高中物理重要二级结论(全)

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高中物理重要二级结论(全)

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物理重要二级结论
一、静力学
1.几个力平衡,则任一力是与其他所有力的合力平衡的力。
三个共点力平衡,任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。
2.两个力的合力: F1 F2 F F1 F2 方向与大力相同
3.拉密定理:三个力作用于物体上达到平衡时,则三个力应在同一平面内,其作用线必交于一点,
且每一个力必和其它两力间夹角之正弦成正比,即
F1 F2 F 3
sin sin sin
4.两个分力 F1和 F2的合力为 F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知另一个分力(或
合力)的方向,则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。
F1已知方向 F1 F2的最小值
F1
F F
F2的最小值
F2的最小值
5.物体沿倾角为α的斜面匀速下滑时, μ= tanα mg
6.“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
7.绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
8.支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力 N不一定等于重力 G。
9.已知合力不变,其中一分力 F1大小不变,分析其大小,以及另一分力 F2。
用“三角形”或“平行四边形”法则 F1
二、运动学 F2
1.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)
F
时间等分(T): ① 1T 内、2T 内、3T 内······位移比:S1:S2:S =123 :22:32
② 1T 末、2T 末、3T 末······速度比:V1:V2:V3=1:2:3
③ 第一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内···的位移之比:
SⅠ:SⅡ:SⅢ=1:3:5
④ΔS=aT2 Sn-Sn-k= k aT2 a=ΔS/T2 a =( Sn-Sn-k)/k T2
位移等分(S0): ① 1S0处、2 S0处、3 S0处···速度比:V1:V2:V3:···Vn=
1: 2 : 3 : : n
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② 经过 1S0时、2 S0时、3 S0时···时间比: 1: 2 : 3 : : n)
③ 经过第一个 1S0、第二个 2 S0、第三个 3 S0···时间比
t1 : t2 : t3 : : tn 1: ( 2 1) : ( 3 2) : : ( n n 1)
v v
v v 0 t S S t / 2 1 2
2.匀变速直线运动中的平均速度 2 2T

v v v0 vtt / 2
3.匀变速直线运动中的中间时刻的速度 2
v v
2 v2
0 tt / 2
中间位置的速度 2
4.变速直线运动中的平均速度
v v1 v 2
前一半时间 v1,后一半时间 v2。则全程的平均速度: 2

v 2v 1v2
前一半路程 v1,后一半路程 v2。则全程的平均速度: v1 v2
t 2h
5.自由落体 g
v
t 2H上 t
o

6.竖直上抛运动 g g
同一位置 v 上=v 下
7.绳端物体速度分解
v 点光源
v

平面镜 ω θ
8.“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止的时间 t0 ,确定了滑行时间 t大于 t0时,用
v 2 1t 2as 或 S=vot/2,求滑行距离;若 t 小于 t0时 s v0t at
2
2
9.匀加速直线运动位移公式:S = A t + B t2 式中 a=2B(m/s2) V0=A(m/s)
10.追赶、相遇问题
匀减速追匀速:恰能追上或恰好追不上 V 匀=V 匀减
V0=0 的匀加速追匀速:V 匀=V 匀加 时,两物体的间距最大 Smax=
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同时同地出发两物体相遇:位移相等,时间相等。
A 与 B 相距 △S,A 追上 B:SA=SB+△S,相向运动相遇时:SA=SB+△S。
11.小船过河:
⑴ 当船速大于水速时 ①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短, t d / v船
②合速度垂直于河岸时,航程 s 最短 s=d d 为河宽
⑵当船速小于水速时 ①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短, t d / v船
v
水②合速度不可能垂直于河岸,最短航程 s d
v船
V V d
船 合 V

三、运动和力 
1.沿粗糙水平面滑行的物体:   a=μg
2.沿光滑斜面下滑的物体:      a=gsinα
3.沿粗糙斜面下滑的物体  a=g(sinα-μcosα)
4.沿如图光滑斜面下滑的物体:
当α=45°时所用时间最短 沿角平分线滑下最快
α增大, 时间变短 小球下落时间相等小球下落时间相等
m m m F5. 一起加速运动的物体系,若力是作用于 1上,则 1和m2的相互作用力为 N 2m1 m2
与有无摩擦无关,平面,斜面,竖直方向都一样
F
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m2
α
m2
α α m1
F F
m2 m1 m
F
2 m1
6.下面几种物理模型,在临界情况下,a=gtgα
a
a α a a
a a
a
光滑,相对静止 弹力为零 相对静止 光滑,弹力为零
7.如图示物理模型,刚好脱离时。弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后
F
隔离分析
g a a
F
简谐振动至最高点 在力 F 作用下匀加速运动 在力 F 作用下匀加速运动
8.下列各模型中,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大
F B
F
B
9.超重:a 方向竖直向上;(匀加速上升,匀减速下降)
失重:a 方向竖直向下;(匀减速上升,匀加速下降)
四、圆周运动,万有引力:
1.水平面内的圆周运动:F=mg tgα方向水平,指向圆心
N
N
mg mg
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2.飞机在水平面内做匀速圆周盘旋 飞车走壁
T θ
θ
mg
3.竖直面内的圆周运动:
火车R、V、m
m v
m v
L m v

.o L
.o
1) 绳,内轨,水流星最高点最小速度 gR ,最低点最小速度 5gR ,上下两点拉压力之差 6mg
gR
2)离心轨道,小球在圆轨道过最高点 vmin =
要通过最高点,小球最小下滑高度为 2.5R 。 H
R
3)竖直轨道圆运动的两种基本模型
绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点:
T=3mg,a=2g,与绳长无关。
gR
“杆”最高点 vmin=0,v 临 = ,
v > v 临,杆对小球为拉力
v = v 临,杆对小球的作用力为零
v < v 临,杆对小球为支持力
4)重力加速度, 某星球表面处(即距球心 R):g=GM/R2
GM GM
距离该星球表面 h处(即距球心 R+h处) : g '
r 2 (R h)2
Mm v 2 22 4
5)人造卫星:G 2 m m r m r ma mg ' r r T 2
GM 4 2T r
3
推导卫星的线速度 v r ;卫星的运行周期
G M 。
卫星由近地点到远地点,万有引力做负功。
gR GM / R
第一宇宙速度 VⅠ= = =
7 9km / s
2 R / g
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地表附近的人造卫星:r = R = 6 4 1 6 0 m,V 运 = VⅠ ,T= =84.6分钟
6)同步卫星
T=24 小时,h=5.6R=36000km,v = 3.1km/s
7)重要变换式:GM = GR2 (R为地球半径)
8)行星密度:ρ = 3 /GT2 式中 T为绕行星运转的卫星的周期,即可测。
三、机械能
1.判断某力是否作功,做正功还是负功
① F与 S的夹角(恒力)
② F与 V的夹角(曲线运动的情况)
③ 能量变化(两个相联系的物体作曲线运动的情况)
2.求功的六种方法
① W = F S cosa (恒力) 定义式
② W = P t (变力,恒力)
③ W = △EK (变力,恒力)
④ W = △E (除重力做功的变力,恒力) 功能原理
⑤ 图象法 (变力,恒力)
⑥ 气体做功: W = P △V (P——气体的压强;△V——气体的体积变化)
3.恒力做功的大小与路面粗糙程度无关,与物体的运动状态无关。
4.摩擦生热:Q = f·S 相对 。Q常不等于功的大小(功能关系)
S S
动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功 W = mg S
四、动量
1.反弹:△p = m(v1+v2)
2.弹开:速度,动能都与质量成反比。
3.一维弹性碰撞: V1'= [(m1—m2)V1 + 2 m2V2]/(m1 + m2)
V2'= [(m2—m1)V2 + 2 m1V2]/(m1 + m2)
当 V2 = 0 时, V1'= (m1—m2)V1 /(m1 + m2)
V2'= 2 m1V1/(m1 + m2)
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特点:大碰小,一起跑;小碰大,向后转;质量相等,速度交换。
4.1球(V1)追 2球(V2)相碰,可能发生的情况:
① P1 + P2 = P'1 + P'2 ;m1V1'+ m2 V2'= m1V1 + m2V2 动量守恒。
② E'K1 +E'K2 ≤ EK1 +EK2 动能不增加
③ V1'≤ V2' 1 球不穿过 2 球
④ 当 V2 = 0 时, ( m V )21 1 / 2(m1 + m2)≤ E'K ≤( m 21V1) / 2m1
EK=( mV)2/ 2m 2 = P / 2m = I2 / 2m
5.三把力学金钥匙
研究对象 研究角度 物理概念 物理规律 适用条件
质点 力的瞬时作用效 F、m、a F=m·a 低速运动的宏观物
果 体
质点 力作用一段位移 W = F S cosa W =EK2 — EK1 低速运动的宏观物
(空间累积)的 P = W/ t 体
系统
效果 P =FV cosa
E = mv2/2 E1 = E2 低速运动的宏观物K
E = mgh 体,只有重力和弹力P
做功
质点 力作用一段时间 P = mv Ft = mV2—mV1 低速运动的宏观物
(时间累积)的 I = F t 体,普遍适用
系统 效果 m1V1'+ m2 V2'= ∑F 外=0
m1V1 + m2V2 ∑F 外>>∑F 内
某一方向 ∑F 外 =0
△px =0
五、振动和波
1.平衡位置:振动物体静止时,∑F 外=0 ;振动过程中沿振动方向∑F=0。
2.由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速:注意“双向”和“多解”。
3.振动图上,振动质点的运动方向:看下一时刻,“上坡上”,“下坡下”。
4.振动图上,介质质点的运动方向:看前一质点,“在上则上”,“在下则下”。
5.波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长和波速改变(由介质决定)
6.已知某时刻的波形图象,要画经过一段位移 S或一段时间 t 的波形图:“去整存零,平行移动”。
7.双重系列答案:
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y/cm y/cm
5 5 △x
x/m x/m
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
-5 -5
向右传:△t = (K+1/4)T(K=0、1、2、3…) S = Kλ+△X (K=0、1、2、3…)
向左传:△t = (K+3/4)T K=0、1、2、3…) S = Kλ+(λ-△X) (K=0、1、2、3…)
六、热和功 分子运动论∶
1.求气体压强的途径∶①固体封闭∶《活塞》或《缸体》《整体》列力平衡方程 ;
②液体封闭:《某液面》列压强平衡方程 ;
③系统运动:《液柱》《活塞》《整体》列牛顿第二定律方程。
由几何关系确定气体的体积。
2.1 atm=76 cmHg = 10.3 m H2O ≈ 10 m H2O
3.等容变化:△p =P ·△T/ T
4.等压变化:△V =V ·△T/ T
七、静电场:
1.粒子沿中心线垂直电场线飞入匀强电场,飞出时速度的反向延长线通过电场中心。
2.
a b c
Eb=0;Ea>Eb;Ec>Ed;方向如图示;abc 比较 b 点电势最低,
+g E -g 由 b 到∞,场强先增大,后减小,电势减小。
a b c
Eb=0,a,c 两点场强方向如图所示E
+4g -g
a b c
Ea>Eb;Ec>Ed;Eb>Ed
+g -g
d
3.匀强电场中,等势线是相互平行等距离的直线,与电场线垂直。
E 4 kQ4.电容器充电后,两极间的场强: ,与板间距离无关。
S
5.LC振荡电路中两组互余的物理量:此长彼消。
1)电容器带电量 q,极板间电压 u,电场强度 E及电场能 Ec等量为一组;(变大都变大)
2)自感线圈里的电流 I,磁感应强度 B及磁场能 EB等量为一组;(变小都变小)
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电量大小变化趋势一致:同增同减同为最大或零值,异组量大小变化趋势相反,此增彼减,
若 q,u,E及 Ec等量按正弦规律变化,则 I,B,EB等量必按余弦规律变化。
电容器 充电时电流减小,流出负极,流入正极;磁场能转化为电场能;
放电时电流增大,流出正极,流入负极,电场能转化为磁场能。
八、恒定电流
1.串连电路:总电阻大于任一分电阻;
U R U UR, 1 P R1 ; P R , P 1R1 R
1
2 R1 R2
2.并联电路:总电阻小于任一分电阻;
I 1/ R I IR ; 1 2 ; P 1/ R ; P
P R2
R R 1

1 2 R1 R2
3.和为定值的两个电阻,阻值相等时并联值最大。
4.估算原则:串联时,大为主;并联时,小为主。
R
5.路端电压:纯电阻时U Ir ,随外电阻的增大而增大。
R r
6.并联电路中的一个电阻发生变化,电路有消长关系,某个电阻增大,它本身的电流小,与它并
联的电阻上电流变大。
7.外电路中任一电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。
8.画等效电路:始于一点,电流表等效短路;电压表,电容器等效电路;等势点合并。

9.R=r时输出功率最大 P 。
4r
2
10. R1 R2 ,分别接同一电源:当 R1R2 r 时,输出功率 P1 P2 。
串联或并联接同一电源: P串=P并 。
R
11.纯电阻电路的电源效率: = 。
R r
12.含电容器的电路中,电容器是断路,其电压值等于与它并联的电阻上的电压,稳定时,与它串
联的电阻是虚设。电路发生变化时,有充放电电流。
2
13.含电动机的电路中,电动机的输入功率 P入 UI ,发热功率 P热 I r ,
2
输出机械功率 P机 UI I r
九、直流电实验
1.考虑电表内阻影响时,电压表是可读出电压值的电阻;电流表是可读出电流值的电阻。
2.电表选用
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测量值不许超过量程;测量值越接近满偏值(表针的偏转角度尽量大)误差越小,一般大于 1/3满
偏值的。
3.相同电流计改装后的电压表:U g RV ;并联测同一电压,量程大的指针摆角小。
电流表: I g 1/ RA;串联测同一电流,量程大的指针摆角小。
4.电压测量值偏大,给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻;
电流测量值偏大,给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻;
5.分压电路:一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻
1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时;
2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻,且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验
数据)时;
3)电压,电流要求从“零”开始可连续变化时,
分流电路:变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近;
分压和限流都可以用时,限流优先,能耗小。
6.变阻器:并联时,小阻值的用来粗调,大阻值的用来细调;
串联时,大阻值的用来粗调,小阻值的用来细调。
7.电流表的内、外接法:内接时, R测 R真 ;外接时, R测 R真。
R
1) R R 或 x
RV Rx RV
x A 时内接; Rx RV 或 时外接;RA Rx RA Rx
2)如 Rx既不很大又不很小时,先算出临界电阻 R0 RA RV (仅适用于 RA RV ),
若 Rx R0 时内接; Rx R0 时外接。
3)如 RA、RV均不知的情况时,用试触法判定:电流表变化大内接,电压表变化大外接。
8.欧姆表:
R中
1)指针越接近 R中误差越小,一般应在 至10R中范围内, R中 R10 0
Rg r ;I g

2) Rx ;I x I g
3)选档,换档后均必须调“零”才可测量,测量完毕,旋钮置 OFF或交流电压最高档。
9.故障分析:串联电路中断路点两端有电压,通路两端无电压(电压表并联测量)。
断开电源,用欧姆表测:断路点两端电阻无穷大,短路处电阻为零。
10.描点后画线的原则:
1)已知规律(表达式):通过尽量多的点,不通过的点应靠近直线,并均匀分布在线的两侧,舍弃
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个别远离的点。
2)未知规律:依点顺序用平滑曲线连点。
11.伏安法测电池电动势 和内电阻 r:
安培表接电池所在回路时: 测 真; r测 r真电流表内阻影响测量结果的误差。
安培表接电阻所在回路试: 测 真; r测 r真 电压表内阻影响测量结果的误差。
半电流法测电表内阻: rg R并,测量值偏小;代替法测电表内阻: rg R代替 。
半值(电压)法测电压表内阻: rg R串,测量值偏大。
十、磁场
1.安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面,即同时有 FA⊥I,FA⊥B。
R mv T 2 m2.带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动: , (周期与速度无关)。
Bq qB
3.在有界磁场中,粒子通过一段圆弧,则圆心一定在这段弧两端点连线的中垂线上。
4.半径垂直速度方向,即可找到圆心,半径大小由几何关系来求。
E
5.粒子沿直线通过正交电、磁场(离子速度选择器) Bqv qE , v 。与粒子的带电性质和
B
带电量多少无关,与进入的方向有关。
6.冲击电流的冲量: BIL t mv , BLq Mv
7.通电线圈的磁力矩:M nBIS cos nBIS有效 ( 是线圈平面与 B的夹角,S线圈的面积)
8.当线圈平面平行于磁场方向,即 =0 时,磁力矩最大,M m nBIS
十一、电磁感应
1.楞次定律:(阻碍原因)
内外环电流方向:“增反减同”自感电流的方向:“增反减同”
磁铁相对线圈运动:“你追我退,你退我追”
通电导线或线圈旁的线框:线框运动时:“你来我推,你走我拉”
电流变化时:“你增我远离,你减我靠近”
i I I2. 最大时( 0, I框=0)或 i 为零时( 最大 I框最大)框均不受力。 t t
3.楞次定律的逆命题:双解,加速向左=减速向右
4.两次感应问题:先因后果,或先果后因,结合安培定则和楞次定律依次判定。
B 2 L2V B 2 L2V 2
5.平动直杆所受的安培力: F ,热功率: P
R 热

总 R总
1 2
6.转杆(轮)发电机: = BL
2
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n
7.感生电量:Q 。
R总
图 1线框在恒力作用下穿过磁场:进入时产生的焦耳热小于穿出时产生的焦耳热。
图 2中:两线框下落过程:重力做功相等甲落地时的速度大于乙落地时的速度。
十二、交流电
1.中性面垂直磁场方向, 与 e为互余关系,此消彼长。
2.线圈从中性面开始转动:
e 2nBLV sin t nBS sin t n n sin t n sin t 。
安培力: FA nBI m Lsin t
M n
2 B 2S 2 sin 2 t
磁力距: FA Lsin t BI m S sin
2 t
R
线圈从平行磁场方向开始转动:
e 2nBLV cos t nBS cos t m cos t
安培力: FA nBI m L cos t
2 2 2 2
磁力距:M FA L cos t BI m S cos
2 t n B S cos t
R
2
正弦交流电的有效值: I RT =一个周期内产生的总热量。
变压器原线圈:相当于电动机;副线圈相当于发电机。
U
6. 理想变压器原、副线圈相同的量: ,T,f, ,P P
n t 入 出
7. 输电计算的基本模式:
P
P输 U输 I输,U线损 I输R线,P线损 I
2 R ( 输 )2输 线 R ,U 线输
U用 U输 U线损,P用 P输 P线损
U 线
发电机 P 输 U 输 U 用
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十三、 光的反射和折射
1. 光过玻璃砖,向与界面夹锐角的一侧平移;光过棱镜,向底边偏折。
2. 光射到球面、柱面上时,半径是法线。
十四、光的本性
L
1. 双缝干涉条纹的宽度: X ;单色光的干涉条纹为等距离的明暗相间的条纹;白光的干
d
涉条纹中间为白色,两侧为彩色条纹。
2. 单色光的衍射条纹中间最宽,两侧逐渐变窄;白光衍射时,中间条纹为白色,两侧为彩色条纹。
3. 增透膜的最小厚度为绿光在膜中波长的 1/4。
4. 用标准样板检查工件表面的情况:条纹向窄处弯是凹;向宽处弯是凸。
c
5. 电磁波穿过介质表面时,频率(和光的颜色)不变。光入介质, v , 0
n n
6 光谱: 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 电磁波谱
频率υ 小 大 频率υ 波长λ 小 大
波长λ 长 短 无线电波 小 长 α 射线 贯 电
穿 离
波速 V 介质 大 小 微波 本 本
领 领
折射率 n 小 大 红外线 β 射线
临界角 C 大 小 可见光
能量 E 小 大 紫外线 γ 射线 大 小
干涉条纹 宽 窄 X射线
绕射本领 强 弱 γ射线 大 短
附录 1
SI 基本单位
物理量名称 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克 kg
时间 秒 s
电流 安[培] A
热力学温度 开[尔文] K
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物质的量 摩[尔] mol
发光强度 坎[德拉] cd
附录 2
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