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高考考自感吗_高考自由选择考试科目
tamoadmin 2024-07-12 人已围观
简介1.高考常考高中物理史有哪些?2.高考 选物理 哪些知识点 是重点?3.有谁能跟我详细讲解下自感 互感 涡流呢? 我看不太懂 快高考了谢谢~!!4.高中物理的几个问题.快高考了.谢谢!!5.高二物理自感现象部分为什么在电路里不考必 修1(一)运动的描述1.质点认识质点的概念,通过实例知道质点是一种科学抽象,是一个理想模型。在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点,体会质点模型在研究物体运动
1.高考常考高中物理史有哪些?
2.高考 选物理 哪些知识点 是重点?
3.有谁能跟我详细讲解下自感 互感 涡流呢? 我看不太懂 快高考了谢谢~!!
4.高中物理的几个问题.快高考了.谢谢!!
5.高二物理自感现象部分为什么在电路里不考
必 修1
(一)运动的描述
1.质点
认识质点的概念,通过实例知道质点是一种科学抽象,是一个理想模型。
在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点,体会质点模型在研究物体运动中的作用。
2.参考系和坐标系
知道参考系概念,通过实例的分析了解参考系的意义。
在具体问题中选择参考系,利用坐标系描述物体的位置及其变化。
3.时间(间隔)和时刻
了解时间(间隔)和时刻的区别和联系。
并用数轴表示时间和时刻,体会数轴在研究物理问题中的应用。
4.路程和位移
理解位移的概念。
了解路程和位移的区别,知道位移是矢量,路程是标量。
知道时刻与位置、时间与位移的对应关系;用坐标系表示物体的位移。
5.速度 匀速直线运动
理解物体运动速度的意义,知道速度的定义式和矢量性,知道速率的概念及其与速度的区别。
理解平均速度的意义,并用公式计算物体运动的平均速度,认识有关测量物体运动速度大小的仪表。
知道瞬时速度的意义,在具体问题中识别平均速度和瞬时速度,初步体会极限的思想方法。
理解匀速运动的概念。
认识匀速直线运动的x-t图象和v—t图象,并用它们描述匀速直线运动。
6.速度的测量
理解测量速度的基本原理。
会用打点计时器测量物体运动的速度,会处理实验数据。
对于具体问题,会用v—t图象描述速度随时间的变化规律。
7.加速度
理解加速度的物理意义,知道加速度的定义式和单位。
用加速度定义式进行计算,并能根据加速度与速度方向间的关系判断物体是加速运动还是减速运动。
知道瞬时加速度,理解匀变速直线运动的含义。
知道匀变速直线运动v-t图象的斜率表示加速度的大小。
8.探究速度随时间的变化规律
经历“研究物体运动速度随时间变化规律”的探究过程,会用打点计时器来研究匀变速直线运动。
会用列表法、图象法处理实验数据并分析运动特点等。
体验在实验研究中获取数据,作出图象,分析图象,寻找规律的科学思维方法。
9.匀变速直线运动的速度与时间的规律
知道匀变速直线运动的v-t图象,认识匀变速直线运动的速度与时间的变化规律。
认识匀变速直线运动的速度公式,并会用公式进行计算。
知道匀变速直线运动和非匀变速直线运动的区别。
10.匀变速直线运动的位移与时间的规律
了解匀变速直线运动位移公式的推导方法,认识匀变速直线运动的位移公式,并会用公式进行计算。知道v-t图象中图线与横轴包围的“面积”表示位移。
(直线运动只讨论没有往复运动的情形,不要求用二次函数解复杂的追及问题)
11.自由落体运动
了解空气阻力对落体运动的影响,知道自由落体的概念。
知道自由落体运动的加速度是恒定的,认识自由落体运动的规律。
初步了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。
(二)相互作用与运动规律
1.力
知道力是物体间的相互作用,并在具体问题中找出施力与受力物体。
知道力的三要素,在具体问题中画出力的图示或力的示意图。
(只要求会分析受力情况较简单的问题)
2.形变与弹力
了解弹性形变的概念,知道弹力及弹力产生的条件,分析弹力的方向。
通过探究知道胡克定律,并用其进行简单计算。
(不讨论组合弹簧组劲度系数的问题)
3.摩擦力
通过实例知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,会判断静摩擦力的方向。
(不引入静摩擦因数)
知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
知道影响滑动摩擦力大小的因素,会用动摩擦因数计算滑动摩擦力。
(不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析)
4.力的合成与分解
理解合力和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算。
理解平行四边形定则,区分矢量与标量。
(力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决)
关注力的合成与分解在科学技术与社会中的应用,用力的合成与分解分析生活与生产中的有关问题。
5.共点力作用下物体的平衡
了解共点力作用下物体平衡的概念,知道共点力作用下物体的平衡条件,并会用来进行简单的计算。
(只要求解决在一个平面内的共点力平衡问题,不要求解决复杂连接体的平衡问题)
关注科学技术与社会,会用共点力平衡的条件解释生活中的有关问题。
6.牛顿第一定律
知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识,知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论,知道理想实验的方法是进行科学研究的一种重要方法。
理解牛顿第一定律的内容和意义。
7.牛顿第二定律
理解加速度与力的关系,理解加速度与质量的关系。
实验方案的制定和实验数据处理的过程,学习科学方法,提高科学素养。
理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的含义。
8.牛顿第三定律
理解牛顿第三定律的含义并应用牛顿第三定律解决实际问题。
9.用牛顿定律解决问题
用牛顿定律解释生活中的有关问题。
理解应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,并用牛顿运动定律解决有关问题。
认识超重和失重现象,知道超重和失重的概念及其产生条件。
(不要求求解加速度不同的连接体问题,不要在非惯性系内处理运动的问题,不要求求解三个及以上连接体问题)
10.力学单位制
知道单位制的意义,知道国际单位制中力学的基本单位。
认识单位制在物理计算中的作用,能正确使用国际单位制单位。
物理2
(一)机械能和能源
1.能量
了解能量,知道自然界中能的形式的多样性及其转化。
2.功
理解功的概念和做功的两个要素。
知道功是标量,理解功的公式,并能进行有关功的计算,理解正功、负功的物理意义。
功是能量转化的量度。
3.功率
理解功率的物理意义、定义及定义式。
认识功率与力、速度之间的关系。
(不要求定量讨论机车恒定功率启动和匀加速启动问题)
区分额定功率和实际功率,区分瞬时功率和平均功率。
关注生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。
4.重力势能
知道重力做功与路径无关,经历重力势能概念的建立过程。
理解重力势能及其公式,知道重力势能的变化和重力做功的关系。
理解重力势能的相对性。
5.弹性势能
了解弹性势能的概念,知道弹性势能与形变有关。
(不要求用弹性势能的表达式EP=kx2/2 求解有关问题)
6.动能 动能定理
通过讨论恒力做功与物体动能变化的关系,理解动能的概念及其表达式。
理解动能定理及其推导过程,会用动能定理进行分析、解释和计算生活和生产中的实际问题,体会用能量观点解决力学问题的思路与方法。
7.机械能守恒定律
理解机械能的概念。
体会动能和势能之间的相互转化。
验证机械能守恒定律,理解机械能守恒定律,运用机械能守恒定律解决生活和生产中的实际问题。体会用能量观点解决力学问题的思想方法。
8.能量守恒定律
知道能量守恒定律是自然界最普遍规律之一,了解守恒思想的重要性。
运用能量守恒定律分析生产、生活中能量转化的实际问题,体会能量守恒。
(二)抛体运动与圆周运动
1.运动的合成与分解
通过对具体问题的分析和讨论,知道合运动与分运动的相互关系,理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。
会运用作图法和直角三角形知识计算有关位移和速度的合成与分解问题,会用运动的合成和分解的方法分析一些实际问题。
(仅限于分析单个物体的运动合成与分解问题,不要求从不同参考系的角度讨论运动的合成与分解问题)
2.抛体运动的规律
通过实验,探究平抛物体运动的规律,会用运动的合成和分解的方法分析平抛运动的特点。
3.圆周运动
知道线速度概念和定义式。
知道匀速圆周运动的概念,知道匀速圆周运动是变速运动。
知道转速、角速度及周期的概念及其定义式,认识线速度、角速度、周期之间的关系,会用它们之间的关系进行简单计算。
(在角速度概念的教学中,对角速度的方向不做要求)
4.向心加速度
知道向心加速度的概念,能用向心加速度的公式进行简单计算。
5.向心力
通过实验,体验向心力的方向,理解向心力的概念。
通过实验,知道向心力大小与哪些因素有关,理解向心力公式。
(关于向心力的定量计算只限于在一条直线上的外力提供向心力的情况)
6.生活中的圆周运动
能分析生活中圆周运动的向心力来源,会用向心力和向心加速度的公式对具体问题进行计算。
注意生活中的离心现象,能分析生活中的一些常见问题。
(三)经典力学的成就与局限性
1.开普勒行星运动定律
了解开普勒行星运动定律的发现过程,体会观察在认识自然、发现规律中的作用,体会科学探索过程的曲折与艰辛。
了解利用开普勒行星运动定律及圆周运动的知识得到太阳与行星间的引力表示式的“推导”过程。
(介绍开普勒行星运动定律的目的是为了了解万有引力定律的发现过程,不要求用它进行定量计算)
2.万有引力定律
知道万有引力发现的重要意义。
知道万有引力定律,知道定律表达式中各个物理量的含义,知道引力常量的物理意义、数值和单位,了解引力常量的测定方法。
(不要求定量计算由于自转引起的重力与万有引力间的不同)
3.万有引力理论的应用
会用万有引力定律计算天体的质量。会计算人造卫星的环绕速度。
知道万有引力定律在天文和航天领域发挥的巨大作用,体会科学规律对人类探索和认识未知世界的意义。
4.宇宙速度
了解三个宇宙速度及其含义。
选修3-1
(一)电场
1.电荷及其守恒定律
了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷。
了解静电现象及其在生活和生产中的应用。
认识电荷守恒定律。会用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
2.库仑定律
了解点电荷。
通过点电荷概念的建立过程,体会建立理想化物理模型的方法。
通过实验探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程。
知道两个点电荷间相互作用的规律。
通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
3.电场强度
知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,初步了解场是物质存在的形式之一。
理解电场强度,能根据电场强度的定义式进行有关的计算。
认识匀强电场,认识点电荷的电场。
(电场的叠加只限于两个场强叠加的情形)
4.电场线
知道什么是电场线,会用电场线描述电场。
了解常见电场的电场线分布。
5.电势能
经历电势能概念建立的过程,了解电场力做功的特点。
知道电势能的相对性。
知道电场力做功与电势能改变的关系。
6.电势
了解电势的概念。体验用比值定义物理量的方法。
了解等势面,知道电场线与等势面之间的关系。
了解几种典型静电场的等势面的形状与特点。
7.电势差
理解电势差的概念及其定义式,能进行有关计算。
了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系。
8.电势差与电场强度的关系
认识匀强电场中电势差与电场强度的关系,并能进行有关的简单计算。
9.电容器、电容
了解电容器的构造和常用电容器。
知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。
了解电容器的电容。
经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素。
(平行板电容器电容决定式的定量计算不作要求)
通过具体事例了解电容器在技术中的应用。
10.带电粒子在电场中的运动
认识带电粒子在匀强电场中的运动。
(讨论带电粒子在匀强电场中运动,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况)
了解示波管的基本原理。
(二)电路
1.电流
认识电流。
2.电动势
从能量转化的角度了解电源在电路中的作用。
知道电动势。
3.欧姆定律
理解欧姆定律,能用它进行有关电路问题的计算。
知道导体的伏安特性。
4.串、并联电路
理解串、并联电路中的电流、电压和电阻的关系。
5.电压表和电流表
了解电流表中并联电阻的分流作用。
了解电压表中串联电阻的分压作用。
会分别用电流表和电压表测量电流和电压。
6.电功 电功率
知道电功、电功率的概念,并能用其表达式进行有关计算。
(不要求讨论电源的最大输出功率和用电器上得到的最大功率及效率问题)
7.焦耳定律
认识焦耳定律,能用其表达式进行有关计算。
知道电功与电热的区别。
了解焦耳定律在生活、生产中的应用。
8.电阻定律
通过探究决定导线电阻大小的因素,体验运用控制变量法研究物理问题的方法。
知道电阻定律和电阻率,能用电阻定律进行有关的计算。
了解半导体二极管的伏安特性。
9.闭合电路欧姆定律
认识内电路和外电路。
理解闭合电路欧姆定律,并用它进行有关电路问题的分析与计算。
理解路端电压与负载的关系。
(有关电路的计算只限于简单的混联电路,不要求解决网络电路问题)
10.多用电表
会使用多用电表测量电路中的电流、电压和电阻。
观察并尝试识别常见的电路元器件,初步了解它们在电路中的作用。
11.测定电源电动势和内阻
理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
会用解析法和图象法求解电动势和内阻。
体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
(三)磁场
1.磁现象和磁场
知道电流的磁效应。
知道磁场的基本特性。
列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。
2.磁感应强度 磁感线
知道磁感应强度。
知道磁感线。
知道几种常见磁场磁感线的分布情况。
判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
知道磁通量。
3.磁场对通电导线的作用力
通过实验认识安培力,会用左手定则判断安培力的方向,会计算匀强磁场中安培力的大小。
(安培力的计算限于直导线跟磁感应强度B平行或垂直的两种情况)
4.磁场对运动电荷的作用力
通过实验认识洛仑兹力,会用左手定则判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。
(洛仑兹力的计算限于速度v跟磁感应强度B平行或垂直的两种情况)
了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
5.带电粒子在匀强磁场中的运动
分析带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,并进行有关计算。
知道回旋加速器的工作原理。
认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。
(质谱仪和回旋加速器的技术细节不作要求)
选修3-2
(一)电磁感应
1.电磁感应现象
了解奥斯特“电生磁”的实验和法拉第 “磁生电”的实验,体会对称性思考在科学发现中的作用。
了解电磁感应现象发现的历程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
2.探究电磁感应现象产生的条件
经历探究电磁感应现象产生条件的实验过程。
理解电磁感应现象产生的条件。
体验从实验现象中分析论证、归纳总结、寻找结论的过程。
了解电磁感应现象在生活和生产中的应用。
3.法拉第电磁感应定律
理解法拉第电磁感应定律,并能应用其进行有关计算。
(仅限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况。不要求讨论动生电动势与感生电动势同时存在的问题)
4.楞次定律
经历实验探究过程,理解楞次定律。从能量转化的角度认识楞次定律。
会用楞次定律判断感应电流的方向。会用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
5.互感和自感
通过实验了解互感和自感现象。
了解自感系数,知道自感系数的单位。
了解自感现象在生产和生活中的应用。
6.涡流(选学)
通过实验,了解涡流现象。举例说明涡流现象在生活和生产中的应用。
(二)交变电流
1.交变电流
通过实验观察,知道交变电流。
通过模型或实验认识交变电流的产生过程,了解正弦式交变电流。
2.描述交变电流的物理量
理解周期和频率、峰值和有效值的物理意义。
会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。
(不要求掌握交变电流中的相位概念)
3.电感和电容对交变电流的影响
通过实验,了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。
4.变压器
了解变压器的构造和原理。了解理想变压器。
通过实验探究变压器的电压与匝数的关系,并能用这一关系进行简单计算。
(只要求对原、副线圈各只有一组的理想变压器进行简单计算,对变压器原线圈与其它电器串联的问题不作要求)
了解变压器在日常生活中的应用。
(三)传感器
1.传感器及其工作原理
通过实验,知道传感器及常见传感器的工作原理。知道非电学量转换成电学量的技术意义。
观察光敏电阻、热敏电阻和金属热电阻等多种传感器实物。
2.传感器的应用
知道力传感器、声传感器、温度传感器、光传感器等。
列举传感器在生活和生产中的应用。
选修3-3
(一)分子动理论与统计思想
1.物体是由大量分子组成的
认识物体是由大量分子组成的。了解一般分子大小的数量级。
通过实验估测分子的大小,体会建立模型和估测等方法在研究物理问题中的应用。
知道阿伏加德罗常数及其意义,会用阿伏伽德罗常数进行计算或估算。
2.分子的热运动
认识布朗运动。
通过实验认识分子热运动,知道分子的热运动与温度有关。
3.分子间的作用力
通过大量的实例,知道分子间存在相互作用力,认识分子间相互作用力的特点。
4.温度与内能
知道温度的物理意义,了解摄氏温标与热力学温标以及他们之间的关系。
知道分子动能,认识温度是分子动能的标志。知道分子势能。
理解内能的概念。
用分子动理论和统计观点解释气体压强。
3.气体
通过实验探究,了解气体实验三定律,知道理想气体的模型。并能用分子动理论和统计的观点解释气体实验定律。
(不要求用气体实验定律进行定量计算)
(三)热力学定律与能量守恒
1.改变物体内能的两种方式
知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式,了解两种方式的区别和联系。
2.热力学第一定律 能量守恒定律
通过有关史实,了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。
认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。
知道永动机不可能制成,认识第一类永动机的思想违背了能量守恒定律。
(四)能源与可持续发展
1.能源与环境
通过搜集资料,认识能源和环境与人类生存的关系,知道可持续发展的重大意义。
2.能源的开发和利用
讨论能源开发和利用带来的问题及应该取的对策,知道可持续发展的重大意义。
尝试估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗。培养可持续发展的责任感和节约能源的意识。注意自然的循环利用。
选修3-4
(一)机械振动与机械波
1.简谐运动
通过对弹簧振子的运动情况的观察和分析,理解简谐运动的定义和条件。
理解回复力的概念, 理解简谐运动回复力的特点。
了解简谐运动中能量的转化。
(不要求分析竖直放置的弹簧振子振动过程中能量的转化)
2.简谐运动的描述
理解描述简谐运动的物理量及其特点。
(对弹簧振子振动的周期公式不作要求)
通过砂摆实验或频闪照片的分析,认识简谐运动图象的物理意义。
能运用图象、公式描述简谐运动的特征。
3.单摆
知道单摆及单摆做简谐运动的条件与特征。
通过实验,探究单摆的周期与摆长和重力加速度的关系,知道单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算。
会用单摆测定重力加速度。
(不要求推导单摆的周期公式)
4.受迫振动
通过实验,认识受迫振动的特点。
了解产生共振的条件以及在技术上的应用。
5.波的形成和传播
通过实例,知道机械波的形成过程。
知道什么是横波,知道波峰和波谷。
知道什么是纵波,知道疏部和密部。
能区别横波和纵波。
通过观察,认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。
6.波长、频率和波速
理解波长、频率和波速的物理意义。
理解波长、频率和波速之间的关系,并会应用这一关系式进行计算和分析问题。
(波的传播问题仅限于单一方向的传播)
7.波的图象
知道波的图象的物理意义。
能运用简谐横波(正弦波)的图象描述横波,解决简单的实际问题。
通过对波的图象和振动图象的比较,知道波的图象与质点振动图象的区别。
(不要求讨论纵波的波形图。对振动图象和波的图象相互转化的问题不作要求)
9.波的衍射
通过实验,认识波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。
知道衍射是波特有的现象。
10.波的干涉
知道波的叠加原理。
通过实验,认识波的干涉现象。知道产生稳定干涉现象的条件。
知道干涉是波特有的现象。
11.多普勒效应
通过实验,感受多普勒效应。
通过列举多普勒效应的应用实例,了解多普勒效应的应用。
(二)电磁振荡与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论
初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。
2.电磁波
了解电磁波的产生。
通过赫兹电火花实验,感受电磁波的存在。体会电磁场的物质性。
了解电磁波的周期、频率、波长和波速以及他们之间的关系,知道电磁波在真空中的传播速度等于光速。
6.电磁波谱
知道光是电磁波。
通过实例认识电磁波谱,知道电磁波谱中按频率(或波长)大小的排列顺序。
了解无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的主要作用。
(三)光
1.光的折射
通过实验认识光的折射现象。经历光的折射定律的探究过程,理解折射定律。
理解介质折射率的定义、会用折射率公式进行有关计算。
(不要求知道相对折射率)
会测定玻璃的折射率。
2.全反射
通过观察和实验,认识光的全反射现象和产生光的全反射的条件。
初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。认识光纤技术对经济、社会、生活的重大影响。
3.光的干涉
通过实验,观察光的干涉现象,知道产生光的干涉现象的条件,知道双缝干涉的规律。
(不要求应用光的干涉规律进行定量计算)
会用双缝干涉实验测定光的波长。(选学)
观察光的薄膜干涉现象。
4.光的衍射
通过实验,观察光的衍射现象。
知道产生光的衍射现象的条件。
四)相对论
1.狭义相对论的两个基本设
知道相对性原理和光速不变原理。
2.时间和空间的相对性
通过分析,知道“同时”的相对性。
知道长度的相对性。
知道时间间隔的相对性。
了解相对论时空观与经典物理时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响。
3.狭义相对论的其他结论
了解相对论质量公式。
知道相对论质能关系。
(相对论的所有公式都只作定性要求,不要求定量计算)
选修3-5
(一)碰撞与动量守恒
1.动量
理解动量的概念,知道动量是矢量。
理解动量变化量的意义,会计算一维动量的变化。
(对动量定理不作要求)
2.动量守恒定律
通过实验探究一维碰撞中的不变量。
理解动量守恒定律, 知道动量守恒定律的普遍意义,并通过动量守恒定律体会自然界的和谐与统一。
知道动量守恒定律的成立条件,能用动量守恒定律解释有关现象并解决有关问题。
(关注动量守恒定律建立过程,不要求应用动量守恒定律进行定量计算)
(二)原子结构
1.电子的发现
了解人类发现电子的过程。
知道早期的原子结构模型,体会模型化方法。
2.原子核式结构模型
知道α粒子散射实验的原理及实验结果。
通过卢瑟福原子核式结构模型的建立过程,体会科学家进行科学探究的方法。
3.氢原子光谱
4.原子的能级
了解原子的能级结构,了解原子能级的量子化。
了解微观世界中的量子化现象。
(三)原子核
1.原子核的组成
了解质子、中子的发现过程,了解原子核的组成。
知道质量数、质子数、中子数、核子数、核电荷数、原子序数等概念及其数量关系。
2.衰变、半衰期
了解天然放射现象。
知道放射现象中三种射线的本质及特性。
了解α衰变、β衰变,会写衰变方程。
会用半衰期描述衰变的快慢,知道半衰期的统计意义。
(不要求用半衰期公式进行定量计算)
3.放射性的应用与防护
知道放射性同位素的概念。
了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害与防护。
4.核力与结合能
知道核力的存在,了解核力的性质。
知道结合能和质量亏损的概念。
了解爱因斯坦质能方程。
(不要求用质能方程进行定量计算)
5.重核裂变
知道铀核裂变。知道链式反应的发生条件。
会写铀核裂变的核反应方程,会根据质量亏损计算释放的核能。
了解人类和平利用核能的进程,思考科学技术与社会发展的关系。
6.核聚变
了解聚变的特点及条件,会写聚变方程。
了解受控热核反应,关注受控热核反应的研究及其发展。
7.粒子与宇宙(选学)
(四)波粒二象性
1.量子论的建立
了解黑体和黑体辐射。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
2.光电效应
知道光电效应,通过实验了解光电效应实验规律。
了解爱因斯坦光子说,并能够用它来解释光电效应现象。
知道爱因斯坦光电效应方程及其意义,并能利用它解决一些简单问题。
3.康普顿效应(选学)
4.光的波粒二象性
根据事实说明光具有波粒二象性。了解光在哪些不同情况下会表现出粒子性或波动性。知道光是一种概率波。
了解德布罗意说内容,知道德布罗意波长关系式。知道实物粒子具有波动性。
(不要求用德布罗意波长关系式进行定量计算)
知道电子云。初步了解不确定性关系。(选学)
了解人类探索光本质所经历的曲折过程,知道人类对世界的探究是不断深入的。
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物理知识点:一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对相对长木块的位移}
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法: 电流表外接法:
电压表示数:U=UR+UA 电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真 Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp>Rx 便于调节电压的选择条件Rp<Rx
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失:P损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U:(输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;
(5)其它相关内容:正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。
十五、光的反射和折射(几何光学)
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n
2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角
高考 选物理 哪些知识点 是重点?
高中物理学史
一、力学
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。
6、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
7、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
8、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;
9、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;
俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。
11、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;
1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
二、电磁学
12、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
13、16世纪末,英国人吉伯第一个研究了摩擦是物体带电的现象。
18世纪中叶,美国人富兰克林提出了正、负电荷的概念。
1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
14、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
16、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
17、1911年,荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
18、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
19、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
20、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
21、荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。
22、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
23、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。
(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)
24、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
25、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
26、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一。
三、热学
27、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
28、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
29、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。
30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
21、1642年,科学家托里拆利提出大气会产生压强,并测定了大气压强的值。
四年后,帕斯卡的研究表明,大气压随高度增加而减小。
1654年,为了证实大气压的存在,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验。
四、波动学
22、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
23、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
24、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
五、光学
25、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
26、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
27、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
28、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
29、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
30、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
31、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;
1801年,德国物理学家里特发现紫外线;
1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
32、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”。
六、波粒二象性
33、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出能量子说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的(电磁波的发射和吸收不是连续的),而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子E=hν,把物理学带进了量子世界;
受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
34、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。
35、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构说,最先得出氢原子能级表达式,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
36、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
37、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
七、相对论
38、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),
②热辐射实验——量子论(微观世界);
39、19世纪和20世纪之交,物理学的三现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
40、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
狭义相对论的其他结论:
①时间和空间的相对性——长度收缩和动钟变慢(或时间膨胀)
②相对论速度叠加:光速不变,与光源速度无关;一切运动物体的速度不能超过光速,即光速是物质运动速度的极限。
③相对论质量:物体运动时的质量大于静止时的质量。
41、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:E=mc2。
八、原子物理学
42、1858年,德国科学家普吕克尔发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
43、18年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,指出阴极射线是高速运动的电子流。说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。1906年,获得诺贝尔物理学奖。
44、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
45、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。
天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
46、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
47、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
48、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
49、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。
50、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。
51、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
52、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
53、粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子。
54、1964年盖尔曼提出了夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三个夸克组成。
有谁能跟我详细讲解下自感 互感 涡流呢? 我看不太懂 快高考了谢谢~!!
高中物理公式总结
物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F?{负号表示方向相反,F、F?各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’?也可以是m1v1+m2v2=m1v1?+m2v2?
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1?=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2?=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损?=(P/U)2R;(P损?:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
高中物理的几个问题.快高考了.谢谢!!
1.互感现象
是一种常见的电磁感应现象,如图4-6-1只要A线圈的电路中可变电阻的阻值R周期性地变化,那么A和B两个线圈之间就会发生互感现象。例如电阻R增大,A中电流变小,B线圈中磁通量减少产生感应电流,感应电流产生的磁场也会引起A线圈中磁通量的变化,所以A、B两个线圈的磁通量是互相影响的,象这样两个互相靠近的线圈中只要有一个线圈中的电流变化,就会出现互感现象。
2.自感现象
是因为线圈自身的电流变化而引起线圈的磁通量变化,由此产生的电动势叫自感电动势。所以自感现象就是一种电磁感应现象。自感现象既遵循法拉第电磁感应定律又遵循楞次定律。只是因为自感线圈内的磁通量的变化率与线圈内的电流的变化率成正比例,所以电流变化越快自感电动势越大。也就是说自感电动势与电流的变化率成正比,比例常数就是自感系数L,单位是亨利,符号是H。
3.涡流
当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流。如果用图表示这样的感应电流,看起来就象水中的旋涡,所以我们把它叫做涡电流
高二物理自感现象部分为什么在电路里不考
1.理想气体内能决定因素是温度,因为理想气体不考虑分子间作用力,也就是分子势能。水的内能大,因为0摄氏度的水变成0摄氏度的冰时要放出热量,根据热力学第一定律可得内能减小。水蒸气的内能大,理由同上,可以尝试自己推理一下。
2.自感线圈接在电路中相当于什么,开关断开或闭合的瞬间有什么现象,电流的方向如何;电容器在电路中的充放电过程,在电路中相当于什么,与电表(尤其是电压表)串并联的情况。
3..电源内部电流方向从负极指向正极,正极电势高。因为电池放电是因为电池内部的非静电力做功把正电荷从负极搬运到正极,也就是非静电力做功将化学能转化为电能,所以正极电势高。
分析:自感电动势是阻碍电流变化的。1、电路接通电源时在电路接通的一瞬间,电压由0阶跃到最大值,由于自感电动势阻碍电流变化,所以电流只能从0慢慢的变到最大值。灯泡的亮度就慢慢变到最亮。最亮时,电路成稳态。2、电路断开电源时电路断开电源的一瞬间,电压由最大阶跃成0,由于自感电动势阻碍电流变化,自感电动势会给灯泡产生电流,所以点灯会从最亮慢慢熄灭。由于自感电动势往往大于电源电压,所以,其亮度会比正常通电稳态时更亮。因此,电路中有自感电动势时电路断开的一瞬间,灯泡会先闪亮一下再熄灭。