力學(xué)輔導(dǎo)

　　力學(xué)包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)。即：力，牛頓運(yùn)動定律，物體的平衡，直線運(yùn)動，曲線運(yùn)動，振動和波，功和能，動量和沖量，等。

　　一、重要概念和規(guī)律

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　　1．力、力矩

　　力是物體間的相互作用。其效果使物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動狀態(tài)即產(chǎn)生加速度。力不能脫離物體而獨(dú)立存在．有力作用時(shí)，同時(shí)存在受力物體和施力物體但物體間不一定接觸。力是矢量。力按性質(zhì)可分重力（G=mg）、彈力（胡克定律f=kX）、摩擦力（0＜f靜＜f最大、，f=μN）、分子力、電磁力等。按效果可分拉力、壓力、支持力，張力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等。對于各種力要弄清它的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)、大小、方向、作用點(diǎn)和具體效果。

　　力矩是改變物體轉(zhuǎn)動狀態(tài)的原因。力矩M=FL通常規(guī)定使物體順（逆）時(shí)針轉(zhuǎn)動的力矩為負(fù)（正）。注意力臂L是指轉(zhuǎn)軸至力的作用線的垂直距離。

　　2．質(zhì)點(diǎn)、參照物

　　質(zhì)點(diǎn)指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體。平動的物體一般視作質(zhì)點(diǎn)。

　　參照物指假定不動的物體。一般以地面做參照物。

　　3．位置、位移（s）、速度（v）、加速度（a）

　　質(zhì)點(diǎn)的位置可以用規(guī)定的坐標(biāo)系中的點(diǎn)表示．

　　位移表示物體位置的變化，是由始位置引向末位置的有向線段。位移是矢量，與路徑無關(guān)．而路程是標(biāo)量，是物體運(yùn)動軌跡的實(shí)際長度，與路徑有關(guān)。

　　速度表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢和方向，它的方向就是位移變化的方向。其大小稱為速率。在S-t圖象中，某點(diǎn)的速度即為圖線在該點(diǎn)物線的斜率。在勻速四周運(yùn)動中，用線速度v=s/t和角速度ω=φ/t，v是矢量，方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，兩者的關(guān)系為v=ωR。

　　加速度表示速度變化的快慢，它的方向與速度變化的方向相同，但不一定限速度方向相同。在v-t圖象中某點(diǎn)的加速度即為圖線在該點(diǎn)切線的斜率。

　　在勻速圓周運(yùn)動中，用向心加速度a=v2/R和a=ω2R描述，其方向始終指向圓心。

　　4．質(zhì)量（m）、慣性

　　質(zhì)量表示物體內(nèi)含有物質(zhì)的多少，是一標(biāo)量且為恒量．慣性指物體保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，是物體固有的屬性。慣性由質(zhì)量來量度，物體的質(zhì)量越大，其慣性就越大，就越難改變它的運(yùn)動狀態(tài)。

　　6．周期（T）、頻率（f）、振幅（A｝

　　在勻速圓周運(yùn)動中，周期指物體運(yùn)動一周的時(shí)間，頻率指物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動的周數(shù)。在簡諧振動中，周期指物體完成一次全振動的時(shí)間，頻率指在單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動防次數(shù)．波動的頻率決定于波源振動的頻率，它跟傳播的媒質(zhì)無關(guān)。周期和頻率的關(guān)系；T=1/f。振幅指振動物體離開平衡位置的最大距離。振幅越大，振動能量也越大。

　　7．相和相差

　　相是決定作簡諧振動的物理量在任一時(shí)刻的運(yùn)動狀態(tài)的物理量。相差指兩個(gè)振動的相位差，即△Φ=Φ2-Φ1當(dāng)△Φ=0時(shí)，稱為同相；當(dāng)△Φ=π時(shí)，稱為反相。

　　8．波長（λ）、波速（v）

　　波長指兩個(gè)相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間均距離。波速指振動傳播的速度。波長、頻率和波速的關(guān)系為v=λf。同一種波當(dāng)它從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時(shí)，波長和波速要發(fā)生改變，但頻率不變。

　　9．波的干涉和衍射

　　波的干涉指兩個(gè)相干波源（兩個(gè)波源頻率相同、相差恒定）發(fā)出的波疊加時(shí)能形成干涉圖樣（某些振動加強(qiáng)的區(qū)域和某些振動減弱的區(qū)域互相間隔的區(qū)域）。其條件：兩個(gè)相干波源發(fā)出的波疊加。

　　波的衍射指波繞過障礙物傳播的現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸跟波長差不多。

　　10．音調(diào)、響度、音品

　　這是表征樂音三個(gè)特點(diǎn)的物理量，音調(diào)決定于聲源的頻率。響度決定于聲源的振幅。音品決定于泛音的個(gè)數(shù)、泛音的頻率和振幅。

　　11．功（W）

　　功是表示力作用一段位移（空間積累）效果的物理量。要深刻理解功的楊念：①如果物體在力的方向上發(fā)生了位移，就說這個(gè)力對物體做了功。因此，凡談到做功，一定要明確指出是哪個(gè)力對哪個(gè)物體做了功。②做功出必須具有兩個(gè)必要的因素；力和物體在力的方向上發(fā)生了位移。因此，如果力在物體發(fā)生的那段位移里做了功，則物體在發(fā)生那段位移的過程里始終受到該力的作用，力消失之時(shí)即停止做功之時(shí)。③力做功是一個(gè)物理過程，做功的多少反映了在這物理過程中能量變化的多少。④功可用公式W=Fscosα計(jì)算。當(dāng)0＜α＜90°時(shí)，力做正功，當(dāng)α=90°時(shí)，力不做功，當(dāng)90°＜α＜180°時(shí)，力做負(fù)功（或說成物體克服該力做正功）。⑤功是標(biāo)量，但功有正負(fù)。功的正負(fù)僅表示力在使物體移的過程中起了動力作用還是阻力作用。⑥和外力對物體所做的功等于各個(gè)外力對物體做功的代數(shù)和。

　　12．功率（P）

　　功率是表示做功快慢的物理量。要注意理解：①公式P=W/t是功率的定義式，表示在時(shí)間t內(nèi)的平均功率。②公式P＝Fvcosa表示即時(shí)功率。當(dāng)發(fā)動機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力F與速度v成反比，但不能理解為當(dāng)v趨近于零時(shí)F可趨近于無窮大，也不能理解為當(dāng)F趨近于零時(shí)v可趨近于無窮大，這是由于受到機(jī)器構(gòu)造上的限制的緣故。③要注意區(qū)別額定功率（發(fā)動機(jī)在正常工作時(shí)的最大輸出功率）和輸出功率間的區(qū)別和取系。當(dāng)發(fā)動機(jī)的輸出功率等于額定功率時(shí)，它所牽引以物體達(dá)最大速度。最大速度受額定功率的限制。④在SI制中，功率的單位是瓦特；實(shí)用單位有千瓦等。要注意其換算關(guān)系。

　　13．能量（E）、動能（Ek）、勢能（Ep）

　　我們認(rèn)為能夠?qū)ν饨缱龉Φ奈矬w具有能量。能量是表示物體狀態(tài)的物理量。能量是標(biāo)量。動能和勢能總稱為機(jī)械能。

　　動能是由于物體運(yùn)動而具有的能。用公式Ek=mv2/2計(jì)算。要注意：①Ek是相對于某一時(shí)刻（或某一狀態(tài)）的動能，動能與物體的質(zhì)量和速率有關(guān)，而與速度方向無關(guān)。②動能是標(biāo)量，且恒為正值。③物體的動能具有相對性，對于不同的參照物，由于v不同。因而Ek也不同。通常以地面為參照物。

　　勢能包括重力勢能和彈性勢能。重力勢能是由于物體被舉高而具有的能。用公式Ep=mgh計(jì)算。要注意：①重力勢能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。因而重力勢能具有相對性，它的大小決定于參考平面的選擇，通常選擇地面為參考平面。重力勢能的差值不因選擇不同的參考平面而有所不同。②重力對物體做多少正（負(fù)）功。物體的重力勢能就減少（增加）多少．重力做功的特點(diǎn)是只跟物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān)，而限物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。③重力勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)。當(dāng)物體在參考平面上（下）方時(shí)觀u重力勢能為正（負(fù)）值。

　　彈性勢能是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能。任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能．彈力對彈簧做多少正（負(fù)）功，彈簧的彈性勢能就減少（增加）多少。彈簧的彈性勢能決定于彈簧被壓縮（或拉伸）的長度及彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)。

　　14．沖量（I）、動量（p）

　　沖量I=Ft，是矢量，其方向決定于力的方向。服從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示力在時(shí)間上的積累效果。有力作用在物體上即使物體產(chǎn)生加速度，但需經(jīng)過段時(shí)間才能改變物體的速度。

　　動量p=mv，是矢量，其方向決定于速度的方向。服從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。

　�。ǘ�）重要��(guī)律

　　1．力的獨(dú)立作用原理：當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)尊地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，就像其他的力不存在一植物體的實(shí)際加速度為這幾個(gè)加速度的矢量和。

　　2．牛頓運(yùn)動定律：經(jīng)典力學(xué)的基本定律。適用于低速運(yùn)動的宏觀物體。

　　牛頓第一定律揭示了慣性和力的物理會義。

　　牛頓第二定律（F=ma）揭示了物體的加速度跟它所受的外力及物體本身質(zhì)皮之間的關(guān)系、使用時(shí)注意矢量性（a與F的方向始終一致）、同時(shí)性（有力F必同時(shí)產(chǎn)生a）、相對性（相對于地面參照系）、統(tǒng)一性（單位統(tǒng)一用SI制）。

　　牛頓第三定律（F=-F'）揭示了物體相互作用力間的關(guān)系。注意相互作用力與平衡力的區(qū)別。

　　3．物體的平衡條件：物體平衡時(shí)，即或靜止、或勻速直線運(yùn)動、或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是F=0．有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件是M=0。注意：對于共點(diǎn)力平衡．必有M=0。對于固定轉(zhuǎn)動軸平衡，必有F=0。還要注意力的平衡和物體的平衡的區(qū)別。

　　4．勻變速直線運(yùn)動規(guī)律：a的大小和方向一定�？梢杂霉�式和圖象（s-t圖象和v-t圖象）描述。注意：①公式v=(v0+vt)/2只適用于勻變速直線運(yùn)動．②判斷初速度不為零的句變速直線運(yùn)動或測定其加速度的公式為△s=aT2，即從任一時(shí)刻開始，在連續(xù)相等的各時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差△s都相等。判斷初速度為零的勻變速直線運(yùn)動時(shí)，方法一；用S1：S2：S3……=1：3：5……判斷（可作為充分必要條件）。方法二：同時(shí)滿足△s=aT2（僅作為必要條件）和△s/s1=2/1。③利用圖象處理問題時(shí)，要注意其點(diǎn)、線、斜率、面積等的物理意義。

　　5.曲線運(yùn)動的規(guī)律：利用運(yùn)動的合成和分解方法。平拋運(yùn)動可視為水平勻速直線運(yùn)動豎直方向的自由落體的合運(yùn)動。

　　勻速圓周運(yùn)動雖向心加速度的大小不變，但方向時(shí)刻在變且恒指向圓心，所以是一種變加速運(yùn)動。其向心力F=mv2/R或F=mω2R，它與速度方向垂直。故只能改變物體的速度方向。向心力不是什么特殊的力，任何一種力或幾種力的合力都可提供為向心力。

　　行星運(yùn)動的規(guī)律由開普勒三定律揭示，三定律分別指明了行星運(yùn)動的軌道、行星沿軌道運(yùn)動時(shí)速率的變化以及周期與軌道半徑的關(guān)系（R3／T2=k）。萬有引力定律揭示了行星運(yùn)動的本質(zhì)原因，可應(yīng)用來發(fā)現(xiàn)天體并計(jì)算天體的質(zhì)量和密度。

　　6．振動和波動的規(guī)律：當(dāng)物體受到指向平衡位置的回復(fù)力作用且阻力足夠小時(shí)，物體將作機(jī)械振動。振動可分自由振動和受迫振動。當(dāng)策動力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，將發(fā)生共振，振幅達(dá)最大。簡指振動是一種變加速運(yùn)動．其特點(diǎn)是所受外力的合力符合F=-kx，加速度符合a=-kx/m。這兩個(gè)特點(diǎn)可作為判別一個(gè)物體是否作簡諧振動的依據(jù)。簡諾振動的圖象是正弦（或余弦）曲線，它表示振動物體的位移隨時(shí)間而變化的情況。典型的間諧振動有單擺和彈簧振子等。作簡諧振動的系統(tǒng)的能量是守恒的，振幅越大，能量越大。

　　機(jī)械振動在煤質(zhì)中的傳播過程形成機(jī)械波。其特點(diǎn)是只傳播振動的能量而媒質(zhì)本身并不遷移．波動遵循疊加原理，能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。波動的任一質(zhì)點(diǎn)的振動周期（或頻率）和波源的振動周期（或頻率）一致．波動有橫波和縱波之分。波動圖象也是正弦6或余弦）曲線，它表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移。在判別質(zhì)點(diǎn)振動方向時(shí)要注意波動方向。

　　7．動能定理

　　動能定理揭示了外力對物體所做的總功與物體動能變化間的關(guān)系。要注意：①動能定理的研究對象是質(zhì)點(diǎn)（或單個(gè)物體）。②由動能定理可知：動力做正功使物體的動能增加Z阻力做負(fù)功，使物體的動能減少。③W指作用于物體的各個(gè)力所做功的代數(shù)和，因此要注意分辨功的正負(fù)。④Ek1和Ek2分別為初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動能。因此，Ek2-Ek1僅由初末兩個(gè)運(yùn)動狀態(tài)決定，不涉及運(yùn)動過程中的具體細(xì)節(jié)。⑤公式W=Ek2-Ek1為標(biāo)量式，但有正負(fù)。W為正（負(fù)）表示物體的動能增加（減少）。Ek2-Ek1為正（負(fù)）也表示物體的動能增加（減少）。

　　8．機(jī)械能守恒定律

　　機(jī)械能守恒定律揭示了物體在只有重力（或彈力）做功的情況下，物體總的機(jī)械能保持不變及其動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律�？杀硎緸镋2=E1,要注意：①該定律所研究的對象是物體系統(tǒng)。所謂機(jī)械能守恒，是指系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒。②機(jī)械能守恒的條件：在只有重力（或彈力）做功的情況下。③El和E2是指物體系統(tǒng)在任意兩個(gè)運(yùn)動狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能，并不涉及El和E2間互相轉(zhuǎn)化的具體細(xì)節(jié)．④動能定理和機(jī)械能守恒定律有一定的關(guān)系：當(dāng)只有重力做功時(shí)，應(yīng)用動能定理可以得機(jī)械能守恒定律。

　　9．動量定理

　　動量定理揭示了物體所受的沖量與其動量變化間的關(guān)系。要注意：①動量定理所研究的對象是質(zhì)點(diǎn)（或單個(gè)物體、或可視為單個(gè)物體的系統(tǒng)）。②動量定理具有普適性，即運(yùn)動軌跡不論是直線還是曲線，作用力不論是恒力還是變力（F為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值），幾個(gè)力作用的時(shí)間不論是同時(shí)還是不同時(shí)，都適用。③F指物體所受的合外力。沖量Ft的方向與動量變化m?△v的方向相同。

　　10．動量守恒定律

　　動量守恒定律揭示了物體在不受外力或所受外力的合力為零時(shí)的動量變化規(guī)律。對由兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，可表達(dá)為m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要注意：①系統(tǒng)的封閉性。動量守恒定律所研究的對象是物體系統(tǒng)，所謂動量守恒是指系統(tǒng)的總動量守恒。②動量守恒的限制性。守恒的條件是F＝0。這包含幾種情況：一是系統(tǒng)根本不受到外力；二是系統(tǒng)所受的合外力為零；三是系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)比內(nèi)力小，且作用時(shí)打很短；四是系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受的合外力為零、③速度的相對性。公式中的速度是相對于同一參照物而言的。④時(shí)間的同時(shí)性。系統(tǒng)的動量守恒是指在同一段時(shí)間里物體相互作用前后而言的。⑤動量的矢量性．如果系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的動量在同一直線上。則可選定正方向后用正、負(fù)號表示，將矢量運(yùn)算化簡為代數(shù)運(yùn)算M6）N律具有普適性。

　　11．碰撞規(guī)律

　　彈性碰撞同時(shí)滿足動量守恒和動能守恒，無能量損失。完全非彈性碰撞只滿足動量守恒，動能損失最大。

　　6．功和能的關(guān)系

　　功是能的轉(zhuǎn)化的量度。做功的過程總是伴隨著能量的改變，能量的改變需通過做功來實(shí)現(xiàn)。功是描述物理過程的物理量，能量是描述物理狀態(tài)的物理量。如果只有重力或彈力做功壩u機(jī)械能守恒。如果除重力和彈力做功外，還有其他力做功，則機(jī)械能和其他形式的能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，但總的能量保持不變，這就是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一種特殊情況。

　　二、重要研究方法

　　1．尋求“守恒量”。物理世界千變?nèi)f化，但有些物理量在一定條件下遵循守恒的規(guī)律。如力學(xué)中，有質(zhì)量守恒、機(jī)械能守恒和動量守恒Z電學(xué)中有電荷守恒等．由于守恒定律適用范圍廣。處理問題方便，因此，尋求“守恒量”已成為物理研究的一個(gè)重要方面。

　　2．運(yùn)用等量轉(zhuǎn)化的研究方法。運(yùn)用這種方法，可進(jìn)一步揭示相關(guān)物理量之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律．如：由重力做功使物體動能增加，可以得到機(jī)械能守恒定律的表達(dá)形式之一。

　　3．發(fā)散思維。多角度地研究同一物理問題。如力學(xué)中，從力的瞬時(shí)，時(shí)間積累、房間積累效果研究，分別發(fā)現(xiàn)了牛頓運(yùn)動定律、動量定理、動能定理，從各個(gè)不同的角度揭示了物探規(guī)律；為解決問題提供了多種渠道。

　　三、基本解題思路

　　歸納起來，力學(xué)中有三把金鑰匙，那么．遇到力學(xué)問題，究竟怎樣選用和使用金鑰匙呢？基本思路是：

　　1．審清題意，弄清物理過程，明確研究對象，畫好兩圖：物理過程示意圖和研究對象受力分析圖。

　　2.對涉及要求速度和位移的問題，先從能量觀點(diǎn)入手分析往往會帶來方便。即對各個(gè)力所做的功，物體速度的變化情況作出分析。如果研究對象是一系統(tǒng)，且只有重力做功，則應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解。如果研究對象是一物體，且還有其他力做功．則應(yīng)用動能定理解．要注意分清正負(fù)功。選定零勢能點(diǎn)。初末狀態(tài)的機(jī)械能或動能、統(tǒng)一單位等問題。

　　3．對涉及要求時(shí)間和速度的問題，先從動量和沖量觀點(diǎn)入手分析往往會帶來方便。即對各個(gè)力的沖量、物體動量的變化情況作出分析。如果研究對象是一系統(tǒng)，且所受合力F=0，則應(yīng)用動量守恒定律解。如果研究對象是一物體，且F≠0，則應(yīng)用動量定理解。要注意選定正方向、分清動量和沖量的正負(fù)。初末狀態(tài)的動量、統(tǒng)一單位等問題。

　　4.對涉及要求加速度和時(shí)間的問題，先從牛頓運(yùn)動定律入手分析往往會帶來方民即對研究對象分析其運(yùn)動狀態(tài)和受力情況后，列出其運(yùn)動方程，必要時(shí)再運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式解之。要注意分析各運(yùn)動過程中物體的受力情況、選定正方向。統(tǒng)一單位等問題。

　　5．選用上述三把金鑰匙解題是相對的。一切要視具體問題來定。有時(shí)需同時(shí)用之，有時(shí)可分別用之。這就需要通過解題不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。才能深刻領(lǐng)會，靈活運(yùn)用。

　　四、重要研究方法

　　1．選取理想化模型和過程。這是重要的科學(xué)抽象理想化的方法，即只研究主要因素而忽略次要因素，使研究問題簡化。如。質(zhì)點(diǎn)、自由落體、單擺和彈簧振子等理想化模型和平衡、勻變速直線運(yùn)動。勻速四周運(yùn)動、拋體運(yùn)動、簡連振動等理想化物理過程。

　　2．解析法。通過定量分析用公式表達(dá)物理規(guī)律。解析法具有推理嚴(yán)密和定量分析的特點(diǎn)

　　3．圖象法。通過建立坐標(biāo)系表達(dá)物理量之間的變化關(guān)系。如：位移圖象、速度圖象、振動圖象、波動圖象等。圖象法具有直觀形象的特點(diǎn)。

　　4．隔離法。把研究對象從周圍物體中隔離出來便于受力分析和處理問題。被隔離的研究對象可以是一個(gè)物體或物體的一部分，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。

　　5．矢量運(yùn)算法。按照平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行。當(dāng)物體的運(yùn)動在同一直線上時(shí)，可選定一個(gè)正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。選定正方向要以處理問題方便為原則，通常可規(guī)定初速度方向，加速度方向、坐標(biāo)軸正方向?yàn)檎�方向�?/p>

　　6．運(yùn)動的分解合成法。將復(fù)雜運(yùn)動看作由幾個(gè)簡單運(yùn)動所組成。它包括位移、速度、加速度、力的分解與合成。合成和分解要視問題的需要和實(shí)際效果進(jìn)行．正交分解法是常用的方法。

　　五、基本解題思路

　　解答力學(xué)問題通�？砂慈缦滤悸愤M(jìn)行：

　　1．審清題意，弄清物理過程，畫出示意圖。

　　2．明確研究對象，正確受力分析，畫出受力圖。

　　3．選取坐標(biāo)系，規(guī)定正方向。

　　4．選準(zhǔn)物理規(guī)律，列出方程．

　　5.解出所求物理量的文學(xué)表達(dá)式，代入統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)。

　　6.計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)算討論。

　　六、復(fù)習(xí)建議

　　通過本講力學(xué)的復(fù)習(xí)，要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動定律為核心的知識整體結(jié)構(gòu)，深刻理解以力、速度、加速度、質(zhì)量等為主體的重要力學(xué)概念，熟練掌握靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)中的重要規(guī)律。要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動定律、動能定理和機(jī)械能守恒定律、動量定理和動量守恒定律為核心的知識體系，深刻理解功、功率、動能、勢能、機(jī)械能、動量、沖量等重要概念，熟練掌握動能定理、機(jī)械能守恒定律、動量定理、動量守恒定律等重要規(guī)律，能靈活地運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解決力學(xué)問題，不斷開拓解題思路，增強(qiáng)解題能力。進(jìn)一步了解研究力學(xué)乃至研究物理學(xué)的重要研究方法，能似明晰的思路熟練地解決有關(guān)力學(xué)問題。繼續(xù)激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，熏陶良好的學(xué)習(xí)（包括復(fù)習(xí)）習(xí)慣，培養(yǎng)能力，開發(fā)智力，并為后續(xù)內(nèi)容的復(fù)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

　　1．制訂復(fù)習(xí)計(jì)劃

　　為加強(qiáng)計(jì)劃性，提高復(fù)習(xí)效率，應(yīng)當(dāng)注重制訂切實(shí)可行的復(fù)習(xí)計(jì)劃。一般分兩輪進(jìn)行：第一輪要求一章一節(jié)全面細(xì)致的復(fù)習(xí)，著重抓好基礎(chǔ)。第二輪要求深化知識，綜合提高，靈活運(yùn)用。要注重重點(diǎn)內(nèi)容的專題復(fù)習(xí)，在重解題方法和技巧的靈活運(yùn)用，注重解題規(guī)范化和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，注重科學(xué)的安排時(shí)間以提高復(fù)習(xí)效率。切忌重理論輕實(shí)際、重資料輕教材、重結(jié)論輕過程、重解題輕應(yīng)用的不良傾向．

　　2．把握知識的深廣度

　　要切實(shí)遵循大綱和教材，不要隨意拓寬加深，注意擺脫題海，避免陷入偏、怪、難的歧途，要把握好知識的深廣度。如下列內(nèi)容不作要求：靜摩擦系數(shù)的概念，物體的一般平衡條件和開普勒三定律等物理規(guī)律，按有效數(shù)字規(guī)則運(yùn)算，用速度圖象去計(jì)算問題，互換振動圖象和波動圖象。對矢量運(yùn)算僅限于解直角三角形，對力矩平衡問題僅限于有固定轉(zhuǎn)動軸的情況，對連接體問題僅限于相連物體的加速度大小和方向相同的情況，對有關(guān)向心力的計(jì)算僅限于掏心力是由一條直線上的力合成的情況，對豎直平面上的圓周運(yùn)動僅限于計(jì)算最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的有關(guān)問題．關(guān)于負(fù)功的概念，只要求明確它的物理意義。關(guān)于功率的概念，有時(shí)由于負(fù)功的出現(xiàn)也會遇到功率是負(fù)值的情況，則僅要求知道它的物理意義是阻力在單位時(shí)間里所做的功。關(guān)于彈性勢能，只要求定性了解它的產(chǎn)生、與哪些因素有關(guān)、與其它能的轉(zhuǎn)化，而不要求用公式進(jìn)行計(jì)算。不要求用功能關(guān)系解題。關(guān)于碰撞，只研究正碰，不區(qū)分彈性碰撞和非彈性碰撞，且只討論一維的情況。應(yīng)用動量定理和動量守恒定律解題只限于一維的情況。

　　3.掌握知識結(jié)構(gòu)

　　力學(xué)所研究的對象是質(zhì)點(diǎn)和有固定轉(zhuǎn)動軸的物體。力學(xué)所研究的物理現(xiàn)象是平衡狀態(tài)、勻變速直線運(yùn)動、拋體運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、振動和波動、反沖運(yùn)動、碰撞等。力學(xué)所研究的方法及其獲得的規(guī)律可分為：從力的角度考慮，有牛頓運(yùn)動定律，動量定理和動量守恒定律；從能的角度考慮，有動能定理和機(jī)械能守恒定律．為此，要十分注重深化對力學(xué)概念、規(guī)律和思維方法的理解和應(yīng)用。

　　力學(xué)從總體上可分運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)兩大部分，靜力學(xué)只是運(yùn)動學(xué)中當(dāng)速度為零（或角速度為定值）時(shí)的特殊情況。運(yùn)動學(xué)所研究的是物體的運(yùn)動狀態(tài)，描述的是運(yùn)動現(xiàn)象；而動力學(xué)所研究的則是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即從力和能兩個(gè)不同的角度揭示了運(yùn)動的本質(zhì)（即三把力學(xué)金鑰匙）。學(xué)習(xí)力學(xué)的過程就是不斷分析運(yùn)動現(xiàn)象與揭示運(yùn)動本質(zhì)的過程。在總復(fù)習(xí)之時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分意識到這一點(diǎn)，從而更好地將已學(xué)過的揭示本質(zhì)的物理規(guī)律去分析和解決已學(xué)過的運(yùn)動現(xiàn)象和尚未遇見的許多問題。

　　4.要注意深化對物理概念的理解

　　如，關(guān)于功的概念，在初中規(guī)定功W=FS，其中S為物體在力的方向上通過的距離。在高中則將功定義為W=FScosα，即功等于力跟物體在力的方向上的位移的乘積。討論了正功和負(fù)功的意義以及合外力所做功的計(jì)算方法。研究力做功除了力學(xué)中涉及的力外，還有電場力、磁場力、洛舍茲力等，復(fù)習(xí)時(shí)，要把它們串起來，比較它們做功的特點(diǎn)。在高中學(xué)習(xí)能量時(shí)，進(jìn)一步揭示了功的本質(zhì)，功是描述物理過程的物理量。做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。關(guān)于功率的概念，討論了平均功率、即時(shí)功率、額定功率、輸出功率等概念。關(guān)于能量的概念，從初中的定性研究發(fā)展至高中的定量計(jì)算動能和重力勢能。通過動能定理、機(jī)械能守恒定律，定量地揭示了功和能的關(guān)系；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，能量在轉(zhuǎn)化中保持守恒．

　　5．要注意揭示物理規(guī)律之間的區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系

　　從力的角度總結(jié)出了牛頓運(yùn)動定律、動量定理、動量守恒定律。從能的角度總結(jié)出了動能定理、機(jī)械能守恒定律。雖然，從不同的角度所得的規(guī)律不同，但描述的是同一物理現(xiàn)象，揭示的本質(zhì)是一致的。當(dāng)然，也有著許多不同之處，要注重通過列表等形式從研究對象、研究角度、適用范圍、成立條件、矢量性、解題思路等方面加以比較，以加深對相近知識的理解。

　　6．要注意加強(qiáng)思維訓(xùn)練

　　可先以物理規(guī)律為專題訓(xùn)練收斂思維，歸納出運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解題的不同的基本思路。然后，可在解同一道題時(shí)，訓(xùn)練發(fā)散思維，從多角度地考慮問題，防止用某一規(guī)律訓(xùn)練解題所造成的思維定勢，從而有效地培養(yǎng)靈活地綜合應(yīng)用知識的能力．

　　現(xiàn)代物理輔導(dǎo)

　　原子物理包括兩大部分內(nèi)容；原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規(guī)律，后者研究核的組成及其變化規(guī)律。

　　一、重要概念和規(guī)律

　　1．原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說（1909年。盧瑟福）

　　實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)α粒子散射實(shí)驗(yàn)——用放射源發(fā)出的α粒子穿過金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子按原方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。極少數(shù)發(fā)失大角度偏轉(zhuǎn)。個(gè)別被彈回．基本內(nèi)容在原子中心有一個(gè)帶正電的核（半徑約10-15～10-14m），集中了幾乎全部原子質(zhì)量、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)（原子半徑約10-10m）。困難問題按經(jīng)典理論，電子繞核旋轉(zhuǎn)將輻射電磁波，能量會逐漸減小，電子運(yùn)行的軌道半徑不斷變小，大量原子發(fā)出的光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜。

　　2．玻爾理論（1913年。玻爾）實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)氫光譜規(guī)律的研究。基本內(nèi)容（三點(diǎn)假設(shè)）（1）原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)（定態(tài)），其總能量En（包括動能和電勢能）與基態(tài)總能量量的關(guān)系為En=E1/n2（n＝1、2、3……）。（2）原子在兩個(gè)定態(tài)之間躍遷時(shí)，將輻射（或吸收）一定頻率時(shí)光子；光子的能量為hν=E初-E終。（3）電子繞核運(yùn)行的可能軌道是不連續(xù)的。各可能軌道的半徑rn=n2r1基態(tài)軌道半徑r1。（n=1、2、3……）。困難問題無法解釋復(fù)雜原子的光譜．

　　3.放射現(xiàn)象（1896年．貝克勒爾）

　　三種射線

　　（1）α射線氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領(lǐng)很小。電離作用很強(qiáng)。

　　（2）β射線高速電子流。v≈c。貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，電離作用弱。

　�。�3）γ射線波長很短的電磁波。v=c。貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用很弱。

　　衰變規(guī)律遵循電量、質(zhì)量（和能量）守恒。

　　α衰變、β衰變、γ衰變（γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生的）。

　　半衰期放射性元素的原子讀有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間。由核內(nèi)部本身因素決定．跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)．

　　4．原子核的組成

　　實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

　�。�1）質(zhì)子發(fā)現(xiàn)（1919年，盧瑟福）147N+24He→817O+11H

　�。�2）中子發(fā)現(xiàn)（1932年，查德威克）49Be+He→612C+01n

　　基本內(nèi)容原子核由質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱核子）組成．原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和．原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。各核子間依靠強(qiáng)大的核力來集在核內(nèi)。

　　5．放射性同位素質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，具有放射性的原子。

　　實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)用α粒子蓋擊鋁核首先實(shí)現(xiàn)用人工方法得到放出性同位素磷（1934年，約里奧?居里夫婦）。

　　基本應(yīng)用

　　（1）利用射線的貫穿本領(lǐng)、電離作用或?qū)ι�物組織的物理、化學(xué)效應(yīng)。

　�。�2）做為示蹤原子。

　　6.核能

　　質(zhì)量虧損組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差．

　　質(zhì)能方程E=mc2

　　核反應(yīng)能△E=△mc2

　　二、重要研究方法

　　1．實(shí)踐一理論一實(shí)踐

　　從實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）出發(fā)，提出理論，再經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)或進(jìn)行新的實(shí)踐一進(jìn)一步發(fā)展理論。例如，通過對氣體放電現(xiàn)在、陰極射線的研究．生發(fā)現(xiàn)電子（1897年），提出原子結(jié)構(gòu)的湯姆生模型。由于盧瑟福。粒子的散射實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步發(fā)展成盧瑟福模型。通過對氫原子明線光譜的研究。又提出了玻爾理論等。在原子物理中，非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認(rèn)識論的這一基本思想方法。復(fù)習(xí)中也應(yīng)以此為線索，把握全章的知識結(jié)構(gòu)。

　　2.守恒規(guī)律的應(yīng)用

　　質(zhì)量守恒、電荷守恒、能量守恒、動量守恒等自然界中的基本規(guī)律在原子物理中都得到全面的體現(xiàn)．復(fù)習(xí)中應(yīng)緊緊把握這些守恒規(guī)律。