高中物理基本概念

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1、高中物理基本概念高中物理基本概念高中物理基本概念、定理、定律、公式（表达式）总表配套教材一、质点的运动-直线运动1）匀变速直线运动1.加速度 a=(Vt-Vo)/t 以 Vo 为正方向，a 与 Vo 同向(加速)a0；反向则 aF2) 2.互成角度力的合成 F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2 时: F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围 |F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解：Fx=Fcos Fy=Fsin 为合力与 x 轴之间的夹角 tg=Fy/Fx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

2、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( 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，化成代数运算。四、动力学（运动和力）1.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.第二运动定律：F 合=ma 或 a=F 合/m a 由合外力决定,与合外力方向一致。3.第三运动定律：F=-F 负号表示方向相反,F、F各自作用在对方实际应用：反冲运动4.共点力的平衡：F 合=0 5.超重：NG 失重

3、：Nm2 时，两者都向前；当 m1r0 f 引f 斥 F 分子力表现为引力(4) r10r0 f 引=f 斥0 F 分子力0 E 分子势能05.热力学第一定律：W+Q=E (做功和热传递，在改变物体内能的效果上是等效的) W:外界对物体做的正功(J) Q:物体吸收的热量(J) E:增加的内能(J)6、热力学第二定律：按照热传导的方向性来表述：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。按照机械能与内能转华过程的方向性来表述：不可能从从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子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

4、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 WR（偏大） R 的测量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA 或 R(RARV)1/2 选用电路条件 RRo 或 RpRo， 便于调节电压的选择条件 RpRo 或 RpRo注:(1)单位换算：1A=103mA=106A ； 1KV=103V=106mA ； 1M=103K=106(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大。(3)串联总电阻大于任何

5、一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻。(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大。(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为 E2/(4r)。(6)同种电池的串联与并联要求掌握。十二、磁场1.磁感强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量。 单位:(T) 1T=1N/（Am）=1Wb/m22.磁通量 =BS :磁通量(Wb) B:匀强磁场的磁感强度(T) S:正对面积(m2)3.安培力 F=BIL (LB) B:磁感强度(T) F:安培力(F) I:电流强度(A) L:导线长度(m)4.洛仑兹力 f=qVB (VB) f:洛仑兹力(N)

6、q:带电粒子电量(C) V:带电粒子速度(m/S)5.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=Vo(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 向心= f 洛 即 mV2/R=m2R=m(2/T)2R= qVB 所以 R=mV/qB T=2m/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。（d）熟记找圆心的两种方法注：(1)安培力按“电-磁-力“判定方向；洛仑兹力按“

7、速-磁-力（-反向）“判定方向。(2)常见磁场的磁感线分布要掌握(见图)，会立体图与平面图间的转化。十三、电磁感应1.感应电动势的大小计算公式 1)E=n/t（普适公式） 2) E =BLV (切割磁感线运动) 3)E m=nBS （发电机最大的感应电动势） 4) E =BL2/2 （导体一端固定以 旋转切割）公式中的物理量和单位 E：感应电动势(V) n：感应线圈匝数 /t:磁通量的变化率 L:有效长度(m) E m:电动势峰值（在 B/S 时） S：面积 :角速度(rad/S) V:速度(m/S)2.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)。3.自感电

8、动势 E 自=n/t=LI/t L:自感系数(H)( L 与有无铁芯/线圈匝数等有关)I:变化电流 ?t:所用时间 I/t: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用“动-磁-电“判定(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；增反减同；来拒去留。(3)单位换算 1H=103mH=106H。十四、交变电流（正弦式交变电流）1.电压瞬时值 e= E msint 电流瞬时值 ?=Imsint (中性面为计时起点；=2f)2.电动势峰值 E m=nBS 电流峰值(纯电阻电路中)Im= E m/R 总3.正(余)弦式交变电流有效值 E = E m/(2)1/2 U=Um

9、/(2)1/2 I=Im/(2)1/24.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/n2 P 入=P 出公式 1、2、3、4 中物理量及单位: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(W)注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即: 电= 线 f 电=f 线 (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变（一个周期内改变两次）(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效

10、值。(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即 P 出决定 P 入 。(5)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:P=(P/U)2R =(U)2RP:输电线上损失功率 P:输送电能的总功率 U:输送电压 U:输电线上损失的电压 R:输电线电阻。(6)正弦交流电图象见书十五、电磁振荡和电磁波1.LC 振荡电路 T=2(LC)1/2 f=1/T f:频率(Hz) T:周期(S) L:电感量(H) C:电容量(F)2.电磁波在真空中传播的速度 C=3.0108m/s =C/f

11、 :电磁波的波长(m) f:电磁波频率注:(1)在 LC 振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大。(2) 麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场。十六、光的反射和折射（几何光学）-光路的可逆1.反射定律 =i ;反射角 i:入射角2.绝对折射率、折射定律： (光从真空中到介质) n =sini/sin=C/Vn:折射率（可见光中红光折射率小） C:真空中的光速 V:介质中的光速 i:入射角 :折射角3. 光的色散：白光通过三棱镜色散规律，紫光靠近底边出射（即偏折最大）4.光从介质进入真空或空气中时发生全反射的临界角 C： sinC=1/n注:(1

12、)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称。(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移。(3)光导纤维是光的全反射的实际应用十七、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）1.两种学说:微粒说(牛顿) 波动说(惠更斯)2双缝干涉:(1)中间为亮条纹,亮条纹位置: S= (2n)/2;暗条纹位置:d=(2n+1)/2; n=0,1,2,3,.S:波程差(光程差) /2:光的半波长(2) X=L/d X:两条亮条纹中心间距 L:缝到屏间的距离 d:两条缝的间距 :光的波长3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,各色光按

13、频率从低到高（波长由长到短）的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 (助记：紫光的频率大，波长小。)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的 1/4,即增透膜厚度 d=/45.电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、 射线。6.光子说,一个光子的能量 E=h h:普朗克常量（6.6310-34JS） :光的频率7.光电方程 Ek=h-W Ek:光电子初动能（等于 mv2/2） h:光子能量 W:金属的逸出功注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等(2)理解光的电磁说,知道光的电

14、磁本质以及红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用。(3)光的直线传播只是一种近似规律。(4)其它相关内容: 光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线/光电效应的规律/光子说/光电管及其应用/光的波粒二性/十八、原子和原子核1. 粒子散射试验结果:(a)大多数的 粒子不发生偏转。(b)少数 粒子发生了较大角度的偏转。(C)极少数 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.玻尔的原子模型: (a)能量状态量子化:En=E1/n2 （E1=13.6eV）(b)轨道半径量子化:Rrn=n2R1 （R1=0.053）(C)原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E 末 (能级跃迁)。4.天然放射现象： 射线（ 粒子是氦原子核） 、 射线（高速运动的电子流） 、 射线（波长极短的电磁波） 、 衰变与 衰变、半衰期(有半数以上的原子核发