A-LEVEL 物理9702要点

对A-LEVEL 物理课程（编号为9702）的要点进行总结，包括：物理测试的不确定性、物理量、牛顿三定律、匀变速运动、功与能、动量与冲量。

A-LEVEL物理9702要点

• 物理测试的不确定性
  • 系统性错误 systematic error
    • systematic errors can be corrected
    • 例子 zero error
      • – The zero on a ruler might not be at the very beginning of the ruler
  • 随机错误 Random errors
    • Random errors can be reduced by making multiple 2 ab 3measurements and averaging the results
    • 例子 reading scale from different angles
  • 精确度 precision
    • the range of the values
  • 准确性 accuracy
    • the closeness of the value to the true value
  • 不确定性 uncertainty
    • The uncertainty, however, is an actual range of values around a measurement
  • uncertainty计算原则
• 物理量
  • 标量 scalar
    • a scalar has magnitude only
      • 例
        • work
        • energy
        • temperature
  • 矢量 vector
    • a vector has magnitude and direction
      • 例
        • velocity
        • acceleration
        • force
        • momentum
  • 矢量和标量都具有的属性
    • magnitude
    • unit
• 牛顿三定律
  • 第一定律
    • 合力为0时，物体保持静止或匀速直线运动
      • an object will remain at rest or keep travelling at constant velocity unless it is acted on by a resultant force
      • a body continues at rest or constant velocity unless acted upon by a resultant force
    • 物体保持平衡态的条件
      • resultant force is zero
      • resultant moment is zero
  • 第二定律
    • F=ma
      • the resultant force is equal to the rate of change of its momentum.
      • force proportional to rate of change of momentum
  • 第三定律
    • 作用力与反作用力大小相等，方向相反
      • when two bodies interact, the forces they exert on each other are equal and opposite
• 匀变速运动
  • 概念
    • 位移 displacement
      • distance from a fixed point in a particular direction
    • 距离 distance
    • 比较displacement与distance的异同点
      • 相同点: both have magnitude and unit
      • 差异点
        • distance
          • scalar, no direction
        • displacement
          • vector, has direction
    • 速度 velocity
      • the rate of change of displacement
      • change in displacement / time
      • 是矢量，有方向
    • 速率 speed
      • the rate of change of distance
        • 标量，无方向
    • 加速度 acceleration
      • the rate of change of velocity
        • 是一个矢量，有方向
    • 力 Force
      • the rate of change of momentum
    • 重力 weight
      • the gravitational force
    • 质量 mass
      • measure of body's resistance to change in motion
  • 公式
    • F=ma
    • v= u+at
    • 沿斜坡的重力分力=G·sinθ
• 功与能
  • 概念
    • 功 work
      • the product of the force and the distance moved in the direction of the force
      • force × distance moved in the direction of the force
      • force × displacement
    • 动能 Kinetic energy
      • energy possessed by a mass due to its motion
    • 重力势能 Gravitational potential energy
      • energy possessed by a mass due to its position in a gravitational field
  • 公式及定理
    • 动能 kinetic energy
    • 重力势能 gravitational potential energy
    • 能量守恒
      • 重力势能变化=动能变化
• 动量与冲量
  • 概念
    • 动量 momentum
      • the product of mass and velocity
      • mass × velocity
  • 公式及定理
    • 动量 momentum
    • 冲量
    • 动量守恒定律The principle of conservation of momentum
      • 没有外力作用下的弹性碰撞，碰撞前总动量与碰撞以后总动量相等
      • in a closed system, the total momentum before is equal to the total momentum after.
      • 弹性碰撞 Elastic collision
        • total momentum is conserved and total kinetic energy is conserved
      • 公式
• 密度 压力 浮力
  • 概念
    • 密度 density
      • mass / volume
      • mass per unit volume
    • 压强
      • the normal force per unit cross-sectional area
      • Force / cross-sectional area
    • 浮力
      • 液体上下压强差导致的
      • the pressure on the lower surface is greater than the pressure on the upper surface
  • 公式
    • 密度公式
      • • m质量 V体积
    • 压强公式
      • F 压力 A受力面积
    • 浮力公式
      • V 排开液体体积
• 胡克定律
  • 公式
  • 几个公式间关系
• 力矩
  • 概念
    • 力矩 moment
      • the product of force and the perpendicular distance from the pivot to the force
      • • Force * distance from pivot
    • 重心 centre of gravity of a body
      • the point where all the weight of the body is taken to act
  • 公式与原理
    • 力矩原理 The principle of moments
      • for a body in (rotational) equilibrium， the sum of the clockwise moments about any point equals the sum of the anticlockwise moments about that same point
• 波的基本参数
  • 波长 wavelength （ λ ）
    • distance between two adjacent wavefronts
  • 周期 period （T)
    • time for one cycle
  • 振幅 amplitude （A)
    • the maximum displacement
    • displacement
      • distance from the equilibrium position
  • 频率 frequency （f）
  • 波速 speed （v）
  • 强度 intensity （I）
    • (I 正比于振幅的平方)
  • 相位 Phase
• 多普勒效应
  • 靠近时听到的频率比初始频率高
  • 远离时听到的频率比初始频率低
  • 多普勒效应描述
  • • 说明
      • fs为初始频率
      • v是波速
      • vs是相对移动速度
      • f0为接受者感觉到的频率
      • 靠近用减；远离用加
• 波的叠加 Superposition
  • 叠加原理 principle of superposition
    • when waves meet at a point，resultant displacement is sum of individual displacements
  • coherent wave
    • 有固定的相位差（即有相同的频率）
    • constant phase difference / same frequency
  • 双缝干涉实验
    • 公式
      • 子主题
  • 格栅实验
    • 公式
      • d为格栅到屏幕的距离
      • θ为距离中心的角（最大为90度）
      • n为第几个亮线条
• 静止波 stationary wave
  • 形成条件
    • two progressive waves of the same amplitude and wavelength, travelling in opposite directions, superpose
    • 两个progressive波有相同的振幅，周期（波长），沿相反方向传播叠加产生
  • stationary wave 与 progressive wave区别
    • progressive wave transfer energy
    • stationary wave don't transfer energy
  • node
    • point do not moved
  • antinoe
    • point with maximum amplitude
  • 特点
    • node两侧的相位差180度
    • 两个node之间所有位置相位一致
• 电路
  • 概念
    • 电阻 resistance
      • potential difference / current
    • 电压 伏特
      • joule per coulomb
  • 公式&定律
    • Kirchhoff’s first law
      • the sum of the currents entering any point is equal to the sum of the currents leaving that same point
    • Kirchhoff’s second law
      • the sum of the e.m.f.s round a closed loop in a circuit is equal to the sum of the p.d.s in that same loop
      • 从能量角度做解释
    • 电阻公式
      • • ρ为导体材料的电阻率；l为导体长度；A为导体面积
          • 电阻率计算
    • 重要公式
    • 电流公式的另外一种表达
      • • A截面积 cross-sectional area； n为与材料相关，导体导电子密度，number density of free electrons v为粒子速度， q为单位电荷量
• 核物理基础
  • α散射实验
    • 结论
  • 原子组成
    • 元素表达方法
  • 重要的粒子
  • 夸克模型
  • 亚原子基本微粒分类
  • β-衰变
    • 原子核里面的中子变为质子，释放一个电子和一个反中微子antineutrino
  • β+衰变
    • 质子变中子（u-->d），释放一个正电子，和一个中微子neutrino
• SI单位与单位量级
  • SI基本单位为
  • 其他单位可以从基本单位按照公式进行推导
  • 常见单位
  • 常见单位的量级