高中所有的物理公式,送给奋斗的你!

2016-12-05 10:11 评论


一、力(常见的力、力的合成与分解)

1)常见的力

1.重力g=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)


2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(n/m),x:形变量(m)}


3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn:正压力(n)}


4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)


5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n?m2/kg2,方向在它们的连线上)


6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n?m2/c2,方向在它们的连线上)


7.电场力f=eq (e:场强n/c,q:电量c,正电荷受的电场力与场强方向相同)


8.安培力f=bilsinθ (θ为b与l的夹角,当l⊥b时:f=bil,b//l时:f=0)


9.洛仑兹力f=qvbsinθ (θ为b与v的夹角,当v⊥b时:f=qvb,v//b时:f=0)


注:

(1)劲度系数k由弹簧自身决定;

(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;

(3)fm略大于μfn,一般视为fm≈μfn;

(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;

(5)物理量符号及单位b:磁感强度(t),l:有效长度(m),i:电流强度(a),v:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);

(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。



2)力的合成与分解


1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2, 反向:f=f1-f2 (f1>f2)


2.互成角度力的合成:f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/2


3.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|


4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)


注:

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。


二、动力学(运动和力)


1. 牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,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


2.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}


3.牛顿第三运动定律:f=-f′{负号表示方向相反,f、f′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}


4.共点力的平衡f合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}


5.超重:fn>g,失重:fn


6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册p67〕


注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。


三、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)


2、动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}


3.冲量:i=ft {i:冲量(n?s),f:恒力(n),t:力的作用时间(s),方向由f决定}


4.动量定理:i=δp或ft=mvt–mvo {δp:动量变化δp=mvt–mvo,是矢量式}


5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′


6.弹性碰撞:δp=0;δek=0 {即系统的动量和动能均守恒}


7.非弹性碰撞δp=0;0<δek<δekm {δek:损失的动能,ekm:损失的最大动能}


8.完全非弹性碰撞δp=0;δek=δekm {碰后连在一起成一整体}


9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)


10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)


11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块m,并嵌入其中一起运动时的机械能损失 e损=mvo2/2-(m+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}


注:

(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;

(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册p128〕。  


四、功和能(功是能量转化的量度)


1.功:w=fscosα(定义式){w:功(j),f:恒力(n),s:位移(m),α:f、s


2.重力做功:wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}


3.电场力做功:wab=quab {q:电量(c),uab:a与b之间电势差(v)即uab=φa-φb}


4.电功:w=uit(普适式) {u:电压(v),i:电流(a),t:通电时间(s)}


5.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)}


6.汽车牵引力的功率:p=fv;p平=fv平 {p:瞬时功率,p平:平均功率}


7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=p额/f)


8.电功率:p=ui(普适式) {u:电路电压(v),i:电路电流(a)}


9.焦耳定律:q=i2rt {q:电热(j),i:电流强度(a),r:电阻值(ω),t:通电时间(s)}


10.纯电阻电路中i=u/r;p=ui=u2/r=i2r;q=w=uit=u2t/r=i2rt


11.动能:ek=mv2/2 {ek:动能(j),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}


12.重力势能:ep=mgh {ep :重力势能(j),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}


13.电势能:ea=qφa {ea:带电体在a点的电势能(j),q:电量(c),φa:a点的电势(v)(从零势能面起)}


14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):w合=mvt2/2-mvo2/2或w合=δek{w合:外力对物体做的总功,δek:动能变化δek=(mvt2/2-mvo2/2)}


15.机械能守恒定律:δe=0或ek1+ep1=ek2+ep2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2


16.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)wg=-δep


注:

(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

(2)o0≤α<90o 做正功;90o<α≤180o做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kwh(度)=3.6×106j,1ev=1.60×10-19j;*(7)弹簧弹性势能e=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。


简单实用增强物理学习记忆能力方法


物理相对于计算来说,记忆也是一个很重要的技能。快速记住各种公式和定理,对于打好基础很重要,这将影响整个初中物理,甚至是高中物理的学习。今天就来讲讲如何培养高效的记忆学习能力!


一、物理记忆的特点


1.物理记忆以表象为载体 


表象是人们过去已经感知的事物在头脑中留下的痕迹,人们在活动时,痕迹的再现或恢复就成为表象。如,我们要理解G=mg这个公式,就可以借苹果落地的图像痕迹为载体加以理解:苹果有质量,在地球上有重力,苹果才始终落地。

2.物理记忆以理解为基础 

由于物理知识抽象、简洁,单从字面上记忆是无效的。实践证明:只有理解了物理知识,才能有效记忆。不理解的知识是不可能长期储存在记忆库中的。如有的学生把v=s/t误写成v=t/s,只要我们对照速度的定义便知道哪一个公式有误。

3.物理记忆以对知识的系统化为捷径 

物理记忆应该突出重点,关键点;应该记住具体知识的前提下,把分散的物理知识系统化,形成合理的物理知识结构。结构化的物理知识具有简化信息,增强知识的操作性和产生新的命题的功能。这种对物理知识的加工和组织,是对记忆的简化和升华。


二、物理记忆应遵循的规律

1.及时复习,经常运用


根据德国心理学家艾宾浩斯的“遗忘速度曲线”,遗忘进程是先快后慢,先多后少。实验证明:对刚掌握知识,如果不及时复习一天后可能遗忘20%,一周后遗忘30%,一月后只能保留50%左右,时间越长保留的知识就越少。


因此,对课堂上需要记忆的重点内容应采取这样一些措施:一是在下课前认真小结,及时复习巩固。二是必须抓好新课前的复习提问,促使学生在课下复习。三是学完每章做好分段复习。总之,多次强化复习是巩固记忆、克服遗忘最有效的方法和手段。

2.激发兴趣,明确目的


强烈的学习兴趣往往能获得意想不到的记忆效果,因此,激发学生学习物理兴趣特别重要。教学中要求学生记住某些知识,就要让学生明白记住这些知识的意义,只有当知识有用才有记忆的知识的动力。

3.排除干扰,适应环境 


外界环境干扰和自身情绪干扰都会影响物理记忆的效率,因此,记忆时最好找一个安静的环境,选择恰当的记忆时间,如清晨和夜深人静之时。而情绪的干扰往往产生于情绪低落,或紧急关头。


由于情绪低落时做任何事都无所谓;由于情绪紧张时原来记忆的知识一刹那间回忆不起来;遇到这种情况不妨待情绪稳定之后再回过头来做。要靠自己的意志去排除干扰,积极调整心态,努力适应新的环境,这样做对增强记忆,克服临时性遗忘非常有效。

4.记忆适量,劳逸结合


由于超负荷记忆遗忘率高,物理知识的记忆不能探多求全。切忌集中一段时间连续重复某一内容,使大脑长时间处于紧张疲倦状态。不仅浪费时间和精力,还会引起学生的反抗情绪。合理安排时间,要劳逸结合,适时调整学习内容和形式。


三、增强物理记忆的常见方法


1.实验记忆法 


物理实验能为学生学习物理提供符合认知规律的表象;能培养学生学习物理的兴趣,激发学生求知的欲望;使学生得到科学方法训练。


例如:做一个覆杯实验,大气压存在的事实让学生久久不能忘怀;用弹簧测力计拉一个放在水平桌面上的毛刷,摩擦力的方向栩栩如生展现在学生面前。


通过实验多种感觉器官将知识信息传入神经中枢进行思维加工,同时输出反馈信息、控制观察和操作器官,让学生获取更为广泛和深入的信息,从而达到加深理解和增强记忆的目的。


实践证明:从实验中得到的知识比死记硬背学到的知识效果好得多,记忆准确、牢固。

2.直观记忆法 

通过实物、模型、绘制挂图、自制教具等手段、或使用电视、多媒体课件等电教媒体,以及形象生动比喻,将抽象的物理理论形象化,以增强教学的直观性。


如利用汽油机的活动挂图,汽油机模型,自制课件能深入浅出地讲清其工作原理。这有助于学生对知识的理解和记忆。


3.归纳、总结记忆法 


物理现象的千变万化是有其规律的,只有找到事物之间的变化规律,抓住事物变化的本质,就可以理解其事物变化的原因。


而物理记忆以理解是记忆的基础,以对知识的系统化为捷径,要善于寻找物理变化规律加以归纳总结,理解越透彻,记忆越牢固。


例如:产生感生电流的条件可以归纳为:①电路要闭合;②是部分导体;③一定切割磁感应线。又如:光的反射定律可以归纳为:三线共面、两线分居、两角相等。

4.对比记忆法 

将新旧知识中具有相似性和对立性的有关内容,以及某些易混淆的概念、定义和规律等知识,通过分析、对比找出异同点及联系,可以加深理解,增强记忆。


例如相互作用力与平衡力的区别可以采用列表的方法对照比较,在脑海里形成清晰的轮廓,大大减轻记忆负担。

5.趣味记忆法


强调理解记忆,并不排除机械记忆。有些内容本身没有什么需要理解的,或限于知识水平无法理解,只能运用机械记忆。为防止枯燥记忆,可采用编顺口溜、口诀,韵语歌谣等形式帮助记忆。


在《杠杆》教学中,作力的力臂是一难点,可以编顺口溜:作力臂,并不难,找到点(支点),找到线(力的作用线),作垂线。这样易读易记,朗朗上口,可以引起学生的极大兴趣,激发学习动机,降低记忆难度,提高记忆效率。


6.缩略记忆法


物理需要记忆的知识多,学生易“东拉西扯”、“张冠李戴”记不全面。为此,可以在理解的基础上,通过指出概念或规律的几个关键字或词,组成一句简单话来记忆。


例如,学习牛顿第一定律要抓住“物体”、“不受力”、“静止或匀速直线运动”等关键字词,来加以记忆。

综上所述,物理学中的许多概念、规律及原理都需要记忆。只有掌握了科学的记忆方法,注重记忆能力的培养,才能变机械记忆为理解记忆,以至提高物理教学效果。


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