北京高中物理学业水平考试考点知识点.docx
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北京高中物理学业水平考试考点知识点
2019北京高中物理学业水平考试考点知识点
【一】机械运动与物理模型1、机械运动,参考系
自然界中最简单、最基本的运动形态,称为机械运动。
〔汽车在公路上跑,江水流动,鸟儿飞翔,树叶摇动,地球自转〕
观察物体相对于这个〝其他物体〞的位置是否随时间变化,以及怎样变化。
这种用来做参考的物体称为参考系。
描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择。
但是,选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,结果会有所不同。
〔匀速飞行的飞机上落下重物,以飞机做参考系是竖直下落,以地面做参考系沿曲线下落〕
2、质点
物体具有质量,把它简化为一个有质量的物质点,这样的点称为质点。
实际物体看作质点的条件:
当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不计时,物体可看作质点。
3、位移、路程
路程是物体运动轨迹的长度。
位移:
物体〔质点〕的位置变化。
我们从初位置到末位置作一条有向线段表示位移。
在数值上路程大于等于位移。
只有当物体作单方向直线运动时,物体位移的大小才与路程相等。
矢量:
既有大小又有方向〔位移,速度,加速度,力,电场强度〕
标量:
只有大小没有方向〔温度,质量〕
4、速度
速度:
位移与发生这个位移所用时间的比值。
单位是米每秒,符号m/s常用的单位还有千米每时km/h速度是矢量,既有大小又有方向。
〔1〕平均速度:
运动物体的位移与时间的比值,方向和位移的方向相同。
〔2〕瞬时速度:
运动物体在某时刻或位置的速度。
瞬时速度的大小叫做速率。
匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。
5、匀速直线运动
物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的位移相等,这种运动称为匀速直线运动。
速度时间图像,位移时间图像
6、加速度
加速度是速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值。
通常用a代表。
假设用△v表示速度在时间间隔△t内发生的变化,a=
=
加速度的单位是米每二次方秒m/s2
加速度也是矢量,有大小和方向
7、匀变速直线运动
沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
在匀速直线运动中,如果物体的速度随着时间匀速增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间匀速减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
匀变速直线运动的规律
〔1〕基本规律
①速度时间关系:
②位移时间关系:
推导:
X=
t〔匀变速直线运动速度是均匀改变的〕=
tVt=v0+at
〔2〕重要推论
①速度位移关系:
推导:
t=
X=v0t+
at2
②平均速度:
③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差:
Δx=xn+1-xn=aT2。
推导:
S1=v0t+
at2S1+S2=2v0t+2at2Δx=S2+S1-S1-S1
8、自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力作用比较小,可以忽略,物体的下落可以近似看做自由落体运动。
自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。
g=9.8m/s2
9、【实验】研究匀变速直线运动的特点〔处理纸带〕
速度公式:
位移公式:
速度位移公式:
【二】相互作用与运动定律10、力
力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
力是矢量有大小和方向。
带箭头的线段表示力,线段按一定比例画出,它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
这种表示力的方法,叫做力的图示。
力是矢量,有大小和方向,力的三要素为大小、方向和作用点。
11、重力
重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力。
三要素G=mg
重力不但有大小,而且有方向。
方向是竖直向下。
一个物体的各部分受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
质量均匀分布的物体,重心的位置只跟物体的形状有关。
重心在中心位置。
质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关,还跟物体内质量的分布有关。
〔1〕产生条件:
由于地球对物体的吸引而产生。
〔2〕三要素
①大小:
G=mg。
②方向:
竖直向下,即垂直水平面向下。
③作用点:
重心。
形状规那么且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
物体的重心不一定在物体上。
12、弹力,胡克定律
物体在力的作用下形变或体积会发生改变,这种变化叫做形变
有些物体的形变后撤去作用力时,能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变
如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面。
胡克定律:
弹力的大小F跟弹簧伸长〔或压缩〕的长度成正比F=kx
K叫做劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m
〔1〕产生条件:
物体相互接触且发生弹性形变。
〔2〕三要素
①大小:
弹簧的弹力大小满足胡克定律F=kx。
其它的弹力常常要结合物体的运动情况来计算。
②方向:
弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向。
支持力垂直接触面指向被支持的物体。
压力垂直接触面指向被压的物体。
③作用点:
支持力作用在被支持物上,压力作用在被压物上。
13、静摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动,或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。
由于两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力叫做静摩擦力。
静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
14、滑动摩擦力
当一个物体在另外一个物体表面滑动的时候,会受到另外一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的大小跟压力成正比F=μFNμ是比例常量,没有单位,叫做动摩擦因数。
它和相互接触的两个物体的材料及接触面的粗糙程度有关。
〔1〕产生条件:
有粗糙的接触面、有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势。
〔2〕三要素
①方向:
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反;静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
②大小:
A、滑动摩擦力的大小Ff=μFN。
其中μ为动摩擦因数。
FN为滑动摩擦力的施力物体与受力物体之间的正压力,不一定等于物体的重力。
B、静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定。
静摩擦力的大小范围为0 ③作用点: 在接触面或接触物上。 15、力的合成与分解,平行四边形定那么 当一个物体受到几个力的共同作用时,我们可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。 原来的几个力叫做分力。 求几个力合力的过程叫做力的合成。 两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 这个法那么叫做平行四边形定那么。 16、共点力的平衡 共点力: 如果一个物体受到两个或更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,我们把这个性质叫做惯性。 质量是物体惯性大小的量度。 18、牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。 F=ma 19、牛顿第三定律 物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力。 作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的。 我们把其中任何一个力叫做作用力,另外一个叫做反作用力。 牛顿第三定律: 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 20、超重,失重 物体对支持物的压力〔或对悬挂物拉力〕大于物体所受重力的现象,称为超重。 物体对支持物的压力〔或对悬挂物拉力〕小于物体所受重力的现象,称为失重。 物体正好以大小等于g的加速度竖直下落,叫做完全失重。 21、力学单位制 被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫做基本单位〔长度m、质量kg、时间s〕 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位〔速度m/s,加速度m/s2〕 基本单位和导出单位一起组成了单位制。 22、【实验】探究弹簧形变与弹力的关系 本卷须知: 1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线精确。 3.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线精确。 4.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线精确。 23、【实验】研究两个互成角度力的合成规律 在〝研究互成角度两个共点力的合成〞实验中,实验前,先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,检查读数是否相同,检验弹簧秤是否准确。 采取以下〔 〕措施,可减小实验误差. 实验要方便、准确,两分力适当大点,读数时相对误差小,夹角不宜太大,也不宜太小,适当大一些.为了便于确定拉力的方向,拉橡皮条的细绳要稍长一些, 24、【实验】探究加速度与物体受力、物体质量的关系 关键: 1.>实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力。 2>设小车质量为M,砝码质量为m,如果砝码质量比较大,那么相当于砝码的重力作为拉力,带动M+m两个物体加速,而不是砝码重力mg作为拉力拉动小车Mg产生加速度了. 【三】机械能及其守恒定律25、功 力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。 功: 力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 W=Flcos 〔α是力和位移的夹角〕,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。 1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。 〔标量〕 1>当 = 时,cos =0,W=0垂直于位移的力F不做功; 2>当 < 时,cos 0,W>0力F对物体做正功; 3>当 ≤π时,cos 0,W<0力F对物体做负功; 某力对物体做负功,往往说成〝物体克服某力做功〞〔取绝对值〕 26、功率 功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 P= 功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。 1W=1J/s. 功和速度P= = =Fv 一个力对物体做功的功率,等于这个力与受力物体运动速度的乘积。 当力F与速度V成a角时,功率为P=FVcosa=F(Vcosa)=(Fcosa)V 27、重力势能 物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。 物体的重力势能等于它所受到重力与所处高度的乘积。 Ep=mgh 其中h是物体相对于参考平面的高度。 重力势能是标量,但有正负之分,正值说明物体处在参考平面上方,负值说明物体处在参考平面下方。 28、弹性势能 弹性势能: 发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,而具有的势能。 弹簧弹性势能的表达式为: ,其中k为弹簧的劲度系数, 为弹簧的形变量。 29、动能 物体由于运动而具有的能,其表达式为 。 30、动能定理 动能定理: 力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 W=Ek1-Ek2 W=FL=mal=ma〔v22-v12〕/2a 31、机械能守恒定律 重力势能可以与动能相互转化,弹性势能也可以与动能互相转化。 重力势能、弹性势能与动能之间具有密切的联系,我们把它们统称为机械能。 通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。 机械能守恒定律: 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。 变式表述: ①物体系内动能的增加〔减小〕等于势能的减小〔增加〕; ②物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小。 32、能量 能量守恒定律: 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。 变式表述: ①物体系统内,某些形式能的增加等于另一些形式能的减小; ②物体系统内,某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。 33、【实验】验证机械能守恒定律 打点计时器的安装放置要求为_底板要竖直_;开始打点计时的时候,接通电源和释放纸带的顺序应该是,先_通电打点__,然后_放下重锤,让它带着纸带一同落下____. 【四】静电场34、静电现象 当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。 这种现象叫做静电感应。 利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。 常见的起电方式: 摩擦起电、感应起电、接触起电。 起电本质: 电子发生了转移。 35、点电荷,元电荷 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷〔理想化物理模型〕 最小的电荷量叫做元电荷〔最小电荷量就是电子所带的电荷量,质子、正电子所带的电荷量与它相同,符号相反〕,用e表示。 电荷量e=1.6*10-19C 36、库仑定律 库仑定律: 真空中两个静止点电荷之间相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。 如果用q1和q2表示两个点电荷的电荷量,用r表示它们之间的距离,用F表示它们之间的相互作用力 库仑定律公式F=k 其中,k是一个比例系数,叫做静电力常量k=9.0*109N·m2/C2〔只适用于真空点电荷产生的电场〕 37、电场强度,电场线 电场: 电荷周围存在电场,电荷间是通过电场发生相互作用的。 物质存在有两种形式: 一种是实物,一种是场。 电场虽然看不见摸不着,但它也是一种客观存在的物质,它可以通过一些性质而表现其客观存在,如在电场中放入电荷,电场就对电荷有力的作用。 试探电荷在电场中某个位置所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。 用E表示电场强度。 电场强度反映了电场的力的性质,由电场本身决定,场强与检验电荷在该点所受的电场力无关。 E= 电场强度的单位是牛每库或者伏每米,符号是v/m1N/C=1v/m〔对任何静电场都是适用〕 电场强度是矢量,电场中某点的场强的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点的场强的方向相反。 画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,这样的曲线就叫做电场线。 电场线的特点: (1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷; (2)电场线在电场中不相交,因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向; (3)在同一幅图中,电场场强越大的地方电场线越密,电场场强越小的地方电场线线越疏; 电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线。 38、电势能 由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。 静电力做的功等于电势能的减少量。 WAB=EPA-EPB 电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。 39、电势,电势差 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。 用φ表示电势,用Ep表示电势q的电势能,φ= 在国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V1V=1J/C 沿着电场线方向电势逐渐降低。 电场中各点的电势可以是正值,也可以是负值。 电势只有大小,没有方向,是个标量。 电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压电势差的公式Uab=φa-φb 电势差可以是正值,也可以是负值。 电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,静电力所做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。 UAB= 或者WAB=EPA-EPB=q(φA-φB)=qUAB 40、匀强电场 如果场强中各点电场强度大小相等、方向相同,这个电场叫做匀强电场。 匀强电场的电场线是距离相等的平行直线。 〔方向相同,匀强电场中的电场线应该是平行的;电场强度大小相等,电场线的密度应该是均匀的。 〕 41、带电粒子在电场中的运动 W=qU= mv2v= 【五】电路及其应用44、电流,欧姆定律 电流: 电荷的定向移动形成电流。 〔1〕形成电流的条件: 要有自由移动的电荷,如: 金属导体中有可以自由移动的电子、电解质溶液中有可以自由移动的正、负离子;导体两端要有电压,即导体内部存在电场。 〔2〕电流的大小: 通过导体横截面积的电量Q与所用时间t的比值。 其表达式: 。 〔3〕电流的方向: 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 但电流是标量。 欧姆定律: 导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。 电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω,常用的单位还有kΩ,MΩ 45、电阻 导体的电阻同种材料的导体,其电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关R= 是比例系数,它与导体的材料有关,是表征材料性质的一个重要的物理量, 叫做这种材料的电阻率。 46、电动势,内阻 从能量转化的角度看,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 如果移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么电动势E= 电动势E的单位与电势、电势差的单位相同,是伏特V。 电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。 电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的内阻。 内阻和电动势同为电源的重要参数 47、闭合电路的欧姆定律 闭合电路的欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。 I= U外是外电路上总的的电势降落,习惯上叫做路端电压;用U内是内电路的电势降落 E=U外+U内 电源的电动势等于内外电路电势降落之和 48、电功,电功率,焦耳定律 电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U,电路中电流I,通电时间t三者的乘积。 W=qU=IUt 单位时间内电流所做的功叫做电功率,用P表示电功率,P= =IU 电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积。 焦耳定律: 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。 Q=W=IUt=I2Rt 单位时间内的发热量通常称为热功率,P= =I2R 49、【实验】长度的测量及其测量工具的选用 长度测量最常用的工具是刻度尺,在比较精确的测量中,常选择游标卡尺和螺旋测微器。 50、【实验】测量金属的电阻率51、【实验】测量电源的电动势和内阻52、【实验】用多用电表测量电学中的物理量
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