高中物理变压器电流电功率与匝数的关系知识点总结
人教版《高中物理新课标教材》选修3-2第五章交变电流第四节变压器中,给我们介绍了变压器的相关知识点,下面是我给大家带来的高中物理变压器电流电功率与匝数的关系知识点总结,希望对你有帮助。
高中物理变压器电流电功率与匝数的关系
1、理想变压器中的几个关系
①电压关系
在同一铁芯上只有一组副线圈时:
;有几组副线圈时:
②功率关系
对于理想变压器不考虑能量损失,总有P入=P出
③电流关系
由功率关系,当只有一组副线圈时,I1U1=I2U2,得
;当有多组副线圈时:I1U1=I2U2+I3U3+……,得I1n1=I2n2+I3n3+……
2、变压器的题型分析
①在同一铁芯上磁通量的变化率处处相同;
②电阻和原线圈串联时,电阻与原线圈上的电压分配遵循串联电路的分压原理;
③理想变压器的输入功率等于输出功率。
3、解决变压器问题的常用方法
①思路1:电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
②思路2:功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
③思路3:电流思路。由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
④思路4:(变压器动态问题)制约思路。
Ⅰ、电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原制约副”;
Ⅱ、电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副制约原”;
Ⅲ、负载制约:⑴变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;⑵变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;⑶总功率P总=P线+P2;
动态分析问题的思路程序可表示为:
⑤思路5:原理思路。变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等;当遇到“
”型变压器时有ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt,此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电,但不适用于稳压或恒定电流的情况。
高中物理学习方法
听得懂
高中生要积极主动地去听讲,把老师所说的每一句话都用心来听,熟记高中物理概念定义,这是“知其然”,老师讲解的过程就是“知其所以然”,听懂,才会运用。
记牢固
尤其是基本的概念。定义、定律、结论等,不要把这些看成可记可不记的知识,轻视了,高中生对物理问题的理解、运用就会受阻,在物理解题过程中就会因概念不清而丢分,掌握三基本:基本概念清、基本规律熟、基本方法会,这些都是要记住的范畴。只有这样,高中生学习物理才会得心应手,各种难题才会迎刃而解。
会运用
会运用才是提高成绩的根本,就是对概念、公式等要掌握灵活,活学活用,不是死记硬背,不同的题型采用不同的解题方法,公式的运用也是做到灵活多变,以达到正确解题的目的。比如对于牛顿三大运动定律、什么是动量、为什么动量会守恒这些动力学的基本概念的理解,仅仅停留在字面上学起来就是枯燥的,甚至是难于理解的,而这些知识又影响着整个力学的学习过程,所以,在高中物理学习过程中,试着把这些概念化的内容融于各种题型中,将其内化成高中生的基本知识,另辟思路,学起来就容易得多了,学习效益会翻倍。
练得熟
高考物理变压器知识点
变压器是高中物理中的一个理想模型,它指的是忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器。这次我在这里给大家整理了高考物理变压器知识点,供大家阅读参考。
目录
高考物理变压器知识点
学好物理的方法和技巧
物理大题答题方法
高考物理变压器知识点
一、变压器
1.理想变压器的构造、作用、原理及特征
构造:两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器.
作用:在输送电能的过程中改变电压.
原理:其工作原理是利用了电磁感应现象.
特征:正因为是利用电磁感应现象来工作的,所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压.
2.理想变压器的理想化条件及其规律
在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后,由于电磁感应的原因,原、副线圈中都将产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律有
忽略原、副线圈内阻,有 U1=E1, U2=E2
另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁,即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等。
3、规律小结
(1)熟记两个基本公式
(2)原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等.
(3)原副线圈中电流变化规律一样,电流的周期频率一样
学好物理的 方法 和技巧
一、概念要清楚,规律要熟悉,基本方法要熟练。课本必须熟悉,知识点必须记得清楚,至少达到课本中的插图在头脑中有清晰的印象,不必要记得在第几页,但至少知道在左页还是右页,它是讲关于什么的知识点的,演示的是什么现象,得到的是什么结论,并能进行相关扩展领会。
二、独立完成一定量作业。要独立地(指不依赖同学和老师),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。把不会的题目搞会,并进行知识扩展识记,会收获颇丰。
三、重视物理过程,重视辅助作图。要对物理过程一清二楚,不管是理论过程,还是实践过程,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变 抽象思维 为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
四、全力上课、专心听讲。上课要认真听讲,不走神。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固,尽量与老师保持一致、同步,学习规范。有不同看法下课后再找老师讨论,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有自己的东西,学得越多。
五、坚持做笔记。上课以听讲为主,还要有一个 笔记本 ,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经常看,要能做到爱不释手。
物理大题答题方法
1.规范答题格式
做物理大题时,要慢审题快答题,有些学生题目还没有看清楚就急着答题,既浪费了时间又失了分。大题中包括实验题和计算题,作答时一定要按照各科的具体特点和要求规范书写,对于一些文字叙述的答案,写完后要读一下,看是否符合逻辑关系,是否简洁明了。
2.认真审题,不见句号不答题
审题时一定要通读全题,审出题干中的关键词和隐含的信息,准确找出答题的突破口和限制性条件。见到熟悉的内容和题型,不要盲目乐观,因为在高考试题中有原题的可能性很小,往往是材料熟悉,但出题的角度、方式会有很大变化,一定要认真分析,不要受原题的干扰,以避免失分;见到新题、难题,不要过分紧张,因为这些题对所有考生来说都新、都难,要相信材料再新,所考查的知识肯定是我们学过的,不要被新信息所蒙蔽。
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高中物理选修3-2知识点(完整的)
56.电磁感应现象Ⅰ
只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感应电流,如果电路不闭合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,是1831年法拉第发现的。
57.感应电流的产生条件Ⅱ
1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,因此研究磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中 ( 是B与S的夹角)看,磁通量的变化 可由面积的变化 引起;可由磁感应强度B的变化 引起;可由B与S的夹角 的变化 引起;也可由B、S、 中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,可以产生感应电动势,感应电流,这是初中学过的,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
58.法拉第电磁感应定律 楞次定律Ⅱ
①电磁感应规律:感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定。
——当长L的导线,以速度 ,在匀强磁场B中,垂直切割磁感线,其两端间感应电动势的大小为 。
如图所示。设产生的感应电流强度为I,MN间电动势为 ,则MN受向左的安培力 ,要保持MN以 匀速向右运动,所施外力 ,当行进位移为S时,外力功 。 为所用时间。
而在 时间内,电流做功 ,据能量转化关系, ,则 。
∴ ,M点电势高,N点电势低。
此公式使用条件是 方向相互垂直,如不垂直,则向垂直方向作投影。
,
公式 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2) 只与穿过电路的磁通量的变化率 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。
公式二: 。要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(lB )。2) 为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。 公式 中涉及到磁通量的变化量 的计算, 对 的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由 , 此时 , 此式中的 叫磁感应强度的变化率, 若 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则 , 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。
严格区别磁通量 , 磁通量的变化量 磁通量的变化率 , 磁通量 , 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量 , 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 表示磁通量变化的快慢,
公式 一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势?
如图1所示, 一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度 匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B, 求AC产生的感应电动势, 显然, AC各部分切割磁感线的速度不相等, , 且AC上各点的线速度大小与半径成正比, 所以AC切割的速度可用其平均切割速 , 故 。
(超经典的,我们有次考试考到过关于这个、)
——当长为L的导线,以其一端为轴,在垂直匀强磁场B的平面内,以角速度 匀速转动时,其两端感应电动势为 。
如图所示,AO导线长L,以O端为轴,以 角速度匀速转动一周,所用时间 ,描过面积 ,(认为面积变化由0增到 )则磁通变化 。
在AO间产生的感应电动势 且用右手定则制定A端电势高,O端电势低。
——面积为S的纸圈,共 匝,在匀强磁场B中,以角速度 匀速转坳,其转轴与磁场方向垂直,则当线圈平面与磁场方向平行时,线圈两端有最大有感应电动势 。
如图所示,设线框长为L,宽为d,以 转到图示位置时, 边垂直磁场方向向纸外运动,切割磁感线,速度为 (圆运动半径为宽边d的一半)产生感应电动势
, 端电势高于 端电势。
边垂直磁场方向切割磁感线向纸里运动,同理产生感应电动热势 。 端电势高于 端电势。
边, 边不切割,不产生感应电动势, . 两端等电势,则输出端M.N电动势为 。
如果线圈 匝,则 ,M端电势高,N端电势低。
参照俯示图,这位置由于线圈长边是垂直切割磁感线,所以有感应电动势最大值 ,如从图示位置转过一个角度 ,则圆运动线速度 ,在垂直磁场方向的分量应为 ,则此时线圈的产生感应电动势的瞬时值即作最大值 .即作最大值方向的投影, ( 是线圈平面与磁场方向的夹角)。
当线圈平面垂直磁场方向时,线速度方向与磁场方向平行,不切割磁感线,感应电动势为零。
总结:计算感应电动势公式:
( 是线圈平面与磁场方向的夹角)。
注意:公式中字母的含义,公式的适用条件及使用图景。
区分感应电量与感应电流, 回路中发生磁通变化时, 由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流, 在 内迁移的电量(感应电量)为
, 仅由回路电阻和磁通量的变化量决定, 与发生磁通量变化的时间无关。因此, 当用一磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中同一位置时, 线圈里聚积的感应电量相等, 但快插与慢插时产生的感应电动势、感应电流不同, 外力做功也不同。
②楞次定律:
1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化 感应电流 感应电流磁场 磁通量变化。
2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。
楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。。这样一个复杂的过程,可以用图表理顺如下:
(这个不太好理解、不过很好用 口诀:增缩减扩,来拒去留)
楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:
(1)阻碍原磁通的变化(原始表述);
(2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”,具体表现为:若产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化;若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。
利用上述规律分析问题可独辟蹊径,达到快速准确的效果。如图1所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断在插入过程中导环如何运动。若按常规方法,应先由楞次定律 判断出环内感应电流的方向,再由安培定则确定环形电流对应的磁极,由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。若直接从感应电流的效果来分析:条形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感应电流的效果将阻碍磁通量的增加,由磁通量减小的方向运动。因此环将向右摆动。显然,用第二种方法判断更简捷。
应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤:
(1)查明原磁场的方向及磁通量的变化情况;
(2)根据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向;
(3)由感应电流产生的磁场方向用安培表判断出感应电流的方向。
3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判定感应电流的方向。
运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。如图2所示,闭合图形导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割,用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
(“因电而动”用左手,“因动而电”用右手)
59.互感 自感 涡流Ⅰ
互感:由于线圈A中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动势。这种现象叫互感。
自感现象是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。所产生的感应电动势叫做自感电动势。自感系数简称自感或电感, 它是反映线圈特性的物理量。线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。
自感现象分通电自感和断电自感两种, 其中断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”的问题, 如图2所示, 原来电路闭合处于稳定状态, L与 并联, 其电流分别为 , 方向都是从左到右。在断开S的瞬间, 灯A中原来的从左向右的电流 立即消失, 但是灯A与线圈L构成一闭合回路, 由于L的自感作用, 其中的电流
不会立即消失, 而是在回路中逐断减弱维持暂短的时间, 在这个时间内灯A中有从右向左的电流通过, 此时通过灯A的电流是从 开始减弱的, 如果原来 , 则在灯A熄灭之前要闪亮一下; 如果原来 , 则灯A是逐断熄灭不再闪亮一下。原来 哪一个大, 要由L的直流电阻 和A的电阻 的大小来决定, 如果 , 如果 。
2、由于线圈(导体)本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。
由上例分析可知:自感电动势总量阻碍线圈(导体)中原电流的变化。
3、自感电动势的大小跟电流变化率成正比。
L是线圈的自感系数,是线圈自身性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯则线圈的自感系数L越大。单位是亨利(H)。
如是线圈的电流每秒钟变化1A,在线圈可以产生1V 的自感电动势,则线圈的自感系数为1H。还有毫亨(mH),微亨( H)。
涡流及其应用
1.变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流
2.应用:
(1)新型炉灶——电磁炉。
(2)金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。
60.交变电流 描述交变电流的物理量和图象Ⅰ
一、交流电的产生及变化规律:
(1)产生:强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。
矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时,如图5—1所示,产生正弦(或余弦)交流电动势。当外电路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流。
图5—1
(2)变化规律:
(1)中性面:与磁力线垂直的平面叫中性面。
线圈平面位于中性面位置时,如图5—2(A)所示,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率为零。因此,感应电动势为零 。
图5—2
当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时(即线圈平面与磁力线平行时)如图5—2(C)所示,穿过线圈的磁通量虽然为零,但线圈平面内磁通量变化率最大。因此,感应电动势值最大。
(伏) (N为匝数)
(2)感应电动势瞬时值表达式:
若从中性面开始,感应电动势的瞬时值表达式: (伏)如图5—2(B)所示。
感应电流瞬时值表达式: (安)
若从线圈平面与磁力线平行开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为: (伏)如图5—2(D)所示。
感应电流瞬时值表达式: (安)
二、表征交流电的物理量:
(1)瞬时值、最大值和有效值:
交流电在任一时刻的值叫瞬时值。
瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值。
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻,如果二者热效应相等(即在相同时间内产生相等的热量)则此等效的直流电压,电流值叫做该交流电的电压,电流有效值。
正弦(或余弦)交流电电动势的有效值 和最大值 的关系为:
交流电压有效值 ; 交流电流有效值 。
注意:通常交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。
(2)周期、频率和角频率
交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示,单位是秒。
交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示,单位是赫兹。
周期和频率互为倒数,即 。
我国市电频率为50赫兹,周期为0.02秒。
角频率 : 单位:弧度/秒
交流电的图象:
图象如图5—3所示。
图象如图5—4所示。
61。正弦交变电流的函数表达式Ⅰ
u=Umsinωt
i=Imsinωt
62.电感和电容对交变电流的影响Ⅰ
①电感对交变电流有阻碍作用,阻碍作用大小用感抗表示。
低频扼流圈,线圈的自感系数L很大,作用是“通直流,阻交流”;
高频扼流圈,线圈的自感系数L很小,作用是“通低频,阻高频”.
②电容对交变电流有阻碍作用,阻碍作用大小用容抗表示
耦合电容,容量较大,隔直流、通交流
高频旁路电容,容量很小,隔直流、阻低频、通高频
63.变压器Ⅰ
变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备。
理想变压器的效率为1,即输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说(如图5—6),原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。
即
因为有 ,因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。
即
注意:1.理想变压器各物理量的决定因素
输入电压U1决定输出电压U2,输出电流I2决定输入电流I1,输入功率随输出功率的变化而变化直到达到变压器的最大功率(负载电阻减小,输入功率增大;负载电阻增大,输入功率减小)。
2.一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系
U1:U2:U3:…=n1:n2:n3:… I1n1=I2n2+I3n3+…
因为 ,即 ,所以变压器中高压线圈电流小,绕制的导线较细,低电压的线圈电流大,绕制的导线较粗。
上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬时值。
(3)电压互感器和电流互感器
电压互感器是将高电压变为低电压,故其原线圈并联在待测高压电路中;电流互感器是将大电流变为小电流,故其原线圈串联在待测的高电流电路中。
(二)解决变压器问题的常用方法
思路1 电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
思路2 功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
思路3 电流思路。由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
思路4 (变压器动态问题)制约思路。
(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原制约副”.
(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副制约原”.
(3)负载制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;③总功率P总=P线+P2.
动态分析问题的思路程序可表示为:
U1 P1
思路5 原理思路。变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等;当遇到“ ”型变压器时有
ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt,
此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电,但不适用于稳压或恒定电流的情况.
64.电能的输送Ⅰ
由于送电的导线有电阻,远距离送电时,线路上损失电能较多。
在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下,提高送电电压,减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。
线路中电流强度I和损失电功率计算式如下:
注意:送电导线上损失的电功率,不能用 求,因为 不是全部降落在导线上。
65.传感器的及其工作原理Ⅰ
有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
光敏电阻在光照射下电阻变化的原因:有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好。光照越强,光敏电阻阻值越小。
金属导体的电阻随温度的升高而增大,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显。
金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。
66.传感器的应用Ⅰ
1.光敏电阻
2.热敏电阻和金属热电阻
3.电容式位移传感器
4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件。
5.霍尔元件
霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。
外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压 .
1.传感器应用的一般模式
2.传感器应用:
力传感器的应用——电子秤
声传感器的应用——话筒
温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪
光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器
传感器的应用实例:1.光控开关2.温度报警器
高中物理变压器的知识点
变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。由上式可得U1/
U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。
进而得出:
U1/U2=N1/N2
在空载电流可以忽略的情况下,有I1/
I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。
进而可得
I1/
I2=N2/N1
理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗,其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高,可达90%以上。
高中阶段的变压器多为“理想变压器””,理想的含义是:
第一,输入变压器的电功率,经过变压后,没有损失(相当于线圈电阻可以忽略),即输入功率=输出功率:P=P'
第二,在互感过程,没有磁损失。即穿过每一匝线圈的磁通量都是一样的,因此,每一匝磁通量的变化率都相等,从而推出,每匝产生的感应电动势都相等。
根据这两个理想化条件,就能推出一系列的结论:设原副线圈电压分别为U、U',匝数n、n'——
第一,变压公式(原理)据条件2,U=n(Δφ/Δt),U'=n'(Δφ/Δt)==》U:U'=n:n'
第二,若只有一个副线圈(中学题目大多数都是这种情况):P=P'==UI=U'I'==I:I'=n':n
理想变压器和实际变压器有哪些区别?
理想变压器和实际变压器的区别:
1、理想变压器实际不存在,是在实际变压器的基础上提出的一种理想电路元件。
2、理想变压器无损耗 ,实际变压器损耗存在;
3、理想变压器完全藕和(即无漏磁通),实际变压器难以做到完全藕和;
4、理想变压器导磁材料磁导率可以为无限大(即磁阻为零),实际变压器磁导率有限。
知识点延伸:
①理想变压器是一个端口的电压与另一个端口的电压成正比,且没有功率损耗的一种互易无源二端口网络。它是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的一种理想电路元件。
②实际变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。
高中物理知识点总结
力学辅导
力学包括静力学、运动学和动力学。即:力,牛顿运动定律,物体的平衡,直线运动,曲线运动,振动和波,功和能,动量和冲量,等。
一、重要概念和规律
(一)重要概念
1.力、力矩
力是物体间的相互作用。其效果使物体发生形变和改变物体的运动状态即产生加速度。力不能脱离物体而独立存在.有力作用时,同时存在受力物体和施力物体但物体间不一定接触。力是矢量。力按性质可分重力(g=mg)、弹力(胡克定律f=kx)、摩擦力(0<f静<f最大、,f=μn)、分子力、电磁力等。按效果可分拉力、压力、支持力,张力、动力、阻力、向心力、回复力等。对于各种力要弄清它的产生原因、特点、大小、方向、作用点和具体效果。
力矩是改变物体转动状态的原因。力矩m=fl通常规定使物体顺(逆)时针转动的力矩为负(正)。注意力臂l是指转轴至力的作用线的垂直距离。
2.质点、参照物
质点指有质量而不考虑大小和形状的物体。平动的物体一般视作质点。
参照物指假定不动的物体。一般以地面做参照物。
3.位置、位移(s)、速度(v)、加速度(a)
质点的位置可以用规定的坐标系中的点表示.
位移表示物体位置的变化,是由始位置引向末位置的有向线段。位移是矢量,与路径无关.而路程是标量,是物体运动轨迹的实际长度,与路径有关。
速度表示质点运动的快慢和方向,它的方向就是位移变化的方向。其大小称为速率。在s-t图象中,某点的速度即为图线在该点物线的斜率。在匀速四周运动中,用线速度v=s/t和角速度ω=φ/t,v是矢量,方向为该点的切线方向,两者的关系为v=ωr。
加速度表示速度变化的快慢,它的方向与速度变化的方向相同,但不一定限速度方向相同。在v-t图象中某点的加速度即为图线在该点切线的斜率。
在匀速圆周运动中,用向心加速度a=v2/r和a=ω2r描述,其方向始终指向圆心。
4.质量(m)、惯性
质量表示物体内含有物质的多少,是一标量且为恒量.惯性指物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,是物体固有的属性。惯性由质量来量度,物体的质量越大,其惯性就越大,就越难改变它的运动状态。
6.周期(t)、频率(f)、振幅(a}
在匀速圆周运动中,周期指物体运动一周的时间,频率指物体在单位时间内转动的周数。在简谐振动中,周期指物体完成一次全振动的时间,频率指在单位时间内完成的全振动防次数.波动的频率决定于波源振动的频率,它跟传播的媒质无关。周期和频率的关系;t=1/f。振幅指振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅越大,振动能量也越大。
7.相和相差
相是决定作简谐振动的物理量在任一时刻的运动状态的物理量。相差指两个振动的相位差,即△φ=φ2-φ1当△φ=0时,称为同相;当△φ=π时,称为反相。
8.波长(λ)、波速(v)
波长指两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间均距离。波速指振动传播的速度。波长、频率和波速的关系为v=λf。同一种波当它从一种介质进入到另一种介质时,波长和波速要发生改变,但频率不变。
9.波的干涉和衍射
波的干涉指两个相干波源(两个波源频率相同、相差恒定)发出的波叠加时能形成干涉图样(某些振动加强的区域和某些振动减弱的区域互相间隔的区域)。其条件:两个相干波源发出的波叠加。
波的衍射指波绕过障碍物传播的现象。发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸跟波长差不多。
10.音调、响度、音品
这是表征乐音三个特点的物理量,音调决定于声源的频率。响度决定于声源的振幅。音品决定于泛音的个数、泛音的频率和振幅。
11.功(w)
功是表示力作用一段位移(空间积累)效果的物理量。要深刻理解功的杨念:①如果物体在力的方向上发生了位移,就说这个力对物体做了功。因此,凡谈到做功,一定要明确指出是哪个力对哪个物体做了功。②做功出必须具有两个必要的因素;力和物体在力的方向上发生了位移。因此,如果力在物体发生的那段位移里做了功,则物体在发生那段位移的过程里始终受到该力的作用,力消失之时即停止做功之时。③力做功是一个物理过程,做功的多少反映了在这物理过程中能量变化的多少。④功可用公式w=fscosα计算。当 0<α<90°时,力做正功,当α=90°时,力不做功, 当90°<α<180°时,力做负功(或说成物体克服该力做正功)。⑤功是标量,但功有正负。功的正负仅表示力在使物体移的过程中起了动力作用还是阻力作用。⑥和外力对物体所做的功等于各个外力对物体做功的代数和。
12.功率(p)
功率是表示做功快慢的物理量。要注意理解:①公式p=w/t是功率的定义式,表示在时间t内的平均功率。②公式p=fvcosa表示即时功率。当发动机的功率一定时,牵引力f与速度v成反比,但不能理解为当v趋近于零时f可趋近于无穷大,也不能理解为当f趋近于零时v可趋近于无穷大,这是由于受到机器构造上的限制的缘故。③要注意区别额定功率(发动机在正常工作时的最大输出功率)和输出功率间的区别和取系。当发动机的输出功率等于额定功率时,它所牵引以物体达最大速度。最大速度受额定功率的限制。④在si制中,功率的单位是瓦特;实用单位有千瓦等。要注意其换算关系。
13.能量(e)、动能(ek)、势能(ep)
我们认为能够对外界做功的物体具有能量。能量是表示物体状态的物理量。能量是标量。动能和势能总称为机械能。
动能是由于物体运动而具有的能。用公式ek=mv2/2计算。要注意:①ek是相对于某一时刻(或某一状态)的动能,动能与物体的质量和速率有关,而与速度方向无关。②动能是标量,且恒为正值。③物体的动能具有相对性,对于不同的参照物,由于v不同。因而ek也不同。通常以地面为参照物。
势能包括重力势能和弹性势能。重力势能是由于物体被举高而具有的能。用公式ep=mgh计算。要注意:①重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。因而重力势能具有相对性,它的大小决定于参考平面的选择,通常选择地面为参考平面。重力势能的差值不因选择不同的参考平面而有所不同。②重力对物体做多少正(负)功。物体的重力势能就减少(增加)多少.重力做功的特点是只跟物体的起点和终点位置有关,而限物体运动的路径无关。③重力势能是标量,但有正负。当物体在参考平面上(下)方时观u重力势能为正(负)值。
弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能。任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能.弹力对弹簧做多少正(负)功,弹簧的弹性势能就减少(增加)多少。弹簧的弹性势能决定于弹簧被压缩(或拉伸)的长度及弹簧的倔强系数。
14.冲量(i)、动量(p)
冲量i=ft,是矢量,其方向决定于力的方向。 服从矢量运算法则——平行四边形定则。表示力在时间上的积累效果。有力作用在物体上即使物体产生加速度,但需经过段时间才能改变物体的速度。
动量p=mv,是矢量,其方向决定于速度的方向。服从矢量运算法则——平行四边形定则。表示物体运动状态的物理量。
(二)重要规律
1.力的独立作用原理:当物体受到几个力的作用时,每个力各自独尊地使物体产生一个加速度,就像其他的力不存在一植物体的实际加速度为这几个加速度的矢量和。
2.牛顿运动定律:经典力学的基本定律。适用于低速运动的宏观物体。
牛顿第一定律揭示了惯性和力的物理会义。
牛顿第二定律(f=ma)揭示了物体的加速度跟它所受的外力及物体本身质皮之间的关系、使用时注意矢量性(a与f的方向始终一致)、同时性(有力f必同时产生a)、相对性(相对于地面参照系)、统一性(单位统一用si制)。
牛顿第三定律(f=-f')揭示了物体相互作用力间的关系。注意相互作用力与平衡力的区别。
3.物体的平衡条件:物体平衡时,即或静止、或匀速直线运动、或匀速转动状态。在共点力作用下物体的平衡条件是f= 0.有固定转动轴的物体的平衡条件是m=0。注意:对于共点力平衡.必有 m=0。对于固定转动轴平衡,必有f=0。还要注意力的平衡和物体的平衡的区别。
4.匀变速直线运动规律:a的大小和方向一定。可以用公式和图象(s-t图象和v-t图象)描述。注意:①公式v=(v0+vt)/2只适用于匀变速直线运动.②判断初速度不为零的句变速直线运动或测定其加速度的公式为△s=at2 ,即从任一时刻开始,在连续相等的各时间间隔t内的位移差△s都相等。判断初速度为零的匀变速直线运动时,方法一;用s1:s2:s3……=1:3:5……判断(可作为充分必要条件)。方法二:同时满足△s=at2 (仅作为必要条件)和△s/s1=2/1。③利用图象处理问题时,要注意其点、线、斜率、面积等的物理意义。
5.曲线运动的规律:利用运动的合成和分解方法。平抛运动可视为水平匀速直线运动竖直方向的自由落体的合运动。
匀速圆周运动虽向心加速度的大小不变,但方向时刻在变且恒指向圆心,所以是一种变加速运动。其向心力f=mv2/r或f=mω2r,它与速度方向垂直。故只能改变物体的速度方向。向心力不是什么特殊的力,任何一种力或几种力的合力都可提供为向心力。
行星运动的规律由开普勒三定律揭示,三定律分别指明了行星运动的轨道、行星沿轨道运动时速率的变化以及周期与轨道半径的关系(r3/t2=k)。万有引力定律揭示了行星运动的本质原因,可应用来发现天体并计算天体的质量和密度。
6.振动和波动的规律:当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时,物体将作机械振动。振动可分自由振动和受迫振动。当策动力的频率跟物体的固有频率相等时,将发生共振,振幅达最大。简指振动是一种变加速运动.其特点是所受外力的合力符合f=-kx,加速度符合a=-kx/m。这两个特点可作为判别一个物体是否作简谐振动的依据。简诺振动的图象是正弦(或余弦)曲线,它表示振动物体的位移随时间而变化的情况。典型的间谐振动有单摆和弹簧振子等。作简谐振动的系统的能量是守恒的,振幅越大,能量越大。
机械振动在煤质中的传播过程形成机械波。其特点是只传播振动的能量而媒质本身并不迁移.波动遵循叠加原理,能发生干涉和衍射现象。波动的任一质点的振动周期(或频率)和波源的振动周期(或频率)一致.波动有横波和纵波之分。波动图象也是正弦6或余弦)曲线,它表示某一时刻各个质点的位移。在判别质点振动方向时要注意波动方向。
7.动能定理
动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化间的关系。要注意:①动能定理的研究对象是质点(或单个物体)。②由动能定理可知:动力做正功使物体的动能增加z阻力做负功,使物体的动能减少。③w指作用于物体的各个力所做功的代数和,因此要注意分辨功的正负。④ek1和 ek2分别为初始状态和终了状态的动能。因此,ek2-ek1仅由初末两个运动状态决定,不涉及运动过程中的具体细节。⑤公式w=ek2- ek1为标量式,但有正负。w为正(负)表示物体的动能增加(减少)。ek2- ek1为正(负)也表示物体的动能增加(减少)。
8.机械能守恒定律
机械能守恒定律揭示了物体在只有重力(或弹力)做功的情况下,物体总的机械能保持不变及其动能和重力势能相互转化的规律。可表示为e2=e1,要注意:①该定律所研究的对象是物体系统。所谓机械能守恒,是指系统的总机械能守恒。②机械能守恒的条件:在只有重力(或弹力)做功的情况下。③el和e2是指物体系统在任意两个运动状态时的机械能,并不涉及el和e2间互相转化的具体细节.④动能定理和机械能守恒定律有一定的关系:当只有重力做功时,应用动能定理可以得机械能守恒定律。
9.动量定理
动量定理揭示了物体所受的冲量与其动量变化间的关系。要注意:①动量定理所研究的对象是质点(或单个物体、或可视为单个物体的系统)。②动量定理具有普适性,即运动轨迹不论是直线还是曲线,作用力不论是恒力还是变力(f为变力在作用时间内的平均值),几个力作用的时间不论是同时还是不同时,都适用。③f指物体所受的合外力。冲量ft的方向与动量变化m·△v的方向相同。
10.动量守恒定律
动量守恒定律揭示了物体在不受外力或所受外力的合力为零时的动量变化规律。对由两个物体组成的系统,可表达为m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要注意:①系统的封闭性。动量守恒定律所研究的对象是物体系统,所谓动量守恒是指系统的总动量守恒。②动量守恒的限制性。守恒的条件是f=0。这包含几种情况:一是系统根本不受到外力;二是系统所受的合外力为零;三是系统所受的外力远比内力小,且作用时打很短;四是系统在某个方向上所受的合外力为零、③速度的相对性。公式中的速度是相对于同一参照物而言的。④时间的同时性。系统的动量守恒是指在同一段时间里物体相互作用前后而言的。⑤动量的矢量性.如果系统内物体作用前后的动量在同一直线上。则可选定正方向后用正、负号表示,将矢量运算化简为代数运算m6)n律具有普适性。
11.碰撞规律
弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒,无能量损失。完全非弹性碰撞只满足动量守恒,动能损失最大。
6.功和能的关系
功是能的转化的量度。做功的过程总是伴随着能量的改变,能量的改变需通过做功来实现。功是描述物理过程的物理量,能量是描述物理状态的物理量。如果只有重力或弹力做功坝u机械能守恒。如果除重力和弹力做功外,还有其他力做功,则机械能和其他形式的能之间发生转化,但总的能量保持不变,这就是能量的转化和守恒定律。机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊情况。
二、重要研究方法
1.寻求“守恒量”。物理世界千变万化,但有些物理量在一定条件下遵循守恒的规律。如力学中,有质量守恒、机械能守恒和动量守恒z电学中有电荷守恒等.由于守恒定律适用范围广。处理问题方便,因此,寻求“守恒量”已成为物理研究的一个重要方面。
2.运用等量转化的研究方法。运用这种方法,可进一步揭示相关物理量之间的联系,发现新规律.如:由重力做功使物体动能增加,可以得到机械能守恒定律的表达形式之一。
3.发散思维。多角度地研究同一物理问题。如力学中,从力的瞬时,时间积累、房间积累效果研究,分别发现了牛顿运动定律、动量定理、动能定理,从各个不同的角度揭示了物探规律;为解决问题提供了多种渠道。
三、基本解题思路
归纳起来,力学中有三把金钥匙,那么.遇到力学问题,究竟怎样选用和使用金钥匙呢?基本思路是:
1.审清题意,弄清物理过程,明确研究对象,画好两图:物理过程示意图和研究对象受力分析图。
2. 对涉及要求速度和位移的问题,先从能量观点入手分析往往会带来方便。即对各个力所做的功,物体速度的变化情况作出分析。如果研究对象是一系统,且只有重力做功,则应用机械能守恒定律解。如果研究对象是一物体,且还有其他力做功.则应用动能定理解.要注意分清正负功。选定零势能点。初末状态的机械能或动能、统一单位等问题。
3.对涉及要求时间和速度的问题,先从动量和冲量观点入手分析往往会带来方便。即对各个力的冲量、物体动量的变化情况作出分析。如果研究对象是一系统,且所受合力f=0,则应用动量守恒定律解。如果研究对象是一物体,且f≠0,则应用动量定理解。要注意选定正方向、分清动量和冲量的正负。初末状态的动量、统一单位等问题。
4. 对涉及要求加速度和时间的问题,先从牛顿运动定律入手分析往往会带来方民即对研究对象分析其运动状态和受力情况后,列出其运动方程,必要时再运用运动学公式解之。要注意分析各运动过程中物体的受力情况、选定正方向。统一单位等问题。
5.选用上述三把金钥匙解题是相对的。一切要视具体问题来定。有时需同时用之,有时可分别用之。这就需要通过解题不断总结经验教训。才能深刻领会,灵活运用。
四、重要研究方法
1.选取理想化模型和过程。这是重要的科学抽象理想化的方法,即只研究主要因素而忽略次要因素,使研究问题简化。如。质点、自由落体、单摆和弹簧振子等理想化模型和平衡、匀变速直线运动。匀速四周运动、抛体运动、简连振动等理想化物理过程。
2.解析法。通过定量分析用公式表达物理规律。解析法具有推理严密和定量分析的特点
3.图象法。通过建立坐标系表达物理量之间的变化关系。如:位移图象、速度图象、振动图象、波动图象等。图象法具有直观形象的特点。
4.隔离法。把研究对象从周围物体中隔离出来便于受力分析和处理问题。被隔离的研究对象可以是一个物体或物体的一部分,也可以是几个物体组成的系统。
5.矢量运算法。按照平行四边形法则或三角形法则进行。当物体的运动在同一直线上时,可选定一个正方向,将矢量运算转化为代数运算。选定正方向要以处理问题方便为原则,通常可规定初速度方向,加速度方向、坐标轴正方向为正方向。
6.运动的分解合成法。将复杂运动看作由几个简单运动所组成。它包括位移、速度、加速度、力的分解与合成。合成和分解要视问题的需要和实际效果进行.正交分解法是常用的方法。
五、基本解题思路
解答力学问题通常可按如下思路进行:
1.审清题意,弄清物理过程,画出示意图。
2.明确研究对象,正确受力分析,画出受力图。
3.选取坐标系,规定正方向。
4.选准物理规律,列出方程.
5.解出所求物理量的文学表达式,代入统一单位后的数据。
6.计算结果,验算讨论。
六、复习建议
通过本讲力学的复习,要求明确力学中以牛顿运动定律为核心的知识整体结构,深刻理解以力、速度、加速度、质量等为主体的重要力学概念,熟练掌握静力学、运动学和动力学中的重要规律。要求明确力学中以牛顿运动定律、动能定理和机械能守恒定律、动量定理和动量守恒定律为核心的知识体系,深刻理解功、功率、动能、势能、机械能、动量、冲量等重要概念,熟练掌握动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律等重要规律,能灵活地运用三把力学金钥匙解决力学问题,不断开拓解题思路,增强解题能力。进一步了解研究力学乃至研究物理学的重要研究方法,能似明晰的思路熟练地解决有关力学问题。继续激发学习物理的兴趣,熏陶良好的学习(包括复习)习惯,培养能力,开发智力,并为后续内容的复习打下良好的基础。
1.制订复习计划
为加强计划性,提高复习效率,应当注重制订切实可行的复习计划。一般分两轮进行:第一轮要求一章一节全面细致的复习,着重抓好基础。第二轮要求深化知识,综合提高,灵活运用。要注重重点内容的专题复习,在重解题方法和技巧的灵活运用,注重解题规范化和实验技能的训练,注重科学的安排时间以提高复习效率。切忌重理论轻实际、重资料轻教材、重结论轻过程、重解题轻应用的不良倾向.
2.把握知识的深广度
要切实遵循大纲和教材,不要随意拓宽加深,注意摆脱题海,避免陷入偏、怪、难的歧途,要把握好知识的深广度。如下列内容不作要求:静摩擦系数的概念,物体的一般平衡条件和开普勒三定律等物理规律,按有效数字规则运算,用速度图象去计算问题,互换振动图象和波动图象。对矢量运算仅限于解直角三角形,对力矩平衡问题仅限于有固定转动轴的情况,对连接体问题仅限于相连物体的加速度大小和方向相同的情况,对有关向心力的计算仅限于掏心力是由一条直线上的力合成的情况,对竖直平面上的圆周运动仅限于计算最高点和最低点的有关问题.关于负功的概念,只要求明确它的物理意义。关于功率的概念,有时由于负功的出现也会遇到功率是负值的情况,则仅要求知道它的物理意义是阻力在单位时间里所做的功。关于弹性势能,只要求定性了解它的产生、与哪些因素有关、与其它能的转化,而不要求用公式进行计算。不要求用功能关系解题。关于碰撞,只研究正碰,不区分弹性碰撞和非弹性碰撞,且只讨论一维的情况。应用动量定理和动量守恒定律解题只限于一维的情况。
3. 掌握知识结构
力学所研究的对象是质点和有固定转动轴的物体。力学所研究的物理现象是平衡状态、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、振动和波动、反冲运动、碰撞等。力学所研究的方法及其获得的规律可分为:从力的角度考虑,有牛顿运动定律,动量定理和动量守恒定律;从能的角度考虑,有动能定理和机械能守恒定律.为此,要十分注重深化对力学概念、规律和思维方法的理解和应用。
力学从总体上可分运动学和动力学两大部分,静力学只是运动学中当速度为零(或角速度为定值)时的特殊情况。运动学所研究的是物体的运动状态,描述的是运动现象;而动力学所研究的则是改变物体运动状态的原因,即从力和能两个不同的角度揭示了运动的本质(即三把力学金钥匙)。学习力学的过程就是不断分析运动现象与揭示运动本质的过程。在总复习之时,应当充分意识到这一点,从而更好地将已学过的揭示本质的物理规律去分析和解决已学过的运动现象和尚未遇见的许多问题。
4. 要注意深化对物理概念的理解
如,关于功的概念,在初中规定功w=fs,其中s为物体在力的方向上通过的距离。在高中则将功定义为w=fscosα,即功等于力跟物体在力的方向上的位移的乘积。讨论了正功和负功的意义以及合外力所做功的计算方法。研究力做功除了力学中涉及的力外,还有电场力、磁场力、洛舍兹力等,复习时,要把它们串起来,比较它们做功的特点。在高中学习能量时,进一步揭示了功的本质,功是描述物理过程的物理量。做功总是伴随着能量的转化。关于功率的概念,讨论了平均功率、即时功率、额定功率、输出功率等概念。关于能量的概念,从初中的定性研究发展至高中的定量计算动能和重力势能。通过动能定理、机械能守恒定律,定量地揭示了功和能的关系;功是能量转化的量度,能量在转化中保持守恒.
5.要注意揭示物理规律之间的区别和内在联系
从力的角度总结出了牛顿运动定律、动量定理、动量守恒定律。从能的角度总结出了动能定理、机械能守恒定律。虽然,从不同的角度所得的规律不同,但描述的是同一物理现象,揭示的本质是一致的。当然,也有着许多不同之处,要注重通过列表等形式从研究对象、研究角度、适用范围、成立条件、矢量性、解题思路等方面加以比较,以加深对相近知识的理解。
6.要注意加强思维训练
可先以物理规律为专题训练收敛思维,归纳出运用三把力学金钥匙解题的不同的基本思路。然后,可在解同一道题时,训练发散思维,从多角度地考虑问题,防止用某一规律训练解题所造成的思维定势,从而有效地培养灵活地综合应用知识的能力.