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高中物理知识点全总结


高 中 物 理 知 识 点 总 结

必修 1

第一、 二章 运动的描述和匀变速直线运动
一、质点 1.定义:用来代替物体而具有质量的点。 2. 实际物体看作质点的条件: 当物体的大小和形 状相对于所要研究的问题可以忽略不计时, 物体可看 作质点。 二、描述质点运动的物理量 1.时间:时间在时间轴上对应为一线段,时刻在 时间轴

上对应于一点。与时间对应的物理量为过程 量,与时刻对应的物理量为状态量。 2.位移:用来描述物体位置变化的物理量,是矢 量,用由初位置指向末位置的有向线段表示。路程是 标量,它是物体实际运动轨迹的长度。只有当物体作 单方向直线运动时,物体位移的大小才与路程相等。 3.速度:用来描述物体位置变化快慢的物理量, 是矢量。 (1)平均速度:运动物体的位移与时间的比值, 方向和位移的方向相同。 (2) 瞬时速度: 运动物体在某时刻或位置的速度。 瞬时速度的大小叫做速率。 (3)速度的测量(实验) ?x ①原理: v ? 。当所取的时间间隔越短,物体 ?t 的平均速度 v 越接近某点的瞬时速度 v。然而时间间 隔取得过小,造成两点距离过小则测量误差增大,所 以应根据实际情况选取两个测量点。
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②仪器:电磁式打点计时器(使用 4∽6V 低压交 流电,纸带受到的阻力较大)或者电火花计时器(使 用 220V 交流电, 纸带受到的阻力较小) 。 若使用 50Hz 的交流电,打点的时间间隔为 0.02s。还可以利用光 电门或闪光照相来测量。 4.加速度 (1) 意义: 用来描述物体速度变化快慢的物理量, 是矢量。 ?v (2)定义: a ? ,其方向与 Δv 的方向相同或 ?t 与物体受到的合力方向相同。 (3)当 a 与 v0 同向时,物体做加速直线运动; 当 a 与 v0 反向时, 物体做减速直线运动。 加速度与速 度没有必然的联系。 三、匀变速直线运动的规律 1.匀变速直线运动 (1) 定义: 在任意相等的时间内速度的变化量相 等的直线运动。 (2)特点:轨迹是直线,加速度 a 恒定。当 a 与 v0 方向相同时,物体做匀加速直线运动;反之,物 体做匀减速直线运动。 2.匀变速直线运动的规律 (1)基本规律 ①速度时间关系: v ? v0 ? at
x ? v0t ? 1 2 at 2 (2)重要推论

②位移时间关系:

2

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2 ①速度位移关系: v2 ? v0 ? 2ax

②平均速度:

v?

v ? v0 ? vt 2 2

③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间 隔的位移之差:Δ x=xn+1-xn=aT2。 3.自由落体运动 (1) 定义: 物体只在重力的作用下从静止开始的 运动。 (2)性质:自由落体运动是初速度为零,加速度 为 g 的匀加速直线运动。 (3)规律:与初速度为零、加速度为 g 的匀加速 直线运动的规律相同。

第三章 相互作用
一、力的性质 1.物质性:一个力的产生仅仅涉及两个物体, 我们把其中一个物体叫受力物体, 另一个物体则为施 力物体。 2.相互性:力的作用是相互的。受力物体受到 施力物体给它的力, 则施力物体也一定受到受力物体 给它的力。 3.效果性:力是使物体产生形变的原因;力是 物体运动状态(速度)发生变化的原因,即力是产生 加速度的原因。 4.矢量性:力是矢量,有大小和方向,力的三 要素为大小、方向和作用点。
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5.力的表示法 (1)力的图示:用一条有向线段精确表示力, 线段应按一定的标度画出。 (2)力的示意图:用一条有向线段粗略表示力, 表示物体在这个方向受到了某个力的作用。 二、三种常见的力 1.重力 (1)产生条件:由于地球对物体的吸引而产生。 (2)三要素①大小:G=mg。②方向:竖直向下, 即垂直水平面向下。 ③作用点:重心。形状规则且质量分布均匀的物 体的重心在其几何中心。物体的重心不一定在物体 上。 2.弹力 (1)产生条件:物体相互接触且发生弹性形变。 (2)三要素 ①大小:弹簧弹力大小满足胡克定律 F=kx。其它的 弹力常常要结合物体的运动情况来计算。 ②方向:弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向。支 持力垂直接触面指向被支持的物体。 压力垂直接触面 指向被压的物体。 ③作用点:支持力作用在被支持物上,压力作用在被 压物上。 3.摩擦力 (1)产生条件:有粗糙的接触面、有相互作用的弹 力和有相对运动或相对运动趋势。 (2)三要素 ①方向:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反;静摩
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擦力的方向与相对运动趋势方向相反。 ②大小: A.滑动摩擦力的大小 Ff=μFN。其中 μ 为动摩擦 因数。FN 为滑动摩擦力的施力物体与受力物体之间 的正压力,不一定等于物体的重力。 B.静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况 确定。静摩擦力的大小范围为 0<Ff≤Fm。 ③作用点:在接触面或接触物上。 三、力的运算 合力与分力是等效替代关系, 力的运算遵循平行 四边形定则,分力为平行四边形的两邻边,合力为两 邻边之间的对角线。 平行四边形定则 (或三角形定则) 是矢量运算法则。 1.力的合成:已知分力求合力叫做力的合成。 实验探究:探究力的合成的平行四边形定则 (1)实验原理:合力与分力的实际作用效果相 同。实验中使橡皮条伸长相同的长度。 (2)减小实验误差的主要措施: ①保证两次作用下橡皮条的形变情况相同 (细绳与橡 皮条的结点到达同一点) 。 ②利用两点确定一条直线的办法记下力的方向, 所以 两点的距离要适当远些,细绳应长一些。 ③将力的方向记在白纸上,所以细绳应与纸面平行。 ④实验采用力的图示法表示和计算合力, 应选定合适 的标度。 2.力的分解:已知合力求分力叫做力的分解。力要 按照力的实际作用效果来分解。 3.力的正交分解:它不需要按力的实际作用效果来
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分解,建立直角坐标系的原则是方便简单,让尽可能 多的力在坐标轴上,被分解的力越少越好。

第四章 牛顿运动定律
1.牛顿第一定律的含义:一切物体都具有惯性,惯 性是物体的固有属性;力是改变物体运动状态的原 因;物体运动不需要力来维持。 2.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静 止状态的性质,叫做惯性。质量是物体惯性大小的量 度。 二、牛顿第二定律 1.牛顿第二定律揭示了物体的加速度与物体的合力 和质量之间的定量关系。力是产生加速度的原因,加 速度的方向与合力的方向相同, 加速度随合力同时变 化。 2.控制变量法“探究加速度与力、质量的关系”实 验的关键点 (1)平衡摩擦力时不要挂重物,平衡摩擦力以后, 不需要重新平衡摩擦力。 (2)当小车和砝码的质量远大于沙桶和砝码盘和砝 码的总质量时, 沙桶和砝码盘和砝码的总重力才可视 为与小车受到的拉力相等,即为小车的合力。 (3)保持砝码盘和砝码的总重力一定,改变小车的 质量(增减砝码) ,探究小车的加速度与小车质量之 间的关系;保持小车的质量一定,改变沙桶和砝码盘 和砝码的总重力, 探究小车的加速度与小车合力之间 的关系。 (4) 利用图象法处理实验数据, 通过描点连线画出 a
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1 图线,最后通过图线作出结论。 m 3.超重和失重 无论物体处在失重或超重状态,物体的重力始终存 在,且没有变化。与物体处于平衡状态相比,发生变 化的是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力。 (1)超重:当物体在竖直方向有向上的加速度时, 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于重力。 (2)失重:当物体在竖直方向有向下的加速度时, 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于重力。 当 物体正好以大小等于 g 的加速度竖直下落时, 物体对 支持物的压力或对悬挂物的拉力为 0,这种状态叫完 全失重状态。 4.共点力作用下物体的平衡 共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于匀速直 线运动状态或静止状态。 处于共点力平衡状态的物体 受到的合力为零。 三、牛顿第三定律 牛顿第三定律揭示了物体间的一对相互作用力 的关系:总是大小相等,方向相反,分别作用两个相 互作用的物体上,性质相同。而一对平衡力作用在同 一物体上,力的性质不一定相同。

—F 和 a—

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第五章 曲线运动
要点解读 一、曲线运动及其研究 1.曲线运动 (1)性质:是一种变速运动。作曲线运动质点的加 速度和所受合力不为零。 (2)条件:当质点所受合力的方向与它的速度方向 不在同一直线上时,质点做曲线运动。 (3)力线、速度线与运动轨迹间的关系:质点的 运动轨迹被力线和速度线所夹,且力线在轨迹凹 v F 侧,如图所示。 A 2.运动的合成与分解 (1)法则:平行四边形定则或三角形定则。 (2)合运动与分运动的关系:一是合运动与分运动 具有等效性和等时性;二是各分运动具有独立性。 (3)矢量的合成与分解:运动的合成与分解就 是要对相关矢量 (力、 加速度、 速度、 、 位移)进行合成与分解,使合矢量与 A x O v0 C ? 分矢量相互转化。 ? 二、平抛运动规律 1. 平抛运动的轨迹是抛物线, 轨 S 迹方程为 y ?

g 2 x 2 2v0

B y vy

?

vx

2.几个物理量的变化规律 (1)加速度 ①分加速度: 水平方向的加速度
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v
y

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为零,竖直方向的加速度为 g。 ②合加速度: 合加速度方向竖直向下, 大小为 g。 因此,平抛运动是匀变速曲线运动。 (2)速度 ①分速度:水平方向为匀速直线运动,水平分速 度为 v x ? v0 ;竖直方向为匀加速直线运动,竖直分速 度为 v y ? gt 。 ②合速度:合速度 v ? v x ? ? y ? v0 ? ( gt) 2 。
2 2 2

tan? ?

gt , ? 为(合)速度方向与水平方向的夹角。 v0

(3)位移 ①分位移:水平方向的位移 x ? v0t ,竖直方向的 位移 y ?
1 2 gt 。 2 ② 合 位 移 : 物 体 的 合 位 移
x 2 ? y 2 ? v0 t 2 ?
2

s?

1 2 4 1 2 g t ? t v0 ? g 2t 2 , 4 4

3. 《研究平抛运动》实验 (1)实验器材:斜槽、白纸、图钉、木板、有孔的 卡片、铅笔、小球、刻度尺和重锤线。 (2)主要步骤:安装调整斜槽;调整木板;确定坐 标原点;描绘运动轨迹;计算初速度。 (3)注意事项
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①实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平; 方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在竖 直平面平行,并使小球的运动靠近木板但不接触。 ②小球必须每次从斜槽上同一位置无初速度滚 下,即应在斜槽上固定一个挡板。 ③坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口 的端点, 而是小球在槽口时球的球心在木板上的水平 投影点,应在实验前作出。 ④要在斜槽上适当的高度释放小球,使它以适当 的水平初速度抛出,其轨道由木板左上角到达右下 角,这样可以减少测量误差。 ⑤要在轨迹上选取距坐标原点远些的点来计算 球的初速度,这样可使结果更精确些。 三、圆周运动的描述 1.运动学描述 (1)描述圆周运动的物理量 ?l ①线速度( v ) :v ? ,国际单位为 m/s。质点 ?t 在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。 ?? ②角速度( ? ) :? ? ,国际单位为 rad/s。 ?t ③转速(n) :做匀速圆周运动的物体单位时间所 转过的圈数,单位为 r/s(或 r/min) 。 ④周期(T) :做匀速圆周运动的物体运动一周所 用的时间,国际单位为 s。 ⑤向心加速度 (an ) : 任何做匀速圆周运动的物 体的加速度都指向圆心即与速度方向垂直, 这个加速
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度叫做向心加速度,国际单位为 m/s2。 匀速圆周运动是线速度大小、角速度、转速、 周期、向心加速度大小不变的圆周运动。 (2)物理量间的相互关系 ①线速度和角速度的关系: v ? ?r ②线速度与 2?r 周期的关系: v ? T 2? ?? ③角速度与周期的关系: ④转速与周 T 1 期的关系: n ? f ? T ⑤ 向 心 加 速 度 与 其 它 量 的 关 系 :
an ? v2 4? 2 r ? ? 2 r ? 2 ? 4? 2 n2 r r T

2.动力学描述 (1)向心力:做匀速圆周运动的物体所受的合力一 定指向圆心即与速度方向垂直,这个合力叫做向心 力。向心力的效果是改变物体运动的速度方向、产生 向心加速度。向心力是一种效果力,可以是某一性质 力充当,也可以是某些性质力的合力充当,还可以是 某一性质力的分力充当。 (2) 向心力的表达式: 由牛顿第二定律得向心力表达 2 v 式为 Fn ? man ? m ? m? 2 r 。在速度一定的条件下, r 物体受到的向心力与半径成反比;在角速度一定的条 件下,物体受到的向心力与半径成正比。

第六章 万有引力
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一、天体的运动规律 从运动学的角度来看, 开普勒行星运动定律提示了天 体的运动规律,回答了天体做什么样的运动。 1.开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹 都是椭圆,太阳在不同行星椭圆轨道的一个焦点上; 2.开普勒第二定律表明:由于行星与太阳的连 线在相等的时间内扫过相等的面积, 所以行星在绕太 阳公转过程中离太阳越近速率就越大, 离太阳越远速 率就越小。所以行星在近日点的速率最大,在远日点 的速率最小; 3.开普勒第三定律告诉我们:所有行星的轨道 的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值 都相等,比值是一个与行星无关的常量,仅与中心天 体——太阳的质量有关。 开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心 天体的运动(如卫星围绕地球的运动) ,比值仅与该 中心天体质量有关。 二、天体运动与万有引力的关系 从动力学的角度来看, 星体所受中心天体的万有引力 是星体作椭圆轨道运动或圆周运动的原因。 若将星体 的椭圆轨道运动简化为圆周运动,则可得如下规律: Mm 1 .加速度与轨道半径的关系:由 G 2 ? ma 得 r GM a? 2 r 2.线速度与轨道半径的关系:由 G
Mm v2 ? m 得 r2 r

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v?

GM r

3. 角速度与轨道半径的关系: 由G

Mm ? m? 2 r 得 r2

??

GM r3
2

Mm ? 2? ? 4.周期与轨道半径的关系:由 G 2 ? m? ? r r ?T ?
r3 得 T ? 2? GM
若星体在中心天体表面附近做圆周运动, 上述公式中 的轨道半径 r 为中心天体的半径 R。 一、求解星体绕中心天体运动问题的基本思路 1.万有引力提供向心力; 2.星体在中心天体表面附近时,万有引力看成 与重力相等。 二、几种问题类型 1.重力加速度的计算 由G
Mm GM ? mg 得 g ? 2 ( R ? h) ( R ? h) 2

式中 R 为中心天体的半径,h 为物体距中心天体 表面的高度。 2.中心天体质量的计算
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(1)由

4? 2 r 3 GMm 2? 2 M ? ? m ( ) r 得 r2 T GT 2

(2)由 G

gR 2 Mm ? mg M ? 得 R2 G

式(2)说明了物体在中心天体表面或表面附近时, 物体所受重力近似等于万有引力。 该式给出了中心天 体质量、半径及其表面附近的重力加速度之间的关 系,是一个非常有用的代换式。 3.第一宇宙速度的计算 第一宇宙速度是星体在中心天体附近做匀速圆 周运动的速度,是最大的环绕速度。 (1)由 G
Mm GM v = m 1 得 v1 ? 2 R R R
2

(2)由 mg = m

v1 得 v1 ? gR R

2

4.中心天体密度的计算 4 Mm ( 1 ) 由 G 2 ? mg 和 M ? ?V ? ?R 3 ? 得 R 3 3g ?? 4?RG 4 Mm 2? (2) 由 G 2 ? m( ) 2 R 和 M ? ?V ? ?R 3 ? 得 R T 3 3? ?? GT 2
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第七章 机械能守恒定律
一、热量、功与功率 1.热量:热量是内能转移的量度,热量的多少量度 了从一个物体到另一个物体内能转移的多少。 2.功:功是能量转化的量度, 力做了多少功就有多 少能量从一种形式转化为另一种形式。 (1)功的公式: W ? Fl cos ? (α 是力和位移的 夹角) ,即功等于力的大小、位移的大小及力和位移 的夹角的余弦这三者的乘积。热量与功均是标量,国 际单位均是 J。 (2)力做功的因素:力和物体在力的方向上发 生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。力做功既 可以说成是作用在物体上的力和物体在力的方向上 位移的乘积, 也可以说成是物体的位移与物体在位移 方向上力的乘积。 (3)功的正负:根据 W ? Fl cos ? 可以推出:当 0° ≤ α < 90° 时,力做正功,为动力功;当 90° < α ≤ 180° 时,力做负功,为阻力功;当 α=90° 时,力 不做功。 (4)求总功的两种基本法:其一是先求合力再求 功;其二是先求各力的功再求各力功的代数和。 3.功率:功跟完成这些功所用的时间的比值叫 做功率,表示做功的快慢。 (1)平均功率与瞬时功率公式分别为:和 P ? Fv cos ? ,式中是 F 与 v 之间的夹角。功率是标 量,国际单位为 W。
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(2)额定功率与实际功率:额定功率是动力机 械长时间正常工作时输出的最大功率。 机械在额定功 率下工作,F 与 v 是互相制约的;实际功率是动力机 械实际工作时输出的功率, 实际功率应小于或等于额 定功率,发动机功率不能长时间大于额定功率工作。 实际功率 P 实=Fv,式中力 F 和速度 v 都是同一时刻 的瞬时值。 二、机械能 1. 动能: 物体由于运动而具有的能, 其表达式为
EK ? 1 2 mv 。 2

2.重力势能:物体由于被举高而具有的势能, 其表达式为 EP ? mgh ,其中 h 是物体相对于参考平面 的高度。重力势能是标量,但有正负之分,正值表明 物体处在参考平面上方, 负值表明物体处在参考平面 下方。 3.弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之 间,由于有弹力的相互作用,而具有的势能。 1 弹簧弹性势能的表达式为: EP ? kl 2 ,其中 k 为弹 2 簧的劲度系数, l 为弹簧的形变量。 三、能量观点 1.动能定理(1)内容:合力所做的功等于物体 动 能 的 变 化 。( 2 ) 公 式 表 述 :
W ? EK 2 ? EK 1或W ? 1 2 1 2 mv 2 ? mv1 2 2

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2.机械能守恒定律 (1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统 内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不 变。 1 2 1 ? mgh2 ? mv12 ? mgh 1 或 (2)公式表述: mv2 2 2 写成 EK2+EP2= EK1+EP1 (3)变式表述: ①物体系内动能的增加(减小)等于势能的减小 (增加) ; ②物体系内某些物体机械能的增加等于另一些 物体机械能的减小。 3.能量守恒定律 (1)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 移到另外一个物体,而在转化和转移的过程中,能量 的总和保持不变。 (2)变式表述: ①物体系统内, 某些形式能的增加等于另一些形 式能的减小; ②物体系统内, 某些物体的能量的增加等于另一 些物体的能量的减小。

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第一章 电场电流
一、电荷 1.认识电荷 (1)自然界有两种电荷:正电荷和负电荷。 (2) 元电荷: 任何带电物体所带的电荷量都是 e 的整数倍,电荷量 e 叫做元电荷。 (3)点电荷:与质点一样,是理想化的物理模 型。只有当一个带电体的形状、大小对它们之间相互 作用力的影响可以忽略时,才可以视为点电荷。 (4)电荷的相互作用:同种电荷相互排斥,异 种电荷相互吸引。 2.电荷的转移 (1)起电方式:主要有摩擦起电、感应起电和 接触起电三种。 (2)起电本质:电子发生了转移。 构成物质的原子是由带正电的原子核和核外带 负电的电子组成。一般情况下,原子核的正电荷数量 与电子的负电荷数量一样多,整个原子显电中性。起 电过程的实质都是使电子发生了转移, 从而破坏了原 子的电中性,得到电子的物体(或物体的一部分)带 上负电荷,失去电子的物体(或物体的一部分)带上 正电荷。 3.电荷守恒定律:电荷既不能创生,也不能消 灭,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 量不变。 4.电荷的分布:带电体突出的位置电荷较密集,
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平坦的位置电荷较稀疏, 所以带电体尖锐的部分电场 强,容易产生尖端放电。避雷针就是利用了尖端放电 的原理。 5.电荷的储存 (1)电容器:两个彼止绝缘且相互靠近的导体 就组成了一个电容器。 在两个正对的平行金属板中间 夹一层绝缘物质——电介质, 就形成了一个最简单的 平行板电容器。电容器是储存电荷的容器,电容器两 极板相对且靠得很近,正负电荷相互吸引,使得两极 板上留有等量的异种电荷——电容器就储存了电荷。 (2)电容:电容是表示电容器储存电荷本领大 小的物理量。在相同电压下,储存电荷多的电容器电 容大; 电容的大小由电容器的形状、 结构、 材料决定; 不加电压时,电容器虽不储存电荷,但储存电荷的本 领还是具备的——仍有电容。 6.库仑定律: (1)内容:真空中两个点电荷之间的相互作用 力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二 次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。其表达 式: F ? k
Q1Q2 。 r2

(2)适用条件:Q1、Q2 为真空中的两个点电荷。 带电体都可以看成由许多点电荷组成的, 根据库 仑定律和力的合成法则, 可以求出任意两个带电体之 间的库仑力。 二、电场 1.电场:电荷周围存在电场,电荷间是通过电
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场发生相互作用的。 物质存在有两种形式:一种是实物,一种是场。 电场虽然看不见摸不着,但它也是一种客观存在的物 质,它可以通过一些性质而表现其客观存在,如在电 场中放入电荷,电场就对电荷有力的作用。 2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷 所受的静电力 F 跟它的电荷量 q 的比值。其定义式:
E? F 。 q

(2)物理意义:电场强度是反映电场的力的性 质的物理量, 与试探电荷的电荷量 q 及其受到的静电 力 F 无关。它的大小是由电场本身决定的;方向规定 为正电荷所受电场力的方向。 (3)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 电场力 F ? qE 。 3.电场线:电场线是人们为了形象描述电场而 引入的假想的曲线,电场线的疏密反映了电场的强 弱,电场线上每一点的切线方向表示该点的电场方 向 。 不同电场的电场线分布是不同的。 静电场的电场 线从正电荷或无穷远发出,终止于无穷远或负电荷; 匀强电场的电场线是一簇间距相同、相互平行的直 线。 三、电流 1.电流:电荷的定向移动形成电流。 (1)形成电流的条件:要有自由移动的电荷, 如:金属导体中有可以自由移动的电子、电解质溶液
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中有可以自由移动的正、 负离子; 导体两端要有电压, 即导体内部存在电场。 (2)电流的大小:通过导体横截面积的电量 Q 与所用时间 t 的比值。其表达式: I ?
Q 。 t

(3)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向 为电流的方向。但电流是标量。 2.电源:电源的作用就是为导体两端提供电压, 电源的这种特性用电动势来表示。 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间 的电压。不同电源的电动势一般不同。 从能量的角度看, 电源就是把其它形式的能转化 为电能的装置, 电动势反映了电源把其它形式的能转 化为电能的本领。 3.电流的热效应:电流通过导体时能使导体的 温度升高,电能转化成内能,这就是电流的热效应。 (1)焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟 电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。其表 达式: Q ? I 2 Rt 。 (2)热功率:在物理学中,把电热器在单位时 间内消耗的电能叫做热功率。其表达式:
P? Q ? I 2R , 对 于 纯 电 阻 电 路 , 还 可 表 示 为 t
U2 。 R

P ? UI ? I 2 R ?

第二章 磁场
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要点解读 一、磁场的性质 1.磁场是存在于磁极或电流周围的特殊物质。 磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间 等一切磁作用都是通过磁场来实现的。 2.磁感线 (1) 磁感线是用来形象描述磁场的假想的曲线, 磁感线的疏密反映了磁场的强弱, 磁感线上每一点的 切线方向表示该点的磁场方向 。 (2)磁铁外部磁场的磁感线从 N 极到 S 极,内 部则从 S 极回到 N 极, 形成闭合且不相交的曲线。直 线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的方向用安 培定则判定,通电螺线管相当一条形磁铁。地球是个 大磁体,地磁的南极在地理的北极附近,但并不完全 重合,存在磁偏角。 3.磁感应强度 B (1)磁感应强度是描述磁场中某点磁场的强弱 和方向的物理量,是矢量。 (2)在磁场同一地方,电流受到的安培力 F 与 IL 的比值是一个常量;在磁场中不同地方 F 与 IL 的 比值一般不同,因此 定义磁感应强度 B ?
F 可用来描述某处磁场的强弱。 IL

F ,但 B 与 F、IL 无关,由磁场 IL

本身决定。 (3)磁感应强度 B 的大小反映了磁场强弱;磁 感应强度 B 的方向就是磁场的方向, 即小磁针北极所 受磁场力的方向。
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二、磁场的作用 1.安培力 F:通电导体在磁场中受到的作用力。 (1)大小:当 B 与 I 垂直时 F=BIL,式中 L 是导 体在磁场中的有效长度,I 为流过导体的电流;当 B 与 I 不垂直时,F<BIL;当 B 与 I 平行时,F=0。 (2)方向:F 垂直于 B 与 I、L 所决定的平面, 既与 B 垂直,又与 I、L 垂直,方向用左手定则判定。 (3)应用:电动机就是利用通电线圈在磁场中受 到安培力的作用发生转动的原理。 2.洛伦兹力 F 洛:运动电荷在磁场中受到的作用 力。 (1)大小:当 v 与 B 垂直时,F 洛最大;当 v 与 B 平行时 F 洛=0。v 是电荷在磁场中运动的速度。 (2)方向:安倍力是洛伦兹力的宏观体现,所以 也可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。判定方法 是,先根据电荷运动方向判断其形成的等效电流方 向,然后运用左手定则判定其受力方向。 (3)应用:电视机显像管利用了电子束在磁场中 受到洛伦兹力作用发生偏转的原理。 三、磁性材料 1.物体磁性的变化 (1)磁化:物体与磁铁接触后显示出磁性的现象。 (2)退磁: 由于高温或受到剧烈的震动使有磁性的 物体失去磁性的现象。 2.磁性材料的应用 (1)根据铁磁性材料被磁化后撤去外磁场时剩磁的 强弱,把铁磁性材料分为硬磁性材料和软磁性材料。 (2)根据实际需要可选择不同材料: 永磁铁要有很
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高中物理知识点总结

强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造;电磁铁需要通 电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料 制造。

第三章 电磁感应

第四章 电磁波及应用

要点解读 一、电磁感应现象 1.磁通量: (1)穿过一个闭合电路的磁 感线越多, 穿过这个闭合电路的磁通量越大; (2)磁通量用 Φ 表示,单位是韦伯,符号 Wb。 S1 Φ=BS 如图:两个闭合电中路 S1 和 S2 的面积相同,从 穿过 S1 、S 2 的磁感线条数可以判断,穿过 S1 的磁通 量 Φ1 大于穿过 S2 的磁通量 Φ2。 2.感应电流产生的条件 产生感应电流的办法有很多, 如闭合电路的一部 分导体作切割磁感线运动,磁铁与线圈的相对运动, 实验电路中开关的通断,变阻器阻值的变化??,从 这些产生感应电流的实验中,我们可以归纳出产生感 应电流的条件是:只要穿过闭合电路的磁通量发生变 化,闭合电路中就会产生感应电流。 二、法拉第电磁感应定律 1.内容:电磁感应中线圈里的感应电动势跟穿 过线圈的磁通量变化率成正比 2.表达式: E ? n
?? ?t (会考计算题)

B S2

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选修 1-1

n 为线圈的匝数;ΔΦ 是线圈磁通量的变化量,单位 是 Wb;Δt 是磁通量变化所用的时间。 三、交流电 1.交流电的产生:线圈在磁场中转动,由于在 不同时刻磁通量的变化率不同,产生大小、方向随时 间做周期性变化的电流,这种电流叫交流电。按正弦 规律变化的交流电叫正弦交流电。 2.正弦交流电的变化规律 (1) 可以用如图所示的正弦 (或余弦) 图象来表示正弦交流电电流、电压的变化 规律。 (2)交流电的峰值、周期、频率 Um、Im 是电压、电流的最大值,叫做 交流电的峰值。 交流电完成一次周期性变化所用的时间叫做交 流电的周期 T; 交流电在 1s 内发生的周期性变化的次 数,叫交流电的频率 f,单位是 Hz;周期和频率的关 系是 f ?
1 ;我国电网中的交流电频率 f =50Hz。 T

3.交流电的有效值 (1) 交流电的有效值是根据电流的热效应规定的: 把交流和直流分别通过相同的电阻, 如果在相等的时间 里它们产生的热量相等, 我们就把这个直流电压、 电流 的数值称做交流电压、电流的有效值。 (2)按正弦规律变化的交流,它的有效值和峰 值之间的关系是(Ue、Ie 分别表示交流电压、电流的 有效值)

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高中物理知识点总结

Ue =

Um 2

=0.707Um

Ie=

Im 2

=0.707Im

四、变压器 1.变压器构造:变压器由原线圈、铁芯和副线 圈组成。 2.变压器工作原理 (1)在变压器原线圈上加交变电压 U1,原线圈 中就有交变电流通过, 在闭合铁芯中产生交变的磁通 量,这个交变磁通量穿过副线圈,在副线圈上产生感 应电动势, 感应电动势等于副线圈未接入电路时的电 压 U2;

U 1 n1 ? U 2 n2

(2)因每匝线圈上的感应电动势是相等的,匝 数越多的线圈,感应电动势越大,电压越高。原线圈 匝数为 n1, 原线圈匝数为 n2,如果 n2>n1, 则 U2>U1, 这种变压器叫升压变压器;如果 n2<n1,则 U2<U1, 这种变压器叫降压变压器。 五、高压输电 根据输电线上损失的热功率 ?P ? I 2 R ,减少输电 损失的途径有: (1)减少输电线的电阻,可以采用导 电性能好的材料做导线,或使导线粗一些; (2)减少 输送的电流,根据电功率公式 P =UI,在输送一定功 率的电能时, 要减少输送的电流就必须提高输送的电 压,采用高压输电。 六、自感现象、涡流 1.自感现象:自感,通俗地说就是“自身感应” ,
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选修 1-1

由于通过导体自身的电流发生变化而引起磁通量变 化时,导体自身产生感应电动势的现象。 (1)导体中的自感电动势总是阻碍引起自感电 动势的电流的变化。 (2)对于不同的线圈,在电流变化快慢相同的 情况下,产生的自感电动势是不同的,在电学中,用 自感系数来表示线圈的这种特性。线圈越粗、越长, 匝数越多,它的自感系数就越大,线圈有铁芯时的自 感系数比没有铁芯时大得多。 2.涡流:把块状金属放在变化的磁场中,金属 块内将产生感应电流,这种电流叫涡流。 可以利用涡流产生的热量,如电磁炉;涡流有时 也有害,需减少涡流,如变压器的铁芯。 七、电磁波及其应用 1.麦克斯韦电磁理论要点

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选修 1-1

(1)变化的电场产生磁场; (2)变化的磁场产 生电场。 麦克斯韦预示了空间可能存在电磁波, 赫兹用实 验证实了电磁波的存在。 2.电磁波的特点 (1) 电磁波传播不需介质, 可在真空中传播; (2 ) 电磁波在真空中传播的速度等于光速 c; (3)电磁波与机械波一样,其波速 c、波长 ? 、 频率 f 之间的关系是 c ? ?f 。 3.电磁波谱 无线电波:波动性明显;红外线:有显著的热作用; 可见光:人眼可见;紫外线:产生荧光反应;X 射线: 贯穿能力强;γ 射线:穿透能力很强。 以上排列的电磁波频率由低到高,波长由长到 短。 4.电磁波的发射、传输、接收 (1)采用开放电路及调制技术向外发射高频信 号,调制有调频和调幅两种方式。 (2)电磁波的传输:卫星传输、光缆传输、电 缆传输。 (3)电磁波的接收:调谐获取信号、检波(又 称解调)让信号还原。 5.传感器 (1)作用:传感器的作用是将感受到的非电学 量如力、热、光、声、化学、生物等量转换成便于测 量的电学量或信号。
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高中物理知识点总结

(2)常用传感器:双金属温度传感器、光敏电 阻传感器、压力传感器等。 6.电磁波的应用和防止 (1)应用:电视机、收音机、摄像机、雷达、 微波炉等。 (2)防止:电磁污染、信息犯罪等。

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物理学史及概念规律

物理学史:
1、伽利略最早研究自由落体运动,并获得极大成就。 2、托勒密提出了地心说,哥白尼提出了日心说,开 普勒提出了行星运动定律。 3、牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许最早测定了 万有引力常量 G。 4、富兰克林进行了著名的风筝实验,发现天电和摩 擦产生的电是一样的。 5、伏打于 1800 年春发明了能够提供持续电流的“电 堆”——最早的直流电源。 6、以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的 一批发明家,发明和改进了电灯。 7、1820 年,丹麦物理学家奥斯特用实验最早发现了 电流的磁效应。 8、英国物理学家法拉第经过 10 年的艰苦探索,终于 在 1831 年发现了电磁感应现象。 9、英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论 并预言电磁波的存在, 德国物理学家赫兹用实验证实 了电磁波的存在。 10、我国的沈括最早发现了地磁偏角。地理的南北极 是地磁的北南极。

物理主要基本概念、规律
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;是一理想化模型。
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高中物理知识点总结

3、位移:从起点到终点的有向线段,是矢量;路程: 物体实际运动轨迹的长度,是标量。 4、位移—时间图象:匀速直线运动的位移图像是一 条倾斜直线;夹角的正切值表示速度。 5、 速度是表示质点运动快慢的物理量; 平均速度 (与 位移、时间间隔相对应) ;瞬时速度(与位置、时刻 相对应) ;瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小, 是标量。 6、速度—时间图象:匀速直线运动的速度图像是一 条与横轴平行的直线; 匀变速直线运动的速度图像是 一条倾斜直线;夹角的正切值表示加速度;速度图象 与时间轴所围的面积表示物体运动的位移。 7、加速度:是描述物体速度变化快慢的物理量。加 速度的大小与物体速度大小、速度改变量的大小无 关;匀变速直线运动的加速度不随时间改变。 8、在空气中,影响物体下落快慢的因素是下落过程 中空气阻力的影响,与物体重量无关。 9、实验:打点计时器(计时仪器)的应用 (1)电磁打点计时器用 10V 以下的交流电源,频率 为 50Hz,周期为 0.02s。 (2)电火花打点计时器用 220V 的交流电源,频率也 为 50Hz,周期为 0.02s。 10、力是物体间的相互作用;力不能离开施力物体和 受力物体而独立存在。 11、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。 12、自然界中存在四种基本相互作用:万有引力、电 磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。
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物理学史及概念规律

13、重心是物体各部分受到重力的等效作用点,它跟 物体的几何外形、质量分布有关。 14、产生弹力的条件:二物体接触、且有形变;产生 弹力的原因:施力物体发生形变产生弹力。 15、产生摩擦力的条件:物体接触、表面粗糙、有挤 压、有相对运动或相对运动趋势;弹力与摩擦力的关 系:有弹力不一定有摩擦力;但有摩擦力,二物间就 一定有弹力。 16、摩擦力可以是动力,也可以是阻力。运动的物体 可以受静摩擦力,静止的物体也可以受滑动摩擦力。 摩擦力的方向:和物体相对运动(或相对运动趋势) 方向相反。 17、合力与分力的作用效果相同;合力与分力之间遵 守平行四边形定则。 18、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(即 F 合=0) 。 19、牛顿第一定律(惯性定律)的理解:物体的运动 并不需要力来维持;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) ;力是产生 加速度的原因。 20、一切物体都有惯性;惯性的大小由物体的质量唯 一决定。 21、牛顿第二定律的应用:物体受力情况 ? 牛顿第 二定律 ? a ? 运动学公式 ? 物体运动情况 22、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。 23、力学单位:单位制是由基本单位和导出单位组成 的一系列完整的单位体制。
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高中物理知识点总结

24、功:力和物体沿力的方向的位移的乘积。功率: 表示物体做功快慢的物理量。功、功率是标量。 25、重力做的功只与物体初、末位置的高度有关,与 物体运动的路径无关。 26、实验:验证机械能守恒定律:实验原理:∣△ Ek∣=∣△Ep∣ 实验可不需要天平 27、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。曲线运动中速度的方向在时刻改变,速度方 向是曲线在这一点的切线方向。 28、物体实际所做的运动是合运动;合运动与分运动 具有等时性。 29、 平抛运动: 被水平抛出的物体只在重力作用下 (不 考虑空气阻力)所作的运动叫平抛运动。 30、线速度、向心力、向心加速度的方向时刻变化, 但大小不变;速率、角速度、周期、频率不变。 31、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。 32、地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s。 33、自然界中只存在两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃 棒带正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。同 种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。用摩擦和感应 的方法都可以使物体带电。 34、电场强度既有大小,又有方向,是矢量。方向规 定:跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。 35、电流的概念:大量电荷的定向移动形成电流。电 流产生条件:导体两端存在电压。
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物理学史及概念规律

36、电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流 的方向,与自由电子定向移动方向相反。 37、磁体和电流的周围都存在着磁场,磁场具有方向 性,规定为小磁针静止时北极所指的方向。 38、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱;磁感线上某 点的切线方向表示该点的磁场方向。 39、不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场,都 可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断方向。 40、产生感应电流的条件:闭合电路的磁通量发生变 化。 41、避雷针利用尖端放电原理来避雷。电热毯等利用 电流的热效应来工作。 电磁炉和金属探测器是利用涡 流工作的。天线是发射和接收无线电波的必要设备。 微波炉利用电磁波的能量来加热食物。

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