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高中物理复习知识点汇总
第一章、力
一、力F:物体对物体的作用。
1、单位:牛(N)
2、力的三要素:大小、方向、作用点。
3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力,但它们不在同一物体上,不是平衡力。作用力与反作用力是同性质的力,有同时性。
二、力的分类:
1、按按性质分:重力G、弹力N、摩擦力f
按效果分:压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。
按研究对象分:外力、内力。
2、重力G:由于受地球吸引而产生,竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上,不一定在物体上。
弹力:由于接触形变而产生,与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx
摩擦力f:阻碍相对运动的力,方向与相对运动方向相反。
滑动摩擦力:f=μN(N不是G,μ表示接触面的粗糙程度,只与材料有关,与重力、压力无关。)
相同条件下,滚动摩擦vt/2
二、比例公式:设v0=0的匀加速直线运动。
1、1、2、3……n秒末瞬时速度之比(v t= at):vt:v2:v3:……vn=1:2 :3 : ……n
2、1、2、3……n秒内位移之比(s = 1/2 at2):st:s2:s3:……sn=12:22 :3 2: ……n2
3、第1、2、3……n秒内位移之比(Δsn = sn -sn-1=2n-1)
Δst:Δs2:Δs3:……Δsn=1:3:5 : ……(2n-1)
4、连续相等位移时的时间之比:
第三章、牛顿运动定律
一、牛一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,一直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛一定律说明:力不是维持运动,而是改变运动状态,产生加速度。
任何物体在任何情况下,都有惯性,惯性只与物体的质量有关。质量越大,物体的惯性越大。
二、牛二定律:物体的加速度跟合外力成正比,与物体的质量成反比。
a = F合/m 或 F合=ma (合外力方向与加速度方向一致)
解题方法:先确定受力物体,受力分析,然后根据物体的运动方向建立坐标系,将不在坐标系上的力分解。利用平衡力来解题。
Fx合力= max
Fy合力= may
如受力在三个以内,可用力的合成:F合力= ma
超重
失重
图形
加速度方向
竖直向上
竖直向下
计算公式
F-mg=ma
mg-F=ma
应用
减速下降、加速上升
加速下降、减速上升。当a=g时为完全失重,一切与重力有关的现象都会消失。
但重力仍存在。
三、牛三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。由于这两个力不作用在一个物体上,所以它们不是平衡力。等大、反向、共线、异体。
四、牛顿定律的适用范围:宏观、低速运动的物体。
五、力学单位制中基本单位:质量m:千克(kg),长度L:米(m),时间t:秒(s)
第四章、曲线运动、万有引力
一、曲线运动条件:F、v不同线。此时,v的方向为曲线的切线方向。
匀速圆周运动中:F、v0相互垂直,F只改变v0的方向,不改变大小。
线速度v
角速度ω
向心加速度an
向心力Fn
公式
v = s/t
= 2πr/ T
= 2πrf
ω=θ/t
=2π/ T
= 2πf
an = v2/r
=ω2r
=ωv
Fn = mv2/r
=mω2r
= mωv
意义
表示运动快慢
表示转动快慢
表示速度方向变化快慢
向心力是合力。
单位
m/s
rad/s
m/s2
N
关系
v =ωr
F合 = Fn = m an
应用
同一圆周上各点线速度相等。
两轮传动时,两圆边缘上各点线速度相等。
同一个圆内各点角速度相等。
弧度=弧长/半径
=角度%s(π/180)
是一个变化量,方向始终指向圆心。
是一个变化量,方向始终指向圆心。
二、运动的合成与分解:合运动与分运动具有独立性与同时性。
小船渡河时:图A表示以最少时间渡河,图B表示以最少位移渡河。
v2=v船2+v水2
tgθ= v船/v水
t=L/ v船
v船2=v2+v水2
sinθ= v水/v船
t=L/ v
平抛运动的分解:分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动。
x = v0t vx=v0 ax=0 tgθ= v y /vx =gt /v0
y=1/2 gt2 v y= gt ay=g v2=vx2+vy2
Δv=gt
三、万有引力:
1、开普勒三定律:
A、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,
B、对于每一颗行星,太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积,
C、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
2、万有引力定律:
英国物理学家卡文迪许用扭秤测出引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2。表示两个单位质量的物体,质心相距1m时,相互间的万有引力大小为6.67×10-11N。式中r表示两个物体质心之间距离。
3、重力是万有引力的一个分力,在赤道最小,两极最大。通常情况下, G≈F引。
4、宇宙速度:
A、第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s 。是发射的最小速度,环绕的最大速度。
B、第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s
C、第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s
5、地球同步卫星与地球做同步的匀速转动,周期T=24h,位于地球赤道的正上方,高度为定值。
6、解题思路:万有引力、重力为向心力。式中,M是被绕物体的质量,m是绕行物体本身的质量。
请思考下列等式中的求解方法:
(从式中,r越大,v越小,T越大。)
第五章、动量与动量守恒
一、、动量与冲量的区别:
物理量
冲量
动量
公式
I=Ft
P=mv
单位
N·s
kg·m/s
矢量方向
与F方向一样
与v方向一样
性质
过程量
状态量
二、动量定理:物体所受的合外力的冲量等于物体的动量的变化。
I合=ΔP 或 F合t = mvt—mv0 (冲量方向与物体动量变化量方向一致)
公式一般用于冲击、碰撞中的单个物体,解题时要先确定正方向。
三、动量守恒定律:一个系统不受外力或受外力矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
P总 = P总’ 或 m1v1+m2v2 = m1v1'+m2v2'
公式一般用于冲击、碰撞、爆炸中的多个物体组成的系统,解题时要先确定正方向。
系统在某方向上外力矢量和为零时,某方向上动量守恒。
四、完全弹性碰撞:在弹性力作用下,动量守恒,动能守恒。
非弹性碰撞:在非弹性力作用下,动量守恒,动能不守恒。
完全非弹性碰撞:在完全非弹性力作用下,碰撞后物体结合在一起运动,动量守恒,动
能不守恒。系统机械能损失最大。
五、动量与动能的关系:
第六章、机械能
一、功与功率:
1、物理量:
物理量
功(W)
功率(P)
定义
作用在物体上的力使物体在力的方向上位移。
也可理解成在位移方向上有力的作用。
单位时间内完成的功,表示做功的快慢。
公式
W=Fs·cosa
式中,F可以是单个力,也可以是合力。
平均功率:P=W/t,P=Fv
瞬时功率:P=Fvt·cosa
式中,F是牵引力。
单位
焦耳(J)
瓦特(W)
计算
技巧
合外力对物体做的功等于物体所受分力所做功的代数和。
当v=vmax时,P=P额定,a=0,物体作匀速直线运动,F=f。
标量
功的正负取决于F、s的夹角,功的正负不表示方向,而是能量的转化。
2、汽车启动:
功和能的常用计算公式:
功
阻力做功
重力做功
动能Ek
重力势能Ep
Fs·cosa
—fs
±mgh
1/2 mv2
±mgh(取决于参考平面)
外力F对物体做正功,外界给物体能量,物体的能量增加,
外力F对物体做负功,物体给外界能量,物体的能量减少,
重力G对外界做正功,物体给外界能量,物体的势能减少,
重力G对外界做负功,外界给物体能量,物体的势量增加,
三、能量的转化通过做功来实现。
A、动能定理:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
W合 = Ekt — Ek0 F合s = 1/2 mvt2 — 1/2 mv02 应用于受外力运动的单个物体。
B、机械能守恒定律:只有重力(或弹力)做功时,物体的动能与势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。应用于只受重力(弹力)运动的单个物体。计算时不要考虑中间过程。
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2 1/2 mv12+ mgh 1= 1/2 mv22+ mgh2
熟记公式:初速度为0的只有重力做功式的下落,末速度大小为
线拉物体做圆周运动刚好通过最高点的线速度大小为
杆拉物体做圆周运动刚好通过最高点的线速度大小为 v=0
第七章、机械振动与机械波
一、胡克定律:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的外力成正比。
1、公式:F= k·ΔX = k·(L—L0)
2、劲度系数k是弹簧的一个特性,与外界无关。
3、两根弹簧并连:k=k1+k2 ,两根弹簧串连:
二、机械振动:
1、简谐运动:物体受F= —kx 的回复力作用时所作的运动。回复力是合力,大小与位移x成正比,方向与位移x相反。
例如:弹簧振子、单摆、皮球在水面上、小球在凹槽里的来回往复的运动。
2、物体作简谐运动时,
在平衡位置处:速度v、动能Ek最大,位移x、回复力F、加速度a、势能Ep最小。
在最大位移处:速度v、动能Ek最小,位移x、回复力F、加速度a、势能Ep最大。
3、全振动:振动物体的位移矢量、速度矢量均回到原来的大小和方向。
振幅A:振动物体离开平衡位置的最大位移。振幅≠路程≠位移。是标量,表示振动能量的大小。单位:米(m)。
周期T:振动物体完成一次全振动所需的时间。单位:秒(s)。
频率f:振动物体在单位时间内完成全振动的次数。单位:赫兹(Hz)。
固有周期、固有频率:振动系统本身的性质决定的周期与频率,与外界无关。
弹簧振子的固有周期: 单摆的固有周期:
4、简谐运动的x—t图像是正弦或余弦曲线。曲线不是振子的运动轨迹。它表示振子的位移与时间的变化关系。每一时刻的振子的机械能都相等。在图中可直观读出:振幅A、周期T,各时刻对应的振子的位移。
5、简谐运动的图像分析:(0时刻为起点)
由平衡位置向正方向运动 由正最大位移向平衡位置运动 由平衡位置向负方向运动 由负最大位移向平衡位置运动
6、阻尼振动:因受摩擦和其它阻力,振幅逐渐减小的振动。但不影响自身的周期和频率,仍有等时性。将机械能转化成内能。
7、受迫振动:在周期性驱动力下的振动。
①振动稳定后,振动的频率等于驱动力的频率,与物体固有频率无关。
即:f受迫=f驱动 。
②共振:当驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅最大。声音的共振称为共鸣。
条件:f驱动=f固有 。
8、简谐运动的应用:单摆。
①简谐运动的条件:摆角θ<5°。
②图中重力G的Gx分力是回复力,拉力F与GY
分力的合力是向心力。
③周期公式:
④秒摆:周期是2秒的单摆。摆长约为1米。
⑤双线摆周期公式: 锥摆周期公式:
⑥用单摆测重力加速度的公式:
三、机械波:
波的形成条件:波源、介质。
机械振动在介质中的传播形成机械波;各质点只在自己平衡位置附近振动,并不随波迁移;以波的形式向前传播的只是能量、波形或振动形式。沿波的传播方向,各质点的振动依次落后。
横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直的波。波峰、波谷都是质点位移最大的位置。
纵波:质点的振动方向与波的传播方向平行的波。密部、疏部都是质点位移最大的位置。
4、简谐波:简谐振动在介质中的传播。波形是一条正弦或余弦曲线。注意传播方向。
5、简谐运动图像与简谐波动图像的区别:
简谐运动图像
简谐波动图像
研究对象
单个振动质点
介质中的大量质点
研究内容
振动质点位移随时间变化规律
某一时刻,各个质点的空间离开平衡位置的位移
图形
单位长度
一个间隔为一个周期
一个间隔为一个波长
物理意义
某一质点在不同时刻的位移
各个质点在同一时刻的位移
类似
一个人拍电影
全体同学照合影
6、波长λ:任意相邻的两个同步振动的点的平衡位置之间的距离。
横波中的任意相邻的两个波峰(波谷)以及纵波中的任意相邻的两个密部(疏部)之间 的距离都等于一个波长。波长不是波曲线的长度。
公式:能量向前移动的速度:
同一个波中:波长λ、周期T、频率f、波速v、振幅A都相等。F由波源决定,v由介质决定。
7、波由一种物质进入另一种物质时,波的频率f不变,波长λ、波速v要改变。
8、波的衍射:波绕过障碍物继续传播的现象。
条件:缝、孔或障碍物的尺寸与波的波长相近或比波长小。
衍射时,波的性质(波长λ、频率f、波速v)不变,振幅A减小。
9、波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域振动加强,某些区域振动减弱,而且加强区与减弱区相互隔开。
条件:两列波的频率相同。
振动加强区:波峰遇波峰、波谷遇波谷。路程差是半波长的偶数倍。图中的实线遇实线、虚线遇虚线:A=A1+A2。
振动减弱区:波峰遇波谷。路程差是半波长的奇数倍。图中的实线遇虚线:A=|A1—A2|。
干射时,波的性质(波长λ、频率f、波速v)不变,振幅A要增大或减小。
10、多普勒效应:由于波源与观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化的现象。当波源与观察者相对靠近时,观察者接收到的频率增加,音调变高;当波源与观察者相对远离时,观察者接收到的频率减少,音调变低。
衍射、干涉、多普勒效应都是波的特征,一切波都会发生衍射、干涉、多普勒效应。
11、人耳的听觉范围:20Hz—20000Hz。
超声波:频率高于20000Hz的声波。
次声波:频率低于20Hz的声波。
第九章、电 场
一、电荷 :
1、自然界中有且只有两种电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2、电荷守恒定律:电荷既不会创造,也不会消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一个部分转移到另一个部分。
“起电”的三种方法:摩擦起电,接触起电,感应起电。实质都是电子的转移引起:失去电子带正电,得到电子带等量负电。
3、电荷量Q:电荷的多少
元电荷:带最小电荷量的电荷。自然界中所有带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍。
密立根油滴实验测出:e=1.6×10—19C。
点电荷:与所研究的空间相比,不计大小与形状的带电体。
库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的静电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。
公式: k = 9×109 N·m2/C2
二、电场:
1、电荷间的作用通过电场产生。电场是一种客观存在的一种物质。电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E:放入电场中的电荷所受电场力与它的电荷量q的比。 E=F/q
单位:N/C或V/m
E是电场的一种特性,只取决于电场本身,与F、q等无关。
普通电场场强
内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 波
红外线
可见光
紫外线
伦琴射线
γ射线
产生原理
LC回路中自由电子的周期运动
原子外层电子受到激发
原子内层电子受到激发
原子核受到激发
产生方法
LC振荡电路
一切物质
固液气体点燃、气体高压激发
高温物体
高速电子轰击固体
天然放射性物质
应用
无线电
遥控、遥感、加热、理疗
照相、摄像、加热
感光、消毒、化疗
探测、透视
工业探伤、医用放疗
四、偏振:
1、横波:振动方向与波的传播方向相垂直的波。
纵波:振动方向与波的传播方向相平行的波。
2、偏振:只在某一方向上振动向前传播的波。只有横波才有偏振现象。
3、自然光:沿着各个方向振动且强度相同的光波。
偏振光:沿着单个方向振动向前传播的光波。
4、自然光经偏振片起偏后形成偏振光。光的偏振现象说明光波是一种横波。
5、自然光由空气射向透明物体后,当反射光线与折射光线垂直时,反射光线为完全偏振光线,振动方向与入射面垂直(入射光线与法线所成平面);折射光线为部分偏振光线,大多光线振动方向平行入射面。
此时的入射角为布儒斯特角:tg ip=n
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