高三物理考前必读.docx

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高三物理考前必读

高中物理考前必读

上篇：

基本概念、定理、定律、公式

一、质点的运动

（1）------直线运动

1）匀变速直线运动

1.平均速度V平=S/t（定义式）2.有用推论Vt2-Vo2=2as

3.中间时刻速度Vt/2=V平=（Vt+Vo）/24.末速度Vt=Vo+at

5.中间位置速度Vs/2=

6.位移S=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

7.加速度a=（Vt-Vo）/t以Vo为正方向，a与Vo同向（加速）a>0；反向则a<0（减速）

8.实验用推论ΔS=aT2ΔS为相邻连续相等时间（T）内位移之差

9.主要物理量及单位:

初速（Vo）:

m/s加速度（a）:

m/s2末速度（Vt）:

m/s

时间（t）:

秒（s）位移（S）:

米（m）路程:

米速度单位换算：

1m/s=3.6Km/h

注：

（1）平均速度是矢量。

（2）物体速度大,加速度不一定大。

（3）a=（Vt-Vo）/t只是量度式，不是决定式。

（4）其它相关内容：

质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/

2）自由落体

1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2（从Vo位置向下计算）

4.推论Vt2=2gh

注:

（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。

（2）a=g=9.8≈10m/s2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。

3）竖直上抛

1.位移S=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt（g=9.8≈10m/s2）

3.有用推论Vt2-Vo2=-2gS4.上升最大高度Hm=Vo2/2g（抛出点算起）

5.往返时间t=2Vo/g（从抛出落回原位置的时间）

注:

（1）全过程处理:

是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。

（2）分段处理：

向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。

（3）上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

二、质点的运动

（2）----曲线运动万有引力

1）平抛运动

1.水平方向速度Vx=Vo2.竖直方向速度Vy=gt

3.水平方向位移Sx=Vot4.竖直方向位移（Sy）=gt2/2

5.运动时间t=

（通常又表示为

）

6.合速度Vt=

=

合速度方向与水平夹角β:

tanβ=Vy/Vx=gt/Vo

7.合位移S=

位移方向与水平夹角α:

tanα=Sy/Sx＝gt/2Vo

注：

（1）平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。

（2）运动时间由下落高度h（Sy）决定与水平抛出速度无关。

（3）θ与β的关系为tgβ＝2tanα。

（4）在平抛运动中时间t是解题关键。

（5）曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力（加速度）方向不在同一直线上时物体做曲线运动。

2）匀速圆周运动

1.线速度V=s/t=2πR/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V2/R=ω2R=（2π/T）2R4.向心力F心=mV2/R=mω2R=m（2π/T）2R

5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=ωR

7.角速度与转速的关系ω=2πn（此处频率与转速意义相同）

8.主要物理量及单位：

弧长（S）:

米（m）角度（Φ）：

弧度（rad）频率（f）：

赫（Hz）

周期（T）：

秒（s）转速（n）：

r/s半径（R）:

米（m）线速度（V）：

m/s

角速度（ω）：

rad/s向心加速度：

m/s2

注：

（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。

（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变。

3）万有引力

1.开普勒第三定律T2/R3=K（=4π2/GM）R:

轨道半径T:

周期K:

常量（与行星质量无关）

2.万有引力定律F=Gm1m2/r2G=6.67×10-11N·m2/kg2方向在它们的连线上

3.天体上的重力和重力加速度GMm/R2=mgg=GM/R2R:

天体半径（m）

4.卫星绕行速度、角速度、周期V=

ω=

T=2π

5.第一（二、三）宇宙速度V1=

=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s

6.地球同步卫星GMm/（R+h）2=m4π2（R+h）/T2h≈36000kmh:

距地球表面的高度

注:

（1）天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。

（2）应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。

（3）地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同。

（4）卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。

（5）地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。

三、力（常见的力、力的合成与分解）

1）常见的力

1.重力G=mg方向竖直向下g=9.8m/s2≈10m/s2作用点在重心适用于地球表面附近

2.胡克定律F=kX方向沿恢复形变方向k：

劲度系数（N/m）X：

形变量（m）

3.滑动摩擦力f=μN与物体相对运动方向相反μ：

摩擦因数N：

正压力（N）

4.静摩擦力0≤f静≤fm与物体相对运动趋势方向相反fm为最大静摩擦力

5.万有引力F=Gm1m2/r2G=6.67×10-11N·m2/kg2方向在它们的连线上

6.静电力F=KQ1Q2/r2K=9.0×109N·m2/C2方向在它们的连线上

7.电场力F=EqE：

场强N/Cq：

电量C正电荷受的电场力与场强方向相同

8.安培力F=BILsinθθ为B与I的夹角当I⊥B时:

F=BIL，B//I时:

F=0

9.洛仑兹力f=qvBsinθθ为B与v的夹角当V⊥B时：

f=qVB，V//B时:

f=0

注:

（1）劲度系数K由弹簧自身决定

（2）摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定。

（3）fm略大于μN一般视为fm≈μN（4）物理量符号及单位B：

磁感强度（T），L：

有效长度（m），I:

电流强度（A），V：

带电粒子速度（m/s）,q:

带电粒子（带电体）电量（C），（5）安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

3）力的合成与分解

1.同一直线上力的合成同向:

F=F1+F2反向：

F=F1-F2（F1>F2）

2.互成角度力的合成

F1⊥F2时:

F=

3.合力大小范围|F1-F2|≤F≤|F1+F2|　　　　

4.力的正交分解Fx=FcosβFy=Fsinββ为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx

注：

（1）力（矢量）的合成与分解遵循平行四边形定则。

（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。

（3）除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图。

（4）F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角（α角）越大合力越小。

（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化成代数运算。

四、动力学（运动和力）

1.牛顿第一定律（惯性定律）：

物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2.牛顿第二定律：

F合=ma或a=F合/ma由合外力决定,与合外力方向一致。

3.牛顿第三定律F=-F´负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方，

4.共点力的平衡F合=0（二力平衡）

5.超重：

N>G失重：

N

注:

平衡状态是指物体处于静止或匀速度直线状态。

五、功和能（功是能量转化的量度）

1.功W=Fscosα（定义式）W:

功（J）F:

恒力（N）s:

位移（m）α:

F、s间的夹角

2.重力做功Wab=mghabm:

物体的质量g=9.8≈10m/s2hab：

a与b高度差（hab=ha-hb）

3.电场力做功Wab=qUabq:

电量（C）Uab:

a与b之间电势差（V）即Uab=φa-φb

4.电功w=UIt（普适式）U：

电压（V）I:

电流（A）t:

通电时间（s）

5.功率P=W/t（定义式）P:

功率[瓦（W）]W:

t时间内所做的功（J）t:

做功所用时间（s）

6.汽车牵引力的功率P=FvP平=Fv平P:

瞬时功率P平:

平均功率

7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度（Vmax=P额/f）

8.电功率P=UI（普适式）U：

电路电压（V）I：

电路电流（A）

9.焦耳定律Q=I2RtQ:

电热（J）I:

电流强度（A）R:

电阻值（Ω）t:

通电时间（秒）

10.纯电阻电路中I=U/RP=UI=U2/R=I2RQ=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.动能Ek=mv2/2Ek:

动能（J）m：

物体质量（Kg）v:

物体瞬时速度（m/s）

12.重力势能EP=mghEP:

重力势能（J）g:

重力加速度h:

竖直高度（m）（从零势能点起）

13.电势能εA=qφAεA:

带电体在A点的电势能（J）q:

电量（C）φA:

A点的电势（V）

14.动能定理（对物体做正功,物体的动能增加）W合=mVt2/2-mVo2/2W合=ΔEK

W合:

外力对物体做的总功ΔEK:

动能变化ΔEK=（mVt2/2-mVo2/2）

15.机械能守恒定律ΔE=0EK1+EP1=EK2+EP2mV12/2+mgh1=mV22/2+mgh2

16.重力做功与重力势能的变化（重力做功等于物体重力势能增量的负值）WG=-ΔEP

注:

（1）功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少。

（2）O0≤α<90O做正功；90O<α≤180O做负功；α=90o不做功（力方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功

（3）重力（弹力、电场力、分子力）做正功，则重力（弹性、电、分子）势能减少。

（4）重力做功和电场力做功均与路径无关。

（5）机械能守恒成立条件：

除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化

（6）能的其它单位换算:

1KWh（度）=3.6×106J1eV=1.60×10-19J。

（7）*弹簧弹性势能：

E=kx2/2。

六、电场

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷（e=1.60×10-19C）

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/C2Q1、Q2:

两点荷的电量（C）r:

两点荷间的距离（m）方向在它们的连线上，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

3.电场强度E=F/q是矢量（定义式、计算式）E:

电场强度（N/C）q：

检验电荷的电量（C）

4.真空点电荷形成的电场E=KQ/r2r：

点电荷到该位置的距离（m）Q：

点电荷的电量

5.电场力F=qEF:

电场力（N）q:

受到电场力的电荷的电量（C）E:

电场强度（N/C）

6.电势与电势差φA=εA/qUAB=φA-φBUAB=WAB/q

7.电场力做功WAB=qUABWAB:

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）

8.电势能εA=qφAεA:

带电体在A点的电势能（J）q:

电量（C）φA:

A点的电势（V）

9.电势能的变化ΔεAB=εB-εA（带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值）

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

11.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）

12.匀强电场的场强E=UAB/dUAB:

AB两点间的电压（V）d:

AB两点在场强方向的距离（m）

13.带电粒子在电场中的加速（Vo=0）W=ΔEKqu=mVt2/2Vt=

14.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）

类似于平垂直电场方向:

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=at2/2a=F/m=qE/m

15.*平行板电容器的电容C=εS/4πKdS:

两极板正对面积d:

两极板间的垂直距离

（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。

（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）静电的产生、静电的防止和应用要掌握。

七、恒定电流

1.电流强度I=q/tI:

平均电流强度（A）q:

在时间t内通过导体横载面的电量（C）t:

时间（S）

2.部分电路欧姆定律I=U/RI:

导体电流强度（A）U:

导体两端电压（V）R:

导体阻值（Ω）

3.电阻电阻定律R=ρL/Sρ:

电阻率（Ω·m）L:

导体的长度（m）S:

导体横截面积（m2）

4.闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）E=Ir+IRE=U内+U外

I:

电路中的总电流（A）E:

电源电动势（V）R:

外电路电阻（Ω）r:

电源内阻（Ω）

5.电功与电功率W=UItP=UIW:

电功（J）U:

电压（V）I:

电流（A）t:

时间（S）P:

电功率（W）

6.焦耳定律Q=I2RtQ:

电热（J）I:

通过导体的电流（A）R:

导体的电阻值（Ω）t:

通电时间（S）

7.纯电阻电路中:

由于I=U/R,W=Q因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率P总=IEP出=IUη=P出/P总

I:

电路总电流（A）E:

电源电动势（V）U:

端电压（V）η：

电源效率

9.电路的串/并联串联电路（P、U与R成正比）并联电路（P、I与R成反比）

电阻关系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+

电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3=

功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+

10.欧姆表测电阻

（1）电路组成

（2）测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏得

Ig=E/（r+Rg+Ro）

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

Ix=E/（r+Rg+Ro+Rx）=E/（R中+Rx）

由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小

（3）使用方法:

选择量程、短接调零、测量读数、

注意档位（别忘乘以倍率）。

（4）注意:

测量电阻要与原电路脱开,选择量程使指针在中央附近,每次换档要重新调零。

11.伏安法测电阻

电流表内接法：

电流表外接法：

电压表示数：

U=UR+UA电流表示数：

I=IR+IV

R的测量值=U/I=（UA+UR）/IR=RA+R>RR的测量值=U/I=UR/（IR+IV）=RVR/（RV+R）

选用电路条件R>>RA或R2>RARV选用电路条件R<

分压接法

12.变阻器在电路中的限流接法与分压接法

电压调节范围小,电路简单,功耗小电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

便于调节电压的选择条件Rp≈Ro便于调节电压的选择条件Rp

注:

（1）单位换算：

1A=103mA=106μA；1KV=103V=106mv；1MΩ=103KΩ=106Ω

（2）各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大。

（3）串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻。

（4）当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大。

（5）当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/（2r）。

（6）同种电池的串联与并联要求掌握。

八、磁场

1.磁感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.磁通量Φ=BSΦ:

磁通量（Wb）B:

匀强磁场的磁感强度（T）S:

正对面积（m2）

3.安培力F=BIL（I⊥B）B:

磁感强度（T）F:

安培力（N）I:

电流强度（A）L:

导线长度（m）

4.洛仑兹力f=qVB（V⊥B）f:

洛仑兹力（N）q:

带电粒子电量（C）V:

带电粒子速度（m/s）

5.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=Vo

（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=m（2π/T）2R=qVB　R=mV/qBT=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。

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）常见磁场的磁感线分布要掌握

十三、电磁感应

1.[感应电动势的大小计算公式][公式中的物理量和单位]

1）E=nΔΦ/Δt（普适公式）E：

感应电动势（V）n：

感应线圈匝数

2）E=BLV（切割磁感线运动）ΔΦ/Δt:

磁通量的变化率S：

面积

3）Em=nBSω（发电机最大的感应电动势）Em:

电动势峰值L:

有效长度（m）

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.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）。

3.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/ΔtL:

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:

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教材C254。

（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。

九、交变电流（正弦式交变电流）

1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值ί=Imsinωt（ω=2πf）

2.电动势峰值Em=nBSω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/

U=Um/

I=Im/

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/n2I1/I2=n2/n2P入=P出

5.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）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:

P´=（P/U）2R

P´:

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。

（6）正弦交流电图象

十、振动和波（机械振动与机械振动的传播）

1.简谐振动F=-kxF:

回复力k:

比例系数x:

位移负号表示F与x始终反向。

2.单摆周期T=2π

L:

摆长（m）g:

当地重力加速度值成立条件:

摆角θ<50

3.受迫振动频率特点：

f=f驱动力4.发生共振条件:

f驱动力=f固共振的防止和应用

5.波速公式V=S/t=λf=λ/T波传播过程中，一个周期向前传播一个波长。

6.声波的波速（在空气中）0℃：

332m/s20℃:

344m/s30℃:

349m/s（声波是纵波）

7.波发生明显衍射条件：

障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大。

8.波的干涉条件：

两列波频率相同（相差恒定）

注：

（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关。

（2）加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处。

（3）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式。

（4）干涉与衍射是波特有的性质。

（5）振动图象与波动图象。

十一、电磁振荡和电磁波

1.LC振荡电路T=2π

f=1/Tf:

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/sλ=c/fλ:

电磁波的波长（m）f:

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。

十二、光的反射和折射（几何光学）

1.反射定律α=iα;反射角i:

入射角

2.绝对折射率（光从真空中到介质）n=c/v=sini/sinr光的色散，可见光中红光折射率小。

n:

折射率c:

真空中的光速v:

介质中的光速i:

入射角r:

折射角

3.光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：

sinC=1/n

十三、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）

1.两种学说:

微粒说（牛顿）波动说（惠更斯）

2．双缝干涉:

中间为亮条纹,亮条纹位置:

d=nλ暗条纹位置:

d=（2n+1）λ/2

n=0,1,2,3,···d:

路程差（光程差）λ:

光的波长λ/2:

光的半波长

3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：

红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

（助记：

紫光的频率大，波长小。

）

4.薄膜干涉:

增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4

5.电磁波谱（按波长从大到小排列）:

无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线（X射线）、γ射线。

注:

（1）要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干