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測評網[高二下][物理][第二次段考]複習錦囊
高二下
物理

重點回顧


一分鐘準備段考

  • 清楚每個物理名詞的定義
  • 公式不要死記,要能推導
  • 整理比較,如摩擦力的特徵、牛頓運動定律等
  • 利用名師學院系列產品,反覆觀看、補強弱點


功與能

1.  的定義:力與其作用點位移的內積,。
2. 功的單位:焦耳 = 牛頓─公尺
3. 功為純量,但有正負之分,其正負由的夾角 決定。

(1) 夾銳角 < 90˚ → 作正功 W > 0
(2) 夾鈍角 > 90˚ → 作負功 W < 0
(3) 夾直角 = 90˚ → 不作功 W = 0
4. 數個力對同一物體作功,所作的功有正有負時,合作功取純量和,及正、負功可以相消。
5. = 0 或= 90˚ 時,力所作的功為
6. 功的計算
(1) 定力作功:
(2) 重力作功:
  • 地表重力作功:,h 代表物體升降的高度,與物體運動路徑無關。
  • 重力作正功 ⇒ 位能減少;重力作負功 ⇒ 位能增加
(3) 一直線上變力作功W = F - x 函數圖形面積,如右圖。
(4) 量值一定切線力作功 ,其中 S 代表路程
7. 動能的定義:物體因其運動狀態所具有的能量(作功的能力),公式為:
⇒ 動量量值

各物理量單位:
質量 m : kg、速度 v :m/s、動能 K : 焦耳 =
動量 P : kg‧m/s
8. 動能的性質:
(1) 為一純量,且恆為正值(K0)。
(2) 為一瞬時量,隨物體運動的瞬時速率v而改變。
(3) 為一相對量,會因參考坐標不同而異。
9. 功能定理:功與動能的關係。
(1) 意義:物體受所有力作用的淨功,等於其動能的變化。
(2) 公式:
10. 解題步驟:
(1) 選定對象物體 m ,與其初動能 、末動能 K
(2) 分析物體受力情況,與確認其經過一段路線軌跡的過程。
(3) 列出符合條件的功能定理方程式。
11. 計算動能時只須注意物體運動速率的快慢,但計算動量時須兼顧其量值與方向。
12. 衝量定理:物體所受合外力作用的衝量,等於其動量的變化。
(1) 公式:
(2) 其意義為物體的動量變化,等於其所受到的淨衝量(總衝量)。
13. 功率的定義:單位時間內所作的功。
(1) 公式:功率公式
(2) 單位:瓦特(W,Watt) =(J/s,焦耳/秒)。
14. 功率的計算:
(1) 平均功率:平均功率
(2) 瞬時功率:順時功率
(3) 計算機械出力作功的功率:由功率 P = Fv 判斷。
(4) 功能定理與功率:
  • 公式:功能定理公式
  • 意義:物體所獲得的功率=物體的動能時變率。
15. 能量與功率
(1) 功率的一般定義:P = 功率的一般定義,故能量 E = 功率 P × 時間 t
(2) 能量的另一單位:1千瓦小時電能
16. 保守力
(1) 定義:若一力對於在兩位置間運動的質點(物體)所作的功,只與前後兩位置有關,而與其所經過的路線途徑無關,則此力為保守力;如:重力、靜電力、彈力皆為保守力。故保守力沿一封閉路線回到原出發點,此力作功必為零。
(2) 公式:保守力公式
  • 位能減少
  • 位能增加
  • 位能不變
17. 均勻重力場(地表附近)中的重力位能
(1) 公式:均勻重力場中的重力位能公式;其中 h 為零位面的高度差,在零位面以上 h 取正值,在零位面以下 h 取負值。
(2) 性質:位能為一相對量,解題時以選定方便解題的零位面為主,通常以地面為零位面。
18. 由功能定理力學能守恆的觀念演變:
(1) 分析:
分析
(2) 公式:公式
(3) 意義:非保守力對物體所作的淨功,等於物體力學能的變化量。
(4) 討論:討論
  • 討論一
  • 討論二
  • 討論三
19. 利用力學能守恆解題
(1) 鉛直圓周運動,如右圖:
  • 列出相符的力學能守恆計算式,求出物體動能:
    物體動能
  • 求出物體速率:物體速率
  • 求出物體所受向心力:
    物體所受向心力
  • 求出張力(進行力的分析):
    張力
鉛直圓周運動
(2) 大角度的單擺運動,如右圖(幅角 ,擺長L ,擺錘 m):
  • 列出相符的力學能守恆計算式,求出物體動能:
    物體動能
    物體動能2
  • 求出物體速率:物體速率
  • 求出物體所受向心力:
    物體所受向心力
  • 求出張力(進行力的分析):
    張力
大角度的單擺運動
20. 彈力位能
(1) 虎克定律:虎克定律
(2) 公式:虎克定律公式函數圖形面積
(3) 單位:力 F[N];彈力常數 k [N/m];變形量 x =變形量[m];位能 Us[J]
(4) 討論:
  • x = 0 ⇒ Us= 0 ,以彈簧自然長度L0(原長)為零位面。
  • Us>= 0 與拉伸或壓縮彈簧無關。
  • 位能儲存於彈簧中,又稱形變位能(畸變位能)。
21. 水平面彈力系統的力學能守恆
(1) 力、運動與能量現象分析:

力、運動與能量現象分析

(2) 力學能守恆公式(以平衡點為零位面):
力學能力學能= 定值
22. 重力定律(萬有引力)重力位能
(1) 重力定律(萬有引力):重力定律
(2) 重力加速度 g(重力場強度):
  • 量值量值( R 表地球半徑,r >= R 即表物體在地表外)
  • 方向:恆指向地心。
(3) 重力位能(萬有引力位能)公式: 重力位能(萬有引力位能)公式
(4) 討論:
  • 位能為一相對量,須選擇零位面方能計算位能。
  • 若為多質點系統,取代數和
    取代數和
23. 衛星運動(考慮衛星 m 以半徑 r 的穩定圓形軌道環繞地球 M 運動):
(1) 萬有引力 = 向心力 萬有引力=向心力
(2) 向心加速度向心加速度
(3) 速率速率
(4) 週期週期
(5) 克卜勒第三定律克卜勒第三定律 (常數)
(6) 重力位能重力位能
(7) 動能動能
(8) 總力學能總力學能
24. 物理量的因次
(1) 物理量可分為:基本量導出量
(2) 力學的基本量有長度、質量與時間。
  • 長度因次以 L 表示
  • 質量因次以 M 表示
  • 時間因次以 T 表示。

(3) 物理量的因次,乃是將物理量單位表示成基本量因次的組合,以[ ]表示。
  • 如速度的單位為 m/s,則速度的因次為 速度的因次
  • 弧度 (rad) 為零因次單位。
(4) 常見物理量列表:
常見物理量列表