高考知识网络一图通——高中物理

作用力与反作用力：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上。

高中物理

力学

力

基本概念

力的合成与分解

力的合成与分解都遵循平行四边形定则

合力与分力的关系

1||| 等效替代关系

2||| 在几何关系上，构成平行四边形

3||| 在大小关系上，合力的大小可以比分力大，也可以等于某一个分力

共点力：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，合力为零

作用力与反作用力：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上

两种力

弹力：弹簧有弹力：胡克定律F=kx，弹力的产生条件

1||| 接触

2||| 有形变，方向与接触面垂直

摩擦力

静摩擦力

大小：0＜f静≤fm，fm略大于f静

方向：与相对运动趋势方向相反

滑动摩擦力

大小：f滑=μN，其中N为压力，不一定等于重力

方向：与相对运动方向相反

运动定律

万有引力定律

适用条件

1||| 质点

2||| 当两个物体之间的距离远远大于物体本身的大小时，公式可以近似适用

3||| 质量均匀分布的球体，r指两球心的距离

应用

牛顿第一定律

惯性定律

物体的固有属性，保持原来的运动状态

惯性的大小只由物体的质量决定

牛顿第二定律

1||| 矢量性，a与ΣF方向一致

2||| 瞬时性，a与ΣF瞬间对应

3||| 独立性，ΣFx=max，ΣFy=may（正交分解）

牛顿第三定律

物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上

运动定律的应用

1||| 物体的平衡：平衡条件合力等于 零，即F合=0，力矩的代数和等零，即M1+M2+…=0

2||| 宇宙速度：第一宇宙速度：7.9km/s；第二宇宙速度：11.2km/s；第三宇宙速度：16.7km/s

3||| 超重和失重：a=0，视重=重力，物体处于平衡状态；a向上，视重＞重力，超重；a向下，视重＜重力，失重；a=g，完全失重

基本规律

动量

冲量：I=Ft，I是矢量

动量：p=mv，p是矢量；动量的变化：Δp=p2-p1=mv2-mv1

动量定律：

动量守恒定律

守恒方程：

守恒条件：系统不受外力或受外力但合外力为零或外力的冲量可忽略

机械能

功：W=Fscosα；滑动摩擦力的功W=fs，s为路程，其他变力做功由能的转化与守恒来求

功率：

瞬时功率：Pt=Fvtcosα，vt为瞬时速度

平均功率：

机械能

动能

势能Ep

重力势能

弹性势能

动能定律：所有外力功的和等于物体动能的增量

机械能守恒定律

机械能E：

动能的增量：

重力势能的增量：

重力对物体所做的功，等于物体重力势能增量的负值：WG=-ΔEp

弹簧弹力对物体所做的功，等于弹簧弹性势能增量的负值：W弹=-ΔEp

除重力之外的力做功，等于物体机械能的增量：ΣW除G=ΔE机

滑动摩擦力做功的和，等于摩擦所产生的热：f·Δs=Q，Δs为相对位移

只有重力（或弹簧弹力）做功，机械能守恒：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

应用

碰撞问题

完全弹性碰撞

动量守恒：

动能守恒：

完全非弹性碰撞

动量守恒，动能损失最大

末速度计算公式：

一般非弹性碰撞：动量守恒

其他问题

反冲、火箭、航天技术的发展和宇宙航行

经典力学与物理学的革命，能量子假说，

运动

基本运动形式

参照系：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫做参照系

质点

概念：用来代替物体的有质量的点叫质点

将物体看做质点的条件

（1） 运动物体的大小跟它在运动过程中所涉及的空间范围相比很小时，可将物体作为质点处理

（2） 运动物体上各个点的运动情况完全相同时，可以拿物体上某一点的运动来代替整个物体，将物体作为质点处理

运动的物理量

位移：从起点到终点的有向线段

速度：物理意义：表示物体速度的快慢；定义：v=s/t，是矢量；速度的方向跟物体的运动方向相同

加速度

物理意义：表示物体速度变化的快慢

定义：

是矢量，方向与速度变化Δv的方向相同

图像描述直线运动

s—t图像

意义：随时间的变化规律

应用

1||| 判断运动性质

2||| 判断运动方向

3||| 比较运动快慢

4||| 确定位移或时间等

v—t图像

意义：表示速度随时间的变化规律

应用

1||| 确定某时刻的速度

2||| 求位移

3||| 判断运动性质

4||| 判断运动方向

5||| 比较加速度大小

匀变速直线运动

匀加速直线运动 a与v0方向一致

基本公式：

公式推论：

v0=0，a=g时为自由落体运动；基本公式：

匀减速直线运动 a与v0方向相反

a=-g时为竖直上抛运动：

最高点：v=0；最大高度：

机械振动

阻尼振动：f固

受迫振动：f受=f驱，与f固无关

共振：当f驱=f固时振幅最大

简谐运动

判断依据：f固=-kx，x为相对平衡位置的位移。振动图像：

运动方程：

机械波

波长：λ=vT，由波源和媒质共同决定。波动图像：

波的分类

横波：振动方向与传播方向垂直

纵波：振动方向与传播方向在同一直线上

波的特性

波的干涉

干涉条件：两波源频率相同；波的独立传播和叠加原理

振动加强的条件：Δx=kλ；振动减弱的条件：Δx=（2k-1）λ/2

波的衍射

波绕过障碍物传播的现象

明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多

抛体运动

曲线运动和条件

从动力学角度看，如果物体所受合外力方向跟物体的速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动

从运动学角度看，就是加速度方向与速度方向不在同一直线上

运动的合成与分解

合运动与分运动的关系

等时性

独立性

等效性

抛体运动

竖直下抛：运动规律

竖直上抛：运动规律

平抛运动：运动规律

斜抛运动：运动规律

飞行时间：

射高：

射程：

圆周运动

匀速圆周运动

定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等，那么这种运动就叫匀速圆周运动

性质：是速度大小不变而速度方向时间变化的变速曲线运动，而且是加速度大小不变，加速度方向时刻变化的变加速曲线运动

描述圆周运动的物理量

1. 线速度

（1） 方向：圆弧该点的切线方向

（2） 大小：v=s/t

2. 角速度

（1） 大小：ω=φ/t，国际单位是rad/s

（2） v、ω、T、n的关系

v=2πr/T

v=ωr

ω=2π/T=2πn

ω=v/r

向心力和向心加速度

向心力大小：

向心加速度大小：

离心运动，离心运动是物体惯性的表现

热学

分子动理论

物质由大量的分子组成

标况下

分子在永不信息地做无规则运动

扩散现象：温度越高，扩散现象越明显

布朗运动：布朗运动不停息，无规则；颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越明显

分子动能：温度越高，分子的平均动能越大；理想气体的内能只与温度有关；T越高，内能越大

分子势能：分子势能跟体积有关

分子间存在相互作用力

分子间引力和斥力同时存在；引力和斥力都是随分子间的距离增大而减少，随分子间的距离减少而增大；斥力比引力变化得更快

分子力：分子间引力和斥力的合力。r=r0时，f引=f斥，f分=0；r＜r0时，f引＜f斥，f分为斥力；r＞r0时，f引＞f斥，f分为斥力；r＞10r0时，f引=0，f斥=0，f分=0

分子力的图像

能量守恒定律

能量守恒定律

能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体

热力学第一定律

ΔU=W+Q，外界对物体做功，W＞0；物体对外界做功，W＜0；物体从外界吸热，Q＞0；物体向外界放热，Q＜0；内能增加，ΔU＞0；内能减少，ΔU＜0

热力学第二定律

按热传导的方向性表述：不可能使热量从低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化

按能量转化方向性表述：不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化

应用

内燃机、汽轮机、喷气式发动机、热机工作原理

电冰箱、空调机的组成和主要结构及其工作原理

电磁学

电场

电场的描述

电场强度E

库仑定律：

定义：E=F/q

点电荷电场的场强：

匀强电场的场强：E=U/d（只适用于匀强电场）

电场叠加原理：如果在空间同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和

电势U：

电场线

电场线的疏密表示E的大小

切线方向为该点的E的方向

任意两条电场线不相交

沿电场线的方向电势降低最快

等势线垂直于电场线

电场中的带电体

电场中的带电粒子

电场力

F=qE

电场力的功：W=qEscosα（只适用于匀强电场）；W=q·ΔU（普遍适用）

电势能

电势能的变化ΔEp=qΔU；电场力的功，等于电势能的变化：W=ΔEp

电势能与电场力的关系：电场力做正功，电荷电势能减少，电场力做负功，电荷电势能增加

等势面

定义：电场中电势相等的点构成的面

特点

1. 在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功

2. 等势面一定与电场线垂直，即跟场强方向垂直

3. 匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一组平面

4. 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面

运动

平衡：静止或匀速

变速直线运动

匀强电场

非匀强电场

带电粒子的偏转

1. 运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定与初速度成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动

2. 处理方式

沿初速度方向做匀速直线运动：

沿电场方向做匀变速直线运动：

两个分运动的联系桥梁：时间t相等

电场中的导体

静电平衡

特点

导体内部场强处处为零

电荷只分布在外表面

导体是等势体

表面是等势面

静电屏蔽

放在处于静电平衡的空腔导体内的物体，不受外电场的影响

电容器

定义：

平行板电容器的电容：

两带电平行金属板间电压：

两带电平行金额板间场强：

稳恒电流

电路中的物理量

电流I

定义：

电流的微观表达式：I=nqSv

电流表：由小量程的电流表G（表头）并联电阻改装而成

电压U

电压表：由小量程的电流表G（表头）串联电阻改装而成

电阻R

电阻定律：

半导体：导电性能受外界条件的影响很大；热敏电阻、光敏电阻、三极管

超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，材料的电阻突然减小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的导体叫超导体

伏安法则电阻：

外接法

内接法

多用电表的原理及使用

多用电表的原理

1. 多用电表测直流电流的原理，实际上是并联分流的原理

2. 多用电表测直流电压的原理，实际上是串联分压的原理

3. 多用电表电阻的设计原理是闭合电路欧姆定律

多用电表的使用

1. 当用多用电表测电流时，电流应从红表笔流入多用电表

2. 当测电压时，红表笔应接电势的高端

电功W

电流做功转化为其他形式的能：W=qU=UIt

对纯电阻电路：

电热Q

焦耳定律：

电功率P

适用于所有电路

对于纯电阻电路

电动势E

E等于电源没有接入电路时两极间电压

闭合电路中，等于内、外电路上电势降落之和：E=U内+U外

应用

电功

（1） 在白炽灯、电炉等组成的纯电阻电路中

（2） 在含电动机、电解槽的非纯电阻电路中

电功率

1.闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路中的反映

2.电源输出功率与外电路的关系：对纯电阻电路，输出功率：

（1） 当R=r时，P为最大值：

（2） 当R＜r时，P随R的增大而增大

（3） 当R＞r时，P随R的增大而减小

部分电路

欧姆定律

，适用于金属导体和电解质溶液

伏安特性曲线

斜率的倒数表示R

电阻串联

1|||

2|||

3|||

4|||

5|||

电阻并联

1|||

2|||

3|||

4|||

5|||

电阻串联并联

闭合电路

闭合电路欧姆定律

；E、r由电源本身决定，随着电源的使用，E将减小，r将增大

路端电压（电源的输出电压）：U=E-Ir；断路时，I=0，U=E

功率分配：电源的输出功率

磁场

磁场的产生

电流产生磁场

直导线电流的磁场

通电螺线管的磁场

右手螺旋定则判断方向

永久磁体产生磁场

运动电荷产生磁场

磁场的性质

力的性质

磁极在磁场中受力：小磁针N极受力方向，即磁场的方向

电流在磁场中受力：安培力

电流与磁场平行时，不受力：F安=0

电流与磁场垂直时，受力最大，F安=BIL，由左手定则判断方向

磁感应强度B：

通电线圈在磁场中受力矩

线圈平面与磁场平行时，力矩最大M=NBIS

线圈平面与磁场垂直时，力矩为零M=0

应用：磁电式电表

运动电荷在磁场中受力：洛伦兹力

静止电荷在磁场中不受力，f洛=0

电荷运动方向与磁场平行时，不受力，f洛=0

电荷运动方向与磁场垂直时，受力最大，f洛=Bqv，左手定则判断方向

f洛充当向心力、电荷做匀速圆周运动时：

应用：质谱仪、回旋加速器

磁通量

定义：穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量

公式：磁通量Φ=Bsinθ（θ为B与S间的夹角） 令θ=90°，则有B=Φ/S，此时表示垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数，所以磁感应强度又叫磁通密度

磁感线：闭合曲线：疏密表示磁场的强度；切线方向为该点磁场的方向（小磁铁N极受力方向）；任意两条磁感线不相交

磁场力示意图

电磁感应

电磁感应现象

磁通量变化产生电动势（不论电路是否闭合）

大小：法拉第电磁感应定律，

方向：楞次定律

导线切割磁感线产生电动势

大小：E=BLv（适用于v⊥B时；v∥B时，E=0

方向：右手定则，切割部分相当于电源，可判断电源的正、负极

产生感应电流的条件

1. 电路为闭合电路

2. 穿过回路的磁通量发生变化

应用

自感现象：自感电动势：自感现象中产生的电动势→自感系数：跟线圈的形状、长度、匝数和有无铁芯有关

交流电

概念：大小和方向都随时间做周期性变化的电流

产生：闭合线圈在匀强磁场中绕与磁感线相垂直的固定轴以恒定的角速度转动，在线圈中就产生正弦电流电

公式

瞬时值e：最大值Em=NBSφ；有效值（只适用于正弦或余弦交流电）

从中性面计时（S⊥B，Φ最大，不切割，ΔΦ/Δt=0）：e=Emsinωt

从S∥B计时（Φ=0，正切割，ΔΦ/Δt最大）：e=Emcosωt

电感对交流电的影响：通直流、阻交流；通低频、阻高频

电容对交流电的影响：能交流、隔直流；通高频、阻低频

变压器原理

基本构造：闭合铁芯和原线圈、副线圈组成

互感现象：

变化公式：

理想变压器：忽略原、副线圈的电阻和各种能量损失

远距离高压输电：输送功率P一定时，升高电压U，可减小电流I，减小线路上能量损失

电磁振荡

麦克斯韦的电磁场理论：变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，形成统一的场

电磁波：电磁场由近及远地传播

条件：足够高的振荡频率；开放电路

特点：电磁波是横波；传播不需要介质；传播速度为光速：λ=cT

LC振荡电路

q、i、E、B都做周期性变化

电磁振荡的周期：

电磁振荡的频率：

应用：无线电波的发射和接收

光学

光的折射

折射定律

1. 折射光线、入射光线、法线在同一平面上

2.

全反射条件：光从光密介质射向光疏介质

临界角：

应用：全反射棱镜：用光导纤维传输信息

光的干涉

相干条件：频率相同的两列波

干涉

双缝干涉

薄膜干涉

明纹条件：Δd=kλ

暗纹条件：Δd=（2k+1）λ/2，k=0，1，2，…

双缝干涉条纹间距：

光的衍射

衍射条件

障碍物或孔的尺寸跟光波长相差不多，甚至比光波小

典型衍射

单缝衍射

小孔衍射

不透光圆盘衍射

光的偏振：光是横波

原子、原子核

原子结构

爱因斯坦相对论时空观

1. 两个基本假设为前提

第一是相对性原理

第二是光速不变原理

2. 由假设推导的结论

同时的相对论

运动的时钟变慢，运动的尺子缩短，物体质量随速度的增加而增大

玻尔的原子模型：能级结构学说

1. 轨道量子化：电子轨道是某些分立值

2. 能量量子化：与轨道对应的不连续能量状态

3. 跃迁理论：从一个能级跃迁到另一个能级，吸收（或辐射）一定频率的光子

氢原子的电子云

电子无确定轨道，用云雾浓度表示电子出现几率大小

原子核

天然放射现象

三种射线

α射线：速度约为十分之一光速的氦核流，贯穿能力很弱，电离作用很强

β射线：速度约为十分之几光速的电子流，贯穿能力很强，电离作用很弱

γ射线：波长极短的电磁波，贯穿能力最强，电离作用很弱

衰变

α衰变

β衰变

γ衰变

激发原子核跃迁放出能量，伴随α或β衰变发生

半衰期

有一半原子核发生衰变所需要的时间

原子核的人工转变

卢瑟福发现质子

查德威克发现中子

原子核的组成

原子核由核子组成

核子

质子

中子

同位数应用

1. 利用它的射线，可以探伤、测厚、除尘等

2. 作为示踪原子，可以探查、制药等

核能

结合能→质量亏损→质能方程：

重核裂变

→如

轻核聚变

→如

单位制和实验

单位制

要了解中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位，包括小时、分、升、电子伏（eV）、摄氏度（℃）、标准大气压、毫米汞柱

实验与探究

实验一：研究匀变速直线运动

实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系

实验三：验证力的平行四边形定则

实验四：验证牛顿运行定律

实验五：探究动能定律

实验六：验证机械能量守恒定律

实验七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）

实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线

实验九：测量电源的电动势和内阻

实验十：练习使用多用电表

实验十一：传感器的简单使用

实验十二：用油膜法估测分子的直径

实验十三：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

实验十四：测定玻璃的折射率

实验十五：用双缝干涉测光的波长

实验十六：验证动量守恒定律