2025届高考物理一轮复习：高中物理基础知识

高中物理基础知识复习 必修一 1．质点定义：用来代替物体的有质量的点． 2．将物体看成质点的条件：在研究物体的运动时，当物体的形状和大小对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点． 3．质点是一种理想化模型，实际并不存在． 4．实际物体视为质点的常见情况 5．打点计时器的原理及使用 电火花计时器 电磁打点计时器 结构 图示 工作电压 220 V交流电源 8V交流电源 打点方式 周期性产生电火花 振针周期性 上下振动 打点周期 0.02 s 0.02 s 记录信息 位置、时刻或位移、时间 6．用打点计时器测量瞬时速度 (1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝0.1 s．在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”，如图所示． 依次测出OA、AB、BC、CD、…之间的距离x1、x2、x3、x4、…. (2)A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为： vB＝、vC＝ … (3)计算加速度 a =。 7．如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02_s. 8．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． 9．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 10. 从v-t图象看加速度 　对v­t图象的认识： （1）v­t图象反映了物体的速度随时间变化的规律． （2）在v­t图象中，从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度的大小．倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大，加速度越大． 11．加速度的方向影响速度的增减 在直线运动中，加速度与速度方向相同，则速度增大；加速度与速度方向相反，则速度减小． 12. 匀变速直线运动基本公式 速度—时间关系式：V=V0+at，当初速度为0时，公式可写成V=at。 位移—时间关系式：x=V0t+1/2at2，当初速度为0时，公式可写成x=1/2at2。 位移—速度关系式：V2-V02=2ax，当初速度为0时，公式可写成V2=2ax。 13.自由落体运动 （1）自由落体运动的的产生条件，1、只受重力力作用，忽略空气阻力影响。 2、初速度为＿0＿。 （2）最基本的三个公式：＿V=gt＿、＿h=1/2gt2＿、＿V2=2gh＿。 14.中间位置的速度与初末速度的关系 在匀变速直线运动中，某段位移x的初末速度分别是v0和v，加速度为a，中间位置的速度为，则根据速度与位移关系式，对前一半位移－v＝2a·，对后一半位移v2－＝2a·，即－v＝v2－，所以＝.由数学知识知：＞＝. 15．由静止开始的匀加速直线运动的几个重要比例 (1)1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比 v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n. (2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比 x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2. (3)第一个T内，第二个T内，第三个T内，…，第n个T内位移之比 xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)． (4)通过前x、前2x、前3x…位移时的速度之比 v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶∶∶…∶. (5)通过前x、前2x、前3x…的位移所用时间之比 t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶∶∶…∶. (6)通过连续相等的位移所用时间之比 tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)． 16．追及问题 (1)追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置． (2)追及问题满足的两个关系： ①时间关系：从后面的物体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相等． ②位移关系：x2＝x0＋x1，其中x0为开始追赶时两物体之间的距离，x1表示前面被追赶物体的位移，x2表示后面追赶物体的位移． (3)临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况，即出现上述四种情况的临界条件为v1＝v2. 17．相遇问题 (1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置． (2)条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇． (3)临界状态：避免相互碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时，两者的相对速度为零． 18.对自由落体运动的理解 (1)自由落体运动的条件： ①运动条件：初速度为零． ②受力条件：除重力外不受其他力的作用． (2)自由落体运动是一种理想化模型． ①这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动． ②当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动．如在空气中石块的自由下落可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动． (3)自由落体运动的图象：自由落体运动的v­t图象(如图所示)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g. 19．对自由落体加速度的理解 (1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引而产生的． (2)方向特点：竖直向下，但不一定垂直地面向下，也不一定指向地心． (3)大小变化：自由落体加速度的大小与地球上的位置及距地面的高度有关． ①在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小． ②在地面上的同一地方，随高度的增加，重力加速度减小． ③在一般的高度内(即高度h与地球半径相比可忽略时)，可认为重力加速度的大小不变． 20．匀变速直线运动的相关公式和自由落体运动的相关公式进行对比． 匀变速直线运动 自由落体运动 平均速度 ＝＝v ＝＝v 速度 v＝v0＋at v＝gt 位移 x＝v0t＋at2 h＝gt2 速度—位移公式 v2－v＝2ax v2＝2gh 21．力的作用效果 (1)使物体的运动状态发生变化； (2)使物体产生形变． 22. 四种基本相互作用 (1)．万有引力：在宇宙中，相互吸引的作用力存在于一切物体之间，强度随物体间距离的增大而减弱． (2)．电磁相互作用：电荷和电荷，磁体和磁体间的相互作用． (3)．强相互作用：在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力，它的作用范围约10－15 m，超出这个界限该力已经不存在了． (4)．弱相互作用：在放射现象中起作用的力，作用范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的10－6倍． 23．弹力 (1)定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力． (2)方向 ①压力和支持力的方向垂直于物体的接触面． ②绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向． 24.胡克定律 (1)．内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． (2)．公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度． (3)．适用条件：在弹簧的弹性限度内． 25．几种常见弹力的方向 类型 方向 图示 接触方式 面与面 垂直于公共接触面指向被支持物体 点与面 过点垂直于面指向被支持物体 点与点 垂直于公共切面指向受力物体且力的作用线一定过球(圆)心 轻绳 沿绳收缩方向 轻杆 可沿杆 伸长方向　收缩方向 可不沿杆 轻弹簧 沿弹簧形变的反方向 收缩方向　伸长方向 26.静摩擦力 (1)定义：两个只有相对运动趋势，而没有相对运动的物体之间产生的摩擦力． (2)方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反． (3)大小：范围0<F<Fmax，Fmax为最大静摩擦力． 27．静摩擦力产生的条件 (1)接触面是粗糙的． (2)两物体相对静止但存在相对运动趋势． (3)两物体在接触面上有正压力(弹力)． 28.滑动摩擦力 (1)定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力． (2)方向：沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反． (3)大小：F＝μFN(μ为动摩擦因数)． 29．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压． (2)物体间的接触面不光滑． (3)两物体间存在相对运动． 30．合力计算法 (1)两分力不共线时：可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力． (2)以下为求合力的两种常见特殊情况： 类型 作图 合力的计算 两分力相互垂直 大小：F＝ 方向：tan θ＝ 两分力等大，夹角为θ 大小：F＝2F1cos 方向：F与F1夹角为 31．三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向．三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的． 32.力的分解两种典型实例 实例 分析 地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2 质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1；二是使物体压紧斜面的分力F2，F1＝mgsin α，F2＝mgcos α 33．一个合力分解为一组分力的情况分析 (1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解． 甲　　　　　　乙 (2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解． 甲　　　　　　乙 (3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能： ①当Fsin α＜F2＜F时，有两解，如图甲所示； ②当F2＝Fsin α时，有唯一解，如图乙所示； ③当F2＜Fsin α时，无解，如图丙所示； ④当F2＞F时，有唯一解，如图丁所示． 34.力的正交分解定义：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法． 35．正交分解坐标轴的选取：原则上，坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，坐标轴的选取一般有以下两个原则． (1)使尽量多的力处在坐标轴上． (2)尽量使某一轴上各分力的合力为零． 36．正交分解法的适用情况 适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况． 37．正交分解法求合力的步骤 (1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上． (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示． (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即： Fx＝F1x＋F2x＋… Fy＝F1y＋F2y＋… (4)求共点力的合力：合力大小F＝，合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α＝. 38.验证力的平行四边形定则实验注意事项: (1)测量前应首先检查弹簧测力计的零点是否准确，注意使用中不要超过其弹性限度． (2)实验时，弹簧测力计必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向．弹簧测力计的指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦． (3)读数时应正对、平视刻度，估读到最小刻度的下一位． (4)为了确保力的作用效果相同，一个力和两个力要把绳套拉到相同的位置。 39.惯性与质量的关系：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大． 40.探究加速度和力、质量的关系： (1)探究方法——控制变量法 (2)应用纸带测加速度 根据在匀变速直线运动中，连续相等的时间T内的位移之差Δx＝aT_2求出加速度． (3)补偿阻力，在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和重物的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力． (4)实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量．只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等． (5)小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手． (6)作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远的点是错误数据，舍去不予考虑. 41.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．公式：F＝ma. 42．牛顿第二定律的六个性质 性质 理解 因果性 力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性 F＝ma是一个矢量式．物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时消失 同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的 独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 43.牛顿第二定律的用途：牛顿第二定律是联系物体受力情况与物体运动情况的桥梁．根据牛顿第二定律，可由物体所受各力的合力，求出物体的加速度；也可由物体的加速度，求出物体所受各力的合力. 44．应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象． (2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程． (3)求出合力或加速度． (4)根据牛顿第二定律列方程求解． 45.求瞬时加速度的常见模型 　　特性 模型　　 受外力时 的形变量 力能否 突变 产生拉力或支持力 质量 内部 弹力 轻绳 微小不计 可以 只有拉力没有支持力 不计 处处 相等 橡皮绳 较大 不能 只有拉力没有支持力 轻弹簧 较大 不能 既可有拉力也可有支持力 轻杆 微小不计 可以 既可有拉力也可有支持力 46．国际单位制中的基本单位． 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 电流 I 安(培) A 热力学温度 T 开(尔文) K 发光强度 I，(IV) 坎(德拉) cd 物质的量 n，(ν) 摩(尔) mol 47．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上． 48.作用力、反作用力与平衡力的比较 内容 作用力和反作用力 平衡力 不同点 作用 对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在 叠加 性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零 力的 性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力 相同点 大小相等、方向相反、作用在一条直线上 49.受力分析的一般顺序 一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力． 50．受力分析的整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开分析的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 注意问题 受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用力 一般隔离受力较少的物体 51．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有A(A.竖直向上　B．竖直向下)的加速度． 52．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有B(A.竖直向上　B．竖直向下)的加速度． (3)完全失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态． ②产生条件：a＝g，方向竖直向下． 53.对超重、失重的理解 (1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关． (2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化． (3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失．比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动……，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)．只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态． 54.竖直上抛运动的基本规律 (1)速度公式：v＝v0－gt. (2)位移公式：x＝v0t－gt 2. (3)位移和速度的关系式：v2－v＝－2gx. (4)上升到最高点(即v＝0时)所需的时间t＝，上升的最大高度xmax＝. 55．研究方法 (1)分段法：上升过程是加速度a＝－g，末速度v＝0的匀减速直线运动，下降过程是自由落体运动，且上升阶段和下降阶段具有对称性． (2)整体法：将全过程看成是初速度为v0、加速度为－g的匀变速直线运动，把匀变速直线运动的基本规律直接应用于全过程，但必须注意相关量的矢量性．习惯上取抛出点为坐标原点，v0的方向为正方向．此方法中物理量正负号的意义： ①v>0时，物体正在上升，v<0时，物体正在下降； ②h>0时，物体在抛出点的上方，h<0时，物体在抛出点的下方． 必修二 1、对曲线运动的感知认识：曲线运动中方向是时刻改变的，质点在某一点的速度沿曲线在该点的切线方向。速度方向如图所示。 2、动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上。 3、曲线运动的轨迹介于合力方向和速度方向之间，且偏向于合力的方向。 4、合力与速度夹角为锐角时做加速曲线运动，夹角为直角时做匀速曲线运动，夹角为钝角时做减速曲线运动。 5、初速度不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动或匀变速曲线运动。 6、合运动与分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体的实际运动就是合运动，参与的几个运动就是分运动。 7、小船渡河问题 （1）渡河时间最短 无论船在静水中的速度与水流速度关系如何，要使渡河时间最短，应使船头垂直于河岸方向航行即可，此时有： ①渡河时间为： ②渡河发生的位移为： 位移方向与水流方向的夹角：tanθ= （2）位移最小 若船在静水中的速度大于水流速度时，即V船 ＞V水，可以垂直渡河，且垂直过河时船发生的位移最短。此时有： ①渡河时间为： ②渡河发生的位移为：s=d 船速方向与上游的夹角：tanθ= （3）若船在静水中的速度小于水流速度时，即V船 <V水不能垂直渡河，但船发生的位移有最小值。此时有： ①渡河时间为： ②渡河发生的位移为： 位移方向与水流方向的夹角：tanα= 8、平抛物体位置的确定 （1）水平坐标：水平方向的分速度保持V0不变，水平坐标随时间变化的规律是x=V0t。 （2）竖直坐标：小球在竖直方向产生的加速度为g，竖直方向初速度为0，根据运动学的规律，小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律是y= 9、平抛运动的末速度偏角正切值tanθ为位移偏角正切值tanα关系tanθ=2tanα，末速度 的反向延长线平分水平位移。 10、(1)在“探究平抛运动规律”的实验中，为了能较准确地描绘运动轨迹： A、通过调节使斜槽的末端保持水平; B、每次释放小球的位置必须相同(“相同”或者“不同”) C、每次必须由静止释放小球(“运动”或者“静止”) D、坐标原点应该选取球心在木板上的水平投影点 。 （2）如图所示,某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中,忘记了小球抛出点的位置O,A为物体运动一段时间后的位置、g取10m/s2,根据图象,可知平抛物体的初速度为2m/s；小球抛出点的位置O的坐标为（-20cm，-5cm）、 (3)用甲乙两图中的字母表示下面的物理量： 如图甲所示,可先求出平抛运动的时间t=，再根据水平方向运动数据得出V0=，tanα=0.5tanθ。 如图乙所示,可先求出平抛运动的时间t=，再根据水平方向运动数据得出V0=（已知g）。 11、匀速圆周运动的向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合力，变速圆周运动的向心力是沿半径方向的合力。 12、同轴传动模型角速度相等，齿轮传动、皮带传动的线速度大小相等。 13、线速度与角速度的关系式：V=r 线速度与周期的关系式：V= 角速度与周期的关系式：= 写出向心力的线速度、角速度和周期的公式Fn＝m＝mω2r＝mr 写出向心加速度的线速度、角速度和周期的公式an＝＝ω2r＝r 14、动力学方法应用步骤 (1)对匀速圆周运动物体受力分析，求合力。 (2)根据牛顿第二定律列式：Fn＝man＝mω2r＝m＝mr (3)求解相关物理量。 15、写出下列各图“合力=向心力”的方程（图中所有物体质量为m，半径为r，图下注明的为已知量，其余量未知。图4、7写出向心力的角速度公式，其余写出向心力的线速度公式） 1 2 3 轨道倾角为θ 最低点是绳子拉力为F 横杆L’,绳长L,夹角θ 4 5 6 夹角θ 支持力FN 支持力FN 7 8 9 接触面动摩擦因数均为µ 弹力为F 弹力为F 16、如图一般的抛体运动的初速度：vx＝v0cosθ，vy＝v0sinθ，物体在空中运动的时间t=,水平位移x=。 17、使用向心力演示器探究向心力大小的表达式的试验中采用的试验方法是：控制变量法。 18、卡文迪什扭称实验中采用的试验方法是：微小量放大法，下列措施可行的是（ ABCD ） A、减小石英丝的直径 B、增大刻度尺与平面镜的距离 C、利用平面镜对光线的反射 D、增大T型架横梁的长度 19、万有引力定律的适用范围：质点间的相互作用、球体间的相互作用、一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力 20、开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。公式为：＝k。比值k是一个对所有行星都相同的常量。当行星的轨道近似当做圆来处理时，公式为：＝k。 21、近日点、远日点分别是行星距离太阳最近、最远的点。同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。 22、天体质量的计算方法，写出原始方程和结果（已知地球半径R，地表重力加速度g，环绕半径r，周期T，引力常量G）。 重力加速度法：mg＝G，结果：M＝ 环绕法：G＝m()2r，结果：M＝ 23、万有引力提供行星或卫星做圆周运动的向心力：G＝m＝mrω2＝mr＝man。 V、ω、T和a与轨道半径关系的口诀：“高轨低速周期长，低轨高速周期短”。 24、家用洗衣机的甩干筒用于干燥衣物的原理是：当甩干筒高速转动时，水的附着力小于向心力，导致衣服上的水做离心运动。 25、物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫作第一宇宙速度，大小为7、9 km/s。第二宇宙速度为11、2km/s，第三宇宙速度16、7 km/s。 26、地球同步卫星六个“一定” ①转动方向、②周期、③角速度、④轨道平面、⑤高度、⑥速率。 27、牛顿力学的适用范围 只适用于低速运动，宏观世界。对于高速运动问题，需要用相对论知识来处理，描述微观粒子的运动规律需要用量子力学。 28、相对论的两个效应 (1)时间延缓效应：运动时钟会变慢；(2)长度收缩效应：运动时长度会收缩。 29、卫星变轨问题的处理 (1)制动变轨：卫星的速率变小时，万有引力大于所需向心力，即G＞m，卫星做近心运动，轨道半径将变小。 (2)加速变轨：卫星的速率变大时，万有引力小于所需向心力，即G＜m，卫星做离心运动，轨道半径将变大。 30、变轨过程各物理量分析 (1)两个不同轨道的“切点”处线速度v不相等，图中vⅢ＞vⅡB，vⅡA＞vⅠ。 (2)同一个椭圆轨道上近地点和远地点线速度大小不相等，从远地点到近地点线速度逐渐增大。 (3)两个不同圆轨道上的线速度v不相等，轨道半径越大，v越小，图中vⅠ＞vⅢ。 (4)不同轨道上运行周期T不相等。根据开普勒第三定律＝k知，内侧轨道的周期小于外侧轨道的周期。图中TⅠ＜TⅡ＜TⅢ。 (5)两个不同轨道的“切点”处加速度a相同，图中aⅢ＝aⅡB，aⅡA＝aⅠ。 31、如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B近地卫星，C是地球同步卫星，则： (1)线速度VA、VB、VC大小关系为：VB＞VC＞VA (2)角速度ωA、ωB、ωC大小关系为：ωB＞ωC = ωA (3)向心加速度aA、aB、aC大小关系为：aB＞aC＞ aA (4)周期TA、TB、TC大小关系为：TA = TC＞TB 32、双星模型中m1、m2的周期、角速度、向心力大小相等，向心力由它们间的万有引力提供，即＝m1ω2r1＝m2ω2r2。 (3)轨道半径与两星质量成反比。 33．功的公式：W＝Flcosα。 34、功率：P＝＝Fv，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度。 35、重力做功表达式：WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2，式中Δh指初位置与末位置的高度差；h1、h2分别指初位置、末位置的高度。 36、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。 37、重力势能表达式：Ep＝mgh。 38、重力做功与重力势能变化的关系：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。 39、重力势能的正负表示重力势能的大小。 40、动能的表达式Ek＝mv2。 41、动能定理 (1)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 (2)表达式：W＝Ek2－Ek1＝mv－mv (3)Ek2＝mv表示这个过程的末动能，Ek1＝mv表示这个过程的初动能。 (4)W表示这个过程中合力做的功，它等于各力做功的代数和。 42、机械能包含：重力势能、弹性势能和动能。 43、机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 (1)、表达式：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1。 (2)、机械能守恒条件：只有重力或弹力做功。 44、机械能守恒条件理解 (1)从能量转化分析，系统内部只发生动能和势能的相互转化，无其他形式能量(如内能)之间的转化，系统机械能守恒。 (2)从做功条件分析，机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。可从以下三种情形理解： ①只受重力或弹力作用。 ②受其他力，但其他力不做功。 ③其他力做功，但是做功的代数和为零。 45、机械能守恒定律的表达形式 理解角度 表达式 物理意义 从不同状态看 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 初状态的机械能等于末状态的机械能 从转化角度看 Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2 过程中动能的增加量等于势能的减少量 从转移角度看 ΔEA＝－ΔEB 系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能 46、验证机械能守恒定律实验方案1：研究自由下落物体的机械能 (1)用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方； (2)先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落； (3)选取点迹清晰且第1、2两点间距接近2 mm的纸带。 (4)因重物下落过程中要克服阻力做功，实验中动能增加量必定稍小于重力势能减少量，否则实验数据不准确。 (5)某次实验得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。 已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝－mghB，动能变化量ΔEk＝，若在实验误差允许范围内满足ΔEp=ΔEk ，则验证了机械能守恒定律。 47、研究沿气垫导轨下滑物体的机械能 (1)测量两光电门之间的高度差Δh； (2)滑块经过两光电门时遮光条遮光时间Δt1和Δt2，计算滑块经过两光电门时的瞬时速度。 若遮光条的宽度为ΔL，则滑块经过两光电门时的速度分别为v1＝，v2＝； (3)若在实验误差允许范围内满足mgΔh＝mv－mv，则验证了机械能守恒定律。 (4)减小误差措施：增大两光电门之间的距离；减小遮光条的宽度。 48、计算化变力做功的方法：(1)分段法(2)平均值法(3)微元法2、用F－x图像求功 49、机车启动的两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P－t图像与v－t图像 运动规律 OA段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动； AB段：做速度为vm的匀速直线运动 OA段：以加速度a做匀加速直线运动； AB段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动； BC段：做速度为vm的匀速直线运动 50、分析机车启动问题，要抓住两个核心方程：牛顿第二定律方程，F－Ff＝ma联系着力和加速度，P＝Fv联系着力和速度。 (1)机车的最大速度vm的求法。机车最终匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，故vm＝＝。 (2)匀加速启动持续时间的求法。牵引力F＝ma＋Ff，匀加速的最后速度vm′＝，时间t＝。 (3)瞬时加速度的求法。据F＝求出牵引力，则加速度a＝。 51、功与能的关系：由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，具体功能关系如下表： 功 能量转化 关系式 重力做功 重力势能的改变 WG＝－ΔEp 弹力做功 弹性势能的改变 WF＝－ΔEp 合力做功 动能的改变 W合＝ΔEk 除重力、系统内弹力以外的其他力做功 机械能的改变 W＝ΔE机 两物体间滑动摩擦力对物体系统做功 内能的改变 Ffx相对＝Q 必修三 1．电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，符号是C. 2．感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫作静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电． 3．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． 4．库仑定律 ①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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力． ②公式：F＝k，其中k叫作静电力常量． ③适用条件：a.在真空中；b.静止点电荷． 5．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力跟它的电荷量的比值，叫作该点的电场强度． (2)定义式：E＝. (3)单位：牛每库(N/C)． (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向相反． 6．真空中点电荷的电场 (1)场强公式：E＝k. (2)方向：如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向内． 7．电场强度的叠加 场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和． 8．在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏． 9．匀强电场：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场． 10．静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为0.外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳的这种作用叫作静电屏蔽． 11．静电除尘原理：静电除尘器电极间存在高压电场，电极间空气中的分子很容易被电离，正离子被吸到负极，得到电子，又成为分子。电子在向正极的运动中，遇到粉尘，使粉尘带负电，粉尘被吸附到正极上，尘埃在正极而被收集起来的过程． 12．等量同种点电荷的电场(电场线分布如下图)： (1)两点电荷连线上，中点O处场强为零，向两侧场强逐渐增大． (2)两点电荷连线的中垂线上由中点O到无限远，场强先变大后变小． (3)关于中心点O点的对称点，场强等大反向． 13．等量异种点电荷的电场(电场线分布如右上图)： (1)两点电荷连线上，沿电场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小． (2)两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同，总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂线从中点到无限远处，场强一直减小，中点处场强最大． (3)关于中心点对称的点，场强等大同向． 14．分析方法： (1)由轨迹的弯曲情况结合电场线确定静电力的方向． (2)由静电力和电场线的方向可判断电荷的正负． (3)由电场线的疏密程度可确定静电力的大小，再由牛顿第二定律F＝ma可判断电荷加速度的大小． (4)根据力和速度的夹角可以判断速度变大还是变小，从而确定不同位置的速度大小． 15．带电体在多个力作用下的平衡问题：带电体在多个力作用下处于平衡状态，物体所受合外力为零，因此可用共点力平衡的知识分析，常用的方法有正交分解法、合成法等． 16．带电体在电场中的加速问题：与力学问题分析方法完全相同，带电体的受力仍然满足牛顿第二定律，在进行受力分析时不要漏掉静电力． 17．三个自由电荷的平衡规律 “三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上； “两同夹异”——正、负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 18． 只要其中两个点电荷平衡，第三个点电荷一定平衡，只需根据平衡条件对其中的任意两个电荷列式即可． 19．在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关． 20．静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量．表达式：WAB＝EpA－EpB=－ΔEP. (1)静电力做正功，电势能减少； (2)静电力做负功，电势能增加． 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功． 21．电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为0. 22．电势公式：φ＝.φ取决于电场本身；公式中的Ep、q均需代入正负号．对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高． 23．电势高低的判断：沿着电场线方向电势逐渐降低． 24．电势是标量，只有大小，没有方向． 25．电场中两点之间电势的差值，也叫作电压．UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA. 26．电势差是标量，有正负，电势差的正负表示电势的高低．UAB>0，表示A点电势比B点电势高． 27．静电力做功与电势差的关系WAB＝qUAB或UAB＝. 28．等势面的特点 (1)在同一个等势面上移动电荷时，静电力不做功． (2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直． (3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面． 29．等量同种点电荷的等势面 ①等量正点电荷连线的中点电势最低，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低． ②等量负点电荷连线的中点电势最高，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最低．从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高． 30．匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积． 31．电势差和电场强度公式：UAB＝Ed. 32．匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC＝ 33．电容：电容器所带电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比． 34．电容定义式：C＝. 35．单位：电容的国际单位是法拉，符号为F，常用的单位还有微法和皮法，1 F＝106 μF＝1012 pF. 36．电容的决定因素：电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成正比，跟极板的正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比． 37．电容的决定式：C＝，εr为电介质的相对介电常数，k为静电力常量． 38．分析带电粒子的加速问题有两种思路： (1)利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析．适用于电场是匀强电场． (2)利用静电力做功结合动能定理分析．对于匀强电场和非匀强电场都适用，公式有qEd＝mv2－mv02 (匀强电场)或qU＝mv2－mv02 (任何电场)等． 39．如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)，以初速度v0平行于两极板进入匀强电场，极板长为l，极板间距离为d，极板间电压为U. (1)运动性质： ①沿初速度方向：速度为v0的匀速直线运动． ②垂直v0的方向：初速度为零的匀加速直线运动． (2)运动规律： ①偏移距离：因为t＝，a＝， 偏移距离y＝at2＝. ②偏转角度：因为vy＝at＝， tan θ＝＝. 40．电流的定义式：I＝，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量． 41．在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A. 42．电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反． 43．电阻定义：导体两端电压与通过导体的电流之比，公式：R＝. 44．物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用． 45．在导体的U－I图像中，斜率反映了导体电阻的大小． 46．为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们采用控制变量法进行实验探究． 47．电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关．公式：R＝ρ，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率． 48．电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)影响电阻率的两个因素是材料和温度． (3)纯金属电阻率较小，合金的电阻率较大．由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为0. 49．超导现象 一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象． 50．游标卡尺的原理及读数 (1)读数 若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数，则记录公式表达为(x＋K×精确度)mm. (2)注意事项 ①游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉． 51．螺旋测微器的原理及读数 (1)读数公式 L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm. (2)注意事项 ①读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位． ②读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出． 52．电压表、电流表的估读 (1)0～3 V量程的电压表和0～3 A量程的电流表读数方法相同，读到小数点后面两位． (2)对于0～15 V量程的电压表读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表读到最小刻度的一半0.01 A. 53．串联电路、并联电路的电压、电流、电阻关系 串联电路 并联电路 电流关系 电流处处相等 总电流等于各支路电流之和 电压关系 总电压等于各部分电路两端电压之和 总电压与各支路电压相等 电阻关系 总电阻等于各部分电路电阻之和， 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和 54．电表改装原理 (1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，常被称作分压电阻，如图所示． (2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，常被称作分流电阻，如图所示． 55．使用多用电表 (1)使用前应先调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度． (2)使用时应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程． (3)不使用的时候应把选择开关旋转到OFF位置． 56．使用多用电表测量电阻 ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位． ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向“0Ω”． ③测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘倍率即为待测电阻阻值． 57．电流表的内接法和外接法 (1)电路图(如图所示) (2)误差分析 ①内接法：U测＞URx，R测＞R真，适合测量大电阻，且测量值大于真实值． ②外接法：I测＞IRx，R测＜R真，适合测量小电阻，且测量值小于真实值． (3)电流表内、外接法的选择 当＞，即Rx＜时，用电流表外接法． 当＞，即Rx＞时，用电流表内接法． 58．滑动变阻器的限流式与分压式接法 (1)电路图(如图所示) (2)分压式和限流式电路的选择原则 ①若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路． ②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路． ③若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则此时必须选用分压式电路． 59．电功 (1)电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功．电能转化为其他形式的能，是通过电流做功来实现的． (2)电功的计算公式：W＝UIt. 单位：焦耳，符号为J. 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J. 60．电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比． (2)公式：P＝＝UI. (3)单位：瓦特，符号为W. (4)意义：表示电流做功的快慢． 61．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)表达式：Q＝I2Rt. 62．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量称为热功率． (2)公式：P热＝I2R. 63、电路中的能量转化 (1)电动机消耗的功率P电＝UI. (2)电动机线圈电阻上的热功率P热＝I2R. (3)电动机输出功率P机＝UI－I2R. 64．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． 65．电动势： (1)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势． (2)公式：E＝. (3)单位：伏特，用“V”表示． (4)电动势是电源的属性，大小由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，跟外电路的组成及变化无(选填“有”或“无”)关． 66．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)表达式：I＝. (3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和． 67．路端电压的表达式：U＝E－Ir. 68．路端电压随外电阻的变化规律 对于确定的电源，电动势E和内阻r是一定的． (1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大． (2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小． (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时电流I＝. 69．闭合电路动态问题的分析方法 (1)程序法 ①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象； ②由局部电阻变化判断总电阻的变化； ③由I＝判断总电流的变化； ④据U＝E－Ir判断路端电压的变化； ⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化． (2)结论法——“并同串反” “并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小． “串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大． 70．实验：电池电动势和内阻的测量误差分析 (1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确． (2)系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，如图6所示，可以得到E测<E真，r测<r真． 71．能量守恒定律 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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变． 72．奥斯特实验：把导线放置在小磁针的上方，通电时磁针发生了转动． 实验意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系． 72．安培定则 (1)直线电流的磁场 安培定则：如图甲所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向． 直线电流周围的磁感线分布情况如图乙所示． (1)环形电流的磁场 安培定则：如图甲所示，让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向． (1)通电螺线管的磁场 安培定则：如图所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向． 73．磁感应强度 (1)定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫作磁感应强度． (2)定义式：B＝. (3)单位：特斯拉，简称特，符号为T. (4)磁感应强度是表征磁场强弱的物理量． (5)磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向． 74．磁通量 (1)定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积．即Φ＝BS. (2)拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量． (3)单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1_T·m2. (4)引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量． 75．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应． 76．1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，产生的电流叫作感应电流． 77．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流． 78．电磁波 (1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波． (2)电磁波的特点 ①电磁波可以在真空中传播． ②电磁波的传播速度等于光速． ③光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动． (3)电磁波的波速 ①波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率． 电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf. ②电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s. 79．电磁波谱 (1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱． (2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线． (3)各种电磁波的特性 ①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等的信号传输． ②红外线：用来加热理疗等． ③可见光：照亮自然界，也可用于通信． ④紫外线：用于消毒． ⑤X射线：用于诊断病情 ⑥γ射线：可以摧毁病变的细胞． 80．电磁波的能量 (1)光是一种电磁波，光具有能量． (2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质． 81．热辐射 (1)概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射． (2)特点：温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强． (3)黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射． 82．能量子 (1)概念：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个最小的能量值ε叫能量子． (2)大小：ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s. (3)爱因斯坦光子说：光是由一个个不可分割的能量子组成，能量大小为hν，光的能量子称作光子． 83．能级 (1)原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能级．从高能态向低能态跃迁时放出光子，光子的能量等于前后两个能级之差． 选择性必修一 1．动量 (1)定义：物体的质量和速度的乘积． (2)公式：p＝mv，单位：kg·m/s. (3)动量的矢量性：动量是矢(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同，运算遵循平行四边形定则． 2．动量的变化量 (1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，Δp＝p′－p(矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算转化为代数运算，此时的正、负号仅表示方向，不表示大小． 3．冲量 (1)定义：力与力的作用时间的乘积． (2)定义式：I＝FΔt. (3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大． (4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号为N·s. (5)矢量性：冲量是矢(填“矢”或“标”)量．如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同；如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同． 4．动量定理 (1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量． (2)表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv. 5．系统、内力与外力 (1)系统：两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统． (2)内力：系统中物体间的作用力． (3)外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力． 6．动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变． (2)表达式： m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后总动量相等)． (3)适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零． (4)普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体．既适用于宏观物体，也适用于微观物体． 7．弹性碰撞：碰撞过程中动能不变的碰撞． 8．非弹性碰撞：碰撞过程中动能减少的碰撞． 9.弹性碰撞的实例分析 在光滑水平面上质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰．根据动量守恒定律和能量守恒定律： m1v1＝m1v1′＋m2v2′；m1v12＝m1v1′2＋m2v2′2 碰后两个物体的速度分别为 v1′＝v1，v2′＝v1. (1)若m1>m2，v1′和v2′都是正值，表示v1′和v2′都与v1方向同向．(若m1≫m2，v1′＝v1，v2′＝2v1，表示m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去) (2)若m1<m2，v1′为负值，表示v1′与v1方向相反，m1被弹回．(若m1≪m2，v1′＝－v1，v2′＝0，表示m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止) (3)若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后两球速度互换． 10.反冲现象 （1）定义 一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象． （2）规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律． 11.反冲运动的应用——“人船模型” （1）“人船模型”问题 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒． （2）人船模型的特点 (1)两物体满足动量守恒定律：m11－m22＝0. (2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它们质量的反比，即＝. 12.弹簧振子 1．机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动，简称振动． 2．弹簧振子：小球和弹簧组成的系统． 13.弹簧振子的位移—时间图像(x－t图像) 1．用横轴表示振子运动的时间(t)，纵轴表示振子离开平衡位置的位移(x)，描绘出的图像就是位移随时间变化的图像，即x－t图像，如图所示． 2．振子的位移：振子相对平衡位置的位移． 3．图像的物理意义：反映了振子位置随时间变化的规律，它不是(选填“是”或“不是”)振子的运动轨迹． 14.简谐运动 1．简谐运动：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动． 2．特点：简谐运动是最基本的振动，弹簧振子的运动就是简谐运动． 3．简谐运动的图像 (1)描述振动物体的位移随时间的变化规律． (2)简谐运动的图像是正弦曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度方向以及速度大小的变化趋势． 15.简谐运动振幅 1．概念：振动物体离开平衡位置的最大距离． 2．意义：振幅是表示物体振动幅度大小的物理量，振动物体运动的范围是振幅的两倍． 16.周期和频率 1．全振动：一个完整的振动过程称为一次全振动．做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的． 2．周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期，用T表示．在国际单位制中，周期的单位是秒(s)． 3．频率：物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率，数值等于单位时间内完成全振动的次数，用f表示．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz. 4．周期和频率的关系：f＝.周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，表示振动越快． 5．圆频率ω：表示简谐运动的快慢，其与周期T、频率f间的关系式为ω＝，ω＝2πf. 17.相位 1．概念：描述周期性运动在一个运动周期中的状态． 2．表示：相位的大小为ωt＋φ，其中φ是t＝0时的相位，叫初相位，或初相． 3．相位差：两个相同频率的简谐运动的相位的差值，Δφ＝φ1－φ2(φ1>φ2)． 18.简谐运动的表达式 x＝Asin (ωt＋φ0)＝Asin (t＋φ0)，其中：A为振幅，ω为圆频率，T为简谐运动的周期，φ0为初相位． 19.简谐运动的回复力 1．回复力 (1)定义：使振动物体回到平衡位置的力． (2)方向：总是指向平衡位置． (3)表达式：F＝－kx. 20.简谐运动 如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动． 21.简谐运动的能量 1．能量转化 弹簧振子运动的过程就是动能和势能互相转化的过程． (1)在最大位移处，势能最大，动能为零． (2)在平衡位置处，动能最大，势能最小． 2．能量特点 在简谐运动中，振动系统的机械能守恒，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型． 22.单摆的回复力 (1)回复力的来源：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力． (2)回复力的特点：在摆角很小时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总指向平衡位置，即F＝－x.从回复力特点可以判断单摆做简谐运动． 23单摆的周期 1．单摆振动的周期与摆球质量无关(填“有关”或“无关”)，在振幅较小时与振幅无关(填“有关”或“无关”)，但与摆长有关(填“有关”或“无关”)，摆长越长，周期越大(填“越大”“越小”或“不变”)． 2．周期公式 (1)提出：周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的． (2)公式：T＝2π，即周期T与摆长l的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比，而与振幅、摆球质量无关． 24.受迫振动 1．驱动力 作用于振动系统的周期性的外力． 25．受迫振动 (1)定义：系统在驱动力作用下的振动． (2)受迫振动的频率(周期) 物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关． 26.共振 1．定义 驱动力的频率f等于系统的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象称为共振． 2．共振曲线 27.波的形成 1．波：振动的传播称为波动，简称波． 2．波的形成(以绳波为例) (1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着弹性力的作用． (2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点…绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动． 28.横波和纵波 定义 标志性物理量 实物波形 横波 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波 (1)波峰：凸起的最高处 (2)波谷：凹下的最低处 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 (1)密部：质点分布最密的位置 (2)疏部：质点分布最疏的位置 29.机械波 1．介质 (1)定义：波借以传播的物质． (2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动． 2．机械波 机械振动在介质中传播，形成了机械波． 3．机械波的特点 (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式． (2)波是传递能量的一种方式． (3)波可以传递信息． 30.波的图像 1．正弦波(简谐波) (1)如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波． (2)简谐波中各质点的振动是简谐运动． 2．波形图与振动图像 (1)波形图表示介质中的“各个质点”在某一时刻的位移． (2)振动图像表示介质中“某一质点”在各个时刻的位移． 31.波长、频率和波速 1．波长λ (1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离． (2)特征 ①在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长． ②在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长． 2．周期T、频率f (1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)叫波的周期(或频率)． (2)周期T和频率f的关系：f＝. (3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长． 3．波速 (1)定义：机械波在介质中的传播速度． (2)决定因素：由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速是不同(选填“相同”或“不同”)的． (3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝＝λf. 32.波的反射 1．反射现象：波遇到介质界面(如水波遇到挡板)时会返回原介质继续传播的现象． 2．反射规律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角. 33.波的折射 1．波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质时也发生折射. 2．水波的折射：水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生折射. 34.波的衍射 1．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象. 2．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象. 3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象. 35.波的叠加 几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和． 36.波的干涉 1．定义 频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫波的干涉． 2．干涉条件 (1)两列波的频率必须相同． (2)两个波源的相位差必须保持不变． 3．干涉的普遍性 一切波在一定条件下都能够发生干涉，干涉是波特有的现象． 37.多普勒效应 1．多普勒效应 波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象． 2．多普勒效应产生的原因 (1)当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观测到的频率等于波源振动的频率． (2)当波源与观察者相互接近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加(选填“增加”或“减小”)，观测到的频率增加(选填“增加”或“减小”)；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小(选填“增加”或“减小”)． 38.多普勒效应的应用 1．利用多普勒测速仪测速 交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少，就能知道车辆的速度． 2．利用超声波测血流速度 医生向人体内发射频率已知的超声波，测出被血管中的血流反射后的波的频率变化，就可知道血流的速度． 3．利用光波的频率变化，计算星球靠近或远离我们的速度． 39.折射定律 1．光的反射 (1)反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光返回到第1种介质的现象． (2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． 2．光的折射 (1)折射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象． (2)折射定律 折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即＝n12(式中n12是比例常数)． (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 40.折射率 1．定义 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，即n＝. 2．折射率与光速的关系 某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝. 3．理解 由于c＞v，故任何介质的折射率n都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1. 41.全反射 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射．当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象． (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示，光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sin C＝. (3)全反射发生的条件 ①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角等于或大于临界角． 42光导纤维 1．原理：利用了光的全反射． 2．构造：由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射． 43.光的双缝干涉 1．光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯·杨在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种波． 2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象． (2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹． 3．出现明暗条纹的判断 (1)亮条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶(填“奇”或“偶”)数倍时，出现亮条纹． (2)暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇(填“奇”或“偶”)数倍时，出现暗条纹． 44.干涉条纹和光的波长之间的关系 1．若设双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，光的波长为λ，则双缝干涉中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为Δx＝λ. 45.用双缝干涉测量光的波长实验思路 光源发出的光经滤光片(装在单缝前)、单缝、双缝后在双缝右边的空间发生干涉．可以在毛玻璃屏上观察到干涉条纹，并由λ＝Δx计算出波长． 46.相邻两条亮条纹间的距离Δx＝. 47.光的衍射 1．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方．这就是光的衍射现象． 2．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸与光的波长相当，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显． 48.激光的特点及其应用 1.相干性强：激光具有频率相同、相位差恒定、振动方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性。光纤通信 2.平行度好：激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光测距，为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引 3.亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”，激发核聚变等。 选择必修二 1、安培力的方向 1．安培力：通电导线在磁场中受的力． 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面． 2、安培力的大小 如图所示，导线电流为I，长度为l，磁场的磁感应强度为B.(磁场范围足够大) 1．如图甲，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力F＝IlB. 2．如图乙，通电导线与磁场方向平行，此时安培力F＝0. 3．如图丙，通电导线与磁场方向的夹角为θ，此时安培力F＝IlBsin θ. 3、洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力 (1)定义：运动电荷在磁场中受到的力． (2)与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力是洛伦兹力的宏观表现． 2．洛伦兹力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反． 3．洛伦兹力的大小 (1)当v与B成θ角时，F＝qvBsin θ. (2)当v⊥B时，F＝qvB. (3)当v∥B时，F＝0. 4、带电粒子在匀强磁场中的运动 1．若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力F＝0. 2．若v⊥B，此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直，粒子在垂直于磁场方向的平面内运动． (1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直，只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小． (2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力． 5、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1．由qvB＝m，可得r＝. 2．由r＝和T＝，可得T＝.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速度无关． 6、质谱仪 1．质谱仪构造：主要构件有加速电场、偏转磁场和照相底片． 2．运动过程(如图) (1)带电粒子经过电压为U的加速电场加速，qU＝mv2. (2)垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动，r＝，可得r＝. 3．分析：从粒子打在底片D上的位置可以测出圆周的半径r，进而可以算出粒子的比荷． 7、回旋加速器 1．回旋加速器的构造：两个D形盒，两D形盒接交流电源，D形盒处于垂直于D形盒的匀强磁场中，如图. 2．工作原理 (1)电场的特点及作用 特点：两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场． 作用：带电粒子经过该区域时被加速． (2)磁场的特点及作用 特点：D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中． 作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个圆周后再次进入电场． 8、速度选择器 1．装置及要求 如图，两极板间存在匀强电场和匀强磁场，二者方向互相垂直，带电粒子从左侧射入，不计粒子重力． 2．带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE＝qvB，即v＝. 9、楞次定律 1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 2．从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能． 10、右手定则 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． 11、电磁感应定律 1．感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源． 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． (2)公式：E＝n，其中n为线圈的匝数． (3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯(Wb)，感应电动势的单位是伏(V)． 12、导线切割磁感线时的感应电动势 1．导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图1所示，E＝Blv. 图1　　　　　　　　图2 2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图2所示，E＝Blvsin θ. 3．导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反，导体棒克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能． 13、互感现象 1．互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势． 2．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的． 3．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作． 14、自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感．由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势． 15、交变电流的产生 交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向垂直，用右手定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向． 16、交变电流的变化规律 1．中性面 (1)中性面：与磁感线垂直的平面． (2)当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量最大，线圈中的电流为零． 2．从中性面开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式：e＝Emsin ωt，Em叫作电动势的峰值，Em＝NωBS. 3．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流． 4．正弦式交变电流和电压 电流表达式i＝Imsin_ωt，电压表达式u＝Umsin_ωt.其中Im、Um分别是电流和电压的最大值，也叫峰值． 17、周期和频率 1．周期(T)： 交变电流完成一次周期性变化所需的时间． 2．频率(f)： 交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数． 3．周期和频率的关系：T＝或f＝. 4．角速度与周期、频率的关系：ω＝＝2πf. 18、峰值和有效值 1．峰值：交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值．电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿． 2．有效值：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，则此恒定电流的电流与电压叫作交变电流的有效值． 3．正弦式交变电流最大值与有效值之间的关系 E＝＝0.707Em，U＝＝0.707Um，I＝＝0.707Im 19、正弦式交变电流的公式和图像 1．正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况．若线圈通过中性面时开始计时，交变电流的图像是正弦曲线． 2．若已知电压、电流最大值分别是Um、Im，周期为T，则正弦式交变电流电压、电流表达式分别为u＝Umsin t，i＝Imsin t. 3．正弦式交变电压的图像如图所示 20、变压器的原理 1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫作原线圈，与负载连接的线圈叫作副线圈． 2．原理：互感现象是变压器工作的基础．原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势． 21、电压与匝数的关系 1．理想变压器：没有能量损耗的变压器叫作理想变压器，它是一个理想化模型． 2．电压与匝数的关系 理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即＝. 3．两类变压器 副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器叫作降压变压器；副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器叫作升压变压器． 22、变压器中的能量转化 原线圈中电场的能量转变成磁场的能量，通过铁芯使变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，在副线圈中产生了感应电流，磁场的能量转化成了电场的能量． 23、输送电能的基本要求 1．可靠：指保证供电线路可靠地工作，故障少． 2．保质：保证电能的质量——电压和频率稳定． 3．经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 24、降低输电损耗的两个途径 1．输电线上的功率损失：P＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻． 2．降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积． (2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压． 25、电网供电 1．远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压． 2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络． 3．电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益． (2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 26、电磁波谱 1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱． 2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性． 27、电磁波的特性及应用 2．红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计． 4．紫外线应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． 5．X射线很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官． (2)γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷． 选择必修三 1、布朗运动 (1)定义：悬浮微粒的无规则运动． (2)产生原因：悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，并且微粒越小，它的质量越小，其运动状态越容易被改变，布朗运动越明显． (3)意义：间接地反映液体分子运动的无规则性． 2、热运动 (1)定义：分子永不停息的无规则运动． (2)温度是分子热运动剧烈程度的标志． 3、分子间的作用力 (1)分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示． ①当r＜r0时，分子间的作用力F表现为斥力． ②当r＝r0时，分子间的作用力F为0；这个位置称为平衡位置． ③当r＞r0时，分子间的作用力F表现为引力． (2)产生原因：由原子内部的带电粒子的相互作用引起的． 4、分子动理论 1．分子动理论：把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论． 2．基本内容 (1)物体是由大量分子组成的． (2)分子在做永不停息的无规则运动． (3)分子之间存在着相互作用力． 5、气体压强的微观解释 1．气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果． 2．气体的压强：器壁单位面积上受到的压力． 3．微观解释： (1)某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越大． (2)容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大． 6、分子动能 1．分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量． 2．分子的平均动能 所有分子热运动动能的平均值． 3．物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志． 7、分子势能 1．分子势能：由分子间的相对位置决定的能． 2．分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图所示． 当r＝r0时，分子势能最小． 3．决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关． (2)微观上：分子势能的大小与分子之间的距离有关． 8、物体的内能 1．物体的内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．任何物体都具有内能． 2．相关因素 (1)物体所含的分子总数由物质的量决定． (2)分子热运动的平均动能与温度有关． (3)分子势能与物体的体积有关． 故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响． 3.摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K. 9、玻意耳定律 1．内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比． 2．公式 pV＝C或p1V1＝p2V2. 3．条件 气体的质量一定，温度不变． 10、气体的等压变化 1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程． 2．盖－吕萨克定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比． (2)表达式：V＝CT或＝. (3)适用条件：气体的质量和压强不变． (4)图像：如图所示． V－T图像中的等压线是一条过原点的直线． 11、气体的等容变化 1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程． 2．查理定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比． (2)表达式：p＝CT或＝. (3)适用条件：气体的质量和体积不变． (4)图像：如图所示． ①p－T图像中的等容线是一条过原点的直线． ②p－t图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于－273.15 ℃. 12、理想气体的状态方程 1．内容：一定质量的某种理想气体，在从一个状态(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时，压强p跟体积V的乘积与热力学温度T的比值保持不变． 2．表达式：＝C. 3．成立条件：一定质量的理想气体． 13、热力学第一定律 1．改变内能的两种方式：做功与传热．两者对改变系统的内能是等价的． 2．热力学第一定律：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和． 3．热力学第一定律的表达式：ΔU＝Q＋W. 4．热力学第一定律的应用： (1)W的正负：外界对系统做功时，W取正值；系统对外界做功时，W取负值．(均选填“正”或“负”) (2)Q的正负：外界对系统传递的热量Q取正值；系统向外界传递的热量Q取负值．(均选填“正”或“负”) 13、热力学第二定律 1．定义：在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律． 2．热力学第二定律的克劳修斯表述： 热量不能自发地从低温物体传到高温物体．阐述的是传热的方向性． 3．热力学第二定律的开尔文表述： (1)热机 ①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能；第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成机械能． ②热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即W<Q. (2)热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)． 4．热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的．(选填“等价”或“不等价”) 14、光电效应的实验规律 1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象． 2．光电子：光电效应中发射出来的电子． 3.光电效应的实验规律 (1)存在截止频率：当入射光的频率低于截止频率时不(填“能”或“不”)发生光电效应． (2)存在饱和电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大． (3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压Uc，且满足mevc2＝eUc. (4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的． 15、光电效应经典解释中的疑难 1．逸出功：使电子脱离某种金属，外界对它做功的最小值，用W0表示．不同种类的金属，其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”)． 2．光电效应经典解释 (1)不应存在截止频率． (2)遏止电压Uc应该与光的强弱有关． (3)电子获得逸出表面所需的能量需要的时间远远大于实验中产生光电流的时间． 16、爱因斯坦的光电效应理论 1．光子：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，其中h为普朗克常量．这些能 量子后来称为光子． 2．爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0. (2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为W0的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能Ek. (3)Uc与ν、W0的关系 ①表达式：Uc＝ν－. ②图像：Uc－ν图像是一条斜率为的直线． 17、康普顿效应和光子的动量 1．康普顿效应：在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应． 2．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子不仅具有能量而且具有动量． 3．光子的动量 (1)表达式：p＝. (2)说明：在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，光子的动量可能变小．因此，有些光子散射后波长变大． 18、光的波粒二象性 光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性，光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性，光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性． 19、电子的发现 1．阴极射线：阴极发出的一种射线．它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光． 2．汤姆孙的探究 根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电(填“正电”或“负电”)的粒子流，并求出了这种粒子的比荷．组成阴极射线的粒子被称为电子． 3．密立根实验：电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的．目前公认的电子电荷的值为e＝1.6×10－19 C(保留两位有效数字)． 20、原子的核式结构模型 1．α粒子散射实验： (1)α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、显微镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中． (2)实验现象 ①绝大多数的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进； ②少数α粒子发生了大角度偏转；偏转的角度甚至大于90°，它们几乎被“撞了回来”． (3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型． 3．核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动． 21、氢原子能级图 22、能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝C＝. 23、光子的发射：原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定．hν＝Em－En(Em、En是始末两个能级且m>n)，能级差越大，发射光子的频率就越高． 24、光子的吸收：原子只能吸收一些特定频率的光子，原子吸收光子后会从较低能级向较高能级跃迁，吸收光子的能量仍满足hν＝Em－En(m>n)． 25、射线的本质 1．α射线： (1)是高速粒子流，其组成与氦原子核相同． (2)速度可达到光速的. (3)电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住． 2．β射线： (1)是高速电子流． (2)它的速度更大，可达光速的99%. (3)电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板． 3．γ射线： (1)是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下． (2)电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土． 26、原子核的衰变 1．定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，而变成另一种原子核的变化． 2．衰变类型 (1)α衰变： 原子核放出α粒子的衰变．进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2，U的α衰变方程：U→Th＋He. (2)β衰变： 原子核放出β粒子的衰变．进行β 衰变时，质量数不变，电荷数加1，Th的β衰变方程：Th→Pa＋e. 3．衰变规律：电荷数守恒，质量数守恒． 27、半衰期 1．定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间． 2．特点 (1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大． (2)放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系． 3．适用条件：半衰期描述的是统计规律，不适用于少数原子核的衰变． 2．铀核裂变 用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是U＋ n→Ba＋Kr＋3n. 28、核聚变 1．定义：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变． 2．核反应方程：H＋H→He＋n＋17.6 MeV. 第 1 页 共 53 页 学科网（北京）股份有限公司 $$