如何学习高中物理?

很多高中生在刚接触物理的时候,都认为高中物理好难。

上课时稍不留神 ,没跟上老师的节奏,从此物理与你无瓜。

话说回来,高中物理怎么学呢?

看完这篇10K干货回答,物理成绩up至90+!

一、知识结构导图

1、运动的描述

2、匀变速直线运动的研究

3、相互作用

4、牛顿运动定律

5、曲线运动

6、万有引力与航天

7、机械能守恒定律

8、静电场

9、恒定电流

10、磁场

11、电磁感应

12、交变电流

13、热学

14、波与相对论

15、近代物理初步

二、必背公式大全

1、直线运动

(1)匀变速直线运动

1.平均速度V平=x/t(定义式)

2.有用推论Vt2-V02=2as

3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V0)/2

4.末速度Vt=V0+at

5.中间位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/2

6.位移s=V平t=V0t+at2/2=Vt/2t

7.加速度a=(Vt-V0)/t

(以V0为正方向,a与V0同向(加速)a>0;a与V0反向(减速)则a<0)

8.实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差)

9.主要物理量及单位:初速度(V0):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只是测量式,不是决定式;

(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、s–t图、v–t图/速度与速率、瞬时速度。

2、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=V0

2.竖直方向速度:Vy=gt

3.水平方向位移:x=V0t

4.竖直方向位移:y=gt2/2

5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2

合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

7.合位移:s=(x2+y2)1/2

位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V0

8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

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(y)决定与水平抛出速度无关;

(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做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/T

2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r

4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

5.周期与频率:T=1/f

6.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):(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)向心力可以由某个具体力提供,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,指向圆心;

(2)做匀速圆周运动的物体,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,向心力不做功,但动量不断改变.

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,取决于中心天体的质量)}

2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=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=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}

4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}

注:

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=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(一同三反);

(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

3、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=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN: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/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)

7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)

9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ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μFN,一般视为fm≈μFN;

(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);

(5)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);

(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

2)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:

F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理), F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β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,化简为代数运算。

4、动力学(运动和力)

1.牛顿第一运动定律(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.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}

4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}

5.超重:FN>G,失重:FN<G {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

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。

5、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=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}

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,A=max,共振的防止和应用

5.机械波、横波、纵波.

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=F斥且分子势能最小;

(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

(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)其它相关内容:能的转化和定恒定律能源的开发与利用.环保物体的内能.分子的动能.分子势能。

6、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}

3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}

4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mv0{Δp;动量变化Δp=mvt–mv0,是矢量式}

5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’,也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}

7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}

8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

10.由9得的推论—–等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失

E损=mv02/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

注:

(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;

(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;

(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。

7、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=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

3.电场力做功:Wab=qUab {q: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=Fv;P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=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

13.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)(从零势能面起)}

14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

W合=mvt2/2-mv02/2或W合=ΔEK

{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mv02/2)}

15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+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)00≤α<900 做正功;900<α≤1800做负功;α=900不做功(力的方向与位移(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)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*

(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

8、分子动理论、能量守恒定律

1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}

3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

4.分子间的引力和斥力

(1)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)

(2)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力

(3)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0

5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),

W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出}

6.热力学第二定律

克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);

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){涉及到第二类永动机不可造出}

7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-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=F斥且分子势能最小;

(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

(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)其它相关内容:能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。

9、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(℃)}

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=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;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(℃),而T为热力学温度(K)。

10、电场

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),dAB: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

14.带电粒子在电场中的加速(V0=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V0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=V0t(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;

(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。

11、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(Ω)}

3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ: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)或E=Ir+IR也可以是E=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=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(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=IE,P出=IU,η=P出/P总

{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(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(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=I3 I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: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:I=IR+IV

Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真

选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

限流接法

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>Rx 便于调节电压的选择条件Rp<Rx

注:

(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;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)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。

12、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{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);

解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角。

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;

(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料

13、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;

(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/日光灯。

14、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);

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/电阻、电感和电容对交变电流的作用。

15、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

三、80个重难易错点

1、高中物理的重要核心知识——功能关系(常用如下)

(1)合外力做的功 =动能的变化(即动能定理)

(2)重力做的功 =重力势能的变化

(3)电场力做的功 =电势能的变化

(4)弹力做的功 =弹性势能的变化

(5)其他力做的功(除了重力和弹簧弹力之外的力)=机械能的变化

运用“功能关系”时注意:

遇到此类问题要养成良好的思维定势,避免不好的思维定势。

比如看到”动能的增加或减少”就想到用“动能定理”;看到“机械能的增加或者减少”就想到用“其他力做的功”;看到“重力势能的变化”就想到用“重力做的功”。如此可以快速的想到最佳解决方法,提高解决问题的效率。

求功时注意:

只要是求功,不管是什么力的功,位移永远并且必须“对地”。

若求摩擦生热,则用“滑动摩擦力”乘以“相对路程”。

“相对路程”,“相对运动”,中的“相对”不是对地、不是对观察者,是“对与之相互接触的物体。”

2、看到摩擦力先要分析清楚是静摩擦力还是滑动摩擦力。

3、滑动摩擦力公式中的“N”一定是“正压力”。

4、遇到圆周运动先看清楚是“水平面内”还是“竖直面内”。

解决大部分圆周运动的关键是“寻找向心力的来源”,即必须对物体受力分析。

5、对 “动力学”问题,看到“受力”要分析“运动情况”,看到“运动”要想到“受力情况”。

6、电场、磁场、复合场中是否计重力的依据——

基本粒子(电子、质子一般不计重力,除非特别说明或者暗示)

宏观小物体(液滴、尘埃、小球一般计重力,除非特别说明或者暗示)

7、E=U/d其中的d必须是沿着电场线方向的距离。

8、判断正负功三法

(1)看F与S的夹角:若夹角为锐角则做正功,钝角则做负功,直角则不做功。

(2)看F与V的夹角:若夹角为锐角则做正功,钝角则做负功,直角则不做功。

(3)看是“动力”还是“阻力”:若为动力则做正功,若为阻力则做负功。

9、超重,失重

(1)“单个物体”超、失重——“加速度”和“受力”两个角度来理解。

(2)“系统”超、失重——系统中只要有一个物体是超、失重,则整个系统何以认为是超、失重。

(3)加速度“向上、斜向上”都是“向上”——超重;

(4)处于“完全失重”状态的物体——内部竖直方向上的自然压力(非外在人为压力)处处为零。

10、“力学”实验基础——“纸带”包括两个结论(易出错以下四点)

(1)单位cm-m(审题时一定要看清楚单位是什么,计算时要化成国际单位)

(2)距离——必须是真实的位移之差。

(3)时间——是否有四个点未画出(是0.02s呢?还是0.1s呢?)

(4)是否要求保留有效数字。

11、“电学”实验基础——两个选择:“电路选择”“器材选择”。

1.电路选择:(两个电路基本问题)

(1)“分压式”、“限流式”的选择——

看滑动变阻器与待测电阻的大小关系:

若R滑《R测 ,选择分压式。否则限流式。

②以下三情况必须用分压式:

若题中要求“U或I必须从零开始”;

或要求“电压电流的调节范围要大”;

或题中有“伏安特性曲线”或要求画出“伏安特性曲线”。

(2)“内接法”、“外接法”的选择(特指电流表的内外接)——

若“电压表”的电阻满足远“大”于待测电阻,则“外接”;

若待测电阻的电阻满足远“大”于“电流表”的电阻。则“内接”

②比例法:若“电压表与待测电阻的阻值之比”大于“待测电阻与电流表的阻值之比”则“外接”

③待测点试探法:电压表的示数变化比较“大”,则电压表就靠近待测电阻。

三法中,比例法最常用、有效、方便。(技巧——“谁”“大”,“谁”靠近待测电阻。)

2、器材选择

(1)安全性,不能超过各个电表的量程。

(2)必须使各表的指针指在中央刻度附近。

12、“平抛运动”——关键是两个矢量三角形(位移三角形、速度三角形)。

13、“圆周运动”——关键是“找到向心力的来源”。

14、“万有引力定律”——关键是“两大思路”。

(1)F万=mg 适用于任何情况,注意如果是“卫星”或“类卫星”的物体则g应该是卫星所在处的g.

(2)F万=Fn 只适用于“卫星”或“类卫星”

万有引力定律(诀窍)

( 1)比较a——通过万有引力提供向心加速度来求

(2)变轨问题——通过离心、向心来理解!(关键字眼:加速,减速,喷火)

15、求各种星体“第一宇宙速度”——关键是“轨道半径为星球半径”!

16、物体做曲线运动的条件,轨迹会向合外力的方向偏转。

17、“绳拉物问题”——关键是速度的分解,分解哪个速度。(“实际速度”就是“合速度”,合速度应该位于平行四边形的对角线上,即应该分解合速度)

18、“刹车问题”——要先算刹车时间!车有可能在题目所给的时间内已经提前停下。

19、“万有引力定律”与“库仑定律”公式长的摸样很像。关键是以下两点:

(1)适用条件:(质点、点电荷)

(2)r的含义:(M与m的重心间距,Q与q的带电体的电荷中心间距)

20、比较难接受和难理解的概念:(重力势能,电势能,电势,电势差)

技巧:重力场与电场对比(高度-电势,高度差-电势差)

21、共点力平衡问题的动态分析:(矢量三角形法)

22、含容电路的动态分析:

(1)先写出公式C=Q/U=εs/4πkd E=u/d=4πkQ/εs

(2)与电源接通则U不变,与电源断开则Q不变

(3)插入电介质(即绝缘体)则介电常数增大,插入导体相当于两极板间距d减小。

(4)技巧——认为一个电荷发出一条电场线,由疏密变化判断E变化。

23、闭合电路的动态分析:

(1)先写出公式I=E/(R+r)

(2)只要外电路中有一个电阻增大,则外电阻增大,否则减小

(3)由I-U内-U外

(4)由干路到支路,由不变量判断变化量。

24、绝缘体不导电。(此说法错误,其定义是“不容易导电的物体”)

25、靠近电源的不变外电阻可以看做内阻(技巧)

26、“欧姆定律”(包括“部分”与“闭合”)适用条件——纯电阻

电功、电热、电功率、热功率的公式选择由“欧姆定律”的适用条件决定,最佳方法如下:

纯电阻 ——以上四个量的公式都有三个可以按照题意条件任意选择。

非纯电阻——以上四个量的公式都是唯一的。W电=UIt,Q=I2RT,P电=UI,P热=I2R.

(电动机转动时是非纯电阻,不转时是纯电阻)

27、楞次定律:(“阻碍”——“变化”;不是“阻止”)

四个说法——

阻碍原磁通量的变化;

阻碍相对运动;

使线圈有变大或者变小的趋势;

阻碍自身电流变化

理解技巧——

你要来我偏不让你来,你要走我偏不让你走,但是阻止不住你的来往

你要变大我偏不让你变大,你要变小我偏不让你变小,但是阻止不住你的变大或变小

(相见时难别亦难!)

即“新磁场阻碍原磁场的变化”

实际上楞次定律只能直接判断出“新磁场的方向”,并不能直接判出I的变化。应该再由安培定则判出I的变化。

28、物理“最高点”和“最低点”:

在复合场中,与合力方向重合的直径的两端点是物理最高(低)点。

29、求多边形中的某一点的电势方法:

1.匀强电场中,在任意方向上电势差与距离成正比。平行等距的两点间的电势差相等。

2.连接最高的电势与最低的电势,根据每个边的电势差之间关系,把连线合理等分为若干份,然后连接两个电势相等的点,此连线即为等势线,根据电场线与等势面垂直,做出经过要求点的等势线,可以得出电势大小。

30、物理中的一些记忆技巧:

(1)玻璃棒带正电——“拨乱反正”

(2)玻意耳定律 ——“弼马温”(温度不变);

查理定律 ——“查体”(体积不变);

盖吕萨克定律 —— “盖上物体会有压强”(压强不变)

(3)“左力右电” ——“左”字下面有个“工”,“工”作需要用“力”,故“左力”;“右”下面有个“口”, “电”的中间也有个“口”,故“右电”。

31、电场中的几个基本物理量——场强、电势、电势能

比较上述量的大小时有两法:

(1)定量:公式法 E=F/q=kQ/r2n ΦA=UAo(求某一点的电势即求这一点到零电势点的电势差)

EpA=qΦA(即求A点的电势或者电势能都可以用此公式,

特别注意用此式时三个量一定要严格带入正负号)

(2)定性:文字表述法(更简单有效,常用)

*电场线的疏密表示场强的强弱,

*沿着电场线电势降低,

*电场力做正功,电势能降低,反之升高。

32、在电源外部,电流从正极到负极;在电源内部, 电流从负极到正极。

在磁铁外部,磁感线从N极到S极,在磁铁内部,磁感线从S极到N极。

33、“游标卡尺”、“千分尺(螺旋测微器)”读数问题:

只要把握住两种尺子的意义,所有读数问题都迎刃而解,其意义是“可动刻度中的10分度、20分度、50分度的意思是把主尺上的最小刻度10等份、20等份、50等份”,然后先通过主尺读出整数部分,再通过可动刻度读出小数部分。特别注意单位。

34、高中有三个物理器件不需要估读“游标卡尺,秒表,电阻箱”

35、“环形电流”与“小磁针”可以互相等效处理。(技巧)

环形电流等效为小磁针,则可以根据“同极相斥、异极相吸”来判断环形电流的运动情况。

小磁针等效为环形电流,则可以根据“同向电流相吸、异向电流相斥”来判断小磁针的运动情况。

36、“小磁针指向”判断最佳方法:

画出小磁针所在处的磁感线!

37、电场的方向=电场强度的方向=电场线上某一点的切线方向=正电荷受力方向=负电荷受力的反方向

磁场的方向=磁感应强度的方向=磁感线上某一点的切线方向=小磁针北极受力方向=小磁针静止时北极所指的方向

38、作用力与反作用力性质相同! 二者同生同灭同变同性!

39、“电场强度,磁感应强度”在本质上来讲都是“力”!是矢量,满足矢量的合成法则——平行四边形定则。

40、磁场中两个基本物理量:磁通量,磁感应强度。

磁场力包括两个基本力:安培力,洛伦兹力。

洛伦兹力的两个结论:半径,周期。

洛伦兹力中的两种方法:已知两点的方向,已知一点方向和另一点位置。

处理洛伦兹力问题的关键:“定圆心、找半径、画轨迹、构建直角三角形”

解决带电粒子在磁场中圆周运动:

一半是画轨迹,必须严格规范作图,从中寻找几何关系。

一半才是列方程。

41、“运动状态”即“速度”

力不是维持物体运动的原因;

惯性是维持物体运动的原因;

力是改变物体运动的原因;

力是产生物体加速度的原因;

42、“惯性”——“质量”;惯性与其他任何量都无关系。只与质量有关。

“分子平均动能”——“温度”;分子平均动能相同则温度相同,与物质的材料性质无关!

43、v、△v、a(△v/△t)三者的大小没有任何关系。

Φ、△Φ、△Φ/△t三者的大小没有任何关系

合力与分力大小没有任何关系。除了共线情况外其大小满足三角形三边关系。

44、E、U、Φ三者的大小没有任何关系。其大小取决于电场本身。

45、B大小取决于磁场本身。

46、单独说“磁通量”没有意义,必须说“穿过哪一个面的磁通量”,可以形象理解为“穿过这一个面的磁感线的条数!”

47、Φ=BSsinθ(θ是B与S的夹角)

F=BILsinθ(θ是B与I或者L的夹角)

f=qBvsinθ(θ是B与v的夹角)

48、只要说到“超导体”,其电阻一定为零!

49、地球:重力加速度——从赤道到极地变大。从低空到高空变小。

磁场——北半球有竖直向下的分量,南半球有竖直向上的分量。

任何物体在地球上任何地方所受向心力都大约等于零。

50、大部分生活中彩色形成的原因:

折射——三棱镜——彩虹

干涉(薄膜干涉)——肥皂泡表面彩色,油污表层彩色,镜片表膜,金属表面彩色。

51、干涉中有衍射,衍射中有干涉。

52、电场线,磁感线。

都是法拉第发明的一种有助于认识场的理想化方法。实际上不存在,如果存在那么随手一抓就应该有一大把。

电场线特点关键词:方向,疏密,始终,四个不。

磁感线特点关键词:方向,疏密,闭合,两个不。(绝不可出现“出发、终止”出现即可判错)

53、通电导线自身产生的磁场不会对自身有力的作用

54、楞次定律:求感应电流的方向

法拉第电磁感应定律:求感应电流的大小

二者合起来就可以求出完整的电流。

55、在磁场中的导体运动产生感应电流时,让我们做以下动作,

同时应用左手定则和右手定则:

把两手同时摊开并列在一个平面内,你会发现你的两个大拇指正好指向相反的方向,即力与速度反向,做负功!

56、高中物理的根基是“牛顿第二定律”。

向心力,万有引力公式的本质就是“牛二律”

从牛顿第二定律可以生发出绝大部分定理、定律。

57、“带电粒子在复合场中运动问题”的关键:洛伦兹力随速度的变化而变化!

重力、电场力(匀强电场中)都是恒力,但是特别注意“洛伦兹力”和“速度”紧密相关!!

若粒子的“速度变化(大小或者方向)”则“洛伦兹力”会变化。从而影响粒子的运动和受力!

58、带电物体在正交的电磁场中作直线运动,则一定是匀速直线运动!

带电物体在复合场中做匀速圆周运动时,一般有mg=qE

59、洛伦兹力永远不做功,但是洛伦兹力的分力可以做功。

安培力是洛伦兹力的宏观表现。(准确的说是洛伦兹力的垂直于导线方向的分力的宏观表现)

60、安培定则(即右手螺旋定则):“电流方向”与“电流自身产生的磁场方向”互判。

左手定则:判断安培力和洛伦兹力的方向

右手定则:判断感应电流的方向(磁场不是感应电流产生的)

61、物理中的“有效量”

Φ=BS

S必须是“有效面积”)包括两种情况:

(1)垂直于磁感线方向的投影面积;

(2)包含磁场的那部分面积——所给磁场在所给面积的内部并且只占一部分。

F=BIL

L必须是“有效长度”)包括两种情况:

(1)是处在垂直于磁场中的弯曲通电导线的有效长度是“两端点的连线”;

(2)是在U型导轨上的通电导线的有效长度应该是有电流部分的长度。

E感=BLv(B、L、v两两垂直)

L必须是“有效长度”)

与v垂直方向上的有效切割长度。

62、解决物理图像问题的方法和诀窍

一法:定性法——先看清纵、横坐标及其单位,再看纵坐标随着横坐标如何变化,再看特殊的点、斜率。(此法如能解决则是最快的解决方法)

二法:定量法——列出数学函数表达式,利用数学知识结合物理规律直接解答出。(此法是在定性法不能解决的时候定量得出,最为精确。)

如“U=-rI+E”和“y=kx+b”对比。

63、建立“合磁通量”的观点。

“合运动”——“实际运动”——平行四边形的对角线

“合磁通量”——“实际磁通量”(穿进穿出的磁感线相互抵消)

“合磁感应强度”——“实际磁感应强度”

64、各种电表的偏角θ∝I

静电计的偏角θ∝U

65、“验电器”与“静电计”的构造不同,

验电器只能验证是否带电,带什么电。

静电计有以上功能,还能测电势差。

66、“额定电流、额定电压、额定功率”三个“额定”同时达到。

67、灯泡的亮暗取决于功率。

68、电磁感应现象中的两个典型实际模型:

“棒”:E=BLv ——右手定则(判I方向)“切割磁干线的那部分导体”相当于“电源”

圈”:E=n△Φ/△t—楞次定律(判I方向)“处在变化的磁场中的那部分导体”相当于“电源”

69、安培力做正功—电能转化成其他形式能—“电生磁”(放音)—因电而动(电动机)—左手定则

安培力做负功—其他形式能转化成电能—“磁生电”(录音)—因动而电(发电机)—右手定则

70、处于竖直上升运动中的气球中掉下一物体——此物体做竖直上抛运动。而非自由下落!

71、所有的“v-t图像”和“s-t图像”都描述的是直线运动,图像不代表轨迹,无论图像有多弯曲,轨迹都是直的!

72、各种抛体运动都处于完全失重状态,都做匀变速运动!

所以如果你想体验完全失重的感觉就去跳吧,跳高、跳远都可以感觉到。

73、“平衡状态”包括“匀速运动”和“静止”。

物理中的“静止”是a=0,v=0同时成立。

74、“匀速运动”——“匀”即“不变”,“速”即“速度”。

“匀变速运动”——“匀”即“不变”,“变速”即“加速度”。

75、受力分析时

“防止漏力”——寻找施力物体,若无则此力不存在。

“防止多力”——按顺序受力分析

分清“内力”与“外力”——内力不会改变物体的运动状态,外力才会改变物体的运动状态。

76、“霍尔元件”中的电势高低判断方法:

谁运动,谁就受到洛伦兹力!即运动的电荷(无论正负)受到洛伦兹力。

77、“类平抛运动”——合力与速度方向垂直,并且合力是恒力!

78、字体与符号书写问题!(相同的字母表示不同的物理量时要区分开)

“左”与“右”

E——电动势

E——感应电动势

E——场强

电势Φ、磁通量Φ

匝数n,转速n

U和v的书写

79、“交流电”关键点:

“一图”、“二损”、“三关系”、“四值”

“一图”:远距离输电图。

“二损”:电压损失、功率损失。

“三关系”:电压关系、功率关系、电流关系。(三决定!)

“四值”:瞬时值、峰值、有效值、平均值。

( U1决定U2,I2决定I1,P2决定P1)

80、波向前传播的过程即波向前平移的过程。

“质点振动方向”与“波的传播方向”关系——“上山低头,下山抬头”。

波源之后的质点都做得是受迫振动,“受的是波源的迫”

波速——只取决于介质。

频率——只取决于波源。

所有质点起振方向都相同

没有付出,就没有收获,人只有上坡路才是最难走的,相信自己能成功,自己就一定能成功。

努力吧,希望会属于你的。

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