高二物理重要知識(shí)點(diǎn)與解題模板

　　步驟/方法：直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

　　《題型概述》直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是高考的熱點(diǎn)，可以單獨(dú)考查，也可以與其他知識(shí)綜合考查.單獨(dú)考查若出現(xiàn)在選擇題中，則重在考查基本概念，且常與圖像結(jié)合；在計(jì)算題中常出現(xiàn)在第一個(gè)小題，難度為中等，常見(jiàn)形式為單體多過(guò)程問(wèn)題和追及相遇問(wèn)題.

　　《思維模板》：解圖像類(lèi)問(wèn)題關(guān)鍵在于將圖像與物理過(guò)程對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過(guò)圖像的坐標(biāo)軸、關(guān)鍵點(diǎn)、斜率、面積等信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，從而解決問(wèn)題；對(duì)單體多過(guò)程問(wèn)題和追及相遇問(wèn)題應(yīng)按順序逐步分析，再根據(jù)前后過(guò)程之間、兩個(gè)物體之間的聯(lián)系列出相應(yīng)的方程，從而分析求解，前后過(guò)程的聯(lián)系主要是速度關(guān)系，兩個(gè)物體間的聯(lián)系主要是位移關(guān)系.

　　1  物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

　　《題型概述》物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題是指物體始終處于平衡狀態(tài)，但受力不斷發(fā)生變化的問(wèn)題.物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題一般是三個(gè)力作用下的平衡問(wèn)題，但有時(shí)也可將分析三力平衡的方法推廣到四個(gè)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題.

　　《思維模板》：常用的思維方法有兩種.(1)解析法：解決此類(lèi)問(wèn)題可以根據(jù)平衡條件列出方程，由所列方程分析受力變化；(2)圖解法：根據(jù)平衡條件畫(huà)出力的合成或分解圖，根據(jù)圖像分析力的變化.

　　2  運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題

　　《題型概述》運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題常見(jiàn)的模型有兩類(lèi).一是繩(桿)末端速度分解的問(wèn)題，二是小船過(guò)河的問(wèn)題，兩類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵都在于速度的合成與分解.

　　《思維模板》(1)在繩(桿)末端速度分解問(wèn)題中，要注意物體的實(shí)際速度一定是合速度，分解時(shí)兩個(gè)分速度的方向應(yīng)取繩(桿)的方向和垂直繩(桿)的方向；如果有兩個(gè)物體通過(guò)繩(桿)相連，則兩個(gè)物體沿繩(桿)方向速度相等.(2)小船過(guò)河時(shí)，同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是小船相對(duì)于水的運(yùn)動(dòng)，二是小船隨著水一起運(yùn)動(dòng)，分析時(shí)可以用平行四邊形定則，也可以用正交分解法，有些問(wèn)題可以用解析法分析，有些問(wèn)題則需要用圖解法分析.

　　3  拋體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

　　《題型概述》拋體運(yùn)動(dòng)包括平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)，不管是平拋運(yùn)動(dòng)還是斜拋運(yùn)動(dòng)，研究方法都是采用正交分解法，一般是將速度分解到水平和豎直兩個(gè)方向上.

　　《思維模板》(1)平拋運(yùn)動(dòng)物體在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其位移滿(mǎn)足x=v0t，y=gt2/2，速度滿(mǎn)足vx=v0，vy=gt；(2)斜拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向上做上拋(或下拋)運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)方向上分別列相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方程求解

　　4  圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

　　《題型概述》圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題按照受力情況可分為水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)和豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，按其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng).水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)多為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般為變速圓周運(yùn)動(dòng).對(duì)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)重在考查向心力的供求關(guān)系及臨界問(wèn)題，而豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)則重在考查最高點(diǎn)的受力情況.

　　《思維模板》(1)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)先分析物體是否做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若是，則物體所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可；若物體的運(yùn)動(dòng)不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)將物體所受的力進(jìn)行正交分解，物體在指向圓心方向上的合力等于向心力.

　　(2)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)可以分為三個(gè)模型：

　�、倮K模型：只能對(duì)物體提供指向圓心的彈力，能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界態(tài)為重力等于向心力；

　�、跅U模型：可以提供指向圓心或背離圓心的力，能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界態(tài)是速度為零；

　　③外軌模型：只能提供背離圓心方向的力，物體在最高點(diǎn)時(shí)，若v<(gR)1/2，沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，若v≥(gR)1/2，離開(kāi)軌道做拋體運(yùn)動(dòng).

　　5  牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用問(wèn)題

　　《題型概述》牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容，每年在高考中都會(huì)出現(xiàn)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律可將力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合起來(lái)，與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用問(wèn)題常見(jiàn)的模型有連接體、傳送帶等，一般為多過(guò)程問(wèn)題，也可以考查臨界問(wèn)題、周期性問(wèn)題等內(nèi)容，綜合性較強(qiáng).天體運(yùn)動(dòng)類(lèi)題目是牛頓運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力定律及圓周運(yùn)動(dòng)的綜合性題目，近幾年來(lái)考查頻率極高.

　　《思維模板》以牛頓第二定律為橋梁，將力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，可以根據(jù)力來(lái)分析運(yùn)動(dòng)情況，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況來(lái)分析力.對(duì)于多過(guò)程問(wèn)題一般應(yīng)根據(jù)物體的受力一步一步分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，直到求出結(jié)果或找出規(guī)律.

　　對(duì)天體運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題，應(yīng)緊抓兩個(gè)公式：GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.對(duì)于做圓周運(yùn)動(dòng)的星體(包括雙星、三星系統(tǒng))，可根據(jù)公式①分析；對(duì)于變軌類(lèi)問(wèn)題，則應(yīng)根據(jù)向心力的供求關(guān)系分析軌道的變化，再根據(jù)軌道的變化分析其他各物理量的變化.

　　6  機(jī)車(chē)的啟動(dòng)問(wèn)題

　　《題型概述》機(jī)車(chē)的啟動(dòng)方式�？疾榈挠袃煞N情況，一種是以恒定功率啟動(dòng)，一種是以恒定加速度啟動(dòng)，不管是哪一種啟動(dòng)方式，都是采用瞬時(shí)功率的公式P=Fv和牛頓第二定律的公式F-f=ma來(lái)分析.

　　《思維模板》(1)機(jī)車(chē)以額定功率啟動(dòng).機(jī)車(chē)的啟動(dòng)過(guò)程如圖所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，隨著速度v的增大，牽引力F必將減小，因此加速度a也必將減小，機(jī)車(chē)做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到F=f，a=0，這時(shí)速度v達(dá)到最大值vm=P額定/F=P額定/f.這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算(因?yàn)镕為變力).

　　(2)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng).恒定加速度啟動(dòng)過(guò)程實(shí)際包括兩個(gè)過(guò)程.如圖所示，“過(guò)程1”是勻加速過(guò)程，由于a恒定，所以F恒定，由公式P=Fv知，隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達(dá)到額定功率P額定，功率不能再增大了；“過(guò)程2”就保持額定功率運(yùn)動(dòng).

　　過(guò)程1以“功率P達(dá)到最大，加速度開(kāi)始變化”為結(jié)束標(biāo)志.過(guò)程2以“速度最大”為結(jié)束標(biāo)志.過(guò)程1發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=F·s計(jì)算，不能用W=P·t計(jì)算(因?yàn)镻為變功率).

　　7  以能量為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題

　　《題型概述》以能量為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題一般分四類(lèi).第一類(lèi)為單體機(jī)械能守恒問(wèn)題，第二類(lèi)為多體系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題，第三類(lèi)為單體動(dòng)能定理問(wèn)題，第四類(lèi)為多體系統(tǒng)功能關(guān)系(能量守恒)問(wèn)題.多體系統(tǒng)的組成模式：兩個(gè)或多個(gè)疊放在一起的物體，用細(xì)線(xiàn)或輕桿等相連的兩個(gè)或多個(gè)物體，直接接觸的兩個(gè)或多個(gè)物體.

　　《思維模板》能量問(wèn)題的解題工具一般有動(dòng)能定理，能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律.(1)動(dòng)能定理使用方法簡(jiǎn)單，只要選定物體和過(guò)程，直接列出方程即可，動(dòng)能定理適用于所有過(guò)程；(2)能量守恒定律同樣適用于所有過(guò)程，分析時(shí)只要分析出哪些能量減少，哪些能量增加，根據(jù)減少的能量等于增加的能量列方程即可；(3)機(jī)械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但在力學(xué)中也非常重要.很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解，可根據(jù)題目情況靈活選取.

　　8  力學(xué)實(shí)驗(yàn)中速度的測(cè)量問(wèn)題

　　《題型概述》速度的測(cè)量是很多力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，通過(guò)速度的測(cè)量可研究加速度、動(dòng)能等物理量的變化規(guī)律，因此在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒等實(shí)驗(yàn)中都要進(jìn)行速度的測(cè)量.速度的測(cè)量一般有兩種方法：一種是通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照片等方式獲得幾段連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移從而研究速度；另一種是通過(guò)光電門(mén)等工具來(lái)測(cè)量速度.

　　《思維模板》用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)重要推論：①vt/2=v平均=(v0+v)/2，②Δx=aT2，為了盡量減小誤差，求加速度時(shí)還要用到逐差法.用光電門(mén)測(cè)速度時(shí)測(cè)出擋光片通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間，求出該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則認(rèn)為等于該點(diǎn)的瞬時(shí)速度，即：v=d/Δt.

　　9  電容器問(wèn)題

　　《題型概述》電容器是一種重要的電學(xué)元件，在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用，是歷年高考常考的知識(shí)點(diǎn)之一，常以選擇題形式出現(xiàn)，難度不大，主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動(dòng)態(tài)分析三個(gè)方面.

　　《思維模板》

　　(1)電容的概念：電容是用比值(C=Q/U)定義的一個(gè)物理量，表示電容器容納電荷的多少，對(duì)任何電容器都適用.對(duì)于一個(gè)確定的電容器，其電容也是確定的(由電容器本身的介質(zhì)特性及幾何尺寸決定)，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢(shì)差的大小等均無(wú)關(guān).

　　(2)平行板電容器的電容：平行板電容器的電容由兩極板正對(duì)面積、兩極板間距離、介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)決定，滿(mǎn)足C=εS/(4πkd)

　　(3)電容器的動(dòng)態(tài)分析：關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，抓住三個(gè)公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚兩種情況：一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電后斷開(kāi)電源)，二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連).

　　10  帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

　　《題型概述》帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題本質(zhì)上是一個(gè)綜合了電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問(wèn)題，研究方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)一樣，同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等力學(xué)規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)?算題.

　　《思維模板》

　　(1)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)從兩種思路著手

　�、賱�(dòng)力學(xué)思路：重視帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出位移、速度等物理量.

　　②功能思路：根據(jù)電場(chǎng)力及其他作用力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或根據(jù)全過(guò)程的功能關(guān)系，確定粒子的運(yùn)動(dòng)情況(使用中優(yōu)先選擇).

　　(2)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意是否考慮粒子的重力

　　①質(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀(guān)粒子一般不計(jì)重力；

　�、谝旱�、塵埃、小球等宏觀(guān)帶電粒子一般考慮重力；

　�、厶厥馇闆r要視具體情況，根據(jù)題中的隱含條件判斷.

　　(3)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意畫(huà)好粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，在畫(huà)圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用幾何知識(shí)尋找關(guān)系往往是解題的突破口.

　　11  帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

　　《題型概述》帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡(jiǎn)單的選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題且難度較大，常見(jiàn)的命題形式有三種：

　　(1)突出對(duì)在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量(半徑、速度、時(shí)間、周期等)的考查；(2)突出對(duì)概念的深層次理解及與力學(xué)問(wèn)題綜合方法的考查，以對(duì)思維能力和綜合能力的考查為主；(3)突出本部分知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用的考查，以對(duì)思維能力和理論聯(lián)系實(shí)際能力的考查為主.

　　《思維模板》在處理此類(lèi)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，著重把握“一找圓心，二找半徑(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或時(shí)間”的分析方法.

　　(1)圓心的確定：因?yàn)槁鍌惼澚�f指向圓心，根據(jù)f⊥v，畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)(一般是射入和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn))的f的方向，沿兩個(gè)洛倫茲力f作出其延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)即為圓心.另外，圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線(xiàn)上(如圖所示).看大圖

　　(2)半徑的確定和計(jì)算：利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的半徑(或運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角)，并注意利用一個(gè)重要的幾何特點(diǎn)，即粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α)，并等于弦AB與切線(xiàn)的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示)，即?φ=α=2θ.

　　(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：t=φT/2π或t=s/v，其中φ為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長(zhǎng)，v為線(xiàn)速度。