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高中物理基础知识总复习
直线运动
参考系（A）在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体
质点（A）用来代替物体的有质量的点（当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时，物体可作为质点。）
位移和路程（A） 表示质点的位置的变动的物理量叫做位移，位移是矢量。
路程是质点运动轨迹的长度。路程是标量
速度——描述运动快慢的物理量，是位移对时间的变化率。
平均速度（A），在直线运动中，不同时间（或不同位移）内平均速度一般是不同的，因此，必须指明求出的平均速度是对哪段时间来说的。
瞬时速度（A）运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做瞬时速度
速率（A）在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同。它的大小叫做瞬时速率，有时简称速率。
变化率——表示变化的快慢，不表示变化的大小。
加速度（B）加速度——描述速度变化快慢的物理量，是速度对时间的变化率。
， ， ， ，
匀变速直线运动的规律（B） 位移公式：；由于匀变速直线运动的速度是均匀改变的，他在时间t内的平均速度
，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
，某段位移的中间位置的即时速度公式（不等于该段位移内的平均速度）。
无论匀加速还是匀减速，都有
匀变速直线运动还具有以下特点：（1）相邻的相等时间间隔的位移差ΔS=aT2
（2）任意一段时间内的平均速度等于中间时刻的即时速度vn=
（3）对于初速度为零的匀加速直线运动，有
①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶……
②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……
③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶∶∶……
④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶∶（）∶……
匀速直线运动的s-t图像和v-t图像（A）
s-t图象。能读出s、t、v 的信息（斜率表示速度）。
v-t图象。能读出s、t、v、a的信息（斜率表示加速度，曲线下的面积表示位移）。可见v-t图象提供的信息最多，应用也最广。
自由落体运动（A）物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
重力加速度（B）
力
重力（A）由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
大小: G=mg 方向: 竖直向下
重力由地球对物体的万有引力产生，由于地球自转需要向心力的缘故。
除南北两极外重力大小不等于引力大小
除南北两极和赤道一周外，重力的方向也不指向地心。
重力的大小等于物体被悬线吊着静止时拉紧悬线的力，也等于物体静止在水平支持面上对支持面的压力。
形变和弹力（A） 形变：物体的伸长、缩短、弯曲等等，总之物体的形状或体积的改变。
弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟他接触的物体会产生力的作用。
条件：接触 弹性形变 两物体相接触只是产生弹力的必要条件，但不是充分条件。
压力的方向：垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体。
绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
滑动摩擦力（A）F=μFN μ是比例常数，叫动摩擦因数。没有单位
滑动摩擦力大小跟接触面的材料，粗糙程度有关。
滑动摩擦力跟压力（一个物体对另一个物体表面的垂直作用力）成正比。
条件：接触 接触面粗糙 有正压力 有相对运动
滑动摩擦力的方向，与接触面相切，跟物体间相对运动方向相反。
静摩擦力（A）fm=μ0N 大小，随拉力的变化而变化。
方向，总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
条件：接触 接触面粗糙 有正压力 相对静止但有相对运动趋势。
静摩擦力增大到某数值后不再增大，这时静摩擦力达到最大值叫最大静摩擦力。表示为fm。
正压力越大最大静摩擦力越大 接触面越粗糙最大静摩擦力越大 还跟两物体的材料有关
两个相接触的物体间的静摩擦力大小,等于在0—f m之间的某个值.
注意：（1）摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
（2）摩擦力公式 f=μN中 三个量对应于同一接触面，N一般不等于G。
（3）静摩擦力不要用f=μN计算，而要从物体受到的其它外力和物体的运动状态来判断。
受力分析：对物体进行正确的受力分析是分析、求解力学问题的关键，受力分析就是要明确周围物体对研究对象施加的性质力的方向,并画出力的示意图。
通常采用隔离法分析,其步骤为：1、明确研究对象,将它从周围物体中隔离出来。
2、分析周围有哪些物体对它施力,方向如何
注意：（1）所有的力都是周围物体给研究对象的,而不是研究对象给周围物体的。
（2）正确顺序进行受力分析，一般是“一重，二弹，三摩擦”的顺序，防止“缺力”和“多力”
7. 力的合成和分解（A）矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）
平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。
在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。
各个矢量的大小和方向一定要画得合理。
在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°。（当题目规定为45°时除外）
(B)过河问题
如右图所示，若用v1表示水速，v2表示船速，则：
①过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v⊥决定，即，与v1无关，所以当v2 ⊥岸时，过河所用时间最短，最短时间为也与v1无关。
②过河路程由实际运动轨迹的方向决定，当v1＜v2时，最短路程为d ；当v1＞v2时，最短路程程为（如右图所示）。
8. 共点力作用下物体的平衡
(1)共点力:几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。
(2)共点力的平衡条件: 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
(3)判定定理:物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）
(4)解题途径: 当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（A）一切物体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。（惯性定律）力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因；力是使物体产生加速度的原因；质量是物体惯性大小的量度。
牛顿第二定律（B）物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。 F合=ma。
牛顿第三定律（B）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
区分一对作用力反作用力和一对平衡力
一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。
若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。
(C) 运用牛顿运动定律解题的思路是：
明确研究对象----可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。
对选取的研究对象进行受力分析并正确画出物体的受力示意图
用平行四边形定则或正交分解法求出合力
运用牛顿运动定律建立方程
解方程。
(D) 连接体（质点组）----在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。这一组物体一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。使解题过程简单明了。
4. 超重与失重：超重：F支>G a= F支–G / m >0 竖真向上 失重：F支超重：v↑ , a↑ 向上加速； v↓ a↑ 向下减速； 失重：v↑ a↓ 向上减速； v↓ a↓ 向下加速
曲线运动 万有引力
曲线运动（A）曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
曲线运动中速度的方向（A）与运动物体所受合力的方向不在同一直线上；加速度的方向跟他的速度方向也不在同一直线上。
运动的合成和分解（A）
平抛运动（B）平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
平抛物体在t秒末时的水平分速度vx和竖直分速度vy分别为vx=v0，vy=gt
求出合速度的大小和方向 θ角 v= tanθ=
位移公式：x=v0t y=gt2
求出合位移的大小和方向 φ角 s= tanφ=
(C)平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离 都等于水平位移的一半。证明：设时间t内物体的水平位移为s，竖直位移为h，则末速度的水平分量vx=v0=s/t，而竖直分量vy=2h/t， ， 所以有
匀速圆周运动（A）速度方向时刻改变，大小不变
匀速圆周运动是变速运动，而不是匀速运动，是变加速运动，而不是匀加速运动。因为线速度方向时刻在变化，向心加速度方向时刻沿半径指向圆心，时刻变化。
速圆周运动中，角速度ω、周期T、转速n、速率、动能是不变的物理量。
线速度v、加速度a、合外力F、动量P是不断变化的物理量。
凡是直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等；凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）。
(B)竖直面内圆周运动最高点处的受力特点及分类
这类问题的特点是：由于机械能守恒，物体做圆周运动的速率时刻在改变，物体在最高点处的速率最小，在最低点处的速率最大。物体在最低点处向心力向上，而重力向下，所以弹力必然向上且大于重力；而在最高点处，向心力向下，重力也向下，所以弹力的方向就不能确定了，要分三种情况进行讨论。
⑴弹力只可能向下，如绳拉球。这种情况下有
即，否则不能通过最高点。
⑵弹力只可能向上，如车过桥。在这种情况下有：，否则车将离开桥面，做平抛运动。
⑶弹力既可能向上又可能向下，如管内转（或杆连球、环穿珠）。这种情况下，速度大小v可以取任意值。但可以进一步讨论：①当时物体受到的弹力必然是向下的；当时物体受到的弹力必然是向上的；当时物体受到的弹力恰好为零。②当弹力大小Fmg时，向心力只有一解：F +mg；当弹力F=mg时，向心力等于零。
线速度、角速度和周期（B）线速度：，方向在圆周该点的切线方向上。
角速度：，rad/s
周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。
关系： ω===2πn v===2πrn
向心加速度（A）, a=ω2r===ωv方向总与运动方向垂直。
向心力（B）， Fn=ma=mω2r=m=m=mωv 方向总与运动方向垂直。
万有引力定律（A），
适用于两个质点、一个质点和一个均匀球、两个均匀球。
G= ma=mω2r=m=m ==》 a=G v= ω= T=2π
（B）(1)用万有引力定律求中心星球的质量和密度
当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时，设中心星球质量为M，半径为R，环绕星球质量为m，线速度为v，公转周期为T，两星球相距r，由万有引力定律有：，可得出
(C) 万有引力和重力的关系: 一般的星球都在不停地自转，星球表面的物体随星球自转需要向心力，因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果：一个是重力，一个是向心力。星球表面的物体所受的万有引力的一个分力是重力，另一个分力是使该物体随星球自转所需的向心力。即
10. 人造卫星（只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星）和星球表面上的物体不同，人造卫星所受的万有引力只有一个作用效果，就是使它绕星球做匀速圆周运动，因此万有引力等于向心力。又由于我们定义重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，因此可以认为对卫星而言，
⑴人造卫星的线速度和周期。人造卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的，因此有：，由此可得到两个重要的结论：和。可以看出，人造卫星的轨道半径r、线速度大小v和周期T是一一对应的，其中一个量确定后，另外两个量也就唯一确定了。离地面越高的人造卫星，线速度越小而周期越大。
⑵近地卫星。近地卫星的轨道半径r可以近似地认为等于地球半径R，又因为地面附近，所以有。它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期。
⑶同步卫星。“同步”的含义就是和地球保持相对静止（又叫静止轨道卫星），所以其周期等于地球自转周期，既T=24h，根据⑴可知其轨道半径是唯一确定的，经过计算可求得同步卫星离地面的高度为h=3.6×107m≈5.6R地（三万六千千米），而且该轨道必须在地球赤道的正上方，卫星的运转方向必须是由西向东。
宇宙速度（A）第一宇宙速度7.9km/s；第二宇宙速度11.2km/s；第三宇宙速度16.7km/s。
机械振动
简谐运动（A）物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。（x位移）位移指的是由平衡位置指向定点的有向线段。
⑴由定义知：F∝x，方向相反。⑵由牛顿第二定律知：F∝a，方向相同。
⑶由以上两条可知：a∝x，方向相反。
⑷v和x、F、a之间的关系最复杂：当v、a同向（即 v、 F同向，也就是v、x反向）时v一定增大；当v、a反向（即 v、 F反向，也就是v、x同向）时，v一定减小。
简谐运动的振幅、周期和频率（A）振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离；。
简谐运动的振动图像（A）振动图象表示同一质点在不同时刻的位移; 振动图象的横坐标表示时间;
从振动图象上可以读出振幅和周期. 介质质点的运动是简谐运动（是一种变加速运动）
任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了
单摆（A）；；(与摆球质量、振幅无关)。
受迫振动与共振
（1）受迫振动：物体在驱动力（既周期性外力）作用下的振动叫受迫振动。
a.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
b.物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小。
（2）共振：当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
要求会用共振解释现象，知道什么情况下要利用共振，什么情况下要防止共振。
⑴利用共振的有：共振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、打秋千……
⑵防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢……
机械能
功（B） ；力使物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、离合位移的夹角的余弦这三者的乘积。当时F做正功，当时F不做功，当时F做负功。
功率（A）（用来求平均功率）； P=FvCosα（v为平均速度，则P为平均功率；V为即时速度， 则P为即时功率）
汽车的两种加速问题。汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。
②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）。
要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。
动能（A）
动能定理（B）； 合外力对物体做的功等于物体动能的增量，其方程为：
W=ΔEk=m-m
动能定理只管初态和末态，不必详细推究过程。尤其是在受变力或做曲线运动时，应用起来较牛顿定律方便。式中合外力对物体所做的功等于每一个外力对物体所做功的代数和。
功和动能都是标量，动能定理表达式是一个标量式，不能在某一个方向上应用动能定理。
(C) 应用动能定理解题的步骤:
⑴确定研究对象和研究过程。和动量定理不同，动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动。（原因是：系统内所有内力的总冲量一定是零，而系统内所有内力做的总 功不一定是零）。
⑵对研究对象进行受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。
⑶写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。
⑷写出物体的初、末动能。
⑸按照动能定理列式求解。
重力势能（B）
重力做功与重力势能改变的关系（B）= mgh2-mgh1
机械能守恒定律（B）(1)在只有重力和弹力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，而物体机械能的总量保持不变．(2)如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。
(C) 解题步骤:
⑴确定研究对象和研究过程。
⑵判断机械能是否守恒。
⑶选定一种表达式，列式求解。
8. 功能关系
做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。
⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=ΔEk，这就是动能定理。
⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度：WG= -ΔEP，这就是势能定理。
⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W其=ΔE机，（W其表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。
⑷当W其=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。
⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。f d=Q（d为这两个物体间相对移动的路程）。
分子热运动 能量守恒
阿伏伽德罗常数（A）
分子质量 分子体积 一摩尔物质的体积 Ｖmol＝Ｍ/ρ
一个分子占据的体积 Ｖ＝M /ρ 1m3体积所含分子数 ｎ＝ρ/Ｍ
油膜法测分子直径：，注意计算时单位要统一。分子直径数量级：10－10米
扩散现象：相互接触的物质的分子互相进入对方的现象。温度越高，扩散越快。
分子动理论简介（A）物体是由大量分子组成的，分子永不停息的作物规则运动，分子之间存在着相互作用力。
分子间存在相互作用力：（1）分子间引力和斥力同时存在 （2）分子力是引力和斥力的合力 （3）f引、f斥随r增大而减小, 但f斥减小更快 （4）当r＝r0时，f引＝f斥，分子力F分＝0 （5）r>r0，F分显示为引力；r10r0，Ｆ分≈0
布朗运动注意点：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因；悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动越明显。液体温度越高,布朗运动越激烈
物体的内能（A）物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
物体内能（A）（1）分子动能：分子因热运动而具有的能量，同温度下各分子的分子动能ＥK 不同，分子动能的平均值仅和温度有关。 （2）分子势能：分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量，rｒ0时,r↑→ＥP↑。ｒ＝ｒ0时，ＥP最低，ＥP随物体的变化而变化。
（3）物体内能：物体内所有分子的ＥK 和ＥP 总和，物体的内能与温度和体积 及摩尔数有关。（4）物体内能的改变：做功：实质上是其它形式的能和内能之间转化；热传递：实质上是各物体间内能的转移。
热力学第一定律（A）外界对物体所做的功W, 加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加。凡是使物体得到能量（如外界对物体做功、吸热），则取正号；凡是使物体失去能量（如物体对外界做功、放热），则取负号。
能量守恒定律（B）能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。[“伟大的运动基本规律”，19世纪自然科学的三大发现之一]
热力学第二定律（A）表述一：热量能自发地从高温物体传给低温物体，但不会自发地从低温物体传给高温物体，即热传导具有方向性。表述二：机械能可以全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能且不引起其他变化，即机械能和内能的转化具有方向性。因此第二类永动机不能实现。注意：第一类永动机违背了能量守恒定律。第二类永动机并未违背能量守恒定律。
永动机不可能。 热力学第三定律结论：绝对零度不可能达到。 热力学温度：
固体、液体和气体
气体的体积、压强、温度间的关系（A）
②（恒量） ③
气体分子运动的特点：气体分子之间有很大的空隙，可以自由地运动。气体分子运动的速率很大。
气体压强，指的就是气体对于容器器壁的压强。大量气体分子不断地撞击容器壁，对容器壁产生一定的压力。
电场
元电荷（A）电子和质子带有等量的一种电荷，电荷量。所有带电体的电荷量或者等于电荷量，或者是电荷量的整数倍。因此，电荷量称为元电荷。。
电荷守恒（A）电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。这个结论叫做电荷守恒定律。
电荷间的相互作用力（A）[静电力，库仑力] （）
电场（A）电场的基本形式是他对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
电场和磁场虽由分子、原子组成的物质不同，但他们是客观存在的一种特殊物质形态。
电场强度（B）（单位：伏[特]每米，符号V/m；1N/C=1V/m）电场强度是矢量，电场中某点的场强的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。点电荷Q形成的电场中。
①这是电场强度的定义式，适用于任何电场。
②其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。
③电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
电场线（A）电场线从正极出发到负极终止。
电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小。
匀强电场（A）场强的大小和方向都相同。
匀强电场的场强公式是：，其中d是沿电场线方向上的距离。
电势差（B）电荷在电场中移动时，电场力做功，同一电荷从一点移动到另一点时，电场力做功越多，就说这两点间的电势差越大。，（单位：伏[特]，符号V，1V=1J/C）
正点电荷周围电势大于零；负点电荷周围电势小于零。
电势（A）电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。沿电场线的方向，电势越来越低。电势只有大小没有方向，是标量。
等势面：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
电势能：电场力做正功，则电势能减小；电场力做负功，则电势能增加。W电=Uq。根据功是能量转化的量度，有ΔE=-W电，即电势能的增量等于电场力做功的负值。
电容器的电容（A）（单位：法拉F），平行板电容器（静电力常量）
是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的。
在电场中移动电荷电场力做的功: 在电场中移动电荷电场力做的功W=qU，只与始末位置的电势差有关。在只有电场力做功的情况下，电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。W= -ΔE=ΔEK。
⑴无论对正电荷还是负电荷，只要电场力做功，电势能就减小；克服电场力做功，电势能就增大。
⑵正电荷在电势高处电势能大；负电荷在电势高处电势能小。
⑶利用公式W=qU进行计算时，各量都取绝对值，功的正负由电荷的正负和移动的方向判定。
⑷每道题都应该画出示意图，抓住电场线这个关键。（电场线能表示电场强度的大小和方向，能表示电势降低的方向。有了这个直观的示意图，可以很方便地判定点电荷在电场中受力、做功、电势能变化等情况。）
带电粒子在电场中的运动: 带电粒子在匀强电场中的加速
一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力，所以可以认为只有电场力做功。由动能定理W=qU=ΔEK，此式与电场是否匀强无关，与带电粒子的运动性质、轨迹形状也无关。
15. 电势与电势差的区别与联系
区别：（1）电势具有相对性，与零势点的选取有关，而电势差与零势点的选取无关，具有实际意义；（2）电势决定了电荷在电场中的电势能，而电荷在电场中移动，电场力所做的功由电势差具体确定：（即电势能的改变量）。
联系：（1）电势与电势差都是反映电场本身的性质（能的性质）的物理量，与检验电荷无关；（2）电势与电势差都是标量；数值都有正负；单位相同。（3），。
16. 电场强度与电势的关系与区别
①电场线与等势面均是描述电场基本形态的人为工具，它们是互相垂直的。无论什么电场沿电场线方向电势必是逐渐降低的，且是电势降落最快的方向。沿等势面移动电荷，因为电场力总是与电荷运动方向垂直的，故电场力总不做功。②电场强度与电势是两个不同的物理量，在同一电场中场强为零的点，电势不一定为零，而电势为零的点，场强也不一定为零。③同一电场中，场强越大的地方电势不一定越高，电势越高的地方场强也不一定越大；电势相等的点，场强不一定相等，场强相等的点，电势也不一定相等。
恒定电流
欧姆定律（A）（电流单位：安[培]，符号A；电阻单位：欧[姆]，符号）
电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。电阻的伏安特 性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
⑴计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I=I1+I2
⑵计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U2
⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2
对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2R=
电功就是电场力做的功：
电功率：
焦耳定律：
热功率：
闭合电路的欧姆定律（B）研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。
（R外电阻，r内电阻）
U=E-Ir（U、I间关系）从式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R = 0，因而U = 0）电流最大为Im=E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。
路端电压与负载的关系（A）外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，通常叫做路端电压。
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。以右图电路为例：设R1增大，总电阻一定增大；由，I一定减小；由U=E-Ir，U一定增大；因此U4、I4一定增大；由I3= I-I4，I3、U3一定减小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大；由I1=I3 -I2，I1一定减小。总结规律如下：
①总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大；②变化电阻本身和总电路变化规律相同；③和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；④和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。
闭合电路的U-I图象。右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。
滑动变阻器的两种特殊接法。
⑴右图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻最大，总电流最小。所以电流表A的示数先减小后增大；可以证明：A1的示数一直减小，而A2的示数一直增大。
⑵右图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻逐渐减小；总电流I逐渐增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX也逐渐增大（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I / 先减小后增大。
半导体及其应用（A）半导体的电阻随温度的降低而增大。
超导及其应用（A）有些物质当温度降低到绝对零度附近时，它们的电阻率会突然减小到零，这种现象叫做超导现象。
磁场
磁极周围有磁场。变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。
电流的磁场（A）电流周围有磁场（奥斯特）。（不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。）
磁感应强度（A）在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度。（单位：特斯拉，符号T）1T=1N/(Am)=1kg/(As2) 磁感应强度是矢量。
磁感线（A）外部磁感线从北极出发，进入南极(北出南入)。内部磁感线从南极出发，进入北极。
地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁外面的磁场。它的磁感应强度约为510-5T。
安培定则（A）[右手螺旋定则]:对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
磁性材料（A）分类：①顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁性物质（根据物质在外磁场中表现出的特性）②金属磁性材料、铁氧体（按化学成分）
分子电流假说（A）在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流是每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。（磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。）（不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。）
安培力的大小（A）（当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，电流所受的安培力为零。）（用于匀强磁场或短通电导线）
安培力方向的判定: (1)左手定则（B）伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电源方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。(2) 用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
洛伦兹力（A）运动电荷受到磁场的作用力。。判断洛伦兹力的方向用左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是正电荷所受的洛伦兹力的方向。
电磁感应
磁通量（A）（单位：韦伯，符号Wb）Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面）。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2) . 当B与S的夹角为α时，有Φ=BSsinα。
电磁感应：不论用什么办法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
法拉第电磁感应定律（A）电路中感应电动势的大小，就跟穿过这一电路的磁通量的变化快慢有关。这就是法拉第电磁感应定律: n：线圈匝数
导体切割磁感线时的感应电动势（A）
右手定则（B）伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，大拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。
感应电动势和感应电流都是平均值。
机械波
机械波（A）机械振动在介质中传播，形成机械波。
(1)分类:机械波可分为横波和纵波两种。
a.质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，（波谷、波峰）如：绳上波、水面波等。
b.质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，（密部、疏部）如：弹簧上的疏密波、声波等。
(2)机械波的传播
a..在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。
b.介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。
c.机械波转播的是振动形式、能量和信息。
d.机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。
(3)机械波的反射、折射、干涉、衍射
一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特别是干涉、衍射，是波特有的性质。
a. 干涉。产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同。
需要说明的是：以上是发生干涉的必要条件，而不是充分条件。要发生干涉还要求两列波的振动方向相同（要上下振动就都是上下振动，要左右振动就都是左右振动），还要求相差恒定。我们经常列举的干涉都是相差为零的，也就是同向的。如果两个波源是振动是反向的，那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。
干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：
①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ
②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即
根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。
至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。
b.衍射。
发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或比波长小。
c.波的独立传播原理和叠加原理。
独立传播原理：几列波相遇时，能够保持各自的运动状态继续传播，不互相影响。
叠加原理：介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和。
波的独立传播原理和叠加原理并不矛盾。前者是描述波的性质：同时在同一介质中传播的几列波都是独立的。比如一个乐队中各种乐器发出的声波可以在空气中同时向外传播，我们仍然能分清其中各种乐器发出的不同声波。后者是描述介质质点的运动情况：每个介质质点的运动是各列波在该点引起的运动的矢量和。
波的图象: 表示介质中的各个质点在同一时刻的位移; 波的图象的横坐标表示距离;
从波的图象上可以读出振幅和波长.
波的图象中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判定另一个。（口诀为“上坡下，下坡上” ）
波的传播是匀速的, 在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长。n个周期波形向前推进n个波长（n可以是任意正数）。因此在计算中既可以使用v=λf，也可以使用v=s/t，后者往往更方便。
波长、频率和波速的关系（A）
超声波及其应用（A）次声波<20Hz，超声波>20,000Hz。超声波的特点：一、能量大；二、沿直线传播。
声波是纵波。 空气中的声速可认为是340m/s。 人耳只能区分开相差0.1s以上的两个声音。
电磁场和电磁波
电磁场（A）变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。
电磁波（A）电磁波是一种横波。变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。（）
电磁波的周期、频率和波速（A）
电磁波的应用（A）广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
光是电磁波（A）（）
电磁波谱：无线电波、红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线、X射线、γ射线
f 大
λ 小
V 小
光
光的折射定律（B）折射光线跟入射光线和发现在同一平面内，折射光线和入射光线分别在法线的两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。（入射角>折射角）；若入射角<折射角,则利用光路可逆原理。
折射率（A）某种介质的折射率，等于光在空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比。
全反射（条件：光有光密介质（n较大，如玻璃，水）射入光疏介质（n较小，如空气），折射角大于入射角）当入射角增大到某一角度，使折射角达到时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。
临界角：折射角等于时的入射角。
光导纤维（A）利用全反射原理.
光的色散（A）复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散。光谱中红光（n=1.513）在最上端，紫光（n=1.532）在最下端。
光的干涉现象（A）两条亮纹（或暗纹）间的距离为光的波长，为两条夹缝间的距离，为挡板与屏间的距离。。（雨后马路水面上的彩色条纹形成原因）
，波长越长，频率越小；波长越小，频率越大；（红光，；紫光，）
利用薄膜干涉法检查平面的平整程度。
光的衍射现象（A）当缝调到很窄时，尽管亮线的两度有所降低，但是宽度反而增大了。这表明，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方。
光电效应（A）在光的照射下物体发射电子的现象，叫做光电效应，发射出来的点子叫做光电子。如果入射光的频率比极限频率低，那么无论光多么强，照射时间多么长，都不会发生光电效应。入射光的频率比极限频率高，即使光不强，也会发生光电效应。光电效应有瞬时性。
光子（A）在空间传播的光也不是连续的，而是一分一分的，每一份叫做一个光量子，简称光子，光子的能量E跟光的频率，即，（普朗克常量）。（光子说·爱因斯坦）
光电效应方程：（逸出功：电子脱离某种金属所做功的最小值）（表示动能最大的光电子所具有的动能）
光的波粒二象性（A）光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。
光是一种波光子在空间各点出现的可能性的大小（概率），可以用波动规律来描述。物理学中把光波叫做概率波。
物质波（A）任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，波长（是物体运动的动量，是普朗克常量）。人们把这种波叫做物质波，也叫德布罗意波。
原子和原子核
1. 原子的核式结构的发现：
（1）电子的发现：汤姆生发现电子，电子是原子的组成部分。
（2）汤姆生原子模型：（枣糕模型）原子是一个球体，正电荷均匀分布，电子象枣糕的枣子嵌在原子里；
（3）α粒子散射实验：实验结果是：
①绝大多数的α粒子不发生偏转；
②少数α粒子发生了较大偏转；
③极少数α粒子出现大角度的偏转。（甚至被反弹回来）实验结果与汤姆生模型推出来的结果根本不符合。
a.卢瑟福原子模型（核式结构模型）:在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕核旋转，原子的核式结构学说可完满解释α粒子散射实验。
b.原子和原子核的大小：原子核大小约m，原子的半径约m。
c.玻尔理论的主要内容：⑴原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。——定态假设
⑵原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即hν=E初－E终。——跃迁假设
⑶原子的不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。——轨道能级化假设
2. 氢原子的能级结构（A）现代物理学认为，原子可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也不是连续的，这些能量值叫做能级。基态：能量最低状态; 激发态：基态外的其他状态
基态和各激发态的能量分别用1=16010-19 J
跃迁：原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发的向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态。原子在始、末两能级（m>n）
原子在吸收了光子后则从较低能级向较高能级跃迁。
3. 原子核的组成（A）原子核由核子（中子和质子）组成，原子核的质子数等于原子序数（核电荷数），中子数等于质量数与核电荷数之差。
4. 天然放射性（A）物质发射射线的性质称放射性，元素自发的放出射线的现象叫做天然放射现象。
射线（A）
α射线 β射线 γ射线
实质 高速氦核流 高速电子流 高能光子流
表示符号 γ　（00γ）
贯穿本领 弱 较强 强
电离本领 强 较弱 弱
探测方法 　　
6. 衰变（A）原子核放出粒子或粒子后，就变成新的原子核，我们把这变化称为原子核的衰变。
原子核衰变是电荷数和质量数都守恒。
衰变规律：a.α衰变：
衰变后的新核质量比原来少4，正电荷数减少两个，在元素周期表内的位置向前移两位。
b.β衰变：
衰变后的新核质量不变，正电荷数比原来加1，它在元素周期表内的位置向后移一位。
半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
半衰期的物理意义: 半衰期反映了大量原子核衰变的快慢，这种快慢由原子核自身的因素决定，跟原子所处的物理状态或化学状态无关。半衰期是放射性元素原子核有50％发生衰变所需要的时间，这是一种统计规律，对单个原子核是没有意义的。
7. 核力和核能：由于核子之间存在核力，所以原子核分裂成核子需要吸收能量，而核子结合成原　　　子核需要放出能量，这叫原子的结合能，称为核能。
质量亏损： △m＝m1－m2
组成原子核子的质量与原子核的质量之差（或者参加核反应的原子核总质量与生成新原子核的总质量之差）叫质量亏损。
原子核的质量亏损并不破坏质量守恒定律，光子具有动质量，与损失的质量相当。　　　
爱因斯坦质能方程──核能的计算
爱因斯坦以相对论中得出了质量和能量之间有如下关系：E＝mc2　　　（E表能量，m表质量，c表光速）
这方程表明了：物体的质量跟它的能量有一定的联系即物体具有的能量与它的质量存在着简单的正比关系。
核子结合成原子核时出现了质量亏损(△m)，正表明它们在互相结合过程中放出了能量(△E)。△E与△m之间的关系也符合质能方程：△E＝△mc2 当△m＝1u时△E＝931.5Mev 记作1u＝931.5Mev。表示1u的质量(1.66×10－27kg)与931.5Mev的能量相联系。
重核的裂变（A）中子轰击重原子核分裂成中等质量的核，这种核反应叫裂变。如：
链式反应（A）发生裂变放出中子，如果这些中子使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫链式反应。
链式反应的意义：链式反应为核能的工业利用提供了可能性，原子反应堆就是在这基础上制成的。
链式反应发生的条件：为使链式反应能够发生就必须使产生的中子不能很快，否则易跑到反应体外而使反应中断，而且必须使铀块的体积必须大于临界体积。能发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。
核反应堆：铀棒（核燃料），控制棒（由镉做成，控制反应速度），减速剂（石墨、重水或普通水）， 水泥防护层（屏蔽裂变产物放出的各种射线），冷劫循环系统（水或金属钠等流体在反应堆内循环流动）。
轻核的聚变（A）轻核结合成质量较大的核叫做聚变。核反应方程为：
轻核聚变的条件：距离在10-15米，即在核力的作用范围内，利用原子弹引起热核反应（氢弹就是这样制造的）从而实现轻核的聚变。
粒子：媒介子（传递各种相互作用的粒子，如：光子、中间玻色子、胶子）、轻子（不参与强相互作用的粒子，如：电子—最早发现的轻子）、强子（参与强相互作用的粒子，如：质子—最早发现的强子、中子、介子、超子）。强子有内部结构，由夸克组成。现今的基本粒子：媒介子、轻子、夸克，都没有内部结构的“点状”粒子。
s v
o t o t
F1
F2
F
O
F1
F2
F
O
v2
v1
v1
v2
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A
B
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F
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A B
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vx
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