高中物理概念大全

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1、高中物理概念大全物理定理、定律、公式表一、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=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平= (Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at5. 中间位置速度 Vs/2 = (Vo2+Vt2)/21/2 6.位移 s=V 平 t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0；反向则aF2)2. 互成角度力的合成：F = (F12+F22+2F1F2cosa)1/2 (余弦定理)F1 F2 时:F = (F12+F22)1/23. 合力大小

2、范围：|F1-F2|FG,失重：FNG 加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重6. 牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适 用于微观粒子见第一册P67注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态，或者是匀速转动。五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)1. 简谐振动F = -kx F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示F的方向与x始终反向2. 单摆周期T=2n(l/g)1/2 l:摆长(m), g:当地重力加速度值，成立条件:摆角0r开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化(机械能与内能转化的方 向性

3、)涉及到第二类永动机不可造出见第二册P447. 热力学第三定律：热力学零度不可达到宇宙温度下限：一273.15摄氏度(热力学零度)注：(1) 布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈；(2) 温度是分子平均动能的标志；3) 分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快；(4) 分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=斥且分子势能最小；(5) 气体膨胀，外界对气体做负功W0；吸收热量，Q0(6) 物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能 为零；(7) r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；(8

4、) 其它相关内容：能的转化和定恒定律见第二册P41/能源的开发与利用、环保见第二册P47/物 体的内能、分子的动能、分子势能见第二册P47。九、气体的性质1. 气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(C)体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3 = 103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm = 1.013x105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)2. 气体分子运动的特点：分子间空隙大

5、；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大3. 理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 PV/T=恒量，T为热力学温度(K)注:(1) 理想气体的内能与理想气体的体积无关，与温度和物质的量有关；(2) 公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(C)，而T为 热力学温度(K)。十、电场1. 两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60x10-19C)；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=9.0x109N?m2/C2, Q1、Q2:两点电荷的电

6、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 = A-B，UAB=WAB

7、/q = -AEAB/q8. 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 = qA EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V)10. 电势能的变化AEABnEB-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EAB = -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)

8、，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=S/4nkd (S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，3：介电常数) 常见电容器见第二册P11114. 带电粒子在电场中的加速(Vo=0)： W=AEK 或 qU = mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/215.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，

9、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=106pF = 1O12PF；(7) 电子伏

10、(eV)是能量的单位,1eV=1.60x10-19J；(8) 其它相关内容：静电屏蔽见第二册P101/示波管、示波器及其应用见第二册P114等势面见 第二册 P105。十一、恒定电流1. 电流强度：I=q/t I: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. 欧姆定律：I = U/R I:导体电流强度(A), U:导体两端电压(V), R:导体阻值(Q)3. 电阻、电阻定律：R = pL/S p:电阻率(Q?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)或E = Ir+IR也可以是E = U内+U夕卜

11、I:电路中的总电流(A), E:电源电动势(V), R:外电路电阻(Q), r:电源内阻(Q)5. 电功与电功率：W = UIt, P=UI W: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 = I2Rt Q:电热(J), I:通过导体的电流(A), R:导体的电阻值(Q), 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/R8. 电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总= IE, P出= IU, n = P出中总I:电路总电流(A), E:电源 电动势(V), U

12、:路端电压(V), n：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(串同并反)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

13、 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:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数注意挡位(倍率)、拨off挡。(4) 注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近，每次换挡要重新短接欧姆调零。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：IHR+IVRx 的测量值= U/I = (UA+UR)/IR = RA+RxR 真 Rx 的测量值= U/I = UR/(IR+IV) = RVRx/(RV+R)RA 或Rx(RARV)1/2选用电路条件RxRV 或RxRx便于调节电压的选择条件RpRx注 1)单位换算：

14、1A = 103mA = 106pA； 1kV = 103V = 106mA； 1MQ=103kQ = 106Q(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)其它相关内容：电 阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用见第二册P127。十二、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?m2. 安培

15、力F = BIL；(注：LB) (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 VB);质谱仪见第二册P155f: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=mw2r = mr(2n/T)2 =qVB； r=mV/qB； T=2nm/qB； (b)运

16、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)；？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/磁性材料十三、电磁感应1.感应电动势的大小计算公式1)E = nA0/At (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，灿国:磁通量 的变化率2) E = BLV垂(切割磁感线运动

17、)L:有效长度(m)3) Em = nBSw (交流发电机最大的感应电动势)Em:感应电动势峰值4) E = BL23/2 (导体一端固定以3旋转切割)g角速度(rad/s), V:速度(m/s)2. 磁通量0 = BS (0: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=nA0/At=LAI/At L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，AI:变化电流，？t: 所用时间，/: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

18、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 = 1O6pH。(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 = Emsin3t 电流瞬时值i = Imsin3t； (w=2nf)2. 电动势峰值Em = nBS3 = 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)1/24. 理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2 =

19、n1/n2； I1/I2 = n2/n2； P 入=?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：3：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：3电=3线，f电=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

20、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；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。 十五、电磁振荡和电磁波1. LC 振荡电路 T=2n(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=3.00x108m/s，A = c/f 入:电磁波的

21、波长(m)，f:电磁波频率注: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。十六、光的反射和折射(几何光学)1. 反射定律a = i a;反射角，1:入射角2. 绝对折射率(光从真空中到介质)n = c/v=sin /sin 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，：入射角，：折射角3. 全反射：1)光从介质中进入真空或空气

22、中时发生全反射的临界角C： sinC = 1/n2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角注：（1）平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像，像与物沿平面镜对称；（2）三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折，像的位置向顶角偏移；（3）光导纤维是光的全反射的实际应用见第三册P12，放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜；（4）熟记各种光学仪器的成像规律，利用反射（折射）规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键；（5）白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见第三册P16。十七、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

23、）见第三册P232. 双缝干涉:中间为亮条纹；亮条纹位置：=nA；暗条纹位置：=（2n+1）入/2 （n = 0,1,2,3，、）；条纹间 距:路程差（光程差）；入:光的波长；入/2:光的半波长；d两条狭缝间的距离；I：挡板与屏间的距离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，光的传播速度与介质有关，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 = A/4见第三册P255. 光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多

24、的情况下， 光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播见第三册P276. 光的偏振：光的偏振现象说明光是横波见第三册P327. 光的电磁说：光的本质是一种电磁波。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、Y射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用见第三册P298. 光子说，一个光子的能量E = hvh:普朗克常量= 6.63x10-34J.s，v:光的频率9. 爱因斯坦光电效应方程：mVm2/2 = hvW mVm2/2:光电子初动能，hv:光子能量，W:金属的逸出功 注:（1）要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件

25、、图样及应用，如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、 圆屏衍射等；（2）其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线见第三册 P50/光电效应的规律光子说见第三册P41/光电管及其应用/光的波粒二象性见第三册P45/激光见第三册P35/物质波见第三册P51。十八、原子和原子核1. a粒子散射试验结果a）大多数的a粒子不发生偏转；（b）少数a粒子发生了较大角度的偏转；？极少数a 粒子出现大角度的偏转（甚至反弹回来）2. 原子核的大小：10-1510-14m，原子的半径约10-10m（原子的核式结构）3. 光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射（

26、或吸收）一定频率的光子:hv=E初-E末能级跃迁4. 原子核的组成：质子和中子（统称为核子），A =质量数=质子数+中子数，Z=电荷数=质子数=核 外电子数=原子序数见第三册P635. 天然放射现象：a射线（a粒子是氦原子核）、p射线（高速运动的电子流）、Y射线（波长极短的电磁 波）、a衰变与p衰变、半衰期（有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间）。Y射线是伴随a射线和p射 线产生的见第三册P646. 爱因斯坦的质能方程:E = mc2 E:能量（J），m:质量（Kg），c:光在真空中的速度7. 核能的计算E=Amc2 当Am的单位用kg时，AE的单位为J；当Am用原子质量单位u时，算出的 E 单位为 uc2； 1uc2 = 931.5MeV见第三册 P72。注：（1）常见的核反应方程（重核裂变、轻核聚变等核反应方程）要求掌握；（2）熟记常见粒子的质量数和电荷数；（3）质量数和电荷数守恒，依据实验事实，是正确书写核反应方程的关键；（4）其它相关内容:氢原子的能级结构见第三册P49/氢原子的电子云见第三册P53/放射性同位数及 其应用、放射性污染和防护见第三册P69/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆见第三 册P73/轻核聚变、可控热核反应见第三册P77/人类对物质结构的认识。（完）