1、1高中物理常见二级结论“二级结论”是在一些常见的物理情景中,由基本规律和基本公式导出的推论,又叫“半成品” 。由于这些情景和这些推论在做题时出现率高,或推导繁杂,因此,熟记这些“二级结论” ,在做填空题或选择题时,就可直接使用。在做计算题时,虽必须一步步列方程,一般不能直接引用“二级结论” ,但只要记得“二级结论” ,就能预知结果,可以简化计算和提高思维起点,也是有用的。做题中注意总结和整理,就能熟悉和记住某些“二级结论” ,做到“心中有数” ,提高做题的效率和准确度。温馨提示1、“二级结论”是常见知识和经验的总结,都是可以推导的。2、先想前提,后记结论,切勿盲目照搬、套用。3、常用于解选择题
2、,可以提高解题速度。一般不要用于计算题中。一、静力学:1几个力平衡,则一个力是与其它力合力平衡的力。2两个力的合力:F (max)-F(min)F 合 F(max)+F(min)。 大小相等的两个力合成时:F 合 Fcos(/2)N 个力合成: F1+F2+F3+ F 合 0 (F(max)F1) T=F1+(F2-F1)m1/(m1+m2)摩擦力做功只和水平距离有关( 相等的情况下)8下面几种物理模型,在临界情况下,a=gtg11.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)12.汽车以额定功率行驶时,Vm=P/f四、圆周运动 万有引
3、力:64向心力公式:5在非匀速圆周运动中使用向心力公式的办法:沿半径方向的合力是向心力6 竖直平面内的圆周运动 绳,内轨,水流星 最高点最小速度 v=gR, 最低点最小速度 v=5gR,上下两点拉压力之差 6mg离心轨道,小球在圆轨道过最高点 vmin =gR 要通过最高点,小球最小下滑高度为 2 .5R 。竖直轨道圆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:T=3mg,a=2g,与绳长无关。“杆”最高点 vmin=0,v 临 =gR ,vv 临,杆对小球为拉力 v = v 临,杆对小球的作用力为零 vr 真,电流表内阻影响测量结果的误差。安培表接电阻所在回路试:E 测
4、R 并测量值偏小;代替法测电表内阻 rg=R 替。半值(电压)法测电压表内阻:rg=R 串,测量值偏大。十二、磁场:1. 安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面,即同时有 FAI,FAB 。2.粒子速度垂直于磁场时,做匀速圆周运动:R=mv/qB, T=2m/qB(周期与速率无关)。3.粒子径直通过正交电磁场(离子速度选择器):qvB=qE,v=B/B。磁流体发电机、电磁流量计:洛伦兹力等于电场力。4.在有界磁场中,粒子通过一段圆弧,则圆心一定在这段弧两端点连线的中垂线上。5 半径垂直速度方向,即可找到圆心,半径大小由几何关系来求。6.带电粒子作圆运动穿过匀强磁场的有关计算:从物理方面只有
5、一个方程:qvB=mv2/R ,得出 R=mv/qB ,和 T=2m/qB解决问题必须抓几何条件:入射点和出射点两个半径的交点和夹角。两个半径的交点即轨迹的圆心,两个半径的夹角等于偏转角,偏转角对应粒子在磁场中运动的时间.7.冲击电流的冲量 BILt=mv BLq=mv8.通电线圈在匀强磁场中所受磁场力没有平动效应,只有转动效应。9 通电线圈的磁力矩 M=nBLScos=nBLS 有效:(是线圈平面与 B 的夹角,S 线圈的面积)10 当线圈平面平行于磁场方向,即 =0 时,磁力矩最大 M=nBLS,十三电磁感应1.楞次定律:磁铁相对线圈运动:“你追我退,你退我追”通电导线或线圈旁的线框:线框
6、运动时:“你来我推,你走我拉”电流变化时:“你增我远离,你减我靠近”2 运用楞次定律的若干经验: 10(1)内外环电路或者同轴线圈中的电流方向:“增反减同 ”(2)导线或者线圈旁的线框在电流变化时:电流增加则相斥、远离,电流减小时相吸、靠近。(3)“增加”与“减少” ,感应电流方向一样,反之亦然。(4)单向磁场磁通量增大时,回路面积有收缩趋势,磁通量减小时,回路面积有膨胀趋势。 通电螺线管外的线环则相反。3.法拉第电磁感应定律求出的是平均电动势,在产生正弦交流电情况下只能用来求感生电量,不能用来算功和能量。4.两次感应问题:先因后果,或先果后因,结合安培定则和楞次定律依次判定。8 感应电流生热
7、 Q=|W 安|十四、交流电11动量1反弹:动量变化量大小 p=m(v1+v2)2“弹开 ”(初动量为零,分成两部分):速度和动能都与质量成反比。3一维弹性碰撞:4追上发生碰撞,则(1)VAVB (2)A 的动量和速度减小,B 的动量和速度增大 (3)动量守恒 (4 )动能不增加 (5)A 不穿过 B(VAVB)。5碰撞的结果总是介于完全弹性与完全非弹性之间。6子弹(质量为 m,初速度为 v0)打入静止在光滑水平面上的木块(质量为 M),但未打穿。从子弹刚进入木块到恰好相对静止,子弹的位移 S1、木块的位移 S2 及子弹射入的深度 d 三者的比为S1;S2:d=(M+2m):m:(M+m)7双
8、弹簧振子在光滑直轨道上运动,弹簧为原长时一个振子速度最大,另一个振子速度最小;弹簧最长和最短时(弹性势能最大)两振子速度一定相等。8解决动力学问题的思路:(1)如果是瞬时问题只能用牛顿第二定律去解决。如果是讨论一个过程,则可能存在三条解决问题的路径。(2)如果作用力是恒力,三条路都可以,首选功能或动量。12如果作用力是变力,只能从功能和动量去求解。(3)已知距离或者求距离时,首选功能。 已知时间或者求时间时,首选动量。(4)研究运动的传递时走动量的路。 研究能量转化和转移时走功能的路。(5)在复杂情况下,同时动用多种关系。9滑块小车类习题:在地面光滑、没有拉力情况下,每一个子过程有两个方程:(
9、1 )动量守恒;(2 )能量关系。常用到功能关系:摩擦力乘以相对滑动的距离等于摩擦产生的热,等于系统失去的动能。原子物理几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表 一、场强分布图13点电荷的电场线 等量异种点电荷电场线 等量同种正电荷电场线二、列表比较下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。电场线 直线,起于正电荷,终止于无穷远。场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方 向不同。电势 离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电 势为正。孤立的正点电荷等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。电
10、场线 直线,起于无穷远,终止于负电荷。场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方 向不同。电势 离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电 势为负。孤立的负点电荷等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。电场线 大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。电势 每点电势为负值。场强 以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。连线上电势 由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。场强以中点最小为零
11、;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。等量同种负点电荷中垂线上电势 中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。电场线 大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条电场线是直线。电势 每点电势为正值。场强 以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。连线上电势 由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至
12、零,必有一个位置场强最大。等量同种正点电荷中垂线上电势 中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零。电场线 大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线。电势 中垂面有正电荷的一边每一点电势为正,有负电荷的一边每一点电势为负。场强以中点最小不等于零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是由正电荷指向负电荷;由连线的一端到另一端,先减小再增大。连线上电势 由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零。场强以中点最大;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是与中垂线垂直,由正电荷指向负电荷;由中点至无穷远处,逐渐减小。等量异种点电荷中垂线上电势 中垂面是一个等势面,电
13、势为零。14等势面(1)定义:电场中电势相等的点构成的面(2)等势面的性质: 在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功 电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 等势面越密,电场强度越大 等势面不相交,不相切(3)等势面的用途:由等势面描绘电场线,判断电场中电势的高低。(4)几种电场的电场线及等势面 点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面如图 l 所示。 等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,如图 2 所示。 等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,如图 3 所示。 匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面,如图 4
14、所示。 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面,如图 5 所示。 注意:带方向的线表示电场线,无方向的线表示等势面。图中的等势“面”画成了线,即以“线”代“面”。变压器的动态分析1首先明确变压器各物理量间的制约关系变压器原、副线圈匝数 n1、n2 确定,U1 决定了 U2,与输出端有无负载、负载大小无关,也与变压器有无其他副线圈无关U2 与负载电阻 R,通过欧姆定律决定了输出电流I2 的大小,输出功率 P2 决定输入功率 P1,P1U1I1 ,从而决定 I1 大小,2分清动态变化中哪个量变化,结合串、并联电路的特点欧姆定律及变压器各物理量间因果关系依次确定1匝数比不变的情况(如图 5 所示)
15、(1)U1 不变,根据 ,输入电压 U1 决定输出电压 U2,不论U1U2 n1n2负载电阻 R 如何变化, U2 不变(2)当负载电阻发生变化时,I2 变化,输出电流 I2 决定输入电流15I1,故 I1 发生变化(3)I2 变化引起 P2 变化,P1P2,故 P1 发生变化 图 52负载电阻不变的情况(如图 6 所示)(1)U1 不变, 发生变化,故 U2 变化n1n2(2)R 不变,U2 变化,故 I2 发生变化(3)根据 P2 ,P2 发生变化,再根据 P1P2,故 P1 变化,U2RP1U1I1,U1 不变, 故 I1 发生变化 图 63分析动态问题的思路程序可表示为常见的电磁仪器一
16、、速度选择器:原 理 图 工 作 原 理 说 明电场力 F 与洛仑兹力f 方向相反 BqvE这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关若速度小于这一速度,电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方向偏转,电场力做正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大,粒子的轨迹既不是抛物线,也不是圆,而是一条复杂曲线;若大于这一速度,将向洛伦兹力方向偏转,电场力将做负功,动能将减小,洛伦兹力也将减小,轨迹是一条复杂曲线。二、质谱仪:原 理 图 工 作 原 理经速度选择器的各种带电粒子,射入偏转磁场(B),不同电性,不同荷质比的粒子就会沉积在不同的地方由 qE=qvB, s=2R,联立,得不同粒子的RvmBq2荷质比
17、即与沉积处离出口的距离 s 成反比三、磁流体发电机:原 理 图 工 作 原 理 说 明16高速的等离子流射入平行板中间的匀强磁场区域,在洛仑兹力作用下使正、负电荷分别聚集在 A、B 两板,于是在板间形成电场当满足 Bvq=Eq 时,两板间形成一定的电势差合上电键 S 后,就能对负载供电由 qvB=qE 和 U=Ed,得两板间的电势差(电源电动势)为=U=vBd即决定于两板间距,板间磁感强度和入射离子的速度四、电磁流量计:原 理 图 工 作 原 理导电液体进入加有匀强磁场的管道后,在洛仑兹力作用下使正、负电荷分别聚集在 a、b 两极,于是在两极间形成电场当 ab 间电场对电荷的作用力等于电荷所受
18、的洛仑兹力时,两板间形成一定的电势差 U由 U = Bvd 和Q =S0v、S0=(d/2)2,得管道内液体的流量 Q = 。五、霍尔元件:原 理 图 工 作 原 理 说 明导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,电子在洛仑兹力作用下发生偏转,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧面之间会形成稳定的电势差,这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差 U、电流 I 和磁感应强度 B 的关系为 U=KIB/b,式中的比例系数K 称为霍尔系数。六、回旋加速器:原 理 图 工 作 原 理带正电的粒子在 S 处由静止出发,在 A 间加正向电压,使粒子加速后
19、垂直进入左侧偏转磁场,在磁场中运动半个周期后进入 A 间,同时在 A 间加反向电压,粒子继续被加速,再次进入右侧偏转磁场,运动半个周期后又一次回到 A 间,同时在 A 间加正向电压,如此继续下去。每当粒子进入 A 间都是被加速,从而速度不断地增加。带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期为 T=2m/Bq,为达到不断加速的目的,只要在 A A/上加上周期也为 T 的交变电压就可以了。3、机车启动问题的动态分析机车启动的两种形式:以恒定功率启动和以匀加速启动,其分析流程图如下。功率 P 恒定:匀加速启动:V F =P/V a =(F-f)/m 保持 vm=P/f匀速变加速运动 匀速运动当 F=f时a=0v 达最大 VmF 不变,a=(F-f)/m 不变 V P =FV Pm 一定,V 匀加速直线运动F = Pm/V a =(F-f)/m 保持 vm=P/f匀速变加速直线运动 匀速运动 当 P=Pma 不为零v 仍增加当 F=f时a=0v 达最大 Vm