高中物理基本概念

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達(dá)式）總表配套 教材一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)-直線運(yùn)動(dòng)1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)1. 加速度 a=(vt-vo)/t 以 vo為正方向， a 與 vo同向 ( 加速 )a0；反向則af2) 2. 互成角度力的合成f=(f12+f22+2f1f2cos)1/2 f1f2時(shí): f=(f12+f22)1/23. 合力大小范圍 |f1-f2| f|f1+f2| 4. 力的正交分解：fx=fcos fy=fsin 為合力與x 軸之間的夾角tg =fy/fx注： (1) 力 ( 矢量 ) 的合成與分解遵循平行四邊形定則。（2）合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替

2、代分力的共同作用, 反之也成立。(3) 除公式法外，也可用作圖法求解, 此時(shí)要選擇標(biāo)度嚴(yán)格作圖。(4)f1與 f2的值一定時(shí) ,f1與 f2的夾角 ( 角) 越大合力越小。（5）同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負(fù)號(hào)表示力的方向，化成代數(shù)運(yùn)算。四、動(dòng)力學(xué)（運(yùn)動(dòng)和力）1. 第一運(yùn)動(dòng)定律 ( 慣性定律）：物體具有慣性， 總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài), 直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2. 第二運(yùn)動(dòng)定律：f合=ma 或 a=f合/m a由合外力決定, 與合外力方向一致。3. 第三運(yùn)動(dòng)定律：f=-f負(fù)號(hào)表示方向相反,f 、f各自作用在對(duì)方實(shí)際應(yīng)用：反沖運(yùn)動(dòng)4. 共點(diǎn)力的平衡：f合=0 5

3、. 超重： ng 失重： ng 注: 平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速度直線狀態(tài)五、振動(dòng)和波（機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播）1. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)f=-kx f:回復(fù)力 k:比例系數(shù) x:位移負(fù)號(hào)表示 f 與 x始終反向。2. 單擺周期 t=2(l/g)1/2 l:擺長(zhǎng) (m) g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎党闪l件 : 擺角 50 3. 受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn)：f=f驅(qū)動(dòng)力4. 發(fā)生共振條件 :f驅(qū)動(dòng)力=f固共振的防止和應(yīng)用5. 波速公式 v=s/t= f= /t 波傳播過程中，一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)。6. 聲波的波速 ( 在空氣中） 0 ： 332m/s 20 :344m/s 30:349m/s (聲波是縱波 ) 7

4、. 波發(fā)生明顯衍射條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者相差不大。8. 波的干涉條件：兩列波頻率相同 *(相差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同）注： （1）物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無關(guān)。（2）加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處，減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處。（3）波只是傳播了振動(dòng)形式，介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移, 是傳遞能量的一種方式。（4）干涉與衍射是波特有。(5) 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象（橫縱坐標(biāo)是不同的）。六、沖量與動(dòng)量( 物體的受力與動(dòng)量的變化）1. 動(dòng)量 p=mv p:動(dòng)量 (kg/s) m:質(zhì)量 (kg) v:速度 (m/s) 方向與速度方向相同3. 沖量 i=ft i:沖量 (ns)

5、f:恒力 (n) t:力的作用時(shí)間(s) 方向由 f 決定4. 動(dòng)量定理 i = p 或 ft= mvt - mvop: 動(dòng)量變化 p=mvt - mvo是矢量式5. 動(dòng)量守恒定律 p前總=p后總 m1v1+m2v2= m1v1 + m2v2ff2f1)off2f1o ffyfx ox y 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載6. 彈性碰撞 p=0；ek=0 （即系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒）非彈性碰撞 p=0；0ekm2時(shí)，兩者都向前；當(dāng)m1m2時(shí)， m1被反彈、 m2向前。10. 子彈 m水平速度 vo射入靜止于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊m ，并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能損失e損e損=mvo2/2-(m+m)vt2/2=

6、fl相對(duì) vt: 共同速度 f:阻力 l相對(duì)：相對(duì)滑動(dòng)距離注： (1) 正碰又叫對(duì)心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線上。(2) 以上表達(dá)式除動(dòng)能外均為矢量運(yùn)算, 在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算（3）系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件: 合外力為零或內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力, 系統(tǒng)在某方向受的合外力為零，則在該方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒(4) 碰撞過程 ( 時(shí)間極短，發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng)) 視為動(dòng)量守恒, 原子核衰變時(shí)動(dòng)量守恒。(5) 爆炸過程視為動(dòng)量守恒，這時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加。七、功和能（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）1. 功 w=fscos （定義式） w:功(j) f:恒力 (n) s:位移 (m) :f 與 s

7、間的夾角2. 重力做功 wab=mghab m:物體的質(zhì)量 g=9.810m/s2 hab：a 與 b 高度差 (hab=ha-hb) 3. 電場(chǎng)力做功wab=quab q:電量（ c） uab:a 與 b 之間電勢(shì)差 (v) 即 uab=ua-ub4. 電功 w=uit（普適式） u：電壓（ v） i:電流 (a) t:通電時(shí)間 (s) 6. 功率 p=w/t (定義式：常用于計(jì)算平均功率) p=fvcos（變形：常用于計(jì)算瞬時(shí)功率）其中： p: 功率 瓦(w) w:t時(shí)間內(nèi)所做的功(j) t:做功所用時(shí)間 (s) 7. 汽車以恒定功率啟動(dòng)、以恒定加速度啟動(dòng)后汽車最大行駛速度都為vmax=p

8、額/f 8. 電功率 p=ui (普適式 ) u：電路電壓 (v) i：電路電流 (a) 9. 焦耳定律 q=i2rt q:電熱 (j) i:電流強(qiáng)度 (a) r: 電阻值 ( ) t:通電時(shí)間 ( 秒) 10. 純電阻電路中i=u/r p=ui=u2/r=i2r q=w=uit=u2t/r=i2rt 11. 動(dòng)能 ek=mv2/2 ek: 動(dòng)能 (j) m：物體質(zhì)量 (kg) v:物體瞬時(shí)速度(m/s) 12. 重力勢(shì)能ep=mgh ep : 重力勢(shì)能 (j) g:重力加速度 h:豎直高度 (m) ( 從零勢(shì)能點(diǎn)起) 13. 電勢(shì)能 a=quaa: 帶電體在 a點(diǎn)的電勢(shì)能 (j) q:電量

9、(c) ua:a 點(diǎn)的電勢(shì) (v) 14. 動(dòng)能定理 ( 對(duì)物體做正功 , 物體的動(dòng)能增加)：w合= ek即 w合= mvt 2/2 - mvo2/2 w合: 所有力對(duì)物體做的總功（無相對(duì)滑動(dòng)時(shí)可不計(jì)內(nèi)力做功）ek: 動(dòng)能變化 ek =( mvt 2/2- mvo2/2) 15. 機(jī)械能守恒定律 ek1+ep1=ek2+ep2 mv12/2+mgh1=mv22/2+ mgh2 ek =- ep16. 重力做功與重力勢(shì)能的變化( 重力做功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值)wg=- ep 注 :(1) 功率大小表示做功快慢, 做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少。（2）o0 90o 做正功； 90o180o做負(fù)功；

10、 =90o 不做功 ( 力與位移方向垂直時(shí)該力不做功) 。（3）重力（彈力、電場(chǎng)力、分子力）做正功，則重力（彈性、電、分子）勢(shì)能減少。（4）重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無關(guān)，始末位置有關(guān)。（5）機(jī)械能守恒成立條件：除重力（彈力）外其它力不做功，只是動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化(6) 能的其它單位換算:1kwh(度)=3.6 106j 1ev=1.6010-19j。* （7）彈簧彈性勢(shì)能e=kx2/2 。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載八、分子動(dòng)理論、能量守恒定律1. 阿伏加德羅常數(shù)na=6.02 1023/mol 2.分子直徑數(shù)量級(jí)10-10米3. 油膜法測(cè)分子直徑d=v/s v:單分子油膜的體積(m3) s:油膜

11、表面積 (m2) 4. 分子間的引力和斥力： （ r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí)，分子間的距離）(1) rr0f引r0f引f斥 f分子力表現(xiàn)為引力(4) r10r0f引=f斥0 f分子力0 e分子勢(shì)能0 5. 熱力學(xué)第一定律：w+q= e ( 做功和熱傳遞，在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的) w:外界對(duì)物體做的正功(j) q:物體吸收的熱量(j) e:增加的內(nèi)能 (j) 6、熱力學(xué)第二定律：按照熱傳導(dǎo)的方向性來表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)華過程的方向性來表述：不可能從從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。注 :(1) 布朗粒子不是分

12、子, 布朗粒子越小布朗運(yùn)動(dòng)越明顯, 溫度越高越劇烈。(2) 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。(3) 分子間的引力和斥力同時(shí)存在, 隨分子間距離的增大而減小, 但斥力減小得比引力快。(4) 分子力做正功分子勢(shì)能減小, 在 r0處 f引=f斥且分子勢(shì)能最小。(5) 氣體膨脹 , 外界對(duì)氣體做負(fù)功wr （偏大） r的測(cè)量值 =u/i=ur/(ir+iv)= rvr/(rv+r)ra 或 r(rarv)1/2 選用電路條件rrv 或 rro或 rpro，便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件rpro或 rpro注 :(1) 單位換算： 1a=103ma=106a ； 1kv=103v=106ma ； 1m=103k=106

13、(2) 各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化, 金屬電阻率隨溫度升高而增大。(3) 串聯(lián)總電阻大于任何一個(gè)分電阻, 并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)分電阻。(4) 當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),外電路電阻增大時(shí),總電流減小 , 路端電壓增大。(5) 當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí), 電源輸出功率最大, 此時(shí)的輸出功率為e2/(4r)。(6) 同種電池的串聯(lián)與并聯(lián)要求掌握。十二、磁場(chǎng)1. 磁感強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量。單位 :(t) 1t=1n/（ am ）=1wb/m22. 磁通量 =bs : 磁通量 (wb) b:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度(t) s:正對(duì)面積 (m2) 3. 安培力 f=bil (l b

14、) b:磁感強(qiáng)度 (t) f:安培力 (f) i:電流強(qiáng)度 (a) l:導(dǎo)線長(zhǎng)度 (m) 4. 洛侖茲力 f=qvb (vb) f:洛侖茲力 (n) q:帶電粒子電量 (c) v:帶電粒子速度 (m/s) 5. 在重力忽略不計(jì)( 不考慮重力 ) 的情況下 , 帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況( 掌握兩種 ) (1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng): 不受洛侖茲力的作用, 做勻速直線運(yùn)動(dòng)v=vo(2) 帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng): 做勻速圓周運(yùn)動(dòng), 規(guī)律如下 : (a) f向心= f洛即 mv2/r=m2r=m(2/t)2r= qvb 所以 r=mv/qb t=2m/qb (b) 運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)

15、的半徑和線速度無關(guān), 洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功( 任何情況下 ) 。(c) 解題關(guān)鍵 : 畫軌跡、找圓心、定半徑。（d）熟記找圓心的兩種方法注： (1) 安培力按“電- 磁- 力”判定方向；洛侖茲力按“速- 磁- 力（ - 反向） ”判定方向。(2) 常見磁場(chǎng)的磁感線分布要掌握( 見圖 ) ，會(huì)立體圖與平面圖間的轉(zhuǎn)化。 v r arvarvroa rp限流 接法分 壓接法vrorpa學(xué)習(xí)好資料歡迎下載十三、電磁感應(yīng)1. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式 1)e=n / t （普適公式） 2) e =blv (切割磁感線運(yùn)動(dòng)) 3)e m=nbs （發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)） 4) e =bl2/2 （導(dǎo)

16、體一端固定以 旋轉(zhuǎn)切割） 公式中的物理量和單位 e：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (v) n：感應(yīng)線圈匝數(shù)/ t: 磁通量的變化率 l:有效長(zhǎng)度 (m) e m: 電動(dòng)勢(shì)峰值（在b/s 時(shí)） s：面積: 角速度 (rad/s) v:速度 (m/s) 2. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定( 電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極) 。3. 自感電動(dòng)勢(shì)e自=n/ t=l i/ t l:自感系數(shù) (h)( l與有無鐵芯 / 線圈匝數(shù)等有關(guān)) i: 變化電流? t: 所用時(shí)間 i/ t: 自感電流變化率( 變化的快慢 ) 注： (1) 感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或用“動(dòng)- 磁 -電”判定(2) 自感電流總是阻礙引

17、起自感電動(dòng)勢(shì)的電流的變化；增反減同；來拒去留。(3) 單位換算1h=103mh=106h。十四、交變電流（正弦式交變電流）1. 電壓瞬時(shí)值e= e msin t 電流瞬時(shí)值? =imsin t (中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；=2f) 2. 電動(dòng)勢(shì)峰值e m=nbs 電流峰值 ( 純電阻電路中)im= e m/r總3. 正(余) 弦式交變電流有效值e = e m/(2)1/2 u=um/(2)1/2 i=im/(2)1/24. 理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系u1/u2=n1/n2 i1/i2=n2/n2 p入=p出 公式 1、2、3、 4 中物理量及單位 : 角頻率 (rad/s) t:時(shí)間

18、(s) n:線圈匝數(shù) b:磁感強(qiáng)度 (t) s:線圈的面積 (m2) u:( 輸出 ) 電壓 (v) i:電流強(qiáng)度 (a) p:功率 (w) 注 :(1) 交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相同即: 電=線 f電=f線(2) 發(fā)電機(jī)中 , 線圈在中性面位置磁通量最大, 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,過中性面電流方向就改變（一個(gè)周期內(nèi)改變兩次）(3) 有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的, 沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值。(4) 理想變壓器的匝數(shù)比一定時(shí), 輸出電壓由輸入電壓決定, 輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率 , 當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時(shí)輸入功率也增大，即p出決定 p入。(5) 在遠(yuǎn)距離

19、輸電中, 采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:p =(p/u)2r =( u)2r p : 輸電線上損失功率p:輸送電能的總功率 u: 輸送電壓u:輸電線上損失的電壓 r: 輸電線電阻。(6) 正弦交流電圖象見書十五、電磁振蕩和電磁波1.lc 振蕩電路t=2(lc)1/2 f=1/t f:頻率 (hz) t:周期 (s) l:電感量 (h) c:電容量 (f) 2. 電磁波在真空中傳播的速度c=3.0 108m/s =c/f : 電磁波的波長(zhǎng) (m) f:電磁波頻率注 :(1) 在 lc振蕩過程中 , 電容器電量最大時(shí)，振蕩電流為零；電容器電量為零時(shí)，振蕩電流最大。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載

20、(2)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論: 變化的電 ( 磁) 場(chǎng)產(chǎn)生磁 ( 電) 場(chǎng)。十六、光的反射和折射（幾何光學(xué)）-光路的可逆1. 反射定律 =i ; 反射角 i:入射角2. 絕對(duì)折射率、折射定律： ( 光從真空中到介質(zhì)) n =sini/sin=c/v n: 折射率（可見光中紅光折射率?。?c: 真空中的光速 v: 介質(zhì)中的光速 i:入射角:折射角3. 光的色散：白光通過三棱鏡色散規(guī)律，紫光靠近底邊出射（即偏折最大）4. 光從介質(zhì)進(jìn)入真空或空氣中時(shí)發(fā)生全反射的臨界角c： sinc=1/n 注 :(1) 平面鏡反射成像規(guī)律: 成等大正立的虛像, 像與物沿平面鏡對(duì)稱。(2) 三棱鏡折射成像規(guī)律: 成虛像

21、, 出射光線向底邊偏折, 像的位置向頂角偏移。(3) 光導(dǎo)纖維是光的全反射的實(shí)際應(yīng)用十七、光的本性（光既有粒子性, 又有波動(dòng)性 , 稱為光的波粒二象性）1. 兩種學(xué)說 : 微粒說 ( 牛頓 ) 波動(dòng)說 ( 惠更斯 ) 2雙縫干涉 : (1) 中間為亮條紋 , 亮條紋位置 : s= (2n) /2; 暗條紋位置 :d=(2n+1) /2; n=0,1,2,3,s:波程差 ( 光程差 ) /2: 光的半波長(zhǎng)(2) x=l/d x:兩條亮條紋中心間距 l:縫到屏間的距離 d:兩條縫的間距: 光的波長(zhǎng)3. 光的顏色由光的頻率決定, 光的頻率由光源決定, 與介質(zhì)無關(guān) , 各色光按頻率從低到高（波長(zhǎng)由長(zhǎng)到

22、短）的排列順序是：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。 (助記：紫光的頻率大，波長(zhǎng)小。) 4. 薄膜干涉 : 增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4, 即增透膜厚度d=/4 5. 電磁波譜 ( 按波長(zhǎng)從大到小排列): 無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、 射線。6. 光子說 , 一個(gè)光子的能量e=h h:普朗克常量（6.63 10-34js）: 光的頻率7. 光電方程 ek=hw ek: 光電子初動(dòng)能（等于mv2/2 ） h : 光子能量 w: 金屬的逸出功注 :(1) 要會(huì)區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件、圖樣及應(yīng)用, 如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等(2) 理解光的電磁

23、說,知道光的電磁本質(zhì)以及紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產(chǎn)生機(jī)理、實(shí)際應(yīng)用。(3) 光的直線傳播只是一種近似規(guī)律。(4) 其它相關(guān)內(nèi)容: 光的本性學(xué)說發(fā)展史/ 泊松亮斑 / 發(fā)射光譜 / 吸收光譜 / 光譜分析 / 原子特征譜線/光電效應(yīng)的規(guī)律/ 光子說 / 光電管及其應(yīng)用/ 光的波粒二性/ 十八、原子和原子核1. 粒子散射試驗(yàn)結(jié)果: (a) 大多數(shù)的 粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(b) 少數(shù) 粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)。(c) 極少數(shù) 粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來) 。2. 原子核的大小10-15-10-14m ，原子的半徑約10-10m (原子的核式結(jié)構(gòu)) 3. 玻爾的原子模型: (a) 能量狀態(tài)量子化:en=e1/n2（e1=13.6ev）(b) 軌道半徑量子化:rrn=n2r1 （r1=0.053 ）(c) 原子發(fā)生定態(tài)躍遷時(shí), 要輻射 ( 或吸收 ) 一定頻率的光子:h =e初-e末 ( 能級(jí)躍遷 ) 。4. 天然放射現(xiàn)象：射線（ 粒子是氦原子核） 、射線（高速運(yùn)動(dòng)的電子流）、 射線（波長(zhǎng)極短的電磁波）、衰變與 衰變、半衰期( 有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時(shí)間) 。射線是伴隨射線和 射線產(chǎn)生的。5