有效值和理论值的关系,有效值与最大值的关系推导

第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律

　　记录自由落体运动轨迹

　　1.物体仅在中立的作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动(理想化模型)。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响，与物体重量无关。

　　2.伽利略的科学方法：观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广

　　自由落体运动规律

　　1.自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动，加速度为常量，称为重力加速度(g)。g=9.8m/s?

　　2.重力加速度g的方向总是竖直向下的。其大小随着纬度的增加而增加，随着高度的增加而减少。

　　3.vt?=2gs

　　竖直上抛运动

　　处理方法：分段法(上升过程a=-g，下降过程为自由落体)，整体法(a=-g，注意矢量性)

　　1.速度公式：vt=v0—gt

　　位移公式：h=v0t—gt?/2

　　2.上升到点时间t=v0/g，上升到点所用时间与回落到抛出点所用时间相等

　　3.上升的高度：s=v0?/2g

　　第三节匀变速直线运动

　　匀变速直线运动规律

　　1.基本公式：s=v0t at?/2

　　2.平均速度：vt=v0 at

　　3.推论：

　　(1)v=vt/2

　　(2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT?

　　(3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比：

　　S1：S2：S3：……：Sn=1：3：5：……：(2n—1)

　　(4)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比：

　　t1：t2：t3：……：tn=1：(√2—1)：(√3—√2)：……：(√n—√n—1)

　　(5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T?(利用上各段位移，减少误差→逐差法)

　　(6)vt?—v0?=2as

　　第四节汽车行驶安全

　　1.停车距离=反应距离(车速×反应时间) 刹车距离(匀减速)

　　2.安全距离≥停车距离

　　3.刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度

　　4.追及/相遇问题：抓住两物体速度相等时满足的临界条件，时间及位移关系，临界状态(匀减速至静止)。可用图象法解题。

　　1621年，荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。

　　1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

　　1818年，法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。

　　1864年，英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波;1887年，赫兹证实了电磁波的存在，光是一种电磁波

　　1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的;②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。

　　爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式。

　　公元前468-前376，我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，为世界上最早的光学著作。

　　1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速，以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速，如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)

　　关于光的本质：17世纪明确地形成了两种学说：一种是牛顿主张的微粒说，认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说，认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。

　　物理学晴朗天空上的两朵乌云：①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),②热辐射实验——量子论(微观世界);

　　19世纪和20世纪之交，物理学的三大发现：X射线的发现，电子的发现，放射性的发现。

　　1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的;②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。

　　1900年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子;

　　激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;

　　1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得诺贝尔物理奖。

　　1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应，证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)

　　1913年，丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础。

　　1924年，法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;

　　1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比，衍射现象影响小很多，大大地提高分辨能力，质子显微镜的分辨本能更高。

　　(1)极性分子之间

　　极性分子的正负电荷的重心不重合，分子的一端带正电荷，另一端带负电荷。当极性分子相互接近时，由于同极相斥，异极相吸，使分子在空间定向排列，相互吸引而更加接近，当接近到一定程度时，排斥力同吸引力达到相对平衡。极性分子之间按异极相邻的状态取向。

　　(2)极性分子与非极性分子之间

　　非极性分子的正负电荷重心是重合的，当非极性分子与极性分子相互接近时，由于极性分子电场的影响，使非极性分子的电子云发生“变形”，从而使原来的非极性分子产生极性。这样，非极性分子与极性分子之间也就产生了相互作用力。极性分子对非极性分子有诱导作用。

　　(3)非极性分子之间

　　非极性分子间不可能产生上述两种作用力，那又是怎样产生作用力的呢?

　　我们说非极性分子的正负电荷重心重合是从整体上讲的。但由于核外电子是绕核高速运动的，原子核也在不断振动之中，原子核外的电子对原子核的相对位置会经常出现瞬间的不对称，正负电荷重心经常出现瞬间的不重合，也就是说非极性分子经常产生瞬时极性，从而使非极性分子间也产生了相互吸引力。

　　从上述的分析可以看出，无论什么分子之间都存在着相互吸引力，即范德华力。范德华力从本质上看，是一种电性吸引力。

　　高三物理知识点归纳

　　1.力

　　力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。力是矢量。

　　2.重力

　　(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

　　[注意]重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力。

　　但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力

　　(2)重力的大小：地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/(R h)]2g

　　(3)重力的方向：竖直向下(不一定指向地心)。

　　(4)重心：物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的.重心不一定在物体上。

　　3.弹力

　　(1)产生原因：由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

　　(2)产生条件：①直接接触;②有弹性形变。

　　(3)弹力的方向：与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体。在点面接触的情况下，垂直于面;

　　在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下，垂直于过接触点的公切面。

　　①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等。

　　②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆。

　　(4)弹力的大小：一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解。弹簧弹力可由胡克定律来求解。

　　★胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx。k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m。

　　1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。按正弦规律变化的电动势、电流称为正弦交流电。

　　2.正弦交流电----(1)函数式：e=Emsinωt(其中★Em=NBSω)

　　(2)线圈平面与中性面重合时，磁通量，电动势为零，磁通量的变化率为零，线圈平面与中心面垂直时，磁通量为零，电动势，磁通量的变化率。

　　(3)若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时，交变电流的变化规律为i=Imcosωt。

　　(4)图像：正弦交流电的电动势e、电流i、和电压u，其变化规律可用函数图像描述。

　　3.表征交变电流的物理量

　　(1)瞬时值：交流电某一时刻的值，常用e、u、i表示。

　　(2)值：Em=NBSω，值Em(Um，Im)与线圈的形状，以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关。在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的值。

　　(3)有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值。

　　①求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算，有效值与值之间的关系

　　E=Em/，U=Um/，I=Im/只适用于正弦交流电，其他交变电流的有效值只能根据有效值的定义来计算，切不可乱套公式。②在正弦交流电中，各种交流电器设备上标示值及交流电表上的测量值都指有效值。

　　(4)周期和频率----周期T：交流电完成一次周期性变化所需的时间。在一个周期内，交流电的方向变化两次。

　　频率f：交流电在1s内完成周期性变化的次数。角频率：ω=2π/T=2πf。

　　4.电感、电容对交变电流的影响

　　(1)电感：通直流、阻交流;通低频、阻高频。(2)电容：通交流、隔直流;通高频、阻低频。

　　5.变压器：

　　(1)理想变压器：工作时无功率损失(即无铜损、铁损)，因此，理想变压器原副线圈电阻均不计。

　　(2)★理想变压器的关系式：

　　①电压关系：U1/U2=n1/n2(变压比)，即电压与匝数成正比。

　　②功率关系：P入=P出，即I1U1=I2U2 I3U3 …

　　③电流关系：I1/I2=n2/n1(变流比)，即对只有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比。

　　(3)变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。

　　6.电能的输送-----(1)关键：减少输电线上电能的损失：P耗=I2R线

　　(2)方法：①减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料;加大导线的横截面积。②提高输电电压，减小输电电流。前一方法的作用十分有限，代价较高，一般采用后一种方法。

　　(3)远距离输电过程：输电导线损耗的电功率：P损=(P/U)2R线，因此，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的1/n2。

　　(4)解有关远距离输电问题时，公式P损=U线I线或P损=U线2R线不常用，其原因是在一般情况下，U线不易求出，且易把U线和U总相混淆而造成错误。