2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册知识提纲

高中物理知识提纲 知识复习12　动量 一、动量、冲量、动量定理 1.动量：p＝mv，方向同速度方向，状态量。 2.冲量：I＝Ft，方向同力的方向，过程量。 3.动量定理 (1)内容：物体在一个运动过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受合力的冲量。 (2)公式：F合Δt=Δp (3)动量定理的理解 ①动量定理反映了力的冲量与动量变化之间的因果关系，即外力的冲量是原因，物体的动量变化是结果； ②动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和； ③动量定理表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。 4.应用动量定理解题的一般步骤 (1)明确研究对象和研究过程． 研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段． (2)进行受力分析． 只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力． (3)规定正方向． (4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解． 二、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零，这个系统的总动量保持不变。 2.表达式 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。 3.适用条件 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零。 (2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。 (3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒。 4.应用动量守恒定律解题的基本步骤 三、碰撞 1.定义：相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞。 2.特点：作用时间极短，内力(碰撞相互作用力)远大于外力，总动量守恒。 3.碰撞分类 (1)弹性碰撞：碰撞后系统的总动能没有损失。 ①两运动物体弹性碰撞问题讨论 m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' m1+m2=m1v1'2+m2v2'2 解得v1'=v1+v2 v2'=v2+v1。 当碰前两物体的速度不为零时,若m1=m2,则v1'=v2,v2'=v1,即两物体交换速度。 ②“一动一静”弹性碰撞问题讨论 两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒定律和机械能守恒定律。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' m1=m1v1'2+m2v2'2 解得v1'=,v2'= (2)非弹性碰撞：碰撞后系统的总动能有损失。 (3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，动能损失最大。 4．碰撞遵守的规律 (1)动量守恒，即p1＋p2＝p′1＋p′2. (2)动能不增加，即Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2或＋≥＋. (3)速度要合理． ①碰前两物体同向，则v后>v前；碰后，原来在前的物体速度一定增大，且v′前≥v′后． ②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变． 5.应用动量守恒定律解题的步骤 (1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)； (2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)； (3)规定正方向，确定初、末状态动量； (4)由动量守恒定律列出方程； (5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明． 四、爆炸和反冲　人船模型 1．爆炸的特点 (1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒． (2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加． (3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动． 2．反冲 (1)现象：物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动． (2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒． 反冲运动中机械能往往不守恒． 注意：反冲运动中平均动量守恒． (3)实例：喷气式飞机、火箭、人船模型等． 3．人船模型 如图所示,长为L、质量为m船的小船停在静水中,质量为m人的人由静止开始从船的一端走到船的另一端,不计水的阻力。 以人和船组成的系统为研究对象,在人由船的一端走到船的另一端的过程中,系统水平方向不受外力作用,所以整个系统水平方向动量守恒,可得m船v船=m人v人 因人和船组成的系统动量守恒,故有m船x船=m人x人 由图可看出x船+x人=L 可解得x人=L,x船=L。 五、实验八：验证动量守恒定律 (1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球． (2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平． (3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O. (4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置． (5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.如图所示． (6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入m1＝m1＋m2，看在误差允许的范围内是否成立． (7)整理好实验器材放回原处． (8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒． 高中物理知识提纲 知识复习13　机械振动和机械波 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、简谐运动 1．概念：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条正弦曲线的振动． 2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置． 3．回复力 (1)定义：使物体返回到平衡位置的力． (2)方向：时刻指向平衡位置． (3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力． 4．简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反． (2)运动学表达式：x＝Asin (ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相． 考点一　简谐运动的五个特征 　　 1．动力学特征 F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数． 2．运动学特征 简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反． 3．运动的周期性特征 相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同． 4．对称性特征 (1)相隔或T(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反． (2)如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)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． (3)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′. (4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO. 5．能量特征 振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒． 考点二　简谐运动的图象的应用 某质点的振动图象如图所示，通过图象可以确定以下各量： 1．确定振动物体在任意时刻的位移． 2．确定振动的振幅． 3．确定振动的周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期． 4．确定质点在各时刻的振动方向（上坡上，下坡下或者看切线的斜率）． 5．比较各时刻质点加速度的大小和方向（指向t轴）． 6.(1)简谐运动的图象不是振动质点的轨迹，它表示的是振动物体的位移随时间变化的规律； (2)因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t轴； (3)速度方向可以通过上坡上，下坡下或者看切线的斜率． 二、单摆 1．定义：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果细线的伸缩和质量都不计，球的直径比线的长度短得多，这样的装置叫做单摆． 2．视为简谐运动的条件：θ＜5°. 3．回复力：F＝G2＝Gsin θ＝x. 4．周期公式：T＝2π. 5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和振子(小球)质量都没有关系． 三、受迫振动及共振 1．受迫振动：系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体，它的周期(或频率)等于驱动力周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关． 2．共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象．共振曲线如图所示． 考点三　受迫振动和共振 1．自由振动、受迫振动和共振的关系比较 自由振动 受迫振动 共振 受力情况 仅受回 复力 受驱动 力作用 受驱动 力作用 振动周期 或频率 由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0 由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱 T驱＝T0 或f驱＝f0 振动能量 振动物体的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大 常见例子 弹簧振子或单摆(θ≤5°) 机械工作时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣等 考点四　实验：用单摆测定重力加速度 (1)测摆长：用毫米刻度尺量出摆线长L(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径D，则单摆的摆长l＝L＋. (2)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，然后释放小球，记下单摆摆动30～50次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动周期． 数据处理 (1)公式法：g＝. (2)图象法：画l－T2图象．g＝4π2k，k＝＝. 四、机械波 1.形成条件：(1)有发生机械振动的波源。(2)有传播介质，如空气、水等。 2.传播特点：(1)传播振动形式、传播能量、传播信息。(2)质点不随波迁移。 3.机械波的描述 (1)波长(λ)：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)频率(f)：波的频率等于波源振动的频率,由波源决定。 (3)波速(v)：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝＝λf。 考点五　波动图象的应用 1.波的图像特点 (1)质点振动nT(波传播nλ)时,波形不变。 (2)在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3,…)时,它们的振动步调总相同;当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)(n=0,1,2,3,…)时,它们的振动步调总相反。 (3)波源的起振方向决定了它后面的质点的起振方向,各质点的起振方向与波源的起振方向相同。 2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法 内容 图像 同侧法 波形图上表示某点传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 考点六　振动图象与波动图象的综合应用 　　　 振动图象 波动图象 研究对象 一振动质点 沿波传播方向的所有质点 研究内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 图象 物理意义 表示同一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移 图象信息 (1)质点振动周期 (2)质点振幅 (3)某一质点在各时刻的位移 (4)各时刻速度、加速度的方向 (1)波长、振幅 (2)任意一质点在该时刻的位移 (3)任意一质点在该时刻的加速度方向 (4)传播方向、振动方向的互判 图象变化 随时间推移，图象延续，但已有形状不变 随时间推移，波形沿传播方向平移 一完整曲线占横坐标的距离 表示一个周期 表示一个波长 1.解决振动图象与波动图象的综合问题的注意点 (1)分清振动图象与波动图象．(2)找准波动图象对应的时刻．(3)找准振动图象描述的质点． 五、波的干涉和衍射现象　多普勒效应 1.波的干涉和衍射 波的干涉 波的衍射 条件 两列波的频率必须相同，相位差保持不变 产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多 现象 形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样 波能够绕过障碍物或孔继续向前传播 2.多普勒效应 (1)条件：声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化)。 (2)现象：观察者感到频率发生变化。 (3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。 考点七　波的干涉中振动加强点和减弱点的判断 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，…)，则振动加强； 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动减弱． (2)当两波源振动步调相反时 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动加强； 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱． 【思想方法与技巧】 波的多解问题的处理方法 1．造成波动问题多解的主要因素有 (1)周期性 ①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确； ②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确． (2)双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不确定； ②振动方向双向性：质点振动方向不确定． 2．解决波的多解问题的思路 (1)首先要考虑波传播的“双向性”，例如，nT＋T时刻向右传播的波形和nT＋T时刻向左传播的波形相同． (2)其次要考虑波的周期性，若已知一段时间，就要找出与周期的关系，写成t＝nT＋Δt，Δt<T；若已知一段距离，就要找出与波长的关系，写成x＝nλ＋Δx，Δx<λ. 高中物理知识提纲 知识复习14　光学 一、光的折射定律　折射率 1.折射率 (1)定义式：。 (2)计算公式：n＝，因为v＜c，所以任何介质的折射率都大于1。 2.折射率的理解 (1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 (2)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 二、全反射　光导纤维 1.条件：(1)光从光密介质射入光疏介质。(2)入射角大于或等于临界角。 2.临界角：折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sin C＝。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。 考点一　光路的计算与判断 1．光线射到介质的界面上时，要注意对产生的现象进行分析： (1)若光线从光疏介质射入光密介质，不会发生全反射，而同时发生反射和折射现象，不同色光偏折不同． (2)若光线从光密介质射向光疏介质，是否发生全反射，要根据计算判断，要注意不同色光临界角不同． 2．作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线． 3．解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识． 4．各种色光的比较 颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率ν 小―→大 同一介质中的折射率 小―→大 偏转角 小―→大 同一介质中速度 大―→小 波长 大―→小 临界角 大―→小 三、光的干涉、衍射和偏振 1.光的干涉 (1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 (2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定。 (3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。屏上某点到双缝的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹；路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为Δx＝λ. (4)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同． 2.光的衍射 (1)发生明显衍射的条件：在障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显。 (2)衍射图样: ①单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环． ③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一． 3.光的偏振 (1)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 (2)光的偏振现象说明光是一种横波。 四、电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。 2.电磁波 (1)变化的电场和磁场，形成了电磁波。 (2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)。 第 1 页学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $