高中物理二级结论小结及物理学史(有热学).doc

高中物理二级结论及物理学史温馨提示 1、“二级结论”是常见知识和经验的总结，都是可以推导的。2、先想前提，后记结论，切勿盲目照搬、套用。3、常用于解选择题，可以提高解题速度。一般不要用于计算题中。“二级结论”是在一些常见的物理情景中，由基本规律和基本公式导出的推论，又叫“半成品”。由于这些情景和这些推论在做题时出现率高，或推导繁杂，因此，熟记这些“二级结论”，在做填空题或选择题时，就可直接使用。在做计算题时，虽必须一步步列方程，一般不能直接引用“二级结论”，但只要记得“二级结论”，就能预知结果，可以简化计算和提高思维起点，也是有用的。细心的学生，只要做的题多了，并注意总结和整理，就能熟悉和记住某些“二级结论”，做到“心中有数”，提高做题的效率和准确度。运用“二级结论”，谨防“张冠李戴”，因此要特别注意熟悉每个“二级结论”的推导过程，记清楚它的适用条件，避免由于错用而造成不应有的损失。下面列出一些“二级结论”，供做题时参考，并在自己做题的实践中，注意补充和修正。一、静力学1几个力平衡，则任一力是与其他所有力的合力平衡的力。 三个共点力平衡，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反。2两个力的合力： 方向与大力相同3拉米定理：三个力作用于物体上达到平衡时，则三个力应在同一平面内，其作用线必交于一点，且每一个力必和其它两力间夹角之正弦成正比，即4两个分力F1和F2的合力为F，若已知合力（或一个分力）的大小和方向，又知另一个分力（或合力）的方向，则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。mgF1F2的最小值FF1F2的最小值FF1已知方向F2的最小值5物体沿倾角为的斜面匀速下滑时， =tg6“二力杆”（轻质硬杆）平衡时二力必沿杆方向。7绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。8支持力（压力）一定垂直支持面指向被支持（被压）的物体，压力N不一定等于重力G。FF1F29已知合力不变，其中一分力F1大小不变，分析其大小，以及另一分力F2。用“三角形”或“平行四边形”法则二、运动学1初速度为零的匀加速直线运动（或末速度为零的匀减速直线运动）时间等分（T）： 1T内、2T内、3T内位移比：S1：S2：S3=12：22：32 1T末、2T末、3T末速度比：V1：V2：V3=1：2：3 第一个T内、第二个T内、第三个T内的位移之比： S：S：S=1：3：5S=aT2 Sn-Sn-k= k aT2 a=S/T2 a =（ Sn-Sn-k）/k T2 位移等分（S0）： 1S0处、2 S0处、3 S0处速度比：V1：V2：V3：Vn= 经过1S0时、2 S0时、3 S0时时间比： 经过第一个1S0、第二个2 S0、第三个3 S0时间比2匀变速直线运动中的平均速度中间时刻的速度3匀变速直线运动中的瞬时速度中间位置的速度4变速直线运动中的平均速度 前一半时间v1，后一半时间v2。则全程的平均速度： 前一半路程v1，后一半路程v2。则全程的平均速度：5自由落体6竖直上抛运动 同一位置 v上=v下7相对运动 S甲乙 = S甲地 + S地乙 = S甲地 - S乙地 8绳端物体速度分解vv2平面镜点光源9“刹车陷阱”，应先求滑行至速度为零即停止的时间t0 ，确定了滑行时间t大于t0时，用 或S=vot/2，求滑行距离；若t小于t0时10匀加速直线运动位移公式：S = A t + B t2 式中a=2B（m/s2） V0=A（m/s）11追赶、相遇问题 匀减速追匀速：恰能追上或恰好追不上 V匀=V匀减 V0=0的匀加速追匀速：V匀=V匀加 时，两物体的间距最大Smax= 同时同地出发两物体相遇：位移相等，时间相等。A与B相距 S，A追上B：SA=SB+S，相向运动相遇时：SA=SB+S。12小船过河： 当船速大于水速时 船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短， 合速度垂直于河岸时，航程s最短 s=d d为河宽当船速小于水速时 船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短，dV船V合V水 合速度不可能垂直于河岸，最短航程s 三、运动和力1沿粗糙水平面滑行的物体： 2沿光滑斜面下滑的物体： sin3沿粗糙斜面下滑的物体 a（sin-cos）4沿如图光滑斜面下滑的物体： 沿角平分线滑下最快当=45时所用时间最短 小球下落时间相等小球下落时间相等增大， 时间变短5 一起加速运动的物体系，若力是作用于上，则和的相互作用力为F 与有无摩擦无关，平面，斜面，竖直方向都一样 F Fm1F1ma6下面几种物理模型，在临界情况下，a=gtgaaaaaa光滑，相对静止 弹力为零 相对静止 光滑，弹力为零F7如图示物理模型，刚好脱离时。弹力为零，此时速度相等，加速度相等，之前整体分析，之后隔离分析aagF 简谐振动至最高点 在力F 作用下匀加速运动 在力F 作用下匀加速运动8下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大BFFB9超重：a方向竖直向上；（匀加速上升，匀减速下降） 失重：a方向竖直向下；（匀减速上升，匀加速下降）四、圆周运动，万有引力： 1水平面内的圆周运动：F=mg tg方向水平，指向圆心mgNNmg 2飞机在水平面内做匀速圆周盘旋 飞车走壁mgT火车、3竖直面内的圆周运动：绳.o.oHR1) 绳，内轨，水流星最高点最小速度，最低点最小速度，上下两点拉压力之差6mg2）离心轨道，小球在圆轨道过最高点 vmin = 要通过最高点，小球最小下滑高度为2 .5R 。3）竖直轨道圆运动的两种基本模型绳端系小球，从水平位置无初速度释放下摆到最低点：T=3mg，a=2g，与绳长无关。 “杆”最高点vmin=0，v临 = ，v v临，杆对小球为拉力v = v临，杆对小球的作用力为零v v临，杆对小球为支持力4）重力加速度， 某星球表面处（即距球心R）：g=GM/R2 距离该星球表面h处（即距球心R+h处） ： g=GM/（R+h）2 = gR2/（R+h）2 5）人造卫星： GmM/r2 = ma =mV2/r = m2r = m4 /T2 推导卫星的线速度 v = ；卫星的运行周期 T = 。卫星由近地点到远地点，万有引力做负功，试分析r与各量的关系 第一宇宙速度 V= = = 地表附近的人造卫星：r = R = m，V 运 = V ，T= =84.6分钟6）同步卫星 T=24小时，h=5.6R，v = 3.1km/s7）重要变换式：GM = GR2 （R为地球半径）8）行星密度： = 3 /GT2 式中T为绕行星运转的卫星的周期，即可测。三、机械能1判断某力是否作功，做正功还是负功 F与S的夹角（恒力） F与V的夹角（曲线运动的情况） 能量变化（两个相联系的物体作曲线运动的情况）2求功的六种方法 W = F S cosa （恒力） 定义式 W = P t （变力，恒力） W = EK （变力，恒力） W = E （除重力做功的变力，恒力） 功能原理 图象法 （变力，恒力） 气体做功： W = P V （P气体的压强；V气体的体积变化）3恒力做功的大小与路面粗糙程度无关，与物体的运动状态无关。4摩擦生热：Q = fS相对 。Q常不等于功的大小（功能关系）SS动摩擦因数处处相同，克服摩擦力做功 W = mg S四、动量1反弹：p m（v1+v2）2弹开：速度，动能都与质量成反比。3一维弹性碰撞： V1= （m1m2）V1 + 2 m2V2/（m1 + m2） V2= （m2m1）V2 + 2 m1V2/（m1 + m2）当V2 = 0时， V1= （m1m2）V1 /（m1 + m2） V2= 2 m1V1/（m1 + m2） 特点：大碰小，一起跑；小碰大，向后转；质量相等，速度交换。41球（V1）追2球（V2）相碰，可能发生的情况： P1 + P2 = P1 + P2 ；m1V1+ m2 V2= m1V1 + m2V2 动量守恒。 EK1 +EK2 EK1 +EK2 动能不增加 V1 V2 1球不穿过2球 当V2 = 0时， （ m1V1）2/ 2（m1 + m2） EK （ m1V1）2/ 2m1 EK=（ mV）2/ 2m = P2 / 2m = I2 / 2m 5三把力学金钥匙研究对象研究角度物理概念物理规律适用条件质点力的瞬时作用效果F、m、aF=ma低速运动的宏观物体质点力作用一段位移（空间累积）的效果W = F S cosaP = W/ tP =FV cosaEK = mv2/2EP = mghW =EK2 EK1低速运动的宏观物体系统E1 = E2低速运动的宏观物体，只有重力和弹力做功质点力作用一段时间（时间累积）的效果P = mvI = F tFt = mV2mV1低速运动的宏观物体，普遍适用系统m1V1+ m2 V2= m1V1 + m2V2F外=0F外F内某一方向F外=0 px 0五、振动和波1平衡位置：振动物体静止时，F外=0 ；振动过程中沿振动方向F=0。2由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速：注意“双向”和“多解”。3振动图上，振动质点的运动方向：看下一时刻，“上坡上”，“下坡下”。4振动图上，介质质点的运动方向：看前一质点，“在上则上”，“在下则下”。5波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，波长和波速改变（由介质决定）6已知某时刻的波形图象，要画经过一段位移S或一段时间t 的波形图：“去整存零，平行移动”。7双重系列答案：x/my/cm5-50 1 2 3 4 5x/my/cm5-50 1 2 3 4 5x向右传：t = （K+1/4）T（K=0、1、2、3） S = K+X （K=0、1、2、3）向左传：t = （K+3/4）T K=0、1、2、3） S = K+（-X） （K=0、1、2、3）六、热和功 分子运动论1求气体压强的途径固体封闭活塞或缸体整体列力平衡方程 ；液体封闭：某液面列压强平衡方程 ；系统运动：液柱活塞整体列牛顿第二定律方程。由几何关系确定气体的体积。21 atm=76 cmHg = 10.3 m H2O 10 m H2O3等容变化：p P T/ T4等压变化：V V T/ T七、静电场：1求“感应电荷产生的电场”：大小等于原电场，方向相反。2粒子沿中心线垂直电场线飞入匀强电场，飞出时速度的反向延长线通过电场中心。3ggabcEEb=0；EaEb；EcEd；方向如图示；abc比较b点电势最低，由b到，场强先增大，后减小，电势减小。4ggabcEEb=0，a，c两点场强方向如图所示cbaEaEb；EcEd；EbEddgg4匀强电场中，等势线是相互平行等距离的直线，与电场线垂直。5电容器充电后，两极间的场强：，与板间距离无关。6LC振荡电路中两组互余的物理量：此长彼消。1）电容器带电量q，极板间电压u，电场强度E及电场能Ec等量为一组；（变大都变大）2）自感线圈里的电流I，磁感应强度B及磁场能EB等量为一组；（变小都变小）电量大小变化趋势一致：同增同减同为最大或零值，异组量大小变化趋势相反，此增彼减，若q，u，E及Ec等量按正弦规律变化，则I，B，EB等量必按余弦规律变化。电容器充电时电流减小，流出负极，流入正极；磁场能转化为电场能； 放电时电流增大，流出正极，流入负极，电场能转化为磁场能。八、恒定电流1串连电路：总电阻大于任一分电阻；，；，2并联电路：总电阻小于任一分电阻；3和为定值的两个电阻，阻值相等时并联值最大。4估算原则：串联时，大为主；并联时，小为主。5路端电压：纯电阻时，随外电阻的增大而增大。6并联电路中的一个电阻发生变化，电路有消长关系，某个电阻增大，它本身的电流小，与它并联的电阻上电流变大。7外电路中任一电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大。8画等效电路：始于一点，电流表等效短路；电压表，电容器等效电路；等势点合并。9Rr时输出功率最大。10，分别接同一电源：当时，输出功率。串联或并联接同一电源：。11纯电阻电路的电源效率：。12含电容器的电路中，电容器是断路，其电压值等于与它并联的电阻上的电压，稳定时，与它串联的电阻是虚设。电路发生变化时，有充放电电流。13含电动机的电路中，电动机的输入功率，发热功率，输出机械功率九、直流电实验1考虑电表内阻影响时，电压表是可读出电压值的电阻；电流表是可读出电流值的电阻。2电表选用测量值不许超过量程；测量值越接近满偏值（表针的偏转角度尽量大）误差越小，一般大于1/3满偏值的。3相同电流计改装后的电压表：；并联测同一电压，量程大的指针摆角小。电流表：；串联测同一电流，量程大的指针摆角小。4电压测量值偏大，给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻； 电流测量值偏大，给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻；5分压电路：一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻1）若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时；2）当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻，且实验要求的电压变化范围大（或要求多组实验数据）时；3）电压，电流要求从“零”开始可连续变化时，分流电路：变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近；分压和限流都可以用时，限流优先，能耗小。6变阻器：并联时，小阻值的用来粗调，大阻值的用来细调； 串联时，大阻值的用来粗调，小阻值的用来细调。7电流表的内、外接法：内接时，；外接时，。1）或时内接；或时外接；2）如Rx既不很大又不很小时，先算出临界电阻（仅适用于），若时内接；时外接。3）如RA、RV均不知的情况时，用试触法判定：电流表变化大内接，电压表变化大外接。8欧姆表：1）指针越接近误差越小，一般应在至范围内，；2）；3）选档，换档后均必须调“零”才可测量，测量完毕，旋钮置OFF或交流电压最高档。9故障分析：串联电路中断路点两端有电压，通路两端无电压（电压表并联测量）。断开电源，用欧姆表测：断路点两端电阻无穷大，短路处电阻为零。10描点后画线的原则：1）已知规律（表达式）：通过尽量多的点，不通过的点应靠近直线，并均匀分布在线的两侧，舍弃个别远离的点。2）未知规律：依点顺序用平滑曲线连点。11伏安法测电池电动势和内电阻r：安培表接电池所在回路时：；电流表内阻影响测量结果的误差。安培表接电阻所在回路试：；电压表内阻影响测量结果的误差。半电流法测电表内阻：，测量值偏小；代替法测电表内阻：。半值（电压）法测电压表内阻：，测量值偏大。十、磁场1 安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面，即同时有FAI，FAB。2 带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动：，（周期与速度无关）。3 在有界磁场中，粒子通过一段圆弧，则圆心一定在这段弧两端点连线的中垂线上。4 半径垂直速度方向，即可找到圆心，半径大小由几何关系来求。5 粒子沿直线通过正交电、磁场（离子速度选择器），。与粒子的带电性质和带电量多少无关，与进入的方向有关。6 冲击电流的冲量：，7 通电线圈的磁力矩：（是线圈平面与B的夹角，S线圈的面积）8 当线圈平面平行于磁场方向，即时，磁力矩最大，十一、电磁感应1楞次定律：（阻碍原因）内外环电流方向：“增反减同”自感电流的方向：“增反减同”磁铁相对线圈运动：“你追我退，你退我追”通电导线或线圈旁的线框：线框运动时：“你来我推，你走我拉” 电流变化时：“你增我远离，你减我靠近”2最大时（，）或为零时（）框均不受力。3楞次定律的逆命题：双解，加速向左减速向右4两次感应问题：先因后果，或先果后因，结合安培定则和楞次定律依次判定。5平动直杆所受的安培力：，热功率：。6转杆（轮）发电机：7感生电量：。图1线框在恒力作用下穿过磁场：进入时产生的焦耳热小于穿出时产生的焦耳热。图2中：两线框下落过程：重力做功相等甲落地时的速度大于乙落地时的速度。十二、交流电1中性面垂直磁场方向，与e为互余关系，此消彼长。2线圈从中性面开始转动：。安培力：磁力距：线圈从平行磁场方向开始转动：安培力：磁力距：正弦交流电的有效值：一个周期内产生的总热量。变压器原线圈：相当于电动机；副线圈相当于发电机。6 理想变压器原、副线圈相同的量： 7 输电计算的基本模式：发电机P输U输U用U线十三、 光的反射和折射1 光过玻璃砖，向与界面夹锐角的一侧平移；光过棱镜，向底边偏折。2 光射到球面、柱面上时，半径是法线。3. 单色光对比的七个量：光的颜色偏折角折射率波长频率介质中的光速光子能量临界角红色光小小大小大小大紫色光大大小大小大小十四、光的本性1 双缝干涉条纹的宽度：；单色光的干涉条纹为等距离的明暗相间的条纹；白光的干涉条纹中间为白色，两侧为彩色条纹。2 单色光的衍射条纹中间最宽，两侧逐渐变窄；白光衍射时，中间条纹为白色，两侧为彩色条纹。3 增透膜的最小厚度为绿光在膜中波长的1/4。4 用标准样板检查工件表面的情况：条纹向窄处弯是凹；向宽处弯是凸。5 电磁波穿过介质表面时，频率（和光的颜色）不变。光入介质， 贯穿本领电离本领6 光谱： 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 电磁波谱 频率 小 大 频率 波长 小 大 波长 长 短 无线电波 小 长 射线 波速V介质 大 小 微波 折射率n 小 大 红外线 射线 临界角C 大 小 可见光 能量E 小 大 紫外线 射线 大 小 干涉条纹 宽 窄 X射线 绕射本领 强 弱 射线 大 短十五 原子物理1 质子数中子数质量数电荷数周期表中位置 衰变减2减2减4减2前移2位 衰变加1减1不变加1后移1位经过几次、衰变？先用质量数求衰变次数，再由电荷数求衰变次数。2 磁场中的衰变：外切圆是衰变，内切圆是衰变，半径与电量成反比。3 平衡核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒。41u=931.5Mev；u为原子质量单位，1u=1.6610-27kg5 氢原子任一能级： 6氢原子的激发态和基态的能量与核外电子轨道半径间的关系是：n=E1/n2，rn=n2r1 ，其中 E1=13.6eV,r1=5.31010m，由n激发态跃迁到基态的所有方式共有n(n1)/2种。即：大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数：2017高考复习 高 中 物 理 学 史 1. 伽利略【意大利】1638年:论证重物体不会比轻物体下落得快；伽利略理想实验：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将一直运动下去； 2. 托勒密【古希腊】：提出地心宇宙体系哥白尼【波兰】：提出日心说第谷【丹麦】：20余年对天体的系统观测,获得了大量的精确资料开普勒【德国】:提出开普勒三定律； 牛顿【英国】1683年：提出了三条运动定律；1687年发表万有引力定律；3爱因斯坦20世纪提出狭义相对论：经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体；1905年提出光子说，成功地解释了光电效应规律；发现了核反应中的质量与能量的联系：质能方程Emc2。4. 胡克：【英国】；发现了胡克定律（F弹=kx）卡文迪许【英国】1798年：利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量； 5. 多普勒【奥地利】（1803-1853）：发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象：多普勒效应。 6. 库仑【法国】1785年：利用扭秤实验发现了库仑定律。 7. 富兰克林【美国】1752年：过风筝实验验证闪电是电的一种形式，并发明避雷针。 8. 欧姆【德国】1826年：通过实验得出欧姆定律。 昂尼斯【荷兰】1911年：金属在温度降到某一值时，电阻突然降为零超导现象。 9. 焦耳【英国】和楞次【俄国】18411842年：焦耳楞次定律，称为焦耳定律。10. 奥斯特【丹麦】1820年：电流可以使周围的磁针偏转，称为电流的磁效应安培【法国】：提出了“分子电流假说”11洛仑兹【荷兰】：提出磁场对运动电荷有作用（洛仑兹力）。劳伦斯【美国】：发明了回旋加速器。12. 法拉第【英国】1831年：发现了由磁场产生电流的条件和规律（电磁感应现象） 纽曼、韦伯于1845和1846年先后指出：法拉第电磁感应定律。13. 楞次【俄国】1834年：确定感应电流方向的定律（楞次定律） 14. 亨利【美国】1832年：发现自感现象 15. 麦克斯韦【英国】1864年：预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波 16. 赫兹【德国】1887年：用实验证实了电磁波的存在，测定了电磁波的速度17. 斯涅耳【荷兰】数学家1621年：折射定律。 18. 牛顿 英国物理学家，主张微粒说 认为光是光源发出的一种物质微粒；惠更斯荷兰物理学家，提出波动说 认为光是在空间传播的某种波。 19. 托马斯杨【英国】1801年：观察到了光的干涉现象 20. 泊松【法国】1818年：观察到光的圆板衍射泊松亮斑。泊松亮斑实验说明光的衍射现象，证实了光的波动性21. 伦琴【德国】1895年：发现X射线（伦琴射线） 22. 普朗克【德国】1900年：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； 23. 玻尔【丹麦】1913年：提出了原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱24. 康普顿【美国】1923年：在研究X射线与物质散射时，证明了X射线的粒子性，25. 德布罗意【法国】1924年：提出实物粒子具有波粒二象性。26. 海森堡【德国】1927年：提出了不确定关系27.贝克勒尔【法国】1896年：发现天然放射现象，说明原子核有复杂的结构。 28.汤姆生【英国】1897年：利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。 29. 卢瑟福【英国】1909年-1911年：粒子散射实验，提出原子的核式结构模型。19191919年，粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现质子30. 玛丽居里和玻埃尔居里（大居里）【法国】：通过天然放射现象研究，发现了放射性元素钋和镭及其衰变规律；31. 查德威克【英国】1932年：粒子轰击铍核时发现中子32、威尔逊：【英国】；发明了威尔逊云室以观察、射线的径迹。33. 安德森1932年：在宇宙中发现了正电子；34. 约里奥居里和伊丽芙居里（小居里）【法国】：用粒子轰击铝箔，探测到中子和正电子，发现了放射性同位素；35. 盖尔曼【美国】物理学家1964年：提出了强子结构的夸克模型。粒子分为三大类：媒介子，传递各种相互作用的粒子如光子； 轻子，不参与强相互作用的粒子如电子.中微子； 强子，参与强相互作用的粒子如质子.中子，强子由更基本的粒子夸克组成16