力的种类 （13个性质力）
2012-07-07 12:21阅读：
说明：凡矢量式中用“+”号都为合成符号 “受力分析的基础”
重力： G = mg
弹力：F= Kx
滑动摩擦力：F滑=mN
静摩擦力： O£f静£fm
浮力： F浮=rgV排
压力: F= PS =rghs
万有引力： F引=G 电场力： F电=q E =q 库仑力： F=K (真空中、点电荷)
磁场力：(1)、安培力：磁场对电流的作用力。 公式： F= BIL （B^I） 方向:左手定则
(2)、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式： f=BqV(B^V) 方向:左手定则
分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。
核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。
运动分类：（各种运动产生的力学和运动学条件、及运动规律）重点难点
高考中常出现多种运动形式的组合 匀速直线运动 F合=0 V0≠0 静止
匀变速直线运动：初速为零，初速不为零，
匀变速直曲线运动(决于F合与V0的方向关系) 但 F合= 恒力
只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等
圆周运动：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；
匀速圆周运动(是什么力提供作向心力)
简谐运动；单摆运动； 波动及共振；分子热运动；
类平抛运动；带电粒子在f洛作用下的匀速圆周运动
物理解题的依据：力的公式 各物理量的定义 各种运动规律的公式 物理中的定理定律及数学几何关系
úF1－F 2ú£F£∣F1 +F2∣、三力平衡：F3=F1 +F2
非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点，按比例可平移为一个封闭的矢量三角形
多个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力的合力一定等值反向
电学： WAB＝qUAB＝F电dE=qEdE 动能(导致电势能改变)
W＝QU＝UIt＝I2Rt＝U2t/R Q＝I2Rt
E=I(R+r)=u外+u内=u外+Ir
P电源=uIt= +E其它 P电源=IE=I U +I2Rt
安培力功W＝F安d＝BILd 内能(发热)
单个光子能量E＝hf
一束光能量E总＝Nhf(N为光子数目)
光电效应mVm2/2＝hf－W0
跃迁规律：h =E末-E初 辐射或吸收光子
ΔE＝Δmc2 注意换算
单位：J ev=1.9×10-19J 度=kw/h=3.6×106J 1u=931.5Mev
与势能相关的力做功特点:
如重力,弹力,分子力,电场力它们 做功与路径无关,只与始末位置有关.
机械能守恒条件:
(功角度)只有重力,弹力做功；(能角度)只发生重力势能,弹性势能,动能的相互转化
机械能守恒定律列式形式：
E1=E2(先要确定零势面) P减(或增)=E增(或减) EA减(或增)=EB增(或减)
除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能
滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程 E内能(发热)
特别要注意各种能量间的相互转化
物理的一般解题步骤:
1审题:明确己知和侍求,从语言文字中挖掘隐含条件(是最薄弱的环节)
(如:光滑,匀速,恰好,缓慢,距离最大或最小,有共同速度,弹性势能最大或最小等等)
2选对象和划过程(整体还是隔离,全过程还是分过程)
3选坐标,规定正方向.依据(所选的对象在某种状态或划定的过程中)
的受力,运动,做功及能量转化的特点,
选择适当的物理规律,并确定用何种形式建立方程,有时可能要用到几何关系式.
5统一单位制,代入求解,并检验结果,必要时进行分析讨论,最后结果是矢量要说明其方向.
静电场：概念、规律特别多，注意理解及各规律的适用条件；电荷守恒定律，库仑定律
三个自由点电荷的平衡问题：“三点共线，两同夹异，两大夹小”：
中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的；
只要有电荷存在周围就存在电场
力的特性：电场中某位置场强：
某点电势 描述电场能的特性： (相对零势点而言)
理解电场线概念、特点；常见电场的电场线分布要求熟记，
特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律
能判断：电场力的方向 电场力做功 电势能的变化（这些问题是基础） 两点间的电势差U、UAB：(有无下标的区别)
静电力做功U是(电能 其它形式的能) 电动势E是(其它形式的能 电能)
(与零势点选取无关)
电场力功W=qu=qEd=F电SE (与路径无关)
等势面(线)的特点，处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?)，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；表面曲率大的地方等势面越密,E越大,称为尖端放电
静电感应，静电屏蔽
电容器的两种情况分析
始终与电源相连U不变；当d增 C减 Q=CU减 E=U/d减 仅变s时，E不变。
充电后断电源q不变:当d增 c减 u=q/c增 E=u/d= 不变( 面电荷密度)仅变d时,E不变；
带电粒子在电场中的运动： ① 加速
②偏转(类平抛)平行E方向：L=vot
竖直： tg =
速度：Vx=V0 Vy =at （ 为速度与水平方向夹角）
位移：Sx= V0 t Sy = （ 为位移与水平方向的夹角）
③圆周运动
④在周期性变化电场作用下的运动
结论：①不论带电粒子的m、q如何，在同一电场中由静止加速后，再进入同一偏转电场，它们飞出时的侧移和偏转角是相同的(即它们的运动轨迹相同)
②出场速度的反向延长线跟入射速度相交于O点，粒子好象从中心点射出一样 (即 )
证： ( 的含义?)
恒定电流： I= (定义) I=nesv(微观) I= R= (定义) R= (决定)
W＝QU＝UIt＝I2Rt＝U2t/R Q＝I2Rt P＝W/t =UI＝U2/R＝I2R
E=I(R+r)=u外+u内=u外+Ir P电源=uIt= +E其它 P电源=IE=I U +I2Rt
单位：J ev=1.9×10-19J 度=kw/h=3.6×106J 1u=931.5Mev
电路中串并联的特点和规律应相当熟悉
路端电压随电流的变化图线中注意坐标原点是否都从零开始
电路动态变化分析(高考的热点)各灯表的变化情况
1程序法:局部变化 R总 I总 先讨论电路中不变部分(如:r) 最后讨论变化部分
局部变化 再讨论其它
2直观法:
①任一个R增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压UR增加.(本身电流、电压)
②任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加； 与之串联支路电压U串减小（称串反并同法）
当R=r时，电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%，
电学实验专题
测电动势和内阻
(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E U=E
(2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；
①单一组数据计算，误差较大
②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值
③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。
(3)特殊方法
（一）即计算法：画出各种电路图
(一个电流表和两个定值电阻)
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
(一个电压表和两个定值电阻)
（二）测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法，如图
甲法中所测得ε和r都比真实值小，ε/r测=ε测/r真；
乙法中，ε测=ε真，且r测= r+rA。
（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，
则ε=UAUB/（UA－U）。
电阻的测量
AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u--I图线求。怎样用作图法处理数据
欧姆表测：测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。
注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
电桥法测
半偏法测表电阻 断s,调R0使表满偏; 闭s,调R’使表半偏.则R表=R’ 一、测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调
“内”字里面有一个“大”字
类型 电路图 R测与R真比较 条件 计算比较法
己知Rv、RA及Rx大致值时 内 R测= =RX+RA > RX 适于测大电阻 Rx > 外 R测= <Rx
适于测小电阻 RX < 当Rv、RA及Rx末知时，采用实验判断法：
动端与a接时(I1；u1) ，I有较大变化（即 ）说明v有较大电流通过，采用内接法
动端与c接时(I2；u2) ，u有较大变化（即 ）说明A有较强的分压作用，采用内接法
测量电路( 内、外接法 )选择方法有（三） ② 计算比较法 Rx 与 比较
③当Rv、RA及Rx末知时，采用实验判断法：
二、供电电路( 限流式、调压式 )
电路图 电压变化范围 电流变化范围 优势 选择方法 限流 ～E ～ 电路简单
附加功耗小 Rx比较小、R滑 比较大，
R滑全>n倍的Rx
通电前调到最大 调压 0～E 0～ 电压变化范围大
要求电压
从0开始变化 Rx比较大、R滑 比较小
R滑全>Rx/2
通电前调到最小 以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则
电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便
三、选实验试材(仪表)和电路,
按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.
选量程的原则：测u I,指针超过1/2， 测电阻刻度应在中心附近.
方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)
明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,
先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上.
注意事项：表的量程选对，正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画
用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电。
微安表改装成各种表：关健在于原理
首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。
采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。
(1)改为V表：串联电阻分压原理
(n为量程的扩大倍数)
(2)改为A表：串联电阻分流原理
(n为量程的扩大倍数)
(3)改为欧姆表的原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
磁场 基本特性,来源,
方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N S)内部(S N)组成闭合曲线
要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布（正确分析解答问题的关健）
脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念
能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图（正视、符视、侧视、剖视图）
会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图
安培右手定则：电产生磁 安培分子电流假说，磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验
安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量
F安=B I L f洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型)
典型的比值定义
(E= E=k ) (B= B=k ) (u= ) ( R= R= ) (C= C= )
磁感强度B：由这些公式写出B单位，单位 公式
B= ; B= ; E=BLv B= ； B=k （直导体）；B= NI（螺线管）
qBv = m R = B = ; qBv = qE B= = =
电学中的三个力：F电=q E =q F安=B I L f洛= q B v
注意：①、B⊥L时，f洛最大，f洛= q B v
（f B v三者方向两两垂直且力f方向时刻与速度v垂直） 导致粒子做匀速圆周运动。
②、B || v时，f洛=0 做匀速直线运动。③、B与v成夹角时，（带电粒子沿一般方向射入磁场），
可把v分解为（垂直B分量v⊥，此方向匀速圆周运动；平行B分量v|| ，此方向匀速直线运动。）
合运动为等距螺旋线运动。
带电粒子在磁场中圆周运动（关健是画出运动轨迹图,画图应规范）。
规律： (不能直接用)
1、 找圆心：①(圆心的确定)因f洛一定指向圆心，f洛⊥v任意两个f洛方向的指向交点为圆心；
②任意一弦的中垂线一定过圆心； ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。
2、 求半径(两个方面)：①物理规律
②由轨迹图得出几何关系方程 (解题时应突出这两条方程 )
几何关系：速度的偏向角 =偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角) =2倍的弦切角
相对的弦切角相等，相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式列出：关于半径的几何关系式去求。
3、求粒子的运动时间：偏向角（圆心角、回旋角） =2倍的弦切角 ，即 =2
×T
4、圆周运动有关的对称规律：特别注意在文字中隐含着的临界条件
a、从同一边界射入的粒子，又从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等。
b、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，一定沿径向射出。
注意：均匀辐射状的匀强磁场，圆形磁场，及周期性变化的磁场。
电磁感应：.
法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。
[感应电动势的大小计算公式]
1) E＝BLV (垂直平动切割)
2) E＝nΔΦ/Δt=nΔBS/Δt= n BΔS/Δt（普适公式） (法拉第电磁感应定律)
3) E= nBSωsin（ωt+Φ）；Em＝nBSω (线圈转动切割) 4)E＝BL2ω/2
(直导体绕一端转动切割)
5)*自感E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt ( 自感 )
楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化，这就是楞次定律。
B感和I感的方向判定：楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I感的B是阻碍产生I感的原因)
B原方向?；B原?变化(原方向是增还是减)；I感方向?才能阻碍变化；再由I感方向确定B感方向。
能量守恒表述：I感效果总要反抗产生感应电流的原因
电磁感应现象中的动态分析，就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。
一般可归纳为：
导体组成的闭合电路中磁通量发生变化 导体中产生感应电流 导体受安培力作用
导体所受合力随之变化 导体的加速度变化 其速度随之变化 感应电流也随之变化
周而复始地循环，最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动
功能关系：电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因此从功和能的观点入手，
分析清楚电磁感应过程中能量转化关系，往往是解决电磁感应问题的关健，也是处理此类题目的捷径之一。
