1、高中物理知识汇总高中物理知识汇总1.质点 参考系和坐标系在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状。这时，我们突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。2.路程和位移 时间和时刻路程是物体运动轨迹的长度位移表示物体（质点）的位置变化。我们从初位置到末位置作一条有向线段，用这条有向线段表示位移。3速度 平均速度和瞬时速度速度是描述物体运动快慢的物理，v=x/
2、t，速度是矢量，方向与运动方向相同。 平均速度：运动物体某一时间（或某一过程）的速度。 瞬时速度：运动物体某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。4匀速直线运动 速度和速率在直线运动中，物体在任意相等的时间内位移都相等的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动又叫速度不变的运动。匀速直线运动的x-t图象和v-t图象匀速直线运动的x-t图象一定是一条直线。随着时间的增大，如果物体的位移越来越大或斜率为正，则物体向正向运动，速度为正，否则物体做负向运动，速度为负。匀速直线运动的v-t图象是一条平行于t轴的直线，匀速直线运动的速度大小和方向都不随时间变化。瞬时速度的大小叫做速率5.
3、变速直线运动 平均速度和瞬时速度如果在时间t 内物体的位移是 x ，它的速度就可以表示为V=x/t由V=x/t式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔t 内的平均快慢程度，称为平均速度。如果 非常非常小，就可以认为 表示的是物体在时刻t的速度，这个速度叫做瞬时速度。速度是表示运动物体位置变化快慢的物理量。 6.速度随时间的变化规律（实验、探究）用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度对于匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度:纸带上连续3个点间的距离除以其时间间隔等于打中间点的瞬时速度。可以用公式 求加速度(为了减小误差可采用逐差法求)7
4、.匀变速直线运动 自由落体运动 加速度加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值， 加速度是表征物体速度变化快慢的物理量。匀变速直线运动的规律vt=vo+at x=vot+1/2 at2 vt2-vo2=2ax加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值，定义式是a=v/t=（vt-v0）/t，加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向无关。匀变速直线运动的v-t图象匀变速直线运动的v-t图象为一直线，直线的斜率大小表示加速度的数值，即a=k，可从图象的倾斜程度可直接比较加速度的大小。自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，
5、叫做自由落体运动。自由落体运动是初速度为0加速度为g的匀加速直线运动。公式:Vt=gt h= 1/2gt28用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度电磁打点计时器使用交流电源，工作电压在10V以下。电火花计时器使用交流电源，工作电压220V。当电源的频率是50H时，它们都是每隔0.02打一个点。 9.力学单位制 国际单位制中的基本单位：长度的单位米，国际符号m 质量的单位千克，国际符号 时间的单位秒，国际符号s 电流强度的单位安培，国际符号A 物质的量的单位摩尔，国际符号mol 热力学温度的单位开尔文，国际符号K 发光强度的单位坎德拉，符号cd 力学中有三个基本单位：长度的单位米，国际符号m
6、质量的单位千克，国际符号时间的单位秒，国际符号S 10.力的合成和分解 力的平行四边形定则（实验、探究）物体与物体之间的相互作用称作力。施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。按力的性质分，常见的力有重力、弹力、摩擦力。物体与物体之间存在四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。合力与分力：一个力产生的效果与原来几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力。那几个力就叫这个力的分力。求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。 力的合成方法：用平行四边形定则。合力随夹角的增大而减小。 平行四边行定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边
7、作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。力的分解是力的合成的逆运算。合力可以等于分力,也可以小于或大于分力.11.重力 形变和弹力 胡克定律地面附近的一切物体都受到地球的引力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。G=mg （g=9.8N/Kg） 不考虑地球自转,地球表面物体的重力等于万有引力.mg=G 重力方向：是矢量，方向竖直向下，不能说垂直向下。重心：重力的作用点。重心可以不在物体上，对于均匀的规则物体，重心在其几何中心，对不规则形状的薄板状的物体，其重心位置可用悬挂法确定。质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关物体在力的作
8、用下形状或体积发生改变，叫做形变。有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比： F=KX （在弹性限度内）12.静摩擦 滑动摩擦 摩擦力 动摩擦因数两个相互接触而保持相对静止的物体，当他们之间存在滑动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动的力，这种力叫静摩擦力。两个互相接触挤压且发生相对运动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力，这个力叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向：总是与相对运动方向相反，可以与运动同方向，可以与运动反方向，可以是阻力，可以是动力。运动物体与
9、静止物体都可以受到滑动摩擦力。 产生摩擦力的条件：两物体相互接触； 接触的物体必须相互挤压发生形变，有弹力；两物体有相对运动或相对运动的趋势； 两接触面不光滑一般说来,静摩擦力根据力的平衡条件来求解,滑动摩擦力根据F=ma求解.13.共点力作用下物体的平衡共点力：共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。 共点力作用下物体平衡：物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态。 共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合外力为零，即F合=0，也就是物体的加速度为零。如果用正交分解法，可以立以下两个方程（F 合x=0和F 合y=0）。 如果一个物体受到N个共点力的作用而处于平衡状态，那
10、么这N个力的合力为零，第N个力与其他（N-1）个力的合力大小相等、方向相反。14.牛顿运动定律及其应用一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.这就是牛顿第一定律。牛顿第一运动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫做惯性定律。量度物体惯性大小的物理量是它们的质量。质量越大，惯性越大，质量不变，惯性不变。牛顿第二定律的内容和及其数学表达式：牛顿第二运动定律的内容是物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。F合=ma。 牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总
11、是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。作用力和反作用力性质一定相同,作用在两个不同的物体上.而一对平衡力一定作用在同一个物体上,力的性质可以相同,也可以不同.15.要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。 一对力比较项目一对平衡力一对作用力与反作用力不 同 点两个力作用在同一物体上两个力分别作用在两个不同物体上可以求合力，且合力一定为零不可以求合力两个力的性质不一定相同两个力的性质一定相同两个力共同作用的效果是使物体平衡两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力一定同时产生、同时变化、同时消失共同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上
12、16.超重与失重 当物体具有竖直向上的加速度时，物体对测力计的作用力大于物体所受的重力，这种现象叫超重。F=m（g+a） 当物体具有竖直向下的加速度时，物体对测力计的作用力小于物体所受的重力，这种现象叫失重。F=m（g-a） 物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫完全失重状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。 物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力并没有变化。 17能量守恒定律 能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变 18能源和能量转化和转移的方向性 非再生能源：不能再次产生，也不可能重复使
13、用的 能量耗散：在能源利用过程中，有些能量转变成周围环境的内能，人类无法把这些内能收集起来重新利用的现象 能量虽然可以转化和转移，但转化和转移是有方向性的 19.加速度与物体质量、物体受力关系（实验、探究）研究方法：控制变量法，先保持质量m不变，研究a与F之间的关系，再保持F不变，研究a与m之间的关系。数据分析上作a-F图象和a- 图象结论：物体的加速度跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。F合=ma13.功和功率 做功的两个必要因素：力，力的方向上的位移 力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。功是标量，单位：； 正负功的物义：力对物体做正功说明该力对
14、物体运动起推动作用；力对物体做负功说明该力对物体运动起阻碍作用。 功率概念：t（与方向相同）单位：瓦特（） 理解：平均功率t 瞬时功率额定功率和实际功率的区别 功率是表示物体做功快慢的物理量。力与速度方向一致时:P=Fv14重力势能概念：重力势能mgh 重力做功mg(h1h2) 重力势能的增加量pmgh2mgh1WG= -p 理解：重力做功与路径无关只与始末位置的高度差有关；重力做正功重力势能减少，重力做负功重力势能增加；重力做功等于重力势能的减少量；重力势能是相对的，是和地球共有的，即重力势能的相对性和系统性 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积， 。重力势能的值与所选取的参考平面有
15、关。重力势能的变化与重力做功的关系:重力做多少功重力势能就减少多少,克服重力做多少功重力势能就增加多少. 重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量： 。重力做功的特点：重力对物体所做的功只与物体的起始位置有关，而跟物体的具体运动路径无关。15弹性势能弹力做功等于弹性势能减少： 。弹簧的弹性势能只与弹簧的劲度系数和形变量有关。 16恒力做功与物体动能变化的关系（实验、探究）恒力功与位移成正比，选择初速度为零，实验中要得出的结论为WV217动能 动能定理动能：物体由于运动而具有的能量。 物体质量越大，速度越大则物体的动能越大。动能定理：合力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变
16、化。 mv mv 表达式： mv 18机械能守恒定律及其应用机械能：机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称，可表示为： E（机械能）=EK（动能）+EP（势能）机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。机械能守恒条件：只有重力或弹力做功。 ，式中 是物体处于状态1时的势能和动能， 是物体处于状态2时的势能和动能。判断机械能守恒的方法：（1）守恒条件（2）EK+EP的总量是否不变 19验证机械能守恒定律（实验、探究）用电火花计时器（或电磁打点计时器）验证机械能守恒定律（A）实验目的：通过对自由落体运动的研究验证机械能守恒定律。速度的测量：做匀
17、变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。下落高度的测量:等于纸带上两点间的距离比较：V2与2gh相等或近似相等,则说明机械能守恒 20运动的合成与分解如果某物体同时参与几个运动，那么这物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动。已知分运动情况求合运动情况叫运动的合成，已知合运动情况求分运动情况叫运动的分解。运动合成与分解的运算法则：运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解。由于它们都是矢量，所以它们都遵循矢量的合成与分解法则。合运动和分运动的关系：等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有相同的效果。独立性：
18、某方向上的运动不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的运动性质。等时性：合运动通过合位移所需时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等，即各分运动总是同时开始，同时结束的。曲线运动速度方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向曲线运动的条件: 当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.21抛体运动平抛运动：将物体以一定的水平速度抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所做的运动。平抛运动的特点：加速度a=g恒定，方向竖直向下。所以平抛运动是匀变速运动。运动轨迹是抛物线。平抛运动的处理方法：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。 x=v
19、0t y=1/2 gt2斜抛运动处理方法类似于平抛运动，即将斜抛运动分解成水平和竖直两个方向上的分运动来研究。特别提示：斜抛运动到最高点的过程可反过来看着平抛运动！22圆周运动 线速度 角速度 向心加速度质点运动轨迹为一个圆，即质点做圆周运动。线速度：物体在某时间内通过的弧长与所用时间的比值，其方向在圆周的切线方向上。表达式：V=S/t，单位为m/s，角速度：物体在某段时间内通过的角度与所用时间的比值。表达式：/t ，其单位为弧度每秒，rad/s 。周期：匀速运动的物体运动一周所用的时间。频率： ，单位：赫兹(HZ)线速度、角速度、周期间的关系：V=r，2/T V=2r/T 23匀速圆周运动
20、向心力质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。（匀速圆周运动是曲线运动，各点线速度方向沿切线方向，但大小不变；加速度方向始终指向圆心，大小也不变，但它是变速运动，是变加速运动 ）注意匀速圆周运动不是匀速运动,是曲线运动,速度方向不断变化.做匀速圆周运动的物体，加速度方向指向圆心，这个加速度叫向心加速度。大小：a=V2/r =r2 方向：指向圆心。向心加速度是描述匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量向心力即产生向心加速度的力。向心力的方向：指向圆心，与线速度的方向垂直。向心力的大小：做匀速圆周运动所需的向心力的大小为F=m V2/r=m r2 向心
21、力的作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心力是效果力。在对物体进行受力分析时，不能认为物体多受了个向心力。向心力是物体受到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力. 24生活中的圆周运动火车要规定转弯速度 汽车过拱形桥，在凸形桥的最高点速度V 航天器中的失重现象 离心运动 F 25.开普勒行星运动定律(1)所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.(2)对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.(3)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. 26.万有引力定律及其应用自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两
22、个物体质量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比。表达式：F = G G 6.671011Nm2/kg2 （卡文迪许测量）地球表面附近,重力近似等于万有引力 27.第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度人造地球卫星:卫星环绕速度v、角速度 、周期T与半径 的关系：由 ，可得：，r越大，v越小；，r越大， 越小；，r越大，T越大。第一宇宙速度（环绕速度）：v = 7.9 km/s ；第二宇宙速度（脱离速度）：v =11.2 km/s ；第三宇宙速度（逃逸速度）：v = 16.7 km/s会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行 地球表面近似有 则有 28、经典力学的局限性牛顿运动定律只适用于解
23、决宏观、低速问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。29电荷 电荷守恒定律 点电荷自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 。（自然界的两种电荷：玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒带正电；橡胶棒跟毛皮摩擦，橡胶棒带负电。） 使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：摩擦起电 接触带电 感应起电。电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点
24、，叫做点电荷。30库仑定律 （库仑定律的成立条件：真空中静止的点电荷。）在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为 ，其中比例常数k= 9109 Nm2/ c2 叫静电力常量， 。库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。31静电场 电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。电场线的特点：(a)始于正电荷 （或无穷远），
25、终止负电荷（或无穷远）；(b)任意两条电场线都不相交。电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。32电场强度 点电荷的电场电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ，它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度，定义式是 F/q ，电场强度的单位是N/C，场强是矢量，规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。电场强度的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的
26、，与放不放检验电荷，以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为 与 成正比，也不能认为 与 成反比。点电荷场强的计算式： 要区别场强的定义式 与点电荷场强的计算式 ，前者适用于任何电场，后者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电场。33磁场 磁感应强度 磁感线 磁通量磁场：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。磁场方向：在磁场中的某点，小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。 磁场的基本特性磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。磁现象的电本质磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用。最早
27、揭示磁现象的电本质的假说和实验安培分子环流假说和罗兰实验。磁感应强度：为了定量描述磁场的大小和方向，引入磁感应强度的概念，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫通电导线所在处的磁感应强度。用公式表示是B=F/IL 单位：特（T）磁感应强度是矢量。它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。公式是定义式，磁场中某点的磁感应强度与产生磁场的磁极或电流有关，和该点在磁场中的位置有关。与该点是否存在通电导线无关。磁感线：磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来的曲线，在磁场中画出一组有方向的曲线。在这些曲线上每一点的切线方向，都和该点
28、的磁场方向相同，这组曲线就叫磁感线。磁感线的特点是：磁感线上每点的切线方向，都表示该点磁感应强度的方向。 磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。 在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极，形成闭合曲线。磁感线不能相交。磁通量：穿过一个闭合电路的磁感线的多少。对于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法必须掌握。34通电直导线和通电线圈周围磁场的方向用安培定则判定通电直导线周围：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。通电线圈周围磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线
29、轴线上磁感线的方向35安培力 安培力的方向磁场对电流的作用力，叫做安培力。通电导线与磁场方向垂直时，此时安培力有最大值F=BIL；通电导线与磁场方向平行时，此时安培力有最小值F=0。安培力的方向用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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36洛伦兹力 洛伦兹力的方向磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力。洛仑兹力的方向依照左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向。负电荷的受力方向与正电荷的受力方向相反 37洛仑兹力公式 f = Bqvsinq38电磁感应现象只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，如果电路不闭合只会产生感应电动势。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，是1831年法拉第发现的。电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象.由电磁感应产生的电流叫
