高中物理知识点总结梗概.pdf

必修模块物理必修模块物理 1 1第一章 质点与直线运动第一节 参考系、质点一、质点一、质点1、质点：当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时，为研究问题方便，可忽略其大小和形状，把物体看做一个有质量的点，这个点叫做质点。2、物体可以看成质点的条件（1）研究的物体上个点的运动情况完全一致。（2）物体的线度必须远远的大于它通过的距离。物体的形状大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点平动的物体可以视为质点，平动的物体上各个点的运动情况都完全相同的物体，这样，物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同，可用一个质点来代替整个物体。二、参考系二、参考系1、参考系的定义：描述物体的运动时，用来做参考的另外的物体。2、对参考系的理解：（1）物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的，例如，肩并肩一起走的两个人，彼此就是相对静止的，而相对于路边的建筑物，他们却是运动的。（2）同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系，司机是静止的，以路面为参考系，司机是运动的。（3）比较物体的运动，应该选择同一参考系。（4）参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体。第二节 加速度1、加速度（1）定义：是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值 v/t，是描述物体速度变化快慢的物理量，通常用 a 表示，单位是 m/s。（2）物理意义：加速度是表示速度变化快慢的物理量（3）单位：在国际单位制中，加速度的单位是：“米每二次方秒”，符号是 ms2(或ms-2)，常用的单位还有 cms2(或 cms2)（4）加速度 a 是矢量，其方向与v 的方向相同 在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向相反 若取初速度 vo方向为正，在加速直线运动中，a 与 vo方向相同，a 取正值；在减速直线运动中，a 与 v。的方向相反，a 取负值2、速度 v、速度变化量v、加速度 a 的区别（1）速度是描述质点运动的快慢和方向的物理量，对应于某一时刻(或某一位置)（2）速度变化v=vt一 v0对应于某一段时间(或发生某段位移)，若取 v。为正，则v 0表示速度增加，v B根据电势能判断：正电荷：电势能大，电势高；电势能小，电势低。负电荷：电势能大，电势低；电势能小，电势高。结论：只在电场力作用下，静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。【练习】如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B 是这条直线上的两点，一电子以速度 vA 经过 A 点向 B 点运动，经过一段时间后，电子以速度 vB 经过 B 点，且 vB 与vA 的方向相反，则下列说法中正确的是：()AA 点的场强一定大于 B 点的场强BA 点的电势一定低于 B 点的电势 C电子在 A 点的速度一定小于在 B 点的速度D电子在 A 点电势能小于 B 点的电势能4、电势差 UAB（1）定义：电场中两点间的电势之差。也叫电压。（2）定义式：UAB=A-B （3）特点：电势差是标量，却有正负，只表示起点和终点的电势谁高谁低。单位：伏（V）电场中两点的电势差是确定的，与零势面的选择无关U=Ed 匀强电场中两点间的电势差计算公式。电势差与电场强度之间的关系。5、电场力做功 WAB ：（1）电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，即与初末位置的电势差有关。（2）表达式：WAB=UABq带正负号计算（适用于任何电场）WAB=Eqdd 沿电场方向的距离。匀强电场（3）电场力做功与电势能的关系 WAB=-Ep=EpA-EPB结论：电场力做正功，电势能减少 电场力做负功，电势能增加6、等势面：（1）定义：电势相等的点构成的面。（2）特点：等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功。等势面与电场线垂直两等势面不相交等势面的密集程度表示场强的大小：疏弱密强。画等势面时，相邻等势面间的电势差相等。（3）判断非匀强电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源（场强大）的两点间的电势差大于远离场源（场强小）相等距离两点间的电势差。7、静电平衡状态：（1）定义：导体内不再有电荷定向移动的稳定状态（2）特点：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该处场强大小相等，方向相反。处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体表面是个等势面。电荷只分布在导体的外表面，与导体表面的弯曲程度有关，越弯曲，电荷分布越多。第二章 电路一、电流强度一、电流强度I=q/tI:电流强度(A）q:在时间 t 内通过导体横载面的电量(C）t:时间(S）二、欧姆定律二、欧姆定律1、部分电路的欧姆定律I=U/RI:导体电流强度(A)U:导体两端电压(V)R:导体阻值()2、闭合电路欧姆定律I=/(r+R)=Ir+IR =U 内+U 外I:电路中的总电流(A):电源电动势(V)R:外电路电阻()r:电源内阻()三、电阻定律三、电阻定律R=L/S:电阻率(m)L:导体的长度(m)S:导体横截面积(m2)四、电功与电功率四、电功与电功率W=UIt P=UIW:电功(J)U:电压(V)I:电流(A)t:时间(S)P:电功率(W)五、焦耳定律五、焦耳定律Q=I2RtQ:电热(J)I:通过导体的电流(A)R:导体的电阻值()t:通电时间(S)其中，在纯电阻电路中:由于 I=U/R,W=Q 因此 W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R六、电路的串六、电路的串/并联并联P、I 与 R 的关系并联电路(P、I 与 R 成反比)串联电路(P、U 与 R 成正比)电阻关系R 串=R1+R2+R31/R 并=1/R1+1/R2+1/R3电流关系I 总=I1=I2=I3I 并=I1+I2+I3电压关系U 总=U1+U2+U3U 总=U1=U2=U3功率分配P 总=P1+P2+P3P 总=P1+P2+P3第三章 磁场一、磁感强度一、磁感强度磁感强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位:(T),1T=1N/Am二、磁通量二、磁通量=BS:磁通量(Wb)B:匀强磁场的磁感强度(T)S:正对面积(m2)三、安培力三、安培力F=BIL(LB)B:磁感强度(T)F:安培力(F)I:电流强度(A)L:导线长度(m)四、洛仑兹力四、洛仑兹力f=qVB (VB)f:洛仑兹力(N)q:带电粒子电量(C)V:带电粒子速度(m/S)常见磁场的磁感线分布选修模块选修模块 3-23-2第一章 电磁感应第一节 电磁感应现象一、产生感应电流的条件一、产生感应电流的条件感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。二、感应电动势产生的条件二、感应电动势产生的条件感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。三、三、关于磁通量变化关于磁通量变化在匀强磁场中，磁通量=BSsin（是B与S的夹角），磁通量的变化=2-1有多种形式，主要有：S、不变，B改变，这时=BSsinB、不变，S改变，这时=SBsinB、S不变，改变，这时=BS(sin2-sin1)当B、S、中有两个或三个一起变化时，就要分别计算1、2，再求2-1了。第二节 楞次定律一、楞次定律一、楞次定律1、定义：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。2、楞次定律的理解：（1）楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。（2）在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。（3）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。（4）从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。（5）从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。3、自感现象的应用和防止。（1）应用：日光灯电路图及原理：灯管、镇流器和启动器的作用。（2）防止：定值电阻的双线绕法。二、右手定则二、右手定则对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。三、楞次定律的应用三、楞次定律的应用楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：确定原磁场方向；判定原磁场如何变化（增大还是减小）；确定感应电流的磁场方向（增反减同）；根据安培定则判定感应电流的方向。【练习】如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？第三节 法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1、电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即，一般来说，我们取k=1，所以有。tkEtE2、注意：感应电流的电场线是封闭曲线，静电场的电场线是不封闭的，这和静电场不同。3、在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推导出感应电动势大小的表达式是：E=BLvsin（是B与v之间的夹角）。（瞬时值）二、转动产生的感应电动势二、转动产生的感应电动势1、转动轴与磁感线平行。如图，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。2、线圈的转动轴与磁感线垂直。如图，矩形线圈的长、宽分别为L1、L2，所围面积为S，向右的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕图示的轴以角速度匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得E=BS。从图示位置开始计时，则感应电动势的瞬时值为e=nBScost。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关（但是轴必须与B垂直）。实际上，这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势公式。三、电磁感应中的能量守恒三、电磁感应中的能量守恒只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。第二章 交变电流一、交流电的产生一、交流电的产生1、交流电：大小和方向均随时间作周期性变化的电流。其中，方向随时间变化是交流电的v最主要特征。2、交流电的产生 （1）平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电，这种交流电叫正弦式交流电。（2）中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。线圈每转一周，两次经过中性面，感应电流的方向改变两次。（3）正弦式交流电的变化规律：若从中性面位置开始计时，那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。函数式为eEt iIt uUt ENBSIERmmmmmmsin,sin,sin,二、远距离输电二、远距离输电1、远距离输电要解决的关键问题是减少输电线上电能的热损耗。2、减少远距离输电过程中电能损失的方法：若输电功率为 P，输电电压为 U，输电线电阻为 R，则输电线上热损耗 P 损=I2R，要减少能量损失，有两种途径：一是减小输电线电阻 R，因为 R=*L/S，于是可通过减小 和增大 S 的办法减小 R，但作用有限：另一是减小输电电流 I，在输电功定 P 一定的情况下，I=P/U，故增大输电电压可减小输电电流，减小输电能量损失，提高输电功率。选修模块选修模块 3-33-3第一章 分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度、内能第二章 固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面张力现象气体实验定律理想气体饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压相对湿度第三章 热力学定律与能量守恒热力学第一定律热力学第一定律也就是能量守恒定律。自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后，人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。热力学第二定律不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。热力学第三定律对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。或者绝对零度（T=0K 即-273.15）不可达到选修模块选修模块 3-43-4第一章 机械振动与机械波简谐运动 简谐运动的公式和图像单摆、单摆的周期公式受迫振动和共振机械波、横波和纵波横波的图像波速、波长和频率（周期）的关系波的干涉和衍射现象多普勒效应第二章 电磁振荡与电磁波电磁波的产生电磁波的发射、传播和接收电磁波谱第三章 光第一节 光的折射定律 （1）折射率：n=，i 表示真空或空气中光线与法线的夹角，r 表示介质中光线与sinisinr法线的夹角。n=，c 表示真空中的光速，v 表示介质中的光速。cv（2）全反射：sinC=，C 是光线从介质射向真空的全反射临界角，n 是光线在介质1n中的折射率。第二节 光的干涉、衍射和偏振现象（1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。距离双缝的路程差为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。相邻亮（暗）条纹间的距离 x=Ld，L 为双缝与屏间的距离，d 为双缝之间的距离，为光的波长。只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。（2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。（3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。自然光通过偏振片后就得到偏振光。第四章 相对论第一节 狭义相对论的基本假设狭义相对性原理：一切物理定律（除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律）在所有惯性系中均有效；或者说，一切物理定律（除引力外）的方程式在洛伦兹变换下保持形式不变。不同时间进行的实验给出了同样的物理定律，这正是相对性原理的实验基础。光速不变原理：光在真空中总是以确定的速度 c 传播，速度的大小同光源的运动状态无关。在真空中的各个方向上，光信号传播速度（即单向光速）的大小均相同（即光速各向同性）；光速同光源的运动状态和观察者所处的惯性系无关。这个原理同经典力学不相容。有了这个原理，才能够准确地定义不同地点的同时性。第二节 质能关系E=mc选修模块选修模块 3-53-5第一章 碰撞与动量守恒第一节 动量、动量定理、动量守恒定律及其应用1、内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。2、几种常见表述及表达式（1）pp，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p。这种形式最常用，具体到实际应用时又有以下三种常见形式：a.m1v1m2v2m1v1m2v2(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统)b.0m1v1m2v2(适用于原来静止的两个物体组成的系统，比如爆炸、反冲、人船模型等，两者速率与各自质量成反比)c.m1v1m2v2(m1m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况，如完全非弹性碰撞)（2）p1p2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。（3）p0，系统总动量的增量为零。3适用条件（1）理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。（2）近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。（3）分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。第二节 弹性碰撞和非弹性碰撞第二章 原子结构氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式第三章 原子核原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害与防护第四章 波粒二象性光电效应爱因斯坦光电效应方程