高中物理知识点:安培力(精选6篇)
南通仁德教育朱老师总结了高中知识点:安培力,仅供同学们参考;
安培力
1.磁场对电流的作用力叫安培力
2.安培力大小
安培力的大小等于电流I、导线长度L、磁感应强度B以及I和B间的夹角的正弦sinθ的乘积,即F=BIlsinθ。
注意:公式只适用于匀强磁场。
3.安培力的方向
安培力的方向可利用左手定则判断。
【关键词】赤道轨道 发射速度和环绕速度 变轨对接
随着神八和天宫的对接以及北斗卫星的逐步发射,卫星问题成为高考热门考点。学生对思路解题和常规知识没有系统的归纳,容易造成知识的错误理解。下面总结了一些易忽略的知识点。
一、卫星的分类
卫星分类很多,若按照轨道划分为:顺行轨道、逆行轨道、赤道轨道、极地轨道等。
1.顺行轨道卫星、逆行轨道卫星
大部分卫星都是顺行轨道卫星。这是因为地球有自转,顺着地球自传方向发射可以充分利用地球自转的惯性,就可以节省大量燃料,提高火箭的速度或提高航天器有效载荷。航天发射场一般选择在低纬度地区,因为纬度越低,能更有效的利用地球的自传速度。
2.赤道轨道
轨道平面与地球赤道平面重合的轨道叫赤道轨道。这种轨道卫星在赤道上空运行。赤道轨道有无数条,但其中的一条地球静止轨道具有特殊的重要地位 ——地球同步轨道。
由万有引力提供向心力可知:
得到R+h= ,因T= 24小时,可以求出h=3.6×104km,所有同步卫星在同一个轨道上以相同的周期、角速度、线速度运动。从地面上看,卫星犹如固定在赤道上空某一点,故也称之为静止轨道。
3.轨道平面通过地球两极,这种轨道叫极地轨道
极地轨道和经度线共面,在这种轨道上运行的卫星可以飞经地球上任何地区上空。
不管那种轨道,地球都在轨道的圆心或焦点上。
二、卫星的发射
1.发射过程的加速度会很大吗?
加速度对心血管循环系统的影响最大。人体因血液和其他体液的压力分布,人体可承受的加速度在10G左右。现代火箭由于采用了先进的电脑控制,运动轨迹更加合理化,升空以后一般是3G的加速度。
2.卫星的瞬时速度可以大于7.9km/s 吗?
卫星的瞬时速度有多大,要首先分析两种速度的区别:发射速度和环绕速度。
(1)发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,就比如站在地面上的人把手中的石头抛出,出手的速度就为发射速度。
若发射速度大于7.9km/s小于11.2 km/s,卫星做椭圆轨道运行,如图所示。发射后,因没有动力,在重力作用下而减速然后返回,整个过程能量守恒(不考虑空气阻力影响),所以回到发射点时候速度大于7.9km/s。
(2)环绕速度
当人造卫星进入轨道而绕地球做匀速圆周运行时,运行速度就是人造卫星的环绕速度,这个速度可应用地球对人造卫星的万有引力提供人造卫星绕地球作匀速圆周运动的向心力而确定,由
得 ,由此可以知道当r越大速度越小。由此可以知道,当r=R地时候,v最大为7.9km/s。
我们所谓的最大速度7.9km/s是指圆形轨道的最大绕行速度。
三、卫星变轨对接问题
1.发射高轨卫星一般采用变轨发射的方法
发射高轨卫星,要先发射到低轨,然后过渡到高轨。以发射同步卫星为例:首先利用第一级火箭将卫星送到180~200km的高空,绕地球做匀速圆周运动,该轨道为停泊轨道1。当卫星到达赤道上空A时,第二、三级火箭点火,轨道调整为赤道轨道,同时卫星的速度增加,万有引力不足以提供向心力而发生离心运动,进入赤道平面内的椭圆轨道2。当卫星到达最远点B时,恰好到达同步轨道3,由于从A点到B点过程,克服地球引力做功速度减小,万有引力大于所需的向心力,需提高卫星的速度,使万有引力恰好提供向心力,卫星就停留在同步轨道3上,如图所示。
2.飞船如何实现对接的
同一轨道的A如何实现和B对接呢?这里绝不能简单的认为,在该轨道上A加速追上B或B减速等A。圆形轨道,根据公式 可知,某一轨道半径r,对应某一固定速率。
(1)v减小时,r怎么变化?
有同学错误认为:根据 ,当v减小,r增大。因为这个公式是所有圆周轨道才遵守的规律。当v减小时,向心力减小,万有引力大于向心力,应朝低轨道运动。重力势能转化为动能,在低轨道上以更快的速度转动。
(2)A要追上B,需要先减速到低轨道1,在1轨道上转动速度更快,然后在加速回归到轨道2,实现对接。
卫星的问题还有很多,我们在王亚平的太空授课可以看到还有超失重问题、电影《地心引力》中卫星的坠落回收问题,只有我们多问、多思、多查资料才会真正的掌握它。
【参考文献】
[1] 教育部 .普通高中物理课程标准(实验)[S]. 北京:人民教育出版社,2003.
[2] 魏晓光 人造地球卫星变轨问题的分析与探讨,《辽宁师专学报(自然科学版)》,2009.
一、碰撞的定义
相对运动的物体相遇,在极短的时间内,通过相互作用,运动状态发生显著变化的过程叫做碰撞。
二、碰撞的特点
作用时间极短,相互作用的内力极大,有些碰撞尽管外力之和不为零,但一般外力(如重力、摩擦力等)相对内力(如冲力、碰撞力等)而言,可以忽略,故系统动量还是近似守恒。在剧烈碰撞有三个忽略不计,在解题中应用较多。
1.碰撞过程中受到一些微小的外力的冲量不计。
2.碰撞过程中,物体发生速度突然变化所需时间极短,这个极短时间对物体运动的全过程可忽略不计。
3.碰撞过程中,物体发生速度突变时,物体必有一小段位移,这个位移相对于物体运动全过程的位移可忽略不计。
三、碰撞的分类
1.弹性碰撞(或称完全弹性碰撞)
如果在弹性力的作用下,只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失,称为弹性碰撞(或称完全弹性碰撞)。
此类碰撞过程中,系统动量和机械能同时守恒。
2.非弹性碰撞
如果是非弹性力作用,使部分机械能转化为物体的内能,机械能有了损失,称为非弹性碰撞。
此类碰撞过程中,系统动量守恒,机械能有损失,即机械能不守恒。
3.完全非弹性碰撞
如果相互作用力是完全非弹性力,则机械能向内能转化量最大,即机械能的损失最大,称为完全非弹性碰撞。碰撞物体粘合在一起,具有同一速度。
生活中利用惯性的例子很多,如:用手向地上洒水时,手撩起水向前运动,当手停止运动后,由于惯性,手带起的水仍要继续向前运动,所以就被洒出去;在跳远比赛时,运动员跳起后,由于惯性,在空中仍保持一定的速度继续向前运动.最后落在前方;汽车快到达终点时,熄火后由于惯性仍能前进一段距离,这样可以节省汽油;人骑车也是一样,当自行车运动起来后,人停止蹬车,自行车仍会向前运动一段距离,并不会立即停下等,这样的例子还有很多这些都是惯性在生活中的广泛应用。如果没有惯性,这些现象将不复存在。因此对于有益的惯性.我们往往想办法来增大它。由于惯性只与质量有关,质量越大,惯性越大。因此在汽油机、柴油机等热机上我们通过增加飞轮的质量来增加它的惯性,以保持飞轮能持续地旋转下去。
惯性的危害
高中物理选修知识点1
第1节 电荷及其守恒定律
一、起电方法的实验探究
1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷
自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相斥,异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
3.起电的方法
使物体起电的方法有三种:
摩擦起电、接触起电、感应起电
(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)
(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)
(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)
三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律
1.电荷量:电荷的多少。在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
2.元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。
3.比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4.电荷守恒定律
表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
例:有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9C,让两个绝缘小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
【思路点拨】 当两个完全相同的金属球接触后,根据对称性,两个球一定带等量的电荷量.若两个球原先带同种电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异种电荷,则电荷先中和再均分.高中物理选修知识点2
第2节 库仑定律
一、电荷间的相互作用
1.点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。点电荷是一种理想化的物理模型。VS质点
2.带电体看做点电荷的条件:
①两带电体间的距离远大于它们大小;
②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3.影响电荷间相互作用的因素:
①距离;②电量;③带电体的形状和大小
二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
注意:
1.定律成立条件:真空、点电荷
2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)
3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值
4.方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸
5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力
库仑扭秤实验、控制变量法
例题:两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点,现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。求q所受的库仑力。
高中物理选修知识点3
第3节 电场强度
一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。电场看不见又摸不着,但却是客观存在的一种特殊物质形态。
其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用,这种力就叫电场力。
电场的检验方法:把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。
试探电荷:用来检验电场性质的电荷。其电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。
二、电场强度
1.场源电荷
2.电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强。
电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。即如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。
三、点电荷的场强公式
四、电场的叠加
在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
五、电场线
1.电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2.电场线的特征
(1)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱。
(2)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点。
(3)电场线不会相交,也不会相切。
(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在。
(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
3.几种典型电场的电场线
(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
②e以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
高中物理选修知识点4
第4节 电势能和电势
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式
(2)单位:伏特(V)
(3)电势差是标量。其正负表示大小。
二、电场力的功
电场力做功的特点:
电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1.电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性
2.电势能的变化与电场力做功的关系
(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。)
(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3.电势能大小的确定
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势
电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
1.电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2.电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)
4.计算时EP,q, 都带正负号。
5.顺着电场线的方向,电势越来越低。
6.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)
三、等势面
1.等势面:电场中电势相等的各点构成的面。
2.等势面的特点
①等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功;
②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交;
③等差等势面越密的地方电场强度越大
高中物理选修知识点5
静电现象的应用
一、静电感应现象
1.导体:容易导电的物体叫导体。
2.导体中存在大量自由电荷。常见的导体有:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。
3.静电感应现象:放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
4.感应电荷:静电感应现象中,导体不同部分出现的净电荷。
二、静电平衡状态下导体的电场
1.静电场中导体内电场分布
2.静电平衡:电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
3.静电平衡导体的特性:
(1)导体内部场强处处为零
(2)导体是等势体,表面为等势面
(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直
三、导体上电荷分布
1.法拉弟圆桶实验
2.静电平衡时,超导体上电荷分布规律:
导体内部无净电荷,电荷只分布在导体的外表面
在超导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷位置几乎没有电荷。
3.尖端放电
四、静电屏蔽
1.空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。
2.静电屏蔽的两种情况
导体内腔不受外界影响
接地导体空腔外部不受内部电荷影响
3.静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡
4.静电屏蔽的应用:
电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套
电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋
关键词:高中物理;电学知识;复习技巧
中图分类号:G633.7
对大多数高中理科学生来说,物理的学习都是件很头疼的事,但是他们清楚地知道物理的重要性。现在的高考考点明确指出,高中物理教学要求培养学生的知识体系和综合能力,电学必然会成为高考的热门考点,而且电学一般和其他物理知识结合作为压轴题,其难度可想而知。当然,因为电学知识太难,导致部分同学产生索性放弃这个知识点的学习,势必会影响到他们的高考成绩。因此,对我们高中学生而言,通过制定科学的复习方法,在老师的引导下,抓住复习的重点,才能更好的学好物理电学知识。
1.高中物理电学知识复习方略
1.1构建知识网络
随着我国高考中物理的难度越来越大,而且我国新的课程改革要求对学生的考查不仅仅是单个知识点,这给同学们提出了更高的要求。我们在高三复习物理电学知识阶段,首先应该在老师的带领下梳理一下基本知识,然后由同学们自己结合自身的实际情况构建其知识网络结构,这有助于同学们掌握重点,在应对复杂的物理题目时能够联系到各个知识点。同时,同学们还应该加强习题的训练,从训练中找出自己的知识盲点,帮助自己弥补知识网络中的不足。
1.2打好物理根基
无论同学们是否觉得物理的难度有多大,都需要尽自己最大的努力打好基础,只有在扎实的基础上,同学们才能通过构建知识体系来解决物理难题。对大多数的理科学生来说,他们最不愿意的就是强记概念和公式等,但是基本的物理公式还是需要牢记。针对物理基础这方面,当我们复习完每一章后,同学们都应该做好总结工作。然后,结合每次考试中我们容易出现的问题,找出我们知识体系中的漏洞,达到查漏补缺的效果。对于高考物理中的多选题,是最让同学们头疼的题型之一,越是这种难度的题目对学生的基础知识要求越高。在经过训练和考试后,同学们还需要对已做的题目进行反思,总结和回顾各个知识点。因此,打好物理知识的根基对促进同学们提高其解题能力和综合能力非常重要。
1.3规范物理的解题方法
自从我国实行高考物理教学改革后,对同学们解答规范化提出了更高的要求。针对同学们面临的现状,在复习高中物理电学知识时,我们要保证解题的规范化,做到以下几点:第一,建议教师改变传统的物理教学模式。因为传统的高中物理教学中,采用的都是灌输式的教学模式,一些新型的教学方法应用较少,通过教学模式的改变,旨在提高同学们的规范化思维。第二,选择难度适当的题目练习,题目太难,容易导致学生对学习物理感到厌恶;然而,题目太简单,会引不起学生学习物理的兴趣,同时,注重解题过程的规范化。以这种循序渐进的方式,提高同学们解题的规范化。
2.高中物理中电学实验基本知识
2.1电表的读数与接法
物理,作为一门实验性很强的学科,尤其是电学板块,一定的实验时间是很有必要的。在高中物理的电学实验中,电表(包括电流表和电压表)都是最常见的仪器,而且电表数据的读取也是高考物理常考的考点,所以要求同学们平时在实验中就掌握电表的读数方法。根据调查表明,电表的读数实际上是一种送分题,但是这道题目的得分率反而很低。造成这种现象的原因并不是同学们不会读数,而是他们往往忽视了读数的规范化,也就是小数点后面位数的保留容易出现问题。另一方面,电流表和电压表的读数小数点保留的要求是不同的,我们只有掌握和熟记它们的标准,才能保证该类题获得分值。因此,在我们学习电学知识时,我们在实验中不仅要学会测量的方法,还应该重视这些细节,从而保证同学们在高考中避免这种细节性错误。
2.2滑动变阻器的接法
在物理电学知识的实验中,滑动变阻器的连接方法主要包括限流式和分压式两种接法,分别如图1、2所示。
在电学实验中,滑动变阻器大多数都采用的是限流式连接法。但是,同学们必须要注意到,一旦连接的线路中某部分的电流或者电压从零开始变化,这种情况下,就需要改为分压式连接法。同时,如果滑动变阻器的最大电阻值远小于被测的电阻时,就应该改为分压式连接法。
3.结语
综上所述,面对高考千变万化的题型,尤其是物理这种难度极大的科学,做好高中物理的复习非常重要。对高中电学这块知识,要求同学们在学习电学知识时,不仅要掌握好基础知识,还应该注意细节,才能有效的提高我们的高考成绩。
[参考文献]
[1]王博超.关于高中物理复习的幾点建议[J].中国校外教育,2016(01):135
[2]贾竹君.电路分析与高中物理的衔接[J].湖南科技学院学报,2015,35(5):51-52
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