高中物理一轮知识点梳理
1
高考物理一轮知识点梳理
学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。
学好物理重在理解(概念、规律的确切含义,能用不同的形式进
行表达,理解其适用条件)
(最基础的概念、公式、定理、定律最重要)
每一题弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健
力的种类:(13 个性质力) 说明:凡矢量式中用“+”号都为合
成符号 “受力分析的基础”
重力: G = mg
弹力:F= Kx
滑动摩擦力:F 滑= N
静摩擦力: O f 静 fm
浮力: F 浮= gV 排
压力: F= PS = ghs
万有引力: F 引 =G 2
21
r
mm 电场力: F 电 =q E =q
d
u 库仑力:
F=K 2
21
r
qq (真空中、点电荷)
2
磁场力:(1)、安培力:磁场对电流的作用力。 公式: F= BIL
(BI) 方向:左手定则
(2)、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式:
f=BqV (BV) 方向:左手定则
分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,
随距离的减小而增大,但斥力变化得快。
核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。
运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件、及运动规律)
重点难点
高考中常出现多种运动形式的组合 匀速直线运动 F 合
=0 V0≠0 静止
匀变速直线运动:初速为零,初速不为零,
匀变速直曲线运动(决于 F 合与 V0 的方向关系) 但 F 合= 恒力
只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,
平抛,斜抛等
圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);
匀速圆周运动(是什么力提供作向心力)
简谐运动;单摆运动; 波动及共振;分子热运动;
类平抛运动;带电粒子在 f 洛作用下的匀速圆周运动
3
物理解题的依据:力的公式 各物理量的定义 各种运动规律的公
式 物理中的定理定律及数学几何关系
COSFFFF 21
2
2
2
1 2F F1-F2 F ∣F1 +F2∣、三力平衡:
F3=F1 +F2
非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点,按比
例可平移为一个封闭的矢量三角形
多个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几
个力的合力一定等值反向
匀变速直线运动:
基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t + 1
2
a t2 几个重要推
论:
(1) 推论:Vt
2 -V0
2 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值 匀减
速直线运动:a 为正值)
(2) A B 段中间时刻的即时速度: (3) AB 段位
移中点的即时速度:
Vt/ 2 =V =V Vt0
2
= s
t
=
T
SS NN
2
1 = VN Vs/2 = v vo t
2 2
2
(4) S 第 t 秒 = St-S t-1= (vo t + 1
2
a t2) -[vo( t-1) + 1
2
a (t
-1)2]= V0 + a (t- 1
2
)
(5) 初速为零的匀加速直线运动规律
①在 1s 末 、2s 末、3s 末……ns 末的速度比为 1:2:3……n;
②在 1s 、2s、3s……ns 内的位移之比为 12:22:32……n2;
4
③在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内……第 ns 内的位移之比为 1:
3:5……(2n-1);
④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为 1:( )2 1 :
3 2 ) ……( n n 1)
⑤通过连续相等位移末速度比为 1: 2 : 3 …… n
(6) 匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速
直线运动.
(7) 通过打点计时器在纸带上打点(或照像法记录在底片上)来
研究物体的运动规律
初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等
的时间间隔内的位移之差为一常数;
匀变速直线运动的物体 中时刻的即时速
度等于这段的平均速度
⑴是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。s = aT2
⑵求的方法 VN=V = s
t
=
T
SS NN
2
1
2T
ss
t
s
2
vvvv n1nt0
t/2
平
⑶求 a 方法 ① s = aT2 ② 3NS 一 NS =3 aT2 ③ Sm 一
Sn=( m-n) aT2 (m.>n)
④画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于 a;
识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点
5
研究匀变速直线运动实验:
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比
较密集的点迹,从便于测量的地方取
一个开始点 O,然后每 5 个点取一个
计数点 A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离 s1、s2、s3 …
利用打下的纸带可以:
⑴求任一计数点对应的即时速度 v:如
T
ssvc 2
32
(其中 T=5×0.02s=0.1s)
⑵ 利 用 “ 逐 差 法 ” 求 a :
2
321654
9T
ssssssa
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求
a:如
2
23
T
ssa
⑷利用 v-t 图象求 a:求出 A、B、C、D、E、F 各点的即时速度,
画出 v-t 图线,图线的斜率就是加速度 a。
注意:a 纸带的记录方式,相邻记数间的距离还是各点距第一个
记数点的距离。
b 时间间隔与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期
0.02s,(常以打点的 5 个间隔作为一个记时单位)
c 注意单位,打点计时器打的点和人为选取的计数点的区
别
t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6T
v/(ms-1)
B C D
s1 s2 s3
A
6
竖直上抛运动:(速度和时间的对称)
上升过程匀减速直线运动,下落过程匀加速直线运动.全过程是
初速度为 V0 加速度为g 的匀减速直线运动。
(1)上升最大高度:H = V
g
o
2
2
(2)上升的时间:t= V
g
o (3)从抛
出到落回原位置的时间:t = 2V
g
o
(4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(5)上升、下落经过同一段位移的时间相等。
(6) 适用全过程 S = Vo t - 1
2
g t2 ; Vt = Vo-g t ; Vt
2-Vo
2
= -2gS (S、Vt 的正、负号的理解)
几个典型的运动模型:追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周
运动等及类似的运动
牛二:F 合 = m a 理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4)
同体性 (5)同系性 (6)同单位制
万有引力及应用:与牛二及运动学公式
1 思路:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动, F 心=F 万 (类似
原子模型)
2 方法:F 引=G 2r
Mm = F 心= ma 心= m mR
v
2 2 R= m 4 2
2
T R m4 2 n2 R
地面附近:G 2R
Mm = mg GM=gR2 (黄金代换式)
7
轨道上正常转:G 2r
Mm = m
R
v 2
r
GMv 【讨论(v 或 EK)与 r
关系,r 最小时为地球半径,
v 第一宇宙=7.9km/s (最大的运行速度、最小的发射速度);T 最小
=84.8min=1.4h】
G 2r
Mm =m 2 r = m r
T 2
24 M= 2
324
GT
r T2= 2
324
gR
r 2T
3
G
(M= V 球=
3
4 r3) s 球面=4 r2 s= r2 (光的垂直有效面接收,
球体推进辐射) s 球冠=2 Rh
3 理解近地卫星:来历、意义 万有引力≈重力=向心力、 r 最小
时为地球半径、
最大的运行速度=v 第 一 宇 宙 =7.9km/s (最小的发射速度);T 最 小
=84.8min=1.4h
4 同步卫星几个一定:三颗可实现全球通讯(南北极有盲区)
轨道为赤道平面 T=24h=86400s 离地高 h=3.56x104km(为
地球半径的 5.6 倍)
V=3.08km/s ﹤ V 第 一 宇 宙 =7.9km/s =15o/h( 地 理 上 时 区 )
a=0.23m/s2
5 运行速度与发射速度的区别
6 卫星的能量:
r 增 v 减小(EK 减小
F2 m1>m2 N1F向,内轨道对轮缘有侧压力,
F合-N'=mv2/R
即当火车转弯时行驶速率不等于V0时,其向心力的变化可由内外
轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨
道。
(2)无支承的小球,在竖直平面内作圆周运动过最高点情况:
1 临界条件:由mg+T=mv2/L知,小球速度越
小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只
能为零,此时小球以重力为向心力,恰能通
过最高点。即mg=mv临
2/R
结论:绳子和轨道对小球没有力的作用(可理解为恰好转过或恰
11
好转不过的速度),只有重力作向心力,临界速度V临= gR
②能过最高点条件:V≥V临(当V≥V临时,绳、轨道对球分别产生
拉力、压力)
③不能过最高点条件:V tg 物体静止于斜面
< tg 物 体 沿 斜 面 加 速 下 滑 a=g(sin 一 cos )
搞清物体对斜面压力为零的临界条件
超重失重模型
系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分
量 ay)
向上超重(加速向上或减速向下);向下失重(加速向下或减速上
升)
难点:一个物体的运动导致系统重心的运动
1 到 2 到 3 过程中 绳剪断
后台称示数
(13 除外)超重状态 系统重
心向下加速
斜面对地面的压力? 铁木球的
运动
地面对斜面摩擦力? 用同体积
的水去补充 导致系统重心如何运动
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轻绳、杆模型
绳只能承受拉力,杆能承受沿杆方向的拉、压、横向及任意方向
的力
杆对球的作用力由运动情况决定
只有 =arctg(a/g)时才沿杆方向 最
高点时杆对球的作用力
最低点时的速度?,杆的拉力?
换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速
度消失)有能量损失,再下摆机械能守恒
假设单 B 下摆,最低点的速度 VB= R2g mgR= 2
2
1
Bmv
整体下摆 2mgR=mg
2
R + '2
B
'2
A mv2
1mv2
1
'
A
'
B V2V '
AV = gR5
3 ; '
A
'
B V2V = gR25
6 >
VB= R2g
所以 AB 杆对 B 做正功,AB 杆对 A 做负功
若 V0< gR ,运动情况为先平抛,绳拉直沿方
向的速度消失
即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落。不能够
整个过程用机械能守恒。
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求水平初速及最低点时绳的拉力?
动量守恒:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:
列式形式: 'pp ; 0p ; 21 p-p
实际中的应用:m1v1+m2v2= '
22
'
11 vmvm ;
0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v 共
注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性
解题步骤:选对象,划过程;受力分析。所选对象和过程符合什
么规律?用何种形式列方程;(有时先要规定正方向)求解并讨
论结果。
碰撞模型:特点?和注意点:
①动量守恒;
②碰后的动能不可能比碰前大;
③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速
度。
16
m1v1+m2v2= '
22
'
11 vmvm (1)
'
K2
'
K1K2k1 2121
Em2Em2Em2Em2
'2
2
2'
1
2
2
2
1 mv2
1mv2
1mv2
1mv2
1 (2 )
2
2
2
1
2
1
2m
P
2m
P =
2
'2
2
1
'2
1
2m
P
2m
P
'
1v =
21
12122
mm
)vm-(mvm2
'
2v =
21
21211
mm
)vm-(mvm2
一动一静的弹性正碰:即 m2v2=0 ; 2
22 vm2
1 =0 代入(1)、(2)式
'
1v =
21
121
mm
)vm-(m
(主动球速度下限) '
2v =
21
11
mm
vm2
(被碰球速度
上限)
若 m1=m2,则 ,交换速度。 m1>>m2,则
。
m1<>m2 时,
。
m1<
RX
Avx RRR
适 于 测
大电阻 Rx > vA RR
外
R 测
=
vx
vx
Rv RR
RR
II
U
n 倍的 Rx
通电前调到最大
调压 0~E 0~
xR
E
电 压 变 化
范围大
要求电压
从 0 开 始
变化
Rx 比较大、R 滑 比
较小
R 滑全>Rx/2
通电前调到最小
以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则
电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调
整处理数据两方便
三、选实验试材(仪表)和电路,
按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,
32
精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号
的含义.
选量程的原则:测 u I,指针超过 1/2, 测电阻刻度应在中心
附近.
方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)
明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,
用钢笔填,
先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路
元件依次串联,后把并联无件并上.
注意事项:表的量程选对,正负极不能接错;导线应接在接线柱
上,且不能分叉;不能用铅笔画
用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电
路用调压供电。
微安表改装成各种表:关健在于原理
首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。
采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。
(1)改为 V 表:串联电阻分压原理
g
g
gg
g
g 1)R-(nR)u
u-u(RR
u-u
R
u (n 为量程的扩大倍数)
(2)改为 A 表:串联电阻分流原理
gg
g
g
ggg R1-n
1RI-I
IR)RI-I(RI (n 为量程的扩大倍数)
(3)改为欧姆表的原理
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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
磁场 基本特性,来源,
方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(NS)内
部(SN)组成闭合曲线
要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关
健)
脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念
能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正
视、符视、侧视、剖视图)
会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图
安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁
现象电本质)奥斯特和罗兰实验
安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面
积的、方向如何”且是双向标量
F 安=B I L
推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型)
典型的比值定义
(E=
q
F E=k 2r
Q ) (B=
L I
F B=k 2r
I ) (u=
q
w ba
q
W 0A
A
) ( R=
I
u R=
S
L )
34
(C=
u
Q C=
dk 4
s
)
磁感强度 B:由这些公式写出 B 单位,单位 公式
B=
L I
F ; B=
S
; E=BLv B=
Lv
E ; B=k 2r
I (直导体) ;
B= NI(螺线管)
qBv = m
R
v2
R =
qB
mv B =
qR
mv ; qBv = qE B=
v
E =
v
d
u
=
dv
u
电学中的三个力:F 电=q E =q
d
u F 安=B I L f 洛= q B v
注意:①、B⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v
(f B v 三者方向两两垂直且力 f 方向时刻与速度 v 垂直) 导
致粒子做匀速圆周运动。
②、B || v 时,f 洛=0 做匀速直线运动。③、B 与 v 成夹角时,
(带电粒子沿一般方向射入磁场),
可把 v 分解为(垂直 B 分量 v⊥,此方向匀速圆周运动;平行 B
分量 v|| ,此方向匀速直线运动。)
合运动为等距螺旋线运动。
带电粒子在磁场中圆周运动(关健是画出运动轨迹图,画图应规
范)。
规律:
qB
mvRR
vmqBv
2
(不能直接用)
qB
m2
v
R2T
1、 找圆心:①(圆心的确定)因 f 洛一定指向圆心,f 洛⊥v 任
意两个 f 洛方向的指向交点为圆心;
②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的
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角平分线一定过圆心。
2、 求半径(两个方面):①物理规律
qB
mvRR
vmqBv
2
② 由 轨 迹 图 得 出 几 何 关 系 方 程
( 解题时应突出这两条方程 )
几何关系:速度的偏向角 =偏转圆弧所对应的圆心角(回旋
角) =2 倍的弦切角
相对的弦切角相等,相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式
列出:关于半径的几何关系式去求。
3、求粒子的运动时间:偏向角(圆心角、回旋角) =2 倍的弦
切角 ,即 =2
)360(2
)(
0t
或
回旋角圆心角
×T
4、圆周运动有关的对称规律:特别注意在文字中隐含着的临界
条件
a、从同一边界射入的粒子,又从同一边界射出时,速度与边界
的夹角相等。
b、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,一定沿径向射出。
注意:均匀辐射状的匀强磁场,圆形磁场,及周期性变化的磁场。
电磁感应:.
法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路
的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。
[感应电动势的大小计算公式]
1) E=BLV (垂
36
直平动切割)
2) E=nΔΦ/Δt=nΔBS/Δt= n BΔS/Δt(普适公式) (法拉
第电磁感应定律)
3) E= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω (线圈
转动切割)
4)E=BL2ω/2 (直
导体绕一端转动切割)
5)* 自 感 E 自 = n Δ Φ / Δ t = L Δ I/ Δ t
( 自感 )
楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻
碍引起感应电流的磁通量变化,这就是楞次定律。
B 感和 I 感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字
的含义(I 感的 B 是阻碍产生 I 感的原因)
B 原方向?;B 原?变化(原方向是增还是减);I 感方向?才能阻碍变
化;再由 I 感方向确定 B 感方向。
能量守恒表述:I 感效果总要反抗产生感应电流的原因
电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之
间的动态关系。
一般可归纳为:
导体组成的闭合电路中磁通量发生变化 导体中产生感应电流
导体受安培力作用
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导体所受合力随之变化 导体的加速度变化 其速度随之变化
感应电流也随之变化
周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以
此最大速度做匀速直线运动
功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因
此从功和能的观点入手,
分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问
题的关健,也是处理此类题目的捷径之一。
光学:反射定律(物像关于镜面对称);
折射定律
介
空
介
sinC
90sin
sin
sinn
o
v
Ci
色散中从红到紫光,
由偏折情况判断各色光的:n、v、f、λ、C 临 E 光子大小、能否发
生光电效应等,
全反射的条件:光密到光疏;入射角等于或大于临界角
全反射现象:让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以
看到一部分光线从玻璃直边上折射到空气中,一部分光线反射回
玻璃砖内.逐渐增大光的入射角,将会看到折射光线远离法线,且
越来越弱.反射光越来越强,当入射角增大到某一角度 C 临时,折
射角达到 900,即是折射光线完全消失,只剩下反射回玻璃中的光
线.这种现象叫全反射现象.折射角变为 900 时的入射角叫临界角
38
应用:光纤通信(玻璃 sio2) 内窥镜 海市蜃楼 沙膜蜃景 炎热夏
天柏油路面上的蜃景
水中或玻璃中的气泡看起来很亮.
理解:同种材料对不同色光折射率不同;同一色光在不同介质中
折射率不同。
几个结论:1 紧靠点光源向对面墙平抛的物体,在对面墙上的影
子的运动是匀速运动。
2、两相互正交的平面镜构成反射器,任何方向射入某一镜面的光
线经两次反射后一定与原入射方向平行反向。
3、光线由真空射入折射率为 n 的介质时,如果入射角θ满足 tg
θ=n,则反射光线和折射光线一定垂直。
4、由水面上看水下光源时,视深 ndd /' ;若由水面下看水上物
体时,视高 ndd ' 。
5、光线以入射角 i 斜射入一块两面平行的折射率为 n、厚度为 h
的玻璃砖后,出射光线仍与入射光线平行,但存在侧移量 △
)
sin
cos1(dsinx 22 in
ii
两反射光间距
i
i
22
'
sin-n
dsin2x
双缝干涉: 条件 f 相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全
一致) 当其反相时又如何?
亮条纹位置: ΔS=nλ;
暗条纹位置:
2
1)(2nS (n=0,1,2,3,、、、);
条纹间距 :
1)-L(n
da
L
xd
1-n
a
d
LX
39
(ΔS :路程差(光程差);d 两条狭缝间的距离;L:挡板与屏间
的距离) 测出 n 条亮条纹间的距离 a
薄膜干涉:由膜的前后两表面反射的两列光叠加,
实例:肥皂膜、空气膜、油膜、牛顿环、光器件增透膜
(厚度是绿光在薄膜中波长的 1/4,即增透膜厚度 d=λ/4)
衍射:现象,条件 单缝 圆孔 柏松亮斑(来历) 任何物体都能使
光发生衍射致使轮廓模糊
三种圆环区别 单孔衍射 中间明而亮,周围
对称排列亮度减弱,条纹宽变窄的条纹
空气膜干涉环 间隔间距等亮度的
干涉条纹
牛顿环 内疏外密的干涉条
纹
干涉、衍射、多普勒效应(太阳光谱红移 宇宙在膨胀)、偏振都
是波的特有现象,证明光具有波动性,
衍射表明了光的直线传播只有一种近似规律;说明任何物理规律
都受一定的条件限制的.
光五种学说:原始微粒说(牛顿),波动学说(惠更斯),电磁学说
(麦克斯韦),
光子说(爱因斯坦),波粒两相性学说(德布罗意
波)概率波
40
各种电磁波产生的机理,特性和应用,光的偏振现象说明光波是
横波,也证明光的波动性.
激光的产生特点应用(单色性,方向性好,亮度高,相干性好)
爱因斯坦光电效应方程:mVm
2/2=hf-W0
光电效应实验装置,现象,所得出的规律(四)爱因斯坦提出光子
学说的背景
一个光子的能量 E=hf (决定了能否发生光电效应)
光电效应规律:实验装置、现象、总结出四个规律
①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个
极限频率,才能产生光电效应;低于这个极限频率的光不能产生
光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的
增大而增大。
③入射光照到金属上时,光子的发射几乎是瞬时的,一般不超过
10-9s
④当入射光的频率大于极限频率时,光电流强度与入射光强度成
正比。
康普顿效应(石墨中的电子对 x 射线的散射现象)这两个实验都
证明光具粒子性 光波粒二象性:
?情况体现波动性(大量光子,转播时,λ大),?粒子性 光波是概
率波(物质波) 任何运动物体都有λ与之对应
原子和原子核
41
汤姆生发现电子从而打开原子的大门,枣糕式原子模型,
卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说
而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾①原子是否稳定,②其
发出的光谱是否连续
玻尔补充三条假设
定态----原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电
子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量.
跃迁----原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一
定频率的光子
(其能量由两定态的能量差决定)
能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原
子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形
轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连
续的,因此电子的可能轨道分布也是不连
续的)
光子的发射与吸收(特别注意跃迁条件):原子发生定态跃迁时,
要辐射(吸收)一定频率的光子:hf=E 初-E 末
氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的
关系是:En=E1/n2,rn=n2r1,
其中 E1=-13.6eV, r1=5.3×10-10m,
(大量)处于 n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式共有
C2
n =n (n-1)/2 种
42
E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2; (有规律可依)
E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66;
E54=0.31
氢原子在 n 能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=-2EK,
E=EK+EP=-EK。
由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是
动能增加量的 2 倍,故总能量(负值)降低。(类似于卫星模型)
核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究):
α衰变形成外切(同方向旋),β衰变形成内切(相反方向旋),
且大圆为α、β粒子径迹。αβ衰变的实质
β衰变是核内的中子转变成了质子和中子
半衰期(由核决定,与物理和化学状态无关)、 同位素等重要概
念 放射性标志
质子的发现(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在.
HONHe 1
1
17
8
14
7
4
2
中子的发现(查德威克)钋产生的α射线轰击铍
nCBeH 1
0
12
6
9
4
4
2
正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔
四种核反应变化(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)做平抛
运动物体,任意时刻速度的反向延长线,一定通过此时刻速度的
HeThU 4
2
234
90
238
92 ePaTh 0
1
234
91
234
90
eSiPnPHeAl 0
1
30
14
30
15
1
0
30
15
4
2
27
13 ;
43
反向延长线沿抛出方向水平总
移的中点。
2、带电粒子做类平抛运动中,所有带电粒子射出电场的速度的
反向延长线交于极板中点。
3、两通电直导线通过磁场相互作用:
不平行:有转动到平行且电流同向趋势,再吸引。
平行时:同向电流吸引,反向电流排斥。
交流电:正弦式交流电的产生,规律 e=NBSωsinωt (各量的含
义、计时起点、图线特征、且与线圈形状和轴的位置无关,明确
四值:瞬时值,最大值,有效值(根据电流的热效应定义)、平均
值(波形与时间轴面积跟时间的比值)
正弦波:.U 效=
2
u m e=311sinωt=311sin314t
不对称方波:
2
III
2
2
2
1 不对称的正弦波
2
III
2
m2
2
m1
电容:隔直通(交) 线圈:通低频,阻高(交)频
变压器:原理电磁感应
理想 P 入=P 出 ,
1
2
2
1
2
1
I
I
n
n
u
u 注意多组副线圈的情况
远距离输电 电压关系 u 升= u 线+u 降= IR 线+U 降 P 出=P 线+P
降(或 Iu 升+Iu 降)
变压器输入功率随(负载电阻和副线圈匝数)的变化而变化的两
种情况
电磁波,麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场;变化的电
44
场产生磁场。
理解:?变化的电场 怎样变化的磁场
LC 振荡电路,各物理量对应关系,变化规律,充放电过程中物理
量的变化情况 T=2 LC L 因素:越粗,越长,匝数密,有
铁芯,L 大 C 因素:介质 s d
高考要求的学生实验(19 个)
113 长度的测量
会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法.
114. 研究匀变速直线运动
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比
较密集的点迹,从便于测量的地方取
一个开始点 O,然后(每隔 5 个间隔
点)取一个计数点 A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离 s1、
s2、s3 … 利用打下的纸带可以:
⑴求任一计数点对应的即时速度 v:如
t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6T
v/(ms-1)
B C D
s1 s2 s3
A
45
T
ssvc 2
32
(其中 T=5×0.02s=0.1s)
⑵利用“逐差法”求 a:
2
321654
9T
ssssssa
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求 a:如
2
23
T
ssa
⑷利用 v-t 图象求 a:求出 A、B、C、D、E、F 各点的即时速度,
画出如右的 v-t 图线,图线的斜率就是加速度 a。
注意事项 1、每隔 5 个时间间隔取一个计数点,是为求加速度时
便于计算。
2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字
115.探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律)探究性实验
利用右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩
码总重量)的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。
在坐标系中描点,根据点的分布作出弹力 F 随伸长量 x 而变的图
象,从而发确定 F-x 间的函数关系。解释函数表达式中常数的物
理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹 簧伸长量。对
探索性实验,要根据描出的点的走 向,尝试判定
函数关系。(这一点和验证性实验不 同。)
46
116.验证力的平行四边形定则
目的:实验研究合力与分力之间的关系,从而验证力的平行四边
形定则。
器材:方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤(2 个)、直尺和
三角板、细线
该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果,看
其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允
许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的
合成的平行四边形定则。
注意事项:
1、使用的弹簧秤是否良好(是否在零刻度),拉动时尽可能不与
其它部分接触产生摩擦,拉力方向应与轴线方向相同。
2、实验时应该保证在同一水平面内
3、结点的位置和线方向要准确
117.验证动量守恒定律
由于 v1、v1
/、v2
/均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,
所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水
平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用 OP、OM
和 O /N 表示。因此只需验证:m1OP=m1OM+m2(O /N-2r)即可。
注意事项:
47
⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向
前运动)。要知道为什么?
⑵入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑
(3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把
所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。
(4)所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰
撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、
圆规。
(5)若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再
同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验
证式就变为:m1OP=m1OM+m2ON,两个小球的直径也不需测量了。
讨论此实验的改进方法:
118.研究平抛物体的运动(用描迹法)
目的:进上步明确,平抛是水平方向和竖直两个方向运动的合成
运动,会用轨迹计算物体的初速度
该实验的实验原理:
平抛运动可以看成是两个分运动的合成:
一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体的初速
度;
另一个是竖直方向的自由落体运动。
利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置,
然后描出运动轨迹,
48
0 1 2 3 4 5
测出曲线任一点的坐标 x 和 y,利用
vtx 2
2
1 gty 就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初
速度。
此实验关健:如何得到物体的轨迹(讨论)
该试验的注意事项有:
⑴斜槽末端的切线必须水平。 ⑵用重锤线检验坐标纸上的竖
直线是否竖直。
⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。(4)每次小球应从斜槽上的
同一位置由静止开始下滑
(5)如果是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜
槽末端悬挂重锤线,先以重锤线方向确定 y 轴方向,再用直角三
角板画出水平线作为 x 轴,建立直角坐标系。
119.验证机械能守恒定律
验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重
物的一端。
⑴要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近
2mm 的纸带进行测量。
⑵用刻度尺量出从 0 点到 1、2、3、4、5 各点的距离 h1、h2、h3、
h4、h5,
49
利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平
均速度”,
算出 2、3、4 各点对应的即时速度 v2、v3、v4,验证与 2、3、4
各点对应的重力势能减少量 mgh 和动能增加量 2
2
1 mv 是否相等。
⑶由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使
2
2
1 mvmgh
⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质
量。
注意事项:
1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带 2、保证打出的
第一个占是清晰的点
3、测量下落高度必须从起点开始算 4、由于有阻力,
所以 KE 稍小于 PE
5、此实验不用测物体的质量(无须天平)
120.用单摆测定重力加速度 由于 g;可以与各种运动相结合考
查
本实验用到刻度尺、卡尺、秒表的读数(生物表脉膊),1 米长
的单摆称秒摆,周期为 2 秒
摆长的测量:让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长 L/(读到
0.1mm),用游标卡尺量出摆球直径(读到 0. 1mm)算出半径 r,
则摆长 L=L/+r
50
开始摆动时需注意:摆角要小于 5°(保证做简谐运动);
摆动时悬点要固定,不要使摆动成为圆锥摆。
必须从摆球通过最低点(平衡位置)时开始计时(倒数法),
测出单摆做 30 至 50 次全振动所用的时间,算出周期的平均值 T。
改变摆长重做几次实验,
计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平均
值。
若没有足够长的刻度尺测摆长,可否靠改变摆长的方法求得加速
度
121.用油膜法估测分子的大小
①实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积:先了
解配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体
积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积 V。
②油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将
油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以
1cm 边长的正方形为单位,用四舍五入的方法数出油膜面
122 用描迹法画出电场中平面上等势线
目的:用恒定电流场(直流电源接在圆柱形电极板上)模拟静电场
(等量异种电荷)描绘等势线方法
实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定
51
G G
R r
a a
图 图
电流方向与指针偏转方向的关系:
将电流表、电池、电阻、导线按图 1 或图 2 连接,其中 R 是阻
值大的电阻,r 是阻值小的电阻,用导线的 a 端试触电流表另一
端,就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。
该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连
的 A 电极相当于正点电荷,与电池负极相连的 B 相当于负点电荷。
白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面(涂有导电物质的一面
必须向上),复写纸则放在中间。
电源 6v:两极相距 10cm 并分为 6 等分,选好
基准点,并找出与基准点电势相等的点。(电
流表不偏转时这两点的电势相等)
注意事项:
1、电极与导电纸接触应良好,实验过程中电极位置不能变运动。
2、导电纸中的导电物质应均匀,不能折叠。
3、若用电压表来确定电势的基准点时,要选高内阻电压表
123.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小,所以选用电流表
外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。
本实验不要求电压调节范围,可选用限流电路。
因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在
右端。
52
本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发
热后电阻率发生明显变化。
实验步骤:
1、用刻度尺测出金属丝长度
2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测),并算出横截面积。
3、用外接、限流测出金属丝电阻
4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方
法
原理: 2
2
L
S
LRI
U
D
L I 4
DU 2
124.描绘小电珠的伏安特性曲线
器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小
灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干
注意事项:
①因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选
V
AV
A
U/V
I/A
O
53
用安培表外接法。
②小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且
在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,
电压电流应多取几组,所以得出的 U-I 曲线不是直线。
为了反映这一变化过程,
③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围
大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。
在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,
④开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为
零)。
由实验数据作出的 I-U 曲线如图,
⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温
度升高而增大。
(若用 U-I 曲线,则曲线的弯曲方向相反。)
⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用 0-0.6A
量程;电压表开始时应选用 0-3V 量程,当电压调到接近 3V 时,
再改用 0-15V 量程。
125.把电流表改装为电压表
微安表改装成各种表:关健在于原理
首先要知:微安表的内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug。
步骤:
54
(1)半偏法先测出表的内阻 Rg;最后要对改装表进行较对。
(2) 电流表改装为电压表:串联电阻分压原理
g
g
gg
g
g 1)R-(nR)u
u-u(RR
u-u
R
u (n 为量程的扩大倍数)
(3)弄清改装后表盘的读数 UI
IU
g
'
(Ig 为满偏电流,I 为表盘电流的刻度值,U 为改装表的最大量
程, 'U 为改装表对应的刻度)
(4)改装电压表的较准(电路图?)
(2)改为 A 表:串联电阻分流原理
gg
g
g
ggg R1-n
1RI-I
IR)RI-I(RI (n 为量程的扩大倍数)
(3)改为欧姆表的原理
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
126 测定电源的电动势和内电阻
外电路断开时,用电压表测得的电压 U 为电动势 E U=E
原理:根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,
rIuE
rIuE
22
11
E
21
1221
I-I
uI-uI
r
21
12
I-I
u-u
V
AR
S
U/V
I/Ao 0.2 0.4 0.6
3.0
2.0
1.0
55
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
①单一组数据计算,误差较大
②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值
③作图法处理数据,(u,I)值列表,在 u--I 图中描点,最后由
u--I 图线求出较精确的 E 和 r。
本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源
的实际电流小,
所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个
系统误差, 电阻 R 的取值应该小一些,所选用的电压表的内阻
应该大一些。
为了减小偶然误差,要多做几次实验,多取几组数据,然后利用
U-I 图象处理实验数据:
将点描好后,用直尺画一条直线,使尽量多的点在这条直线上,
而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的 U-I 关系的误
差是很小的。
它在 U 轴上的截距就是电动势 E(对应的 I=0),它的斜率的绝对
值就是内阻 r。
(特别要注意:有时纵坐标的起始点不是 0,求内阻的一般式应
该是
I
Ur
。
为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用使用
过一段时间的 1 号电池)
127.用多用电探索黑箱内的电学元件
56
熟悉表盘和旋钮
理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理
电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系
红笔插“+”; 黑笔插“一”且接内部电源的正极
理解: 半导体元件二极管具有单向导电性,正向电阻很小,反
向电阻无穷大
步骤:
①、用直流电压档(并选适当量程)将两笔分别与 A、B、C 三点
中的两点接触,从表盘上第二条刻度线读取测量结果,测量每两
点间的电压,并设计出表格记录。
②、用欧姆档(并选适当量程)将红、黑表笔分别与 A、B、C 三
点中的两点接触,从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果,任
两点间的正反电阻都要测量,并设计出表格记录。
128.练习使用示波器 (多看课本)
129.传感器的简单应用
传感器担负采集信息的任务,在自动控制、信息处理技术都有很
重要的应用。
如:自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感
器
传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量
(一般是电学量)的一类元件。
57
工作过程:通过对某一物理量敏感的元件,将感受到的物理量按
一定规律转换成便于利用的信号,转换后的信号经过
相应的仪器进行处理,就可以达到自动控制等各种目
的。
热敏电阻,升温时阻值迅速减小
光敏电阻,光照时阻值减小, 导致电路中的电流、电压等变化
来达到自动控制
光电计数器
集成电路 将晶体管,电阻,电容器等电子元件及相应的元件制
作在一块面积很小的半导体晶片上,使之成为具有一
定功能的电路,这就是集成电路。
130.测定玻璃折射率
实验原理:如图所示,入射光线 AO 由空气射入玻璃砖,经 OO1
后由 O1B 方向射出。作出法线 NN1,
则由折射定律
介
空
介
sinC
90sin
sin
sinn
o
v
Ci
对实验结果影响最大的是光在波璃中
的折射角 的大小
应该采取以下措施减小误差:
1、采用宽度适当大些的玻璃砖,以上。
2、入射角在 15 至 75 范围内取值。
3、在纸上画的两直线尽量准确,与两平行折射面重合,为了更
好地定出入、出射点的位置。
58
4、在实验过程中不能移动玻璃砖。
注意事项:
手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,
严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面; 实验过程中,玻璃砖与
白纸的相对位置不能改变;
大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离
应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;
入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。
131.用双缝干涉测光的波长
器材:光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、
遮光筒、毛玻璃屏、
测量头、刻度尺、
相邻两条亮(暗)条纹之间的距离 X ;用测量头测出 a1、a2(用积
累法)
测出 n 条亮(暗)条纹之间的距离 a, 求出
1-n
aaX 12
双缝干涉: 条件 f 相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全
一致) 当其反相时又如何?
亮条纹位置: ΔS=nλ;
暗条纹位置:
2
1)(2nS (n=0,1,2,3,、、、);
条纹间距 :
1)-L(n
da
L
xd
1-n
a
d
LX
(ΔS :路程差(光程差);d 两条狭缝间的距离;L:挡板与屏间
59
的距离) 测出 n 条亮条纹间的距离 a
补充实验:
1.伏安法测电阻
伏安法测电阻有 a、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安
培计)内接法。
①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法:
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实
值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压
引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
②如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:
如图将电压表的左端接 a 点,而将右端第一次接 b 点,第二次接
c 点,观察电流表和电压表的变化,
若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测
量;
若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测
量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I 和ΔU/U)。
V
A
V
Aa
a b
R R
60
(1)滑动变阻器的连接
滑动变阻器在电路中也有 a、b 两种常用的接法:a 叫限流接法,
b 叫分压接法。
分压接法:被测电阻上电压的调节范围大。
当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范 围 尽 量 大 时
应该用分压接法。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;“以小控大”
用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
(2)实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;
对限流电路:
只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动
变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线
柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。
对分压电路,
应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝 三部分用导线
连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比
较该接头和滑动触头两点的电势高低,
根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两
点间。
61
12.伦琴射线管
电子被高压加速后高速射向对阴极,
从对阴极上激发出 X 射线。在 K、A 间
是阴极射线即高速电子流,从 A 射出的是频率极高的电磁波,即
X 射线。X 射线粒子的最高可能的频率可由 Ue=hν计算。
13.α粒子散射实验(第二册 257 页)
全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动,用来统计
向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是,绝大多数α粒子穿
过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但是有少数α粒子发生了较
大的偏转。
62
14.光电效应实验(第二册 244 页)
把一块擦得很亮的锌板连接在灵每验电器上,用弧光灯照锌板,
验电器的指针就张开一个角度,表明锌板带了电.进一步检查知
道锌板带( )电.这表明在弧光灯的照射下,锌板中有一部分
( )从表面飞了出去锌板中少了( ),于是带( )电.
高考物理解答题规范化要求
物理计算题可以综合地考查学生的知识和能力,在高考物理试题
中,计算题在物理部分中的所占的比分很大(60%),单题的分值
也很高。一些考生考后感觉良好但考分并不理想,一个很重要的
原因便是解题不规范导致失分过多。在高考的物理试卷上对论述
计算题的解答有明确的要求:“解答应写出必要的文字说明、方
程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计
算的题,答案中必须明确写出数值和单位。”具体地说,物理计
算题的解答过程和书写表达的规范化要求,主要体现在以下几个
方面。
一、文字说明要清楚
必要的文字说明是指以下几方面内容
①对非题设字母、符号的说明。题中物理量有给定符号的,必须
严格按题给符号表示,无需另设符号;题中物理量没有给定符号
63
的,应该按课本习惯写法(课本原始公式)形式来设定。
②对于物理关系的说明和判断。如在光滑水平面上的两个物体用
弹簧相连,"在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大","在弹
簧为原长时物体的速度有极大值。"
③说明方程的研究对象、所处的状态、所描述的物理过程或物理
情境的要点,关健的条件作必要的分析判断。即说明某个方程是
关于"谁"的,是关于"哪个状态或过程"的。
④说明列出方程的根据,这是展示考生思维逻辑严密性的重要步
骤。
⑤选择物理规律的列式形式;按课本公式的“原始形式”书写。
⑥诠释结论:说明计算结果中负号的物理意义,说明矢量的方向。
⑦对于题目所求、所问的答复,说明结论或者结果。
二、主干方程要突出(在高考评卷中,主干方程是得分的重点)
主干方程是指物理规律公式或数学的三角函数、几何关系式等
(1) 主干方程式要有依据,一般表述为:依 xx 物理规律得;由
图几何关系得,根据……得等。
(2) 主干方程列式形式得当、书写规范,严格按课本“原始公式”
的形式列式,而不能列变形式或结果计算式
(3) 列方程时,物理量的符号要用题目中所给符号,不能自己另
用字母符号表示,若题目中没有给定物理量符号,应该先设
定,设定也有要求(按课本形式设定),
64
如:U 表示两点间的电压, 表示某点的电势,E 表示电动势,
表示电势能
(4) 主干方程单独占一行,按首行格式放置;式子要编号,号码
要对齐。
(5)对所列方程式(组) 进行文字(符号)运算,推导出最简形
式的计算式,具体推导过程只在草稿纸上演算而不必写在卷面
上。如果题目有具体的数值运算,则只在最简形式的计算式中
代入数值算出最后结果,切忌分步进行代数运算。
(6)要用原始式联立求解,不要用连等式,不断地用等号连等下
去,因为这样往往因某一步的计算错误会导致整个等式不成立
而失分。
三、书写布局要规范
(1)文字说明的字体要书写公整、版面布局合理整齐、段落清晰、
美观整洁。详略得当、言简意赅、逻辑性强。一定要突出重要解
题观点。
(2)要用规范的物理语言、式子准确地表达你的解答过程,准确
求得结果并得出正确结论。
四、总结为一个要求:
就是要用最少的字符,最小的篇幅,表达出最完整的解答,
以使评卷老师能在最短的时间内把握你的答题信息,就是一份最
好的答卷。
65
突破物理计算题的策略
一、主干、要害知识重点处理
在清楚明确整个高中物理知识框架的同时,对主干知识(如牛顿
定律、动量定理、动量守恒、能量守恒、闭合电路欧姆定律、带
电粒子在电场、磁场中的运动特点、法拉第电磁感应定律、全反
射现象等)的公式来源、使用条件、常见应用特别要反复熟练,
在弄懂弄通的基础上抓各种知识的综合应用、横向联系,形成纵
横交错的网络。
二、熟练、灵活掌握解题方法
基本方法:审题技巧、分析思路、选择规律、建立方程、求解运
算、验证讨论等
技巧方法:指一些特殊方法如整体法、隔离法、模型法、等效法、
极端假设法、图象法、极值法等
在习题训练中,应拿出一定时间反复强化解题时的一般步骤,以
形成良好的科学思维习惯,在此基础上辅以特殊技巧,将事半功
倍。
此外,还应掌握三优先四分析的解题策略,即优先考虑整体法、
优先考虑动能定理、优先考虑动量定理;分析物体的受力情况、
分析物体的运动情况、分析力做功的情况、分析物体间能量转化
情况。形成有机划、多角度、多侧面的解题方法网络。
三、专题训练要有的放矢
66
专题训练的主要目的是通过解题方法指导,总结出同类问题的一
般解题方法与其变形、变式。而且要特别注意四类综合题的系统
复习:
1、强调物理过程的题,要分清物理过程,弄清各阶段的特点、
相互之间的关系、选择物理规律、选用解题方法、形成解题思路。
2、模型问题,如平衡问题、追击问题、人船问题、碰撞问题、
带电粒子在复合场中的加速、偏转问题等,只要将物理过程与原
始模型合理联系起来,就容易解决。 3、技巧性较高的题目,如
临界问题、模糊问题,数理结合问题等,要注意隐含条件的挖掘、
“关键点”的突破、过程之间“衔接点”的确定、重要词的理解、
物理情景的创设,逐步掌握较高的解题技巧。
4、信息给予题。步骤:(1)阅读理解,发现信息(2)提炼信息,
发现规律(3)运用规律,联想迁移(4)类比推理,解答问题
四、强化解题格式规范化
1、对概念、规律、公式表达要明确无误
2、对图式分析、文字说明、列方程式、简略推导、代入数据、
计算结果、讨论结论等步骤应完整、全面、不可缺少
3、无论是文字说明还是方程式推导都应简洁明了,言简意赅,
注意单位的统一性和物理量的一致性。、
物理规范解题的要求
一、要明确研究对象,如:以***为研究对象。有的题目涉及的
物体比较多,这时明确研究对象是很重要的,必须针对不同的问
67
题灵活选取研究对象。
二、作必要的示意图或函数图象要规范
三、要说明研究对象所经历的物理过程。不同的物理过程所对应
的函数关系式就不同,对不同的过程必须一一说明。
四、列方程式要规范。
首先,列方程所依据的物理规律、定理、公式一定要加以文字说
明,如:由***定理得。
其次,列方程的字母要规范,题设中没有说明的字母在应用时必
须加以说明,如:设物体 A 的速度为 v 等。
最后,所列方程必须是用题设中字母表示的原始式子,而不是变
形式或带入数据之后的式子,如:不要直接用 R=mv/qB,而应先
写出 qvB=mv2/R
高考物理定理、定律、公式表
总结了一个公式:A(成功)=X(艰苦的劳动)十 Y(正确的
方法)十 Z(少说空话)。(编好)
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
Vt
2-Vo
2=2as
3.中间时刻速度 Vt/2=V 平=(Vt+Vo)/2 4.末速度 Vt=Vo+at
5.中间位置速度 Vs/2=[(Vo
2+Vt
2)/2]1/2 6.位移 s=V 平 t=
Vot+at2/2=Vt/2t
68
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}
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(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,
③a=(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、参考系、时间与时刻、
s-t 图、v--t 图、速度与速率、瞬时速度。
2)自由落体运动
1.初速度 Vo=0 a=g; 2.末速
度 Vt=gt
3.下落高度 h=gt2/2(从 Vo 位置向下计算) 4.推论 Vt
2=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
速直线运动规律;
②a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,高山
处比平地小,方向竖直向下)。
3)竖直上抛运动
1. 位 移 s = Vot-gt2/2 2. 末 速 度 Vt =
Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
69
3.有用推论 Vt
2-Vo
2 =-2gs 4.上升最大高度 Hm =
Vo
2/2g(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:向上为匀减速直线运动,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=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 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=(Vx
2+Vy
2)1/2=[Vo
2+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹
角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0=2tgα;
7.合位移:s=(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹
角α:tgα=y/x=gt/2Vo=tgβ/2
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;
③θ与β的关系为 tgβ=2tgα;
70
④在平抛运动中时间 t 是解题关键;
⑤做曲线运动物体必有加速度,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=2
π/T=2πf
3.向心加速度 a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力 F 心=
mV2/r=mω2r=m (2π/T)2r=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):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
心力永不做功,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
71
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;线速度、离地高度、加速度都恒定。
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。
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)
72
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=qE (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=qBVsinθ (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;
③fm 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)〔见课本〕;
⑤物理量符号及单位 B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电
73
流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子电量(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=(F1
2+F2
2+2F1F2cosα)1/2 (余弦定理)
F1⊥F2 时(即正交):F=(F1
2+F2
2)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F 合≤|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;
④F1 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。
四、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/m (a 由合外力
决定,与合外力方向一致)
74
3.牛顿第三定律:F=-F´{负号表方向相反,两力各自作用在对方.
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:FNr0,f 引>f 斥,F 分子力表现为引力
80
(4)r>10r0,f 引0, 内能增大ΔE>0;温度升高,
吸收热量,Q>0, 内能增大ΔE>0;
⑥物体内能是指物体所有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;
⑦r0 为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
⑧其它相关内容:能的转化和守恒定律、能源的开发与利用、环
保、物体的内能、分子的动能、分子势能。
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(℃)}
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
82
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 成立条件为一定质量的理想气体,使用注意温度的单
位,t 为摄氏温度(℃),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=1.60×
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
83
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/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=qEd {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Δ AB= B- A {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Δ AB=-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.平行板电容器电容 C=εS/4πkd (S:两极板正对面积,
d:两极板间的垂直距离,ε:介电常数)
电容器两种动态分析:①始终与电源相接 u 不变;②充电后与
电源断开 q 不变.距离 d 变化时各物理量的变化情况
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0): W=ΔEK 或 qU=mVt
2/2,
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)
84
类平抛运动 :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)
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静电场的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;变化电场的电场线是闭合的:电磁场.
③常见电场的电场线分布要求熟记,特别是等量同种电荷和等量
异种电荷连线上及中垂线上的场强
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,其表面是个等势面,导体外表
面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特
点?),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
〔见课本〕。
十一、恒定电流
85
1.电流强度:宏观:I=q/t(定义式) (I:电流强度(A),q:在时间
t 内通过载面的电量(C),t:时间(s)
微观:I=nesv (n 单位体积自由电何数,e
自由电荷电量,s 导体截面积,v 自由电荷定向移动速率)
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=Pt= 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=QU=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}
86
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 内电路和外电路
(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
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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 Rx 的测量值=U/I=
UR/(IR+IV)
=RA+Rx>R 真 =
RVRx/(RV+R)(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
调压供电
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
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