高中物理二級結(jié)論集(二)

高中物理二級結(jié)論集（2）熟記“二級結(jié)論”，在做填空題或選擇題時，就可直接使用。在做計算題時，雖必須一步步列方程，一般不能直接引用“二級結(jié)論”，但只要記得“二級結(jié)論”，就能預(yù)知結(jié)果，可以簡化計算和提高思維起點(diǎn)，也是有用的。細(xì)心的學(xué)生，只要做的題多了，并注意總結(jié)和整理，就能熟悉和記住某些“二級結(jié)論”，做到“心中有數(shù)”，提高做題的效率和準(zhǔn)確度。運(yùn)用“二級結(jié)論”，謹(jǐn)防“張冠李戴”，因此要特別注意熟悉每個“二級結(jié)論”的推導(dǎo)過程，記清楚它的適用條件，避免由于錯用而造成不應(yīng)有的損失。下面列出一些“二級結(jié)論”，供做題時參考，并在自己做題的實(shí)踐中，注意補(bǔ)充和修正。一、靜電場1．電勢能的變化與電場力的功對應(yīng)，電場力的功等于電勢能增量的負(fù)值：。2．靜電現(xiàn)象中移動的是電子（負(fù)電荷），不是正電荷。3．只有電場力對質(zhì)點(diǎn)做功時，其動能與電勢能之和不變。只有重力和電場力對質(zhì)點(diǎn)做功時，其機(jī)械能與電勢能之和不變。4．電場力做功的計算方法：(1)由公式W＝Flcosθ計算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場．可變形為W＝qEd（其中d＝lcosθ），式中d為電荷初、末位置在電場方向上的位移.(2)由電場力做功與電勢能改變的關(guān)系計算：W＝－ΔEp＝φ1－φ2＝qU.計算時有兩種方法：①三個量都取絕對值，先計算出功的數(shù)值．然后再根據(jù)電場力的方向與電荷移動位移方向間的夾角確定是電場力做正功，還是電場力做負(fù)功．②將各量的符號代入運(yùn)算，計算結(jié)果的正負(fù)即為所求物理量的符合5、庫侖力：(適用條件：真空中點(diǎn)電荷)k=9.0×109N·m2/c2（靜電力恒量）6、電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)度是表示電場強(qiáng)弱的物理量。定義式：（q為檢驗(yàn)電荷，E與F、q無關(guān)，由電場本身決定。）單位：N/C或V/m.點(diǎn)電荷電場場強(qiáng)決定式：（Q為場源電荷）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)：（U------兩點(diǎn)間的電勢差，d----兩點(diǎn)間沿電場方向的距離）7、電場線：由正電荷（或無窮遠(yuǎn)）出發(fā)，止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）的假想曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的電場方向。電場線的疏密反應(yīng)場強(qiáng)的大小。記住幾種常見電場線。8、電勢，電勢能，順電場線方向，電勢降低；電場線方向是電勢降低最快的方向。9、等勢面：由電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成。電場線與等勢面垂直，等差等勢面的疏密反應(yīng)場強(qiáng)的大小。記住幾種常見等勢面的分布圖。10、粒子通過電場加速11、粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)（類平拋運(yùn)動）；速度；；粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的速度偏轉(zhuǎn)角位移；偏移量；粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的位移偏轉(zhuǎn)角；速度偏角的正切值是位移偏角正切值的2倍：tanq=2tan，速度的反向延長線交于橫坐標(biāo)的中點(diǎn)。12初速度為零的電性相同的不同帶電粒子經(jīng)過同一電場加速后，再經(jīng)過同一電場偏轉(zhuǎn)，則它們的運(yùn)動軌跡必定重合。13．電容器接在電源上，電壓不變；E與正對面積s無關(guān)斷開電源時，電容器電量不變；改變兩板距離，，故場強(qiáng)不變（即與d無關(guān)）。二、恒定電流1、電流強(qiáng)度的定義：I=（I與Q、t無關(guān)），標(biāo)量但有方向：規(guī)定為正電荷定向移動方向。2.微觀表達(dá)式：I=nqvs(n是單位體積自由電荷個數(shù)，q單個自由電荷的電量，V電荷定向移動速度，S橫截面積)3.Q的計算（1）（2）Q=It，可根據(jù)I—t圖像所圍成的面積計算4、超導(dǎo)：溫度降到某值時，材料電阻率為零。電流在超導(dǎo)中不會生熱。5、串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比：，；功率分配與電阻成正比：，；總功率P=P1+P2+P3+........6、并聯(lián)電路：總電阻：（并聯(lián)的總電阻比任何一個分電阻?。?；兩個電阻并聯(lián)：7.和為定值的兩個電阻，阻值相等時并聯(lián)值最大并聯(lián)電路電流分配與電阻成反比：，I1=并聯(lián)電路功率分配與電阻成反比：，；總功率P=P1+P2+P3+........8．估算原則：串聯(lián)時，大為主；并聯(lián)時，小為主。9.并聯(lián)電路中的一個電阻發(fā)生變化，電流有“此消彼長”關(guān)系：一個電阻增大，它本身的電流變小，與它并聯(lián)的電阻上電流變大。：一個電阻減小，它本身的電流變大，與它并聯(lián)的電阻上電流變小。10、歐姆定律：（1）閉合電路歐姆定律：I=；（2）路端電壓：純電阻時，隨外電阻的增大而增大。（3）外電路任一處的一個電阻增大，總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大。外電路任一處的一個電阻減小，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。（4）輸出功率：=IE-I2r=（5），分別接同一電源：當(dāng)時，輸出功率。R=r時，輸出功率最大，此時電源效率50%串聯(lián)或并聯(lián)接同一電源：。（6）電源熱功率（內(nèi)耗）：；（7）電源效率：==EQ\F(R,R+r)11.在斷路中，電阻當(dāng)導(dǎo)線，含電容電路中，電容器是斷路，電容不是電路的組成部分，穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電阻是虛設(shè)，可當(dāng)作導(dǎo)線。12．電功與電熱非純電阻電路：如果電流通過某個電路時，是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免內(nèi)能損失．如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電等，這種電路叫做非純電阻電路．在非純電阻電路中，電路消耗的電能W＝UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能；另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q＝I2Rt．此時有W＝UIt＝E其它+Q，故UIt>I2Rt．此時電功只能用W＝UIt計算，電熱只能用Q＝I2Rt計算．注：W＝UIt算電功，Q＝I2Rt算電熱，適合任何電路，但W＝Q只適合于純電阻電路。三、磁場安培力方向一定垂直通電導(dǎo)線與磁場方向決定的平面，即同時有FA⊥l，F(xiàn)A⊥B。2.帶電粒子垂直進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動：，（周期與速度無關(guān)）。運(yùn)動時間t=T3.、磁通量：穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。=BS有效（垂直于磁場方向的投影是有效面積）磁通量的變化=2-1=BS=BS(磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù))4.帶電粒子在圓形磁場中做圓周運(yùn)動，沿著半徑進(jìn)入的一定沿著半徑方向離開；5.直線邊界入射角度和出射角度相等四、電磁感應(yīng)1．楞次定律：“阻礙”的方式是“增反、減同”楞次定律的本質(zhì)是能量守恒，發(fā)電必須付出代價，楞次定律表現(xiàn)為“阻礙原因”。2．運(yùn)用楞次定律的若干經(jīng)驗(yàn)：（1）內(nèi)外環(huán)電路或者同軸線圈中的電流方向：“增反減同”（2）導(dǎo)線或者線圈旁的線框在電流變化時：電流增加則相斥、遠(yuǎn)離，電流減小時相吸、靠近。（3）“×增加”與“·減少”，感應(yīng)電流方向一樣，反之亦然。（4）單向磁場磁通量增大時，回路面積有收縮趨勢，磁通量減小時，回路面積有膨脹趨勢。通電螺線管外的線環(huán)則相反。3．楞次定律的逆命題：雙解，加速向左＝減速向右4．法拉第電磁感應(yīng)定律求出的是平均電動勢，在產(chǎn)生正弦交流電情況下只能用來求感生電量，不能用來算功和能量。5．直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生的電動勢（三者相互垂直，V---切割相對速度），常求瞬時值。（經(jīng)常和I=，F(xiàn)安=BIL相結(jié)合運(yùn)用）6．法拉第電磁感應(yīng)定律：==或，求平均。7．直桿平動垂直切割磁場時的安培力：熱功率：。8克服安培力做的功，將其他能轉(zhuǎn)化為電能：E電=W克9轉(zhuǎn)桿電動勢公式：10感應(yīng)電量（通過導(dǎo)線橫截面的電量）：11圖1線框在恒力作用下穿過磁場：進(jìn)入時產(chǎn)生的焦耳熱小于穿出時產(chǎn)生的焦耳熱。圖2中：兩線框下落過程：重力做功相等甲落地時的速度大于乙落地時的速度。12．安培力做功與能量轉(zhuǎn)化ErR（ErR（2）電動機(jī)模型：安培力做正功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量（動能、焦耳熱等）的過程，安培力做多少正功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量。（3）發(fā)電機(jī)模型：因?yàn)槎鄶?shù)情況下，安培力在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中是以阻力的形式出現(xiàn)的。所以，感應(yīng)電流所受到的安培力在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中做負(fù)功。安培力做負(fù)功的過程是其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過程，克服安培力做多少功，就有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能.如圖所示，導(dǎo)體棒在恒力F作用由靜止開始運(yùn)動。①導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動導(dǎo)體所做的功，一部分用于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后轉(zhuǎn)化為焦耳熱；另一部分用于增加導(dǎo)體的動能.②導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之后，外力移動導(dǎo)體所做的功，全部用于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能并最后轉(zhuǎn)化為焦耳熱.五、交流電1．中性面(線圈平面與磁場方向垂直)：磁通量最大m=BS，感應(yīng)電動勢為零e=0，I=02．S與B平行時，電動勢最大值：=Nm，與E，此消彼長，一個最大時，另一個為零。此公式與線圈的形狀無關(guān)，與轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)3．以中性面為計時起點(diǎn)，瞬時值表達(dá)式為;以垂直切割時為計時起點(diǎn)，瞬時值表達(dá)式為4．非正弦交流電的有效值的求法：Ｉ2ＲＴ＝一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。（三同：相同時間內(nèi)通過相同的電阻產(chǎn)生相同熱量）5．正弦交流電有效值：最大值等于有效值的倍，與頻率無關(guān)。6．交流電四種值的運(yùn)用峰值的運(yùn)用：計算電容器的擊穿電壓。瞬時值的運(yùn)用：計算安培力的瞬時值、氖泡發(fā)光、電功率瞬時值、通斷電時間。平均值的運(yùn)用：計算通過導(dǎo)體橫截面的電量。有效值的運(yùn)用：計算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量（如電功、電功率等）、保險絲的熔斷電流、電機(jī)的銘牌上所標(biāo)的值、交流電表的示數(shù)。7．理想變壓器：頻率相同，磁通量的變化率相同8一組副線圈時：電壓與匝數(shù)成正比；電流與匝數(shù)成反比對固定變壓器：輸入電流與輸出電流成正比；輸出電壓與輸入電壓成正比。9變壓器輸入輸出間的制約關(guān)系：輸出功率決定輸入功率；（2）輸入電壓決定輸出電壓；（3）輸出電流決定輸入電流。10．遠(yuǎn)距離輸電計算的思維模式：電磁場和電磁波1、麥克斯韋電磁理論：（1）變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場。（2）變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場。推論：①均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場。2、電磁波的特點(diǎn)（1）以光速傳播（麥克斯韋理論預(yù)言，赫茲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）；（2）具有能量；不需要介質(zhì)傳播，介質(zhì)中傳播速度與介質(zhì)和頻率有關(guān)，頻率越高速度越慢；（4）能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象。5、電磁波的周期、頻率和波速：V=lf=（頻率在這里有時候用ν來表示）十一、選修3-5（一）碰撞與動量守恒1、動量守恒是矢量守恒（1）總動量的大小方向保持不變。（2）矢量方程：注意規(guī)定好正方向，各動量代入正負(fù)號計算。2、人船模型解決這種問題的前提條件是要兩物體的初動量為零（或某方向上初動量為零），畫出兩物體的運(yùn)動示意圖有利于發(fā)現(xiàn)各物理量之間的關(guān)系，特別提醒要注意各物體的位移是相對于地面的位移（或該方向上相對于地面的位移）。3、碰撞模型（1）彈性碰撞要熟悉解方程的方法：移項(xiàng)，變形，將二次方程組化為一次方程組： ……① ……②則此時只需將①②兩式聯(lián)立，即可解得的值：v1′＝eq\f(2m2v2＋(m1－m2)v1,m1＋m2)v2′＝eq\f(2m1v1＋(m2－m1)v2,m1＋m2)當(dāng)V2=0時，V1＇=（m1—m2）V1/（m1+m2）V2＇=2m1V1/（m1+m2）特點(diǎn)：大碰小，一起跑；小碰大，向后轉(zhuǎn)；質(zhì)量相等，速度交換。4．1球（V1）追2球（V2）相碰，可能發(fā)生的情況：①P1+P2=P＇1+P＇2；m1V1＇+m2V2＇=m1V1+m2V2動量守恒。②E＇K1+E＇K2≤EK1+EK2動能不增加③V1＇≤V2＇1球不穿過2球④當(dāng)V2=0時，（m1V1）2/2（m1+m2）≤E＇K≤（m1V1）2/2m1EK=（mV）2/2m=P2/2m=I2/2m5．三把力學(xué)金鑰匙研究對象研究角度物理概念物理規(guī)律適用條件質(zhì)點(diǎn)力的瞬時作用效果F、m、aF=m·a低速運(yùn)動的宏觀物體質(zhì)點(diǎn)力作用一段位移（空間累積）的效果W=FScosaP=W/tP=FVcosaEK=mv2/2EP=mghW=EK2—EK1低速運(yùn)動的宏觀物體系統(tǒng)E1=E2低速運(yùn)動的宏觀物體，只有重力和彈力做功質(zhì)點(diǎn)力作用一段時間（時間累積）的效果P=mvI=FtFt=mV2—mV1低速運(yùn)動的宏觀物體，普遍適用6.完全非彈性碰撞，從運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)（二者結(jié)為一體，）歸類，特別提醒要注意完全非彈性碰撞過程存在機(jī)械能損失，在處理包含完全非彈性碰撞的問題時，不能全程使用機(jī)械能守恒。7、彈簧模型當(dāng)彈簧連接的兩個物體速度相等時，彈簧壓縮最短或拉升最長，此時彈性勢能達(dá)到最大。8、子彈打木塊模型存在兩種情況，其一是子彈未穿過木塊，二者最終具有共同速度，其二是子彈穿出了木塊（相對位移等于木塊厚度），子彈速度大于木塊速度。一般來說，子彈打木塊模型都涉及相對位移的計“滑塊模型”與“子彈打木塊模型”可歸為一個模型，滑塊沒有滑離小車，相當(dāng)于子彈留在木塊中，而滑塊從小車上滑下，相當(dāng)于子彈擊穿了木塊，其處理方法完全相同。下圖中所列的這些模型，均可歸為碰撞模型，不過是我們通常所說的碰撞是劇烈的相互作用，而下列模型則是較為柔和的“碰撞”。mM圖1圖2圖3完全非彈性碰撞：圖1中m最終停在M上時，圖2中彈簧壓縮最短時，圖3中小球上升至最高點(diǎn)時，兩個物體均達(dá)到共同速度，系統(tǒng)動能損失最大，分別轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、彈性勢能和重力勢能。彈性碰撞：圖2中當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，圖3中小球從小車上滑下時，勢能又轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能，最初狀態(tài)和此時，系統(tǒng)總動能相等，相當(dāng)于彈性碰撞。（二）近代物理初步1、光電效應(yīng)（1）基本概念和規(guī)律的理解①光電效應(yīng)方程：理解：能量守恒——②截止頻率：理解：，入射光子能量大于逸出功才可能打出電子③遏止電壓：理解：使最有可能到達(dá)陽極的光電子剛好不能到達(dá)陽極的反向電壓（2）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的圖象①飽和光電流——將所有光電子收集起來形成的電流；②橫截距——遏止電壓：光電流消失時的反向電壓。2、玻爾理論其一，要準(zhǔn)確理解頻率條件：只有能量等于兩個能級之差的光子才能被吸收！稍大也不行，除非能把原子電離，電離后電子能級是連續(xù)的。其二，要會畫能級躍遷圖。大量處于量子數(shù)為n的能級的氫原子向低能級躍遷時，其可能輻射出的光子有種，3、衰變（1）衰變的實(shí)質(zhì)：①衰變：原子核不穩(wěn)定，核內(nèi)兩個質(zhì)子、兩個中子結(jié)為一體（）拋射出來，形成射線，故發(fā)生一次衰變，電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4：②β衰變