普通高中教科書物理必修2

第一章力和運(yùn)動(dòng)本章介紹力學(xué)的基本概念和規(guī)律，包括牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能、動(dòng)量和能量守恒等。kh作者：1.1力的概念力的定義力是物體之間的相互作用。力可以使物體發(fā)生形變，也可以使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。力的性質(zhì)力具有大小和方向，是矢量。力的作用是相互的，力的作用效果取決于力的方向和大小。力的單位力的國際單位是牛頓（N）。1.2力的表示力的方向力的方向由力的作用效果決定，用力的箭頭表示。力的作用點(diǎn)力的作用點(diǎn)是指力作用在物體上的位置，用力的箭頭起點(diǎn)表示。力的單位力的單位是牛頓（N），用字母“N”表示。1.3力的合成和分解力的合成是指多個(gè)力共同作用的效果。力的分解是指將一個(gè)力分解成兩個(gè)或多個(gè)分力。力的合成和分解是力的基本運(yùn)算，在解決實(shí)際問題時(shí)有著重要的應(yīng)用。1力的合成多個(gè)力共同作用的效果可以用一個(gè)等效的力來表示，稱為合力。2平行四邊形法則兩個(gè)力的合力可以用平行四邊形法則來求解。3力的分解一個(gè)力可以分解成兩個(gè)或多個(gè)分力，分解后的分力之和等于原力。力的合成和分解遵循力的平行四邊形法則。平行四邊形法則不僅可以用于求兩個(gè)力的合力，還可以用于將一個(gè)力分解成兩個(gè)分力。1.4牛頓第一定律慣性定律牛頓第一定律又稱為慣性定律，描述了物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的趨勢。慣性是物體的固有屬性，與物體的質(zhì)量有關(guān)。牛頓第一定律的表述任何物體都將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。1.5牛頓第二定律11.內(nèi)容牛頓第二定律描述了物體受力后產(chǎn)生的加速度與物體質(zhì)量和合力的關(guān)系，具體表述為：物體加速度的大小與合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合力的方向相同。22.公式牛頓第二定律的公式為：a=F/m，其中a表示加速度，F(xiàn)表示合力，m表示物體的質(zhì)量。33.應(yīng)用牛頓第二定律是力學(xué)中最基本、最重要的定律之一，它可以用來解釋和預(yù)測各種力學(xué)現(xiàn)象，例如物體的運(yùn)動(dòng)、力的作用效果等。44.意義牛頓第二定律是經(jīng)典力學(xué)的重要基石，它為我們理解物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了基礎(chǔ)，也為許多工程技術(shù)領(lǐng)域提供了理論依據(jù)。1.6牛頓第三定律作用力與反作用力牛頓第三定律指出，當(dāng)兩個(gè)物體相互作用時(shí)，它們之間會(huì)產(chǎn)生大小相等、方向相反的力，稱為作用力與反作用力。同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，它們作用在不同的物體上，且大小相等、方向相反。力的相互作用例如，人推箱子，人對箱子施加一個(gè)作用力，同時(shí)箱子也會(huì)對人施加一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力。1.7摩擦力摩擦力是物體之間相互接觸時(shí)，阻止或減緩物體相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的力。摩擦力的大小和接觸面的性質(zhì)、接觸面的壓力以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。摩擦力分為靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。1.8重力重力是地球?qū)ξ矬w吸引力的一個(gè)分力，它總是指向地心。重力的大小等于物體的質(zhì)量乘以當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。重力加速度是物體在重力作用下自由下落時(shí)的加速度，它的值約為9.8m/s^2。重力加速度的大小會(huì)隨著地理位置的變化而略有不同。1.9彈力彈性形變物體受外力作用發(fā)生形變，撤去外力后能恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變。彈力是物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的力。彈力方向彈力方向總是與形變方向相反，例如拉伸橡皮筋時(shí)，彈力方向指向收縮方向。彈力大小彈力的大小與形變的大小有關(guān)，形變越大，彈力越大。彈力的大小也與物體的彈性性質(zhì)有關(guān)，彈性越強(qiáng)，彈力越大。1.10彈性力11.彈性形變物體在外力作用下發(fā)生形變，當(dāng)外力撤銷后，物體能恢復(fù)原來的形狀，這種形變叫做彈性形變。22.彈性力物體在發(fā)生彈性形變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種恢復(fù)形變的力，這種力叫做彈性力。33.胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比，方向與形變量方向相反。44.彈性勢能由于彈性形變而具有的能量，叫做彈性勢能。第二章功和能功和能是物理學(xué)中的兩個(gè)重要概念，它們緊密相連，在很多物理現(xiàn)象中扮演著重要角色。本章將介紹功的概念，以及各種形式的能量，包括動(dòng)能、勢能、機(jī)械能等。2.1功的概念定義力對物體做功，是指力的大小和物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。公式功=力×距離。功的單位是焦耳（J）。2.2功的計(jì)算功的大小與力的大小和物體在力的方向上移動(dòng)的距離成正比。1功的計(jì)算公式W=F*s2功的單位焦耳(J)3功的正負(fù)力與位移方向一致為正，反之為負(fù)功是一個(gè)標(biāo)量，表示力對物體所做的功的多少。功的計(jì)算公式可以幫助我們計(jì)算出力對物體所做的功。2.3動(dòng)能動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。它與物體的質(zhì)量和速度的平方成正比。動(dòng)能的單位是焦耳（J）。動(dòng)能公式EK=1/2mv^2其中：EK表示動(dòng)能，m表示物體的質(zhì)量，v表示物體的速度。2.4勢能勢能是物體由于其位置或狀態(tài)而具有的能量。它與物體所處的位置或狀態(tài)有關(guān)，而不是物體的運(yùn)動(dòng)速度。勢能有兩種主要類型：重力勢能和彈性勢能。2.5機(jī)械能動(dòng)能動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越快，動(dòng)能越大。勢能勢能是物體由于其位置或狀態(tài)而具有的能量。勢能的形式有多種，例如重力勢能、彈性勢能等。機(jī)械能機(jī)械能是指物體動(dòng)能和勢能的總和。機(jī)械能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置狀態(tài)的綜合體現(xiàn)。2.6機(jī)械能守恒定律定義機(jī)械能守恒定律是指在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能保持不變。表達(dá)式機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為：Ek+Ep=常數(shù)，其中Ek表示動(dòng)能，Ep表示勢能。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律在許多物理現(xiàn)象中都有應(yīng)用，例如自由落體運(yùn)動(dòng)、彈簧振動(dòng)等。重要性機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的體現(xiàn)，它揭示了能量轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律，對于理解和解決許多物理問題具有重要的意義。第三章簡單機(jī)械簡單機(jī)械是指一些基本的、簡單的機(jī)械裝置，它們可以幫助我們完成一些需要用力或改變力的方向的工作。簡單機(jī)械雖然簡單，但卻是許多復(fù)雜機(jī)械的基礎(chǔ)，在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。3.1杠桿杠桿是一種簡單的機(jī)械，它可以幫助我們用較小的力來移動(dòng)較重的物體。杠桿由一個(gè)硬棒和一個(gè)支點(diǎn)組成，支點(diǎn)是杠桿可以繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。當(dāng)我們施加力在杠桿上時(shí)，杠桿就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。3.2滑輪滑輪是一種簡單機(jī)械，可以改變力的方向，并可以省力或省距離。滑輪分為定滑輪和動(dòng)滑輪兩種。定滑輪可以改變力的方向，但不能省力；動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向?；喗M是由多個(gè)滑輪組合成的，可以更加省力或省距離。3.3斜面斜面是一種常見的簡單機(jī)械。它通過改變力的方向和大小來幫助我們完成工作。斜面可以減少我們所需要的力，但同時(shí)也會(huì)增加我們所需要的距離。例如，我們可以使用斜面將重物搬上高處，而不需要直接向上搬。斜面的機(jī)械效率是指有用功與總功的比值。斜面的機(jī)械效率越高，意味著我們在使用斜面時(shí)損失的能量越少。3.4輪和軸輪軸是一種常見的簡單機(jī)械，由一個(gè)輪和一個(gè)軸組成。輪的半徑大于軸的半徑，通常通過繩索或皮帶連接到軸上。當(dāng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)力的傳遞和放大。輪軸可以用于各種用途，例如手柄、車輪、卷揚(yáng)機(jī)等。輪軸的力學(xué)原理是杠桿原理，其機(jī)械效率取決于輪和軸的半徑比。3.5齒輪齒輪的作用齒輪通過齒的嚙合，傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。不同齒數(shù)的齒輪，可以改變轉(zhuǎn)速和扭矩。齒輪的種類齒輪的種類繁多，包括圓柱齒輪、錐齒輪、螺旋齒輪等，各有其應(yīng)用場景。齒輪的應(yīng)用齒輪廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，例如汽車變速箱、工業(yè)設(shè)備等。3.6簡單機(jī)械的應(yīng)用1日常生活中的應(yīng)用簡單機(jī)械廣泛應(yīng)用于日常生活，例如開瓶器、剪刀、自行車