高中物理知識點總結(jié)與公式歸納
要想學(xué)好高中物理,必須掌握物理知識點和常用的公式,下面是小編為大家整理的關(guān)于高中物理知識點總結(jié)與公式歸納,希望對您有所幫助。歡迎大家閱讀參考學(xué)習(xí)!
高中物理知識點和公式
質(zhì)點的運(yùn)動(1)------直線運(yùn)動
1)勻變速直線運(yùn)動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運(yùn)動
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算)
4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,遵循勻變速直線運(yùn)動規(guī)律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運(yùn)動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動,以向上為正方向,加速度取負(fù)值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運(yùn)動,向下為自由落體運(yùn)動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
質(zhì)點的運(yùn)動(2)----曲線運(yùn)動、萬有引力
1)平拋運(yùn)動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運(yùn)動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成;
(2)運(yùn)動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);
(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運(yùn)動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運(yùn)動。
2)勻速圓周運(yùn)動
1.線速度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心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運(yùn)動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。本文來自高三網(wǎng)[www.gaosan.com]。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運(yùn)動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
高中必備物理知識點及其公式
力
力是物體間的相互作用
1.力的國際單位是牛頓,用N表示;
2.力的圖示:用一條帶箭頭的有向線段表示力的大小、方向、作用點;
3.力的示意圖:用一個帶箭頭的線段表示力的方向;
4.力按照性質(zhì)可分為:重力、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力、核力等等;
重力:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力;
a.重力不是萬有引力而是萬有引力的一個分力;
b.重力的方向總是豎直向下的(垂直于水平面向下)
c.測量重力的儀器是彈簧秤;
d.重心是物體各部分受到重力的等效作用點,只有具有規(guī)則幾何外形、質(zhì)量分布均勻的物體其重心才是其幾何中心;
彈力:發(fā)生形變的物體為了恢復(fù)形變而對跟它接觸的物體產(chǎn)生的作用力;
a.產(chǎn)生彈力的條件:二物體接觸、且有形變;施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生彈力;
b.彈力包括:支持力、壓力、推力、拉力等等;
c.支持力(壓力)的方向總是垂直于接觸面并指向被支持或被壓的物體;拉力的方向總是沿著繩子的收縮方向;
d.在彈性限度內(nèi)彈力跟形變量成正比;F=Kx
摩擦力:兩個相互接觸的物體發(fā)生相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢時,受到阻礙物體相對運(yùn)動的力,叫摩擦力;
a.產(chǎn)生磨擦力的條件:物體接觸、表面粗糙、有擠壓、有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢;有彈力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物間就一定有彈力;
b.摩擦力的方向和物體相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動趨勢)方向相反;
c.滑動摩擦力的大小F滑=μFN壓力的大小不一定等于物體的重力;
d.靜摩擦力的大小等于使物體發(fā)生相對運(yùn)動趨勢的外力;
合力、分力:如果物體受到幾個力的作用效果和一個力的作用效果相同,則這個力叫那幾個力的合力,那幾個力叫這個力的分力;
a.合力與分力的作用效果相同;
b.合力與分力之間遵守平行四邊形定則:用兩條表示力的線段為臨邊作平行四邊形,則這兩邊所夾的對角線就表示二力的合力;
c.合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和;
d.分解力時,通常把力按其作用效果進(jìn)行分解;或把力沿物體運(yùn)動(或運(yùn)動趨勢)方向、及其垂直方向進(jìn)行分解;(力的正交分解法);
矢量
矢量:既有大小又有方向的物理量(如:力、位移、速度、加速度、動量、沖量)
標(biāo)量:只有大小沒有方向的物力量(如:時間、速率、功、功率、路程、電流、磁通量、能量)
直線運(yùn)動
物體處于平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運(yùn)動狀態(tài))的條件:物體所受合外力等于零;
(1)在三個共點力作用下的物體處于平衡狀態(tài)者任意兩個力的合力與第三個力等大反向;
(2)在N個共點力作用下物體處于`平衡狀態(tài),則任意第N個力與(N-1)個力的合力等大反向;
(3)處于平衡狀態(tài)的物體在任意兩個相互垂直方向的合力為零;
機(jī)械運(yùn)動
機(jī)械運(yùn)動
機(jī)械運(yùn)動:一物體相對其它物體的位置變化。
1.參考系:為研究物體運(yùn)動假定不動的物體;又名參照物(參照物不一定靜止);
2.質(zhì)點:只考慮物體的質(zhì)量、不考慮其大小、形狀的物體;
(1)質(zhì)點是一理想化模型;
(2)把物體視為質(zhì)點的條件:物體的形狀、大小相對所研究對象小的可忽略不計時;
如:研究地球繞太陽運(yùn)動,火車從北京到上海;
3.時刻、時間間隔:在表示時間的數(shù)軸上,時刻是一點、時間間隔是一線段;
例:5點正、9點、7點30是時刻,45分鐘、3小時是時間間隔;
4.位移:從起點到終點的有相線段,位移是矢量,用有相線段表示;路程:描述質(zhì)點運(yùn)動軌跡的曲線;
(1)位移為零、路程不一定為零;路程為零,位移一定為零;
(2)只有當(dāng)質(zhì)點作單向直線運(yùn)動時,質(zhì)點的位移才等于路程;
(3)位移的國際單位是米,用m表示
5.位移時間圖象:建立一直角坐標(biāo)系,橫軸表示時間,縱軸表示位移;
(1)勻速直線運(yùn)動的位移圖像是一條與橫軸平行的直線;
(2)勻變速直線運(yùn)動的位移圖像是一條傾斜直線;
(3)位移圖像與橫軸夾角的正切值表示速度;夾角越大,速度越大;
6.速度是表示質(zhì)點運(yùn)動快慢的物理量
(1)物體在某一瞬間的速度較瞬時速度;物體在某一段時間的速度叫平均速度;
(2)速率只表示速度的大小,是標(biāo)量;
7.加速度:是描述物體速度變化快慢的物理量;
(1)加速度的定義式:a=vt-v0/t
(2)加速度的大小與物體速度大小無關(guān);
(3)速度大加速度不一定大;速度為零加速度不一定為零;加速度為零速度不一定為零;
(4)速度改變等于末速減初速。加速度等于速度改變與所用時間的比值(速度的變化率)加速度大小與速度改變量的大小無關(guān);
(5)加速度是矢量,加速度的方向和速度變化方向相同;
(6)加速度的國際單位是m/s2
勻變速直線運(yùn)動
1.速度:勻變速直線運(yùn)動中速度和時間的關(guān)系:vt=v0+at
注:一般我們以初速度的方向為正方向,則物體作加速運(yùn)動時,a取正值,物體作減速運(yùn)動時,a取負(fù)值;
(1)作勻變速直線運(yùn)動的物體中間時刻的瞬時速度等于初速度和末速度的平均;
(2)作勻變速運(yùn)動的物體中間時刻的瞬時速度等于平均速度,等于初速度和末速度的平均;
2.位移:勻變速直線運(yùn)動位移和時間的關(guān)系:s=v0t+1/2at2
注意:當(dāng)物體作加速運(yùn)動時a取正值,當(dāng)物體作減速運(yùn)動時a取負(fù)值;
3.推論:2as=vt2-v02
4.作勻變速直線運(yùn)動的物體在兩個連續(xù)相等時間間隔內(nèi)位移之差等于定植:s2-s1=aT2
5.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動:前1秒,前2秒,……位移和時間的關(guān)系是:位移之比等于時間的平方比;第1秒、第2秒……的位移與時間的關(guān)系是:位移之比等于奇數(shù)比;
自由落體運(yùn)動
只在重力作用下從高處靜止下落的物體所作的運(yùn)動。
1.位移公式:h=1/2gt2
2.速度公式:vt=gt
3.推論:2gh=vt2
牛頓定律
1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種做狀態(tài)為止。
a.只有當(dāng)物體所受合外力為零時,物體才能處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài);
b.力是該變物體速度的原因;
c.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因(物體的速度不變,其運(yùn)動狀態(tài)就不變)
d力是產(chǎn)生加速度的原因;
2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。
a.一切物體都有慣性;
b.慣性的大小由物體的質(zhì)量唯一決定;
c.慣性是描述物體運(yùn)動狀態(tài)改變難易的物理量;
3.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。
a.數(shù)學(xué)表達(dá)式:a=F合/m;
b.加速度隨力的產(chǎn)生而產(chǎn)生、變化而變化、消失而消失;
c.當(dāng)物體所受力的方向和運(yùn)動方向一致時,物體加速;當(dāng)物體所受力的方向和運(yùn)動方向相反時,物體減速。
d.力的單位牛頓的定義:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力,叫1N;
4.牛頓第三定律:物體間的作用力和反作用總是等大、反向、作用在同一條直線上的;
a.作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失;
b.作用力和反作用力與平衡力的根本區(qū)別是作用力和反作用力作用在兩個相互作用的物體上,平衡力作用在同一物體上;
曲線運(yùn)動·萬有引力
曲線運(yùn)動
質(zhì)點的運(yùn)動軌跡是曲線的運(yùn)動
1.曲線運(yùn)動中速度的方向在時刻改變,質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線在這一點的切線方向
2.質(zhì)點作曲線運(yùn)動的條件:質(zhì)點所受合外力的方向與其運(yùn)動方向不在同一條直線上;且軌跡向其受力方向偏折;
3.曲線運(yùn)動的特點
曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動;
曲線運(yùn)動的加速度(合外力)與其速度方向不在同一條直線上;
4.力的作用
力的方向與運(yùn)動方向一致時,力改變速度的大小;
力的方向與運(yùn)動方向垂直時,力改變速度的方向;
力的方向與速度方向既不垂直,又不平行時,力既搞變速度大小又改變速度的方向;
運(yùn)動的合成與分解
1.判斷和運(yùn)動的方法:物體實際所作的運(yùn)動是合運(yùn)動
2.合運(yùn)動與分運(yùn)動的等時性:合運(yùn)動與各分運(yùn)動所用時間始終相等;
3.合位移和分位移,合速度和分速度,和加速度與分加速度均遵守平行四邊形定則;
平拋運(yùn)動
被水平拋出的物體在在重力作用下所作的運(yùn)動叫平拋運(yùn)動。
1.平拋運(yùn)動的實質(zhì):物體在水平方向上作勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上作自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動;
2.水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動具有等時性;
3.求解方法:分別研究水平方向和豎直方向上的二分運(yùn)動,在用平行四邊形定則求和運(yùn)動;
勻速圓周運(yùn)動
質(zhì)點沿圓周運(yùn)動,如果在任何相等的時間里通過的圓弧相等,這種運(yùn)動就叫做勻速圓周運(yùn)動。
1.線速度的大小等于弧長除以時間:v=s/t,線速度方向就是該點的切線方向;
2.角速度的大小等于質(zhì)點轉(zhuǎn)過的角度除以所用時間:ω=Φ/t
3.角速度、線速度、周期、頻率間的關(guān)系:
(1)v=2πr/T;
(2) ω=2π/T;
(3)V=ωr;
(4)f=1/T;
4.向心力:
(1)定義:做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的沿半徑指向圓心的力,這個力叫向心力。
(2)方向:總是指向圓心,與速度方向垂直。
(3)特點:①只改變速度方向,不改變速度大小
②是根據(jù)作用效果命名的。
(4)計算公式:F向=mv2/r=mω2r
5.向心加速度:a向= v2/r=ω2r
開普勒三定律
1.開普勒第一定律:所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上;
說明:在中學(xué)間段,若無特殊說明,一般都把行星的運(yùn)動軌跡認(rèn)為是圓;
2.開普勒第三定律:所有行星與太陽的連線在相同的時間內(nèi)掃過的面積相等;
3.開普勒第三定律:所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等;
公式:R3/T2=K;
說明:
(1)R表示軌道的半長軸,T表示公轉(zhuǎn)周期,K是常數(shù),其大小之與太陽有關(guān);
(2)當(dāng)把行星的軌跡視為圓時,R表示愿的半徑;
(3)該公式亦適用與其它天體,如繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星;
萬有引力定律
自然界中任何兩個物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
1.計算公式
F: 兩個物體之間的引力
G: 萬有引力常量
M1: 物體1的質(zhì)量
M2: 物體2的質(zhì)量
R: 兩個物體之間的距離
依照國際單位制,F(xiàn)的單位為牛頓(N),m1和m2的單位為千克(kg),r的單位為米(m),常數(shù)G近似地等于
6.67×10^-11 N·m^2/kg^2(牛頓平方米每二次方千克)。
2.解決天體運(yùn)動問題的思路:
(1)應(yīng)用萬有引力等于向心力;應(yīng)用勻速圓周運(yùn)動的線速度、周期公式;
(2)應(yīng)用在地球表面的物體萬有引力等于重力;
(3)如果要求密度,則用:m=ρV,V=4πR3/3
機(jī)械能
功
功等于力和物體沿力的方向的位移的乘積;
1.計算公式:w=Fs;
2.推論:w=Fscosθ,θ為力和位移間的夾角;
3.功是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,力和位移間的夾角為銳角時,力作正功,力與位移間的夾角是鈍角時,力作負(fù)功;
功率
功率是表示物體做功快慢的物理量。
1.求平均功率:P=W/t;
2.求瞬時功率:p=Fv,當(dāng)v是平均速度時,可求平均功率;
3.功、功率是標(biāo)量;
功和能之間的關(guān)系
功是能的轉(zhuǎn)換量度;做功的過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程,做了多少功,就有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化;
動能定理
合外力做的功等于物體動能的變化。
1.數(shù)學(xué)表達(dá)式:w合=mvt2/2-mv02/2
2.適用范圍:既可求恒力的功亦可求變力的功;
3.應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)點:只考慮物體的初、末態(tài),不管其中間的運(yùn)動過程;
4.應(yīng)用動能定理解題的步驟:
(1)對物體進(jìn)行正確的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)確定物體的初態(tài)和末態(tài),表示出初、末態(tài)的動能;
(3)應(yīng)用動能定理建立方程、求解
重力勢能
物體的重力勢能等于物體的重量和它的速度的乘積。
1.重力勢能用EP來表示;
2.重力勢能的數(shù)學(xué)表達(dá)式:EP=mgh;
3.重力勢能是標(biāo)量,其國際單位是焦耳;
4.重力勢能具有相對性:其大小和所選參考系有關(guān);
5.重力做功與重力勢能間的關(guān)系
(1)物體被舉高,重力做負(fù)功,重力勢能增加;
(2)物體下落,重力做正功,重力勢能減小;
(3)重力做的功只與物體初、末為置的高度有關(guān),與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)
機(jī)械能守恒定律
在只有重力(或彈簧彈力做功)的情形下,物體的動能和勢能(重力勢能、彈簧的彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。
1.機(jī)械能守恒定律的適用條件:只有重力或彈簧彈力做功。
2.機(jī)械能守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:
3.在只有重力或彈簧彈力做功時,物體的機(jī)械能處處相等;
4.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題思路
(1)確定研究對象,和研究過程;
(2)分析研究對象在研究過程中的受力,判斷是否遵受機(jī)械能守恒定律;
(3)恰當(dāng)選擇參考平面,表示出初、末狀態(tài)的機(jī)械能;
(4)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律,立方程、求解;
電場
產(chǎn)生電荷的方式
1.摩擦起電:
(1)正點荷:用綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷;
(2)負(fù)電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷;
(3)實質(zhì):電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體;
2.接觸起電:
(1)實質(zhì):電荷從一物體移到另一物體;
(2)兩個完全相同的物體相互接觸后電荷平分;
(3)電荷的中和:等量的異種電荷相互接觸,電荷相合抵消而對外不顯電性,這種現(xiàn)象叫電荷的中和;
3.感應(yīng)起電:把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電;
(1)電荷的基本性質(zhì):同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;
(2)實質(zhì):使導(dǎo)體的電荷從一部分移到另一部分;
(3)感應(yīng)起電時,導(dǎo)體離電荷近的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)端帶同種電荷;
4.電荷的基本性質(zhì):能吸引輕小物體;
電荷守恒定律
電荷既不能被創(chuàng)生,亦不能被消失,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量不變。
元電荷
一個電子所帶的電荷叫元電荷,用e表示。
1.e=1.6×10-19c;
2.一個質(zhì)子所帶電荷亦等于元電荷;
3.任何帶電物體所帶電荷都是元電荷的整數(shù)倍;
庫侖定律
真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力,跟它們所帶電荷量的乘積成正比,跟它們之間距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。電荷間的這種力叫庫侖力。
1.計算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2)
2.庫侖定律只適用于點電荷(電荷的體積可以忽略不計)
3.庫侖力不是萬有引力;
電場
電場是使點電荷之間產(chǎn)生靜電力的一種物質(zhì)。
1.只要有電荷存在,在電荷周圍就一定存在電場;
2.電場的基本性質(zhì):電場對放入其中的電荷(靜止、運(yùn)動)有力的作用;這種力叫電場力;
3.電場、磁場、重力場都是一種物質(zhì)
電場強(qiáng)度
放入電場中某點的電荷所受電場力F跟它的電荷量Q的比值叫該點的電場強(qiáng)度。
1.定義式:E=F/q;E是電場強(qiáng)度;F是電場力;q是試探電荷;
2.電場強(qiáng)度是矢量,電場中某一點的場強(qiáng)方向就是放在該點的正電荷所受電場力的方向(與負(fù)電荷所受電場力的方向相反)
3.該公式適用于一切電場:點電荷的電場強(qiáng)度公式:E=kQ/r2
電場的疊加
在空間若有幾個點電荷同時存在,則空間某點的電場強(qiáng)度,為這幾個點電荷在該點的電場強(qiáng)度的矢量和。
解題方法:分別作出表示這幾個點電荷在該點場強(qiáng)的有向線段,用平行四邊形定則求出合場強(qiáng);
電場線
電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枋鲭妶鎏匦远藶榧僭O(shè)的線。
1.電場線不是客觀存在的線;
2.電場線的形狀:電場線起于正電荷終于負(fù)電荷;G:\用鋸木屑觀測電場線.DAT
(1)只有一個正電荷:電場線起于正電荷終于無窮遠(yuǎn);
(2)只有一個負(fù)電荷:起于無窮遠(yuǎn),終于負(fù)電荷;
(3)既有正電荷又有負(fù)電荷:起于正電荷終于負(fù)電荷;
3.電場線的作用:
(1)表示電場的強(qiáng)弱:電場線密則電場強(qiáng)(電場強(qiáng)度大);電場線疏則電場弱(電場強(qiáng)度小);
(2)表示電場強(qiáng)度的方向:電場線上某點的切線方向就是該點的場強(qiáng)方向;
(3)電場線的特點:
電場線不是封閉曲線;
同一電場中的電場線不相交;
勻強(qiáng)電場
電場強(qiáng)度的大小、方向處處相同的電場;勻強(qiáng)電場的電場線平行、且分布均勻。
1.勻強(qiáng)電場的電場線是一簇等間距的平行線;
2.平行板電容器間的電是勻強(qiáng)電場;
電勢差
電荷在電場中由一點移到另一點時,電場力所作的功WAB與電荷量q的比值叫電勢差,又名電壓。
1.定義式:UAB=WAB/q;
2.電場力作的功與路徑無關(guān);
3.電勢差又命電壓,國際單位是伏特;
電場和功
電場中某點的電勢,等于單位正電荷由該點移到參考點(零勢點)時電場力作的功。
1.電勢具有相對性,和零勢面的選擇有關(guān);
2.電勢是標(biāo)量,單位是伏特V;
3.電勢差和電勢間的關(guān)系:UAB= φA -φB;
4.電勢沿電場線的方向降低時,電場力要作功,則兩點電勢差不為零,就不是等勢面;相同電荷在同一等勢面的任意位置,電勢能相同;
原因:電荷從一電移到另一點時,電場力不作功,所以電勢能不變;
5.電場線總是由電勢高的地方指向電勢低的地方;
6.等勢面的畫法:相另等勢面間的距離相等;
電場強(qiáng)度和電勢差間的關(guān)系
在勻強(qiáng)電場中,沿場強(qiáng)方向的兩點間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點的距離的乘積。
1.數(shù)學(xué)表達(dá)式:U=Ed;
2.該公式的使適用條件:僅僅適用于勻強(qiáng)電場;
3.d:兩等勢面間的垂直距離;
電容器
儲存電荷(電場能)的裝置。
1.結(jié)構(gòu):由兩個彼此絕緣的金屬導(dǎo)體組成;
2.最常見的電容器:平行板電容器;
電容
電容器所帶電荷量Q與兩電容器量極板間電勢差U的比值;用“C”來表示。
1.定義式:C=Q/U;
2.電容是表示電容器儲存電荷本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量;
3.國際單位:法拉 簡稱:法,用F表示
4.電容器的電容是電容器的屬性,與Q、U無關(guān);
平行板電容器的決定式
平行板電容器的決定式:C=εs/4πkd;(其中d為兩極板間的垂直距離,又稱板間距;k是靜電力常數(shù),k=9.0×109N.m2/c2;ε是電介質(zhì)的介電常數(shù),空氣的介電常數(shù)最小;s表示兩極板間的正對面積;)
1.電容器的兩極板與電源相連時,兩板間的電勢差不變,等于電源的電壓;
2.當(dāng)電容器未與電路相連通時電容器兩板所帶電荷量不變;
帶電粒子的加速
1.條件:帶電粒子運(yùn)動方向和場強(qiáng)方向垂直,忽略重力;
2.原理:動能定理:電場力做的功等于動能的變化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02;
3.推論:當(dāng)初速度為零時,Uq=1/2mvt2;
4.使帶電粒子速度變大的電場又名加速電場;
恒定電流
電流
電荷的定向移動行成電流。
1.產(chǎn)生電流的條件:
(1)自由電荷;
(2)電場;
2.電流是標(biāo)量,但有方向:我們規(guī)定:正電荷定向移動的方向是電流的方向;
注:在電源外部,電流從電源的正極流向負(fù)極;在電源的內(nèi)部,電流從負(fù)極流向正極;
3.電流的大?。和ㄟ^導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過這些電量所用時間t的比值叫電流I表示;
(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=Q/t;
(2)電流的國際單位:安培A
(3)常用單位:毫安mA、微uA;
(4)1A=103mA=106uA
歐姆定律
導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比;
1.定義式:I=U/R;
2.推論:R=U/I;
3.電阻的國際單位是歐姆,用Ω表示; 1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;
4.伏安特性曲線
閉合電路
由電源、導(dǎo)線、用電器、電鍵組成。
1.電動勢:電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間的電壓;用E表示;
2.外電路:電源外部的電路叫外電路;外電路的電阻叫外電阻;用R表示;其兩端電壓叫外電壓;
3.內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電阻,內(nèi)點路的電阻叫內(nèi)電阻;用r表示;其兩端電壓叫內(nèi)電壓;如:發(fā)電機(jī)的線圈、干電池內(nèi)的溶液是內(nèi)電路,其電阻是內(nèi)電阻;
4.電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和;
E=U內(nèi)+U外;U外=RI;E=(R+r)I
閉合電路的歐姆定律
閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比;
1.數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=E/(R+r)
2.當(dāng)外電路斷開時,外電阻無窮大,電源電動勢等于路端電壓;就是電源電動勢的定義;
3.當(dāng)外電阻為零(短路)時,因內(nèi)阻很小,電流很大,會燒壞電路;
半導(dǎo)體
導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間;半導(dǎo)體的電阻隨溫升越高而減小;
導(dǎo)體
導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而升高,當(dāng)溫度降低到某一值時電阻消失,成為超導(dǎo);
磁場
磁場
1.磁場的基本性質(zhì):磁場對方入其中的磁極、電流有磁場力的作用;
2.磁鐵、電流都能能產(chǎn)生磁場;
3.磁極和磁極之間,磁極和電流之間,電流和電流之間都通過磁場發(fā)生相互作用;
4.磁場的方向:磁場中小磁針北極的指向就是該點磁場的方向;
磁感線
在磁場中畫一條有向的曲線,在這些曲線中每點切線方向就是該點的磁場方向。
1.磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆藶榧僭O(shè)的線;
2.磁鐵的磁感線,在外部從北極到南極,內(nèi)部從南極到北極;
3.磁感線是封閉曲線;
安培定則
1.通電直導(dǎo)線的磁感線:用右手握住通電導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向;
2.環(huán)形電流的磁感線:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上磁感線的方向;
3.通電螺旋管的磁場:用右手握住螺旋管,讓彎曲的四指方向和電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向;
地磁場
地球本身產(chǎn)生的磁場;從地磁北極(地理南極)到地磁南極(地理北極)。
磁感應(yīng)強(qiáng)度
磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱的物理量。
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。涸诖艌鲋写怪庇诖艌龇较虻耐妼?dǎo)線,所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積的比值,叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。B=F/IL
2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點磁場的方向(放在該點的小磁針北極的指向)
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的國際單位:特斯拉 T,1T=1N/A。m
安培力
磁場對電流的作用力。
1.大?。涸趧驈?qiáng)磁場中,當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時,電流所受安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線長度L三者的乘積。
2.定義式:F=BIL(適用于勻強(qiáng)電場、導(dǎo)線很短時)
3.安培力的方向:左手定則:伸開左手,使大拇指根其余四個手指垂直,并且跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿過手心,并使伸開四指指向電流的方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向。
磁場和電流
1.磁鐵和電流都可產(chǎn)生磁場;
2.磁場對電流有力的作用;
3.電流和電流之間亦有力的作用;
(1)同向電流產(chǎn)生引力;
(2)異向電流產(chǎn)生斥力;
4.分子電流假說:所有磁場都是由電流產(chǎn)生的;
磁性材料
能夠被強(qiáng)烈磁化的物質(zhì)叫磁性材料。
(1)軟磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:軟鐵;硅鋼;應(yīng)用:制造電磁鐵、變壓器。
(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳鋼、鎢鋼、制造:永久磁鐵;
洛倫茲力
磁場對運(yùn)動電荷的作用力,叫做洛倫茲力。
1.洛侖茲力的方向由左手定則判斷:伸開左手讓大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁場中,讓磁感線垂直穿過手心,四指為正電荷運(yùn)動方向(與負(fù)電荷運(yùn)動方向相反)大拇指所指方向就是洛侖茲力的方向;
(1)洛侖茲力F一定和B、V決定的平面垂直。
(2)洛侖茲力只改變速度的方向而不改變其大小
(3)洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功。
2.洛倫茲力的大小
(1)當(dāng)v平行于B時:F=0
(2)當(dāng)v垂直于B時:F=qvB
學(xué)好高中物理五個要點
模型歸類
做過一定量的物理題目之后,會發(fā)現(xiàn)很多題目其實思考方法是一樣的,我們需要按物理模型進(jìn)行分類,用一套方法解一類題目。
例如宏觀的行星運(yùn)動和微觀的電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)都屬于勻速圓周運(yùn)動,關(guān)鍵都是找出什么力提供了向心力;此外還有杠桿類的題目,要想象出力矩平衡的特殊情況,還有關(guān)于汽車啟動問題的考慮方法其實同樣適用于起重機(jī)吊重物等等。物理不需要做很多題目,能夠判斷出物理模型,將方法對號入座,就已經(jīng)成功了一半。
解題規(guī)范
高考越來越重視解題規(guī)范,體現(xiàn)在物理學(xué)科中就是文字說明。解一道題不是列出公式,得出答案就可以的,必須標(biāo)明步驟,說明用的是什么定理,為什么能用這個定理,有時還需要說明物體在特殊時刻的特殊狀態(tài)。
這樣既讓老師一目了然,又有利于理清自己的思路,還方便檢查,最重要的是能幫助我們在分步驟評分的評分標(biāo)準(zhǔn)中少丟幾分。
大膽猜想
物理題目常常是假想出的理想情況,幾乎都可以用我們學(xué)過的知識來解釋,所以當(dāng)看到一道題目的背景很陌生時,就像今年高考物理的壓軸題,不要慌了手腳。在最后的20分鐘左右的時間里要保持沉著冷靜,根據(jù)給出的物理量和物理關(guān)系,把有關(guān)的公式都列出來,大膽地猜想磁場的勢能與重力場的勢能是怎樣復(fù)合的,取最值的情況是怎樣的,充分利用圖像的變化規(guī)律和數(shù)據(jù),在沒有完全理解題目的情況下多得幾分是完全有可能的。
知識分層
通常進(jìn)入高三后,老師一定會幫我們梳理知識結(jié)構(gòu),物理的知識不單純是按板塊分的,更重要是按層次分的。比如,力學(xué)知識從基礎(chǔ)到最高級可以這樣分:物體的受力分析和運(yùn)動公式,牛頓三大定律(尤其是牛頓第二定律),動能定理和動量定理,機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律,能量守恒定律。
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