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高考物理解答題常考知識點

教育 更新时间:2024-07-07 20:11:00

力是物體對物體的作用,是物體發生形變和改變物體的運動狀态(即産生加速度)的原因,力是矢量。

重力

1.重力是由于地球對物體的吸引而産生的,但不能說重力就是地球的吸引力,重力是萬有引力的一個分力。但在地球表面附近,可以認為重力近似等于萬有引力;

2.重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h處G'=mg',其中g'=[R'(R h)]²g;

3.重力的方向:豎直向下(不一定指向地心);

4.重心:物體的各部分所受重力合力的作用點,物體的重心不一定在物體上。

彈力

1.産生原因:由于發生彈性形變的物體有恢複形變的趨勢而産生的;

2.産生條件:①直接接觸;②有彈性形變;

3.彈力的方向:與物體形變的方向相反,彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發生形變的物體,在點面接觸的情況下,垂直于面。在兩個曲面接觸(相當于點接觸)的情況下,垂直于過接觸點的公切面。①繩的拉力方向總是沿着繩且指向繩收縮的方向,且一根輕繩上的張力大小處處相等。②輕杆既可産生壓力,又可産生拉力,且方向不一定沿杆;

電動勢

1.物理意義:反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量。例如一節幹電池的電動勢E=15V,物理意義是指:電路閉合後,電流通過電源,每通過1C的電荷,幹電池就把15J的化學能轉化為電能。

2.大小:等于電路中通過1C電荷量時電源所提供的電能的數值,等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,在閉合電路中等于内外電路上電勢降落之和E=U 外 U 内。

閉合電路歐姆定律

1.内容:閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比,跟閉合電路總電阻成反比。

2.表達式:I=E/(R r)

3.總電流I和路端電壓U随外電阻R的變化規律:當R增大時,I變小,又據U=E-Ir知,U變大。當R增大到∞時,I=0,U=E(斷路);當R減小時,I變大,又據U=E-Ir知,U變小。當R減小到零時,I=E r ,U=0(短路)。

極端電路随電流變化關系

U端 =E-Ir。上式的函數圖像是一條向下傾斜的直線。縱坐标軸上的截距等于電動勢的大小;橫坐标軸上的截距等于短路電流I短;圖線的斜率值等于電源内阻的大小。

閉合電路中的三個功率

1.電源的總功率:就是電源提供的總功率,即電源将其他形式的能轉化為電能的功率,也叫電源消耗的功率P總=EI。

2.電源輸出功率:整個外電路上消耗的電功率。對于純電阻電路,電源的輸出功率。P出=I 2 R=[E/(R r)]²R ,當R=r時,電源輸出功率最大,其最大輸出功率為Pmax=E²/ 4r

3.電源内耗功率:内電路上消耗的電功率 P内=U内I=I²r

4.電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比,即η=P出/P總=IU/IE=U/E。

電阻的測量

原理是歐姆定律。因此隻要用電壓表測出電阻兩端的電壓,用安培表測出通過電流,用R=U/ I 即可得到阻值。

①内、外接的判斷方法:若R x 大大大于R A ,采用内接法;R x 小小小于R V ,采用外接法。

②滑動變阻器的兩種接法:分壓法的優勢是電壓變化範圍大;限流接法的優勢在于電路連接簡便,附加功率損耗小。當兩種接法均能滿足實驗要求時,一般選限流接法。當負載R L 較小、變阻器總阻值較大時(RL的幾倍),一般用限流接法。但以下三種情況必須采用分壓式接法:a.要使某部分電路的電壓或電流從零開始連接調節,隻有分壓電路才能滿足。b.如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小,采用限流接法時,無論怎樣調節,電路中實際電流(壓)都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流(壓),為了保護電表或電阻元件免受損壞,必須要采用分壓接法電路。 c.伏安法測電阻實驗中,若所用的變阻器阻值遠小于待測電阻阻值,采用限流接法時,即使變阻器觸頭從一端滑至另一端,待測電阻上的電流(壓)變化也很小,這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數據。為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能大範圍地調節待測電阻上的電流(壓),應選擇變阻器的分壓接法。

磁場

1.磁場:磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質。永磁體和電流都能在空間産生磁場。變化的電場也能産生磁場。

2.磁場的基本特點:磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用。

3.磁現象的電本質:一切磁現象都可歸結為運動電荷(或電流)之間通過磁場而發生的相互作用。

4.安培分子電流假說------在原子、分子等物質微粒内部,存在着一種環形電流即分子電流,分子電流使每個物質微粒成為微小的磁體。

5.磁場的方向:規定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時N極的指向)就是那一點的磁場方向。

磁感線

1.在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場方向,曲線的疏密能定性地表示磁場的弱強,這一系列曲線稱為磁感線。

2.磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵N極出來,進入S極,在内部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交。

3.幾種典型磁場的磁感線的分布:①直線電流的磁場:同心圓、非勻強、距導線越遠處磁場越弱。②通電螺線管的磁場:兩端分别是N極和S極,管内可看作勻強磁場,管外是非勻強磁場。③環形電流的磁場:兩側是N極和S極,離圓環中心越遠,磁場越弱。④勻強磁場:磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同。勻強磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。

磁感應強度

1.定義:磁感應強度是表示磁場強弱的物理量,在磁場中垂直于磁場方向的通電導線,受到的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導線所在處的磁感應強度,定義式B=F/IL。單位T,1T=1N/(A·m)。

2.磁感應強度是矢量,磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向,即通過該點的磁感線的切線方向。

3.磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強度I的大小、導線的長短L的大小無關,與電流受到的力也無關,即使不放入載流導體,它的磁感應強度也照樣存在,因此不能說B與F成正比,或B與IL成反比。

4.磁感應強度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應強度的方向就是該處的磁場方向,并不是在該處的電流的受力方向。

地磁場

地球的磁場與條形磁體的磁場相似,其主要特點有三個:

1.地磁場的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近。

2.地磁場B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。

3.在赤道平面上,距離地球表面相等的各點,磁感強度相等,且方向水平向北。

安培力

1.安培力大小F=BIL。式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長度。若載流導體是彎曲導線,且導線所在平面與磁感強度方向垂直,則L指彎曲導線中始端指向末端的直線長度。

2.安培力的方向由左手定則判定。

3.安培力做功與路徑有關,繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負,也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零。

洛倫茲力

1.洛倫茲力的大小f=qvB,條件:v⊥B。當v∥B時,f=0。

2.洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功。

3.洛倫茲力與安培力的關系:洛倫茲力是安培力的微觀實質,安培力是洛倫茲力的宏觀表現。所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定。

4.在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用。

帶電粒子在磁場中的運動規律

在帶電粒子隻受洛倫茲力作用的條件下(電子、質子、α粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計),

1.若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行(相同或相反),帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動。

2.若帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面内,以入射速率v做勻速圓周運動。①軌道半徑公式:r=mv/qB ②周期公式: T=2πm/qB

帶電粒子在複合場中運動

1.帶電粒子在複合場中做直線運動①帶電粒子所受合外力為零時,做勻速直線運動,處理這類問題,應根據受力平衡列方程求解。②帶電粒子所受合外力恒定,且與初速度在一條直線上,粒子将作勻變速直線運動,處理這類問題,根據洛倫茲力不做功的特點,選用牛頓第二定律、動量定理、動能定理、能量守恒等規律列方程求解。

2.帶電粒子在複合場中做曲線運動①當帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時,洛倫茲力提供向心力時,帶電粒子在垂直于磁場的平面内做勻速圓周運動。處理這類問題,往往同時應用牛頓第二定律、動能定理列方程求解。②當帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同一直線上時,粒子做非勻變速曲線運動,這時粒子的運動軌迹既不是圓弧,也不是抛物線,一般處理這類問題,選用動能定理或能量守恒列方程求解。③由于帶電粒子在複合場中受力情況複雜運動情況多變,往往出現臨界問題,這時應以題目中“最大”、“最高”“至少”等詞語為突破口,挖掘隐含條件,根據臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯立求解。

電磁感應現象

電磁感應現象:利用磁場産生電流的現象叫做電磁感應,産生的電流叫做感應電流。

1.産生感應電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發生變化,即ΔΦ≠0。2.産生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,隻要穿過線圈平面的磁通量發生變化,線路中就有感應電動勢。産生感應電動勢的那部分導體相當于電源。

2.電磁感應現象的實質是産生感應電動勢,如果回路閉合,則有感應電流,回路不閉合,則隻有感應電動勢而無感應電流。

磁通量

1.定義:磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量,定義式:Φ=BS。如果面積S與B不垂直,應以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國際單位:Wb。求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的淨條數。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時,穿過該面的磁通量為正。反之,磁通量為負。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數和。

楞次定律

1.楞次定律:感應電流的磁場,總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律适用于一般情況的感應電流方向的判定,而右手定則隻适用于導線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。

2.對楞次定律的理解:①誰阻礙誰———感應電流的磁通量阻礙産生感應電流的磁通量。②阻礙什麼———阻礙的是穿過回路的磁通量的變化,而不是磁通量本身。③如何阻礙———原磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結果———阻礙并不是阻止,結果是增加的還增加,減少的還減少。

3.楞次定律的另一種表述:感應電流總是阻礙産生它的那個原因,表現形式有三種: ①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動;③阻礙原電流的變化(自感)。

法拉第電磁感應定律

電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達式 E=nΔΦ/Δt。當導體做切割磁感線運動時,其感應電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當B、L、v三者兩兩垂直時,感應電動勢E=BLv。1.兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt 計算的是在Δt時間内的平均電動勢,隻有當磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度,則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度,算出的就是平均電動勢。

2.公式的變形①當線圈垂直磁場方向放置,線圈的面積S保持不變,隻是磁場的磁感強度均勻變化時,感應電動勢:E=nSΔB/Δt 。②如果磁感強度不變,而線圈面積均勻變化時,感應電動勢E=Nbδs/Δt 。

自感現象

1.自感現象:由于導體本身的電流發生變化而産生的電磁感應現象。2.自感電動勢:在自感現象中産生的感應電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數和本身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。

日光燈工作原理

1.起動器的作用:利用動觸片和靜觸片的接通與斷開起一個自動開關的作用,起動的關鍵就在于斷開的瞬間。

2.鎮流器的作用:日光燈點燃時,利用自感現象産生瞬時高壓;日光燈正常發光時,利用自感現象,對燈管起到降壓限流作用。

電磁感應中的電路問題

在電磁感應中,切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路将産生感應電動勢,該導體或回路就相當于電源,将它們接上電容器,便可使電容器充電;将它們接上電阻等用電器,便可對用電器供電,在回路中形成電流。因此,電磁感應問題往往與電路問題聯系在一起。解決與電路相聯系的電磁感應問題的基本方法是:

1.用法拉第電磁感應定律和楞次定律确定感應電動勢的大小和方向。

2.畫等效電路。

3.運用全電路歐姆定律,串并聯電路性質,電功率等公式聯立求解。

電磁感應現象中的力學問題

1.通過導體的感應電流在磁場中将受到安培力作用,電磁感應問題往往和力學問題聯系在一起,基本方法是:①用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向。②求回路中電流強度。 ③分析研究導體受力情況(包含安培力,用左手定則确定其方向)。④列動力學方程或平衡方程求解。

2.電磁感應力學問題中,要抓好受力情況,運動情況的動态分析,導體受力運動産生感應電動勢→感應電流→通電導體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而複始地循環,循環結束時,加速度等于零,導體達穩定運動狀态,抓住a=0時,速度v達最大值的特點。

電磁感應中能量轉化問題

導體切割磁感線或閉合回路中磁通量發生變化,在回路中産生感應電流,機械能或其他形式能量便轉化為電能,具有感應電流的導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發熱,又可使電能轉化為機械能或電阻的内能,因此,電磁感應過程總是伴随着能量轉化,用能量轉化觀點研究電磁感應問題常是導體的穩定運動(勻速直線運動或勻速轉動),對應的受力特點是合外力為零,能量轉化過程常常是機械能轉化為内能,解決這類問題的基本方法是:

1.用法拉第電磁感應定律和楞次定律确定感應電動勢的大小和方向。

2.畫出等效電路,求出回路中電阻消耗電功率表達式。

3.分析導體機械能的變化,用能量守恒關系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程。

簡諧運動

1.定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的回複力的作用下的振動,叫做簡諧運動。

2.簡諧運動的特征:回複力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向與位移方向相反,總指向平衡位置。簡諧運動是一種變加速運動,在平衡位置時,速度最大,加速度為零;在最大位移處,速度為零,加速度最大。

3.描述簡諧運動的物理量:①位移x:由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段,是矢量,其最大值等于振幅;②振幅A:振動物體離開平衡位置的最大距離,是标量,表示振動的強弱;周期T和頻率f:表示振動快慢的物理量,二者互為倒數關系,即T=1/f。

4.簡諧運動的圖像①意義:表示振動物體位移随時間變化的規律,注意振動圖像不是質點的運動軌迹。②特點:簡諧運動的圖像是正弦(或餘弦)曲線。③應用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x,判定回複力、加速度方向,判定某段時間内位移、回複力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況。

彈簧振子

周期和頻率隻取決于彈簧的勁度系數和振子的質量,與其放置的環境和放置的方式無任何關系。如某一彈簧振子做簡諧運動時的周期為T,不管把它放在地球上、月球上還是衛星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小,它的周期就都是T。

單擺

擺線的質量不計且不可伸長,擺球的直徑比擺線的長度小得多,擺球可視為質點。單擺是一種理想化模型。

1.單擺的振動可看作簡諧運動的條件是:最大擺角α<5°。

2.單擺的回複力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力。

3.作簡諧運動的單擺的周期公式為:T=2π①在振幅很小的條件下,單擺的振動周期,跟振幅無關。②單擺的振動周期跟擺球的質量無關,隻與擺長L和當地的重力加速度g有關。③擺長L是指懸點到擺球重心間的距離,在某些變形單擺中,擺長L應理解為等效擺長,重力加速度應理解為等效重力加速度(一般情況下,等效重力加速度g'等于擺球靜止在平衡位置時擺線的張力與擺球質量的比值)。

受迫振動

1.受迫振動:振動系統在周期性驅動力作用下的振動叫受迫振動。

2.受迫振動的特點:受迫振動穩定時,系統振動的頻率等于驅動力的頻率,跟系統的固有頻率無關。

3.共振:當驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率時,振動物體的振幅最大,這種現象叫做共振。共振的條件:驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率。

機械波

機械振動在介質中的傳播形成機械波。

1.機械波産生的條件:①波源;②介質

2.機械波的分類①橫波:質點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波。橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。②縱波:質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波。縱波有密部和疏部。 氣體、液體、固體都能傳播縱波,但氣體、液體不能傳播橫波。

3.機械波的特點:①機械波傳播的是振動形式和能量。質點隻在各自的平衡位置附近振動,并不随波遷移。②介質中各質點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。③離波源近的質點帶動離波源遠的質點依次振動。

波長、波速和頻率及其關系

1.波長:兩個相鄰的且在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長。振動在一個周期裡在介質中傳播的距離等于一個波長。

2.波速:波的傳播速率。機械波的傳播速率由介質決定,與波源無關。

3.頻率:波的頻率始終等于波源的振動頻率,與介質無關。

4.三者關系:v=λf

波動圖像

波動圖像:表示波的傳播方向上,介質中的各個質點在同一時刻相對平衡位置的位移。當波源作簡諧運動時,它在介質中形成簡諧波,其波動圖像為正弦或餘弦曲線。

1.由波的圖像可獲取的信息:①從圖像可以直接讀出振幅(注意單位)。②從圖像可以直接讀出波長(注意單位)。③可求任一點在該時刻相對平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)時可确定各質點在該時刻的振動方向。⑤可以确定各質點振動的加速度方向(加速度總是指向平衡位置)

2.波動圖像與振動圖像的比較:

高考物理解答題常考知識點(總結3年高考真題)1

波動問題多解性

波的傳播過程中時間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導緻“波動問題多解性”的主要原因。若題目假設一定的條件,可使無限系列解轉化為有限或惟一解

波的衍射

波在傳播過程中偏離直線傳播,繞過障礙物的現象。衍射現象總是存在的,隻有明顯與不明顯的差異。波發生明顯衍射現象的條件是:障礙物(或小孔)的尺寸比波的波長小或能夠與波長差不多。

波的疊加

幾列波相遇時,每列波能夠保持各自的狀态繼續傳播而不互相幹擾,隻是在重疊的區域裡,任一質點的總位移等于各列波分别引起的位移的矢量和。兩列波相遇前、相遇過程中、相遇後,各自的運動狀态不發生任何變化,這是波的獨立性原理。

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