物理复习

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1、【同步教育信息同步教育信息】一. 本周教学内容： 期末复习期末考试的范围： 动量定理 动量守恒定律 分子动理论 热力学定律 气体的性质 库仑定律 电场的性质二. 知识点复习： （一）动量定理 动量守恒定律 1. 冲量 力F和力的作用时间t的乘积叫做冲量：IFt。冲量是一个过程量，它与时间相对 应。冲量是矢量，它的方向由力的方向决定，如果在作用时间内力的方向保持不变，那么 冲量的方向就和力的方向相同。 2. 动量 物体的质量 m 和速度 v 的乘积叫做动量：pmv。动量是一个状态量，它与时刻相对 应。动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。 3. 动量定理 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化，即

2、 Ip。对动量定理的理解： 动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。 这里所说的冲量必须是物体所受的合力的冲量（或者说是物体所受各力冲量的矢量 和） 。 动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。 动量定理的表达式是矢量式，可以用在任何一个选定的方向上。 由于系统内力总是成对出现的，而一对作用反作用力的总冲量一定为零，内力可能 改变系统内某一物体的动量，但不会改变系统的总动量。所以动量定理既可以用于单个物 体，也可以用于质点组。 4. 动量守恒定律一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。即 m1v1 m2v2 m1v1 m

3、2v2 5. 对动量守恒定律成立条件的理解 当系统不受外力或者所受外力之和为零时，可以应用动量守恒定律。 虽然系统受到外力作用，但外力远小于内力，可以忽略不计时，也可以应用动量守 恒定律。 系统在某一个方向上所受的合外力为零时，可以在该方向上应用动量守恒定律。 由动量定理 Ip 可知，当系统受到的外力为零时，外力的冲量为零，系统动量的 增量为零，即系统动量守恒。 6. 动量守恒定律的表达形式 除 m1v1 m2v2m1v1 m2v2，即 p1p2p1p2外，还有：p1p20，p1p 和。（二）分子动理论 热力学定律 气体的性质1. 物体是由大量分子组成的 这里的分子是指构成物质的单元，可以是原

4、子、离子，也可以是分子。在热运动中它 们遵从相同的规律，所以统称为分子。固体、液体被理想化地认为分子是一个挨一个紧密 排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。气体分子仍视为小球，但分子间 距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有 的空间。每个气体分子平均占有的空间可以看作是以相邻分子间距离为边长的一个正立方 体。 2. 阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数 NA6.021023mol1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质 的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。3. 分子的热运动 物体里的分子永不停息地做无

5、规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这 种运动叫做热运动。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。 布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。关于布朗运动，要注意以下几 点：形成条件是：只要微粒足够小。温度越高，布朗运动越激烈。观察到的是固体 微粒（不是液体分子，也不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则 性。实验中描绘出的是某固体微粒每隔 30 秒的位置间的连线，该折线不是该微粒的实际 运动轨迹。 4. 分子间的相互作用力 分子力有如下几个特点：分子间同时存在引力和斥力；引力和斥力都随着距离的 增大而减小；斥力比引力变化得快。 分子间作用力（指引力和斥

6、力的合力）随分子间距离而变的规律是：rr0时分子力表现为引力；r10r0以后，分子力 变得十分微弱，可以忽略不计。记住这些规律对理解分子势能及其变化会有很大的帮助。 5. 物体的内能 做热运动的分子具有的动能叫分子动能。由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的 温度和体积都有关系，温度升高时物体内能增加，体积变化时，物体内能变化。 6. 热力学第一定律 外界对物体所做的功 W 加上物体从外界吸收的热量 Q 等于物体内能的增加U，即UQW 。这在物理学中叫做热力学第一定律。在这个表达式中，当外界对物体做正 功时 W 取

7、正，物体克服外力做功时 W 取负；当物体从外界吸热时 Q 取正，物体向外界放 热时 Q 取负；U 为正表示物体内能增加，U 为负表示物体内能减少。 7. 热力学第二定律 事实证明：热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行（热 量会自发地从高温物体传给低温物体） ，但是向相反的方向却不能自发地进行。 通常把没有冷凝器，只有单一热源，从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起 其它变化的热机称为第二类永动机。事实证明：第二类永动机不可能制成。这表明机械能 和内能的转化过程具有方向性：机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化成机械 能。 热力学第二定律。有多种表述方法：不可能使热

8、量由低温物体传递到高温物体， 而不引起其他变化（按热传导的方向性表述） 。不可能从单一热源吸收热量并把它全部用 来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述） 。第二类永动机是不可能制成的。 热力学第二定律使人们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，使得它成为独立于热力学第一定律的一个 重要的自然规律。 8. 气体的体积、压强、温度间的关系 一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小，压强增大，体积增大，压强减 小。 一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大，温度降低，体积减 小。 一定质量的气体，在

9、体积不变的情况下，温度升高，压强增大，温度降低，压强减 小。 9. 热力学第一定律在气体中的应用 对一定质量的气体，在常温常压下，分子间相互作用力非常微弱，除相互碰撞外可以 忽略分子间的相互作用力，因此没有分子势能。在这种情况下，气体的内能就只有分子动 能，由温度决定。这样，在热力学第一定律UQW 中，U 仅由温度决定，升温 时为正，降温时为负。W 仅由体积决定，压缩时为正，膨胀时为负。Q 由U 和 W 共同决定。在绝热情况下 Q0，因此U W。（三）库仑定律 电场的性质 1. 库仑定律 真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在

10、它们的连线上。即：。其中 k 为静电力常量，k9.0109Nm2/c2。 2. 库仑定律的成立条件 必须在真空中（在空气中近似成立，因此也可以应用） 。 必须是点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。 （这一点 与万有引力定律很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等 于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷将会重新分布，不能再用球心距代替 r） 。3. 同一条直线上的三个点电荷的计算问题 若在同一条直线上固定两个点电荷（只要不是等量异种点电荷） ，那么在这条直线上就 一定存在唯一的一个位置，任何一个另外的点电荷，只要放在这个位置，所受电场力的合

11、 力就一定为零。 4. 两个相同的带电金属小球接触前后的库仑力变化 两个相同的带电金属小球接触时，如果原来带的是不等量同种电荷，那么接触后每个 小球的电荷量等于接触前电荷量之和的一半，仍是同种电荷。在距离相同的情况下，这两 个点电荷间的库仑力方向不变，大小必然增大。如果原来带的是不等量异种电荷，那么接 触后每个小球的电荷量等于接触前电荷量之差的一半，变为同种电荷，电性与接触前电荷 量大的相同。在距离相同的情况下，这两个点电荷间的库仑力方向必然改变，大小可能增 大可能减小也可能不变。 5. 电场强度 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度 E 是描述电场的力的 性质的物理量。6

12、. 有关场强的各种公式。这是电场强度的定义式。其中的 q 表示试探电荷，是电荷量很小的点电荷 （可正可负） 。这是点电荷周围的场强公式。其中 Q 是产生该电场的电荷，叫场电荷。这是匀强电场内部的场强公式。其中 d 是沿电场线方向上的距离。 7. 电势和电势能 电场的另一个性质是放入其中的电荷都具有电势能。电势就是描述电场的能的性质 的物理量。电场中两点间电势的差叫电势差，也叫电压，用 U 表示：Uabab。 8. 电场力做功 电场力做功 W电qU，只跟始末位置的电势差有关，和路径无关。电场力做功电势能 减小，克服电场力做功电势能增大。正电荷在电势高处电势能较大，负电荷在电势高处电 势能反而小。

13、 在利用 W电 qU 进行计算时，各个物理量都取绝对值，功的正负则由电性和移动方向 共同决定。 9. 电场线和等势面 电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系： 电场线上某点的切线方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。 电场线互不相交，等势面也互不相交。 电场线和等势面在相交处互相垂直。 电场线的方向是电势降低的方向，而且是电势降低最快的方向。 电场线密的地方等差等势面也密，等差等势面密的地方电场线也密。 要注意到：电场线是解决电场问题的最重要的工具。有了电场线不但可以知道场强的 大小和方向，还可以判定电势的高低。所以解决电场问题，一般首先要设法画出电场线。【典型例题典型例题】

14、例 1. 鸡蛋从同一高度自由下落，第一次直接落在硬地板上，鸡蛋被打破；第二次落在泡 沫塑料垫上，鸡蛋没有被打破。对这一现象的解释，下列说法中正确的是A. 第一次鸡蛋落在硬地板上时的动量较大，因此所受合力大B. 第一次鸡蛋与硬地板相互作用过程动量变化较大，因此所受合力大C. 第一次鸡蛋与硬地板相互作用过程动量变化率较大，因此所受合力大 D. 两次碰撞过程中鸡蛋的动量变化相同，但第一次作用时间短，因此所受合力大 解析：解析：由于下落高度相同，两次碰前鸡蛋的动量是相同的。最后鸡蛋都静止下来，所 以碰撞过程中鸡蛋的动量变化p 也是相同的。只是由于鸡蛋与硬地板间作用时间短，由 Ftp 可知鸡蛋受的合力大

15、。由 Fp/t 还应该认识到动量的变化率就是鸡蛋受到的合 力。因此正确答案是 C、D。 注意：注意：能够用动量定理定性地分析一些问题，要区分动量大小、动量变化大小和作用 力大小。例 2. 如图所示，光滑水平面上有一辆质量为 2m 的小车，车上左右两端分别站着甲、 乙两人，他们的质量都是 m，开始两个人和车一起以速度 v0向右匀速运动。某一时刻，站 在车右端的乙先以相对于地面向右的速度 u 向右跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度 u 向左跳离小车。下列说法中正确的有 A. 两人都离开小车后，小车的速度将是 v0，方向向右 B. 两人都离开小车后，小车的速度将是 2v0，方向向右

16、C. 在水平方向上，全过程小车给甲的冲量较大 D. 在水平方向上，全过程小车给甲、乙的冲量大小相同解析：解析： 以小车和甲、乙系统为研究对象，全过程系统动量守恒。初状态系统总动量为 向右 4mv0，末状态甲、乙动量等值反向，系统总动量就是小车的动量，因此有 2mv 4mv0，v2v0，方向向右。再分别以甲、乙为研究对象，全过程在水平方向上用动量定 理：小车对它们的冲量大小分别为 I甲m(uv0)和 I乙m(uv0)，显然甲的动量变化较大， 即小车给甲的冲量较大。本题选 BC。 注意：注意：应用动量守恒定律时一定要明确研究对象和研究过程，明确初、末状态系统内 各物体的动量。要特别注意矢量性，在比较复杂的情况下要规定一个正方向，明确各个动 量的正负。例 3. 质量为 m 的