物理高考知识总结.docx
《物理高考知识总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物理高考知识总结.docx(25页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
物理高考知识总结
物理】高考物理解题必备的65条重要结论,
1.若三个力大小相等方向互成120°,则其合力为零。
2.几个互不平行的力作用在物体上,使物体处于平衡状态,则其中一部分力的合力必与其余部分力的合力等大反向。
3.在匀变速直线运动中,任意两个连续相等的时间内的位移之差都相等,即Δx=aT2(可判断物体是否做匀变速直线运动),推广:
xm-xn=(m-n)aT2。
4.在匀变速直线运动中,任意过程的平均速度等于该过程中点时刻的瞬时速度。
即vt/2=
v平均。
5.对于初速度为零的匀加速直线运动
(1)T末、2T末、3T末、…的瞬时速度之比为:
v1:
v2:
v3:
…:
vn=1:
2:
3:
…:
n。
(2)T内、2T内、3T内、…的位移之比为:
x1:
x2:
x3:
…:
xn=12:
22:
32:
…:
n2。
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…的位移之比为:
xⅠ:
xⅡ:
xⅢ:
…:
xn=1:
3:
5:
…:
(2n-1)。
(4)通过连续相等的位移所用的时间之比:
t1:
t2:
t3:
…:
tn=1:
(21/2-1):
(31/2-21/2):
…:
[n1/2-(n-1)1/2]。
6.物体做匀减速直线运动,末速度为零时,可以等效为初速度为零的反向的匀加速直线运动。
7.对于加速度恒定的匀减速直线运动对应的正向过程和反向过程的时间相等,对应的速度大小相等(如竖直上抛运动)
8.质量是惯性大小的唯一量度。
惯性的大小与物体是否运动和怎样运动无关,与物体是否受力和怎样受力无关,惯性大小表现为改变物理运动状态的难易程度。
9.做平抛或类平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化都相等,方向与加速度方向一致(即Δv=at)。
10.做平抛或类平抛运动的物体,末速度的反向延长线过水平位移的中点。
11.物体做匀速圆周运动的条件是合外力大小恒定且方向始终指向圆心,或与速度方向始终垂直。
12.做匀速圆周运动的物体,在所受到的合外力突然消失时,物体将沿圆周的切线方向飞出做匀速直线运动;在所提供的向心力大于所需要的向心力时,物体将做向心运动;在所提供的向心力小于所需要的向心力时,物体将做离心运动。
13.开普勒第一定律的内容是所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳在椭圆轨道的一个焦点上。
开普勒第三定律的内容是所有行星的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等,即R3/T2=k。
14.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,则其间存在的一个常用的关系是。
(类比其他星球也适用)
15.第一宇宙速度(近地卫星的环绕速度)的表达式v1=(GM/R)1/2=(gR)1/2,大小为7.9m/s,它是发射卫星的最小速度,也是地球卫星的最大环绕速度。
随着卫星的高度h的增加,v减小,ω减小,a减小,T增加。
16.第二宇宙速度:
v2=11.2km/s,这是使物体脱离地球引力束缚的最小发射速度。
17.第三宇宙速度:
v3=16.7km/s,这是使物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度。
18.对于太空中的双星,其轨道半径与自身的质量成反比,其环绕速度与自身的质量成反比。
19.做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就表示有多少能量发生了转化,所以说功是能量转化的量度,以此解题就是利用功能关系解题。
20.滑动摩擦力,空气阻力等做的功等于力和路程的乘积。
21.静摩擦力做功的特点:
(1)静摩擦力可以做正功,可以做负功也可以不做功。
(2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力只起到传递机械能的作用),而没有机械能与其他能量形式的相互转化。
(3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做的功的总和等于零。
22.滑动摩擦力做功的特点:
(1)滑动摩擦力可以对物体做正功,可以做负功也可以不做功。
(2)一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的分配有两个方面:
一是相互摩擦的物体之间的机械能的转移;二是系统机械能转化为内能;转化为内能的量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积,即Q=f.Δs相对。
23.若一条直线上有三个点电荷,因相互作用而平衡,其电性及电荷量的定性分布为“两同夹一异,两大夹一小”。
24.匀强电场中,任意两点连线中点的电势等于这两点的电势的平均值。
在任意方向上电势差与距离成正比。
25.正电荷在电势越高的地方,电势能越大,负电荷在电势越高的地方,电势能越小。
26.电容器充电后和电源断开,仅改变板间的距离时,场强不变。
27.两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥;两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。
28.带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时做圆周运动的周期与粒子的速率、半径无关,仅与粒子的质量、电荷和磁感应强度有关。
29.带电粒子在有界磁场中做圆周运动:
(1)速度偏转角等于扫过的圆心角。
(2)几个出射方向:
①粒子从某一直线边界射入磁场后又从该边界飞出时,速度与边界的夹角相等。
②在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出——对称性。
③刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中的轨迹与边界相切。
(3)运动的时间:
轨迹对应的圆心角越大,带电粒子在磁场中的运动时间就越长,与粒子速度的大小无关。
[t=θT/(2π)=θm/(qB)]
30.速度选择器模型:
带电粒子以速度v射入正交的电场和磁场区域时,当电场力和磁场力方向相反且满足v=E/B时,带电粒子做匀速直线运动(被选择)与带电粒子的带电荷量大小、正负无关,但改变v、B、E中的任意一个量时,粒子将发生偏转。
31.回旋加速器
(1)为了使粒子在加速器中不断被加速,加速电场的周期必须等于回旋周期。
(2)粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径。
(3)在粒子的质量、电荷量确定的情况下,粒子所能达到的最大动能只与D形盒的半径和磁感应强度有关,与加速器的电压无关(电压只决定了回旋次数)。
(4)将带电粒子在两盒之间的运动首尾相连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动,带电粒子每经过电场加速一次,回旋半径就增大一次,故各次半径之比为1:
21/2:
31/2:
…:
n1/2。
32.在没有外界轨道约束的情况下,带电粒子在复合场中三个场力(电场力、洛伦磁力、重力)作用下的直线运动必为匀速直线运动;若为匀速圆周运动则必有电场力和重力等大、反向。
33.在闭合电路中,当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
34.滑动变阻器分压电路中,总电阻变化情况与滑动变阻器串联段电阻变化情况相同。
35.若两并联支路的电阻之和保持不变,则当两支路电阻相等时,并联总电阻最大;当两支路电阻相差最大时,并联总电阻最小。
36.电源的输出功率随外电阻变化,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,且最大值Pm=E2/(4r)。
37.导体棒围绕棒的一端在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线产生的电动势E=BL2ω/2。
38.对由n匝线圈构成的闭合电路,由于磁通量变化而通过导体某一横截面的电荷量q=n
ΔΦ/R。
39.在变加速运动中,当物体的加速度为零时,物体的速度达到最大或最小——常用于导体棒的动态分析。
40.安培力做多少正功,就有多少电能转化为其他形式的能量;安培力做多少负功,就有多少其他形式的能量转化为电能,这些电能在通过纯电阻电路时,又会通过电流做功将电能转化为内能。
41.在Φ-t图象(或回路面积不变时的B-t图象)中,图线的斜率既可以反映电动势的大小,又可以反映电源的正负极。
42.交流电的产生:
计算感应电动势的最大值用Em=nBSω;计算某一段时间Δt内的感应电动势的平均值用E平均=nΔΦ/Δt,而E平均不等于对应时间段内初、末位置的算术平均值。
即E平均≠E1+E2/2,注意不要漏掉n。
43.只有正弦交流电,物理量的最大值和有效值才存在21/2倍的关系。
对于其他的交流电,需根据电流的热效应来确定有效值。
44.回复力与加速度的大小始终与位移的大小成正比,方向总是与位移方向相反,始终指向平衡位置。
45.做简谐运动的物体的振动是变速直线运动,因此在一个周期内,物体运动的路程是4A,半个周期内,物体的路程是2A,但在四分之一个周期内运动的路程不一定是A。
46.每一个质点的起振方向都与波源的起振方向相同。
47.对于干涉现象
(1)加强区始终加强,减弱区始终减弱。
(2)加强区的振幅A=A1+A2,减弱区的振幅A=|A1-A2|。
48.相距半波长的奇数倍的两质点,振动情况完全相反;相距半波长的偶数倍的两质点,振动情况完全相同。
49.同一质点,经过Δt=nT(n=0、1、2…),振动状态完全相同,经过Δt=nT+T/2(n=0、1、2…),振动状态完全相反。
50.小孔成像是倒立的实像,像的大小由光屏到小孔的距离而定。
51.根据反射定律,平面镜转过一个微小的角度α,法线也随之转动α,反射光则转过2α。
52.光由真空射向三棱镜后,光线一定向棱镜的底面偏折,折射率越大,偏折程度越大。
通过三棱镜看物体,看到的是物体的虚像,而且虚像向棱镜的顶角偏移,如果把棱镜放在光密介质中,情况则相反。
53.光线通过平行玻璃砖后,不改变光线行进的方向及光束的性质,但会使光线发生侧移,侧移量的大小跟入射角、折射率和玻璃砖的厚度有关。
54.光的颜色是由光的频率决定的,光在介质中的折射率也与光的频率有关,频率越大的光折射率越大。
55.用单色光做双缝干涉实验时,当两列光波到达某点的路程差为半波长的偶数倍时,该处的光互相加强,出现亮条纹;当到达某点的路程差为半波长的奇数倍时,该处的光互相减弱,出现暗条纹。
56.电磁波在介质中的传播速度跟介质和频率有关;而机械波在介质中的传播速度只跟介质有关。
57.质子和中子统称为核子,相邻的任何核子间都存着核力,核力为短程力。
距离较远时,核力为零。
58.半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定,跟物体所处的物理状态或化学状态无关。
59.使原子发生能级跃迁时,入射的若是光子,光子的能量必须等于两个定态的能级差或超过电离能;入射的若是电子,电子的能量必须大于或等于两个定态的能级差。
60.原子在某一定态下的能量值为En=E1/n2,该能量包括电子绕核运动的动能和电子与原子核组成的系统的电势能。
61.动量的变化量的方向与速度变化量的方向相同,与合外力的冲量方向相同,在合外力恒定的情况下,物体动量的变化量方向与物体所受合外力的方向相同,与物体加速度的方向相同。
62.F合Δt=ΔP→F合=ΔP/Δt这是牛顿第二定律的另一种表示形式,表述为物体所受的合外力等于物体动量的变化率。
63.碰撞问题遵循三个原则:
①总动量守恒;②总动能不增加;③合理性(保证碰撞的发生,又保证碰撞后不再发生碰撞)。
64.完全非弹性碰撞(碰撞后连成一个整体)中,动量守恒,机械能不守恒,且机械能损失最大。
65.爆炸的特点是持续时间短,内力远大于外力,系统的动量守恒。
【物理】高中物理公式大全
(一),
一、直线运动
1.匀速直线运动:
①v=x/t②v-t图像,x-t图像③特点:
加速度为零
2.匀变速直线运动
1)末速度v=v0+at
2)位移x=v0t+at2/2
3)vt2-vo2=2as
4)中间时刻vt/2=v平=x/t=(v0+v)/2
5)中间位置vs/2=[(vo2+vt2)/2]1/2
6)加速度a=(vt-vo)/t{以vo为正方向,a与vo同向(加速)a>0;反向(减速)则a<0}
7)实验用推论Δx=aT2{Δx为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
3.注:
1)平均速度是矢量
2)物体速度大,加速度不一定大
3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是决定式
4.初速度为零的匀加速直线运动的特点
1)1T末,2T末,3T末…速度之比为:
v1:
v2:
v3:
…:
vn=1:
2:
3:
…:
n
2)1T内,2T内,3T内…位移之比为:
x1:
x2:
x3:
…:
xn=12:
22:
32:
…:
n2
3)第1个T内,第2个T内,第3个T内…位移之比为:
xⅠ:
xⅡ:
xⅢ:
…:
xn=1:
3:
5:
…:
(2n-1)
4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:
t1:
t2:
t3:
…:
tn=1:
(21/2-1):
(31/2-21/2):
(31/2-21/2):
…:
[n1/2-(n-1)1/2]
5.自由落体运动(vo=0,a=g=9.8m/s2≈10m/s2)
1)末速度vt=gt
2)h=gt2/2
3)vt2=2gh
6.竖直上抛运动(a=-g,vo不为0)
1)vt=vo-gt
2)h=vot-gt2/2
3)vt2-vo2=-2gh
4)上升最大高度Hm=vo2/2g(抛出点算起)
5)往返时间t=2vo/g(从抛出落回原位置的时间)
二、曲线运动
1.平抛运动
1)水平方向速度:
vx=vo2.
2)竖直方向速度:
vy=gt
3)水平方向位移:
x=vot
4)竖直方向位移:
y=gt2/2
5)合速度vt=(vx2+vy2)1/2=[vo2+(gt)2]1/2
6)合位移:
s=(x2+y2)1/2=[(v0t)2+(gt2/2)2]1/2
7)合速度方向与水平方向夹角α:
tanα=vy/vx=gt/v0
8)合位移方向与水平方向夹角β:
tanβ=y/x=gt/(2v0)
9)tanα=2tanβ,平抛运动中以抛出点为坐标原点的坐标系中,其运动轨迹上任一点(x0,y0)速度的反向延长线交于x轴的x0/2处。
10)运动时间:
t=(2h/g)1/2【t只和h与g有关和v0无关】
11)射程:
x=v0t=v0(2h/g)1/2【由v0、h、g共同决定】
12)水平方向加速度:
ax=0;竖直方向加速度:
ay=g
13)相等时间内速度改变量相等:
Δv=gΔt
2.匀速圆周运动
1)线速度v=Δl/(Δt)=2πr/T
2)角速度ω=ΔΦ/(Δt)=2π/T=2πf
3)向心加速度a=v2/r=ω2r=(2π/T)2r
4)向心力F=mv2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合(适用于各种圆周运动)
5)周期与频率:
T=1/f
6)角速度与线速度的关系:
v=ωr(适用于各种圆周运动)
7)角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8)竖直平面内圆周运动过最高点的临界问题
3.万有引力
1)开普勒第三定律:
R3/T2=K【R:
轨道半长轴,T:
周期,K:
常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)】
2)万有引力定律:
F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N.m2/kg2,方向在它们的连线上)
3)天体上的重力和重力加速度:
GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:
天体半径(m),M:
天体质量(kg)}
4)卫星绕行速度、角速度、周期:
v=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:
中心天体质量}
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)地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:
距地球表面的高度,r地:
地球的半径}
7)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万
8)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等
9)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同
10)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反)
11)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s
三、力
1.常见的力
1)重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2)胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:
劲度系数(N/m),x:
形变量(m)}
3)滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:
摩擦因数,FN:
正压力(N)}
4)静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5)万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N.m2/kg2,方向在它们的连线上)
6)静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N.m2/C2,方向在它们的连线上)
7)电场力F=Eq(E:
场强N/C,q:
电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8)安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时,F=BIL,B//L时:
F=0)
9)洛伦兹力f=qvBsinθ(θ为B与v的夹角,当v⊥B时:
f=qVB,v//B时:
f=0)
2.力的合成与分解
1)同一直线上力的合成同向:
F=F1+F2,反向:
F=F1-F2(F1>F2)
2)互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2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=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tanβ=Fy/Fx)
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(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.牛顿第二运动定律:
F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:
F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:
反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:
FN>G,失重:
FN6.牛顿运动定律的适用条件:
适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
五、机械能守恒定律
1.功
1)功:
W=Fscosα(定义式){W:
功(J),F:
恒力(N),s:
位移(m),α:
F、s间的夹角}
2)重力做功:
Wab=mghab{m:
物体的质量,hab:
a与b高度差(hab=ha-hb)}
3)电场力做功:
Wab=qUab{q:
电量(C),Uab:
a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4)电功:
W=UIt(普适式){U:
电压(V),I:
电流(A),t:
通电时间(s)}
2.功率
1)功率:
P=W/t(定义式){P:
功率[瓦(W)],W:
t时间内所做的功(J),t:
做功所用时间(s)}
2)汽车牵引力的功率:
P=Fv;P平=Fv平{P:
瞬时功率,P平:
平均功率}
3)汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
4)电功率:
P=UI(普适式){U:
电路电压(V),I:
电路电流(A)}
5)焦耳定律:
Q=I2Rt{Q:
电热(J),I:
电流强度(A),R:
电阻值(Ω),t:
通电时间(s)}
1)纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
3.能量及守恒
1)动能:
Ek=mv2/2{Ek:
动能(J),m:
物体质量(kg),v:
物体瞬时速度(m/s)}
2)重力势能:
EP=mgh{EP:
重力势能(J),g:
重力加速度,h:
竖直高度(m)(从零势能面起)}
3)电势能:
EA=qφA{EA:
带电体在A点的电势能(J),q:
电量(C),φA:
A点的电势(V)(从零势能面起)}
4)动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:
外力对物体做的总功,ΔEK:
动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
5)机械能守恒定律:
ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
6)重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
4.注:
1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少
2)W=Fscosα0°≤α<90°做正功;90°<α≤180°做负功;α=90°不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功)
3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见1.2、1.3两式)
5)机械能守恒成立条件:
除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化
6)能的其它单位换算:
1kW/h(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J
7)*弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关
六、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:
(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:
F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:
点电荷间的作用力(N),k:
静电力常量k=9.0×109N.m2/C2,Q1、Q2:
两点电荷的电量(C),r:
两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:
E=F/q(定义式、计算式){E:
电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:
检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:
源电荷到该位置的距离(m),Q:
源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:
AB两点间的电压(V),d:
AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:
F=qE{q:
受到电场力的电荷的电量(C),E:
电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:
UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:
WAB=qUAB=Eqd{WAB:
带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:
带电量(C),UAB:
电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:
匀强电场强度,d:
两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:
EA=qφA{EA:
带电体在A点的电势能(J),q:
电量(C),φA:
A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:
电容(F),Q:
电量(C),U:
电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:
两极板正对面积,d:
两极板间的垂直距离,ω:
介电常数)
14.带电粒子在电场中的加速(vo=0):
W=ΔEK或qU=mvt2/2,vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)做类平抛运动
1)垂直电场方向:
匀速直线运动L=vot(在带等量异种电荷的平行极板中:
E=U/d)
2)平行电场方向:
初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
16.注:
1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:
原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分
2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线