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高中物理公式及知识点汇总
一、力
1、重力G=mgg随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力
2、摩擦力的公式2-
1、滑动摩擦力f=μN
①N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
②μ为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关2-
2、静摩擦力其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比注最大静摩擦力,与正压力有关2-
3、关于摩擦力a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用
3、弹力胡克定律F=kxx为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关
4、浮力F=ρgV
5、万有引力G引力常量=
6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上M天体质量(kg)m天体质量(kg)r:天体半径m
6、库仑力F=kk(静电力常量)k=
9.0x109Nm2/C2(N牛;m米;C库仑)Q、q两点电荷分别的带电量(单位库仑)r两点电荷之间的距离(单位米)电场力和库仑力的区别库仑力是电子和电子之间的作用力电场力是电场和电子之间产生的作用力
7、电场力F=Eq
8、磁场力8-
1、洛仑兹力条件B:电场强度单位特斯拉,简称特(T)q:电荷带电量,单位库仑v:电荷运动速度,单位米/秒判断方向使用左手定则磁感线穿过掌心、四指指向电荷运动方向8-
2、安培力条件判断方向使用左手定则磁感线穿过掌心、四指指向电流运动方向
9、分子间的引力和斥力1rr0,f引f斥F分子力表现为斥力2r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin最小值3rr0,f引f斥,F分子力表现为引力4r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈
010、力的合成与分解10-
1、同一直线上力的合成同向:同向:F=F1+F2,反向F=F1-F2F1F210-
2、互成角度力的合成(余弦定理)F1⊥F2时:F=10-
3、合力大小范围|F1-F2|≤F≤|F1+F2|10-
4、力的正交分解Fx=FcosβFy=Fsinββ为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx10-
5、共点力作用下物体的平衡条件
1、F合=0或Fx合=0Fy合=0静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零推论
[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向
11、力矩M=FLL为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离注
(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
二、运动
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、牛顿第二定律F=ma适用范围宏观、低速物体理解
(1)矢量性
(2)瞬时性
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,实际应用反冲运动超重FNG,失重FNG加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重注
(1)、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
(2)、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
4、匀变速直线运动4-
1、平均速度V平=s/t定义式4-
2、末速度Vt=Vo+at4-
3、加速度a=Vt-Vo/t以Vo为正方向,a与Vo同向加速a0;反向则a04-
4、匀变速直线运动4-
5、几个重要推论4-
6、末速度初速度求加速度匀加速直线运动a为正值匀减速直线运动a为负值4-
7、中间时刻的瞬时速度V平均=Vt/2=某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度4-
8、位移中点的即时速度4-
9、实验用推论Δs=aT2Δs为连续相邻相等时间T内位移之差4-
10、初速度为零的匀变速运动的特殊规律⑴.t秒内、2t秒内、3t秒内、……nt秒内的位移之比 S!S2S3……Sn=122232……n2⑵.连续相等的时间内的位移之比 SⅠSⅡSⅢ……Sn=135……2n-1⑶.在t秒末、2t秒末、3t秒末、……nt秒末的速度之比 v1v2v3……vn=123……n注1平均速度是矢量;2物体速度大加速度不一定大;3a=Vt-Vo/t只是量度式,不是决定式;4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
5、自由落体运动5-
1、初速度Vo=05-
2、末速度Vt=gt5-
3、下落高度h=gt2/2从Vo位置向下计算推论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;2a=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)
6、竖直上抛运动6-
1、位移s=Vot-gt2/2g=
9.8m/s2≈10m/s26-
2、末速度Vt=Vo-gt6-
3、上升最大高度6-
4、上升的时间6-
5、上升、下落经过同一位置时上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值、方向反向6-
6、从抛出到落回原位置的时间上升、下落经过同一段位移的时间相等注: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
7、平抛运动7-
1、水平方向速度Vx=Vo7-
2、竖直方向速度Vy=gt7-
3、水平方向位移x=Vot7-
4、竖直方向位移y=gt2/27-
5、运动时间7-
6、合速度7-
7、合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V07-
8、合位移7-
9、位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo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hy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
8、匀速圆周运动公式8-
1、线速度V=s/t=2πr/T此处频率与转速意义相同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/s28-
2、角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf8-
3、向心加速度a=V2/r=ω2r=2π/T2r8-
4、周期与频率T=1/f8-
5、角速度与线速度的关系V=ωr8-
6、角速度与转速的关系ω=2πn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8-
7、、向心力F F心=mV2/r=mω2r=mr2π/T2=mωv=F合
(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心
(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供
(3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供
9、振动和波机械振动与机械振动的传播9-
1、简谐振动F=-kxF: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9-
2、单摆周期l:摆长mg:当地重力加速度值成立条件:摆角θ10o;lr9-
3、受迫振动频率特点f=f驱动力f频率等于驱动力的频率(f驱动力)9-
4、发生共振条件f驱动力=f固驱动力频率等于系统的固有频率9-
5、机械波、横波、纵波9-5-
1、波速v=s/t=λf=λ/Tλ波长T周期f:频率s:距离t:时间波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定9-5-
2、声波的波速0℃332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;声波是纵波9-5-
3、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9-5-
4、.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9-5-
5、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/振动中的能量转化
10、万有引力10-
1、开普勒第三定律T2/R3=K=4π2/GMR: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10-
2、万有引力定律F=GMm/r2G引力常量=
6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上M天体质量(kg)m天体质量(kg)r:天体半径m10-
3、宇宙速度万有引力充当向心力10-
4、天体上的重力和重力加速度GMm/R2=mgg=GM/R2R:天体半径m,M天体质量(kg)10-
5、卫星绕行速度、角速度、周期V=;ω=;T=M中心天体质量10-
6、第
一二、三宇宙速度V1===
7.9km/s;V2=
11.2km/s;V3=
16.7km/s10-
7、、地球同步卫星GMm/r地+h2=m4π2r地+h/T2h≈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、冲量与动量
1、动量和冲量动量P=mV冲量I=Ft
2、动量定理F合t=mv-mv物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化
3、动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1+m2v2相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变(研究对象相互作用的两个物体或多个物体)适用条件
(1)系统不受外力作用
(2)系统受外力作用,但合外力为零
(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力
(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒
四、功和能
1、功W=Fscosq
(1)理解正功、零功、负功
(2)功是能量转化的量度重力的功——量度——重力势能的变化电场力的功——量度——电势能的变化分子力的功——量度——分子势能的变化合外力的功——量度——动能的变化W:功J,F:恒力N,s:位移m,α:F、s间的夹角
2、重力做功Wab=mghabm: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=qUabq:电量(C),Uab:a与b之间电势差V即Uab=φa-φb
4、.电功W=UItU电压(V),I:电流A,t:通电时间s
5、功率P=W/tP: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=FvP平=Fv平vmax=P额/FP:瞬时功率,P平:平均功率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
7、电功率P=UIU电路电压V,I电路电流A
8、焦耳定律Q=I2RtQ:电热J,I:电流强度A,R:电阻值Ω,t:通电时间s
9、纯电阻电路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
10、动能和势能动能Ek=重力势能Ep=mgh电势能EA=qφAEk:动能J,m物体质量kg,v:物体瞬时速度m/sEP:重力势能J,g:重力加速度,h:竖直高度m从零势能面起重力势能与零势能面的选择有关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
11、动能定理W合=或W合=ΔEK对物体做正功物体的动能增加W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=
12、机械能守恒定律ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2机械能=动能+重力势能+弹性势能条件系统只有内部的重力或弹力做功
13、重力做功与重力势能的变化WG=-ΔEP重力做功等于物体重力势能增量的负值注:
(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≤α90O做正功;90Oα≤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;
(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
五、电磁学
1、直流电路1-
1、电流强度I=q/tI: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)1-
2、欧姆定律I=U/RI:导体电流强度A,U:导体两端电压V,R:导体阻值Ω1-
3、电阻、电阻定律R=ρL/Sρ:电阻率Ω•m,L:导体的长度m,S:导体横截面积m21-
4、闭合电路欧姆定律I=E/r+RE=Ir+IRE=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Ω1-
5、电功与电功率W=UitP=UIW:电功J,U:电压V,I:电流A,t:时间s,P:电功率W1-
6、焦耳定律Q=I2RtQ: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s1-
7、纯电阻电路中:由于I=U/RW=Q因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R1-
8、.电源总动率、电源输出功率、电源效率P总=IEP出=IUη=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1-
9、电路的串/并联R串=R1+R2+R3+…1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…I串总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3U串总=U1+U2+U3+U并总=U1=U2=U3P串总=P1+P2+P3+P并总=P1+P2+P3+1-10-
1、伏安法测电阻--电流表内接法电压表示数U=UR+UARx的测量值=U/I=UA+UR/IR=RA+RxR真选用电路条件RxRA[或RxRARV1/2]1-10-
2、伏安法测电阻--电流表外接法电流表示数I=IR+IVRx的测量值=U/I=UR/IR+IV=RVRx/RV+RR真选用电路条件RxRV[或RxRARV1/2]
2、电场2-
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-
2、库仑定律(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,Q
1、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2-
3、电场强度E=F/qE:电场强度N/C,是矢量(电场的叠加原理)q检验电荷的电量C2-
4、真空点(源)电荷形成的电场r源电荷到该位置的距离(m),Q源电荷的电量2-
5、匀强电场的场强UAB:AB两点间的电压V,d:AB两点在场强方向的距离m2-
6、电场力F=qEF:电场力N,q:受到电场力的电荷的电量C,E:电场强度N/C2-
7、电势与电势差UAB=φA-φBUAB=WAB/q=-ΔEAB/q2-
8、电场力做功WAB=qUAB=EqdWAB: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m2-
9、电势能EA=qφAEA:带电体在A点的电势能J,q:电量C,φA:A点的电势V2-
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2-
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2-
12、电容C=Q/UC:电容F,Q:电量C,U:电压两极板电势差V2-
13、平行板电容器的电容S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,介电常数2-
14、带电粒子在电场中的加速Vo=0W=ΔEKqU=mVt2/2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;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/示波管、示波器及其应用等势面
3、磁场3-
1、磁感应强度B1T=1N/A•m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T3-
2、安培力判断方向使用左手定则磁感线穿过掌心、四指指向电流运动方向B:磁感应强度TF:安培力FI:电流强度AL:导线长度m3-
1、洛仑兹力判断方向使用左手定则磁感线穿过掌心、四指指向电荷运动方向f:洛仑兹力N,q:带电粒子电量C,V:带电粒子速度m/s
4、带电粒子进入磁场的运动情况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4-
1、带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:V=V0不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动4-
2、带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr2π/T2=BqV;r=mV/qB;T=2πm/qB;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;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;3其它相关内容地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料
5、电磁感应5-
1、感应电动势的大小E=nΔΦ/ΔtE=BLV(切割磁感线运动)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L:有效长度m.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5-
2、交流发电机最大的感应电动势Em=nBSωEm:感应电动势峰值5-
3、磁通量Φ=BSΦ:磁通量WbB:匀强磁场的磁感应强度TS:正对面积m25-
4、自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/ΔtL: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;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=106μH4其它相关内容自感/日光灯
6、交变电流6-
1、电压瞬时值e=Emsinωtω=2πfω: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W6-
2、电流瞬时值i=Imsinωt6-
3、电动势峰值Em=nBSω=2BLv6-
4、电流峰值纯电阻电路中Im=Em/R总6-
5、正余弦式交变电流有效值E=Em/21/2;U=Um/21/2;I=Im/21/26-
6、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/n1;P入=P出6-
7、在远距离输电中采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失E损=P/U2RP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
六、热学
1、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,在效果上是等效的符号法则外界对物体做功,W为“+”物体对外做功,W为“-”;物体从外界吸热,Q为“+”;物体对外界放热,Q为“-”物体内能增量ΔU是取“+”;物体内能减少,ΔU取“-”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
2、热力学第二定律表述一不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化表述二不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化表述三第二类永动机是不可能制成的
3、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)}
4、阿伏加德罗常数NA=
6.02×1023/mol分子直径数量级10-10米
5、油膜法测分子直径d=V/sV:单分子油膜的体积m3S:油膜表面积m
26、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
7、分子间的引力和斥力1rr0,f引f斥F分子力表现为斥力2r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin最小值3rr0,f引f斥,F分子力表现为引力4r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈
04、气体的性质4-
1、气体的状态参量4-1-
1、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4-1-
2、热力学温度与摄氏温度关系T=t+273T:热力学温度Kt:摄氏温度℃4-1-
3、体积V1m3=103L=106mL气体分子所能占据的空间4-1-
4、压强p标准大气压1atm=
1.013×105Pa=76cmHg1Pa=1N/m2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4-
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4-
3、理想气体的状态方程p1V1/T1=p2V2/T2PV/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理想气体的状态方程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为热力学温度K,而不是t,t为摄氏温度℃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W0;温度升高,内能增大ΔU0;吸收热量,Q06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;7r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
七、光学
1、光的折射定律n1sinθ1=n2sinθ2n1和n2分别是两个介质的折射率θ1和θ2分别是入射光(或折射光)与界面法线的夹角,叫做入射角和折射角1-
1、介质的折射率当光由光密介质(折射率n1比较大的介质)射入光疏介质(折射率n2比较小的介质)时(比如由水入射到空气中),如果入射角大于某一个值θc时,折射角的正弦将大于1这在数学上是没有意义的此时,不存在折射光,而只存在反射光而θc叫做全反射角,它的值取决与两种介质的折射率的比值例水的折射率为
1.33,空气的折射率近似等于
1.00,全反射角等于arcsin
1.00/
1.33=
48.8度1-
2、、全反射的条件光必须由光密介质射向光疏介质入射角必须大于临界角C.1-
3、光密介质和光疏介质所谓光密介质和光疏介质是相对的两物质相比折射率较小的就为光疏介质折射率较大的就为光密介质例如,水折射率大于空气,所以相对于空气而言,水就是光密介质,而玻璃的折射率比水大,所以相对于玻璃而言,水就是光疏介质
2、双缝干涉的规律亮纹光程差δ=kλ(k=0,1,2,等)暗纹光程差δ=(2k-1λ/2k=123等)空间的某点距离光源S1和S2的路程差为
0、1λ、2λ、3λ、等波长的整数倍(半波长的奇数倍)时,该点为振动加强点空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ/
2、3λ/
2、5λ/
2、等半波长的奇数倍时,该点为振动减弱点2-
1、相邻的两条明条纹(或暗条纹)间的距离在狭缝间的距离、狭缝与屏的距离都不变的条件下,用不同颜色的光做实验,条纹间的距离是不同的红光的条纹间距最大,紫光的条纹间距最小红光的波长最长,紫光的波长最短
3、光的本性3-
1、光的本质波粒二象性光是具有微粒性和波动性的电磁波波动性大量光子表现出来的现象(几率波)粒子性少量光子的运动光的微粒说——牛顿光的波动说——惠更斯电磁波理论——麦克斯韦光子说——爱因斯坦3-
2、光的波动说——惠更斯波的干涉两列波干涉的条件频率相同,相差恒定1801年,英国物理学家托马斯·杨把一束光分成了两束,再使这两束光干涉,从而完成了干涉现象的实验,即双缝干涉实验双缝干涉实验如果用白光做光源,得到的是彩色条纹,如果用单色光做光源,得到的是明暗相间的条纹,相邻条纹的间隔△x=λ公式中的d为双缝间的距离,L为双缝与屏间的距离,λ为所用单色光的波长光的干涉在日常生活中和生产中有广泛的应用薄膜干涉——肥皂胞,油膜在介质与空气的两个接触面,反射光线互相叠加形成干涉图象;增透膜当介质厚度等于光在该介质中的波长的1/4时,反射光干涉相消,透射光强度增强;检查工件表面平整度如图,检查中所观察到的干涉条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光线叠加而成的光的衍射如果光在传播过程中遇到了足够小的障碍物,也可绕过障碍物传播,即光也可发生衍射单缝衍射白光照射彩色条纹,中间为亮条纹,条纹间距不等;单色光照射明暗相距,中间为亮条纹,最宽;圆孔衍射明暗相距同心圆环,中央明暗与屏到圆孔的距离有关圆屏衍射明暗相间同心圆环,中央是亮斑(即“泊松亮斑”)3-
3、光的电磁说和电磁波谱——麦克斯韦I)光的电磁说
1、光是一种频率极高(波长λ短)的电磁波(变化电场→变化磁场→变化电场),光波的振动方向(光矢量)是指电磁波振荡中电场矢量的方向——光波是横波
2、光的传播不需要介质,可在真空中传播C=
3.00×108m/s
3、光波的产生由原子内部电子受激发时产生
4、能产生反射、折射、干涉、衍射
5、意义把光现象和电磁现象统一起来,指出它们的一致性,再一次证明自然现象之间是相互联系的;解决了光的波动说在传播介质上遇到的困难,认识到光波与机械波有本质的不同;波速公式v=λf适合于各种电磁波II)电磁波谱电磁波是个大家族,可见光是很窄的一波段,还有许多不可见光
1、几种不可见光红外线
(1)性质λ(
0.76微米~1000微米),热效应显著,光化学作用比可见光差,易于被物质吸收,长波红外线能在薄雾中穿过
(2)产生是原子的外层电子由激发态→低能级态跃迁发射出的
(3)应用夜视仪、红外遥感技术紫外线
(1)性质λ(
0.4微米~
0.6×10-2微米),光化学作用显著;能使荧光物质发光,玻璃是紫外线的不透明体;生理作用——消毒,对人眼视网膜、皮膜有强烈的破坏作用
(2)产生是由原子的外层电子由激发态→低能级态跃迁时放出的
(3)应用感光技术、医用消毒伦琴射线(x射线)
(1)产生高速电子流射在任何固体上均会发生伦琴射线是由原子的内层电子受激发而产生
(2)性质λ(
0.06~20埃),具有很强的穿透本领,能穿过许多可见光不透过物质,可使许多固体发生荧光,使底片感光,空气电离
(3)应用工业破坏性材料的检测,用于晶体结构的分析,医用透视γ射线原子核受到激发后产生III)光谱
1、发射光谱由发光体直接产生的光谱(如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光)a、连续光谱产生条件炽热的固体液体和高压气体发光光谱形式连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱b、明线光谱(原子光谱)——光谱管辉光放电产生条件稀薄气体或金属蒸气发射的光谱,是游离态原子发射出光谱形式只有一些不连续的亮线光谱
2、吸收光谱高温物发出白光(连续分布一切波长的可见光)通过物质时某些波长的光被物质吸收后产生的光谱光谱形式用分光镜观察时,见到连续光谱背景上一些暗线如太阳光谱是太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时产生的是吸收光谱3-
4、光子说——爱因斯坦
1、光电效应在光的照射下物体中发射出电子的现象紫外线照射锌板使验电器带正电
2、光电效应实验现象1)在单位时间内由阴极K释放出的光电子数与入射光的强度成正比2)由阴极K释放出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与入射光强度无关3)对任何一种金属,入射光的频率必须大于某一极限频率才能发生光电效应4)光照与光电子发射出金属表面是同时发生
3、爱因斯坦的光子说在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做光子光子的能量跟它的频率成正比,即E=hυ,光子说可以很好地解释光电效应规律
八、原子和原子核轨道量子化假设(玻尔的原子模型)轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/的整数倍n为正整数,称量数数玻尔的氢子模型En氢原子的能量rn和电子轨道半径其中E
1、r1为离核最近的第一条轨道(即n=1)的氢原子能量和轨道半径即E1=-
13.6evr1=
0.53×10-10m以电子距原子核无穷远时电势能为零计算氢原子的能级图氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级按能量的大小用图开像的表示出来即能级图其中n=1的定态称为基态n=2以上的定态,称为激发态
4、放射线的成份和性质性质成份组成电离作用贯穿能力射线氦核组成的粒子流很强很弱射线高速电子流较强较强射线高频光子很弱很强
5、原子核的衰变类型衰变方程规律衰变新核衰变新核衰变原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒射线是伴随衰变放射出来的高频光子流在衰变中新核质子数多一个,而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子,即
6、半衰期放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期m0测得质量为T半衰期为经时间t后,剩余未衰变的放射性元素的质量为m
7、质子的发现1919年,卢瑟福用粒子轰击氦原子核发现了质子
8、中子的发现1932年,查德威克用粒子轰击铍核,发现中子
9、原子核的组成和放射性同位素9-
1、原子核的组成原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子在原子核中质子数等于电荷数核子数等于质量数中子数等于质量数减电荷数9-
2、放射性同位素具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素具有放射性的同位素叫放射性同位素9-
3、正电子的发现用粒子轰击铝时,发生核反应发生+衰变,放出正电子
10、核能核子结合成的子核或将原子核分解为核子时,都要放出或吸收能量,称为核能
11、质能方程爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系
12、裂变和聚变12-
1、裂变反应
①裂变重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应例如
②链式反应在裂变反应用产生的中子,再被其他铀核浮获使反应继续下去链式反应的条件
③裂变时平均每个核子放能约1Mev能量1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量12-
2、聚变反应
①聚变反应轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应例如
②平均每个核子放出3Mev的能量
③聚变反应的条件;几百万摄氏度的高温复习建议
1、高中物理的主干知识为力学和电磁学,两部分内容各占高考的38℅,这些内容主要出现在计算题和实验题中力学的重点是力与物体运动的关系;
②万有引力定律在天文学上的应用;
③动量守恒和能量守恒定律的应用;
④振动和波等等解决力学问题首要任务是明确研究的对象和过程,分析物理情景,建立正确的模型解题常有三种途径如果是匀变速过程,通常可以利用运动学公式和牛顿定律来求解;如果涉及力与时间问题,通常可以用动量的观点来求解,代表规律是动量定理和动量守恒定律;如果涉及力与位移问题,通常可以用能量的观点来求解,代表规律是动能定理和机械能守恒定律(或能量守恒定律)后两种方法由于只要考虑初、末状态,尤其适用过程复杂的变加速运动,但要注意两大守恒定律都是有条件的电磁学的重点是电场的性质;电路的分析、设计与计算;带电粒子在电场、磁场中的运动;电磁感应现象中的力的问题、能量问题等等
2、热学、光学、原子和原子核,这三部分内容在高考中各占约8℅,由于高考要求知识覆盖面广,而这些内容的分数相对较少,所以多以选择、实验的形式出现但绝对不能认为这部分内容分数少而不重视,正因为内容少、规律少,这部分的得分率应该是很高的。