高中物理核心知识点考点概念考前清

核心知识点考点概念考前清 1．加速度 (1)加速度：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值叫加速度，即，是描述物体速度变化快慢的物理量，是矢量，方向与速度的变化量的方向相同． (2)速度v、速度的变化量Δv、加速度a的关系： ①加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向一定相同，和速度方向v没有必然的联系； ②大小关系：速度v、速度的变化量Δv、加速度a无必然的大小决定关系； ③只要加速度方向跟速度方向相同，无论加速度减少还是增大，物体的速度一定增大，若加速度减小，速度增大得越来越慢；只要加速度方向跟速度方向相反，物体的速度一定减小． 2． 运动图像： v－t、x－t，a－t 等，图像问题需要关注几个问题： (1)关注坐标轴：关注横坐标、纵坐标的物理意义（物理量、单位、坐标轴的起点数值等）； (2)关注图像：关注图像物理量y随物理量x的变化过程和规律； (3)关注斜率、截距、面积的物理意义； (4)关注特殊点：交点、转折点、渐近线等； (5)将图像和实际物理过程相结合． 3．匀变速直线运动的基本规律及推论： (1)基本规律： v=v0+at， ，v2 _v02=2ax；（注意公式的矢量性） (2)推论： ①，（某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度） （注： ，某段位移的中间位置的瞬时速度公式，可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有） ②任意两个连续相等的时间间隔(T)内，位移之差是一恒量.x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=△x=aT2 推广：xm-xn=(m-n)aT2 (3)初速度为零的匀加速直线运动的一些推论(应用实例：自由落体运动) ①1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n． ②1T内、2T内、3T内……位移的比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2． ③第一个T内、第二个T内、第三个T内…位移的比为： xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2N－1)． ④通过连续相等的位移所用时间的比为： t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)． 4.自由落体运动与竖直上抛运动 三种运动 自由落体运动 竖直上抛运动 竖直下抛运动 条件 初速度为0，只受重力 初速度向上、只受重力 初速度向下、只受重力 基本 公式 v＝gt v＝v0－gt v＝v0＋gt h＝gt2 h＝v0t－gt2 h＝v0t＋gt2 v2＝2gh v2－v＝－2gh v2－v＝2gh (1)全程法：竖直上抛整个过程中加速度g的方向始终与v0的方向相反，所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动，应用公式时，要特别注意v，h等矢量的正负号． (2)分阶段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段． 5.追及、相遇问题 (1)分析与讨论： 追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题． 在分析问题时画出运动过程示意图： ①明确两个关系：时间关系和位移关系； ②弄清一个条件：两者速度相等,它往往是物体间能追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点． (2)追及、相遇问题的注意事项 ①追者和被追者速度相等是能追上、追不上或两者间距最大、最小的临界条件； ②被追的物体做匀减速直线运动时,要判断追上时被追的物体是否已停止． 6.重力 （1）产生原因：由于地球的吸引。 （2）重力大小：G = mg （3）重力的方向：竖直向下 （4）重心的位置： ①形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心； ②质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关； ③重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 7.弹力 （1）弹力的产生条件：相互接触（互相挤压拉伸或扭曲）；发生弹性形变 （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。 ③杆的弹力方向不一定沿杆的方向。 （3）胡克定律： ①内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）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。 8． 静摩擦力与滑动摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力[来源:学.科.网] 产生条件 接触、粗糙、有弹力、有相对运动趋势 接触、粗糙、有弹力、有相对运动 大小 大小：0<f≤Fmax 大小：f＝μFN 方向 方向：与接触面平行；与相对受力物体运动趋势的方向相反 方向：与接触面平行；与相对受力物体运动的方向相反 摩擦力的方向： (1)静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，滑动摩擦力与物体相对运动方向相反。 (2)静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反，还可能与物体的运动方向成任意夹角。 (3)摩擦力的方向一定与弹力垂直 “带动法”巧判摩擦力方向：（1）“主动带动被动”（2）“同向快带慢，反向互相阻” 对摩擦力“四个不一定”的理解： （1）摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反。 （2）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动（或相对运动趋势），但不一定阻碍物体的运动。 （3）摩擦力不一定是阻力，也可以是动力；摩擦力不一定使物体减速，也可以使物体加速。 （4）受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定保持相对静止。 9． 合力与分力、夹角的关系： (1)两个分力大小一定时，夹角θ越大，合力越小。 (2)夹角θ一定，分力越大，合力不一定越大。 (3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力的大小。 合力大小的范围：两个共点力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. 10.平衡和动态平衡 （1）平衡条件：合外力为零。 （2）处理方法：连接体问题一般采用整体法和隔离法相结合的方法； 动态平衡：解析法，图解法，三角形相似法，拉密定理法（正弦定理法） 11.牛顿第一定律 (1)意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 ②指出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 (3)质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。 (4)注意：牛顿第一定律不是现实实验直接总结出来的，是牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础，加之抽象思维，概括总结出来的。 12．牛顿第二定律揭示的合力、加速度、速度之间的决定关系 (1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。 (2)a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系；a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。 (3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。 13. 牛顿第三定律 理解①两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一物体也施加了力。 ②理解牛顿第三定律时应注意的问题：等大、反向、共线、异体；同生、同失、同变、同性； 作用力和反作用力各产生其效果，永远不会抵消。 ③一对作用力和反作用力作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。 14.求瞬时加速度注意模型特点 （1）轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点：对于轻绳、轻杆和硬接触面这类物体认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。 （2）弹簧、橡皮绳模型的特点：当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的形变量不会瞬间发生突变。 15.对超重和失重问题的三点提醒 (1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。 (2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 (3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。 16.传送带模型问题提醒 （1）传送带的长度 （2）物体速度和传送带速度的关系：注意二者初始速度大小、速度相等时摩擦力突变、速度为零时运动方向突变。 17.滑块—木块模型的解题策略 运动状态 板块速度不相等 板块速度相等瞬间 板块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受体情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变 ②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑块滑离木板的临界条件 相关知识 运动学公式、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等 18.曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系 (1)速度方向与运动轨迹相切； (2)合力方向指向曲线的“凹”侧； (3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间。 【典例分析一】小船过河问题： 方式 图示 说明 渡河时间最短 当船头垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin＝ 渡河位移最短 当v水<v船时，如果满足v水－v船cos θ＝0，渡河位移最短，xmin＝d 当v水>v船时，如果船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直，渡河位移最短，最短渡河位移为xmin＝ 【典例分析二】绳(杆)端的关联速度问题：把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。 19.平抛运动 飞行 时间 由t＝ 知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关 水平 射程 x＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关 落地 速度 v＝＝，落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关 速度 改变量 任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt相同，方向恒为竖直向下，如图所示 两个重要推论： (1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图所示，即xB＝。(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，有tanθ＝2tanα。 图示 方法 基本规律 运动时间 分解速度，构建速度的矢量三角形 水平vx＝v0 竖直vy＝gt 合速度v＝ 由tan θ＝＝得t＝ 分解位移，构建位移的矢量三角形 水平x＝v0t 竖直y＝gt2 合位移x合＝ 由tan θ＝＝ 得t＝ 在运动起点同时分解v0、g 由0＝v1－a1t,0－v12＝－2a1d得t＝，d＝ 分解平行于斜面的速度v 由vy＝gt得t＝ 20．圆周运动 【典例分析一】火车拐弯：火车拐弯的受力情况，如图所示.F向=Mgtanθ 当Mgtanθ=Mv20/r，火车拐弯时，既不挤压内轨道又不挤压外轨道； 当v＞v0，即Mv2/r＞Mgtanθ时，火车车轮挤压外轨； 当v＜v0，即Mv2/r＜Mgtanθ时，火车车轮挤压内轨。 【典例分析二】竖直面内圆周运动中的临界问题 （1）没有物体支持的小球，通过最高点的临界条件：mg=mv2/R，v临界=. 注意：如果小球带电，且空间存在电场时，临界条件应是小球所受重力、电场力的合力提供向心力，此时临界速度v临界≠ （2）有物体支持的小球，通过最高点的临界条件：v=0 球过最高点时，轻质杆对球产生的弹力情况：当v=0时，FN=mg，(FN为支持力) 当0<V<时，FN随v增大而减小，且mg>FN>0(FN为支持力) 当v=时，FN=0. 当v>时，FN随v增大而增大，且FN>0(FN为拉力，方向指向圆心) 21、基本公式 （1） （2）黄金代换： 22、天体质量估算方法 （1）利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。 ①由G＝mg得天体质量M＝。 ②天体密度ρ＝＝＝。 （2）测出卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和半径r。 ①由G＝mr得天体的质量M＝。 ②若已知天体的半径R，则天体的密度ρ＝＝＝。 ③若卫星绕天体表面运行时，可认为轨道半径r等于天体半径R，则天体密度. 23.万有引力与重力的关系 地球对物体的万有引力F表现为两个效果：一是重力mg，二是提供物体随地球自转的向心力F向，如图所示。 (1)在赤道上：G＝mg1＋mω2R。 (2)在两极上：G＝mg2。 24.赤道上物体、近地卫星、同步卫星各个物理量比较 近地卫星 (r1、ω1、v1、a1) 同步卫星 (r2、ω2、v2、a2) 赤道上随地球自转的物体(r3、ω3、v3、a3) 向心力 万有引力 万有引力 万有引力的一个分力 轨道半径 r2>r3＝r1 角速度 由G＝mω2r得ω＝，故ω1>ω2 同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，故ω2＝ω3 ω1>ω2＝ω3 线速度 由G＝m得v＝ ，故v1>v2 由v＝rω得v2>v3 v1>v2>v3 向心加 速度 由G＝ma得a＝，故a1>a2 由a＝ω2r得a2>a3 a1>a2>a3 25.同步卫星 “五个一定”：①轨道平面一定(必须位于地球赤道上空)；②周期一定(T=24h，注意近地卫星最短时间85分钟左右)；③高度一定(h≈3.6×104km，高度约为地球半径的6倍)；④速率一定(v≈3.1km／s)；⑤运行方向一定(自西向东运行) 26.天体中的“追及相遇”问题 绕同一中心天体，在同一轨道平面内不同高度上同向运行的卫星，因运行周期的不同，两颗卫星有时相距最近，有时又相距最远，这就是天体中的“追及相遇”问题。 相距 最远 当两卫星位于和中心天体连线的半径上两侧时，两卫星相距最远，从运动关系上，两卫星运动关系应满足(ωA－ωB)t′＝(2n－1)π(n＝1,2,3，…) 相距 最近 两卫星的运转方向相同，且位于和中心天体连线的半径上同侧时，两卫星相距最近，从运动关系上，两卫星运动关系应满足(ωA－ωB)t＝2nπ(n＝1,2,3，…) 27.卫星发射及变轨前后各运行物理参量的比较 （1）速度：设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道Ⅱ上过A点和B点时速率分别为vA、vB。在A点加速，则vA>v1，在B点加速，则v3>vB，又因v1>v3，故有vA>v1>v3>vB。 （2）加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，经过B点加速度也相同。 （3）周期：设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上的运行周期分别为T1、T2、T3，轨道半径分别为r1、r2(半长轴)、r3，由开普勒第三定律＝k可知T1<T2<T3。 （4）机械能：在一个确定的圆(椭圆)轨道上机械能守恒。若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道的机械能分别为E1、E2、E3，则E1<E2<E3。 28.“双星”模型： （1）各自所需的向心力由彼此间的万有引力提供，即＝m1ωr1，＝m2ωr2 （2）两颗星的周期及角速度都相同，即T1＝T2，ω1＝ω2 （3）两颗星到圆心的距离r1、r2与星体质量成反比，即＝。 （4）两颗星的总质量与两星球间距离和公转周期的关系。 29.求功方法： （1）恒力F做功：W＝FLcosα.（注意：F为恒力；L为物体对地的位移） （2）变力F做功的求解方法： ①若变力F是位移L的线性函数，则，即：F－L图线下的面积等于功。 ②在曲线运动或往返运动时，滑动摩擦力、空气阻力的功等于力和路程(不是位移)的乘积,即W＝－FfL，式中Ff的大小恒定，L为物体运动的路程。 ③变力F的功率P恒定：W＝Pt。 ④利用动能定理及功能关系等方法根据做功的效果求解．即W合＝ΔEk或W＝E. （3）合力的功W合：W合＝F合Lcosα，F合是恒力；或者W合＝W1＋W2＋…＋Wn，要注意各功的正负。 30.功率的计算 (1)利用P＝求解；主要求解平均功率 (2)利用P＝Fvcosα求解，其中若v为物体运动的平均速度，求得的是物体的平均功率；若v为物体运动的瞬时速度，求得的是物体的瞬时功率。 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P­t图像 和 v­t图像 OA 段 过程 分析 v↑⇒F＝↓ ⇒a＝↓ a＝不变⇒F不变 P＝Fv↑直到P额＝Fv1 运动 性质 加速度减小的加速运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ AB 段 过程 分析 F＝F阻⇒a＝0⇒vm＝ 其中F阻不一定是摩擦力 v↑⇒F＝↓⇒a＝↓ 运动 性质 以vm做匀速直线运动 加速度减小的加速运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝做匀速运动，其中F阻不一定是摩擦力 （3）机车启动 31.动能定理 （1）内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化；表达式：W＝ΔEk＝mv－mv。 （2）四类图像所围“面积”的意义 32.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。 （2）守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功。 （3）守恒表达式：①Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2.②ΔEk＝－ΔEp.③ΔEA增＝ΔEB减． （4）判断机械能是否守恒的方法 ①用做功来判断，看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功的代数和是否为零． ②用能量转化来判断，看是否有机械能转化为其他形式的能． ③对绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题，机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明或暗示． 33.功能关系 34.动量定理 (1)内容：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化． (2)表达式：Ft＝Δp＝p′－p. (3)矢量性：动量变化量的方向与合外力的方向相同，可以在某一方向上应用动量定理． (4)在一维的情况下，列式前一定先规定一个正方向，与规定的正方向相同的矢量为正，反之为负。 (5)牛顿第二定律另一种表达方式：F＝ 该表达式的三种说法：①单位时间内动量的变化量 ②动量变化快慢 ③动量的变化率 35动量守恒定律 （1）守恒条件 ①理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒． ②近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒． ③分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒． （2）动量守恒定律的不同表达形式 ①p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′. ②m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ ③Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向． ④Δp＝0，系统总动量的增量为零． 36.弹性碰撞 （1）发生弹性碰撞的两个物体（动碰动模型）碰撞前后动量守恒，动能守恒，若两物体质量分别为m1和m2，碰前速度为v1，v2，碰后速度分别为v1ˊ，v2ˊ，则有： v1 v2 v1’ˊ v2’ˊ m1 m2 (1) (2) 联立（1）、（2）解得：v1’=， v2’=. 特殊情况： 若m1=m2 ，v1ˊ= v2 ，v2ˊ= v1 . （2）两球（动碰静模型）发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m1v1＝m1v1′＋m2v2′ （1） m1v＝m1v1′2＋m2v2′2 （2）v1 v2 v共 m1 m2 解得：v1′＝，v2′＝ 结论：(1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1(质量相等，速度交换) (2)当m1＞m2时，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑) (3)当m1＜m2时，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反弹) (4)当m1≫m2时，v1′＝v0，v2′＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍) (5)当m1≪m2时，v1′＝－v1，v2′＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变) 37.完全非弹性碰撞 碰后物体的速度相同， 根据动量守恒定律可得： m1v1+m2v2=(m1+m2)v共 （1） 完全非弹性碰撞系统损失的动能最多，损失动能：ΔEk= ½m1v12+ ½ m2v22- ½(m1+m2)v共2 （2） 联立（1）、（2）解得：v共 =；ΔEk= 38.碰撞三原则 (1)动量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′. (2)动能不增加：即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或＋≥＋. (3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′。 ②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 39.人船模型 （1） 适用条件 ①系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零； ②动量守恒或某方向动量守恒． （2）常用结论 设人走动时船的速度大小为v船,人的速度大小为v人,以船运动的方向为正方向,则m船v船-m人v人=0,可得m船v船=m人v人；因人和船组成的系统在水平方向动量始终守恒，故有m船v船t=m人v人t, 即：m船x船=m人x人，由图可看出x船+x人=L， 可解得：； 40.电场中的基本公式 规律及物理量 公式 库仑定律 适应条件：真空点电荷 电场强度 （适合于任何电场）；（点电荷）；（匀强电场） 静电力做功 （匀强电场）；（适合于任何电场）； 电势 电势差 ； 电势能 ； 电容器的电容 ；； 41.等量点电荷电场特点对比 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线 分布图 电荷连线上的电场强度 沿连线先变小后变大 O点最小，但不为零 O点为零 中垂线上的电场强度 O点最大，向外逐渐减小 O点最小，向外先变大后变小 关于O点对称位置的电场强度 A与A′、B与B′、C与C′ 等大同向 等大反向 电荷连线上的电势 沿电场线方向降低 等量正电荷，连线上O点电势最低 等量负电荷，连线上O点电势最高 中垂线上的电势 电势处处为零 等量正电荷，中垂线上O点电势最高 等量负电荷，中垂线上O点电势最低 42.电容器 （1） 电容计算公式：定义式C＝；决定式C＝ 。 （2） 两类动态变化问题的比较 分类 充电后与电池相连U不变 充电后与电池断开Q不变 d变大 C变小，Q变小，E变小 C变小，U变大，E不变 S变大 C变大，Q变大，E不变 C变大，U变小，E变小 εr变大 C变大，Q变大，E不变 C变大，U变小，E变小 43.带电粒子在电场中的运动 基本模型 加速度电场中运动 偏转电场中运动 位移：；； 速度：；； 屏 或者 44.电场中的三种图像 结论攻略 1、 电势的大小 2、电场强度的大小（斜率） 3、电场强度的方向 （沿场强方向电势降低） 1、 电场强度的大小和方向 2、 电势的变化情况 （沿场强方向电势降低） 3、电势差（面积） 1、电场力做功正负 （电势能大小变化） 2、电场力的大小（斜率） 图像案例 45.电流的磁场、安培定则 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 特点 无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场 环形电流的两 侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱 安培 定则 立体图 截面图 46.磁场中的基本公式 物理量 公式规律 磁感应强度 （单位：T；注意：） 磁通量 （单位：wb；注意：） 安培力 1、 大小：（） 2、 方向：左手定则 3、弯曲通电导线的有效长度 当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。 洛伦兹力 1、大小：（）；2、方向：左手定则 3、向心力公式：； 4、周期：； 5、有界磁场中运动时间： t＝T 或t＝T 6、带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题的一般解题步骤 （1）画轨迹，找圆心（做速度v的垂线）； （2）构建直角三角形，求半径R； （3）找圆心角，偏转角等于圆心角，求时间t 47.各种仪器 装置 原理图 规律 速度 选择器 公式： 运动：匀速直线运动 磁流体 发电机 等离子体：高速正负粒子 公式： 电磁 流量计 公式： 流量： 霍尔 元件 公式： 电流： 电势差： 回旋加速器 1、 周期：T交流=T粒子 最大动能：由qvB＝，得Ekm＝， 由磁感应强度B和D形盒半径R决定，与加速电压无关。 质谱仪 电场加速：qU＝mv2。 匀速圆周运动：qvB＝m。 半径：r＝ 电子感应加速器 利用感生电场使电子加速 48.法拉第电磁感应定律 （1）感应电动势方向： 楞次定律（增反减同） 或 右手定则（来拒去留）判断。 （2）感应电动势大小：E＝n 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。 49.导体切割磁感线时的感应电动势 (1)若B、l、v相互垂直，则E＝BLV。 (2)v∥B时，E＝0。 （3）E＝Blv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直 有效性 公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中ab 相对性 E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度， 若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系 50.应用法拉第电磁感应定律的四种情况 情景图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝BLv E＝BL2ω E＝NBSωsin ωt 51.自感现象中灯泡亮度变化分析 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2： ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡“闪亮”后逐渐变暗。 两种情况下灯泡中电流方向均改变 52.感应电流电荷量的三种求法 公　式 说　明 方法1 q＝It，式中I为回路中的恒定电流，t为时间。 ①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流定义式可知q＝It。 ②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变，则电路中的电流I恒定，时间t内通过线圈横截面的电荷量q＝It。 方法2 q＝n。其中R为回路电阻，ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量。 ①闭合回路中的电阻R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势。 ②从表面来看，通过回路的电荷量与时间无关，但ΔФ与时间有关，随时间变化。 方法3 Δq＝C·ΔU＝CBLΔv，式中C为电容器的电容，B为匀强磁场的磁感应强度，L为导体棒切割磁感线的有效长度，Δv为导体棒切割速度的变化量。 在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电阻，电容器两极板间电压等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势E，通过电容器的电流I＝＝，又E＝Blv，则ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv。 53.交流电两面： （1）中性面的特点：磁通量的变化率为为零，磁通量最大，瞬时感应电动势为零。www.ks5u 线圈转至中性面时, 电流方向发生一次改变, 线圈转动一周,电流方向改变两次。 （2）与中性面垂直：磁通量的变化率为最大，磁通量为零，瞬时感应电动势最大。 54.交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt e＝Emcos ωt 正弦形式，从中性面开始 余弦形式，从垂直中性面开始 峰值 交变电流最大的瞬时值 Em＝nBSω Im＝ 确定用电器的耐压值、电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 E＝ U＝ (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电器设备的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值 i­t图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路某截面的电荷量 55.变压器的几个关系 理想变压器 没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出即I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn得I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交流电的频率) 处理技巧 等效电阻 56.电能的输送 如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′。 （1）输电电流： （2）输电导线损耗的电功率： （3）减小输电线电能损失的主要途径：1)减小输电线的电阻；2)增大输电电压。 57.单棒问题 模型 规律 阻尼式（导轨光滑） 1、力学关系：； 2、能量关系： 3、动量电量关系：； 电动式（导轨粗糙） 1、力学关系：； 2、动量关系： 3、两个极值：（1）最大加速度：v=0时,E反=0,电流、加速度最大。 ；； （2） 最大速度：稳定时，速度最大，电流最小。 发电式（导轨粗糙） 1、力学关系： 2、动量关系： 3、两个极值： （1）最大加速度：当v=0时，。 （2）最大速度：当a=0时， 58.含容单棒问题 模型 规律 放电式（先接1，后接2。导轨光滑） 1、 电容器充电量： 2、 放电结束时电量： 3、 电容器放电电量： 4、 动量关系：； 5、 功能关系： 无外力充电式（导轨光滑） 达到最终速度时： 1、 电容器两端电压：（v为最终速度） 2、 电容器电量： 3、 动量关系：； 有外力充电式（导轨光滑） 1、 力学关系： 2、 电流大小： 3、 加速度大小： 59.双棒问题 模型 规律 无外力等距式（导轨光滑） 1、 电流大小： 2、 稳定条件：两棒达到共同速度 3、 动量关系： 4、 能量关系：； 有外力等距式（导轨光滑） 1、 电流大小： 2、 力学关系：；。（任意时刻两棒加速度） 3、 稳定条件：当a2＝a1时，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；两棒匀加速。 4、 稳定时的物理关系： ；；； 无外力不等距式 （导轨光滑） 1、 动量关系：； 2、 稳定条件： 3、 最终速度：； 4、 能量关系： 5、 电量关系： 60.油膜分子的理想化处理：把分子看成球形；分子一个紧挨一个整齐排列；油膜厚度即为分子直径。 61.分子质量和体积计算：； 62.对于固体和液体，分子的直径d= ；对于气体，分子间的平均距离d= 63.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动。 64.布朗运动反映了悬浮颗粒所在液体中液体分子在不停地做无规则热运动。 65.悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。 66.扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动。 67.分子力和分子势能变化 分子力变化 分子势能变化 ①分子斥力、引力同时存在； ②当r>r0时，r增大，斥力引力都减小，斥力减小更快，分子力变现为引力； ③当r<r0当，r减小，斥力引力都增加，斥力增加更快，分子力变现为斥力； ④当r=r0时，斥力等于引力，分子力为零。 ①当r=r0时，分子势能最小； ②当r>r0时，r逐渐减小，分子势能逐渐减小； ③当r<r0当，r逐渐减小，分子势能逐渐增加。 68.物质分子的平均动能只由温度决定。 69.温度升高时，分子的平均动能增大，那每一个分子的动能不一定增大。 70.同一温度下，由于不同物质的分子质量不一定相同．所以分子热运动的平均速率也不一定相同。 71.物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定。 72.气体分子的速率呈“中间多、两头少”分布。 73.右图实线为温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。 74.影响气体压强的两个因素:微观是分子的平均动能和分子密集程度；宏观是温度和体积。 75.晶体与非晶体的对比 分类 比较　　 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 不规则 熔点 确定 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 各向同性 原子排列 规则 多晶体的每个晶体间排列不规则 不规则 典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香 76.要判断一种物质是晶体还是非晶体，关键是看有无确定的熔点，有确定熔点的是晶体，无确定熔点的是非晶体。 77.几何外形是指自然生成的形状，若形状规则，是单晶体；若形状不规则，有两种可能，即为多晶体或非晶体，凭此一项不能最终确定物质是否为晶体。 78.一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在一定的条件下可以转化。 79.表面张力是因为液体表面层分子比较稀疏，分子距离大于r0，表现为引力造成的。 80.与表面张力有关的现象：露珠呈球形、水面上的水黾、玻璃管口灼烧后变得圆润等。 81.一种液体是否浸润某种固体，与两种物质的性质有关。 82.附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，固体与液体之间表现为不浸润；附着层内液体分子比液体内部分子密，固体与液体之间表现为浸润。 83.液晶是一种特殊物质，既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学的各向异性。 84.改变内能的两种方式：做功和热传递，这两种方式改变内能的过程是等效的。 85.热力学第一定律ΔU=Q+W符号法则： 符号 W Q △U + 外界对物体做功 物体吸收热量 物体内能增加 — 物体对外界做功 物体放出热量 物体内能减少 86.两类永动机比较 第一类永动机 第二类永动机 设计要求 不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器 从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响的机器 不可能制成的原因 违背能量守恒定律 不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律 87.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 88.热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发的从低温物体传到高温物体。此表述阐述了热传递的方向性。 89.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，使之完成变成功。此表述阐述了机械能与内能转化的方向性。 90.热力学第二定律上述两种表述是等价的。 91.热力学第二定律另外表述：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。（注意：气体向真空膨胀对外不做功） 92.、理想气体状态方程：一定质量的理想气体，其压强、体积和热力学温度在开始时分别为p1、V1、T1，经过某一变化过程到终了时分别变成p2、V2、T2，则应有 ． 注意：若气体内分子数密度为n，分子的平均动能为EK，则气体的压强为P∝nEK，气体的压强由气体分子与器壁频繁的碰撞产生的。实际的气体分子间会存在微弱的分子引力，但气体分子间不可能存在分子斥力。 93.气体的三大定律及等温线、等压线、等容线的特点 ①玻意耳定律(等温变化):pV=C或p1V1=p2V2. 等温线（p－V或p－1/V曲线）。一定质量理想气体P-V图中， PV之积表示温度的高低；图象中某段图线的面积表示气体做功的多少。 ②查理定律(等容变化):=C或=.在P－T坐标系中等容线是一条过原点的倾斜直线。P－T直线的斜率越大，体积越小。如果以横轴表示摄氏温度，纵轴表示压强，P－t图线是一条不过原点的倾斜直线，在纵轴上的截距表示0°C时的压强，其延长线与t轴的交点应为－273°C。 ③盖—吕萨克定律(等压变化):=C或=.在V－T坐标系中等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线。V－T直线的斜率越大，压强越小。以横轴表示摄氏温度，纵轴表示体积，等压线V－t是一条不过原点的倾斜直线，在纵轴上的截距表示0°C 时的体积，其反向延长线交时间轴上的－273°C，且斜率越大，对应的压强越小。 94.简谐运动的特征 位移特征 受力特征 回复力：F=-kx；F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反。 能量特征 系统的动能和势能相互转化,机械能守恒 对称性特征 质点经过关于平衡位置O对称的两点时,速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等；由对称点到平衡位置用时相等。 95.弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。 96.弹簧振子周期和频率由振动系统本身的因素决定（振子的质量m和弹簧的劲度系数k ），与振幅无关。 97.单摆周期公式：；单摆周期跟振幅、摆球的质量无关。 98.受迫振动的物体振动的周期频率：由驱动力的周期或频率决定，即T=T驱或f=f驱。 99.受迫振动中，驱动力的频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，如图。 100.波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 101.由波源决定，等于波源的振动频率。 102.波速计算公式： 103.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。 104.波发生干涉的条件：两列波的频率相同，相位差保持不变。 105.某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr。 ①当两波源振动步调一致时：若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则加强；若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则减弱。 ②当两波源振动步调相反时：若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则减弱。 106.多普勒效应：当波源与观察者有相对运动时，如果二者互相靠近，观察者接收到的频率增大；如果二者互相远离，观察者接收到的频率减小。 107.几何光学常用公式：；； 108.各种色光的比较分析 颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率ν 低→高 同一介质中的折射率 小→大 同一介质中的速度 大→小 同一介质中的波长 大→小 通过同一棱镜的偏折角 小→大 同一介质中的临界角 大→小 同一装置的双缝干涉条纹间距 大→小 109.光干涉的条件：两列光有相同的频率和恒定相位差。 110.干涉条纹间距： 111.光的干涉现象与应用：薄膜干涉、牛顿环、雨后路面彩色油膜、全息照相。 112.光发生明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。 113.光衍射的现象：钢针影的轮廓模糊不清、圆孔衍射、泊松亮斑。 114.偏振现象的应用：①在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰；②3D立体电影。 115.激光的特点及应用：①激光是一种人工产生的相干光：光纤通讯、激光全息技术。 ②平行度非常好：测距、测速、信息存储和阅读、激光雷达。 ③亮度高：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。 116.电磁波：(1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质。(2)在真空中电磁波的传播速度为3×108 m/s。 (3)v＝λf对电磁波同样适用。 (4)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。 (5)麦克斯韦预言了电磁波的存在，并建立完整的电磁理论；赫兹证明了麦克斯韦的预言。 117.电磁波谱的特性及应用 电磁波谱 特性 应用 递变规律 无线电波 容易发生衍射 通信和广播 红外线 热效应 红外线遥感 可见光 引起视觉 照明等 紫外线 荧光效应，能杀菌 灭菌消毒、防伪 X射线 穿透能力强 医用透视、安检 γ射线 穿透能力很强 工业探伤、医用治疗 118.有效发射电磁波，必须满足的两个条件： (1)要有足够高的振荡频率．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.因此,采用开放电路。 　 119.电磁波发射和接收：调制——调谐——解调 120.LC振荡电路充、放电过程的判断方法： （1）根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程。 （2）根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电荷量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程。 （3）根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电。 121.LC振荡电路两个过程：放电过程电荷量q减小，振荡电流i增加；充电过程电荷量q增加，振荡电流i减小。 122.LC振荡电路两个瞬间：放电完毕瞬间q＝0，i最大；充电完毕瞬间i＝0，q最大。 123.光电效应 (1)四条实验规律 ①任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于或等于这个频率，才能产生光电效应． ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大． ③当入射光的频率大于截止频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比． ④入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s. (2)三个定量关系式 ①爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. ②最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. ③逸出功与截止频率的关系：W0＝hνc. (3)光电效应的三类图像分析 ①最大初动能Ek与入射光频率ν的关系(如图1)，满足规律Ek＝hν－W0，图线与ν轴交点表示截止频率νc，斜率表示普朗克常量h. ②光电流与电压的关系(如图2)，b和c的遏止电压相同说明频率相同均大于a光的频率，饱和光电流的强度随入射光强度的增大而增大，b光比c光强度大． ③遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线(如图3)，满足规律Uc＝ν－：图线与ν轴交点表示截止频率νc，斜率表示 . 124.玻尔理论 (1)三个基本假设 ①能级假设：氢原子能级En＝(n＝1,2,3，…)，n为量子数． ②跃迁假设：hν＝Em－En(m>n)． ③轨道量子化假设：氢原子的电子轨道半径rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，n为量子数． (2)氢原子能级跃迁 ①从低能级(n)高能级(m)：动能减少，势能增加，原子能量增加，吸收能量，hν＝Em－En. ②从高能级(m)低能级(n)：动能增加，势能减少，原子能量减少，放出能量，hν＝Em－En. (3)三点注意 ①原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差． ②原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动能． ③一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类：。 ④一个原子的核外电子向基态跃迁时发射最多光子的种类：。 125.原子核的衰变 (1)三种射线 ①α射线：高速氦核流，贯穿本领最弱，电离作用最强 ②β射线：高速电子流，贯穿本领较强，电离作用较弱 ③γ射线：高频电磁波，贯穿本领最强，电离作用最弱 (2)衰变方程 ①α衰变：X→Y＋He(2个质子和2个中子结合成一整体射出) ②β衰变：X→Y＋e(1个中子转化为1个质子和1个电子) (3)α衰变和β衰变次数确定方法 ①方法一：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数改变确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数． ②方法二：设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据质量数和电荷数守恒列方程组求解． (4)半衰期 ①决定因素：由核本身的因素决定，与原子核所处的物理状态或化学状态无关．半衰期是对大量原子核的行为做出的统计规律，对少数原子核不适用． ②公式：N余＝，m余＝.(t表示衰变时间，τ表示半衰期) 126.核反应方程 (1)四种基本类型：衰变、人工转变、重核裂变和轻核聚变． (2)遵守的两个规律：质量数守恒和电荷数守恒． (3)不可逆性：核反应方程只能用“→”连接并表示反应方向，不能用等号连接． 127.核能 (1)核能获取的三种途径 ①重核裂变：例如 U＋n→Xe＋Sr＋10n ②轻核聚变：例如H＋H→He＋n ③核子结合成原子核放出结合能：例如H＋n→H (2)核能计算的三种方法 ①根据ΔE＝Δmc2计算时，Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”． ②根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算时，Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”． ③如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$