高中物理知識框架圖表

高中物理包括必修1、2共7章；選修3-1、2、3、4、5共19章內(nèi)容。歸納起來，整個高中物理的知識體系可以分為力學、熱學、光學、電磁（電學和磁學、原子物理學五大學科部分必修1和2屬于力學部分；選修3-1、3-2屬于電磁學內(nèi)容；選修3-4主要為光學；選3-5主要為原子物理學，有3章（機械振動和機械波、量守恒定律）為力學內(nèi)容。除了熱學部分是初中物理（選修3-3未學）的主講內(nèi)容外，其他都在高中期間得到學習和深化力力 靜力 力的概念和三種常見力重力、彈力、摩擦力的合成和分（必修1）物體的平衡（相互作用 （必修1、2）(運動的合成和分解動力 牛頓運動定（必修1、（選修3-5）動量和沖勻速圓周運機械振動（簡諧運動牛頓第一、二、三定天體運動問阻尼振動、受迫振反射、折射、干涉、衍射、疊加、多普勒效電場（靜電力的特場功、功系統(tǒng)動量守恒定庫侖定動能定重力勢能、彈性勢機械能守恒定電電場強電勢點電荷場帶電粒子在電場中的運電 電（恒定電流（選修3-1）電電荷的電勢能（電勢內(nèi)電串、并聯(lián)關(guān)電流磁電容閉合電路的歐電流、電壓、功率歐姆表電功、電功率、電磁磁磁場的產(chǎn)（選修3-1）磁場的性 磁感強度、磁通密度、磁感線安培力(左手定則)、洛侖茲力(左手定則)帶電粒子在磁場中運磁通 磁通密電磁感電磁感 產(chǎn)生的條導體切割磁感線運法拉第電磁感應(yīng)定律（選修3-4）自互光 幾何光 光的直線傳(均勻介質(zhì)（選修3-4）光的反光的折穿過閉合電路所圍面積中磁法拉第電磁感應(yīng)定律通量發(fā)生變電磁振蕩與電磁右手定楞次定變壓器和電能的輸交變電右手定本影、半影、日食、月食、小孔成真空中的光反射定律、平面鏡成電磁波折射定律、全反射現(xiàn)吸收光棱鏡：全反射棱物理光光連續(xù)、明線光光譜分光的波動光的干涉（雙縫、薄膜、光的衍熱分子動理光子、光電效分子無規(guī)則運電磁波擴散、布朗運本知識動能（溫度物體的內(nèi)熱和氣體的狀態(tài)描相互作用勢能（體積做功、熱傳能量守恒定熱力學第一、二定物質(zhì)的量、壓強、體積、溫度及其關(guān)質(zhì)理想氣狀態(tài)變化規(guī)克拉貝龍方一定質(zhì)量理想氣體等溫過程、等壓過程、等容過狀態(tài)方飽和汽、非飽和 空氣的濕原子物理原子結(jié) 核式模型、玻爾理論、電α粒子散射實驗、放射、衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚 子原子以下詳細總結(jié)各部分知識體系的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，并且與課本（人教版）建立聯(lián)系力學知識結(jié)構(gòu)體力學部分包括靜力學、運動學和動力學三部PART靜PART矢量力是物體對物體的作用。所以每一個實在的力都有施力物體和受力物大小、方向、作用力的作用效果表現(xiàn)在，使物體產(chǎn)生形變以及改變物體的運動狀態(tài)兩個方面。力的合成與分一個力的作用效果，如果與幾個力的效果概同，則這個力叫那幾個力的合力，那幾個力叫這個力的分力由分力求合力的運算叫力的合成；由合力求分力的運算叫力的解重 由地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生。方向：總是豎直向下。大小G＝mg。g為重力加速度，由于物體到地心的距離變化和地球自轉(zhuǎn)的影響，地球周圍各地g值不同。在球表面，南極與北極g值較大，赤道g值較小；通常取g=9.8米／秒2。任何兩個物體之間的吸引力叫萬有引力，F(xiàn) 。通常取引力常量G＝6.67×10-11牛·米2／千克2。物體的重力可以認為是地球?qū)ξ矬w的萬有引力R2彈 彈力產(chǎn)生在直接接觸并且發(fā)生了形變的物體之間。支持面上作用的彈力垂直于支持面；繩上作用的彈力沿著繩的收縮方向胡克定F=kx，k稱彈簧勁度系數(shù)滑動摩擦 物體間發(fā)生相對滑動時，接觸面間產(chǎn)生的阻礙相對滑動的力，其方向與接觸面相切，與相對滑動的方向相反；其大小f=μN。N為接觸面摩擦力的壓力。μ為動摩擦因數(shù)，由兩接觸面的材料和粗糙程度決定靜摩擦相互接觸的物體間產(chǎn)生相對運動趨勢時，沿接觸面產(chǎn)生與相對運動趨勢方向相反的靜摩擦力。靜摩擦力的大小隨兩物體相對運動的“趨勢”弱，在零和“最大靜摩擦力”之間變化最大靜摩擦力”的具體值，因兩物體的接觸面材料情況和壓力等因素而異物體的平衡概念：當物體受到幾個力的作用時處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，就說這幾個力平衡，這時的物體處于平衡狀態(tài)，且合力為零共點力：作用在一個物體上的幾個力，作用于一點，或其延長線相交于一點共點力作用下的物體的平衡條件：作用在一個物體上的幾個力，合力為零，即F＝0，則物體是平衡的“平衡力”與“相互作用力”的關(guān)系是：都是大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，但“平衡力”的兩個力的作用點在同一物體上，而“相互作用力”的個力分別作用在兩個物體上萬有引力定律萬有引力定律； v；勻速率圓周運特點：合外力總指向圓心（又稱向心力 ==R=2；=m?÷?èT描述量：線速度V，角速度ω，向心加速度α，圓軌道徑r，圓運動周期T適用范圍兩個質(zhì)點間的引力，Rr平拋物體的運特點：初速度水平，只受重力。分析：水平勻速直線運動與豎直方向自由落體的合運動規(guī)律：水平方向vx= 2v=v+ x正向夾角PART質(zhì)質(zhì) 忽略物體的大小和形狀，將其看作一個“具有質(zhì)量”的物質(zhì)點。能否看成質(zhì)點與研究問題的性質(zhì)有關(guān)加速度方向與速度方參考系運動是相對的。描述物體運動時，用于參考，觀察其相對運動的物體。參考系可任選，以對研究問題簡單、方便為準。坐標描述物體運動時，在參考系上建立的適當?shù)淖鴺讼迪虻年P(guān)在直速度、加速速度的變化量與變化時間段的比值，為加速度，矢量 m/s2。 運動中，若速度增加則加速度與速度的方運動的合成與分解已知分運動求合運動叫運動的合成，已知合運動求分運動叫運動的分解。運動的合成與分解遵守平行四邊形定勻速直線運動自由落體運速度規(guī)律勻變速直線運彈力產(chǎn)生在直接接觸并且發(fā)生了形變的物體之間。支持面上作用的彈力垂直于支持面；繩上作用彈力沿著繩的收縮方向。速度規(guī)律v＝v位移規(guī)s=vt+1速度位移關(guān)系vv=位移規(guī)律s=1 222速度位移關(guān)系 =非勻變速直線運動平均速度、瞬時速規(guī)律：F= r??兩個質(zhì)量分布均勻的球體之間的引力，R為兩球心間的距一質(zhì)量分布均勻的球體與球外一質(zhì)點間的引力，R為球心到質(zhì)點間的距應(yīng)用?天體運動問題分??人造地球衛(wèi)宇宙速簡諧運動物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，且總是指向平衡位置的回復力作用下的振動，叫做簡諧振動。也稱為無阻尼振動或等幅振動特征：振幅保持不變的自由振動。描述量：振幅A，周期T，頻率f＝1/T。x-t圖像：正弦曲線或余弦曲 振動能：動能和勢能之和，機械能守相關(guān)物理量的周期性變化受力特征：回復力=＝－x自 m

g振動

②彈簧振子：T=

，()k

+)cost+j+

cost+)2機 阻尼振動定義：振幅逐漸減小的自由振動叫阻尼振動振 特征：振幅遞原因：振動能逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能受 振動物體的固有頻率時，受迫振動振幅增大的現(xiàn)象叫共振動

波的形成條件波源和介波的形成原因介質(zhì)質(zhì)點之間有相互作用l傳遞振動的形式、能量和信息，質(zhì)點并不隨著波動而遷移；l后一質(zhì)點的振動滯后于前一質(zhì)點，且重復前一質(zhì)點的振動；l每個質(zhì)點的的起振方向是相同的。描述量：波幅A，波長λ，波速V，周期T，頻率f描述公式：V=λ/T=λf；波速大小由傳播振動的介質(zhì)特性所決定；波的頻率等于質(zhì)點振（振動圖像很相似，但是有本質(zhì)區(qū)別）機 波的類型：橫波和縱波 波的例子：聲波（超聲波、次聲波、可聽聲波20-

有的地方振動減弱，且加強與減弱部分相間隔的現(xiàn)象叫波的干涉。干涉是波特有的現(xiàn)象干涉區(qū)域內(nèi)某點是振動最強點還是振動最弱點的充要條件①最強：該點到兩個波源的路程之差是波長的整數(shù)倍，即②最弱：該點到兩個波源的路程之差是半波長的奇數(shù)倍波的特性1、波的疊加原理：各列波彼此通過，互不干擾；介質(zhì)質(zhì)點位移等于各位移的矢量2、波的特有現(xiàn)象l波的衍射繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)l波的干涉兩列波在相遇的區(qū)域內(nèi)疊加形式的一種現(xiàn)3、特殊現(xiàn)象：多普勒效

衍射波傳播過程中遇到孔和障礙物時繞過孔和障礙物的現(xiàn)象叫波的衍衍射是波特有的現(xiàn)象多普勒效應(yīng)波源與觀察者之間有相對運動時觀察者感到頻率發(fā)生變化波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率增PART動PART牛頓第一定 一切物體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 慣性物體的這種性質(zhì)叫做慣性。慣性是物體的固有屬性，衡量慣性的大小的物理量是質(zhì)量頓 牛頓第二定 定 功功是能量轉(zhuǎn)換的量度，即：有功必有能量形式的轉(zhuǎn)換．做了多少功就有多少能量發(fā)生了形式轉(zhuǎn)換。W=FScosα(兩個要素：①力②力方向上有位移)單位:焦(J)正功：表示動力功(即力與位移夾角小900)。負功：表示阻力功(即力與位移夾角大900。)功率平均功率P=W/t；單位：瓦（焦／秒）即時功率P=FVcosα，單位：瓦（焦／秒 動能定理合外力所做的功等于物體動能的變化

機械能守恒定律(動能和機械能EE動能物體由于運動所具有的能E

動能是運動狀態(tài)的函數(shù)，動能是標勢能由于物體之間相對位置和物體各部分間相對沖量力和力的作用時間的乘積叫做力的沖量單沖位?！っ?。沖量的方向，即力的方向量

重力勢能EP＝mgh 能位置可依具體問題解題方便而定，故重力勢能的大小只有對的意義。重力勢能的變化表示了重力做功的多少=彈性勢能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。 1=

動量定理物體所受合力的沖量等于物體的動量變化

動量物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量單位動千克·米／秒。動量的方向，即速度的方向量

表達式Ft=P-P（動量定理適用于變力作用的過程

1+ +系統(tǒng)動量守恒定律系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不熱學知識結(jié)構(gòu)體熱學包括：研究宏觀熱現(xiàn)象的熱力學、研究微觀理論的統(tǒng)計物理學，分子動理論是熱現(xiàn)象微觀理論的基物質(zhì)是由大量分子組成的①油膜法測分子的直徑；②分子直徑數(shù)量1010m，分子質(zhì)量數(shù)量級1026kg③阿伏伽德羅常數(shù)23mol1。是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把物質(zhì)的摩爾質(zhì)量、摩分 體積這些宏觀物理量和分子質(zhì)量、分子體積這些微觀物理量聯(lián)系起來了動理分子熱運動分子永不停息地做無規(guī)則運動①擴散現(xiàn)象；②布朗運論距離增大而減小。且斥力減小得快。分子間作用力的合力稱之為分子力分子的動能：分子由于熱運動而具有的能量；由溫度T決定熱溫度的微觀含義：分子平均動能大小的標志，反映分子熱運動的激烈程學的物 分子勢能分子間由相互作用力和相對位置決定的能量。分子勢能在基的 觀上決定著分子間距。宏觀上決定著物體的體積本能 物體的內(nèi)能組成物體的所有分子的動能和勢能的總和 l內(nèi)能是宏觀量，只對大量分子組成的物體有意義，對個別分子無意義l物體的內(nèi)能由分子數(shù)量(物質(zhì)的量)、溫度(分子平均動能)、體積(分子間)能量守恒定律形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。熱和

擴散不同的物質(zhì)相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。擴散現(xiàn)象說明了分明溫度越高，分子的無規(guī)則運動的速度就越大。布朗運動③(液體和固體分子的無規(guī)則運動，反映的是液體分子運動的無規(guī)則性。驗中描繪的是某固體微粒每隔30s的位置連線，不是該微粒的運動軌跡。r0=1010m；rr0時，f=f；r＞r0時，f＞f；r＜l等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同．l分子力做正功分子勢能減少，分子力做負功分子勢能增加l分子勢能為零一共有兩處，一處在無窮遠處，另一處小于r0，分子力為零l理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零，只有分子動能r=r0時，最?。籸>r0時，r增大，則分子力做功，分子勢能增加，r減小，分子力做正功，勢能減?。籸0時，r增大，則分子力做正功，勢能減小，r減小，克服分子力做功，勢能增加熱力學第一定律一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。即外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加ΔU，即ΔU=Q+W。其中，當外界對物體做功時W取正，物體克服外力做功時W取負；當物體從外界吸熱時Q取正，物體向外界放熱時Q取負；U為正表示物體內(nèi)能增加，U為負表示物體內(nèi)能減小。功 熱力學第二定律克勞修斯表述: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(按熱傳導的方向性表述)開爾文表:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化（按機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述。③第二類永動機(只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓臒釞C。)是不可能制成的熱力學第二定律的微觀解釋更大的方向發(fā)展。因此熱力學第二定律也叫做熵增加原理。②熱力學第二定律的微觀意義：一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行。熱力學第三定律：兩種溫度間的關(guān)系可以表示為：T=t+273.15K和ΔT=Δt，要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。0K是低溫的極限，它表示所有分子都停止了熱運動?？梢詿o限接近，但永遠不能達到。不可能通過有限的過程把一個物體冷卻到絕對零度。熱力學第三定律不阻止人們想辦法盡可能地接近絕對零度氣 物質(zhì)是由大量分子組成的 分子永不停息地做無規(guī)則運 分子間存在相互作用壓強用分子動理論解釋氣體壓強的產(chǎn)生（氣體壓強的微觀意義。氣體 ①氣體分子的平均動能，②分子的密集程度 體積氣 概念理想氣體是一種理想化模型其分子間距很大不存在分子勢能 分子間沒有相互吸引和排斥，分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的

l只有大量分子組成的物體才談得上溫度，不能說某幾個氧分子的溫度是多l(xiāng)1℃的O1℃的H平均動能相同，1℃的O1℃的H平均速率熱力學溫度(T)與攝氏溫度(t)的關(guān)系T＝t+273.15（K）說明：①兩種溫度數(shù)值不同，但改1K1℃的溫度差相同②０K是低溫的極限，只能無限接近，但不可能達到③這兩種溫度每一單位大小相同，只是計算的起點不同。攝氏溫度把大氣壓下冰水混合物的溫度規(guī)定0℃，熱力學溫度1大氣壓下冰水混合物的溫度規(guī)定273K（即把－273℃規(guī)定0K），所T=t+273l理想氣體，由于不考慮分子間相互作用力，其內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決l理想氣體與外界做功與否：體積增大，對外做了功（外不做功），體積減小，則外界對氣體做了功ll理想氣體吸不吸熱，則由做功情況和內(nèi)能變化情況共同判斷（即從熱力撞是完全彈性的，不造成動能損失。這種氣體稱為理想氣性 理 理想氣體狀態(tài)方程即克拉貝龍方氣

TO

V T

等溫過 玻意耳定律等容過 查理定律：P/T等壓過 蓋—呂薩克定律：V/

等溫變化圖 等容變化圖 等壓變化圖()②)如果橫軸物理量是攝氏溫度t-273.15飽和汽和飽和汽壓 衡狀態(tài)。把跟液體處于動態(tài)平衡的汽叫做飽和汽，把未達到飽和的汽叫未飽和汽。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ll[]l將不飽和汽變?yōu)轱柡推姆椒ǎ孩俳档蜏囟娶跍p小液面上方的體積③等待（最終此種液體的蒸氣必然處于飽和狀態(tài)電磁學知識結(jié)構(gòu)體電磁學包括：電學和磁學兩大部分。包括電性和磁性交互關(guān)系，主要研究電磁波、電磁場以及有關(guān)電荷、帶電物體的動力學，二者很難清晰分割電電源εW；內(nèi)電阻q閉合電路歐姆定律電流形式I=R+2電壓形式 功率形式I電路部分電路歐姆定律I=；電功W=IUtP=IU；電熱Q=I2Rt（焦耳定律RU電阻串、并串聯(lián) 并 U=U1=U2=RR11=1+1L電阻定律RS電場強度E=,EFqF電流Q帶電粒子在電場勻強場中偏轉(zhuǎn)側(cè)移y= 12m電學電荷電荷量：電荷電荷間的相互作用庫侖定F=kq1q2，適用于?勻強電場場強Ud電場Q電勢U=，伏(焦/庫qe電場力的功W=UU=U－UAB qAB電容器 U平行板電容e磁磁場對電流：安培力通電導線在復合場中場力磁場F磁感應(yīng)強度 磁場對運動電荷：洛侖茲力帶電粒子在復合場中或韋伯/米矢量性：B帶電粒子在磁場中的運動B、F、L的方向關(guān)系由左手定則力，且V0⊥B時有 R磁感線 磁學磁通量磁通密度B=；單位:韋伯/2（特Sf電應(yīng)定義：因為磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象a發(fā)生相對運動（是導體中的自由電子隨導體一起運動，受到的洛倫茲力的一個分力使自由電子發(fā)生定向移動形成電流，稱為動生電流。律動生電動勢大小產(chǎn)生條件l閉合電路中一部分導體lb．穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化（這時，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，電場使導體中的自由電子定向移動形成電流，稱為感生電流。感生電動勢大?。害?n感生電流方向：楞次定自感現(xiàn)象互感現(xiàn)象的應(yīng)用U即時值U=UmsinωtU21=有效值2互感現(xiàn)象2周期、頻率、角頻率1f=2p電磁場和電磁電磁場是電磁作用的媒遞物，具有能量和動量，物質(zhì)存在的一種形式。其性質(zhì)、特征及運動變化規(guī)律由麥克斯韋方程組確定。電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波電電磁振蕩在電路中，電荷和電流以及與之相聯(lián)系的電場和磁場周期地變化，同時相應(yīng)的電場能和磁場能在儲能元件中不斷轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象電蕩產(chǎn)生原理利用電容器的充放電和線圈自感作用產(chǎn)生振蕩電流，形成場能和磁場能的周期性變電磁振蕩過電場磁場振蕩電路的周期和頻T=2pLC，f=1T1電磁場電磁場有內(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體的總稱。隨時間變的電場產(chǎn)生磁場，隨時間變化的磁場產(chǎn)生電場，兩者互為因果，形成電磁場。產(chǎn)生電磁場可由變速運動的帶電粒子引起，也可由強弱變化的電流引起。麥克斯韋電磁場理 簡要地敘述，可用“4,3,2,1”概括其理論框架傳播l4——四個方程：電動力學基本方程——麥克斯韋方程3——三個關(guān)系，，；2——兩個假說：渦旋電場和位移電流1——壹個預言：電磁場以波的形式按光速傳播麥克斯韋方程組描述電場、磁場的行為以及與電荷密度、電密度之間關(guān)系的偏微分方程。由四個方程組成描述電荷如何產(chǎn)生電場的高斯定論述磁單極子不存在的高斯磁定描述電流和時變電場怎樣產(chǎn)生磁場的麥克斯韋-安培定描述時變磁場如何產(chǎn)生電場的法拉第感應(yīng)定律形成變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波有效地發(fā)射電磁波的條件是⑴頻率足夠高（單位時內(nèi)輻射出的能量P∝f4）；⑵形成開放電路（把電場和場分散到盡可能大的空間離里去）。電磁波特點①橫波②傳播時不需要介 ③能發(fā)生射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)電磁波的應(yīng) 電磁波的發(fā)射和接收（調(diào)制和光學知識結(jié)構(gòu)體(均勻介質(zhì)光的 反光

本影半影日食月食小孔成速=3.0反射定律入射線、反射線與法線共面，且分居法線兩側(cè)，入射角=反射角平面鏡成像特點：成虛像;像與物等大小,正立,且與鏡面位置對稱折射定律光線從第一種媒質(zhì)射入第二種媒質(zhì)時,入射線、折射線與法線共面，且分居法線兩側(cè)；入射角(i)與折射角(r)正弦的比值為一常量n，n=sini/sinr(n由兩種媒質(zhì)種類決定)，稱為第二種媒

另一個側(cè)面射出時，出射光線跟入射光相比，向底面偏折全反射棱射橫截面是等腰直角三角形 全反射現(xiàn)象光線從空氣或真空中射向其它媒質(zhì)(n＞n)時，當入射角≧臨界角C時，折射光線完全消失,反射光最強.這種現(xiàn)象叫做全反射。 射光的色散一束白光通過三棱鏡后發(fā)生色散,形成按一定次序(紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫)排列的光譜色散現(xiàn)象表明：白光是由各種單色光組成的復色光，同種媒質(zhì)對不同色光的折射率不同，對紫光折射率最大，對紅光折射率最小發(fā)射光譜由發(fā)光物體