高中物理高考知識考點歸納

高中知識考點歸納

物理（必修一）

第一章.運動的描述

考點一：時刻與時間間隔的關(guān)系

時間間隔能展示運動的一個過程，時刻只能顯示運動的一個瞬間。對一些

關(guān)于時間間隔和時刻的表述，能夠正確理解。如：

第4s末、4s時、第5s初……均為時刻；4s內(nèi)、第4s、第2s至第4s內(nèi)……

均為時間間隔。

區(qū)別：時刻在時間軸上表示一點，時間間隔在時間軸上表示一段。

考點二：路程與位移的關(guān)系

位移表示位置變化，用由初位置到末位置的有向線段表示，是矢量。路程

是運動軌跡的長度，是標(biāo)量。只有當(dāng)物體做單向直線運動時一，位移的木個等于

路程。一般情況下，路程與位移的木個。

考點三：速度與速率的關(guān)系

速度速率

物理意義描述物體運動快慢和方向的影描述物體運動快慢的物理言

量，是矢是

量標(biāo)量

分類平均速度、瞬時速度速率、平均速率（=路程/時

決定因素平均速度由位移和時間決定由瞬時速度的大小決定

方向平均速度方向與位移方向相同；無方向

時速度

方向為該質(zhì)點的運動方向

聯(lián)系它們的單位相同（m/s）,瞬時速度的大小等于速率

考點四：速度、加速度與速度變化量的關(guān)系

速度加速度速度變化量

意義描述物體運動物描述物體速度變化描述物體速度X

和方向的物理量慢和方向的物理量大

小程度的物理量

一過程量

ArAv

定義式v-——a——Av=v-v

△t△t0

單位m/sm/s2m/s

決定因素v的大小由vo、aa不是由v^Av>△□由V與Vo決定

決定決定的，而是由F而且=也

m決定。由a與At決定

方向與位移x或與Av方向一致由△!/=U一%或

向，△丫=岫決定方［

即物體運動的方

大?、傥灰婆c時間白①速度對時間的夜Av=v-v0

值化率

②位移對時間白②速度改變量與月

化用時間的比值

率③v—t圖象中圖多

③X-t圖象中自點的切線斜率的n

上點的切線斜密值

大

小值

考點五：運動圖象的理解及應(yīng)用

由于圖象能直觀地表示出物理過程和各物理量之間的關(guān)系，所以在解題

的過程中被廣泛應(yīng)用。在運動學(xué)中，經(jīng)常用到的有X—t圖象和V—t圖象。

1.理解圖象的含義

(1)X-t圖象是描述位移隨時間的變化規(guī)律

(2)v—t圖象是描述速度隨時間的變化規(guī)律

2.明確圖象斜率的含義

(1)x—t圖象中，圖線的斜率表示速度

(2)v—t圖象中，圖線的斜率表示加速度

第二章.勻變速直線運動的研究

考點一：勻變速直線運動的基本公式和推理

1.基本公式

(1)速度一時間關(guān)系式：v=v0+at

(2)位移一時間關(guān)系式：x=%r+ga/

2

(3)位移一速度關(guān)系式：v-VQ=2ax

三個公式中的物理量只要知道任意三個，就可求出其余兩個。

利用公式解題時注意：X、v、a為矢量及正、負號所代表的是方向的不同,

解題時要有正方向的規(guī)定。

2.常用推論

（1）平均速度公式：/=g（v（）+v）

（2）一段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度:

匕=0=彳(％+/

22

(3)一段位移的中間位置的瞬時速度：匕

2

（4）任意兩個連續(xù)相等的時間間隔（T）內(nèi)位移之差為常數(shù)（逐差相等）:

2

Ax=xm-x?=(m-n)aT

考點二：對運動圖象的理解及應(yīng)用

1.研究運動圖象

（1）從圖象識別物體的運動性質(zhì)

（2）能認(rèn)識圖象的截距（即圖象與縱軸或橫軸的交點坐標(biāo)）的意義

（3）能認(rèn)識圖象的斜率（即圖象與橫軸夾角的正切值）的意義

（4）能認(rèn)識圖象與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義

（5）能說明圖象上任一點的物理意義

2.x-t圖象和v—t圖象的比較

如圖所示是形狀一樣的圖線在x-t圖象和v—t圖象中,

X-t圖象V—t圖象

①表示物體做勻速直線運動（斜率表示速度①表示物體做勻加速直線運動（斜率表力

速度）

②表示物體靜止②表示物體做勻速直線運動

③表示物體靜止③表示物體靜止

④表示物體向反方向做勻速直線運動；初④表示物體做勻減速直線運動；初速度;

位移為XoVo

⑤交點的縱坐標(biāo)表示三個運動的支點相遇卡⑤交點的縱坐標(biāo)表示三個運動質(zhì)點的方

的位移

度

⑥tl時間內(nèi)物體位移為XI⑥tl時刻物體速度為VI（圖中陰影部分隹

表.

示質(zhì)點在。?tl時間內(nèi)的位移）

考點三：追及和相遇問題

1.“追及”、“相遇”的特征

“追及”的主要條件是：兩個物體在追趕過程中處在同一位置。

兩物體恰能“相遇”的臨界條件是兩物體處在同一位置時，兩物體的速

度恰好相同。

2.解“追及”、“相遇”問題的思路

(1)根據(jù)對兩物體的運動過程分析，畫出物體運動示意圖

(2)根據(jù)兩物體的運動性質(zhì)，分別列出兩個物體的位移方程，注意要

將兩物體的運動時間的關(guān)系反映在方程中

(3)由運動示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程

(4)聯(lián)立方程求解

3.分析“追及”、“相遇”問題時應(yīng)注意的問題

(1)抓住一個條件：是兩物體的速度滿足的臨界條件。如兩物體距離

最大、最小，恰好追上或恰好追不上等；兩個關(guān)系：是時間關(guān)系

和位移關(guān)系。

(2)若被追趕的物體做勻減速運動，注意在追上前，該物體是否已經(jīng)

停止運動

4.解決“追及”、“相遇”問題的方法

(1)數(shù)學(xué)方法：列出方程，利用二次函數(shù)求極值的方法求解

(2)物理方法：即通過對物理情景和物理過程的分析，找到臨界狀態(tài)和

臨界條件，然后列出方程求解

考點四：紙帶問題的分析

1.判斷物體的運動性質(zhì)

(1)根據(jù)勻速直線運動特點x=vt,若紙帶上各相鄰的點的間隔相等，則

可判斷物體做勻速直線運動。

(2)由勻變速直線運動的推論-=42,若所打的紙帶上在任意兩個相

鄰且相等的時間內(nèi)物體的位移之差相等，則說明物體做勻變速直線

運動。

2.求加速度

(1)逐差法

46+/+七)一(當(dāng)+々+龍|)

—9T2

(2)v—t圖象法

利用勻變速直線運動的一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度

的推論，求出各點的瞬時速度，建立直角坐標(biāo)系(v—t圖象)，然后進行

描點連線，求出圖線的斜率1<=1

第三章相互作用

考點一：關(guān)于彈力的問題

1.彈力的產(chǎn)出

條件：(1)物體間是否直接接觸

(2)接觸處是否有相互擠壓或拉伸

2.彈力方向的判斷

彈力的方向總是與物體形變方向相反，指向物體恢復(fù)原狀的方向。彈力

的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向。

(1)壓力的方向總是垂直于支持面指向被壓的物體(受力物體)。

(2)支持力的方向總是垂直于支持面指向被支持的物體(受力物體)。

(3)繩的拉力是繩對所拉物體的彈力，方向總是沿繩指向繩收縮的方向

(沿繩背離受力物體)。

補充：物體間點面接觸時其彈力方向過點垂直于面，點線接觸時其彈力

方向過點垂直于線，兩物體球面接觸時其彈力的方向沿兩球心的連線指

向受力物體。

3.彈力的大小

(1)彈簧的彈力滿足胡克定律：F=kxo其中k代表彈簧的勁度系數(shù)，

僅與彈簧的材料有關(guān)，x代表形變量。

(2)彈力的大小與彈性形變的大小有關(guān)。在彈性限度內(nèi)，彈性形變越大,

彈力越大。

考點二：關(guān)于摩擦力的問題

1.對摩擦力認(rèn)識的四個“不一定”

(1)摩擦力不一定是阻力

(2)靜摩擦力不一定比滑動摩擦力小

(3)靜摩擦力的方向不一定與運動方向共線，但一定沿接觸面的切線方

向

(4)摩擦力不一定越小越好，因為摩擦力既可用作阻力，也可以作動力

2.靜摩擦力用二力平衡來求解，滑動摩擦力用公式來求解

3.靜摩擦力存在及其方向的判斷

存在判斷：假設(shè)接觸面光滑，看物體是否發(fā)生相當(dāng)運動，若發(fā)生相對運

動，則說明物體間有相對運動趨勢，物體間存在靜摩擦力；若不發(fā)生相

對運動，則不存在靜摩擦力。

方向判斷：靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反；滑動摩擦力的

方向與相對運動的方向相反。

考點三：物體的受力分析

1.物體受力分析的方法

（1）方法J整體法：以整個系統(tǒng)為講究對象進行受力分析

’去［隔離法：將所確定的瞅?qū)ο髲闹車矬w中B踽出來進行分析

C、、生墳（隔離法：研究系統(tǒng)（雌體）內(nèi)物體之間的作用及運動情況

（2）選擇4

［整體法：不涉及系統(tǒng)幽某物體的力（內(nèi)力）和運動時

2.受力分析的順序

先重力，再接觸力，最后分析其他外力

3.受力分析時應(yīng)注意的問題

（1）分析物體受力時一，只分析周圍物體對研究對象所施加的力

（2）受力分析時，不要多力或漏力，注意確定每個力的實力物體和

受力物體，在力的合成和分解中，不要把實際不存在的合力或

分力當(dāng)做是物體受到的力

（3）如果一個力的方向難以確定，可用假設(shè)法分析

（4）物體的受力情況會隨運動狀態(tài)的改變而改變，必要時根據(jù)學(xué)過

的知識通過計算確定

（5）受力分析外部作用看整體，互相作用要隔離

考點四：正交分解法在力的合成與分解中的應(yīng)用

1.正交分解時建立坐標(biāo)軸的原則

（1）以少分解力和容易分解力為原則，一般情況下應(yīng)使盡可能多的力分

布在坐標(biāo)軸上

（2）一般使所要求的力落在坐標(biāo)軸上

第四章牛頓運動定律

考點一：對牛頓運動定律的理解

1.對牛頓第一定律的理解

(1)揭示了物體不受外力作用時的運動規(guī)律

(2)牛頓第一定律是慣性定律，它指出一切物體都有慣性，慣性只與質(zhì)

量有關(guān)

(3)肯定了力和運動的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持

物體運動的原因

(4)牛頓第一定律是用理想化的實驗總結(jié)出來的一條獨立的規(guī)律，并非

牛頓第二定律的特例

(5)當(dāng)物體所受合力為零時，從運動效果上說，相當(dāng)于物體不受力，此

時可以應(yīng)用牛頓第一定律

2.對牛頓第二定律的理解

(1)揭示了a與F、m的定量關(guān)系，特別是a與F的幾種特殊的對應(yīng)關(guān)

系：同時性、同向性、同體性、相對性、獨立性

(2)牛頓第二定律進一步揭示了力與運動的關(guān)系，一個物體的運動情況

決定于物體的受力情況和初始狀態(tài)

(3)加速度是聯(lián)系受力情況和運動情況的橋梁，無論是由受力情況確定

運動情況，還是由運動情況確定受力情況，都需求出加速度

3.對牛頓第三定律的理解

(1)力總是成對出現(xiàn)于同一對物體之間，物體間的這對力一個是作用

力，另一個是反作用力

(2)指出了物體間的相互作用的特點：“四同”指大小相等，性質(zhì)相等,

作用在同一直線上，同時出現(xiàn)、消失、存在；“三不同”指方向不

同，施力物體和受力物體不同，效果不同

考點二：應(yīng)用牛頓運動定律解決的幾個典型問題

1.力、加速度、速度的關(guān)系

(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，合力與加速度的關(guān)系

F=ma,合力只要不為零，無論速度是多大，加速度都不為零

(2)合力與速度無必然聯(lián)系，只有速度變化才與合力有必然聯(lián)系

(3)速度大小如何變化，取決于速度方向與所受合力方向之間的關(guān)系，

當(dāng)二者夾角為銳角或方向相同時、速度增加，否則速度減小

2.關(guān)于輕繩、輕桿、輕彈簧的問題

(1)輕繩

①拉力的方向一定沿繩指向繩收縮的方向

②同一根繩上各處的拉力大小都相等

③認(rèn)為受力形變極微，看做不可伸長

④彈力可做瞬時變化

(2)輕桿

①作用力方向不一定沿桿的方向

②各處作用力的大小相等

③輕桿不能伸長或壓縮

④輕桿受到的彈力方式有：拉力、壓力

⑤彈力變化所需時間極短，可忽略不計

(3)輕彈簧

①各處的彈力大小相等，方向與彈簧形變的方向相反

②彈力的大小遵循歹=心的關(guān)系

③彈簧的彈力不能發(fā)生突變

①關(guān)于超重和失重的問題

高一物理必修2

第五章、曲線運動

1、在曲線運動中，質(zhì)點在某一時一刻（某一位置）的速度方向是在曲線上

這一點的切線方向。

2、物體做直線或曲線運動的條件：

（已知當(dāng)物體受到合外力F作用下,在F方向上便產(chǎn)生加速度a）

（1）若F（或a）的方向與物體速度v的方向相同，則物體做直線

運動；

（2）若F（或a）的方向與物體速度v的方向不同，則物體做曲線

運動。

3、物體做曲線運動時合外力的方向總是指向軌跡的凹的一邊。

4、平拋運動：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻

力，物體只在重力作用下所做的運動。

兩分運動說明：

（1）在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運動；

（2）在豎直方向上物體的初速度為零，且只受到重力作用，物

體做自由落體運動。

5、以拋點為坐標(biāo)原點，水平方向為x軸（正方向和初速度的方向相

同)，豎直方向為y軸，正方向向下，則物體在任意時刻t的位

2

置坐標(biāo)為：x=vnt,y=^-gt

6、①水平分速度：%=%②豎直分速度：vv=gt③t秒末的合速度：：

④任意時刻的運動方向可用該點速度方向與X軸的正方向的夾

角。表不：tand=—

三、圓周運動

1、勻速圓周運動：質(zhì)點沿圓周運動，在相等的時間里通過的圓弧長

度相同。

2、描述勻速圓周運動快慢的物理量

(1)線速度v：質(zhì)點通過的弧長和通過該弧長所用時間的比值，即v

=s/t,單位m/s；屬于瞬時速度，既有大小，也有方向。方向

為在圓周各點的切線方向上

**勻速圓周運動是一種非勻速曲線運動，因而線速度的方向在時刻改

變。

(2)角速度/：3=?/t(。指轉(zhuǎn)過的角度，轉(zhuǎn)一圈。為2萬)，單位

rad/s或1/s；對某一確定的勻速圓周運動而言，角速度是恒定

的

(3)周期T,頻率f=l/T

9yr

(4)線速度、角速度及周期之間的關(guān)系：co=—,v=-,v=cor

3、向心力:F=ma)2r,或者尸=加=，F(xiàn)=/n(—)2r向心力就是做

rT

勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力，向心力只改變運

動物體的速度方向，不改變速度大小。

5、向心加速度:a=或"仁或描述線速度變化快

rT

慢，方向與向心力的方向相同，

6,注意的結(jié)論：

(1)由于時方向時刻在變，所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向

不斷改變的變加速運動。

(2)做勻速圓周運動的物體，向心力方向總指向圓心，是一個變力。

(3)做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。

7、離心運動：做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者

不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心

的運動。

第六章、萬有引力定律及其應(yīng)用

1、萬有引力定律:%=G學(xué)，引力常量G=6.67Xl(TUN?m2/kg2

2、適用條件：可作質(zhì)點的兩個物體間的相互作用；若是兩個均勻的

球體,r應(yīng)是兩球心間距.(物體的尺寸比兩物體的距離r小得多

時，可以看成質(zhì)點)

3、萬有引力定律的應(yīng)用：(中心天體質(zhì)量M天體半徑R天體表面

重力加速度g)

(1).萬有引力=向心力(一個天體繞另一個天體作圓囿運動時，

下面式中r=R+h）

「MmV224/

U——=m=mco~r=m——r

r2r2T2

（2）.重力=萬有引力

2

地面物體的重力加速度：mg=GMmg=GM^9.8m/s

片三

MmM

22

高空物體的重力加速度：mg=鏟g=G（R+/t）<9.8m/s

4、第一宇宙速度--在地球表面附近（軌道半徑可視為地球半徑）繞地

球作圓周運動的衛(wèi)星的線速度,在所有圓周運動的衛(wèi)星中線速度是

最大的.

22GM

由mg=mv/R或由cMm=mv0丫=yj==7.9km/s

5、開普勒三大定律

6、利用萬有引力定律計算天體質(zhì)量

7、通過萬有引力定律和向心力公式計算環(huán)繞速度

8、大于環(huán)繞速度的兩個特殊發(fā)射速度：第二宇宙速度、第三宇宙速

度（含義）

第七章、機械能守恒定律

1、做功兩要素:力和物體在力的方向上發(fā)生位移

2、功:W=Flcosa其中a為力F的方向同位移L方向所成的角

功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正功和負功之分，單位為

焦耳（J）

3、物體做正功負功問題（將a理解為F與V所成的角，更為簡單）

（1）當(dāng)a=90°時，W=0.這表示力F的方向跟位移的方向垂直時，力F

不做功，

如小球在水平桌面上滾動，桌面對球的支持力不做功。

(2)當(dāng)a<90°時，cosa>0,W>0.這表示力F對物體做正功。

如人用力推車前進時，人的推力F對車做正功。

(3)當(dāng)時，cosa<0,W<0.這表示力F對物體做負功。

如人用力阻礙車前進時，人的推力F對車做負功。

4、動能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。表達式為：EK=；機/

5、重力勢能是標(biāo)量，表達式為:Ep=mgh

6、動能定理：W=—

22

其中W為外力對物體所做的總功，m為物體質(zhì)量，v為末速度，%為

初速度

7、機械能守恒定律:%+/=&+%(只有重力或彈力做功，沒

有任何外力做功。)

8、功率的表達式:P=y,或者P=FV功率：描述力對物體做功

快慢；是標(biāo)量，有正負

9、額定功率指機器正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上

的標(biāo)稱值。

實際功率是指機器工作中實際輸出的功率。機器不一定都在額定

功率下工作。實際功率總是小于或等于額定功率。

10、能量守恒定律及能量耗散

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選修37

第一章電場

一、三種產(chǎn)生電荷的方式：

1、摩擦起電：（1）正點荷：用綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷；（2）

負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷；（3）實質(zhì)：電子從一物體

轉(zhuǎn)移到另一物體；

2、接觸起電：（1）實質(zhì)：電荷從一物體移到另一物體；（2）兩個

完全相同的物體相互接觸后電荷平分；（3）、電荷的中和：等量的異

種電荷相互接觸，電荷相合抵消而對外不顯電性，這種現(xiàn)象叫電荷的

中和；

3、感應(yīng)起電：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電；（1）電

荷的基本性質(zhì)：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引；（2）實質(zhì)：

使導(dǎo)體的電荷從一部分移到另一部分；（3）感應(yīng)起電時，導(dǎo)體離電荷

近的一端帶異種電荷，遠端帶同種電荷；

4、電荷的基本性質(zhì)：能吸引輕小物體；

二、電荷守恒定律：電荷既不能被創(chuàng)生，亦不能被消失，它只能從

一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在

轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變。

三、元電荷：一個電子所帶的電荷叫元電荷，用e表示。1、

e=1.6x10-19c;2、一個質(zhì)子所帶電荷亦等于元電荷；3、任何帶電

物體所帶電荷都是元電荷的整數(shù)倍；

四、庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力，跟它們所

帶電荷量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的

方向在它們的連線上。電荷間的這種力叫庫侖力，1、計算公式：

F=kQ1Q2/r2（k=9.0x109N.m2/kg2）2、庫侖定律只適用于點電荷（電

荷的體積可以忽略不計）

五、電場：電場是使點電荷之間產(chǎn)生靜電力的一種物質(zhì)。1、只要有

電荷存在，在電荷周圍就一定存在電場；2、電場的基本性質(zhì)：電場

對放入其中的電荷（靜止、運動）有力的作用；這種力叫電場力；3、

電場、磁場、重力場都是一種物質(zhì)

六、電場強度：放入電場中某點的電荷所受電場力F跟它的電荷量Q

的比值叫該點的電場強度；1、定義式：E=F/q;E是電場強度；F是

電場力；q是試探電荷；2、電場強度是矢量，電場中某一點的場強

方向就是放在該點的正電荷所受電場力的方向（與負電荷所受電場力

的方向相反）3、該公式適用于一切電場；4、點電荷的電場強度

公式：E=kQ/r2

七、電場的疊加：在空間若有幾個點電荷同時存在，則空間某點的

電場強度，為這幾個點電荷在該點的電場強度的矢量和；解題方法：

分別作出表示這幾個點電荷在該點場強的有向線段，用平行四邊形定

則求出合場強；

八、電場線：電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枋鲭妶鎏匦远藶榧僭O(shè)的

線。1、電場線不是客觀存在的線；2、電場線的形狀：電場線起于

正電荷終于負電荷；G:\用鋸木屑觀測電場線.DAT（1）只有一個正電

荷：電場線起于正電荷終于無窮遠；（2）只有一個負電荷：起于無窮

遠，終于負電荷；（3）既有正電荷又有負電荷：起于正電荷終于負

電荷；3、電場線的作用：1、表示電場的強弱：電場線密則電場強

（電場強度大）；電場線疏則電場弱電場強度?。?；2、表示電場強度

的方向：電場線上某點的切線方向就是該點的場強方向；4、電場線

的特點：1、電場線不是封閉曲線；2、同一電場中的電場

線不向交；

九、勻強電場：電場強度的大小、方向處處相同的電場；勻強電場

的電場線平行、且分布均勻；1、勻強電場的電場線是一簇等間距的

平行線；2、平行板電容器間的電是勻強電場；場

十、電勢差：電荷在電場中由一點移到另一點時一，電場力所作的功

WAB與電荷量q的比值叫電勢差，又名電壓。1、定義式：

UAB=WAB/q；2、電場力作的功與路徑無關(guān)；

3、電勢差又命電壓，國際單位是伏特；

十一、電場中某點的電勢，等于單位正電荷由該點移到參考點（零

勢點）時電場力作的功；1、電勢具有相對性，和零勢面的選擇有關(guān);

2、電勢是標(biāo)量，單位是伏特V；3、電勢差和電勢間的關(guān)系：UAB=

（pA-（pB；4、電勢沿電場線的方向降低；時，電場力要作功，則兩點

電勢差不為零，就不是等勢面；4、相同電荷在同一等勢面的任意位

置，電勢能相同；原因：電荷從一點移到另一點時，電場力不作功，

所以電勢能不變；5、電場線總是由電勢高的地方指向電勢低的地方;

6、等勢面的畫法：相臨等勢面間的距離相等；

十二、電場強度和電勢差間的關(guān)系：在勻強電場中，沿場強方向的

兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積。1、數(shù)學(xué)表達式：

U=Ed；2、該公式的使適用條件是，僅僅適用于勻強電場；3、d

是兩等勢面間的垂直距離；

十三、電容器：儲存電荷（電場能）的裝置。1、結(jié)構(gòu)：由兩個彼此

絕緣的金屬導(dǎo)體組成；2、最常見的電容器：平行板電容器；

十四、電容：電容器所帶電荷量Q與兩電容器量極板間電勢差U的

比值；用“C”來表示。1、定義式：C=Q/U；2、電容是表示電容器

儲存電荷本領(lǐng)強弱的物理量；3、國際單位：法拉簡稱：法，用F

表示4、電容器的電容是電容器的屬性，與Q、U無關(guān)；

十五、平行板電容器的決定式：C=8S/47tkd;（其中d為兩極板間的

垂直距離，又稱板間距；k是靜電力常數(shù),k=9.0x109N.m2/c2;e<

電介質(zhì)的介電常數(shù)，空氣的介電常數(shù)最小；s表示兩極板間的正對面

積；）1、電容器的兩極板與電源相連時，兩板間的電勢差不變，等

于電源的電壓；2、當(dāng)電容器未與電路相連通時電容器兩板所帶電荷

量不

十六、帶電粒子的加速：1、條件：帶電粒子運動方向和場強方向

垂直，忽略重力；2、原理：動能定理：電場力做的功等于動能的變

化：W=Uq=1/2mvt2-1/2mvO2;3、推論：當(dāng)初速度為零時，

Uq=1/2mvt2;4、使帶電粒子速度變大的電場又名加速電場；

第二章恒定電流

一、電流：電荷的定向移動行成電流。1、產(chǎn)生電流的條件：(1)

自由電荷；(2)電場；2、電流是標(biāo)量，但有方向：我們規(guī)定：正

電荷定向移動的方向是電流的方向；

注：在電源外部，電流從電源的正極流向負極；在電源的內(nèi)部，

電流從負極流向正極；3、電流的大?。和ㄟ^導(dǎo)體橫截面的電荷量Q

跟通過這些電量所用時間t的比值叫電流I表示；(1)數(shù)學(xué)表達式：

l=Q/t；(2)電流的國際單位：安培A

(3)常用單位：毫安mA、微安uA；(4)1A=103mA=106uA

二、歐姆定律：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體

的電阻R成反比；1、定義式：l=U/R;2、推論：R=U/I；3、電

阻的國際單位時歐姆，用Q表示；

1kQ=103Q,1MQ=106Q;4、伏安特性曲線：

三、閉合電路：由電源、導(dǎo)線、用電器、電鍵組成；1、電動勢：

電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間的電壓；用E表示；

2、外電路：電源外部的電路叫外電路；外電路的電阻叫外電阻；用

R表示；其兩端電壓叫外電壓；3、內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電

阻，內(nèi)點路的電阻叫內(nèi)電阻；用r表示；其兩端電壓叫內(nèi)電壓；如：

發(fā)電機的線圈、干電池內(nèi)的溶液是內(nèi)電路，其電阻是內(nèi)電阻；4、電

源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和；

E=U內(nèi)+U外；U外=RI；E=(R+r)I

四、閉合電路的歐姆定律：閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比,

跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比；1、數(shù)學(xué)表達式：l=E/(R+r)2、

當(dāng)外電路斷開時，外電阻無窮大，電源電動勢等于路端電壓；就是電

源電動勢的定義；3、當(dāng)外電阻為零(短路)時，因內(nèi)阻很小，電流

很大，會燒壞電路；

五、半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間；半導(dǎo)體的電阻隨溫升越

高而減?。?/p>

六：導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而升高，當(dāng)溫度降低到某一值時電阻消

失，成為超導(dǎo)；

第三章磁場

一、磁場：

1、磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁極、電流有磁場力的作用

2、磁鐵、電流都能能產(chǎn)生磁場；

3、磁極和磁極之間，磁極和電流之間，電流和電流之間都通過磁場

發(fā)生相互作用；

4、磁場的方向：磁場中小磁針北極的指向就是該點磁場的方向；

二、磁感線：在磁場中畫一條有向的曲線，在這些曲線中每點的切線

方向就是該點的磁場方向；

1、磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆藶榧僭O(shè)的線；

2、磁鐵的磁感線，在外部從北極到南極，內(nèi)部從南極到北極；3、磁

感線是封閉曲線；

三、安培定則：

1、通電直導(dǎo)線的磁感線：用右手握住通電導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所

指方向跟電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方

向；

2、環(huán)形電流的磁感線：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致，伸

直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上磁感線的方向；

3、通電螺旋管的磁場：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指方向和電

流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向；

四、地磁場：地球本身產(chǎn)生的磁場；從地磁北極（地理南極）到地磁

南極（地理北極）；

五、磁感應(yīng)強度：磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量。1、磁感應(yīng)

強度的大?。涸诖艌鲋写怪庇诖艌龇较虻耐妼?dǎo)線，所受的安培力F

跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積的比值，叫磁感應(yīng)強度。B=F/IL2、磁

感應(yīng)強度的方向就是該點磁場的方向（放在該點的小磁針北極的指

向）3、磁感應(yīng)強度的國際單位：特斯拉T,1T=1N/Aom

六、安培力：磁場對電流的作用力；1、大?。涸趧驈姶艌鲋校?dāng)通

電導(dǎo)線與磁場垂直時，電流所受安培力F等于磁感應(yīng)強度B、電流I

和導(dǎo)線長度L三者的乘積。2、定義式F=BIL（適用于勻強電場、導(dǎo)

線很短時）3、安培力的方向：左手定則：伸開左手，使大拇指根其

余四個手指垂直，并且跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓

磁感線垂直穿過手心，并使伸開四指指向電流的方向，那么大拇指所

指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向。

七、磁鐵和電流都可產(chǎn)生磁場；

八、磁場對電流有力的作用；

九、電流和電流之間亦有力的作用；（1）同向電流產(chǎn)生引力；

（2）異向電流產(chǎn)生斥力；十、分子電流假說：所有磁場都是由電流

產(chǎn)生的；

十一、磁性材料:能夠被強烈磁化的物質(zhì)叫磁性材料：（1）軟磁材料:

磁化后容易去磁的材料；例：軟鐵；硅鋼；應(yīng)用：制造電磁鐵、變壓

器、（2）硬磁材料：磁化后不容易去磁的材料；例：碳鋼、鴇鋼、制

造：永久磁鐵；

十二、磁場對運動電荷的作用力，叫做洛倫茲力

1、洛侖茲力的方向由左手定則判斷：伸開左手讓大拇指和其余四指

共面且垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指為正

電荷運動方向（與負電荷運動方向相反）大拇指所指方向就是洛侖茲

力的方向；

（1）洛侖茲力F一定和B、V決定的平面垂直。

（2）洛侖茲力只改變速度的方向而不改變其大小

（3）洛倫茲力永遠不做功。

2、洛倫茲力的大小

（1）當(dāng)v平行于B時：F=0

（2）當(dāng)v垂直于B時：F=qvB

選修3-2

第四章電磁感應(yīng)

1.［感應(yīng)電動勢的大小計算公式］

l）E=nAO）/At（普適公式）｛法拉第電磁感應(yīng)定律，E：感應(yīng)電動

勢（V）,n：感應(yīng)線圈匝數(shù)，△①/At:磁通量的變化率）

2）E=BLV垂（切割磁感線運動）｛丘有效長度（111）｝

3）Em=nBS（o（交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢）｛Em:感應(yīng)電動

勢峰值｝

4）E=BL2（o/2（導(dǎo)體一端固定以（0旋轉(zhuǎn)切割）｛①:角速度（rad/s）,

V:速度（m/s）｝

2.磁通量0）=BS｛①:磁通量（Wb）,B:勻強磁場的磁感應(yīng)強度（T）,S:

正對面積（m2）｝

3.感應(yīng)電動勢的正負極可利用感應(yīng)電流方向判定｛電源內(nèi)部的電流方

向：由負極流向正極｝

4.自感電動勢E自=n△①/At=LAI/At｛L:自感系數(shù)（H）（線圈L有鐵芯

比無鐵芯時要大），AI:變化電流，？t:所用時間，△1/△七自感電流變化率

（變化的快慢）｝

注：（1）感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律

應(yīng)用要點；（2）自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化；（3）

單位換算：lH=103mH=106葉I。（4）其它相關(guān)內(nèi)容：自感/日光燈

第五章交變電流（正弦式交變電流）

1.電壓瞬時值e=Emsincot電流瞬時值i=Imsino)t；?=2兀f)

2.電動勢峰值Em=nBSco=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=

Em/R總

3.正(余)弦式交變電流有效值：E=Em/(2)l/2；U=Um/(2)l/2；1=

Im/(2)l/2

4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系Ul/U2=nl/n2；

Il/I2=n2/n2；P入=P出

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損，=(P/U)2R；(P損，:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總

功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻)；

6.公式1、2、3、4中物理量及單位:①:角頻率(rad/s)；t:時間(s)；n:

線圈匝數(shù)；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：⑴交變電流的變化頻率與發(fā)電機

中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:co電=o)線，f電=￡線；(2)發(fā)電機中,

線圈在中性面位置磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就

改變；(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的，沒有特別說明的交流數(shù)

值都指有效值；(4)理想變壓器的匝數(shù)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(dāng)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)其它相關(guān)

內(nèi)容：正弦交流電圖象/電阻、電感和電容對交變電流的作用。

第六章傳感器

傳感器是指這樣一些元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、

化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等

電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。

1.傳感器的種類物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器

物理傳感器：用于完成視覺、聽覺、觸覺功能的傳感器，其接受

的是光、聲波、壓力等的物理信息。

化學(xué)傳感器或生物傳感器：代替嗅覺、味覺功能的傳感器。

非電學(xué)量傳感哪麹律理:一轉(zhuǎn)換器件一轉(zhuǎn)換電路—A電學(xué)量

3、敏感元件：

(1)光敏電阻(光電傳感器)

(2)熱敏電阻和熱電阻(溫度傳感器)

(3)電容式傳感器(位移傳感器)

(4)霍爾元件(磁傳感器)

選修3-3

第七章分子動理論

2.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02xl023/mol；分子直徑數(shù)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(m)2}

4.分子動理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的；大量分子做無規(guī)則

的熱運動；分子間存在相互作用力。

5.分子間的引力和斥力（l）r<rO,f引<f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力（2）r

=rO,￡引=￡斥，F(xiàn)分子力=0,E分子勢能=Emin（最小值）（3）r>r0,

f引〉f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力（4）r>10r0,f引=f斥乜），F(xiàn)分子力乜）,

E分子勢能乜）

注：（1）布朗粒子不是分子，布朗顆粒越小，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(biāo)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??；

（5）氣體膨脹，外界對氣體做負功W<0；溫度升高，內(nèi)能增大AU>0；

吸收熱量，Q>0（6）物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能

的總和，對于理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零；（7）r0為

分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離；（8）其它相關(guān)內(nèi)容：能的轉(zhuǎn)化

和定恒定律/能源的開發(fā)與利用、環(huán)保/物體的內(nèi)能、分子的動能、分

子勢能。

第八章氣體的性質(zhì)

1.氣體的狀態(tài)參量：溫度：宏觀上，物體的冷熱程度；微觀上，物

體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標(biāo)志，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度

關(guān)系：T=t+273{T:熱力學(xué)溫度（K）,t:攝氏溫度（℃）}

體積V：氣體分子所能占據(jù)的空間，單位換算：lm3=103L=

106mL壓強p：單位面積上，大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持

續(xù)、均勻的壓力，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：latm=L013xl05Pa=76cmHg（lPa=

lN/m2)

2.氣體分子運動的特點：分子間空隙大；除了碰撞的瞬間外，相互作

用力微弱；分子運動速率很大

3.理想氣體的狀態(tài)方程：plVl/Tl=p2V2/T2{PV/T=恒量，T為

熱力學(xué)溫度(K)}

注：(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有

關(guān)；(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體，使用公式時要注

意溫度的單位，t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學(xué)溫度(K)。

第九章物態(tài)和物態(tài)變化

1.固體的分類

自然界中的固態(tài)物質(zhì)可以分為兩種：晶體和非晶體。

(1)晶體：像石英、云母、明磯等具有確定的幾何形狀的固體叫

晶體。常見的晶體還有：食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精、石膏晶體、方

解石等。

晶體又分為單晶體和多晶體。

單晶體：整個物體是一個晶體的叫做單晶體，如雪花、食鹽小顆

粒、單晶硅等。

多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成

的，這樣的物體就叫做多晶體，如大塊的食鹽、粘在一起的蔗糖、各

種金屬材料等。

(2)非晶體：像玻璃、蜂蠟、松香等沒有確定的幾何形狀的固體

叫非晶體。常見的非晶體還有：瀝青、橡膠等。

2.晶體和非晶體的比較

晶體非晶體

外形特具有規(guī)則的幾何形沒有規(guī)則的幾何形

征狀狀

物理性(1)各向異性(1)各向同性

質(zhì)(2)具有一定的熔(2)沒有一定的熔

點點

3.單晶體和多晶體的比較

單晶體多晶體

外形特具有規(guī)則的幾何沒有規(guī)則的幾何形狀

征形狀

物理性(1)各向異性(1)表現(xiàn)為各向同性

質(zhì)(2)具有一定的(2)具有一定的熔點

熔點

4.晶體的微觀結(jié)構(gòu)

晶體的形狀和物理性質(zhì)與非晶體不同是因為在各種晶體中，原子

(或分子、離子)都是按照各自的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。

5.對比液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)研究液體的性質(zhì)

(1)液體和氣體沒有一定的形狀，是流動的。

(2)液體和固體具有一定的體積；而氣體的體積可以變化千萬倍；

(3)液體和固體都很難被壓縮；而氣體可以很容易的被壓縮；

6.液體的微觀結(jié)構(gòu)

跟固體一樣，液體分子間的排列也很緊密，分子間的作用力也比

較強，在這種分子力的作用下，液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)做有規(guī)則

的排列，這種區(qū)域是不穩(wěn)定的：邊界、大小隨時改變，液體就是由這

種不穩(wěn)定的小區(qū)域構(gòu)成，而這些小區(qū)域又雜亂無章的排布著，使得液

體表現(xiàn)出各向同性。非晶體的微觀結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看作是

粘滯性極大的液體，所以嚴(yán)格說來，只有晶體才能叫做真正的固體。

7.液體的表面張力

(1)液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層。

(2)表面層里的分子要比液體內(nèi)部稀疏些，分子間距要比液體內(nèi)部

大

(3)液體表面各部分之間有相互吸引的力，這種力叫表面張力

(4)表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢

表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢，在體積相等的各

種形狀的物體中，球形物體的表面積最小，所以露珠、水銀、失重狀

態(tài)下的水滴等等呈現(xiàn)球形。

(5)浸潤：一種液體會潤濕某種固體并附在固體表面上的現(xiàn)象。

(6)不浸潤：一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附在固體表面

上的現(xiàn)象。

(7)毛細現(xiàn)象：浸潤液體在細管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管

里下降的現(xiàn)象

8.汽化：物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化。

汽化有兩種方式：蒸發(fā)和沸騰。其比較如下表：

、方式

內(nèi)

蒸發(fā)沸騰

異同葭

相同點都是汽化現(xiàn)冢，都能使液體變?yōu)闅怏w，都吸收熱量

發(fā)生部位液面內(nèi)部、液面同時進行

溫度條件任何溫度一定溫度(沸點)

不同點

劇烈程度緩慢劇烈

溫度變化降低不變

①液體溫度的高低

②液體表面積的大小

彩響因素液面氣壓的高低

③液體表面空氣流動的快慢

④液面氣壓的高低

9.飽和汽與飽和汽壓

(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽。沒有達到飽

和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和汽。

(2)飽和汽壓：在一定溫度下，飽和汽的壓強一定，叫做飽和汽壓。

未飽和汽的壓強小于飽和汽壓。

注意：飽和汽壓只是指空氣中這種液體蒸汽的分氣壓，與其他氣

體的壓強無關(guān)。飽和汽壓與溫度和物質(zhì)種類有關(guān)。

10.空氣的濕度

(1)空氣的絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強叫做空氣的絕對濕

度。

(2)空氣的相對濕度：空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和

汽壓的比值叫做空氣的相對濕度。即8=(P，Ps)X100%

注意：空氣的濕度是表示空氣潮濕程度的物理量，但影響蒸發(fā)快

慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素，不是空氣中水蒸氣的絕對

數(shù)量，而是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距。

所以與絕對濕度相比，相對濕度能更有效的描述空氣的潮濕程度。

11.熔化熱

(1)熔化：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化；而從液態(tài)變成固態(tài)

的過程叫凝固。

(2)熔化熱：某種晶體熔化過程中所需的能量(Q)與其質(zhì)量(m)

之比叫做這種晶體的熔化熱。

用人表示晶體的熔化熱，則入=Q/m,在國際單位中熔化熱的單

位是焦耳/千克(J/kg)o

注意：①晶體在熔化過程中吸收熱量增大分子勢能，破壞晶體結(jié)

構(gòu)，變?yōu)橐簯B(tài)。所以熔化熱與晶體的質(zhì)量無關(guān)，只取決于晶體的種類。

②一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等。

③非晶體在熔化過程中溫度不斷變化，所以非晶體沒有確定的熔

化熱。

12.汽化熱

（1）汽化：物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫汽化；而從氣態(tài)變成液態(tài)

的過程叫液化。

（2）汽化熱：某種液體汽化成同溫度的氣體時所需要的能量（Q）

與其質(zhì)量（m）之比叫這種物質(zhì)在這一溫度下的汽化熱。用L表示汽

化熱，則L=Q/m，在國際單位制中汽化熱的單位是焦耳/千克（J/kg）。

注意：①液體的汽化熱與液體的物質(zhì)種類、液體的溫度、外界壓

強均有關(guān)。

②一定質(zhì)量的物質(zhì)，在一定的溫度和壓強下，汽化時吸收的熱量

與液化時放出的熱量相等。

第十章熱力學(xué)定律

能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只

能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在

轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。

1）自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應(yīng)：物體運動具

有機械能、分子運動具有內(nèi)能、電荷的運動具有電能、原子核內(nèi)部的

運動具有原子能等等。（2）不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：“摩

擦生熱是通過克服摩擦做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水壺中的水沸騰時

水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起，表明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；電流通過電

熱絲做功可將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等等“。這些實例說明了不同形式的能

量之間可以相互轉(zhuǎn)化，且是通過做功來完成的這一轉(zhuǎn)化過程。（3）

某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一

定相等.某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減

少量和增加量一定相等。

1.熱力學(xué)第一定律W+Q=AU｛（做功和熱傳遞，這兩種改變物體內(nèi)

能的方式，在效果上是等效的），W:外界對物體做的正功0），Q：物

體吸收的熱量0）,AU:增加的內(nèi)能。），涉及到第一類永動機不可造出

2.熱力學(xué)第二定律克氏表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高

溫物體，而不引起其它變化（熱傳導(dǎo)的方向性）；開氏表述：不可

能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化（機

械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性）｛涉及到第二類永動機不可造出

3.熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達到｛宇宙溫度下限：一273.15

攝氏度（熱力學(xué)零度）｝

選修3-4

第十一章機械振動

（一）機械振動

物體（質(zhì)點）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運動就叫做機械振

動，物體能夠圍繞著平衡位置做往復(fù)運動，必然受到使它能夠回到平

衡位置的力即回復(fù)力?；貜?fù)力是以效果命名的力，它可以是一個力或

一個力的分力，也可以是幾個力的合力。

產(chǎn)生振動的必要條件是：4、物體離開平衡位置后要受到回復(fù)力作

用。b、阻力足夠小。

（二）簡諧振動

1.定義：物體在跟位移成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作

用下的振動叫簡諧振動。簡諧振動是最簡單，最基本的振動。研究簡

諧振動物體的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）為原點的坐標(biāo)

系，把物體的位移定義為物體偏離開坐標(biāo)原點的位移。因此簡諧振動

也可說是物體在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回復(fù)力作用下

的振動，即F=—kx,其中“一”號表示力方向跟位移方向相反。

2.簡諧振動的條件：物體必須受到大小跟離開平衡位置的位移成正

比，方向跟位移方向相反的回復(fù)力作用。

3.簡諧振動是一種機械運動，有關(guān)機械運動的概念和規(guī)律都適用，

簡諧振動的特點在于它是一種周期性運動，它的位移、回復(fù)力、速度、

加速度以及動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）都隨時間做周期性變

化。

（三）描述振動的物理量，簡諧振動是一種周期性運動，描述系統(tǒng)的

整體的振動情況常引入下面幾個物理量。

1.振幅：振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，常用字母“A”

表示，它是標(biāo)量，為正值，振幅是表示振動強弱的物理量，振幅的大

小表示了振動系統(tǒng)總機械能的大小，簡諧振動在振動過程中，動能和

勢能相互轉(zhuǎn)化而總機械能守恒。

2.周期和頻率，周期是振子完成一次全振動的時間，頻率是一秒鐘

內(nèi)振子完成全振動的次數(shù)。振動的周期T跟頻率/之間是倒數(shù)關(guān)系，

即T=l〃。振動的周期和頻率都是描述振動快慢的物理量，簡諧振動

的周期和頻率是由振動物體本身性質(zhì)決定的，與振幅無關(guān)，所以又叫

固有周期和固有頻率。

（四）單擺：擺角小于5°的單擺是典型的簡諧振動。

細線的一端固定在懸點，另一端拴一個小球，忽略線的伸縮和質(zhì)

量，球的直徑遠小于懸線長度的裝置叫單擺。單擺做簡諧振動的條件

是：最大擺角小于5°,單擺的回復(fù)力F是重力在圓弧切線方向的分

力。單擺的周期公式是T=2的由公式可知單擺做簡諧振動的固

有周期與振幅，擺球質(zhì)量無關(guān)，只與L和g有關(guān)，其中L是擺長，是

懸點到擺球球心的距離。g是單擺所在處的重力加速度，在有加速度

的系統(tǒng)中（如懸掛在升降機中的單擺）其g應(yīng)為等效加速度。

（五）振動圖象。

簡諧振動的圖象是振子振動的位移隨時間變化的函數(shù)圖象。所建

坐標(biāo)系中橫軸表示時間，縱軸表示位移。圖象是正弦或余弦函數(shù)圖象，

它直觀地反映出簡諧振動的位移隨時間作周期性變化的規(guī)律。要把質(zhì)

點的振動過程和振動圖象聯(lián)系起來，從圖象可以得到振子在不同時刻

或不同位置時位移、速度、加速度，回復(fù)力等的變化情況。

（六）阻尼振動、受迫振動、共振。

簡諧振動是一種理想化的振動，當(dāng)外界給系統(tǒng)一定能量以后，如

將振子拉離開平衡位置，放開后，振子將一直振動下去，振子在做簡

諧振動的圖象中，振幅是恒定的，表明系統(tǒng)機械能不變，實際的振動

總是存在著阻力，振動能量總要有所耗散，因此振動系統(tǒng)的機械能總

要減小，其振幅也要逐漸減小，直到停下來。振幅逐漸減小的振動叫

阻尼振動，阻尼振動雖然振幅越來越小，但振動周期不變，振幅保持

不變的振動叫無阻尼振動。

振動物體如果在周期性外力一一策動力作用下振動，那么它做受

迫振動，受迫振動達到穩(wěn)定時其振動周期和頻率等于策動力的周期和

頻率，而與振動物體的固有周期或頻率無關(guān)。

物體做受迫振動的振幅與策動力的周期（頻率）和物體的固有周

期（頻率）有關(guān)，二者相差越小，物體受迫振動的振幅越大，當(dāng)策動

力的周期或頻率等于物體固有周期或頻率時，受迫振動的振幅最大，

叫共振。

第十二章機械波

1.波的形成條件

波源波源也稱振源，指能夠維持振動的傳播，不間斷的輸

入能量，并能發(fā)出波的物體或物體所在的初始位置。波源即是機械波

形成的必要條件，也是電磁波形成的必要條件。波源可以認(rèn)為

是第一個開始振動的質(zhì)點，波源開始振動后，介質(zhì)中的其他質(zhì)點就以

波源的頻率做受迫振動，波源的頻率等于波的頻率。

介質(zhì)廣義的介質(zhì)可以是包含一種物質(zhì)的另一種物質(zhì)。在機械

波中，介質(zhì)特指機械波借以傳播的物質(zhì)。僅有波源而沒有介質(zhì)時，機

械波不會產(chǎn)生，例如，真空中的鬧鐘無法發(fā)出聲音。機械波在介質(zhì)中

的傳播速率是由介質(zhì)本身的固有性質(zhì)決定的。在不同介質(zhì)中，波速

是不同的。

2.折射在物理學(xué)中，我們把波在傳播過程中，由一種介質(zhì)進入另

一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為折射。在波的折射

中入射波的波線與法線的夾角稱為入射角，用i表示；折射波的波線

與法線的夾角叫做折射角，用r表示。折射定律進一步

研究表明，波在發(fā)生折射時，入射角與折射角存在如下關(guān)系

(sini)/(sinr)=vl/v