高中物理向心加速度知识点讲解
在平常的学习中,说到知识点,应该没有人陌生吧?知识点是学习的重点,掌握了知识点,才能更好地学习。下面就是小编整理的高中物理向心加速度知识点讲解,欢迎大家学习参考,希望对大家有所帮助。
向心加速度的方向永远垂直于运动方向初中物理有加速度,并且方向时刻在变化。不管加速度a的大小是否变化,a的方向总是在变化的,所以圆周运动一定是变加速度运动。可以理解为做圆周运动的物体的加速度指向圆心的分量。
向心加速度是一个矢量,因为其方向一直在变化。
公式:a方向=r^2=v^2/r=4^2r/T^2
凡做曲线运动的物体都有向心加速度,它反映的是线速度方向变化的快慢。
向心加速度又称法向加速度,即指向曲线法线方向的加速度。
当物体的速度也发生变化时,沿运动轨迹的切线方向也有一个加速度,称为切向加速度。
向心加速度的方向总是垂直于速度方向,即线速度总是沿着曲线的切线方向。
高中物理中关于向心加速度的误解
(1)在比较各种物理关系的问题中,通常需要首先找到明显相同或不同的量,然后利用关系方程推导出其他量之间的关系。
(2)①误认为匀速圆周运动的向心加速度不变,因此是匀速加速运动。其实,合力的方向始终指向圆心,加速度在不断地变化。
②根据公式an=v/r,错误地认为an与v成正比,与半径r成反比;只有确定了半径r,才能确定an与v或an与w的关系。
③ 错误地认为圆周运动的加速度一定指向圆心。只有做匀速圆周运动的物体,其加速度才指向圆心。做变速圆周运动的物体,其加速度是切向加速度,所以不指向圆心。
扩张:
1.曲线运动
1.曲线运动的条件:作用于质点的合外力(或加速度)的方向与其速度方向不在同一直线上。
当作用于物体的合力为恒定力(大小恒定,方向不变)时,物体做匀加速曲线运动,例如抛射运动。
当物体所受的合力大小恒定,且合力方向始终垂直于速度方向时,物体将做匀速圆周运动。(这里的合力可以是引力--人造卫星的运动,库仑力--电子绕原子核的旋转,洛伦兹力--带电粒子在均匀磁场中的偏转,弹力--绑在绳子上的物体在光滑水平面上绕绳子一端的旋转,重力和弹力的合力--圆锥摆,静摩擦力--水平转盘上的物体等)
如果物体受到限制,只能沿圆形轨道运动,且速度不断变化 - 例如小球被绳子或杆子限制在垂直平面内运动,则为变速圆周运动。合力的方向并不总是垂直于速度方向。
2、曲线运动的特点:曲线运动的速度和方向都要改变,所以是变速运动。需要掌握的有两种情况:一是加速度和方向都不变的曲线运动,这种曲线运动叫匀速加速曲线运动,如水平抛物运动;二是加速度不变,方向不断改变的曲线运动,如匀速圆周运动。
2.运动的合成与分解
1. 由已知的部分运动求出合成运动,称为运动合成,包括位移、速度、加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形法则。关键是判断合成运动与部分运动,分两种情况介绍。
一是研究对象被另一个运动的物体所牵连,这种牵连是指相互作用的牵连。例如,船在水面上行驶时,水也在流动,船相对于地面的运动就是船相对于静止水面的运动与水相对于地面的运动的综合运动。一般来说,物体的实际运动就是这种综合运动。
第二种情况是物体之间没有相互作用,但是由于参照物体的变换而产生运动合成的问题。比如两车的运动,A车向东运动,速度vA=8m/s,B车向北运动,速度vB=8m/s。求A车相对于B车的速度,vA相对于B。
2、寻找已知运动的分量称为运动的分解,解决问题时要按照实际的“效果”进行分解,或正交分解。
3、合分运动的特点:
① 等时性:组合运动所需的时间等于每个对应的子运动所需的时间
②独立性:一个物体能同时参与几种不同的子运动,各子运动独立进行,互不影响。
4、物体的运动状态由初速度状态(v0)和受力条件()决定,这是处理复杂运动的力与运动的观点和思路:
(1)存在中间参考对象的问题:例如,当人在自动扶梯上行走时,人相对于地面的运动可以转化为两个子运动:人相对于自动扶梯的运动和自动扶梯相对于地面的运动。
(2)匀加速曲线运动问题:可根据初速度(v0)和受力条件建立直角坐标系,将复杂运动转化为坐标轴上的简单运动进行处理。例如,可用此方法处理抛射运动、匀速电场中带电粒子的偏转、引力和电场中带电粒子的曲线运动等。
5. 运动的性质和轨迹
物体运动的性质是由加速度决定的(加速度为零时,物体静止或做匀速运动;加速度恒定时,物体以匀加速运动;加速度变化时,物体以变加速度运动)。
物体运动的轨迹(直线或曲线)是由物体的速度和加速度的方向的关系决定的(当速度和加速度在同一直线上时,物体做直线运动;当速度和加速度成一定角度时,物体做曲线运动)。
如何理解物理定律
1、明确形成规律的依据、方法和过程。这不仅有助于我们认识人类科学发展的规律,而且对于我们形成合理的知识体系也极为重要。
2.明确定律的物理含义及其表达方式。包括:定律在物理学中的地位和作用,定律所体现的物理本质,定律表达中的关键词、短语,定律数学公式的物理含义等。
3.明确定律的适用范围和条件。任何物理定律总是在一定的范围内被发现,或在一定的条件下推导出来,并在一个有限的领域内得到检验。因此,物理定律总有它的适用范围和条件。
4.明确本法与相关法律的区别和联系。
例如学习库仑定律,要知道它的发现过程,就是库仑用库仑扭秤,通过实验事实总结出来的。
完整的物理公式:功和能量
1.功:W=Fscosα(定义公式){W:功(J),F:恒定力(N),s:位移(m),α:F与s之间的角度}
2. 重力所作的功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a 和 b 之间的高度差(hab=ha-hb)}
3、电场力所作的功:Wab=qUab{q:电荷(C),Uab:a、b间电位差(V),即Uab=φa-φb}
4、电功:W=UIt(通用){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5. 功率:P = W/t(定义){P:功率[W],W:在t时间内完成的功(J),t:做功所用的时间(s)}
6、汽车牵引功率:P级=Fv级;P级=Fv级{P级:瞬时功率,P级:平均功率}
7、汽车恒功率启动,恒加速度启动,汽车最高速度(vmax=P/f)
8、电功率:P=UI(通用){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)网校头条,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:垂直高度(m)(距零势能面)}
13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电荷(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面出发)}
14.动能定理(对物体做正功时,物体的动能增加): = mvt2/2-mvo2/2 或 = ΔEK{:外力对物体所作的总功,ΔEK:动能的变化量ΔEK = (mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2或mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力功与重力势能的变化(重力功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注(1)功率表示做功的快慢,做功的多少表示能量转换的多少;
(2)O0≤α
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功时,重力(弹力、电、分子)的势能减小
(4)重力与电场力所作的功与路径无关(见公式2、3);(5)机械能守恒的条件:除重力(弹力)外初中物理有加速度,其他力都不做功,只是动能与势能之间的转换;(6)其他能量单位的换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,它与刚度系数、变形量有关。
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