高中物理二级结论(最新整理)

1高三物理——结论性语句及二级结论一、力和牛顿运动定律1．静力学(1)绳上的张力一定沿着绳指向绳收缩的方向．(2)支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体，压力N不一定等于重力G.(3)两个力的合力的大小范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(4)三个共点力平衡，则任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，多个共点力平衡时也有这样的特点．(5)两个分力F1和F2的合力为F，若已知合力(或一个分力)的大小和方向，又知另一个分力(或合力)的方向，则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值．图1(6)物体沿斜面匀速下滑，则tan.2．运动和力(1)沿粗糙水平面滑行的物体：a＝μg(2)沿光滑斜面下滑的物体：a＝gsinα(3)沿粗糙斜面下滑的物体：a＝g(sinα－μcosα)(4)沿如图2所示光滑斜面下滑的物体：(5)一起加速运动的物体系，若力是作用于m1上，则m1和m2的相互作用力为N＝m2Fm1＋m2，与有无摩擦无关，平面、斜面、竖直方向都一样．(6)下面几种物理模型，在临界情况下，a＝gtanα.2(7)如图5所示物理模型，刚好脱离时，弹力为零，此时速度相等，加速度相等，之前整体分析，之后隔离分析．(8)下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大．(9)超重：a方向竖直向上(匀加速上升，匀减速下降)．失重：a方向竖直向下(匀减速上升，匀加速下降)．（10）系统的牛顿第二定律xxxxamamamF332211（整体法——求系统外力）yyyyamamamF332211二、直线运动和曲线运动一、直线运动1．初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)的常用比例时间等分(T)：①1T末、2T末、3T末、…、nT末的速度比：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.②第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．③连续相等时间内的位移差Δx＝aT2，进一步有xm－xn＝(m－n)aT2，此结论常用于求加速度a＝ΔxT2＝xm－xnm－nT2.位移等分(x)：通过第1个x、第2个x、第3个x、…、第n个x所用时间比：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)．2．匀变速直线运动的平均速度①v＝vt2＝v0＋v2＝x1＋x22T.②前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度：v＝v1＋v22.③前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则全程的平均速度：v＝2v1v2v1＋v2.3．匀变速直线运动中间时刻、中间位置的速度3vt2＝v＝v0＋v2，vx2＝v20＋v22.4．如果物体位移的表达式为x＝At2＋Bt，则物体做匀变速直线运动，初速度v0＝B(m/s)，加速度a＝2A(m/s2)．5．自由落体运动的时间t＝2hg.6．竖直上抛运动的时间t上＝t下＝v0g＝2Hg，同一位置的速率v上＝v下．上升最大高度202mvhg7．追及相遇问题匀减速追匀速：恰能追上或追不上的关键：v匀＝v匀减．v0＝0的匀加速追匀速：v匀＝v匀加时，两物体的间距最大．同时同地出发两物体相遇：时间相等，位移相等．A与B相距Δs，A追上B：sA＝sB＋Δs；如果A、B相向运动，相遇时：sA＋sB＝Δs.8．“刹车陷阱”，应先求滑行至速度为零即停止的时间t0，如果题干中的时间t大于t0，用v20＝2ax或x＝v0t02求滑行距离；若t小于t0时，x＝v0t＋12at2.9.逐差法：若是连续6段位移，则有：21234569)()(Txxxxxxa二、运动的合成与分解1．小船过河(1)当船速大于水速时①船头的方向垂直于水流的方向则小船过河所用时间最短，t＝dv船.②合速度垂直于河岸时，航程s最短，s＝d.(2)当船速小于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短，t＝dv船.②合速度不可能垂直于河岸，最短航程s＝d×v水v船.2．绳端物体速度分解:分解不沿绳那个速度为沿绳和垂直于绳三、圆周运动1．水平面内的圆周运动，F＝mgtanθ，方向水平，指向圆心．4图142．竖直面内的圆周运动图15(1)绳，内轨，水流星最高点最小速度为gR，最低点最小速度为5gR，上下两点拉压力之差为6mg.(2)离心轨道，小球在圆轨道过最高点vmin＝gR，如图16所示，小球要通过最高点，小球最小下滑高度为2.5R.图16(3)竖直轨道圆周运动的两种基本模型绳端系小球，从水平位置无初速度释放下摆到最低点：绳上拉力FT＝3mg，向心加速度a＝2g，与绳长无关．小球在“杆”模型最高点vmin＝0，v临＝gR，v＞v临，杆对小球有向下的拉力．v＝v临，杆对小球的作用力为零．v＜v临，杆对小球有向上的支持力．图17四、万有引力与航天1．重力加速度：某星球表面处(即距球心R):g＝GMR2.距离该星球表面h处(即距球心R＋h处)：g′＝GMr2＝2)(hRGM.2．人造卫星：GMmr2＝mv2r＝mω2r＝m4π2T2r＝ma＝mg′.速度GMvr，周期32rTGM，加速度2GMarg5第一宇宙速度v1＝gR＝GMR＝7.9km/s，211.2km/sv，316.7km/sv地表附近的人造卫星：r＝R＝6.4×106m，v运＝v1，T＝2πRg＝84.6分钟．3．同步卫星T＝24小时，h＝5.6R＝36000km，v＝3.1km/s.4．重要变换式：GM＝gR2(R为地球半径)5．行星密度：ρ＝3πGT2，式中T为绕行星表面运转的卫星的周期．6.卫星变轨：2143vvvv7．恒星质量：2324rMGT或GgR28．引力势能：PGMmEr，卫星动能2kGMmEr，卫星机械能2GMmEr同一卫星在半长轴为a=R的椭圆轨道上运动的机械能，等于半径为R圆周轨道上的机械能。卫星由近地点到远地点，万有引力做负功．三、能量和动量1．判断某力是否做功，做正功还是负功①F与x的夹角(恒力)②F与v的夹角(曲线运动的情况)③能量变化(两个相联系的物体做曲线运动的情况)2．求功的六种方法①W＝Flcosα(恒力)②W＝Pt(变力，恒力)③W＝ΔEk(变力，恒力)④W＝ΔE(除重力做功的变力，恒力)功能原理⑤图象法(变力，恒力)⑥气体做功；W＝pΔV(p——气体的压强；ΔV——气体的体积变化)3．恒力做功的大小与路面粗糙程度无关，与物体的运动状态无关．4．摩擦生热：Q＝Ffl相对．图23动摩擦因数处处相同，克服摩擦力做功W＝μmgs4．功能关系各力做功功的正负与能量增减的对应关系功能关系表达式合外力做功kWE总21kkWEE总v2v1v3v46（1）合外力做功与动能变化的关系——动能定理（2）重力、弹簧弹力、电场力（保守力）做功与相关势能变化的关系——势能定理（3）除重力以外的其他外力做功与机械能变化的关系——功能原理（4）一对滑动摩擦力做功之和与生热的关系——QfS相（5）安培力做功与电能变化的关系。5.传送带问题：传送带以恒定速度运行，小物体无初速放上，达到共同速度过程中，相对滑动距离等于小物体对地位移，摩擦生热等于小物体的动能6.静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热；滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热。四、电场和磁场1．库仑定律F＝kQ1Q2r22．电场强度的表达式(1)定义式：E＝Fq(2)计算式：E＝kQr2(3)匀强电场中：E＝Ud3．电势差和电势的关系UAB＝φA－φB或UBA＝φB－φA4．电场力做功的计算(1)普适：W＝qU(2)匀强电场：W＝Edq5．电容的定义式C＝QU＝ΔQΔU（1）电容器接在电源上，电压不变；（2）断开电源时，电容器电量不变；改变两板距离，SkQE4，故场强不变。6．平行板电容器的决定式C＝εrS4πkd7．磁感应强度的定义式B＝FIL8．安培力大小F＝BIL(B、I、L相互垂直)安培力的冲量IBLq(冲击电流的冲量：mvtBIL，MvBLq)9．洛伦兹力的大小F＝qvB10．带电粒子在匀强磁场中的运动重力做功pWEG12ppWEEG弹簧弹力做功WE弹弹12WEE弹弹弹电场力做功pWE电ABPAPBWEE一对滑动摩擦力做功之和fWQfQWfS相除重力以外的其他外力做功+-WE其它21WEE其它安培力做功+-WE安电能电能安EW7(1)洛伦兹力充当向心力，qvB＝mrω2＝mv2r＝mr4π2T2＝4π2mrf2＝ma.(2)圆周运动的半径r＝mvqB、周期T＝2πmqB.11．速度选择器如图29所示，当带电粒子进入电场和磁场共存空间时，同时受到电场力和洛伦兹力作用，F电＝Eq，F洛＝Bqv0，若Eq＝Bqv0，有v0＝EB，即能从S2孔飞出的粒子只有一种速度，而与粒子的质量、电性、电量无关．图2912．电磁流量计如图30所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定．图30由qvB＝qE＝qUd可得v＝UBd流量Q＝Sv＝πd24·UBd＝πdU4B.13．磁流体发电机如图31是磁流体发电机，等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上，产生电势差，设A、B平行金属板的面积为S，相距为L，等离子气体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感应强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过A、B板间时，板间电势差最大，离子受力平衡：qE场＝qvB，E场＝vB，电动势E＝E场L＝BLv，电源内电阻r＝ρLS，故R中的电流I＝ER＋r＝BLvR＋ρLS＝BLvSRS＋ρL.图3114．霍尔效应如图32所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流流过导体板时，在导体板上下侧面间会产生电势差，U＝kIBd(k为霍尔系数)．图3215．回旋加速器如图33所示，是两个D形金属盒之间留有一个很小的缝隙，有很强的磁场垂直穿过D形金属盒．D形金属盒缝隙中存在交变的电场．带电粒子在缝隙的电场中被加速，然后进入磁场做半圆周运动．(1)粒子在磁场中运动一周，被加速两次；交变电场的频率与粒子在磁场中圆周运动的频率相同．T电场＝T回旋＝T＝2πmqB.8(2)粒子在电场中每加速一次，都有qU＝ΔEk.(3)粒子在边界射出时，都有相同的圆周半径R，有R＝mvqB.(4)粒子飞出加速器时的动能为Ek＝mv22＝B2R2q22m.在粒子质量、电量确定的情况下，粒子所能达到的最大动能只与加速器的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关．16．带电粒子在电场中偏转的处理方法17．带电粒子在有界磁场中运动的处理方法(1)画圆弧、定半径：从磁场的边界点或轨迹与磁场边界的“相切点”等临界点入手；充分应用圆周运动相互垂直的“速度线”与“半径线”．图34①过粒子运动轨迹上任意两点M、N(一般是边界点，即“入射点”与“出射点”)，作与速度方向垂直的半径，两条半径的交点是圆心O，如图甲所示．②过粒子运动轨迹上某一点M(一般是“入射点”或“出射点”)，作与速度方向垂直的直线，再作M、N两点连线(弦)的中垂线，其交点是圆弧轨道的圆心O，如图乙所示．(2)确定几何关系：在确定圆弧、半径的几何图形中，作合适辅助线，依据圆、三角形的特点，应用勾股定理、三角函数、三角形相似等，写出运动轨迹半径r、圆心角(偏向角)θ，与磁场的宽度、角度，相关弦长等的几何表达式．(3)确定物理关系：相关物理关系式主要为半径r＝mvqB，粒子在磁场的运动时间t＝φ2πT＝φ360°T(圆弧的圆心角φ越大，所用时间越长，与半径大小无关)，周期T＝2πmqB.五、电路和电磁感应一、恒定电流1．串联电