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高中物理基本概念、定理、定律、公式(表达式)总表.doc

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1、高中物理基本概念、定理、定律、公式(表达式)总表 2003425一、质点的运动(1)-直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t (定义式) 2.有用推论Vt2 -Vo2=2as3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=(Vo2 +Vt2)/21/2 6.位移S= V平t=Vot + at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则aF2) FFY FX OX Y2.互成角度力的合成 F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2时: F=(F12+F22)

2、1/2 FF2F1OFF2F1)O 3.合力大小范围 |F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解Fx=Fcos Fy=Fsin 为合力与x轴之间的夹角tg=Fy/Fx注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则。(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图。(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大合力越小。(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化成代数运算。四、动力学(运动和力)1.第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止

3、状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.第二运动定律:F合=ma 或a=F合/m a由合外力决定,与合外力方向一致。3.第三运动定律F= -F 负号表示方向相反,F、F各自作用在对方,实际应用:反冲运动4.共点力的平衡F合=0 二力平衡 5.超重:NG 失重:NG注:平衡状态是指物体处于静上或匀速度直线状态。五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)1. 简谐振动F=-KX F:回复力 K:比例系数 X:位移 负号表示F与X始终反向。2.单摆周期T=2(L/g)1/2 L:摆长(m) g:当地重力加速度值 成立条件:摆角503.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固

4、 共振的防止和应用A1405.波速公式V=S/t=f=/T 波传播过程中,一个周期向前传播一个波长。6.声波的波速(在空气中) 0:332m/s 20:344m/s 30:349m/s (声波是纵波)7.波发生明显衍射条件: 障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大。8.波的干涉条件: 两列波频率相同注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关。(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处。(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式。(4)干涉与衍射是波特有。(5)振动图象与波动图象。六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)1.动量P=mV

5、P:动量(Kg/S) m:质量(Kg) V:速度(m/S) 方向与速度方向相同3.冲量I=Ft I:冲量(NS) F:恒力(N) t:力的作用时间(S) 方向由F决定4.动量定理I =P 或 Ft= mVt - mVo P: 动量变化P=mVt - mVo 是矢量式5.动量守恒定律P前总=P后总 P=P m1V1+m2V2= m1V1+ m2V2 6.弹性碰撞P=0;EK=0 (即系统的动量和动能均守恒)7.非弹性碰撞P=0;0EKEKm EK:损失的动能 EKm:损失的最大动能8.完全非弹性碰撞P=0;EK=EKm (碰后连在一起成一整体)9.物体m1以V1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰

6、(见教材C158):V1=(m1-m2)V1/(m1+m2) V2=2m1V1/(m1+m2)10.由9得的推论-等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)11.子弹m水平速度Vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损 E损=mVo2/2-(M+m)Vt2/2=fL相对 Vt:共同速度 f:阻力注:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上。(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或内力远远大于外力,系统在某方向受的合外力为零,则在该方向系统动量守恒(4)碰撞过程(时间极短

7、,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒。(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加。七、功和能(功是能量转化的量度)1.功W=FScos (定义式) W:功(J) F:恒力(N) S:位移(m) :F、S间的夹角2.重力做功Wab=mghab m:物体的质量 g=9.810 hab:a与b高度差(hab=ha-hb)3.电场力做功Wab=qUab q:电量(C) Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=Ua-Ub4.电功w=UIt (普适式) U:电压(V) I:电流(A) t:通电时间(S)6.功率P=W/t (定义式) P:功率瓦(W) W:t时间内

8、所做的功(J) t:做功所用时间(S)8.汽车牵引力的功率 P=FV P平=FV平 P:瞬时功率 P平:平均功率9.汽车以恒定功率启动、 以恒定加速度启动、 汽车最大行驶速度(Vmax=P额/f)10.电功率P=UI (普适式) U:电路电压(V) I:电路电流(A)11.焦耳定律Q=I2Rt Q:电热(J) I:电流强度(A) R:电阻值() t:通电时间(秒)12.纯电阻电路中I=U/R P=UI=U2/R=I2R Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt13.动能Ek=mv2/2 Ek:动能(J) m:物体质量(Kg) v:物体瞬时速度(m/s)14.重力势能EP=mgh EP :重力势能(

9、J) g:重力加速度 h:竖直高度(m) (从零势能点起)15.电势能A=qUA A:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) UA:A点的电势(V)16.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加) W合= mVt 2/2 - mVo2/2 W合=EKW合:外力对物体做的总功 EK:动能变化EK =( mVt 2/2- mVo2/2)17.机械能守恒定律E=0 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2 18.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG= - EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少。(2)O09

10、0O 做正功; 90O180O 做负功;=90o 不做功(力方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功)。 (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少。(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式)。(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化 (6)能的其它单位换算:1KWh(度)=3.6106J 1eV=1.6010-19J。*(7)弹簧弹性势能E=KX2/2 。八分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA=6.021023/mol 2.分子直径数量级10-10米3.油膜法测分子直径d=V/s V:单分子油膜的体积

11、(m3) S:油膜表面积(m2)4.分子间的引力和斥力(1) rr0 f引r0 f引f斥 F分子力表现为引力(4) r10r0 f引=f斥0 F分子力0 E分子势能05.热力学第一定律W+Q=E (做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的) W:外界对物体做的正功(J) Q:物体吸收的热量(J) E:增加的内能(J)注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小布朗运动越明显,温度越高越剧烈。(2)温度是分子平均动能的标志。(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快。(4)分子力做正功分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小。(5)气体膨胀

12、,外界对气体做负功WR R的测量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA 或R(RARV)1/2 选用电路条件RRV 或R(RARV)1/212.变阻器在电路中的限流接法与分压接法 VRoRpAVRo ARp限流接法 分压接法 电压调节范围小,电路简单,功耗小 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大便于调节电压的选择条件RpRo 便于调节电压的选择条件RpC紫,n红紫,红v紫。十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)1.两种学说: 微粒说(牛顿) 波动说(惠更斯)2双缝干涉:中间为亮条纹,红光条纹宽度大于紫光条纹宽度。3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由

13、光源决定,与介质无关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 (助记:紫光的频率大,波长小。)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=/45.电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线。6.光子说,一个光子的能量E=h h:普朗克常量 :光的频率7.光电方程mVm2/2=hW mVm2/2:光电子初动能 h:光子能量 W:金属的逸出功注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等(2)理解光的电磁说,知道光的电磁本质以及红外线、紫外、线

14、伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用。(3)光的直线传播只是一种近似规律。(4)其它相关内容: 光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线/光电效应的规律/光子说/光电管及其应用/光的波粒二性/十八、原子和原子核1.粒子散射试验结果:(a)大多数的粒子不发生偏转。(b)少数粒子发生了较大角度的偏转。(C)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)。2.原子核的大小10-15-10-14m,原子的半径约10-10m (原子的核式结构)3.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子

15、核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的。4.质子的发现:卢瑟福用粒子轰击氮原子核的实验,质子实际上就是氢原子核。5.中子的发现:查德威克用粒子轰击铍时,得到了中子射线。相同质子数和不同中子数的原子互称同位素。放射性同位素的应用:a利用它的射线;b做为示踪原子。6.爱因斯坦的质能联系方程:E=mC2 E:能量(J) m:质量(Kg) C:光在真空中的速度。7.核能的计算E=mC2 当m的单位用Kg、C=3108m/s时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uC2;1uC2=931.5MeV,此时常用E=m931.5MeV。注:(1)常见的核反应方程(发现中子、质子、

16、重核裂变、轻核聚变等核反应方程) 要求掌握。(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数。(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键。(4)其它相关内容:重核裂变/链式反应/链式反应的条件/轻核聚变/核能的和平利用/核反应堆/太阳能/十九、实验:1共点力的合成/2练习使用打点计时器/3测匀变速直线运动的加速度/4验证牛顿第二定律/5碰撞中的动量守恒/6平抛物体的运动/7验证机械能守恒定律/8单摆测定重力加速度/9用描迹法画出电场中平面上的等势线/10测定金属的电阻率/11用电流表和电压表测电池的电动势和内阻/12练习使用多用表测电阻/13测定玻璃的折射率/14长度的测量二十、高中物理识结构概说:分为五大部分1力学(力学/运动学/动力学/机械能/振动和波动);2热学(分子动理论/气体的性质);3电磁学

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