高中物理知識總結{2012完整版}.doc

高中物理知識點總結 冬至之雪 主編2012年修訂一、力學1、胡克定律：f = kx (x為伸長量或壓縮量，k為勁度系數，只與彈簧的長度、粗細和材料有關) 2、重力： G = mg (g隨高度、緯度、地質結構而變化，g極g赤，g低緯g高緯)3、求F1、F2的合力的公式： 兩個分力垂直時： 注意：(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。分解時喜歡正交分解。 (2) 兩個力的合力范圍： F1F2 F F1 +F2(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。4、物體平衡條件： F合=0 或 Fx合=0 Fy合=0推論：三個共點力作用于物體而平衡，任意一個力與剩余二個力的合力一定等值反向。解三個共點力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑動摩擦力： f = mN （動的時候用，或時最大的靜摩擦力） 說明：N為接觸面間的彈力（壓力），可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。m為動摩擦因數，只與接觸面材料和粗糙程度有關，與接觸面積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力N無關。 (2 ) 靜摩擦力： 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關。 大小范圍： 0 f靜 fm (fm為最大靜摩擦力) 說明：摩擦力可以與運動方向相同，也可以與運動方向相反。摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體可以受靜摩擦力的作用。 6、 萬有引力： （1）公式：F=G （適用條件：只適用于質點間的相互作用） G為萬有引力恒量：G = 6.6710-11 Nm2 / kg2（2）在天文上的應用：（M：天體質量；R：天體半徑；g：天體表面重力加速度；r表示衛(wèi)星或行星的軌道半徑，h表示離地面或天體表面的高度）a 、萬有引力=向心力 F萬=F向 即 由此可得：天體的質量：，注意是被圍繞天體（處于圓心處）的質量。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度：，軌道半徑越大，線速度越小。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的角速度：，軌道半徑越大，角速度越小。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的周期：，軌道半徑越大，周期越大。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的軌道半徑：，周期越大，軌道半徑越大。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心加速度：，軌道半徑越大，向心加速度越小。 地球或天體重力加速度隨高度的變化： 特別地，在天體或地球表面： 天體的平均密度： 特別地：當r=R時：b、在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球對物體的引力，即 。在不知地球質量的情況下可用其半徑和表面的重力加速度來表示，此式在天體運動問題中經常應用，稱為黃金代換式。c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度。也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。 第二宇宙速度：v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度：v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。7、 牛頓第二定律： （后面一個是據動量定理推導） 理解：（1）矢量性 （2）瞬時性 （3）獨立性 （4）同體性 （5）同系性 （6）同單位制牛頓第三定律：F= -F(兩個力大小相等，方向相反作用在同一直線上，分別作用在兩個物體上)8、勻變速直線運動：基本規(guī)律： Vt = V0 + a t S = vo t +a t2 幾個重要推論： （1） (結合上兩式 知三求二) （2）A B段中間時刻的即時速度：（3）AB段位移中點的即時速度： 勻速：vt/2 =vs/2 ，勻加速或勻減速直線運動：vt/2 P=IU（三）磁場1、磁場的強弱用磁感應強度B 來表示： （條件：BL）單位：T 2、電流周圍的磁場的磁感應強度的方向由安培（右手）定則決定。（1）直線電流的磁場（2）通電螺線管、環(huán)形電流的磁場3、磁場力（1） 安培力：磁場對電流的作用力。 公式：F= BIL（BI）（B/I是，F=0） 方向：左手定則（2）洛侖茲力：磁場對運動電荷的作用力。公式：f = qvB (Bv) 方向：左手定則 粒子在磁場中圓運動基本關系式 解題關鍵畫圖，找圓心畫半徑粒子在磁場中圓運動半徑和周期 ， t=T 4、磁通量 =BS有效（垂直于磁場方向的投影是有效面積） 或=BS sin (是B與S的夾角) =2-1= BS= BS (磁通量是標量，但有正負) （四）電磁感應 1直導線切割磁力線產生的電動勢 （三者相互垂直）求瞬時或平均 （經常和I = ， F安= BIL 相結合運用） 2法拉第電磁感應定律 = 求平均 3直桿平動垂直切割磁場時的安培力 （安培力做的功轉化為電能） 4轉桿電動勢公式 5感生電量（通過導線橫截面的電量） *6自感電動勢 （五）交流電 1中性面 (線圈平面與磁場方向垂直) m=BS , e=0 I=0 2電動勢最大值 =Nm， 3正弦交流電流的瞬時值 i=Imsin （中性面開始計時） 4正弦交流電有效值 最大值等于有效值的倍 5理想變壓器 (一組副線圈時) *6感抗 電感特點：*7容抗 電容特點：（六）電磁場和電磁波*1、LC振蕩電路（1）在LC振蕩電路中，當電容器放電完畢瞬間，電路中的電流為最大, 線圈兩端電壓為零。在LC回路中，當振蕩電流為零時，則電容器開始放電, 電容器的電量將減少, 電容器中的電場能達到最大, 磁場能為零。（2）周期和頻率 2、麥克斯韋電磁理論：（1）變化的磁場在周圍空間產生電場。（2）變化的電場在周圍空間產生磁場。推論：均勻變化的磁場在周圍空間產生穩(wěn)定的電場。周期性變化（振蕩）的磁場在周圍空間產生同頻率的周期性變化（振蕩）的電場；周期性變化（振蕩）的電場周圍也產生同頻率周期性變化（振蕩）的磁場。3、電磁場：變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一體，叫電磁場。4、電磁波：電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處傳播就形成電磁波。5、電磁波的特點 以光速傳播（麥克斯韋理論預言，赫茲實驗驗證）；具有能量；可以離開電荷而獨立存在；不需要介質傳播；能產生反射、折射、干涉、衍射等現象。6、電磁波的周期、頻率和波速： V=l f = （頻率在這里有時候用來表示） 波速：在真空中，C=3108 m/s三、光學（一）幾何光學1、概念：光源、光線、光束、光速、實像、虛像、本影、半影。2、規(guī)律：（1）光的直線傳播規(guī)律：光在同一均勻介質中是沿直線傳播的。（2）光的獨立傳播規(guī)律：光在傳播時，雖屢屢相交，但互不干擾，保持各自的規(guī)律傳播。（3）光在兩種介質交界面上的傳播規(guī)律光的反射定律：反射光線、入射光線和法線共面；反射光線和入射光線分居法線兩側；反射角等于入射角。 光的析射定律：a、折射光線、入射光線和法線共面；入射光線和折射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常數。即 b、介質的折射率n：光由真空（或空氣）射入某中介質時，有，只決定于介質的性質，叫介質的折射率。 c、設光在介質中的速度為 v，則： 可見，任何介質的折射率大于1。 d、兩種介質比較，折射率大的叫光密介質，折射率小的叫光疏介質。 全反射：a、光由光密介質射向光疏介質的交界面時，入射光線全部反射回光密介質中的現象。b、發(fā)生全反射的條件：光從光密介質射向光疏介質；入射角等于臨界角。臨界角C 光路可逆原理：光線逆著反射光線或折射光線方向入射，將沿著原來的入射光線方向反射或折射。歸納: 折射率=5、常見的光學器件：（1）平面鏡 （2）棱鏡 （3）平行透明板（二）光的本性 人類對光的本性的認識發(fā)展過程（1）微粒說（牛頓）（2）波動說（惠更斯）光的干涉 雙縫干涉條紋寬度 (波長越長，條紋間隔越大) 應用：薄膜干涉由薄膜前后表面反射的兩列光波疊加而成，劈形薄膜干涉可產生平行相間干涉條紋，檢查平面，測量厚度，光學鏡頭上的鍍膜。光的衍射單縫（或圓孔）衍射。 泊松亮斑(波長越長，衍射越明顯)（2） 電磁說（麥克斯韋） 波長/m名稱產生機理特性與應用10410-10無線電自由電子的運動波動性顯著，無線電通訊紅外線原子外層電子受激發(fā)一切物體都能輻射，具有熱作用，遙感技術，遙控器可見光由七種色光組成紫外線一切高溫物體都能輻射，具有化學作用、熒光效應倫琴（X）射線原子外內電子受激發(fā)粒子性顯著，穿透本領強射線原子核受激發(fā)粒子性顯著，穿透本領更強（4）光子說（愛因斯坦） 基本觀點：光由一份一份不連續(xù)的光子組成，每份光子的能量是 實驗基礎：光電效應現象 規(guī)律：a、每種金屬都有發(fā)生光電效應的極限頻率；b、光電子的最大初動能與光的強度無關，隨入射光頻率的增大而增大；c、光電效應的產生幾乎是瞬時的；d、光電流與入射光強度成正比。 愛因斯坦光電效應方程 逸出功 光電效應的應用：光電管可將光信號轉變?yōu)殡娦盘?。?）光的波粒二象性光是一種具有電磁本性的物質，既有波動性，又有粒子性。光具有波粒二象性，單個光子的個別行為表現為粒子性，大量光子的運動規(guī)律表現為波動性。波長較大、頻率較低時光的波動性較為顯著，波長較小，頻率較高的光的粒子性較為顯著。（6）光波是一種概率波四、原子物理 1氫原子能級,半徑 E1= -13.6eV 能量最少 rn=n2r1 r1=0.53m 躍遷時放出或吸收光子的能量 2三種衰變 射線本質速度特性射線氦原子核（）流貫穿能力小，電離作用強。射線高速電子（）流VC貫穿能力強，電離作用弱。射線高頻電磁波（光子）V=C貫穿能力很強，電離作用很弱。 衰變：原子核由于放出某種粒子而轉變位新核的變化。 放出粒子的叫衰變。放出粒子的叫衰變。放出粒子的叫衰變。 哀變規(guī)律：（遵循電荷數、質量數守恒）衰變： 衰變： （衰變的實質是= +） 衰變：伴隨著衰變或衰變同時發(fā)生。 3半衰期 ， m=m0（）n4質子的發(fā)現（1919年，盧瑟福） 中子的發(fā)現（1932年，查德威克） 發(fā)現正電子（居里夫婦） ， 5質能方程 E=mc2 1J=1Kg.(m/s)2 1u放出的能量為931.5MeV 1u=1.66056610-27kg 6重核裂變 原子彈 核反應堆 氫的聚變 氫彈 太陽內部反應六、狹義相對論1伽利略相對性原理：力學規(guī)律在任何慣性系中都是相同的。2狹義相對論的兩個基本假設：（1）狹義相對性原理：在不同的慣性系中，一切物理規(guī)律都是相同的。（2）光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。3時間和空間的相對性：（1）“同時”的相對性：“同時”是相對的。在一個參考系中看來“同時”的，在另一個參考系中卻可能“不同時”。（2）長度的相對性：一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比靜止時的長度小。即 （式中l(wèi)，是與桿相對運動的人觀察到的桿長，l0是與桿相對靜止的人觀察到的桿長）。注意：在垂直于運動方向上，桿的長度沒有變化。這種長度的變化是相對的，如果兩條平行的桿在沿自己的長度方向上做相對運動，與他們一起運動的兩位觀察者都會認為對方的桿縮短了。（3）時間間隔的相對性：從地面上觀察，高速運動的飛船上時間進程變慢，飛船上的人則感覺地面上的時間進程變慢。（時間膨脹或動鐘變慢）（式中是與飛船相對靜止的觀察者測得的兩事件的時間間隔，t是地面上觀察到的兩事件的時間間隔）。（4）相對論的時空觀：經典物理學認為，時間和空間是脫離物質而獨立存在的，是絕對的，二者之間也沒有聯系；相對論則認為時間和空間與物質的運動狀態(tài)有關，物質、時間、空間是緊密聯系的統(tǒng)一體。4狹義相對論的其他結論：*（1）相對論速度變換公式：（式中v為高速火車相對地的速度，u為車上的人相對于車的速度，u為車上的人相對地面的速度）。對于低速物體u與v與光速相比很小時，根據公式可知，這時u，這就是經典物理學的速度合成法則。注意：這一公式僅適用于u與v在一直線上的情況，當u與v相反時，u取負值。（2）相對論質量：（式中m0為物體靜止時的質量，m為物體以速度v運動時的質量，由公式可以看出隨v的增加，物體的質量隨之增大）。（3）質能方程：常見非常有用的經驗結論：1、物體沿傾角為的斜面勻速下滑-=tan；2、物體沿光滑斜面滑下a=gsin物體沿粗糙斜面滑下a=gsin-gcos3、兩物體沿同一直線運動，在速度相等時，距離有最大或最?。?、物體沿直線運動，速度最大的條件是：a=0或合力為零。5、兩個共同運動的物體剛好脫離時，兩物體間的彈力為=0，加速度相等。6、兩個物體相對靜止，它們具有相同的速度；7、水平傳送帶以恒定速度運行，小物體無初速度放上，達到共同速度過程中，摩擦生熱等于小物體的動能。*8、一