P=W/t(定义式)P:
功率[瓦(W)]W:
t时间内所做的功(J)
t:
做功所用时间(S)
功率与速度关系:
P=Fvcosα(α:
F、v正方向间的夹角)
汽车牵引力的功率P=FV(F专指牵引力)当F=f时速度最大
注意:
机车起动时——P一定,则a变化,a一定则P变化。
13、动能定理W合=mVt2/2-mVo2/2W合=ΔEK
W合:
外力对物体做的总功ΔEK:
动能变化ΔEK=(mVt2/2-mVo2/2)
变力做功常用此定理。
14、机械能守恒定律ΔE=0EK1+EP1=EK2+EP2mV12/2+mgh1=mV22/2+mgh2
ΔEk+ΔEp=0——此式无须取参考面
注:
1)守恒条件——只有重力或弹簧弹力作功
2)计算中要取零势能参考面
3)若有弹性势能,则公式中Ep应指重力势能的弹性势能之和。
15、重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)
具体而言:
重力作正功,重力势能减少;
重力作负功,重力势能增加;
|△Ep|=|WG|
另:
1)重力作功与路径无关,仅由高度差决定。
2)弹力做与弹性势能的变化关系、电场力做与电势能变化的关系与上述规律相同。
17、库仑定律F=KQ1Q2/r2(在真空中、点电荷)
F:
点电荷间的作用力(N)K:
静电力常量K=9.0×
109N·
m2/C2
Q1、Q2:
两点荷的电量(C)r:
两点荷间的距离(m)方向在它们的连线
上,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
18、电场强度E=F/q(定义式)E:
电场强度(N/C)q:
检验电荷的电量(C)是矢量
电场力F=qEF:
电场力(N)q:
受到电场力的电荷的电量(C)
E:
电场强度(N/C)——E大小、方向与F、q无关
19、电容器电容:
C=Q/U——此为计算式,但C与Q、U无关,由自身结构决定。
电容的物理意义:
反映了电容器容纳电荷的“本领”
C的决定关系:
C=εS/4πkd
20、电势(顺电场线方向电势降低)、电势差、电势能、电场力作功
电势具有相对性,但电势差是绝对的,电场中确定两点间的电势差只由电场本身决定,与所移动电荷无关。
UAB=φA-φBUAB=WAB电/q——带正、负进行计算另UAB=-UBA
电场力作功:
WAB电=qUAB——带正、负进行计算;
另:
WAB电=-△Ep电
21、欧姆定律I=U/R
电流强度的定义式:
I=q/t
电功:
W=UIt(一切电路)W=I2Rt=U2t/R(纯电阻电路)
电功率:
P=UI(一切电路)P=I2R=U2/R(纯电阻电路)
22、电阻定律:
R=ρL/S——此为导体电阻的决定式,其中ρ与材料和温度有关。
23、闭合电路基欧姆定律
1)内、外电压与电动势的关系:
ε=U内+U外
其中:
U内=IrU外=IR或U外=ε-Ir(此式为测电源电动势中图像的函数式)
2)I=ε/(R+r)
3)外电路断路:
R=无穷、I=0、U内=0、U外=ε
外电路短路:
R=0、I最大=ε/r、U内=ε、U外=0
4)电源功率:
P=εI
24、安培力F=BIL匀强磁场中且电流和磁场垂直,
若电流和磁场平行,则F=0
其中:
B:
磁感强度(T)F:
安培力(F)I:
电流强度(A)L:
导线长度(m)
方向:
安培力同时垂直于B和I,但B和I不一定垂直。
25、在磁感强度B的定义B=F/IL中:
要强调电流与磁场垂直。
26、洛沦兹力:
F=qBv(B⊥v)若B平行于v,则F=0
洛沦兹力同时垂直于B和v,但B和v不一定垂直。
特点:
洛沦兹力一定不做功。
27、磁通量:
直观理解——穿过某面积的磁感线“条数”(此为判断磁通量增减的依据)
当B平行于S时:
Φ=0
当B垂直于S时:
Φ=BS(与线圈匝数无关)
四、实验问题回顾
总体要求:
每个实验掌握的内容包括——目的、原理、装置与器材、步骤(含测量量)、数据处理(含公式计算、图像处理)、结论、注意事项(减小实验误差)7个方面。
(一)四个规定实验:
(1)用打点计时器研究匀变速直线运动(即目的)
基础:
关于打点计时器的使用见后面《验证机械能定恒定律》
另外,本实验(需要、不需要)平衡摩擦,但拉小车的细线一定要与平行,开始时小车一定要靠近。
实验中计数点也不一定要从第一个打点开始,只要从开始即可。
注意打点周期与计数点间的时间间隔的区别。
数据处理:
判断物体是否作匀变速的方法是:
判断加速度方向的方法是:
求瞬速度的方法是:
求加速度的方法是:
(当数据有误差时应用方法)
练习:
1、“研究匀变速直线运动”的实验中,电磁打点计时器使用(选填“直流”或“交流”)电源,它每隔0.02s打一次点.图示是实验得到的一条点迹清晰的纸带,A、B、C、D为四个计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻两个计数点间的时间间隔是s.经测量知道AB=2.20cm,BC=3.80cm,根据以上数据,可知打点计时器打下B点时物体的速度等于_______m/s.加速度大小为________m/s2,方向为。
2、一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记
录下小球每次曝光的位置,并
将小球的位置编号。
如图所
示,位置1恰好为小球刚开始运动的瞬间,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s,则
小球在位置4时的瞬时速度约为m/s,小球从位置1到位置5的运动过程中的平
均速度为m/s,在该过程中的加速度大约为m/s2。
(2)验证力的平行四边形定则
本实验中使用的器材有:
方木板、白纸、图钉若干、橡皮条一根、细线两根、弹簧秤两只,还需;
每次用弹簧秤拉橡皮条时,都要保证橡皮条伸长的
相同,这样做的目的是让力的相同;
每用弹簧秤拉伸橡皮条后,除了要读出示数外,还要确定;
每次实验时都要使橡皮条和弹簧秤与纸面;
在处理实验数据时,先作出一个弹簧秤拉时的力的图示F1,再作出以两弹簧秤拉力的图示为邻边作出的平行四边形的对角线F2,其中F1称为值,F2称为值,若在实验误差范围内满足,则力的合成满足平行四边形定则。
1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,在这实验过程中,以下操作正确的是()
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤间的夹角应取90º
,以便算出合力大小
D.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
2)“互成角度的两个共点力合成”的实验中,先用两弹簧秤将橡皮条拉到一定长度,此时需要记录的内容有__________________、__________________、________________.
3)将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为____N和____N.(只须读到0.1N)
(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
(3)究加速度与力、质量的关系(实验)
1、目的:
探究加速度与及加速度与的关系;
2、方法:
要研究a、F、m三量间的关系,要用法,即:
在对象的一定情况下,研究a与F的关系;
在对象的一定情况下,研究a与m的关系。
3、装置和仪器(若采用图示装置)
图中未给出仪器还有:
。
3、关于对象和测量量
本实验中研究对象是,
在研究a与m关系时,m是指的质量;
而研究a与F关系时,F是指对的作用力(在所挂托盘与砝码质量小车总质量的情况下,F近似等于)
“在质量保持一定的情况下”这里的质量是指的质量;
“在F保持一定的情况下”这里的F是通过不变得到的。
4、关于加速度的测量或比较
测量方法:
法一:
让小车由静止开始作匀加速运动,距小车出发点x处装一光电门,在小车上装一宽度为d窄片,利用光电门测出窄片通过光电门所用时间t,则可测得小车在x处的瞬时速度V=d/t,由公式,求得a=(d/t)2/2x。
因x、d相同,则a与1/t2成正比。
法二:
在小车后连接纸带,通过打点计时器得到的点求得a;
比较法:
让两小车由同一起点、由静止同时匀加速、同时停下,用测出两小车发生的位移x1,x2,由公式x=at2/2及t相同知:
a1:
a2=x1:
x2(课本P73)
5、关于物体所受合力的测量
若满足所挂托盘与砝码质量小车总质量,F近似等于的重力,故只要用(仪器)测量的质量即可。
6、本实验需要平衡摩擦,平衡摩擦时必须去掉,但必须连接好,具体方法是:
将带滑轮的长木板的不带滑轮的一侧适当,轻推小车,看小车是否作运动,或看打点计时器所打纸带上的点。
另外,拉小车的细线要与。
7、数据处理:
在研究a与F关系时应作图像,在研究a与m关系时应作图像。
若图像不过原点,而与+y轴有交点,则原因是,若图像不过原点,而与+x轴有交点,则原因是,若图像弯曲,则其原因是。
1、如图是某同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时,正要打开夹子时的情况。
某同学指出了实验时的几个错误,其说法正确的是()
A.该实验前没有平衡摩擦力;
B.拉小车的细线应平行桌面
C.实验电源应为交流电电源
D.小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远
2、下列关于“探究加速度与力、质量的关系”实验的说法中,正确的是
A、在探究加速度与质量的关系时,应该改变拉力的大小
B、在探究加速度与质量的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
图象
C、在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可
D、在探究加速度与力的关系时,作a-F图象应该用折线将所描的点依次连接
3、如图所示为:
“探究加速度与力、质量关系”的实验装
置图,它是由带滑轮的长木板、小车、细线、天平、砝
码、托盘及打点计时器和配套仪器组成,试回答下列问
题:
1)下列说法中不正确的是:
()
A、本实验中运动用了“控制变量法”;
B、本实验中标题中的“质量”指的是小车的质量;
C、实验中小车所受到细线拉力的拉力等于砝码和托盘的总重力;
D、实验中拉小车的细线不一定要水平,但一定要与长木板平行;
E、为减少长木板的摩擦力对合力的影响,可将长木板后端适当垫高些。
2)下图为实验中为测加速度所打出的一条纸带,若打点计时器的打点周期T=0.02s,具体数据如图所标示(单位:
cm),计数点0和1之间还有些点末画出,其他计数点之间还有四个点末画出,则对应其中“2”计数点的速度大小为m/s,小车的加速度大小为m/s2。
(4)验证机械能定恒定律
为进行“验证机械能定恒定律”的实验,(装置如图)有下列器材可供选择:
铁架台,打点计时器以及复写纸、纸带,低压直流电源,天平,秒表,导线,电键.其中不必要的器材是__________,缺少的器材是_______________.其中打点计时器是仪器,直接打点的周期是秒(若每五个间隔取一个计数点,则计数周期为s)。
实验中的注意事项有:
对于电火花打点计时器所使用的电源为
V电源(对于电磁打点计时器所使用的电源为V电源)、打点计时器在使用中一定要接通电源,
放纸带(填先、后)、限位孔要(填竖直、倾斜)、且纸带要(填竖直、倾斜)、开始时重锤要(填靠近、远离),所用重锤的特点是。
所选纸带上的点除点迹清楚外,还要求第一、二点间距离接近mm(这表明过程中阻力),实验结束后应立即打点计时器。
本实验中减小的重力势能总(填大于、小于、等于)物体动能的增加,原因是。
结论:
若在实验范围内满足,则机械能守恒。
若从打点的第一点作为初状态,到某计数点的距离为h,该点的速度为v,物体质量为m,则机械能守恒的表达式为。
若作h-v2图像,则图像的斜率表示,若该斜率满足,则机械能守恒。
1、在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50HZ,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数为OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm,查出当地的重力加速度g=9.80
,,(图中O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D是间隔一段所取的点,图中单位为厘米),根据实验并结合纸带回答以下问题:
(1)现有器材是:
电磁打点计时器;
低压交流电源;
纸带;
带夹子的重物;
刻度尺;
天平;
导线;
铁架台。
其中该实验不需要的器材是__________;
(2)实验时,释放纸带与接通电源的合理顺序是______________________________;
(3)实验中,要从几条打上点的纸中挑选第一、二两点间的距离接近____mm并且点迹清晰的纸带进行测量。
(4)由纸带计算重锤下落的加速度为________;
(注:
4、5、6三题小数点后面保留两位)
(5)若重锤质量为mkg,则重锤从开始下落到B点时,减少的重力势能为_________;
(6)若重锤质量为mkg,则重锤从开始下落到B点时,重锤的动能为______________。
(7)从计算结论可得出的结论是:
存在误差的原因是。
(8)若不从实验的第一点开始计算,而利用A、C两点能否进行验证?
验证的方法是:
(5)其它可能演示实验:
必修1
1)课本P23气垫导轨的认识;
2)课本P47伽利略斜面实验及思想;
P68伽利略理想实验;
3)课本P55微小的放大实验;
必修2
4)课本P3物体作曲线运动的条件;
5)课本P4-5运动的合成与分解;
6)课本P10-11-13平抛运动实验;
7)课本P22圆周运动的研究;
8)课本P23-26生活中的圆周运动现象;
9)课本P64探究功和速度变化的关系;
10)课本P69机械能守恒实验;
P74生活中的机械能守恒;
选修3-1
11)P5库仑定律;
P8、P26-28静电现像;
P13模拟电场线;
12)P31常见电容器;
13)P66多用电表;
P69测电源的电动势;
14)P81奥斯特实验;
地磁场;
P84安培力实验;
15)P86模拟磁场;
P95、P97电子束的偏转;
五、课本导读
必修1
一、运动的描述
1、P8——机械运动(第2行):
力学(第3行):
2、P10——“物理模型”是突出,忽略;
(左下小字)
常见物理模型有:
质点、点电荷等。
3、P10——图1.1-4(参考系)
4、P16——图1.3-2
5、P19——习题3
图1.4-1(电磁打点计时器的结构与使用)图1.4-2(电火花打点计时器的结构与使用)
6、P21——实验中的平均速度与瞬时速度(上小字)
7、P24——习题1(电磁打点计时器误差大:
因振针打点时点迹粗大或较长)
习题2
(1)
8、P29——习题4
二、匀变速直线运动的研究
9、P33——习题3、P31图
10、P36——习题3
11、P38——图2.3-2的研究思想
12、P41——“2as=vt2-v02”的证明:
由速度和位移公式消去“t”即可。
会证“匀变速直线运动中:
V平均=(vt+v0)/2=Vt/2”吗?
13、P42——习题2、3
14、P44——表格规律,还有g与高度的关系呢?
16、P44——两个“做一做”如何计算?
习题3、4
17、P48~51——说明无空气阻力情况下轻重物体下落快慢相同,而平时不同是由于空气阻力。
物理史实阅读,体会伽利略研究问题的思想。
三、相互作用
18、P52——重心:
“等效”重力集中作用的点,并不是只有重心处受重力;
重心可在物体上,也可在物体之外。
悬挂法只能确定“簿、硬”物体重心。
19、P54——习题3
20、P58——图3.3-1与图3.3-2静摩擦、最大静摩擦的研究及相同条件下滑动摩擦力小于最大静摩擦力。
21、P61——习题2、3
22、P62——“演示”:
图3.4-2.实验关键:
图甲、乙中为保证效果相同,两次“O”的位置必完全相同——即橡皮条伸长的长度和方向一致。
23、P64——习题4
24、P66——习题1、2、3
四、牛顿运动定律
25、P67——“运动学”(第3行)
26、P68——图4.1-1及“理想实验的魅力”,体会由“实际实验”——“理想实验”——“推论”即理论。
27、P69——上左小字:
体会如何判定物体运动状态的改变:
看速度。
28、P69——牛顿第一定律:
是无法用实验验证的(因为不受力的状态,在生活中是不存在的);
它明确指出——力不是的原因,而是原因;
并提出了惯性的概念。
29、P73——图4.1-3说明牛顿运动定律仅适用于“惯性参考系——即取匀速运动或静止的物体作参考系”。
习题4.
30、P71——两标题体现了“控制变量法”和物理图像要取线性关系的(如作a-1/m图像)。
31、P72——“制定实验方
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