【正文】 而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒 . ③ 對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等問題，除非題目特別說明，機械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒 . （ 1）當只有 重力（或彈簧彈力）做功 時，物體的機械能守恒 . （ 2）重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少 :W G =E p1 E p2 . （ 3）合外力對物體所做的功等于物體動能的變化 :W 合 =E k2 E k1 （動能定理） （ 4）除了重力（或彈簧彈力）之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化 :W F =E 2 E 1 動量與能量的綜合問題，是高中力學最重要的綜合問題，也是難度較大的問題 .分析這類問題時，應(yīng)首先建立清晰的物理圖景，抽象出物理模型，選擇物理規(guī)律，建立方程進行求解 .這一部分的主要模型是碰撞 .而碰撞過程，一般都遵從動量守恒定律，但機械能不一定守恒，對彈性碰撞就守恒，非彈性碰撞就不守恒，總的能量是守恒的，對于碰撞過程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換 .從而建立碰撞過程的能量關(guān)系方程 .根據(jù)動量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程，兩者聯(lián)立進行求解，是這一部分常用的解決物理問題的方法 . 七、機械振動和機械波 （ 1）定義 :物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動，叫做簡諧運動 . （ 2）簡諧運動的特征 :回復力 F=kx，加速度 a=kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置 . 簡諧運動是一 種 變加速 運動，在平衡位置時，速度 最大 ，加速度為 零 。是水平放置、傾斜放置還是豎直放置 。. （ 2）單擺的回復力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力 . （ 3） 作簡諧運動的單擺的周期公式為 :T=2πg(shù)L ① 在振幅很小的條件下，單擺的振動周期 跟振幅無關(guān) . ② 單擺的振動周期跟擺球的質(zhì)量無關(guān)，只與擺長 L 和當?shù)氐闹亓铀俣?g有關(guān) . ③ 擺長 L 是指懸點到擺球重心間的距離 ，在某些變形單擺中，擺長 L 應(yīng)理解為等效擺長，重力加速度應(yīng)理解為 等效重力加速度（一般情況下，等效重力加速度 g39。② 介質(zhì) （ 2）機械波的分類 ① 橫波 :質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波 .橫波有凸部（波峰）和凹部（波谷） . ② 縱波 :質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波 .縱波有密部和疏部 . ［注意］氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波 . （ 3）機械波的特點 ① 機械波傳播的是振動形式和能量 .質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移 . ② 介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同 .③ 離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的 質(zhì)點依次振動 . 、波速和頻率及其關(guān)系 （ 1）波長 :兩個 相鄰 的且在振動過程中對平衡位置的位移 總是相等 的質(zhì)點間的距離叫波長 .振動在一個周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長 . （ 2）波速 :波的傳播速率 .機械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無關(guān) . （ 3）頻率 :波的頻率始終等于波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān) . （ 4）三者關(guān)系 :v=λf 7. ★ 波動圖像 :表示波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個質(zhì)點在同一時刻相對平衡位置的位移 .當波源作簡諧運動時，它在介質(zhì)中形成簡諧波，其波動圖像為正弦或余弦曲線 . （ 1）由波的圖像可獲取的信息 ① 從圖像可以直接讀出振幅（注意單位） .② 從圖像可以直接讀出波長（注意單位） . ③ 可求任一點在該時刻相對平衡位置的位移（包括大小和方向） ④ 在波速方向已知（或已知波源方位）時可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向 .⑤ 可以確定各質(zhì)點振動的加速度方向（加速度總是指向平衡位置） （ 2）波動圖像與振動圖像的比較 ： 振動 圖象 波動圖象 研究對象 一個振動質(zhì)點 沿波傳播方向所有的質(zhì)點 研究內(nèi)容 一個質(zhì)點的位移隨時間變化規(guī)律 某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律 圖象 物理意義 表示一質(zhì)點在各時刻的位移 表示某時刻各質(zhì)點的位移 圖象變化 隨時間推移圖象延續(xù)，但已有形狀不變 隨時間推移，圖象沿傳播方向平移 一個完整曲線占橫坐標距離 表示一個周期 表示一個波長 波的傳播過程中時間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的 雙向性是導致 “ 波動問題多解性 ” 的主要原因 .若題目假設(shè)一定的條件，可使無限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解 波在傳播過程中偏離直線傳播，繞過障礙物的現(xiàn)象 .衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異 .波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是 :障礙物（或小孔）的尺寸比波的波長小或能夠與波長差不多 . 幾列波相遇時，每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，任一質(zhì)點的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和 .兩列波相遇前、相遇過程中、相遇后，各自的運動狀態(tài)不發(fā)生任何變 化，這是波的獨立性原理 . : 頻率相同的兩列波疊加，某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象，叫波的干涉 .產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件 :兩列波的頻率相同，振動情況穩(wěn)定 . ［注意］ ① 干涉時，振動加強區(qū)域或振動減弱區(qū)域的空間位置是不變的，加強區(qū)域中心質(zhì)點的振幅等于兩列波的振幅之和，減弱區(qū)域中心質(zhì)點的振幅等于兩列波的振幅之差 . ② 兩列波在空間相遇發(fā)生干涉，兩列波的波峰相遇點為加強點，波峰和波谷的相遇點是減弱的點，加強的點只是振幅大了，并非任一時 刻的位移都大 。 （ 1）空氣中的聲波是縱波，傳播速度為 340m/s. （ 2）能夠引起人耳感覺的聲波頻率范圍是 :20～ 20200Hz. （ 3）超聲波 :頻率高于 20200Hz 的聲波 . ① 超聲波的重要性質(zhì)有 :波長短，不容易發(fā)生衍射，基本上能直線傳播，因此可以使能量定向集中傳播 。利用超聲波碎石治療膽結(jié)石、腎結(jié)石等 。兩者相互遠離時，觀察者接收到的頻率減小 . 八、分子動理論、熱和功、氣體 （ 1）物質(zhì)是由大量分子組成的 分子直徑的數(shù)量級一般是 10 10 m. （ 2）分子永不停息地做無規(guī)則熱運動 . ① 擴散現(xiàn)象 :不同的物質(zhì)互相接觸時，可以彼此進入對方中去 .溫度越高，擴散越快 .② 布朗運動 :在顯微鏡下看到的懸浮在液體（或氣體）中微小顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的，是液體分子永不停息地無規(guī)則運動的宏觀反映 .顆粒越小，布朗運動越明顯 。體積縮小，分子勢能減小 . （ 3）物體的內(nèi)能 :物 體里所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能 .任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān) . （ 4）物體的內(nèi)能和機械能有著本質(zhì)的區(qū)別 .物體具有內(nèi)能的同時可以具有機械能，也可以不具有機械能 . （ 1）做功 :其本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化 . （ 2）熱傳遞 :其本質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 . （ 3）做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但有本質(zhì)的區(qū)別 . 4. ★ 能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 5★ .熱力學第一定律 （ 1）內(nèi)容 :物體內(nèi)能的增量（ ΔU ）等 于外界對物體做的功（ W）和物體吸收的熱量（ Q）的總和 . （ 2）表達式 :W+Q=ΔU （ 3）符號法則 :外界對物體做功， W 取正值，物體對外界做功， W 取負值 。物體內(nèi)能增加， ΔU 取正值，物體內(nèi)能減少， ΔU 取負值 . （ 1）熱傳導的方向性 熱傳遞的過程是有方向性的，熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體 .（ 2）熱力學第二定律的兩種常見表述 ① 不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變 化 . ② 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化 .（ 3）永動機不可能制成 ① 第一類永動機不可能制成 :不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器被稱為第一類永動機，這種永動機是不可能制造成的，它違背了能量守恒定律 . ② 第二類永動機不可能制成 :沒有冷凝器，只有單一熱源，并從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機 .第二類永動機不可能制成，它雖然不違背能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律 . （ 1） 溫度 :宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上是分子平均動能的標志 .兩種溫標的換算關(guān)系 :T=（ t+273） K. 絕對零度為 ℃ ，它是低溫的極限，只能接近不能達到 . （ 2）氣體的體積 :氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和，而是指大量氣體分子所能達到的整個空間的體積 .封閉在容器內(nèi)的氣體，其體積等于容器的容積 . （ 3）氣體的壓強 :氣體作用在器壁單位面積上的壓力 .數(shù)值上等于單位時間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量 . ① 產(chǎn)生原因 :大量氣體分子無規(guī)則運動碰撞器壁，形成對器壁各處均勻的持續(xù)的 壓力 . ② 決定因素 :一定氣體的壓強大小，微觀上決定于分子的運動速率和分子密度 。② 電場線的疏密反映電場的強弱 。④ 電場線不是真實存在的 。② 等效 “ 重力 ” 法 . :示波管由電子槍，偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空 .如果在偏轉(zhuǎn)電極 XX′ 上加掃描電壓，同時加在偏轉(zhuǎn)電極 YY′ 上所要研究的信號電 壓，其 周期與掃描電壓的周期相同 ，在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線 . （ 1）定義 :電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢差的比值 （ 2）定義式 : ［注意］電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量，由電容器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定，與電容 器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關(guān) 。 ，表明了平行板電容器的電容決定于哪些因素，僅適用于平行板電容器 。② 濃度均勻的電解液 . :反映了材料對電流的阻礙作用 . （ 1）有些材料的電阻率隨溫度升高而增大（如金屬） 。有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響（如錳銅和 康銅） . （ 2）半導體 :導電性能介于導體和絕緣體之間，而且電阻隨溫度的增加而減小，這種材料稱為半導體，半導體有熱敏特性，光敏特性，摻入微量雜質(zhì)特性 . （ 3）超導現(xiàn)象 :當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象，處于這種狀態(tài)的物體叫超導體 . （ 1）電功和電功率 : 電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功 .電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 .因此電功 W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式 . 單位時間內(nèi)電 流做的功叫電功率， P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式 . （ 2） ★ 焦耳定律 :Q=I 2 Rt，式中 Q 表示電流通過導體產(chǎn)生的熱量，單位是 論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的 . （ 3）電功和電熱的關(guān)系 ① 純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功和電熱是相等的 .所以有 W=Q， UIt=I 2 Rt，U=IR（歐姆定律成立）， ② 非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能 .所以有 WQ， UItI 2 Rt， UIR（歐姆定律不成立） . ★ 電路 串聯(lián)電路 (P、 U 與 R 成正比 ) 并聯(lián)電路 (P、 I 與 R 成反比 ) 電阻關(guān)系 R 串 =R1+R2+R3+ 1/R 并 =1/R1+1/R2+1/R3+ 電流關(guān)系 I 總 =I1=I2=I3 I 并 =I1+I2+I3+ 電壓關(guān)系 U 總 =U1+U2+U3+ U 總 =U1=U2=U3= 功率分配 P 總 =P1+P2+P3+ P 總 =P1+P2+P3+ （ 1）物理意義 :反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量 .例如一節(jié)干電池的電動勢 E=15V，物理意義是指 :電路閉合 后，電流通過電源，每通過 1C 的電荷，干電池就把 15J 的化學能轉(zhuǎn)化為電能 . （ 2）大小 :等于電路中通過 1C 電荷量時電源所提供的電能的數(shù)值，等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，在閉合電路中等于內(nèi)外電路上電勢降落之和 E