高中物理选修一,以动量、振动与波、光学、狭义相对论为核心,研究物体间相互作用的传递、周期运动以及光的波动本性,是衔接经典力学与近代物理的重要模块。
第一章 动量守恒定律(1‑20)
1. 动量p=mv是矢量,方向与速度方向一致;动量正负代表方向,不代表大小。
2. 动量变化△p=p末-p初,矢量运算,规定正方向再计算,不可直接代数相减。
3. 冲量I=Ft,矢量,方向与合外力方向一致;恒力冲量直接Ft,变力冲量只能用动量定理求解。
4. 重力、支持力、摩擦力都有冲量;有力、有时间就有冲量,力为零冲量才为零;冲量和位移无关。
5. 动量定理:I合=△p;合外力的冲量等于动量变化,不是动量等于合外力冲量。
6. 碰撞、打击问题:作用时间极短,重力、摩擦力等外力冲量可忽略,但外力并不是真的消失。https://wxa.wxs.qq.com/tmpl/px/base_tmpl.html
7. 动量守恒条件:系统合外力为0;分三类:①合外力严格为零;②内力远大于外力;③某一方向合外力为零,则该方向动量守恒。
8. 某一方向动量守恒,只能用该方向列式,不能直接对总动量列式。
9. 动量守恒是矢量式,列式前必须规定正方向;速度全部相对同一惯性参考系(地面)。
10. 完全弹性碰撞:动量守恒、机械能(动能)也守恒;非弹性碰撞动量守恒,动能损失;完全非弹性共速,动能损失最大。
11. 碰撞问题三原则:①动量守恒;②动能不增加;③运动要合理(不能互相穿透)。
12. 爆炸:内力远大于外力,动量近似守恒;化学能释放,总动能一定增大。
13. 反冲运动:系统动量守恒,初始总动量常为0;向后喷气,物体向前运动。
14. 动量为0,动能一定为0;动能为0,动量一定为0;动量相等,动能不一定相等;动能相等动量不一定相等。
15. p²=2mEk,该公式只适用于速度远小于光速的宏观物体。
16. 动量守恒,系统的动能不一定守恒;动能守恒动量一定守恒。
17. 人船模型:系统初动量为零;位移和质量成反比;位移均相对地面。
18. 不要混淆“合外力冲量”和“某个力的冲量”;动量定理用合外力冲量。
19. 曲线运动中,动量一定变化;动能不一定变化(如匀速圆周运动)。
20. 动量守恒适用条件与“是否接触”无关,只要系统合外力为零即可。
第二章 机械振动(21‑40)
21. 简谐运动回复力:F=-kx;k不是弹簧劲度系数,是比例系数;负号代表回复力与位移方向相反。
22. 位移:简谐运动位移以平衡位置为原点,不是以端点为起点。
23. 平衡位置:回复力等于0的位置;合力不一定为零(单摆平衡位置合力不为零,有向心力)。
24. 简谐运动:靠近平衡位置:位移减小,速度增大,加速度减小;远离平衡位置:位移增大,速度减小,加速度增大。
25. 最大位移处:速度为0,加速度最大;平衡位置加速度为0,速度最大。
26. 简谐运动是变加速运动,不是匀变速,加速度时刻改变。
27. 周期T:完成一次全振动时间;一次全振动路程等于4A;半个周期路程一定2A; 1/4周期路程不一定等于A。https://wxa.wxs.qq.com/tmpl/px/base_tmpl.html
28. 单摆周期公式T=2π√L/g;L是摆长:悬点到摆球球心,不是摆线长。
29. 单摆条件:摆角小于5°;摆球质点、细线无质量。
30. 单摆周期与摆球质量、振幅无关,等时性。
31. 单摆重力加速度等效:加速上升g等效=g+a;加速下降g等效=g-a;完全失重单摆不振动。
32. 受迫振动:物体在周期性驱动力作用下振动;受迫振动稳定后频率=驱动力频率,和固有频率无关。
33. 共振:驱动力频率等于系统固有频率,振幅最大;防止共振要使驱动力频率远离固有频率。
34. 振动图像(x‑t图):描述一个质点不同时刻位移;图像斜率表示速度;不能看出传播方向。
35. 简谐运动机械能守恒:只有回复力做功;动能势能相互转化,总机械能不变。
36. 阻尼振动:振幅不断减小;阻尼振动频率不变(等于固有频率),只是振幅变小。
37. 弹簧振子水平:平衡位置弹簧原长;竖直弹簧振子平衡位置不是原长,是重力和弹力平衡位置。
38. 简谐运动位移、回复力、加速度同步变化;位移和速度相位差π/2。
39. 不要把“振动周期”和“运动时间”混淆;振幅是最大位移大小,永远取正值。
40. 简谐运动是理想化模型,现实振动大多是阻尼振动。
第三章 机械波(41‑60)
41. 机械波产生条件:波源 + 介质;真空不能传机械波。
42. 机械波传播:传播振动形式、能量、信息;介质质点只在平衡位置附近振动,质点不随波迁移。
43. 横波:振动方向⊥传播方向,有波峰波谷;纵波:振动平行传播方向,有密部疏部;声波是纵波。
44. 波速v=λf=λ/T;波速由介质决定;频率由波源决定;波长由波源+介质共同决定。
45. 同一列波进入不同介质,频率不变,波速、波长改变。
46. 波动图像(y‑x):某一时刻,介质中各个质点位置;振动图像是一个质点随时间变化。两类图像不要混淆。
47. 波动图像判断质点振动方向:上坡下,下坡上;注意:只适用于横波。
48. 相距整数倍波长质点振动完全相同;相距半波长奇数倍质点振动完全相反。
49. 波的衍射:波绕过障碍物;一切波都会衍射;明显衍射条件:障碍物尺寸比波长小或相差不多。
50. 波的干涉条件:两列波频率相同、相位差恒定、振动方向相同。
51. 干涉:振动加强点振幅变大,不是位移一直最大;加强点位移依然会在正负之间变化;减弱点振幅相消。
52. 振动加强点永远加强,减弱点永远减弱,位置固定不变。
53. 多普勒效应:波源和观察者相对运动,接收频率改变,波源固有频率不变。
54. 波源靠近观察者,接收频率变大;远离,接收频率变小。
55. 声波可以发生反射、折射、衍射、干涉、多普勒效应。
56. 惠更斯原理:介质中波面上各点都是子波源。
57. 波传播一个周期,传播距离等于一个波长。
58. 注意多解问题:波传播方向双向性,时间周期性,带来多组解,容易漏解。
59. 纵波质点位移图像也可以画成正弦曲线,只是质点沿x轴振动。
60. 干涉不是波消失,只是叠加区域位移矢量相加,能量重新分布。
第四章 光(61‑80)
61. 光的反射定律:三线共面,两线分居,反射角等于入射角;入射角、反射角是光线与法线夹角,不是界面。
62. 光的折射:n=sinθ1/sinθ2,θ1真空(空气)中的入射角。
63. 折射率n>1;折射率越大,光偏折程度越大;n=c/v,介质中光速v<c。
64. 折射率由介质和光的频率决定;同一介质,频率越高,折射率越大。
65. 全反射条件:①光从光密介质射向光疏介质;②入射角≥临界角;由空气射向玻璃不会发生全反射。
66. 临界角公式sinC=1/n;n越大,临界角越小,越容易全反射。
67. 光导纤维利用全反射;内芯折射率大于外套。
68. 光的色散:白光折射分解;可见光中紫光频率最高、折射率最大、临界角最小;红光折射率最小。
69. 干涉:薄膜干涉(肥皂膜、增透膜);增透膜厚度等于四分之一该光介质中波长。
70. 双缝干涉条件:相干光源(频率相同);条纹间距△x=λL/d。
71. 双缝干涉:波长越长,条纹间距越宽;红光条纹比紫光宽。
72. 光的衍射:单缝衍射;明显衍射:缝尺寸接近波长;泊松亮斑是衍射现象。
73. 干涉和衍射证明光具有波动性;光电效应证明光的粒子性。
74. 偏振:横波特有现象;自然光各个方向振动;偏振光只有特定方向振动。
75. 反射光、折射光是部分偏振;偏振片只允许某一方向光振动通过。
76. 激光特点:相干性好、亮度高、平行度好。
77. 光从一种介质进入另一种介质:频率不变;速度、波长改变。
78. 看见彩色不一定色散:干涉、衍射、折射都能出现彩色。
79. 做光路计算题,一定要画法线;不要拿光线和界面算角度。
80. 海市蜃楼:光的全反射;雨后彩虹是光的折射色散。
第五章 相对论简介(81‑90)
81. 狭义相对论两个基本假设:狭义相对性原理;光速不变原理(真空中光速对任意惯性系大小均为c)。
82. 时间延缓:运动时钟变慢;相对观测者运动的参考系时间膨胀,固有时最短。
83. 长度收缩:沿运动方向长度收缩;垂直运动方向长度不收缩。
84. 相对论质量:速度越大,质量越大;静止质量是物体相对静止时质量。
85. 质能方程E=mc²;△E=△mc²;质量亏损对应释放能量,不是质量转化成能量,质量能量同时守恒。
86. 经典力学适用:低速、宏观;高速微观必须用相对论、量子论。
87. 同时的相对性:一个惯性系同时发生,另一惯性系不一定同时。
88. 光速不变:无论光源怎么运动,真空光速都是c,不能简单速度叠加。
89. 相对论效应只有速度接近光速才明显;日常低速完全可以用牛顿力学。
90. 相对论不是否定牛顿力学,是牛顿力学在高速下的拓展。
综合易混点(91‑100)
91. 矢量:动量、冲量、回复力、位移、加速度、速度;运算必须带方向,规定正方向。
92. 标量:动能、周期、频率、振幅、时间、折射率;直接代数运算。
93. 振动与波动:振动是单个质点;波是大量质点集体振动,传播需要介质。
94. 注意“变化量”“变化率”; △代表变化量;斜率代表变化率。
95. 碰撞问题一定要检验动能是否增加,很多同学只写动量守恒。
96. 单摆测重力加速度:摆角小于5°,多次全振动求平均周期减小误差。
97. 双缝干涉公式△x=λL/d,λ是真空中波长,不是介质波长。
98. 全反射:千万记住,光疏→光密,永远不会全反射。
99. 多普勒效应:分清波源动还是观察者动,不要死记结论,抓相对运动。
100. 做题看清:图像是x‑t振动图像,还是y‑x波动图像;审题第一步区分两类图。
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