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高中物理必修二公式
时间:2024-12-23 19:37:51
答案

六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

 1。动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}

 3。冲量:I=Ft{I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}

 4。动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

 5。动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

 6。弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}

 7。非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}

 8。完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}

 9。物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

 v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)

 10。由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

 11。子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失

 E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

 注:

 (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;

 (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

 (3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

 (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

 (5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

 七、功和能(功是能量转化的量度)

 1。功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

 2。重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9。8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

 3。电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

 4。电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

 5。功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

 6。汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}

 7。汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

 8。电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

 9。焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

 10。纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

 11。动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

 12。重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

 13。电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

 14。动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

 W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

 {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

 15。机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

 16。重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

 注:

 (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

 (2)O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

 (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

 (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3。6×106J,1eV=1。60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

 八、分子动理论、能量守恒定律

 1。阿伏加德罗常数NA=6。02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

 2。油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}

 3。分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

 4。分子间的引力和斥力(1)r

 (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)

 (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力

 (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0

 5。热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),

 W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}

 6。热力学第二定律

 克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);

 开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}

 7。热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273。15摄氏度(热力学零度)}

 注:

 (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;

 (2)温度是分子平均动能的标志;

 3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;

 (4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;

 (5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

 (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;

 (7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;

 (8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

 九、气体的性质

 1。气体的状态参量:

 温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,

 热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273{T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}

 体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL

 压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,

 标准大气压:1atm=1。013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

 2。气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大

 3。理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}

 注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;

 (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。

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