物理知识结构篇

1第一部分力与运动中学物理中常见的力一览表（表格一）力的名称大小方向理解要点按力的性质分万有引力重力mgG竖直向下①正确理解重力和万有引力的关系。②重力加速度：22/8.9smRMGg地球地球电磁相互作用弹力胡克定律kxF与施力物体恢复形变的方向相同①把握好各种形变是理解弹力和弹力做功问题的关键；掌握显示微小形变的方法。②物体间只要接触就存在弹力吗？③杆受弹力的方向总是沿杆方向吗？摩擦力滑动摩擦力摩擦定律Nf与物体间相对运动的方向相反①摩擦力产生的条件是什么？②摩擦力依存于弹力，而弹力却不依存于摩擦力。③举例分析摩擦力从有到无、从无到有、从动到静、从静到动的变化（包括大小和方向的变化）。静摩擦力mff0与物体间相对运动趋势的方向相反分子力（分子间引力和斥力的合力）分子力和分子间距离有何关系？电场力静电力EqFF的方向由E的方向和q的正负共同确定*涡旋电场力——变化的磁场产生的电场力（不要求）磁场力安培力sinBILF左手定则①安培力的方向总是垂直于B与I所决定的平面，洛仑玆力的方向总是垂直于v与B所决定的平面。②安培力是洛仑玆力的宏观表现。洛仑玆力sinqvBf强力核力①核力是发生在核子之间一种强相互作用力，比库仑力的相互作用要强得多。②核力发生作用的范围是核子之间的距离接近10－14m，核力是一种短程力。按效果分圆周运动中的向心力rmrvmF22指向圆心①向心力公式适用于任意的圆周运动吗？②对任意的圆周运动而言，向心力都等于合外力吗？简谐运动中的回复力kxF总是指向平衡位置在各种简谐运动中，回复力都等于合外力吗？浮力gVF竖直向上超重、失重系统中浮力：VagF)(流体的阻力与速度、横截面积、形状有关与速度的方向相反一般认为，物体相对于流体的速度越大，也阻力越大；物体的横截面积越大，阻力就越大；物体设计成流线型可减小阻力。2描述质点运动的物理量一览表（表格二）角度名称描述方法与表达方式单位说明描述质点运动的一般物理量位移s用由起点指向终点的有向线段表示m①位移用来描述质点的位置变化。②区分位移和路程。路程质点实际经过的轨迹长度时刻、时间间隔时间轴s区分时刻和时间间隔速度v平均速度位移与时间之比：tsvm/s①速度是用来描述质点的运动方向和位置变化的快慢的物理量。②瞬时速度的大小叫做速率，但平均速度的大小不等于平均速率。平均速率路程与时间之比瞬时速度（速度）tsvt0lim速率瞬时速度的大小加速度atvat0limm/s2加速度是用来描述质点速度变化的快慢的物理量。动量mvpkg•m/s转换关系：mpEk22动能221mvEkJ描述圆周运动（或转动）的物理量线速度v①rv②rrvan22③nT22（仅对匀速圆周运动）m/s①在匀速圆周运动中，线速度的大小、向心加速度的大小、角速度、周期、频率均保持不变。但线速度、加速度都是矢量，它们的方向都在变化。②在变速圆周运动中，加速度的方向不一定指向圆心。角速度ωrad/s向心加速度anm/s2周期Ts转速nr/s描述简谐运动的物理量振幅A质点偏离平衡位置的最大位移m①简谐运动的振幅、周期、频率、系统的总能量都保持不变，质点的位移、速度、加速度、动量、动能随时间做周期性变化。②质点的加速度方向和位移方向总是相反的。③比较相同摆长的单摆、圆锥摆的周期。加速度xxmka2m/s2周期T与频率fkmfT21（普适公式，不作要求）glT2（单摆）s与Hz*相位不要求理解3质点的运动规律一览表（表格三）机械运动分类运动规律运动图像方法、特例、类推直线运动匀速直线运动位移公式：vts速度：v=恒矢量加速度：a＝0s－t图像v－t图像特例①：带电粒子通过速度选择器的运动，BEv/。特例②：点光源下平抛物体的投影运动。匀变速直线运动1．两个基本公式：①atvvt0②2021attvs2．两个有用推论：①asvvt2202②tvvtvst)(2103．四个有用结论（见附表一）v－t图像*s－t图像特例①：自由落体运动（代换方法：ga）特例②：竖直上抛运动（附表二）（代换方法：ga）类推：带电粒子在匀强电场中的加速与减速运动。总结：对于“s、v0、vt、a、t”这五个量，可以“知三求二”。变加速直线运动加速度逐渐减小的加速直线运动v－t图像①汽车以恒定功率启动后的运动。②磁场中带电物体的约束（平面约束、杆约束）运动。③电磁感应中导体棒（线圈）沿导轨切割磁感线的运动。加速度逐渐增大的减速直线运动v－t图像加速度随时间周期性变化的直线运动v－t图像a－t图像①简谐运动。②带电粒子在两平行板间交变电场中的运动。曲线运动平抛运动①运动方程：2021gtytvx②轨迹方程：2202xvgy（匀变速曲线运动）轨迹图①方法：运动的合成与分解。②应用：如何利用平抛运动测速度？③类推：带电粒子在匀强电场中的偏转（类平抛：mEqg/，偏转角、偏转距离及其关系）。④结论：各种匀变速曲线运动的轨迹一定是抛物线（如何证明？）匀速率圆周运动rTrrva222)2(（变加速曲线运动）轨迹图①天体在引力场中的运动。②电子绕核的运动（经典模型）。③带电粒子在匀强磁场中的运动（定偏向、定圆心、定半径）。机械振动简谐运动xxmka2振动图像①弹簧振子、单摆。③电子正弦交变电场中的运动。受迫振动①受迫振动的频率等于驱动力的频率。②当受迫振动的频率等于固有频率时——共振。共振曲线①共振摆、共鸣箱，共振筛。②根据共振原理设计的转速计。③列举共振的防止事例。4匀变速直线运动的四条有用结论（附表一）条件内容实验中的应用对于任意的匀变速直线运动都适用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的即时速度：)(210tvvtsvv＝中时这是用打点计时器或闪光照相技术来测定匀变速直线运动的瞬时速度的常用方法做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔内的位移之差s为一常量：2aTs推广2)(aTmnssmn这是用打点计时器或闪光照相技术来测定匀变速直线运动的加速度的常用方法仅对初速度为零的匀加速直线运动适用物体做初速度为零的匀加速直线运动，在任意的连续相等的时间间隔里的位移之比为：:5:3:1::s:321ss物体做初速度为零的匀变速直线运动，在任意的连续相等的位移间隔里的时间之比为：:34:23:12:1::t:321tt竖直上抛运动的规律（附表二）项目内容说明正方向的选取取竖直向上的方向为正方向重力加速度g取其大小位移公式2021gttvy二次函数位移图像开口向下的抛物线（中学不要求），各点切线斜率表示速度。速度公式gtvvt0一次函数速度图象斜率表示加速度g，面积表示位移。上升时间与下落时间gvtt0下上要求抛出点与落地点相同上升的最大高度gvH220下落速度0vvt要求抛出点与落地点相同tvOv0v0/gtyOgv220v0/g2v0/g5运动的合成与分解（表格四）项目法则说明位移的合成与分解①平行四边形定则②正交分解法①分清合运动与分运动。②建立最合适的正交坐标系，将位移、初速度、加速度分解，分析两个分运动的运动性质。③写出两个分运动的位移、速度的表达式，注意合运动与分运动具有等时性。速度的合成与分解加速度的合成与分解两个直线运动的合成总结一览表两种分运动同一直线上合成不在同一直线上合成总结与讨论两个速度大小不同的匀速直线运动匀速运动匀速运动1．判据——“四看”：①看合初速度；②看合加速度；③看合初速度与合加速度的关系。④看合位移。2．*一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的合运动可能是什么运动？一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动初速度不为零的匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零、加速度大小不等的匀加直线运动初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动两个初速度不等的匀变速直线运动①匀速运动③匀变速直线运动①匀变速直线运动②匀变速曲线运动两个同频率简谐运动（两列相干波的叠加/干涉）简谐运动（简谐波）不要求关于运动的分解的几个典型事例典型实例合运动两个分运动思考与讨论船渡河船相对于岸的速度①水流的运动速度②船相对于水的速度（船在静水中的速度）讨论：①最短的渡河时间；②最短的渡河路程（分两种情况讨论）。人拉船靠岸船相对于岸的速度①沿绳方向绳端收缩的速度②垂直于绳绕滑轮转动的速度（运动关联问题）讨论运动关联问题：①若人匀速运动，船怎样运动？②若船匀速运动，人怎样运动？抛体运动竖直上抛运动①竖直向上的匀速直线运动②自由落体运动讨论：①*各种抛体运动都可以分解为一个匀速直线运动和一个自由落体运动吗？②若将参考系建立在一个分运动上，那么观察者看到的将是什么运动？竖直下抛运动①竖直向下的匀速直线运动②自由落体运动平抛运动①水平方向的匀速直线运动②自由落体运动*斜抛运动不要求6力和运动的关系一览表（表格五）常见运动类别决定条件初始运动状态受力情况匀速直线运动初速度不为零不受力或者受到平衡力作用变速直线运动合力方向（或者加速度方向）与速度方向始终保持在同一条直线上（注意此说法并非物体做直线运动的必要条件）匀变速直线运动初速度为零恒定的合外力作用初速度不为零①恒定的合外力作用②合外力方向与初速度方向始终相同或相反曲线运动合力方向（或者加速度方向）与速度方向不在同一条直线上匀变速曲线运动初速度不为零①恒定的合外力作用②合力方向与初速度方向不在同一直线上匀速率曲线运动初速度不为零合力方向（或者加速度方向）与速度方向始终垂直（即合外力始终不做功）匀速率圆周运动初速度不为零根据rTmrmrvmF222)2(可知，必须同时满足以下三个条件：①合外力大小不变。②合力方向始终与速度方向垂直。③合力方向始终与速度方向保持在同一平面内。简谐运动①质点偏离平衡位置一定的位移。②质点以一定的速度经过平衡位置。质点在离开平衡位置时受到线性回复力作用，即回复力满足：kxF。竖直上抛运动在没有空气阻力和有空气阻力两种条件下对比项目无空气阻力有空气阻力f（设阻力的大小不变）上升过程的加速度与下落过程的加速度比较gaa下上gaga下上,上升时间与下落时间的比较gvtt0下上gvtgvt00,下上上升的最大高度gvH220gvH220抛出速度与落地速度大小比较tvv0tvv0类推：物体沿光滑斜面上下滑和粗糙斜面上下滑的运动对比。7牛顿定律——解决宏观、低速的力学问题的基本途径（表格六）项目内容表述理解要点牛顿第一定律物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。①质量是物体惯性大小的量度。②伽利略的理想实验。③外推法的运用。④理解惯性和惯性参考系。牛顿三条运动定律之间的关系牛顿第二定律物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。加速度的方向总是与合外力的方向相同。maF①1N是如何定义的？②怎样验证牛顿第二定律？③理解力的独立作用原理与牛顿第二定律的分量式：yyxxmaFmaF牛顿第三定律两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上：2112FF①学会分析拔河问题；②作用力和反作用力总是同种性质的力，它们同时产生，同时消失。万有引力定律221rmmGF①公式的适用条件：两质点间的引力计算（不可认为Fr,0）。②引力常量的测定——卡文迪许扭秤实验。③牛顿是怎样发现万有引力定律的？应用牛顿定律的适用范围宏观、低速运动的物体两种题型①已知运动求受力；②已知受力求运动。共点力作用下的平衡问题①平衡条件、*三力汇交原理。②掌握解决平衡问题的常用方法：正交分解法、相似三角形法、矢量三角形的动态分析等。③特殊平衡问题：三力动平衡问题、临界平衡问题。力的瞬时变化作用问题分析突然撤去或者加上某个力的瞬间运动状态的变化恒力作用下的运动问题①匀变速直线运动问题；②匀变速曲线运动问题。变力作用下的