高中物理知识网络Microsoft Word 文档.docx

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一、力

1、知识框架

力的概念

力是物体间的相互作用

三种常见的力

重力G=mg

弹力f=κχx（胡克定律）

摩擦力f=μN（滑动摩擦力）

测力计测量简单的摩擦力

力的合成与分解

平行四边形定则

实验：

验证平行四边形定则

三角形法则

计算F×F=F1×F1＋F2×F2＋F1F2cosа

2、知识要点

（1）力：

力的物理性质力是物体对物体的作用

力的矢量性力有大小、方向

力的相互性物体间的力是相互的

力的分类：

根据力的性质命名（万有引力、重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等）

根据力的效果命名（拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力等）

力的作用效果可以改变物体的运动状态

可以使物体发生形变

力的单位：

牛顿（N））

力的表示方法力的图示和力的示意图

（2）重力

产生：

由于地球的吸引而使物体受到的力。

公式：

G=mgm表示物体的质量g表示重力常数g=9．8N/kg

方向：

竖直向下

重心：

物体所受重力的等效作用点。

（3）弹力

概念：

发生弹性形变的物体，会对跟它接触并使它发生形变的另一物体产生力的作用。

产生条件①接触②有弹性形变

方向：

①压力或支持力的方向总是垂直于接触面

②绳的拉力方向总是沿着绳而指向绳的收缩的方向

公式胡克定律F=κχκ表示弹簧的劲度系数χ表示弹簧拉伸或压缩的长度

在弹性限度内，弹簧弹力的大小F和弹簧伸长（或压缩）的长度x成正比。

弹力的计算①通常根据研究对象的运动情况，利用平衡条件或动力学规律建立方程求解；②由胡克定律计算弹簧弹力

弹力的判定：

可用假设法判断

（4）摩擦力

概念：

①滑动摩擦力两个相互接触的物体发生相对滑动时，在它们的接触面上会产生阻碍相对滑动的摩擦力，叫做滑动摩擦力。

②静摩擦力两个相互接触而保持相对静止的物体，当它们之间存在运动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间发生相对滑动的力，这种力叫做静摩擦力。

产生条件：

①接触面粗糙②有压力③有相对运动或相对运动的趋势

方向：

与接触面相切，跟物体相对运动方向或相对运动的趋势的方向相反。

摩擦力方向的判定：

1选研究对象；

2选跟研究对象接触的物体为参考系；

3找出研究对象相对参考物的速度方向或相对运动趋势的方向；

4摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。

摩擦力的大小

①滑动摩擦的大小f=μN

②静摩擦力大小一般应根据物体的运动情况，利用切向的平衡方程或动力学方程解

（5）力的合成与分解

合力与分力：

一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。

共点力：

几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。

力的合成：

①求几个力的合力

②力的合成遵循平行四边形定则大小F×F=F1×F1＋F2×F2＋2×F1×F2×2cosа力的方向tanθ=（F1×sinα）／（F2＋F1×cosα）

③力的平行四边形可用力的三角形来代替

合力的大小范围

1大于或等于两个力之差的绝对值，小于或等于两个力之和

2а在0~180度范围内，若F1、F2的大小不变，则合力F随а角的增大而减小

力的分解

1由一个已知力求它的分力；

2力的分解也遵循品行四边形定则；

3同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力，但通常是根据力的作用效进行分解才有实际意义。

二、物体的平衡

1知识框架

物体的平衡1总结平衡的概念和力矩M=F×l

2平衡的条件①在共点力作用下物体的平衡条件

②合力等于零

③有固定转动轴的物体的平衡条件

④合力矩等于零

2知识要点

共点力作用下物体的平衡

平衡状态：

物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。

平衡条件：

在共点力的作用下物体的平衡条件是合力为零。

共点力平衡条件的应用

（1）用合成法处理物体受力，利用平衡条件求解。

用合成法处理物体受力时，物体受力个数一般较少，比如说物体受到三个力的作用而平衡时，我们可求其中两个力的合力，则第三个力与这两个力的合力大小相等，方向相反，即三个力合力为零。

（2）用分解法处理物体受力，利用平衡条件求解。

将物体所受的力沿两个方向进行分解，则这两个方向上的合力均应为零。

三、直线运动

知识框架

1总结质点的概念

物体做直线运动的条件

描述运动的物理量位移和路程时间和时刻速度、平均速度

瞬时速度和加速度

运动图像位移图像和速度图像

分类匀速直线运动特点a=0

匀变速直线运动特点a=衡量匀加速直线运动自由落体运动

竖直下抛运动

匀减速直线运动竖直上抛运动

2知识要点

几个基本概念

（1）机械运动：

物体相对于其它物体的位置变化。

（2）参考系：

在描述一个物体运动时，选作标准的另外的物体，叫做参考系。

（3）质点：

用来代替物体的有质量的点。

（4）质点的运动轨迹：

运动质点通过的路线；运动轨迹是直线的运动，叫直线运动。

（5）位移：

表示质点的位置变化的物理量，若质点从初位置A运动到末位置B，则位移大小等于A点到B点的距离，方向从A指向B，位移是一个矢量；我们可用从A指向B的有向线段来表示位移这一物理量。

一、运动的描述

考点一：

时刻与时间间隔的关系

时间间隔能展示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间。

对一些关于时间间隔和时刻的表述，能够正确理解。

如：

第4s末、4s时、第5s初……均为时刻；4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。

区别：

时刻在时间轴上表示一点，时间间隔在时间轴上表示一段。

考点二：

路程与位移的关系

位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量。

路程是运动轨迹的长度，是标量。

只有当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。

一般情况下，路程≥位移的大小。

考点三：

速度与速率的关系

速度速率

物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢

量描述物体运动快慢的物理量，是

标量

分类平均速度、瞬时速度速率、平均速率（=路程/时间）

决定因素平均速度由位移和时间决定由瞬时速度的大小决定

方向平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度

方向为该质点的运动方向无方向

联系它们的单位相同（m/s），瞬时速度的大小等于速率

考点四：

速度、加速度与速度变化量的关系

速度加速度速度变化量

意义描述物体运动快慢和方向的物理量描述物体速度变化快

慢和方向的物理量描述物体速度变化大

小程度的物理量，是一过程量

定义式

单位m/sm/s2m/s

决定因素v的大小由v0、a、t

决定a不是由v、△v、△t

决定的，而是由F和

m决定。

由v与v0决定，

而且，也

由a与△t决定

方向与位移x或△x同向，

即物体运动的方向与△v方向一致由或决定方向大小

1位移与时间的比值

2位移对时间的变化率

3x－t图象中图线上点的切线斜率的大小率

①速度对时间的变化率

②速度改变量与所

用时间的比值

③v—t图象中图线

上点的切线斜率的大

小值

考点五：

运动图象的理解及应用

由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，所以在解题的过程中被广泛应用。

在运动学中，经常用到的有x－t图象和v—t图象。

1.理解图象的含义

（1）x－t图象是描述位移随时间的变化规律

（2）v—t图象是描述速度随时间的变化规律

2.明确图象斜率的含义

（1）x－t图象中，图线的斜率表示速度

（2）v—t图象中，图线的斜率表示加速度

第二章.匀变速直线运动的研究

考点一：

匀变速直线运动的基本公式和推理

1.基本公式

（1）速度—时间关系式：

（2）位移—时间关系式：

（3）位移—速度关系式：

三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。

利用公式解题时注意：

x、v、a为矢量及正、负号所代表的是方向的不同，

解题时要有正方向的规定。

2.常用推论

（1）平均速度公式：

（2）一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：

（3）一段位移的中间位置的瞬时速度：

（4）任意两个连续相等的时间间隔（T）内位移之差为常数（逐差相等）：

考点二：

对运动图象的理解及应用

1.研究运动图象

（1）从图象识别物体的运动性质

（2）能认识图象的截距（即图象与纵轴或横轴的交点坐标）的意义

（3）能认识图象的斜率（即图象与横轴夹角的正切值）的意义

（4）能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义

（5）能说明图象上任一点的物理意义

2.x－t图象和v—t图象的比较

如图所示是形状一样的图线在x－t图象和v—t图象中，

x－t图象v—t图象

①表示物体做匀速直线运动（斜率表示速度）①表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度）

②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动

③表示物体静止③表示物体静止

④表示物体向反方向做匀速直线运动；初

位移为x0④表示物体做匀减速直线运动；初速度为

v0

⑤交点的纵坐标表示三个运动的支点相遇时

的位移⑤交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度

⑥t1时间内物体位移为x1⑥t1时刻物体速度为v1（图中阴影部分面积表

示质点在0～t1时间内的位移）

考点三：

追及和相遇问题

1.“追及”、“相遇”的特征

“追及”的主要条件是：

两个物体在追赶过程中处在同一位置。

两物体恰能“相遇”的临界条件是两物体处在同一位置时，两物体的速度恰好相同。

2.解“追及”、“相遇”问题的思路

（1）根据对两物体的运动过程分析，画出物体运动示意图

（2）根据两物体的运动性质，分别列出两个物体的位移方程，注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中

（3）由运动示意图找出两物体位移间的关联方程

（4）联立方程求解

3.分析“追及”、“相遇”问题时应注意的问题

（1）抓住一个条件：

是两物体的速度满足的临界条件。

如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等；两个关系：

是时间关系和位移关系。

（2）若被追赶的物体做匀减速运动，注意在追上前，该物体是否已经停止运动

4.解决“追及”、“相遇”问题的方法

（1）数学方法：

列出方程，利用二次函数求极值的方法求解

（2）物理方法：

即通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列出方程求解

考点四：

纸带问题的分析

1.判断物体的运动性质

（1）根据匀速直线运动特点x=vt，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判断物体做匀速直线运动。

（2）由匀变速直线运动的推论，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移之差相等，则说明物体做匀变速直线运动。

2.求加速度

（1）逐差法

（2）v—t图象法

利用匀变速直线运动的一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论，求出各点的瞬时速度，建立直角坐标系（v—t图象），然后进行描点连线，求出图线的斜率k=a.

第三章相互作用

考点一：

关于弹力的问题

1．弹力的产出

条件：

（1）物体间是否直接接触

（2）接触处是否有相互挤压或拉伸

2.弹力方向的判断

弹力的方向总是与物体形变方向相反，指向物体恢复原状的方向。

弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。

（1）压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体（受力物体）。

（2）支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体（受力物体）。

（3）绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿绳指向绳收缩的方向（沿绳背离受力物体）。

补充：

物体间点面接触时其弹力方向过点垂直于面，点线接触时其弹力方向过点垂直于线，两物体球面接触时其弹力的方向沿两球心的连线指向受力物体。

电磁学考点：

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：

（e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍.

2.库仑定律：

F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:

点电荷间的作用力（N），k:

静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:

两点电荷的电量（C），r:

两点电荷间的距离（m），方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

3.电场强度：

E＝F/q（定义式、计算式）｛E:

电场强度（N/C），是矢量（电场的叠加原理），q：

检验电荷的电量（C）｝

4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2｛r：

源电荷到该位置的距离（m），Q：

源电荷的电量｝

5.匀强电场的场强E＝UAB/d｛UAB:

AB两点间的电压（V），d:

AB两点在场强方向的距离（m）｝

6.电场力：

F＝qE｛F:

电场力（N），q:

受到电场力的电荷的电量（C），E:

电场强度（N/C）｝

7.电势与电势差：

UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q

8.电场力做功：

WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:

带电体由A到B时电场力所做的功（J），q:

带电量（C），UAB:

电场中A、B两点间的电势差（V）（电场力做功与路径无关）,E:

匀强电场强度,d:

两点沿场强方向的距离（m）｝

9.电势能：

EA＝qφA｛EA:

带电体在A点的电势能（J），q:

电量（C），φA:

A点的电势（V）｝

10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝

11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB（电势能的增量等于电场力做功的负值）

12.电容C＝Q/U（定义式,计算式）｛C:

电容（F），Q:

电量（C），U:

电压（两极板电势差）（V）｝

13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:

两极板正对面积，d:

两极板间的垂直距离，ω：

介电常数）

常见电容器〔见第二册P111〕

14.带电粒子在电场中的加速（Vo＝0）：

W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝（2qU/m）1/2

15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转（不考虑重力作用的情况下）

类平垂直电场方向:

匀速直线运动L＝Vot（在带等量异种电荷的平行极板中：

E＝U/d）

抛运动平行电场方向:

初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m

注:

（1）两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:

原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；

（2）电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；

（3）常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；

（4）电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；

（5）处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；

（6）电容单位换算：

1F＝106μF＝1012PF；

（7）电子伏（eV）是能量的单位,1eV＝1.60×10-19J；

（8）其它相关内容：

静电屏蔽/示波管、示波器及其应用,等势面。

磁场

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T）,1T＝1N/A•m

2.安培力F＝BIL；（注：

L⊥B）{B:

磁感应强度（T）,F:

安培力（F）,I:

电流强度（A）,L:

导线长度（m）}

3.洛仑兹力f＝qVB（注V⊥B）;质谱仪〔见第二册P155〕｛f:

洛仑兹力（N），q:

带电粒子电量（C），V:

带电粒子速度（m/s）｝

4.在重力忽略不计（不考虑重力）的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况（掌握两种）：

（1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:

不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0

（2）带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:

做匀速圆周运动,规律如下a）F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr（2π/T）2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；（b）运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功（任何情况下）；（c）解题关键:

画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。

注：

（1）安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；

（2）磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕；（3）其它相关内容：

地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料

电磁感应

1.[感应电动势的大小计算公式]

1）E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：

感应电动势（V），n：

感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:

磁通量的变化率｝

2）E＝BLV垂（切割磁感线运动）｛L:

有效长度（m）｝

3）Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:

感应电动势峰值｝

4）E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:

角速度（rad/s），V:

速度（m/s）｝

2.磁通量Φ＝BS{Φ:

磁通量（Wb）,B:

匀强磁场的磁感应强度（T）,S:

正对面积（m2）}

3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：

由负极流向正极｝

*4.自感电动势E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:

自感系数（H）（线圈L有铁芯比无铁芯时要大），ΔI:

变化电流，∆t:

所用时间，ΔI/Δt:

自感电流变化率（变化的快慢）｝

注：

（1）感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见第二册P173〕；

（2）自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；（3）单位换算：

1H＝103mH＝106μH。

（4）其它相关内容：

自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

十四、交变电流（正弦式交变电流）

1.电压瞬时值e＝Emsinωt电流瞬时值i＝Imsinωt；（ω＝2πf）

2.电动势峰值Em＝nBSω＝2BLv电流峰值（纯电阻电路中）Im＝Em/R总

3.正（余）弦式交变电流有效值：

E＝Em/

（2）1/2；U＝Um/

（2）1/2；I＝Im/

（2）1/2

4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

U1/U2＝n1/n2；I1/I2＝n2/n2；P入＝P出

5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损´＝（P/U）2R；（P损´:

输电线上损失的功率，P:

输送电能的总功率，U:

输送电压，R:

输电线电阻）〔见第二册P198〕；

6.公式1、2、3、4中物理量及单位：

ω:

角频率（rad/s）；t:

时间（s）；n:

线圈匝数；B:

磁感强度（T）；

S:

线圈的面积（m2）；U输出）电压（V）；I:

电流强度（A）；P:

功率（W）。

注:

（1）交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:

ω电＝ω线，f电＝f线；

（2）发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变；

（3）有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值；

（4）理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入；

（5）其它相关内容：

正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。

电磁振荡和电磁波

1.LC振荡电路T＝2π（LC）1/2；f＝1/T｛f:

频率（Hz），T:

周期（s），L:

电感量（H），C:

电容量（F）｝

2.电磁波在真空中传播的速度c＝3.00×108m/s，λ＝c/f｛λ:

电磁波的波长（m），f:

电磁波频率｝

注:

（1）在LC振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大；

（2）麦克斯韦电磁场理论:

变化的电（磁）场产生磁（电）场；

（3）其它相关内容：

电磁场〔见第二册P215〕/电磁波〔见第二册P216〕/无线电波的发射与接收〔见第二册P219〕/电视雷达〔见第二册P220）

静电学

1.库仑定律，描述空间中两点电荷之间的电力

，，

由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。

2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场

，

导体表面电场方向与表面垂直。

电力线的切线方向为电场方向，电力线越密集电场强度越大。

平行板间的电场

3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。

本式以以无限远为零位面。

4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。

导体内部为等电位。

接地之导体电位恒为零。

电位为零之处，电场未必等于零。

电场为零之处，电位未必等于零。

均匀电场内，相距d之两点电位差。

故平行板间的电位差。

5.电容，为储存电荷的组件，C越大，则固定电位差下可储存的电荷量就越大。

电容本身为电中性，两极上各储存了+q与-q的电荷。

电容同时储存电能，。

a.球状导体的电容，本电容之另一极在无限远，带有电荷-q。

b.平行板电容。

故欲加大电容之值，必须增大极板面积A，减少板间距离d，或改变板间的介电质使k变小。

感应电动势与电磁波

1.法拉地定律：

感应电动势。

注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。

感应电动势造成的感应电流之方向，会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。

2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时，导线两端两端的感应电动势。

若v、B、互相垂直，则

3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法，也就是发电机的基本原理。

以频率f转动的发电机输出的电动势，最大感应电动势。

变压器，用来改变交流电之电压，通以直流电时输出端无电位差。

，又理想变压器不会消耗能量，由能量守恒，故

4.十九世纪中马克士威整理电磁学，得到四大公式，分别为

a.电场的高斯定律

b.法拉地定律

c.磁场的高斯定律

d.安培定律

马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念，修正了安培定律，使得变动的电场会产生磁场。

e.马克士威修正后的安培定律为

a.、b.、c.和修正后的e.称为马克士威方程式，为电磁学的基本方程式。

由马克士威方程式，预测了电磁波的存在，且其传播速度。

。

十九世纪末，由赫兹发现了电磁波的存在。

劳仑兹力。

高中物理考点专题分类

序号

内 容

考点1

追碰问题与时空观

考点2

连接体问题分析策略·整体法与隔离法

考点3

变力做功与能量转化

考点4

机车起动问题分析

考点5

速度关联类问题求解

考点6

弹簧类问题求解策略

考点7

卫星运行特点分析及应用

考点8

波的传播方向与质点振动方向判析

考点9

动量守恒条件及应用

考点10

静电状态平衡下导体特点与应用

考点11

滑动变阻器应用分析

考点12

电阻测量设计与误差分析

考点13

含电容电路的分析策略

考点14

电磁感应电路分析与模型转换

考点15

楞次定律与因果关联

考点16

带电粒子在复合场中的运动分析

考点17

变压器问题难点探析

考点18

波尔原子模型及相关应用

考点19

核能的分析与计算

考点20

力、电综合问题思路分析

考点21

物理动态问题分析

考点22

物理多解问题分析策略

考点23

物理解题中的数学应用

考点24

数形结合思想与