上海高中物理会考知识点整理.docx

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上海高中物理会考知识点整理

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第一章·直线运动

1.质点：

不考虑物体的形状和大小，把物体看作是一个有质量的点。

它是运动物体的理想化模型。

注意：

质量不可忽略。

哪些情况可以看做质点：

1）运动物体上各点的运动情况都相同，那么它任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。

2）物体之间的距离远远大于物体本身的大小，即可忽略形状和大小，而看做质点。

（比如：

研究地球绕太阳公转时即可看成质点，而研究地球自转时就不能看成质点）

2.位移和路程:

从初位置指向末位置的有向线段，矢量.路程是物体运动轨迹的长度，是标量。

路程和位移是完全不同的概念，仅就大小而言，一般情况下位移的大小小于路程，只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程.

3.速度和速率

①平均速度:

位移与时间之比，是对变速运动的粗略描述。

而平均速率:

路程和所用时间的比值。

v=s/t。

在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率，只有在单方向的直线运动，二者才相等.

②瞬时速度:

运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧，瞬时速度是对变速运动的精确描述.

4.加速度

（1）加速度是描述速度变化快慢的物理量，矢量。

加速度又叫速度变化率.

（2）定义:

速度的变化Δv跟所用时间Δt的比值，

，比值定义法。

（3）方向:

与速度变化Δv的方向一致.但不一定与v的方向一致.

［注意］加速度与速度无关.只要速度在变化，无论速度大小，都有加速度;只要速度不变化（匀速），无论速度多大，加速度总是零;只要速度变化快，无论速度是大、是小或是零，物体加速度就大.

5.匀速直线运动

（1）定义:

在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.

（2）特点:

a=0，v=恒量.（3）位移公式:

s=vt.

6.匀变速直线运动

（1）定义:

在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动.

（2）特点:

a=恒量（3）★公式：

速度公式：

v=v0+at位移公式：

s=v0t+

at2

速度位移公式：

vt2-v02=2as平均速度

以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度方向为正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值.

7.初速度为0的匀加速直线运动的几个比例关系的应用：

（一）时间连续等分

1）在T、2T、3T…nT内的位移之比为12：

22：

32：

……：

n2；

2）在第1个T内、第2个T内、第3个T内……第N个T内的位移之比为1：

3：

5：

……：

（2N-1）；

3）在T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为1：

2：

3：

……：

n；

（二）位移连续等分

1）在第1个S内、第2个S内、第3个S内……第n个S内的时间之比为1：

：

（

：

……：

；

8.重要结论

（1）匀变速直线运动的质点，在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量，即

ΔS=Si+l-Si=aT2=恒量

（2）匀变速直线运动的质点，在某段时间内的中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度，即：

（3）匀变速直线运动的质点，在某段位移中点的瞬时速度

（4）无论匀加速还是匀减速直线运动，都是

9.匀减速直线运动至停止：

可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。

注意“刹车陷井”假时间问题：

先考虑减速至停的时间。

10.自由落体运动

（1）条件:

初速度为零，只受重力作用.

（2）性质:

是一种初速为零的匀加速直线运动，a=g.

（3）公式:

11.运动图像

（1）位移图像（s-t图像）:

①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度；

②图像是直线表示物体做匀速直线运动，图像是曲线则表示物体做变速运动；

③图像与横轴交叉，表示物体从参考点的一边运动到另一边.

（2）速度图像（v-t图像）:

①在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；

②在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值.

③在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率.

④图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向.

⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.

第二章力物体的平衡

1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因，力是矢量。

2.重力

1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.

注意：

重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力

2）重力的大小:

地球表面G=mg，离地面高h处G’=mg’，其中g’=[R/（R+h）]2g

3）重力的方向:

竖直向下（不一定指向地心）。

4）重心:

物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.

3.弹力

1）产生原因:

由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.

2）产生条件:

①直接接触;②有弹性形变.

3）弹力的方向:

与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.

①绳的拉力方向总是沿绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上张力大小处处相等.

②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.

4）弹力的大小:

一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.

★胡克定律:

在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=k△x,k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，△x为形变量，单位是N/m.

4.摩擦力

1）产生的条件:

①相互接触的物体间存在压力;②接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.

2）摩擦力的方向：

沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反.

3）判断静摩擦力方向的方法:

①假设法:

首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.

②平衡法:

根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.

4）大小:

先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.

①滑动摩擦力大小:

利用公式f=μFN进行计算，其中FN是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求

②静摩擦力大小:

静摩擦力大小可在0与fmax之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.

5.物体的受力分析

（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.

（2）按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.

（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.

6.力的合成与分解

1）合力与分力:

如果一个力作用在物体上，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.

2）力合成与分解的根本方法:

平行四边形定则.

3）力的合成:

求几个已知力的合力，叫做力的合成.

共点的两个力（F1和F2）合力大小F的取值范围为:

|F1-F2|≤F≤F1+F2

4）力的分解:

求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.

在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法.

7.共点力的平衡

1）共点力:

作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力.

2）平衡状态:

物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态.

3）共点力作用下的物体的平衡条件:

物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:

∑Fx=0，∑Fy=0.

4）三力汇交原理：

如果一个物体受到三个非平行力的作用而平衡，这三个力的作用线必定在同一平面内，而且为共点力。

（作用线或反向延长线交于一点）。

5）解决平衡问题的常用方法:

隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.

第三章牛顿运动定律

1.牛顿第一定律:

一切物体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运动状态为止.

（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持.

（2）定律说明了任何物体都有惯性.

（3）不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:

通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律.

（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.

2.惯性:

物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.

（1）惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关.因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.

（2）质量是物体惯性大小的量度.

3.牛顿第二定律:

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F合=ma

（1）对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma，F合是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力.

（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.

（3）牛顿第二定律F合=ma，F合是矢量，ma也是矢量，且ma与F合的方向总是一致的.F合可以进行合成与分解，ma也可以进行合成与分解.

（4）两种类型：

已知受力情况，求运动情况；已知运动情况求受力情况；中间桥梁是加速度。

4.牛顿第三定律:

两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上.

（1）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的，因而力总是成对出现的，它们总是同时产生，同时消失.

（2）作用力和反作用力总是同种性质的力.

（3）作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可叠加.

5.牛顿运动定律的适用范围:

宏观低速的物体和在惯性系中.

6.超重和失重

（1）超重:

物体有向上的加速度称物体处于超重。

处于超重的物体对支持面的压力N（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即N=mg+ma.

（2）失重:

物体有向下的加速度称物体处于失重。

处于失重的物体对支持面的压力N（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即N=mg-ma。

当a=g时，N=0，物体处于完全失重。

（3）对超重和失重的理解应当注意的问题

①不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力。

②超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向。

“加速上升”和“减速下降”都是超重；“加速下降”和“减速上升”都是失重。

③在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。

7、处理连接题问题:

通常是用整体法求加速度，用隔离法求力。

第四章圆周运动

1.匀速圆周运动：

相等的时间内通过的圆弧长度都相等的运动。

2.描述圆周运动的物理量：

Ø周期T：

转一圈所用的时间，单位：

秒（s）；

Ø转速（或频率）：

每秒钟转过的圈数，单位：

转／秒（r/s）或赫兹（Hz）

Ø周期和频率的关系：

Ø线速度:

大小：

通过的弧长跟所用时间的比值

方向：

圆弧上该点的切线方向。

Ø角速度：

大小：

半径转过的角度跟所用时间的比值

Ø线速度与角速度的关系：

4.匀速圆周运动：

线速度的大小不变，方向时刻变化，是变加速曲线运动。

5.皮带传动问题解决方法：

结论:

1.固定在同一根转轴上的物体转动的角速度相同。

2.传动装置的轮边缘的线速度大小相等。

第五章机械振动和机械波

机械振动

1.产生机械振动的条件：

始终存在指向平衡位置的回复力。

2.简谐运动的模型之一：

弹簧振子

1位移x：

由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量。

2

回复力F：

使振动物体回到平衡位置的力。

回复力始终指向平衡位置，回复力是以效果命名的力。

此模型中的回复力是由弹簧的弹力提供。

3加速度a：

因为a=F合/m，此模型中的振子所受的合力就是弹簧的弹力，即回复力，所以a的大小和方向与F相同。

4速度v：

在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大;所以，远离平衡位置的过程是加速度变大的减速运动，靠近平衡位置的过程是加速度变小的加速运动,是一种变加速运动。

3.描述振动的物理量

1周期T（s）和频率f（Hz）：

表示振动快慢的物理量，T=1/f。

2振幅A（m）：

振动物体离开平衡位置的最大距离，标量，表示振动的强弱。

3全振动：

振动的质点从某位置出发再次回到该位置，并保持与出发时相同的运动方向的过程。

振动物体在一次全振动中经过的路程为4倍振幅。

4.

简谐运动：

物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动。

受力特征：

F=－kx。

5.简谐运动的图像

 ①意义:

表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹.

 ②特点:

简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线.

 ③应用：

可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.

机械波

1.机械波:

机械振动在介质中的传播形成机械波.

（1）机械波产生的条件：

①波源②介质

（2）机械波的分类

①横波：

质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部（波峰）和凹部（波谷）.

②纵波：

质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.

（3）机械波的特点

 ①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.

 ②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.

③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.

2.波长、波速和频率及其关系

（1）波长：

两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.

（2）波速:

波速由介质决定，与波源无关.

（3）频率：

波的频率由波源决定，与介质无关.

（4）三者关系:

v=s/t=λf

3.

 波动图像：

表示在波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移。

当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图像为正弦或余弦曲线.

（1）由波的图像可获取的信息

①从图像可以直接读出振幅（注意单位）.

②从图像可以直接读出波长（注意单位）.

③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向）

④可以确定各质点振动的加速度方向（加速度总是指向平衡位置）

⑤在波速方向已知（或已知波源方位）时可确定各质点在该时刻的振动方向.（判断方法：

前带后，后跟前，口诀：

沿波的传播方向，上坡的质点振动向下，下坡的质点振动朝上。

）

4.波动图像与振动图像的比较：

振动图象

波动图象

研究对象

一个振动质点

沿波传播方向所有的质点

研究内容

一个质点的位移随时间变化规律

某时刻所有质点的空间分布规律

图象

物理意义

表示一质点在各时刻的位移

表示某时刻各质点的位移

图象变化

随时间推移图象延续，但已有形状不变

随时间推移，图象沿传播方向平移

一个完整曲线占横坐标距离

表示一个周期

表示一个波长

5.画波形图的两种方法：

特殊质点振动法（学习评价P35/17），波形平移法（P36/20）。

6.波动问题多解性

 波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因。

若题目假设一定的条件，可使无限系列解转化为有限或惟一解

第六章机械能

1.功

（1）功的定义：

力和作用在力的方向上通过位移的乘积，是描述力对空间积累效应的物理量，过程量。

定义式：

W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用点位移（对地），θ是力与位移间的夹角.本公式只适用于恒力做功.

（2）变力做功的计算方法：

①利用动能定理。

②如果P一定，可以根据W=P·t，计算一段时间内平均做功.

③根据功是能量转化的量度反过来可求功.

④用功的图示（F－s图像）求。

（3）摩擦力、空气阻力做功的计算：

功的大小等于力和路程的乘积.滑动摩擦力做功：

W=fd（d是两物体间的相对位移），且W=Q（摩擦生热）

2.功率

（1）功率的概念:

表示力做功快慢的物理量，标量。

求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率。

（2）功率的计算

①平均功率：

P=W/t（定义式）表示时间t内的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用。

②瞬时功率：

P=F·v·cosα，α为两者间的夹角。

v若为平均速度，则求的是平均功率；v若为瞬时速度，则求的是瞬时功率。

（3）额定功率与实际功率：

额定功率:

发动机正常工作时的最大功率。

实际功率:

发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率。

（4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.

①以恒定功率P启动：

机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

v-t图像。

②以恒定牵引力F启动：

机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

v-t图像。

3.动能定理：

外力对物体所做的总功等于物体动能的变化，表达式

（1）动能定理普遍适用，即不仅适用于恒力、直线运动，也适用于变力及物体作曲线运动的情况.

（2）功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式.

（3）应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响。

所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

（4）当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.

4.重力势能

（1）定义：

地球上的物体具有跟它的高度有关的能量，叫做重力势能，EP=mgh.

①重力势能是地球和物体组成的系统共有的，而不是物体单独具有的.

②重力势能的大小和零势能面的选取有关.

③重力势能是标量，但有“+”、“-”之分.

（2）重力做功的特点：

重力做功只决定于初、末位置间的高度差，与物体的运动路径无关。

WG=mgh.

（3）重力做功跟重力势能改变的关系：

重力做功等于重力势能增量的负值.即WG=-ΔEP

5.弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具有的能量.

6.机械能守恒定律

（1）动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能，E=Ek+Ep

（2）机械能守恒定律的内容：

在只有重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变.

（3）机械能守恒定律的表达式

（4）系统机械能守恒的三种表示方式：

①系统初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2，即E1=E2

 ②系统减少的总重力势能ΔEP减等于系统增加的总动能ΔEK增，即ΔEP减=ΔEK增

 ③若系统只有A、B两物体，则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，即

ΔEA减=ΔEB增

 ［注意］解题时究竟选取哪一种表达形式，应根据题意灵活选取。

需注意的是：

选用①式时，必须规定零势能参考面，而选用②式和③式时，可以不规定零势能参考面，但必须分清能量的减少量和增加量。

 （5）判断机械能是否守恒的方法

 ①用做功来判断：

分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。

 ②用能量转化来判定：

若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。

 7.功能关系

（1）当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒.

（2）重力对物体做的功等于物体重力势能的减少：

（势能定理）

 （3）合外力对物体所做的功等于物体动能的变化：

（动能定理）

 （4）除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化：

（功能原理－机械能定理）

第七章内能气体的性质

一、分子动理论的三个基本内容

a.物质是由大量分子组成的。

•油膜法测定分子直径：

先测出纯油酸体积V，再测出它在水面散开面积S，则单分子油膜的厚度即为分子直径：

d=V/S

•分子直径大小的计算题：

会利用公式计算一个分子的质量，体积。

b.分子永不停息的作无规则运动，且跟温度有关，所以把分子的运动叫热运动。

•扩散现象说明：

墨水的扩散实际上是墨水微粒在水中被水分子撞击而运动的结果，反映了液体分子在作永不停息的无规则运动。

温度越高，分子运动越激烈，被撞击的墨水微粒扩散越快。

•布朗运动说明：

（布朗运动中的花粉微粒不是分子）布朗运动是液体分子对小颗粒碰撞时冲力不平衡引起的，间接反映了液体内部分子运动的无规则性。

颗粒越小，不平衡性表现越明显。

温度越高，布朗运动越激烈，反映了液体分子热运动随温度升高而加剧。

c.分子间存在相互作用力。

引力和斥力总是同时存在，且都随分子间距的增大而减小。

掌握分子力F和分子间距r的图象含义。

理解分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。

•玻璃板实验和铅块实验：

说明分子间存在引力。

•固体和液体难压缩：

说明分子间有斥力。

•水和酒精混合，总体积小于两者原来体积之和：

说明分子间有间隙。

2.分子直径数量级10-10m，分子质量的数量级10-26kg（要会计算,不要背答案）。

阿伏伽德罗常数是连接宏观与微观的一个重要桥梁。

3.物体的内能

（1）分子动能：

做热运动的分子具有动能，在热现象的研究中，单个分子的动能是