高中物理知识点总结
高中物理的学习又告一段落了,回顾一学期以来所学的知识,好好梳理一下知识点做个总结,为以后高考复习提前准备好。以下是小编收集整理的高中物理知识点总结,仅供参考,欢迎大家阅读。(点击对应目录可以直接查阅哦!)
【1】高中物理必修一知识点总结 | 【5】高中物理必修二知识点总结 |
【2】高中物理力的知识点总结 | 【6】高中物理选修3-4知识点总结 |
【3】高中物理静电场知识点总结 | 【7】高中物理知识点及公式总结 |
【4】高中物理重点知识点总结 | 【8】高中物理知识点总结 |
第一章运动的描述
一、基本概念
1、质点
2、 参考系
3、坐标系
4、时刻和时间间隔
5、路程:物体运动轨迹的长度
6、位移:表示物体位置的变动。可用从起点到末点的有向线段来表示,是矢量。位移的大小小于或等于路程。
7、速度:
物理意义:表示物体位置变化的快慢程度。
分类平均速度:方向与位移方向相同
瞬时速度:
与速率的区别和联系速度是矢量,而速率是标量
平均速度=位移/时间,平均速率=路程/时间
瞬时速度的大小等于瞬时速率
8、加速度
物理意义:表示物体速度变化的快慢程度
定义:(即等于速度的变化率)
方向:与速度变化量的方向相同,与速度的方向不确定。(或与合力的方向相同)
二、运动图象(只研究直线运动)
1、x—t图象(即位移图象)
(1)、纵截距表示物体的初始位置。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体静止,曲线表示物体作变速直线运动。
(3)、斜率表示速度。斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
2、v—t图象(速度图象)
(1)、纵截距表示物体的初速度。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体作匀速直线运动,曲线表示物体作变加速直线运动(加速度大小发生变化)。
(3)、纵坐标表示速度。纵坐标的绝对值表示速度的大小,纵坐标的正负表示速度的方向。
(4)、斜率表示加速度。斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向。
(5)、面积表示位移。横轴上方的面积表示正位移,横轴下方的面积表示负位移。
三、实验:用打点计时器测速度
1、两种打点即使器的异同点
2、纸带分析;
(1)、从纸带上可直接判断时间间隔,用刻度尺可以测量位移。
(2)、可计算出经过某点的瞬时速度
(3)、可计算出加速度
第二章匀变速直线运动的研究
一、基本关系式v=v0+at
x=v0t+1/2at2
v2-vo2=2ax
v=x/t=(v0+v)/2
二、推论
1、 vt/2=v=(v0+v)/2
2、vx/2=
3、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2}
4、初速度为零的匀变速直线运动的比例式
应用基本关系式和推论时注意:
(1)、确定研究对象在哪个运动过程,并根据题意画出示意图。
(2)、求解运动学问题时一般都有多种解法,并探求最佳解法。
三、两种运动特例
(1)、自由落体运动:v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh
(2)、竖直上抛运动;v0=0 a=-g
四、关于追及与相遇问题
1、寻找三个关系:时间关系,速度关系,位移关系。两物体速度相等是两物体有最大或最小距离的临界条件。
2、处理方法:物理法,数学法,图象法。
五、理解伽俐略科学研究过程的基本要素。
第三章相互作用
一、三种常见的力
1、重力:由于地球对物体的吸引而产生的。大小:G=mg,方向:竖直向下,
作用点:重心(重力的等效作用点)
2、弹力
(1)、形变、弹性形变、定义等。
(2)、产生条件:
(3)、拉力、支持力、压力。(按照力的作用效果来命名的)
(4)、弹簧的弹力的大小和方向,胡克定律F=kx
(5)、可用假设法来判断是否存在弹力。
3、摩擦力
(1)、静摩擦力:
①、产生条件
②、方向判断
③、大小要用“力的平衡”或“牛顿运动定律”来解。
(2)滑动摩擦力:
①、产生条件
②、方向判断
③、大小:f=uN。也可用“力的平衡”或“牛顿运动定律”来解。
(3)、可用假设法来判断是否存在摩擦力。
二、力的合成
1、定义;由分力求合力的过程。
2、合成法则:平行四边形定则或三角形定则。
3、求合力的方法
①、作图法(用刻度尺和量角器)
②、计算法(通常是利用直角三角形)
2、合力与分力的大小关系
三、力的分解
1、分解法则:平行四边形定则或三角形定则、
2、分解原则:按照实际作用效果分解(即已知两分力的方向)
3、把一个已知力分解为两个分力
①、已知两个分力的方向,求两个分力的大小。(解是唯一的)
②、已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向,(解是唯一的)
(注意:通过作平行四边形或三角形判断)
4、合力和分力是“等效替代”的关系。
三、实验:探究求合力的方法(或“验证平行四边形定则”)
第四章牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
1、内容:(揭示物体不受力或合力为零的情形)
2、两个概念:
①、力
②、惯性:(一切物体都具有惯性,质量是惯性大小的唯一量)
二、牛顿第二定律
1、内容:(不能从纯数学的角度表述)
2、公式:F合=ma
3、理解牛顿第二定律的要点:
①、式中F是物体所受的一切外力的合力。
②、矢量性
③、瞬时性
④、独立性
⑤、相对性
三、牛顿第三定律
作用力和反作用力的概念
1、内容
2、作用力和反作用力的特点:
①等值、反向、共线、异点
②瞬时对应
③性质相同
④各自产生其作用效果
3、一对相互作用力与一对平衡力的异同点
四、力学单位制
1、力学基本物理量:长度(l)质量(m)时间(t)
力学基本单位:米(m)千克(kg)秒(s)
2、应用:用单位判断结果表达式,能肯定错误(但不能肯定正确)
五、动力学的两类问题。
1、已知物体的受力情况,求物体的运动情况(v0 v t x )
2、已知物体的运动情况,求物体的受力情况( F合或某个分力)
3、应用牛顿第二定律解决问题的一般思路
(1)明确研究对象。
(2)对研究对象进行受力情况分析,画出受力示意图。
(3)建立直角坐标系,以初速度的方向或运动方向为正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负。在Y轴和X轴分别列牛顿第二定律的方程。
(4)解方程时,所有物理量都应统一单位,一般统一为国际单位。
4、分析两类问题的基本方法
(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
(2)分析流程图
六、平衡状态、平衡条件、推论
1、处理方法:解三角形法(合成法、分解法、相似三角形法、封闭三角形法)和正交分解法
2、若物体受三力平衡,封闭三角形法最简捷。若物体受四力或四力以上平衡,用正交分解法
七、超重和失重
1、超重现象和失重现象
2、超重指加速度向上(加速上升和减速下降),超了ma;失重指加速度向下(加速下降和减速上升),失ma。
一、重力及其相互作用
1、力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。
按照力命名的依据不同,可以把力分为:
①按性质命名的力(例如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。)
②按效果命名的力(例如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。
力的作用效果:
①形变;
②改变运动状态。
2、重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg,方向竖直向下。作用点叫物体的重心;重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布,形状规则的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定,
注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力。
3、四种基本相互作用
万用引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用
二、弹力:
(1)内容:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
(2)条件:
①接触;
②形变。但物体的形变不能超过弹性限度。
(3)弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过研究点的曲面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。)
(4)大小:
①弹簧的弹力大小由F=kx计算,
②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关,应结合平衡条件或牛顿定律确定。
4、摩擦力:
(1)摩擦力产生的条件:接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相反.但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成任意角度.
(3)摩擦力的大小:
说明:
a、FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关。
②静摩擦:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.
大小范围0
滑动摩擦力
1、两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。
2、在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力。
3、滑动摩擦力f的大小跟正压力N(≠G)成正比。即:f=μN
4、μ称为动摩擦因数,与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。0<μ<1。
5、滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反,与其接触面相切。
6、条件:直接接触、相互挤压(弹力),相对运动/趋势。
7、摩擦力的大小与接触面积无关,与相对运动速度无关。
8、摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
9、计算:公式法/二力平衡法。
研究静摩擦力
1、当物体具有相对滑动趋势时,物体间产生的摩擦叫做静摩擦,这时产生的摩擦力叫静摩擦力。
2、物体所受到的静摩擦力有一个最大限度,这个最大值叫最大静摩擦力。
3、静摩擦力的方向总与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。
4、静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定,与正压力无关,平衡时总与切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5、最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=μ0·N(μ≤μ0)
6、静摩擦有无的判断:概念法(相对运动趋势);二力平衡法;牛顿运动定律法;假设法(假设没有静摩擦)。
(一)电场基本规律
1、库仑定律
(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0×109N·m2/C2——静电力常量
(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
2、电荷守恒定律
电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。
(二)电场能的性质
1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势φ
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:φ——单位:伏(V)——带正负号计算
(3)特点:
1、电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。
2、电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
3、电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
4、电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法
1、根据电场线判断:沿着电场线电势降低。φA>φB
2、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。
(三)电势能Ep
(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:——带正负号计算
(3)特点:
1、电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
2、电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。
(四)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=φA-φB
(3)特点:
1、电势差是标量,但是却有正负,正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。若UAB>0,则UBA<0。
2、单位:伏
3、电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关
4、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。
(五)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:
1、处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。
2、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的大小相等,方向相反。
3、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。
4、电荷只分布在导体的外表面,在导体表面的分布与导体表面的弯曲程度有关,越弯曲,电荷分布越多。
(六)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=Eqd—d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
(七)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)判断电场线上两点间的电势差的大小:靠近场源(场强大)的两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。
高中物理静电场公式总结
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:e=1.6×10-19C
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2 (在真空中)
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
5.匀强电场的场强E=UAB/d
6.电场力:F=qE
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd
9.电势能:EA=qφA
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式)
13.平行板电容器的电容C=εr*S/4πkd=εS/d
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2 /2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2 /2,a=F/m=qE/m
一.时间和时刻:
①时刻的定义:时刻是指某一瞬时,是时间轴上的一点,相对于位置、瞬时速度、等状态量,一般说的“2秒末”,“速度2m/s”都是指时刻。
②时间的定义:时间是指两个时刻之间的间隔,是时间轴上的一段,通常说的“几秒内”,“第几秒”都是指的时间。
二.位移和路程:
①位移的定义:位移表示质点在空间的位置变化,是矢量。位移用又向线段表示,位移的大小等于又向线段的长度,位移的方向由初始位置指向末位置。
②路程的定义:路程是物体在空间运动轨迹的长度,是一个标量。在确定的两点间路程不是确定的,它与物体的具体运动过程有关。
三.位移与路程的关系:
位移和路程是在一段时间内发生的,是过程量,两者都和参考系的选取有关系。一般情况下位移的大小并不等于路程的大小。只有当物体做单方向的直线运动是两者才相等。
1、时刻和时间间隔
(1)时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻,时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔(画出一个时间轴加以说明)。
(2)在学校实验室里常用秒表,电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。
2、路程和位移
(1)路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。
(2)位移:是表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示,位移的大小等于质点始、末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初、末位置,与运动路径无关。
(3)位移和路程的区别:
(4)一般来说,位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。
3、矢量和标量
(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
(2)标量:只有大小,没有方向的物理量。
4、直线运动的位置和位移:在直线运动中,两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。
要想提高学习效率,首先要端正自己的学习态度.养成良好学习习惯,做好课前预习是学好物理的前提;主动高效地听课是学好物理的关键;及时整理好学习笔记,课后的练习要到位,多做题才能丰富自己的解题经验.
重力势能
1.电势能的概念
(1)电势能
电荷在电场中具有的势能。
(2)电场力做功与电势能变化的关系
在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即WAB=εA-εB。
①当电场力做正功时,即WAB>0,则εA>εB,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即Δε减=WAB。
②当电场力做负功时,即WAB<0,则εA<εB,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε减=εA-εB=WAB。
说明:某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点
在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点,实际应用中通常取大地为零电势能点。
说明:
①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。
2.电势的概念
(1)定义及定义式
电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值,叫做这一点的电势。
(2)电势的单位:伏(V)。
(3)电势是标量。
(4)电势是反映电场能的性质的物理量。
(5)零电势点
规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中,通常以无限远点为零电势点,实际研究中,通常取大地为零电势点。
(6)电势具有相对性
电势的数值与零电势点的选取有关,零电势点的选取不同,同一点的电势的数值则不同。
(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。
(8)电势能与电势的关系:ε=qU。
第一章、简谐运动
1、机械振动:
物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:
(1)回复力不为零。
(2)阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动:
在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:
(1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。
(2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描述振动的物理量
描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
(1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。
(2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
(3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。
(4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。
(5)角频率:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。
(6)相位:表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。
4、研究简谐振动规律的几个思路:
(1)用动力学方法研究,受力特征:回复力F=-Kx;加速度,简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
(2)用运动学方法研究:简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化,这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。
(3)用图象法研究:熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。
(4)从能量角度进行研究:简谐振动过程,系统动能和势能相互转化,总机械能守恒,振动能量和振幅有关。
5、简谐运动的表达式
振幅A,周期T,相位,初相
6、简谐运动图象描述振动的物理量
1.直接描述量:
①振幅A;
②周期T;
③任意时刻的位移t。
2.间接描述量:
③x—t图线上一点的切线的斜率等于V。
3.从振动图象中的x分析有关物理量(v,a,F)
简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下,物体的运动在空间上有往复性,即在平衡位置附近做往复的变加速(或变减速)运动;在时间上有周期性,即每经过一定时间,运动就要重复一次。我们能否利用振动图象来判断质点x,F,v,a的变化,它们变化的周期虽相等,但变化步调不同,只有真正理解振动图象的物理意义,才能进一步判断质点的运动情况。
小结:
1.简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,与运动轨迹不同。
2.简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系。
3.根据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。
7、单摆
(1)单摆周期公式
上述公式是高考要考查的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个问题:
①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。
②单摆周期公式中的L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离,一般也叫等效摆长。
三根等长的绳L1、L2、L3共同系住一个密度均匀的小球m,球直径为d,L2、L3与天花板的夹角<30。若摆球在纸面内作小角度的左右摆动,则摆的圆弧的圆心在O1外,故等效摆长为,周期T1=2;若摆球做垂直纸面的小角度摆动,叫摆动圆弧的圆心在O处,故等效摆长为,周期T2=。单摆周期公式中的g,由单摆所在的空间位置决定,还由单摆系统的运动状态决定。所以g也叫等效重力加速度。由可知,地球表面不同位置、不同高度,不同星球表面g值都不相同,因此应求出单摆所在地的等效g值代入公式,即g不一定等于9.8m/s
(2)单摆系统运动状态不同g值也不相同。例如单摆在向上加速发射的航天飞机内,设加速度为a,此时摆球处于超重状态,沿圆弧切线的回复力变大,摆球质量不变,则重力加速度等效值g=g+a。再比如在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重,回复力为零,则重力加速度等效值g=0,周期无穷大,即单摆不摆动了。g还由单摆所处的物理环境决定。如带小电球做成的单摆在竖直方向的匀强电场中,回复力应是重力和竖直的电场合力在圆弧切向方向的分力,所以也有-g的问题。一般情况下g值等于摆球静止在平衡位置时,摆线张力与摆球质量的比值。
8、受迫振动和共振Ⅰ
物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动的规律是:物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,而跟物体固有频率无关。当策动力的频率跟物体固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。共振是受迫振动的一种特殊情况。
9、机械波横波和纵波横波的图象Ⅰ
机械波:机械振动在介质中的传播过程叫机械波,机械波产生的条件有两个:一是要有做机械振动的物体作为波源,二是要有能够传播机械振动的介质。
横波和纵波:
质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和液体不能传播横波,声波在空气中是纵波,声波的频率从20到2万赫兹。
第二章、机械波
1、机械波的特点:
(1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
(2)波只是传播运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波迁移。
用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。简谐波的图象是正弦曲线,也叫正弦波简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线,但他们的意义是不同的。
2、波长、波速和频率(周期)的关系
描述机械波的物理量
(1)波长:两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。
(2)频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。
(3)波速v:单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。
3、波的反射和折射波的干涉和衍射Ⅰ
4、惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源,而后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。
5、根据惠更斯原理,只要知道某一时刻的波阵面,就可以确定下一时刻的波阵面。、波的干涉和衍射相差不多。
衍射:波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频率相同,相差恒定。
稳定的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差。判断加强与减弱区域的方法一般有两种:一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱。二是相干波源振动相同时,某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。
6、多普勒效应
1.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。
2.多普勒效应的成因:声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数,因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
3.多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应。
4.多普勒效应的应用:
①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。
②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。
③红移现象:在20世纪初,科学家们发现许多星系的谱线有“红衣现象”,所谓“红衣现象”,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动,接收到的星光的频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。
7、波的反射
1.波遇到障碍物会返回来继续传播,这种现象叫做波的反射.
2.反射定律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角。
入射角(i)和反射角(i’):入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角.反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角.
反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同.波遇到两种介质界面时,总存在反射
8、波的折射
1.波的折射:波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射
2.折射规律:
(1)折射角(r):折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角.
(2)折射定律:入射线、法线、折射线在同一平面内,入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比:当入射速度大于折射速度时,折射角折向法线。当入射速度小于折射速度时,折射角折离法线。
当垂直界面入射时,传播方向不改变,属折射中的特例.在波的折射中,波的频率不改变,波速和波长都发生改变.
9、光的折射定律折射率
光的折射定律,也叫斯涅耳定律:入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n来表示这个比例常数,就有折射率:光从一种介质射入另一种介质时,虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n,但是对不同的介质来说,这个常数n是不同的.这个常数n跟介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量,我们把它叫做介质的折射率.
i是光线在真空中与法线之间的夹角.
r是光线在介质中与法线之间的夹角.光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该种介质的绝对折射率,也简称为某种介质的折射率
第三章、电磁波电磁波的传播
一、麦克斯韦电磁场理论
1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)
◎理解:
(1)均匀变化的磁场产生稳定电场
(2)非均匀变化的磁场产生变化电场
2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场
◎理解:
(1)均匀变化的电场产生稳定磁场
(2)非均匀变化的电场产生变化磁场〖规律总结〗
1、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场,恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场,振荡电场产生同频率的振荡磁场,振荡磁场产生同频率的振荡电场
2、电场和磁场的变化关系。
二、电磁波
1、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场这个过程可以用下图表达。
2、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。
3、电磁波的特点:
(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同。v=λf
(3)电磁波具有波的特性
三、赫兹的电火花
赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象。他还测量出电磁波和光有相同的速度。这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
第四章、电磁振荡电磁波的发射和接收
1、LC回路振荡电流的产生
先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。充电流由大到小,充电结束时,电流为零。
接着电容器又开始放电,重复(1)、(2)过程,但电流方向与(1)时的电流方向相反。电磁波的发射和接收有效的向外发射电磁波的条件:
(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波?改造振荡电路由闭合电路成开放电路
2、电磁波的接收条件
①电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。
②调谐:使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
③检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。
3、光的电磁说
(1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质。
(2)电磁波谱
电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线产生机理在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的。
(3)光谱
①观察光谱的仪器,分光镜。
②光谱的分类,产生和特征发射光谱连续光谱产生特征由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的,一切波长的光组成明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成吸收光谱高温物体发出的白光,通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上,由一些不连续的暗线组成的光谱
③光谱分析:
一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸收这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线,用来进行光谱分析。
4、电磁波的应用:
1、电视
简单地说:电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号,发射出去后被接收的电信号通过还原,被还原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象按照各点的明暗情况,逐点变为强弱不同的信号电流,通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。
2、雷达工作原理
利用发射与接收之间的时间差,计算出物体的距离。
3、手机
在待机状态下,手机不断的发射电磁波,与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。电磁波与机械波的比较:
共同点:都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播,频率都不变。
不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关.而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播.电磁波在真空中传播的速度均为3.0×108m/s,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关.不同电磁波产生的机理
无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的.红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的.伦琴射线是原子内层电子受激发产生的.γ射线是原子核受激发产生的.
频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同.
红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒;
伦琴射线有较强的穿透本领,利用其穿透本领与物质的密度有关,进行对人体的透视和检查部件的缺陷;γ射线的穿透本领更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探伤,测厚或用γ刀进行手术.
一、质点的运动——直线运动
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=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
自由落体运动:
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4.推论Vt2=2gh
竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
二、质点的运动——曲线运动、万有引力
平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n);r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
三、力(常见的力、力的合成与分解)
常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
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的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.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,A=max,共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
2.冲量:I=Ft {I:冲量(N·s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’?也可以是m1v1+m2v2=m1v1?+m2v2?
5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1?=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2?=2m1v1/(m1+m2)
9.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)
10.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=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,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=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.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}
7.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)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.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=-ΔEP
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力
(1)r (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值) (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力 (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0 5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(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) 力是物体间的相互作用 1.力的国际单位是牛顿,用N表示; 2.力的图示:用一条带箭头的有向线段表示力的大小、方向、作用点; 3.力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的方向; 4.力按照性质可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等等; 重力:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力; a.重力不是万有引力而是万有引力的一个分力; b.重力的方向总是竖直向下的(垂直于水平面向下) c.测量重力的仪器是弹簧秤; d.重心是物体各部分受到重力的等效作用点,只有具有规则几何外形、质量分布均匀的物体其重心才是其几何中心; 弹力:发生形变的物体为了恢复形变而对跟它接触的物体产生的作用力; a.产生弹力的条件:二物体接触、且有形变;施力物体发生形变产生弹力; b.弹力包括:支持力、压力、推力、拉力等等; c.支持力(压力)的方向总是垂直于接触面并指向被支持或被压的物体;拉力的方向总是沿着绳子的收缩方向; d.在弹性限度内弹力跟形变量成正比;F=Kx 摩擦力:两个相互接触的物体发生相对运动或相对运动趋势时,受到阻碍物体相对运动的力,叫摩擦力; a.产生磨擦力的条件:物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势;有弹力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物间就一定有弹力; b.摩擦力的方向和物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反; c.滑动摩擦力的大小F滑=μFN压力的大小不一定等于物体的重力; d.静摩擦力的大小等于使物体发生相对运动趋势的外力; 合力、分力:如果物体受到几个力的作用效果和一个力的作用效果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力; a.合力与分力的作用效果相同; b.合力与分力之间遵守平行四边形定则:用两条表示力的线段为临边作平行四边形,则这两边所夹的对角线就表示二力的合力; c.合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和; d.分解力时,通常把力按其作用效果进行分解;或把力沿物体运动(或运动趋势)方向、及其垂直方向进行分解;(力的正交分解法); 矢量 矢量:既有大小又有方向的物理量(如:力、位移、速度、加速度、动量、冲量) 标量:只有大小没有方向的物力量(如:时间、速率、功、功率、路程、电流、磁通量、能量) 直线运动 物体处于平衡状态(静止、匀速直线运动状态)的条件:物体所受合外力等于零; (1)在三个共点力作用下的物体处于平衡状态者任意两个力的合力与第三个力等大反向; (2)在N个共点力作用下物体处于`平衡状态,则任意第N个力与(N-1)个力的合力等大反向; (3)处于平衡状态的物体在任意两个相互垂直方向的合力为零; 机械运动 机械运动:一物体相对其它物体的位置变化。 1.参考系:为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物(参照物不一定静止); 2.质点:只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体; (1)质点是一理想化模型; (2)把物体视为质点的条件:物体的形状、大小相对所研究对象小的可忽略不计时; 如:研究地球绕太阳运动,火车从北京到上海; 3.时刻、时间间隔:在表示时间的数轴上,时刻是一点、时间间隔是一线段; 例:5点正、9点、7点30是时刻,45分钟、3小时是时间间隔; 4.位移:从起点到终点的有相线段,位移是矢量,用有相线段表示;路程:描述质点运动轨迹的曲线; (1)位移为零、路程不一定为零;路程为零,位移一定为零; (2)只有当质点作单向直线运动时,质点的位移才等于路程; (3)位移的国际单位是米,用m表示 5.位移时间图象:建立一直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示位移; (1)匀速直线运动的位移图像是一条与横轴平行的直线; (2)匀变速直线运动的位移图像是一条倾斜直线; (3)位移图像与横轴夹角的正切值表示速度;夹角越大,速度越大; 6.速度是表示质点运动快慢的物理量 (1)物体在某一瞬间的速度较瞬时速度;物体在某一段时间的速度叫平均速度; (2)速率只表示速度的大小,是标量; 7.加速度:是描述物体速度变化快慢的物理量; (1)加速度的定义式:a=vt-v0/t (2)加速度的大小与物体速度大小无关; (3)速度大加速度不一定大;速度为零加速度不一定为零;加速度为零速度不一定为零; (4)速度改变等于末速减初速。加速度等于速度改变与所用时间的比值(速度的变化率)加速度大小与速度改变量的大小无关; (5)加速度是矢量,加速度的方向和速度变化方向相同; (6)加速度的国际单位是m/s2 匀变速直线运动 1.速度:匀变速直线运动中速度和时间的关系:vt=v0+at 注:一般我们以初速度的方向为正方向,则物体作加速运动时,a取正值,物体作减速运动时,a取负值; (1)作匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于初速度和末速度的平均; (2)作匀变速运动的物体中间时刻的瞬时速度等于平均速度,等于初速度和末速度的平均; 2.位移:匀变速直线运动位移和时间的关系:s=v0t+1/2at2 注意:当物体作加速运动时a取正值,当物体作减速运动时a取负值; 3.推论:2as=vt2-v02 4.作匀变速直线运动的物体在两个连续相等时间间隔内位移之差等于定植:s2-s1=aT2 5.初速度为零的匀加速直线运动:前1秒,前2秒,……位移和时间的关系是:位移之比等于时间的平方比;第1秒、第2秒……的位移与时间的关系是:位移之比等于奇数比; 自由落体运动 只在重力作用下从高处静止下落的物体所作的运动。 1.位移公式:h=1/2gt2 2.速度公式:vt=gt 3.推论:2gh=vt2 牛顿定律 1.牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种做状态为止。 a.只有当物体所受合外力为零时,物体才能处于静止或匀速直线运动状态; b.力是该变物体速度的原因; c.力是改变物体运动状态的原因(物体的速度不变,其运动状态就不变) d力是产生加速度的原因; 2.惯性:物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性。 a.一切物体都有惯性; b.惯性的大小由物体的质量决定; c.惯性是描述物体运动状态改变难易的物理量; 3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟物体所受合外力的方向相同。 a.数学表达式:a=F合/m; b.加速度随力的产生而产生、变化而变化、消失而消失; c.当物体所受力的方向和运动方向一致时,物体加速;当物体所受力的方向和运动方向相反时,物体减速。 d.力的单位牛顿的定义:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫1N; 4.牛顿第三定律:物体间的作用力和反作用总是等大、反向、作用在同一条直线上的; a.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失; b.作用力和反作用力与平衡力的根本区别是作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上,平衡力作用在同一物体上; 曲线运动·万有引力 曲线运动 质点的运动轨迹是曲线的运动 1.曲线运动中速度的方向在时刻改变,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线在这一点的切线方向 2.质点作曲线运动的条件:质点所受合外力的方向与其运动方向不在同一条直线上;且轨迹向其受力方向偏折; 3.曲线运动的特点 曲线运动一定是变速运动; 曲线运动的加速度(合外力)与其速度方向不在同一条直线上; 4.力的作用 力的方向与运动方向一致时,力改变速度的大小; 力的方向与运动方向垂直时,力改变速度的方向; 力的方向与速度方向既不垂直,又不平行时,力既搞变速度大小又改变速度的方向; 运动的合成与分解 1.判断和运动的方法:物体实际所作的运动是合运动 2.合运动与分运动的等时性:合运动与各分运动所用时间始终相等; 3.合位移和分位移,合速度和分速度,和加速度与分加速度均遵守平行四边形定则; 平抛运动 被水平抛出的物体在在重力作用下所作的运动叫平抛运动。 1.平抛运动的实质:物体在水平方向上作匀速直线运动,在竖直方向上作自由落体运动的合运动; 2.水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动具有等时性; 3.求解方法:分别研究水平方向和竖直方向上的二分运动,在用平行四边形定则求和运动; 匀速圆周运动 质点沿圆周运动,如果在任何相等的时间里通过的圆弧相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。 1.线速度的大小等于弧长除以时间:v=s/t,线速度方向就是该点的切线方向; 2.角速度的大小等于质点转过的角度除以所用时间:ω=Φ/t 3.角速度、线速度、周期、频率间的关系: (1)v=2πr/T; (2)ω=2π/T; (3)V=ωr; (4)f=1/T; 4.向心力: (1)定义:做匀速圆周运动的物体受到的沿半径指向圆心的力,这个力叫向心力。 (2)方向:总是指向圆心,与速度方向垂直。 (3)特点: ①只改变速度方向,不改变速度大小 ②是根据作用效果命名的。 (4)计算公式:F向=mv2/r=mω2r 5.向心加速度:a向=v2/r=ω2r 开普勒三定律 1.开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上; 说明:在中学间段,若无特殊说明,一般都把行星的运动轨迹认为是圆; 2.开普勒第三定律:所有行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等; 3.开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等; 公式:R3/T2=K; 说明: (1)R表示轨道的半长轴,T表示公转周期,K是常数,其大小之与太阳有关; (2)当把行星的轨迹视为圆时,R表示愿的半径; (3)该公式亦适用与其它天体,如绕地球运动的卫星; 万有引力定律 自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比。 1.计算公式 F:两个物体之间的引力 G:万有引力常量 M1:物体1的质量 M2:物体2的质量 R:两个物体之间的距离 依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(kg),r的单位为米(m),常数G近似地等于 6.67×10^-11N·m^2/kg^2(牛顿平方米每二次方千克)。 2.解决天体运动问题的思路: (1)应用万有引力等于向心力;应用匀速圆周运动的线速度、周期公式; (2)应用在地球表面的物体万有引力等于重力; (3)如果要求密度,则用:m=ρV,V=4πR3/3 机械功能 功等于力和物体沿力的方向的位移的乘积; 1.计算公式:w=Fs; 2.推论:w=Fscosθ,θ为力和位移间的夹角; 3.功是标量,但有正、负之分,力和位移间的夹角为锐角时,力作正功,力与位移间的夹角是钝角时,力作负功; 功率 功率是表示物体做功快慢的物理量。 1.求平均功率:P=W/t; 2.求瞬时功率:p=Fv,当v是平均速度时,可求平均功率; 3.功、功率是标量; 功和能之间的关系 功是能的转换量度;做功的过程就是能量转换的过程,做了多少功,就有多少能发生了转化; 动能定理 合外力做的功等于物体动能的变化。 1.数学表达式:w合=mvt2/2-mv02/2 2.适用范围:既可求恒力的功亦可求变力的功; 3.应用动能定理解题的优点:只考虑物体的初、末态,不管其中间的运动过程; 4.应用动能定理解题的步骤: (1)对物体进行正确的受力分析,求出合外力及其做的功; (2)确定物体的初态和末态,表示出初、末态的动能; (3)应用动能定理建立方程、求解 重力势能 物体的重力势能等于物体的重量和它的速度的乘积。 1.重力势能用EP来表示; 2.重力势能的数学表达式:EP=mgh; 3.重力势能是标量,其国际单位是焦耳; 4.重力势能具有相对性:其大小和所选参考系有关; 5.重力做功与重力势能间的关系 (1)物体被举高,重力做负功,重力势能增加; (2)物体下落,重力做正功,重力势能减小; (3)重力做的功只与物体初、末为置的高度有关,与物体运动的路径无关 机械能守恒定律 在只有重力(或弹簧弹力做功)的情形下,物体的动能和势能(重力势能、弹簧的弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。 1.机械能守恒定律的适用条件:只有重力或弹簧弹力做功。 2.机械能守恒定律的数学表达式: 3.在只有重力或弹簧弹力做功时,物体的机械能处处相等; 4.应用机械能守恒定律的解题思路 (1)确定研究对象,和研究过程; (2)分析研究对象在研究过程中的受力,判断是否遵受机械能守恒定律; (3)恰当选择参考平面,表示出初、末状态的机械能; (4)应用机械能守恒定律,立方程、求解。 高中物理知识点总结2 1、重力 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。物体受到的重力G与物体质量m的关系是G=mg,g称为重力加速度或自由落体加速度,与物体所处位置的高低和纬度有关。重力的方向竖直向下,在南北极或赤道上指向地心。物体各部分受到重力的等效作用点叫做重心,重心位置与物体的形状和质量分布有关。 2、万有引力 存在于自然界任何两个物体之间的力。万有引力F与两个物体的质量m1 、m2和它们之间距离r的关系是,G称为引力常量,适用于任何两个物体,其大小通常取。 万有引力的方向在两物体的连线上。 3、弹力 发生弹性形变的物体,由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的力。弹簧的弹力F与其形变量x之间的关系是F=kx,k称为弹簧的劲度系数,单位为N/m,与弹簧的长短、粗细、材料和横截面积等因素有关。弹力的方向与形变的方向相反。弹簧都有弹性限度,超过弹性限度后,前述力与形变量的关系不再成立。 4、静摩擦力 两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。当两个物体间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力叫做静摩擦力。两个物体间的静摩擦力有一个限度,两个物体刚刚开始相对运动时,它们之间的摩擦力称为最大静摩擦力。两个物体间实际发生的静摩擦力F在0和最大静摩擦力Fmax之间。静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 5、滑动摩擦力 当一个物体在另一个物体表面滑动时,受到另一个物体阻碍它滑动的力。滑动摩擦力的大小跟压力(两个物体表面间的垂直作用力)成正比。滑动摩擦力f与压力FN之间的关系是f=uFN,u称为动摩擦因数,与相互接触的两个物体的材料、接触面的情况有关。滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反。 6、静电力 静止的点电荷之间的力。静电力F与两个点电荷q1、q2和它们之间的距离r的关系是,k称为静电力常量,其大小为。两个点电荷带同种电荷时,它们之间的作用力为斥力;两个点电荷带异种电荷时,它们之间的作用力为引力。静电力也称库仑力。 7、电场力 试探电荷(带电体)在电场中受到的力。电场力F与试探电荷的电荷量q之间的关系是F=Eq,E称为电场强度,大小由电场本身决定,方向与正电荷所受电场力的方向相同,其单位为N/C。 8、安培力 通电导线在磁场中受到的力。当直导线与匀强磁场方向垂直时,导线所受安培力F与导线中电流强度I,导线的长度L,磁感应强度B之间的关系是F=BIL。安培力的方向可由左手定则确定。 9、洛伦兹力 带电粒子在磁场中运动时受到的力。当粒子运动的方向与磁感应强度方向垂直时,粒子所受的洛伦兹力与粒子的电荷量q,粒子运动的速度v,磁感应强度B之间的关系是F=qvB。安培力的方向可由左手定则确定。安培力是大量带电粒子所受洛伦兹力的宏观表现。 10、分子力 存在于分子间的作用力。分子力比较复杂,分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距离为r0时,引力与斥力的合力为0,当r>r0时合力表现为引力,r 11、核力 存在于原子核内核子之间的一种力。核力是强相互作用的一种表现,在原子核尺度内,核力比库仑力大的多;核力是短程力,作用范围在之内。 总结 重力的本质是万有引力,是物体和地球之间万有引力的具体化,若不考虑地球自转的影响,地面上的物体所受的重力等于地球对物体的引力。弹力、摩擦力、静电力、电场力、安培力、洛伦兹力的本质是电磁相互作用。核力是一种强相互作用。还有一种基本相互作用称为弱相互作用,弱相互作用与放射现象有关。四种基本相互作用构筑了力的体系。 高中物理知识点总结3 1、磁现象: 磁性:物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。 磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。 磁体的分类: ①形状:条形磁体、蹄形磁体、针形磁体; ②来源:天然磁体(磁铁矿石)、人造磁体; ③保持磁性的时间长短:硬磁体(永磁体)、软磁体。 磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱。 磁体的指向性:可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一个磁极指南(叫南极,用S表示),另一个磁极指北(叫北极,用N表示)。 磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。 无论磁体被摔碎成几块,每一块都有两个磁极。 磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。 钢和软铁都能被磁化:软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料;钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。 2、磁场: 磁场:磁体周围的空间存在着一种看不见、摸不着的物质,我们把它叫做磁场。 磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用。 磁场的方向:物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。 磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,方便形象的描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。对磁感线的认识: ①磁感线是假想的曲线,本身并不存在; ②磁感线切线方向就是磁场方向,就是小磁针静止时N极指向; ③在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在磁体内部正好相反。 ④磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方,磁感线越密; 3、地磁场: 地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的空间存在着磁场,叫做地磁场。 指南针:小磁针指南的叫南极(S),指北的叫北极(N),小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。地磁场的北极在地理南极附近;地磁场的南极在地理北极附近。 地磁偏角:地理的两极和地磁的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离(地磁偏角),世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。 高中物理知识点总结4 一.力学中的物理学史知识点 1、前384年—前322年,古希腊杰出思想家亚里士多德:在对待“力与运动的关系”问题上,错误的认为“维持物体运动需要力”。 2、1638年意大利物理学家伽利略:最早研究“匀加速直线运动”;论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家;利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论;发明了空气温度计;理论上验证了落体运动、抛体运动的规律;还制成了第一架观察天体的望远镜;第一次把“实验”引入对物理的研究,开阔了人们的眼界,打开了人们的新思路;发现了“摆的等时性”等。 3、1683年,英国科学家牛顿:总结三大运动定律、发现万有引力定律。另外牛顿还发现了光的色散原理;创立了微积分、发明了二项式定理;研究光的本性并发明了反射式望远镜。其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。 4、1798年英国物理学家卡文迪许:利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67×11-11n·m2/kg2(微小形变放大思想)。 5、1905年爱因斯坦: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。即“宏观”、“低速”是牛顿运动定律的适用范围。 二.热学中的物理学史 1、1827年英国植物学家布朗:发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。 2、1661年英国物理学家玻意耳发现:一定质量的气体在温度不变时,它的压强与体积成反比,即为玻意耳定律。 3、1787年法国物理学家查理发现:一定质量的气体在体积不变时,它的压强与热力学温度成正比,即为查理定律。 4、1802年法国物理学家盖·吕萨克发现:一定质量的气体在压强不变时,它的体积与热力学温度成正比,即为盖·吕萨克定律。 三.电、磁学中的物理学史 1、1785年法国物理学家库仑:借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律,通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。 2、1826年德国物理学家欧姆:通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比即欧姆定律。 3、1820年,丹麦物理学家奥斯特:电流可以使周围的磁针发生偏转,称为电流的磁效应。 4、1831年英国物理学家法拉第:发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象。 5、1834年,俄国物理学家楞次:确定感应电流方向的定律——楞次定律。 6、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,并从理论上得出光速等于电磁波的速度,为光的电磁理论奠定了基础。 7、1888年德国物理学家赫兹:用莱顿瓶所做的实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速并率先发现“光电效应现象”。 高中物理知识点总结5 知识点概述 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。这就是能量守恒定律,如今被人们普遍认同。 知识点总结 一、能量的转化与守恒 1.化学能:由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。 2.核能:由于核反应,物质的原子结构发生变化而产生的能量。 3.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。 ●内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 即 E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2 ●能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。 二、能源与社会 1.可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。 2.不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。 3.能源与环境:合理利用能源,减少环境污染,要节约能源、开发新能源。 三、开发新能源 1.太阳能 2.核能 3.核能发电 4.其它新能源:地热能、潮汐能、风能。 能源的分类和能量的转化 能源品种繁多,按其来源可以分为三大类:一是来自地球以外的太阳能,除太阳的辐射能之外,煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身,如地热能,原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量,如潮汐能。 【一次能源】指在自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源,如煤炭、天然气、地热、水能等。由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品,如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。 【常规能源】也叫传统能源,就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站,只要长江水不干涸,发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率,石油可用几十年,煤炭可用几百年),这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。 【新能源】指以新技术为基础,系统开发利用的能源。其中最引人注目的是太阳能的利用。据估计太阳辐射到地球表面的能量是目前全世界能量消费的1.3万倍。如何把这些能量收集起来为我们所用,是科学家们十分关心的问题。植物的光合作用是自然界“利用”太阳能极为成功的范例。它不仅为大地带来了郁郁葱葱的森林和养育万物的粮菜瓜果,地球蕴藏的煤、石油、天然气的起源也与此有关。寻找有效的光合作用的模拟体系、利用太阳能使水分解为氢气和氧气及直接将太阳能转变为电能等都是当今科学技术的重要课题,一直受到各国政府和工业界的支持与鼓励。 以上是从能源的使用进行分类的方法,若从物质运动的形式看,不同的运动形式,各有对应的能量,如机械能(包括动能和势能)、热能、电能、光能等等。各种形式的能量可以互相转化,如动能可与势能互相转化(建筑工地打夯的落锤的上、下运动所包括的能量转化过程);化学能可与电能互相转化(化学电池和电解就是实现这种转化的两种过程)。在能量相互转化过程中,尽管做功的效率因所用工具或技术不同而有差别,但是折算成同种能量时,其总值却是不变的,这就是能量转化和能量守恒定律,这是自然界中一条极为基本的定律(另一条为质量守恒定律),也是识破各式各样永动机的有力判据。在能量转化过程过中,未能做有用功的部分称为“无用功”,通常以热的形式表现。 物质体系中,分子的动能、势能、电子能量和核能等的总和称为内能。内能的绝对值至今尚无法直接测定,但体系状态发生变化时,内能的变化以功或热的形式表现,它们是可以被精确测量的。体系的内能、热效应和功之间的关系式为: △E=Q+W 其中△E是体系内能的变化,Q是体系从外界吸收的热量,W是外界对体系所做的功。这就是著名的热力学第一定律的数学表达式,也就是能量守恒定律的数学表达式。应用上述公式时,要注意各种物理量的正、负号,即: △E──(+)体系内能增加, (-)体系内能体系减少; Q──(+)体系吸收热量, (-)体系放出能量; W──(+)外界对体系做功, (-)体系对外界做功。 例如1.00 g乙醇在78.3℃时气化,需吸收 854 J的热,这些乙醇由液态变成气态,在101 kPa压力下所做的体积膨胀功为63.2J,这是体系对外界所做的功,应为负值,所以该体系内能的变化△E=[854+(- 63.2)]J=+791J,△E为正值,即体系内能增加了791J。 能源的利用,其实就是能量的转化过程。如煤燃烧放热使蒸汽温度升高的过程就是化学能转化为蒸汽内能的过程;高温蒸汽推动发电机发电的过程是内能转化为电能的过程;电能通过电动机可转化为机械能;电能通过白炽灯泡或荧光灯管可转化为光能;电能通过电解槽可转化为化学能等等。柴草、煤炭、石油和天然气等常用能源所提供的能量都是随化学变化而产生的,多种新能源的利用也与化学变化有关。化学变化的实质是化学键的改组,所以了解化学键及键能等基本概念,将有助于加深对能源问题的认识。 高中物理知识点总结6 高中物理的确难,实用口诀能帮忙。物理公式、规律主要通过理解和运用来记忆,本口诀也要通过理解,发挥韵调特点,能对高中物理重要知识记忆起辅助作用。 一、运动的描述 1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢s比t,a用δv与t比。 2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,δs等at平方。 3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。 二、力 1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。 2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看 提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。 3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。 多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。 4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。 三、牛顿运动定律 1.f等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。 合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。 2.n、t等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零 四、曲线运动、万有引力 1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。 2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比r,mrw平方也需,供求平衡不心离。 3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。 五、机械能与能量 1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。 2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。 3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。 六、电场 1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kqq与r平方比。 2.电荷周围有电场,f比q定义场强。kq比r2点电荷,u比d是匀强电场。 电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。 场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qu,动能定理不能忘。 4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。 七、恒定电流 1.电荷定向移动时,电流等于q比t。自由电荷是内因,两端电压是条件。 正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。 2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,rl比s等电阻。 电流做功uit,电热i平方rt。电功率,w比t,电压乘电流也是。 3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。 4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。 路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。 八、磁场 1.磁体周围有磁场,n极受力定方向;电流周围有磁场,安培定则定方向。 2.f比il是场强,φ等bs磁通量,磁通密度φ比s,磁场强度之名异。 3.bil安培力,相互垂直要注意。 4.洛仑兹力安培力,力往左甩别忘记。 九、电磁感应 1.电磁感应磁生电,磁通变化是条件。回路闭合有电流,回路断开是电源。 感应电动势大小,磁通变化率知晓。 2.楞次定律定方向,阻碍变化是关键。导体切割磁感线,右手定则更方便。 3.楞次定律是抽象,真正理解从三方,阻碍磁通增和减,相对运动受反抗,自感电流想阻挡,能量守恒理应当。楞次先看原磁场,感生磁场将何向,全看磁通增或减,安培定则知i向。 必修和选修物理知识点汇总 十、交流电 1.匀强磁场有线圈,旋转产生交流电。电流电压电动势,变化规律是弦线。 中性面计时是正弦,平行面计时是余弦。 2.nbsω是最大值,有效值用热量来计算。 3.变压器供交流用,恒定电流不能用。 理想变压器,初级ui值,次级ui值,相等是原理。 电压之比值,正比匝数比;电流之比值,反比匝数比。 运用变压比,若求某匝数,化为匝伏比,方便地算出。 远距输电用,升压降流送,否则耗损大,用户后降压。 十一、气态方程 研究气体定质量,确定状态找参量。绝对温度用大t,体积就是容积量。 压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,pv比t是恒量。 十二、热力学定律 1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。 正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热,内能减少皆负值。 2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。 十三、机械振动 1.简谐振动要牢记,o为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置, 大小正比于位移,平衡位置u大极。 2.o点对称别忘记,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4a路,单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。 到质心摆长行,单摆具有等时性。 3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。 十四、机械波 1.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。 2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上下振动迁不动。 3.不同时刻的图像,δt四分一或三,质点动向疑惑散,s等vt派用场。 十五、光学 1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。 反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度比,波长比值也使然。 2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角,折射光线无处觅。 十六、物理光学 1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工件,还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖选修3-4〗 2.光照金属能生电,入射光线有极限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。 十七、动量 1.确定状态找动量,分析过程找冲量,同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。 2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初态末态动量同。 十八、原子原子核 1.原子核,中央站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;光子能量hn,能级差值来计算。 2.原子核,能改变,αβ两衰变。α粒是氦核,电子流是β射线。 γ光子不单有,伴随衰变而出现。铀核分开是裂变,中子撞击是条件。 裂变可造原子弹,还可用它来发电。轻核聚合是聚变,温度极高是条件。 变可以造氢弹,还是太阳能量源;和平利用前景好,可惜至今未实现。 【高中物理知识点总结】相关文章: 高中物理知识点总结04-02 高中物理的知识点总结02-07 高中物理知识点的总结06-13 高中物理知识点总结04-19 高中物理知识点总结[合集]07-21 高中物理知识点总结优秀05-25 高中物理知识点总结[必备]07-19 高中物理知识点总结15篇11-05 高中物理必修一知识点总结03-08