考前抢分之考前必记的27个物理规律和结论
【方法巧用】如果物体做末速度为零的匀减速直线运动,则可将其看成反向的初速度为零的匀加速直线运动进行处理,上述物理规律仍可适用。
3.打点计时器的纸带问题分析
打点计时器打出的纸带常用来分析匀变速直线韵达问题。
⑴可以用“纸带上连续相邻两点之间的位移之差是否相等”来判断一个运动是否是匀变速直线运动。
⑵可以用“做匀变速直线运动的物体在某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度”来计算纸带上某点的瞬时速度大小。
⑶利用“逐差法”求解匀变速直线运动的加速度既可以使纸带上的数据得到充分利用,同时
⑷可以利用图像法求解匀变速直线运动的加速度,其方法是:首先利用“做匀变速直线运动的物体在某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度”计算出相应的时刻对应的瞬时速度,然后根据该速度和时间的对应关系作出速度—时间图象(v-t图象),则其图线的斜率即为该匀变速直线运动的加速度,利用该方法的优点是可以将误差较大的点忽略掉,所以其比“逐差法”更加精确一些。
4.共点力作用下物体平衡问题的相关结论
⑴物体在二力作用下平衡时,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在同一物体上且在同一条直线上;
⑵物体在三力作用下平衡时,一般采用“力三角形法”或“力三角形与几何三角形相似法”进行解决;
⑶物体在四个或四个以上力的作用下平衡时,一般采用正交分解法进行处理。
【方法巧用】当物体在三个力作用下平衡时,如果这三个力中一个力大小方向均不变(以重力居多)、一个力方向不变时,通常采用“力三角形法”进行解决;如果三个力中一个力大小方向均不变,另两个力的大小方向均变化时,通常采用“三角形与几何三角形相似法”解决。
5.平抛运动的规律
⑴平抛运动的特点:仅受重力作用,与初速度方向垂直,可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
⑵平抛运动的规律:
⑷平抛运动任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于其在该段时间内水平位移的一半。
6.牛顿第二定律在圆周运动中的应用
⑴水平面内匀速圆周运动的受力特点(以圆锥摆为例):由物体所受的重力与弹力的合力充当向心力,向心力的方向水平;也可以说是弹力在水平方向上的分力提供物体做匀速圆周运动的向心力(弹力在竖直方向上的分力和重力平衡)。该分析方法火车(汽车)在水平面内转弯、飞机在水平面内转弯等问题的处理。
⑵竖直平面内圆周运动最高点处的受力特点及分类
【临考叮嘱】一定要弄清楚赤道上随地球一起自转的物体、围绕地球表面运行的人造地球卫星和地球同步卫星三者之间的向心加速度、线速度、周期、角速度等之间的大小关系,不能混淆。
【临考叮嘱】以上说的宇宙速度都是指从地球表面直接发射航天器的发射速度。
11.机械能守恒定律
⑴物体系统具有的动能、重力势能和弹性势能的总和叫做物体系统的机械能。
⑵机械能守恒定律的内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
⑶对机械能守恒定律的理解:
①机械能守恒定律的研究对象一定是系统,至少包括地球在内。既然系统一定含有地球,在表述中一般就不再提地球,而是习惯地说成“某物体的机械能守恒”。
②当研究对象只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判断机械能是否守恒;当研究对象由多个物体组成时,只要判定系统内没有其它能参与转化,就能判断机械能是否守恒。
③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
⑷机械能守恒定律的各种表达形式:
⑸解题思路
①确定研究系统和研究过程;②判断机械能是否守恒;③选定一种机械能的表达式,列方程求解。
12.功能关系
做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度,因此不能说“功就是能”,也不能说“功变成了能”。
13.电势高低与电势能大小的判断方法
⑴电场中两点间电势高低的判断方法
①根据电场线与电势的关系,即沿电场线方向电势降低;
③根据电场力做功来判断。正电荷在电场力作用下移动时,电场力做正功,电荷由高电势处移向低电势处;电场力做负功,电荷由低电势处移向高电势处,对于负电荷,则正好相反;
④根据电势能判断。正电荷在电势高处电势能较大,负电荷在电势低处电势能较大。
⑵电势能大小的判断方法
①场源电荷判断法。离场源正电荷越近,检验正电荷的电势能越大,检验负电荷的电势能越小;
②电场线法。正电荷顺着电场线方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线方向移动时,电势能逐渐增大;负电荷则正好相反;
③做功判断法。无论正负电荷,电场力做正功,电荷的电势能就一定减小,电场力做负功,电荷的电势能就一定增大。
14.电场线和等势面
⑴几种常见的电场线和等势面
⑵电场线的特点:①电场线是人们为了形象地描述电场而引入的曲线,事实上并不存在;②电场线的切线方向表示该点的电场强度方向,即电场方向;③电场线的疏密程度表示场强的大小;④电场线都是从正电荷出发,终止于负电荷。若只有正电荷,则终止于无穷远处;⑤电场中任意两条电场线都不会相交;⑥沿着电场线的方向,电势越来越低,电场线的方向为电势降低最快的方向。
⑶等势面的特点:①等势面互不相交,且与电场线在相交处互相垂直;②电场线密的地方(即场强大的地方),等差等势面密;③电荷在等势面上移动时,电场力不做功;④匀强电场的等势面互相平行且间距相等。
15.带电粒子在匀强电场中的运动规律
⑵关于磁感线的几个结论
①磁感线是为了形象的描述磁场而人为假设的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线;
②磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线较密的地方磁场较强;
③磁场对小磁针N极的作用力的方向叫做磁场的方向。由于磁感线上任何一点的方向跟该点的磁场方向一致,所以磁感线方向、磁场方向、小磁针静止时N极所指的方向,三者是一致的;
④磁感线不能相交、也不能相切;
⑤没有画磁感线的地方,并不表示那里就没有磁场存在,通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线;
⑥磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线。
⑸注意圆周运动中的对称规律。如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。
⑹带电粒子在有界磁场中运动的极值问题。掌握好下列结论,再借助数学方法分析:
①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。
②当速度一定时,弧长(弦长)越长,则圆心角越大,带电粒子在有界磁场中运动的时间就越长。
③当速率发生变化时,圆心角越大,运动时间越长。
23.楞次定律
⑴楞次定律解决的是感应电流的方向问题,它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原磁场)。二者的关系不是“同向”或“反向”的关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
⑵楞次定律的几种不同表述方式
①从磁通量变化的角度,楞次定律可表述为:感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
②从导体和磁体相对运动的角度,楞次定律可表述为:感应电流总要阻碍二者之间的相对运动。
③在自感现象中,楞次定律可表述为:感应电流总要阻碍引起感应电流的原电流的变化。
【方法巧用】楞次定律和右手定则虽然都可以用来判断感应电流的方向,但一般情况下,对于部分导体在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则更方便一些。
【临考叮嘱】不要将左手定则和右手定则混淆:左手定则是根据电流判断受力(运动)方向,而右手定则则是根据运动方向判断产生的感应电流方向。
【误区警示】电压与线圈匝数成正比的结论不仅适用于副线圈只有一个的情况,也适用于副线圈有多个的情况;而电流与线圈匝数成反比的结论仅适用于只有一个副线圈的情况。
下篇预告:高考物理常见易混易错点和答题陷阱