高中物理总复习知识要点

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高中物理总复习知识要点

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高中物理总复习知识要点
注: 带 ▲号为重点知识点
力学部分 (约53分)
一、主要内容
力的平衡、直线运动、牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、机械能、动量、振动与波
二、重要规律
▲1. 动能定理、机械能守恒定律
▲2. 平抛运动、匀速圆周运动、万有引力(天体运动)
▲3. 匀变速直线运动规律 (自由落体运动)
4.力的平衡
三、重要公式
1.重力 G=mg 滑动摩擦力 F=μN
▲2. 匀变速直线运动 加速度 a=(Vt-Vo)/t
末速度Vt=Vo+at 平均速度V平=(Vt+Vo)/2
位移s=Vot+at2/2 s=V平 t= (Vt+Vo)t/2 2as= Vt2-Vo2
规律: (1) 实验用推论Δs=aT2
在匀变速直线运动中,中间时刻速度等于平均速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
▲3. 牛顿运动定律 F=ma
▲4. 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)
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
θ与β的关系为tgβ=2tgα
▲5. 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向=mV2/r=mω2r=m (2π/T)2r=mωv
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
▲6. 万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM)
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}
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、角速度变大、加速度变大;
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
7.功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式) 2.重力做功:Wab=mghab 3.电场力做功:Wab=qUab
4.电功:W=UIt(普适式) 5.功率:P=W/t(定义式) 6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平均=Fv平均 {P:瞬时功率,P平均: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) 9.焦耳定律:Q=I2Rt
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 12.重力势能:EP=mgh
▲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;
8. 冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv 2.冲量:I=Ft ▲ 3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo
▲4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEK=0 {即系统的动量和动能均守恒}
6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
8.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)
9.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)
10.子弹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相对子弹相对长木块的位移}
注:(1)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;
(2)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);
(3)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;
(4)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;
(5)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
9. 振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx ▲2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 摆角θ<100 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
5.机械波、横波、纵波
▲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.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
8.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.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)干涉与衍射是波特有的; (2)振动图象与波动图象;
热学部分 (约6分)
一、主要内容
分子动理论、热和功、气体的状态()
二、重要规律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2. 分子间的引力和斥力。物体的内能是指物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和
3.热力学第二定律
三、重要公式
▲1. 热力学第一定律:ΔU= W+Q
2. T=t+273
电磁学部分(约40分 32+8分)
一、主要内容
电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流、电磁振荡和电磁波
二、重要规律
1. 电场物理量(电场力、电场强度、电势差、电势、电容),
带电粒子在电场中的运动(加速和偏转)
2.闭合电路的欧姆定律
▲3. 安培力、洛仑兹力 带电粒子在磁场中的运动,
4.带电粒子在复合场中的运动
5. 电磁感应、感应电动势
▲6. 右手定则----判断磁场的方向
左手定则----判断力的方向
7.变压器 交变电流
三、重要公式
1. 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 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+
2. 库仑定律:F=kQ1Q2/r2 电场力:F=Eq
▲3. 电场强度:E=F/q (定义式)
点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
匀强电场的场强E=UAB/d
4. 电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
5. 电容C=Q/U(定义式,计算式)
平行板电容器的电容C=εS/4πkd
▲6. 带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK 或 qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2
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)
类平抛 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)
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
7. 电流强度:I=q/t 欧姆定律:I=U/R
8. 电阻、电阻定律:R=ρL/S
9. 电功与电功率:W=UIt=I2Rt=U2t/R,P=UI 焦耳定律:Q=I2Rt
10. 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
▲11.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
▲12. 安培力F=BIL (注:L⊥B) 洛仑兹力f=qVB (注:V⊥B)
粒子轨道半径r=mV/qB; 周期T=2πm/qB;
注意: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=m (2π/T)2r=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)。
▲13. 磁通量Φ=BS sinθ
感应电动势 E=nΔΦ/Δt E=BLVsinθ(切割磁感线运动) Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势)
14. 交变电流U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
理想变压器 U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
15. LC振荡电路T=2π(LC)1/2
光学部分(约13分 6+7分)
一、主要内容
光的直线传播、光的反射和折射、全反射、色散、光的波粒二象性、光电效应
二、重要规律
1. 光的反射定律 平面镜
▲ 2. 光的折射定律 折射率 n=c/v=sin/sin
▲3. 全反射 临界角C:sinC=1/n
▲4. 白光通过三棱镜发色散规律:紫光靠近底边出射
5. 光的干涉 衍射
6.光电效应 Ek=hν-W 一个光子的能量E=hν (h=6.63×10-34J.s)
7.物质波 波长
▲注:红→紫(折射率 小→大 偏折角 小→大 频率 小→大 速度 大→小 波长大→小)
原子物理学部分(约6分)
一、主要内容
原子的核式结构 玻尔理论 天然放射现象(三种射线) 衰变(半衰期)
核反应(四种:衰变、人工转变、裂变、聚变) 核能
二、重要规律
1.α粒子散射实验结果:(a)大多数的α粒子不发生偏转;
(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;
(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m (原子的核式结构)
3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}
▲4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子)
{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数}
▲5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、
α衰变与β衰变、半衰期(有半数的原子核发生了衰变所用的时间)。
γ射线是伴随α射线和β射线产生的
6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2
7.核能的计算ΔE=Δmc2
{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}

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