绝杀系类之文科物理.pptx

绝杀系类之文科物理 只有考点 考试都出原题，除了数字有变动，我只能帮到这里了 4. 伽利略后的物理学发展： 5次大综合，引发3次工业革命 17世纪：牛顿(英) 集伽利略、开普 勒、笛卡儿、胡克等人的成果， 把天体与地面物体运动统一起来， 建立了以牛顿三定律和万有引力 定律为基础的动力学理论体系 18世纪：瓦特(英) 发明蒸汽机，经 迈尔、焦耳、开尔文、克劳修斯、 吉布斯、布朗、玻耳兹曼等研究， 摒弃热质说，揭示了热现象的本 质，建立了热力学和统计物理学 蒸汽机、 内燃机， 第一次 工业革命 18世纪到19世纪：迈克斯韦在库仑、 安培和法拉第等人研究的基础上， 建立电磁场理论，预言电磁波存 在，统一了电学、磁学、光学 电气化、 电磁波通讯， 第二次 工业革命 19世纪末20世纪初：爱因斯坦创立 狭义相对论，扩展物理学到高速 领域，建立了新的时空观 普朗克提出量子论假设，经 爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海 森伯、薛定锷、狄拉克等人的努 力，建立了量子力学，扩展物理 学到微观领域 信息工业、 原子能 和平利用， 第三次 工业革命 第一节 实验在物理学进展中的地位 一、物理学是一门实验科学： 创始人伽利略 1. 什么是实验？ 根据预定目标，精心选择实验仪器，控制实验条 件，尽量减少干扰，以求对现象的发生、变化规律得 出科学结论的一种实践活动。

2. 实验与观测的区别： 观测：被动等待现象的发生和发展，对其记录和研究 实验：要求发挥人们的主观能动性，控制条件，使现 象可重复出现，以便得出现象的规律性认识， 或发现新现象，或验证新规律 第二节 物理学常用的思想方法 物理学发展离不开正确理性思维的指导和正确研 究方法的运用 一、科学抽象： 突出重点，抓住本质 1. 理想化模型的建立： 光滑斜面，质点，刚体，理想气体，不可压缩流体， 点电荷，无穷大带电平面，无限长通电导线 2. 数学抽象的应用：物理过程不同，数学上描述相同 简谐振动：弹簧振子，单摆，晶格振动，声波中分 子振动，电磁波中电场磁场振动 科学抽象，分析与综合，归纳与演绎，类比 例3 估计地球上山脉高度的上限 测得岩石所能承受的最大压强为 6×108 N/m2 花岗岩密度 3×103 kg/m3，玄武岩密度 5×103 kg/m3 把山体看成柱体，全部重量压在底面上 珠穆朗玛峰高 8.84 km 地球半径 6400 km，小行星大小几 km，所以大行星 都是球形的，小行星都是不规则的 一、国际单位制 (SI)： 时间，秒 (s) 质量，千克 (kg) 长度，米 (m) 热力学温度，开尔文 (K) 物质的量，摩尔 (mol) 电流强度，安培 (A) 光强度，坎德拉 (cd) 1. 基本单位：2. 导出单位： 速度，m/s 加速度，m/s2 力，kg·m/s2 = N 能量，kg·m2/s2 = J 电量，A·s = C 电压，kg·m2·s-3·A-1 = V …… 3. 进制： 千，k = 103； 兆，M = 106； 吉，G = 109 毫，m = 10-3；微，μ = 10-6； 纳，n = 10-9 □ 常用单位：d, h, min, rad, ºC, l, t, eV, Å, l.y.…… 二、量纲与量纲分析： 1. 量纲：任何物理量都可以表示成基本量的幂次式， 叫做该物理量的量纲。

基本量单位 m kg s A K mol cd 基本量量纲 L M T I Θ N J 导出量量纲 [v] = LT-1，[p] = LMT-1， [F] = LMT-2， [Q] = TI ，[a] = LT-2，[V] = L2MT-3I-1， .…… 2. 量纲分析：一种定性分析方法 (1) 分析等式是否有错：量纲错误  等式错误 量纲正确  等式未必正确 例如公式 E = mvr，[E] = ML2T-1，所以公式错误 (2) 定性分析公式的形式： 例如单摆周期 T ~ l ，g，m [l] = L，[g] = LT-2，[m] = M，[T] = T 所以 [T] = [l]1/2[g]-1/2，事实上 又例如电量 q，质量 m 的粒子以速率 v 垂直射入匀强 磁场 (磁感应强度为 B) 中而做圆周运动， [q] = TI，[m] = M，[v] = LT-1， 例1 已知质点的运动函数 求 t = 3s 时的速度和加速度 解：利用运动函数可以求出任意时刻的速度和加速度 t = 3s 时的速度和加速度为 例2 已知质点运动 (m/s2)，且 t = 0 时质点 在 (1, -1) m 处，速度 (m/s)，求运动函数。

解：解题之前先建立坐标系本题题设已建立坐标系 运动微分方程 初始条件 ( t = 0 时) 所以运动函数 Ox y vy vx 例3 选抛出点为坐标原点, 以速度 抛出物体，求抛 体的运动函数和轨道方程忽略空气阻力，抛体所受 加速度恒定向下 v0x v0y θ 解：从抛出时刻开始计 时，初速度 v0，抛射角 θ，初始条件为 x0=0，y0=0 v0x= v0cos，v0y= v0sin 运动微分方程 ax = 0，ay = -g 求速度和位矢 所以抛体在空中任意时刻的速度为 所以抛体的运动函数为 在上两式中消去时间 t，可得轨道方程 Ox y vy vx Y X 思考：怎样计算射程 X 和射高 Y ？ 注意：匀加速直线运动的速度公式和位移公式 九、圆周运动： R ω s 1. 匀速圆周运动： 质点速度：线速度，切向 大小 国际单位制中角速度的单位是弧度 / 秒 (rad/s 或 s-1) 运动周期 加速度只改变速度方向，不改变速度大小，方向指 向圆心，称为向心加速度 大小 2. 加速圆周运动： R an at 大小速度：切向， 加速度： 法向加速度 (向心加速度) 切向加速度 其中角加速度 合加速度 第二节 牛顿运动定律和万有引力定律 质点动力学（牛顿力学或经典力学）：讨论力与运动 状态变化的相互关系。

基本定律是牛顿三定律 一、第一定律（惯性定律）： 物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非作用 力使它改变这种运动状态 1. 惯性：物体保持静止或匀速直线运动的能力任何 物体都具有一定的惯性质量大的物体这种 能力强，所以质量是惯性的量度 2. 牛顿时代前人们认为, 力是产生 (维持) 速度的原因 牛顿第一定律指出，力是改变速度的原因 质点运动学：描写质点位置运动，不考虑运动原因 二、第二定律： 物体受到外力作用时，物体所获得的加速度的大 小与外力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速 度的方向与外力的方向相同 定律指出了力与运动状态改变、惯性三者的定量 关系这里的力指的是物体所受的合力 分量式或 三、第三定律（作用力与反作用定律）： 作用力与反作用力大小相等，方向相反 若以 表示第一个物体受第二个物体的作用力， 以 表示第二个物体受第一个物体的作用力，则 作用力与反作用力成对出现，分别作用在两个物 体上，并且沿一条直线 作用力与反作用 一对平衡力 2. 万有引力定律的建立和表述: 牛顿假设行星轨道近似为圆形 (实际的确如此)， 匀速圆周运动 平方反比 牛顿进行了地月验证，椭圆轨道也符合。

任何两个质点都互相吸引，引力的方向沿这两个 质点连线的方向，引力的大小与它们的质量的乘积成 正比，与它们的距离的平方成反比 万有引力常量 G ＝6.67×10-11Nm2/kg2 五、动量守恒定律： 如果质点系所受合外力为零，则其总动量不变 即：若 则 即 常矢量 考虑两个小球组成的系统 外力：重力、支持力 光滑 内力：碰撞作用力 动量守恒：或 一个球的动量的增加等于另一个球的动量的减小 动量在两球之间传递，而系统的总动量保持不变动 量的传递依靠系统的内力来实现 第四节 功和能 一、功： Δx φ 物体移动了 Δx 距离，在此 过程受力 的作用，该力做功 A = F Δx cos φ 功是标量，φ 90º 时功为负，φ = 90º 时功为零，即力 不做功 φ 质点有元位移 ，受力 ， 则该力做元功 即：力在元位移方向上的分量与该位移大小的乘积 质点沿曲线 L 从 A 点运动到 B 点， 力 做功 A B L φ 功的单位是焦耳 (J)，电子伏特 (eV = 1.6×10-19J) 单位时间内的功叫做功率，它是描写做功快慢的 物理量。

功率的单位是瓦特 (瓦，W)，1 W ＝ 1J/s h A B 例2 质量为 m 的滑雪运动员沿滑雪道下滑了高度 h， 求在此过程中他所受各力的功以及合力的功 φ 解：受力图如图，任取元位移 ， y O 可见，重力功与路径无关；摩擦力功与具体路径有关 二、动能定理： 1. 质点的动能定理： 合外力对质点所做的功等于质点动能的增量曲线运 动时也成立 质点 m 在合外力 的作用 下沿直线由 A 运动到 B， 做功 定义动能则 动能定理给出了外力做功的效果比较动量定理 ，冲量的效果是动量的改变 AB 质点沿曲线 L 从 A 点运动到 B 点， 力 做功 A B L φ 功的单位是焦耳 (J)，电子伏特 (eV = 1.6×10-19J) 单位时间内的功叫做功率，它是描写做功快慢的 物理量 功率的单位是瓦特 (瓦，W)，1 W ＝ 1J/s 四、保守力与势能： 1. 保守力：如果一个力做的功与质点走过的路径无关， 只与始末位置有关，那么这个力叫保守力 重力、弹簧弹力、万有引力是保守力， 摩擦力、空气阻力是非保守力 2. 势能： 重力势能 万有引力势能 弹簧弹性势能 r =  为势能零点 h =0 (地面)为势能零点 x =0 (原长)为势能零点 3. 保守力的功 = 系统势能增量的负值：A保守力 = –ΔEp 对保守力才能够定义势能。

(势能零点可任意选取) 六、三种宇宙速度： 1. 第一宇宙速度： 使人造星体能够环绕地球运行所需的最小发射速度 假设人造地球卫星沿贴近地面、圆心在地心的圆 形轨道运行，卫星做匀速圆周运动的向心力为地球对 它的万有引力 2. 第二宇宙速度： 使卫星完全脱离地球引力范围所需的最小发射速度 物体从发射后到脱离地球束缚的过程中，机械能守恒 发射时： 脱离束缚时，距离 r ：E2 = 0 3. 第三宇宙速度： 使卫星脱离太阳系引力范围所需的最小发射速度 计算需考虑太阳、地球和其它星体的引力，过程复杂 二、库仑定律：实验结果 真空中，两个静止的点电荷之间相互作用力的大 小，与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的 平方成反比作用力的方向沿着它们的连线 q1 和 q2 为两点电荷电量 (有正负)，r12 为它们之间的 距离， 为从电荷 2 到电荷 1 的单位位移矢量， 为电荷 2 对电荷 1 的库仑作用力 点电荷：带电体线度 0 时， 沿轴线指向远离环心的方向， 当 q 0； r ，U ； r = ，U = 0 (最小值) q R 时， 五、等势面： 电势相等的 点连成的曲 面叫等势面。

性质： (1) 电力线垂直于等势 面并指向电势降低 的方向； (2) 等势面越密的地方 场强越大 x y z O 结论：磁现象是运动电荷相互作用的表现（永磁 体由按一定方式排列的分子电流组成） 磁场运动电荷运动电荷 一、磁感应强度： 大小：运动电荷 q 的受力随运动 方向变化， 方向：运动电荷不受力时的方向； 国际单位：特斯拉 ( T ) 磁场方向也可用置于场点的小磁针的 N 极指向定出 ++ 当 时，F = Fmax 与 q 和 v 无关，随场点变化 二、磁力线： 类似于电力线，是一些假想的有方向的空间曲线， 磁力线是一些环绕电流的无头无尾的闭合曲线，磁力 线的方向与其环绕的电流方向遵。