高中物理基本概念,定理,定律,公式[表達式]總表[配套2002版教材].doc

高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表 1）勻變速直線運動1.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a0；反向則aF2) FFY FX OX Y2.互成角度力的合成 F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2時: F=(F12+F22)1/2 FF2F1OFF2F1)O 3.合力大小范圍 |F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解：Fx=Fcos Fy=Fsin 為合力與x軸之間的夾角tg=Fy/Fx注：(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則。（2）合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。(3)除公式法外，也可用作圖法求解,此時要選擇標度嚴格作圖。(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(角)越大合力越小。（5）同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負號表示力的方向，化成代數運算。四、動力學（運動和力）1.第一運動定律(慣性定律）：物體具有慣性，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2.第二運動定律：F合=ma 或a=F合/m a由合外力決定,與合外力方向一致。3.第三運動定律：F=-F 負號表示方向相反,F、F各自作用在對方實際應用：反沖運動4.共點力的平衡：F合=0 5.超重：NG 失重：NG注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速度直線狀態(tài) 五、振動和波（機械振動與機械振動的傳播）1. 簡諧振動F=-KX F:回復力 K:比例系數 X:位移 負號表示F與X始終反向。2.單擺周期T=2(L/g)1/2 L:擺長(m) g:當地重力加速度值 成立條件:擺角503.受迫振動頻率特點：f=f驅動力 4.發(fā)生共振條件:f驅動力=f固 共振的防止和應用5.波速公式V=S/t=f=/T 波傳播過程中，一個周期向前傳播一個波長。6.聲波的波速(在空氣中） 0：332m/s 20:344m/s 30:349m/s (聲波是縱波)7.波發(fā)生明顯衍射條件： 障礙物或孔的尺寸比波長小，或者相差不大。8.波的干涉條件： 兩列波頻率相同 *(相差恒定、振幅相近、振動方向相同）注：（1）物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關。（2）加強區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處，減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處。（3）波只是傳播了振動形式，介質本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式。（4）干涉與衍射是波特有。(5)振動圖象與波動圖象（橫縱坐標是不同的）。六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化）1.動量P=mV P:動量(Kg/S) m:質量(Kg) V:速度(m/S) 方向與速度方向相同3.沖量I=Ft I:沖量(NS) F:恒力(N) t:力的作用時間(S) 方向由F決定4.動量定理I =P 或 Ft= mVt - mVo P: 動量變化P=mVt - mVo 是矢量式5.動量守恒定律 P前總=P后總 m1V1+m2V2= m1V1+ m2V2 6.彈性碰撞P=0；EK=0 （即系統(tǒng)的動量和動能均守恒）非彈性碰撞P=0；0EKm2時，兩者都向前；當m1m2時，m1被反彈、m2向前。10.子彈m水平速度Vo射入靜止于水平光滑地面的長木塊M，并嵌入其中一起運動時機械能損失E損 E損=mVo2/2-(M+m)Vt2/2=fL相對 Vt:共同速度 f:阻力 L相對：相對滑動距離注：(1)正碰又叫對心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線上。(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數運算（3）系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或內力遠遠大于外力,系統(tǒng)在某方向受的合外力為零，則在該方向系統(tǒng)動量守恒(4)碰撞過程(時間極短，發(fā)生碰撞的物體構成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒。(5)爆炸過程視為動量守恒，這時化學能轉化為動能，動能增加。七、功和能（功是能量轉化的量度）1.功W=FScos （定義式） W:功(J) F:恒力(N) S:位移(m) :F與S間的夾角2.重力做功Wab=mghab m:物體的質量 g=9.810m/s2 hab：a與b高度差(hab=ha-hb)3.電場力做功Wab=qUab q:電量（C） Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=Ua-Ub4.電功W=UIt（普適式） U：電壓（V） I:電流(A) t:通電時間(S)6.功率P=W/t (定義式：常用于計算平均功率) P=FVcos（變形：常用于計算瞬時功率）其中： P:功率瓦(W) W:t時間內所做的功(J) t:做功所用時間(S)7.汽車以恒定功率啟動、 以恒定加速度啟動后汽車最大行駛速度都為Vmax=P額/f8.電功率P=UI (普適式) U：電路電壓(V) I：電路電流(A)9.焦耳定律Q=I2Rt Q:電熱(J) I:電流強度(A) R:電阻值() t:通電時間(秒)10.純電阻電路中I=U/R P=UI=U2/R=I2R Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.動能Ek=mv2/2 Ek:動能(J) m：物體質量(Kg) v:物體瞬時速度(m/s)12.重力勢能EP=mgh EP :重力勢能(J) g:重力加速度 h:豎直高度(m) (從零勢能點起)13.電勢能A=qUA A:帶電體在A點的電勢能(J) q:電量(C) UA:A點的電勢(V)14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加)：W合=EK 即 W合= mVt 2/2 - mVo2/2 W合:所有力對物體做的總功（無相對滑動時可不計內力做功） EK:動能變化EK =( mVt 2/2- mVo2/2)15.機械能守恒定律 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2 EK =-EP16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少。（2）O090O 做正功；90O180O做負功；=90o 不做功(力與位移方向垂直時該力不做功)。 （3）重力（彈力、電場力、分子力）做正功，則重力（彈性、電、分子）勢能減少。（4）重力做功和電場力做功均與路徑無關，始末位置有關。（5）機械能守恒成立條件：除重力（彈力）外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉化 (6)能的其它單位換算:1KWh(度)=3.6106J 1eV=1.6010-19J。*（7）彈簧彈性勢能E=KX2/2 。八、分子動理論、能量守恒定律1.阿伏加德羅常數NA=6.021023/mol 2.分子直徑數量級10-10米3.油膜法測分子直徑d=V/s V:單分子油膜的體積(m3) S:油膜表面積(m2)4.分子間的引力和斥力：（r0為分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離）(1) rr0 f引r0 f引f斥 F分子力表現為引力(4) r10r0 f引=f斥0 F分子力0 E分子勢能05.熱力學第一定律：W+Q=E (做功和熱傳遞，在改變物體內能的效果上是等效的) W:外界對物體做的正功(J) Q:物體吸收的熱量(J) E:增加的內能(J)6、熱力學第二定律： 按照熱傳導的方向性來表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。 按照機械能與內能轉華過程的方向性來表述：不可能從從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈。(2)溫度是分子平均動能的標志。(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快。(4)分子力做正功分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小。(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功WR（偏大） R的測量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA 或R(RARV)1/2 選用電路條件RRV 或RRo或RpRo， 便于調節(jié)電壓的選擇條件RpRo或RpRo注:(1)單位換算：1A=103mA=106A ； 1KV=103V=106mA ； 1M=103K=106(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大。(3)串聯總電阻大于任何一個分電阻,并聯總電阻小于任何一個分電阻。(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大。(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(4r)。(6)同種電池的串聯與并聯要求掌握。十二、磁場1.磁感強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量。 單位:(T) 1T=1N/（Am）=1Wb/m22.磁通量=BS :磁通量(Wb) B:勻強磁場的磁感強度(T) S:正對面積(m2)3.安培力F=BIL (LB) B:磁感強度(T) F:安培力(F) I:電流強度(A) L:導線長度(m)4.洛侖茲力f=qVB (VB) f:洛侖茲力(N) q:帶電粒子電量(C) V:帶電粒子速度(m/S)5.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種)(1) 帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=Vo(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下:(a) F向心= f洛 即 mV2/R=m2R=m(2/T)2R= qVB 所以 R=mV/qB T=2m/qB (b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下)。(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑。（d）熟記找圓心的兩種方法注：(1)安培力按“電-磁-力”判定方向；洛侖茲力按“速-磁-力（-反向）”判定方向。(2)常見磁場的磁感線分布要掌握(見圖)，會立體圖與平面圖間的轉化。十三、電磁感應1.感應電動勢的大小計算公式 1)E=n/t（普適公式） 2) E =BLV (切割磁感線運動) 3)E m=nBS （發(fā)電機最大的感應電動勢） 4) E =BL2/2 （導體一端固定以旋轉切割）公式中的物理量和單位 E：感應電動勢(V) n：感應線圈匝數 /t:磁通量的變化率 L:有效長度(m) E m:電動勢峰值（在B/S時） S：面積 :角速度(rad/S) V:速度(m/S)2.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定(電源內部的電流方向：由負極流向正極)。3.自感電動勢E自=n/t=LI/t L:自感系數(H)( L與有無鐵芯/線圈匝數等有關)I:變化電流 t:所用時間 I/t:自感電流變化率(變化的快慢)注：(1)感應電流的方向可用楞次定律或用“動-磁-電”判定(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化；增反減同；來拒去留。(3)單位換算1H=103mH=106H。十四、交變電流（正弦式交變電流）1.電壓瞬時值e= E msint 電流瞬時值 =Imsint (中性面為計時起點；=2f)2.電動勢峰值E m=nBS 電流峰值(純電阻電路中)Im= E m/R總3.正(余)弦式交變電流有效值E = E m/(2)1/2 U=Um/(2)1/2 I=Im/(2)1/24.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n2 P入=P出公式1、2、3、4中物理量及單位 :角頻率(rad/S) t:時間(S) n:線圈匝數 B:磁感強度(T) S:線圈的面積(m2) U:(輸出)電壓(V) I:電流強度(A) P:功率(W)注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉動的頻率相同即: 電=線 f電=f線 (2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變（一個周期內改變兩次）(3)有效值是根據電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數值都指有效值。(4)理想變壓器的匝數比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入 。(5)在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P=(P/U)2R =(U)2RP:輸電線上損失功率 P:輸送電能的總功率 U:輸送電壓 U:輸電線上損失的電壓 R:輸電線電阻。(6)正弦交流電圖象見書十五、電磁振蕩和電磁波1.LC振蕩電路T=2(LC)1/2 f=1/T f:頻率(Hz) T:周期(S) L:電感量(H) C:電容量(F)2.電磁波在真空中傳播的速度C=3.0108m/s =C/f :電磁波的波長(m) f:電磁波頻率注:(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時，振蕩電流為零；電容器電量為零時，振蕩電流最大。(2) 麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產生磁(電)場。十六、光的反射和折射（幾何光學）-光路的可逆1.反射定律=i ;反射角 i:入射角2.絕對折射率、折射定律： (光從真空中到介質) n =sini/sin=C/Vn:折射率（可見光中紅光折射率?。?C:真空中的光速 V:介質中的光速 i:入射角 :折射角3. 光的色散：白光通過三棱鏡色散規(guī)律，紫光靠近底邊出射（即偏折最大）4.光從介質進入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C： sinC=1/n注:(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱。(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移。(3)光導纖維是光的全反射的實際應用十七、光的本性（光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性）1.兩種學說:微粒說(牛頓) 波動說(惠更斯)2雙縫干涉:(1)中間為亮條紋,亮條紋位置: S= (2n)/2;暗條紋位置:d=(2n+1)/2; n=0,1,2,3,S:波程差(光程差) /2:光的半波長(2) X=L/d X:兩條亮條紋中心間距 L:縫到屏間的距離 d:兩條縫的間距:光的波長3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質無關,各色光按頻率從低到高（波長由長到短）的排列順序是：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。 (助記：紫光的頻率大，波長小。)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=/45.電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線。6.光子說,一個光子的能量E=h h:普朗克常量（6.6310-34JS） :光的頻率7.光電方程Ek=hW Ek:光電子初動能（等于mv2/2） h:光子能量 W:金屬的逸出功注:(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產生原理、條件、圖樣及應用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等(2)理解光的電磁說,知道光的電磁本質以及紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現和特性、產生機理、實際應用。(3)光的直線傳播只是一種近似規(guī)律。(4)其它相關內容: 光的本性學說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線/光電效應的規(guī)律/光子說/光電管及其應用/光的波粒二性/十八、原子和原子核1.粒子散射試驗結果:(a)大多數的粒子不發(fā)生偏轉。(b)少數粒子發(fā)生了較大角度的偏轉。(C)極少數粒子出現大角度的偏轉(甚至反彈回來)。2.原子核的大小10-15-10-14m，原子的半徑約10-10m (原子的核式結構)3.玻爾的原子模型: (a)能量狀態(tài)量子化:En=E1/n2 （E1=13.6eV）(b)軌道半徑量子化:Rrn=n2R1 （R1=0.053）(C)原子發(fā)生定態(tài)躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:h=E初-E末 (能級躍遷)。4.天然放射現象：射線（粒子是氦原子核）、射線（高速運動的電子流）、射線（波長極短的電磁波）、衰變與衰變、半衰期(有半數以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間)。射線是伴隨射線和射線產生的。5.質子的發(fā)現:盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的實驗,質子實際上就是氫原子核。6.中子的發(fā)現:查德威克用粒子轟擊鈹時,得到了中子射線。相同質子數和不同中子數的原子互稱同位素。放射性同位素的應用:a利用它的射線；b做為示蹤原子。7.愛因斯坦的質能聯系方程:E=mC2 E:能量(J) m:質量(Kg) C:光在真空中的速度。8.核能的計算E=mC2 當m的單位用Kg時，E的單位為J；當m用原子質量單位u時，算出的E單位為uC2；1uC2=931.5MeV 。注:(1)常見的核反應方程:發(fā)現中子 發(fā)現質子重核裂變 輕核聚變(2) 質量數和電荷數守恒,依據實驗事實,是正確書寫核反應方程的關鍵。(3) 其它內容:重核裂變/鏈式反應/鏈式反應的條件/輕核聚變/核能的和平利用/核反應堆/太陽能十九、實驗:1共點力的合成 2練習使用打點計時器3測勻變速直線運動的加速度 4驗證牛頓第二定律5碰撞中的動量守恒 6平拋物體的運動7驗證機械能守恒定律 8單擺測定重力加速度9油膜法測分子直徑 10用描跡法畫出電場中平面上的等勢線11測定金屬的電阻率 12用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻13練習使用多用表測電阻 14測定玻璃的折射率15用卡尺觀察光的衍射現象 二十、高中物理識結構概說五大部分1力學（力學/運動學/動力學/機械能/振動和波動）；2熱學（分子動理論/氣體的性質）；3電磁學（靜電場/恒定電流/磁場/電磁感應/電磁波（麥氏理論）；4光學（幾何光學/光的本性）；5原子物理（原子的結構/衰變/核反應/質能方程）。物理是一門以實驗為基礎的學科，因此物理實驗是高中物理的重要組成部分。其中能量觀點貫穿于整個物理學的始終。高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念、定理、定律、公式（表達式）總表高中物理基本概念