1、1理科基础物理知识汇编（编者:yunfann ）必修一 第一章 运动的描述一、描述运动的基本概念1参考系定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的假定不动的物体，叫做参考系。对同一运动，选取不同的参考系，观察的结果可能不同。一般选地面为参考系。2质点 定义：用来代替物体的有质量的点质点是物理学中一个理想化模型，能否将物体看作质点，取决于所研究的具体问题，而不是取决于这一物体的大小、形状及质量，只有当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小时，才能将物体看作质点。3时间与时刻4位移和路程位移：表示物体位置的变化，是一个矢量，位移是从物体运动的起点指向终点的有向线段，其大小就是此线段的长
2、度，方向由起点指向终点。路程：是物体运动轨迹的长度，是一个标量。5速度、平均速度、瞬时速度6加速度加速度是描述物体速度变化快慢的物理量， ，是矢量，方向与速度变化 的方向相同。tva0v对加速度的理解要点：注意速度和加速度两个概念的区别，加速度的大小（或方向）与速度的大小（或方向）没有必然的联系。加速度的定义式 不是决定式，其决定式为 。tva0mFa物体做加速还是做减速直线运动，判断的依据是加速度的方向和速度方向是相同还是相反，只要加速度方向跟速度方向相同，物体的速度一定增大；只要加速度跟速度方向相反，物体的速度就一定减小。二、运动图象st图象与v t图象的比较必修一 第二章 匀变速直线运动
3、一、匀变速直线运动1.匀变速直线运动的基本规律及推论：基本规律： 0tvat20/svta推论 2t ( vt/2表示某段时间 t内中间时刻的瞬时速度)/2tss -s =s= T2. （连续相等的时间间隔 (T)内，位移之差是一恒量）a说明：各公式对物理量v 0，v t，s， ，t各有缺省，在解题中注意灵活应用。公式均是矢量表达式，通常取初速度方向为正方向，其他矢量与正方向一致取正数，相反为负数再代入运算。2.要重视画 图、 图，从而简捷、直观地解决问题。st二、自由落体运动1.概念：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动.2.自由落体运动的特点 ； ；方向竖直向下0v2
4、9.8/agmsst图 vt图表示物体匀速直线运动（斜率表示速度）vt表示物体匀加速直线运动（斜率表示加速度）at表示物体静止 表示物体做匀速直线运动表示物体向反方向做匀速直线运动；初位移为s 0表示物体做匀减速直线运动；初速度为v 0表示t 1时间内物体的位移为s1（从 纵坐标可直接看出来）表示t 1时刻物体速度为v 1（图中阴影部分面积表示质点在0 t1时间内的位移）ss00 ts1t11342tvv00v1t1213423.自由落体运动的规律 tvg2/ht2tvgh4.必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自由落体运动，从中间取的一段运动过程不是自由落体运动.三、匀变速直线运动与汽车行
5、驶安全1.汽车的停车距离= 反应距离+ 刹车距离；反应时间内车匀速前进，刹车后为匀减速直线运动。2.对刹车类问题一般要注意判断何时停止运动。3.追及、相遇类问题处理时注意：注意对运动过程画示意图。注意“一个条件，两个关系” 一个条件即速度相等时为追上、追不上、距离最大或最小的临界条件；两个关系是时间关系和位移关系。必修一 第三章 物体间的相互作用一、力1.力的定义：力是物体对物体的作用，力不能离开物体而存在。2.力的作用效果：使物体产生形变或使物体运动状态发生改变.3.力的分类：按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等.按效果分：拉力、压力、动力、阻力、向心力等.4.力的三要素：
6、大小、方向、作用点5.力的图示：用一根带箭头有标度的线段来表示力的大小、方向、作用点的方法就是力的图示二、重力1.重力：是由于地球对物体的吸引而产生的，方向竖直向下。2.重力的大小：重力与质量的关系为G=mg。 三、弹力1.定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.任何物体都能发生形变，有的形变比较明显，有的形变极其微小。形变的种类：拉伸或压缩形变、弯曲形变、扭转形变等.产生弹力时，施力物体与受力物体同时形变，但具体到某个弹力一定是由于施力物体形变而引起的。2.产生条件：两物体相互接触；发生弹性形变.3.弹力方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，与
7、接触面（线）垂直。具体地：绳的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向；弹簧的弹力，总沿中心轴线指向原长方向；轻杆弹力不一定沿杆，要由具体情况来定。4.弹力的大小计算：弹簧弹力的大小与形变量成正比即 ；k为劲度系数，是由弹簧本身特性决定的物理量。Fx四、滑动摩擦力1.定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫滑动摩擦力.2.产生条件：接触面粗糙；有弹力（接触、挤压）；有相对滑动.3.滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对滑动方向相反“与相对滑动方向相反”不能等同于“与滑动方向相反”；滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力。4.滑动摩
8、擦力的大小：滑动摩擦力跟压力成正比，公式：f = NN表示两物体间的压力，性质上属于弹力，其大小不一定等于重力。 与接触面的材料有关，无单位。滑动摩擦力大小，与相对滑动的速度大小无关.5.效果：总是阻碍物体间的相对滑动，但可能是动力，也可能是阻力。五、静摩擦力1.产生条件：接触面粗糙有弹力（接触、挤压）有相对滑动趋势.2.静摩擦力的方向：与接触面相切，并与物体的相对滑动趋势的方向相反.3.静摩擦力的大小由其相对滑动趋势方向的外力决定。静摩擦力的大小在0最大静摩擦力f m之间变化.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，可认为它们数值相等.4.效果：阻碍物体的相对滑动趋势，可以是动力，也可以是阻力.5.判
9、断相对运动趋势有无的方法：假设接触面光滑“看”其是否滑动，及滑向哪个方向。六、力的合成与分解求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解.1、运算定则平行四边形定则：如果用表示两个共点力 F1 和 F2 的线段为邻边作平行四边形，那么这两个邻边之间的对角线就表示合力 F 的大小和方向。3三角形定则：求两个互成角度的共点力 F1、F 2 的合力，可以把表示 F1、F 2 的有向线段首尾相接，则从第一个力的箭尾指向第二个力的箭头的有向线段就表示合力 F 的大小和方向。2.分力和合力的关系两个分力 F1、F 2 的合力范围 . | F1-F2 |F| F 1+F2 |合力 F 可能比分力大，也
10、可能比分力小，还可能等于某个分力的大小.七、共点力的平衡1平衡状态：静止或匀速直线运动状态，特点： 。0a2平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零，即 F 合 =03平衡条件的推论物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向。物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力可围成闭合的矢量三角形。八、牛顿第三定律1、内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.2、理解：（同时、同性、异物）力是相互的，作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失、无先后之分.作用力与反作用力是同一性质的力。作用力和反作用力作用在两
11、个不同的物体上的，既不能合成，也不能抵消。必修一 第四章 力与运动一、牛顿第一定律1、牛顿第一定律的内容：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状态为止.2、对牛顿第一定律的理解牛顿第一定律是牛顿以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果、进而推理出来的一条理想条件下的规律.牛顿第一定律揭示了物体不受任何外力作用时的运动情况，在实际中，物体所受的合外力为零与之是等效的。牛顿第一定律的意义在于：它揭示了一切物体都具有惯性。它揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是产生运动的原因，也不是 维持运动的的原因。3.惯性定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状
12、态的性质.对惯性的理解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。.质量是物体惯性大小的量度，质量大的物体惯性大，质量小的惯性小.惯性不是力。惯性是物体保持原有运动状态的性质，力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。二、 牛顿第二定律及其应用1.内容：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式表述为： Fma2.理解要点：“矢量性”是指加速度的方向与合外力的方向相同.“瞬时性”是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，合外力改变，加速度随即改变。3. 牛顿第二定律的应用可分为两类：.已知物体的受力情况，确定物体的运动
13、情况.已知物体的运动情况，反过来确定受力情况要会利用力和运动之间的“桥梁” 加速度，来求解 。三、超重和失重1.超重与失重的概念：我们把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况称为超重现象；把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况称为失重现象。2.产生超重和失重的条件当物体具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态；当物体具有竖直向下的加速度，物体处于失重状态；当物体竖直向下的加速度等于g 时，物体处于完全失重状态。3.理解超重、失重状态现象应注意以下几点物体处于超重或失重状态时，其重力始终存在且是恒量，发生变化的只是物体对悬绳的拉力或对支持物的压力
14、。物体处于完全失重状态时，由重力所产生的一切现象消失，例如浸在水中的物体不受浮力，天平失效等。发生“超重”或“失重”的现象只决定于物体加速度的方向，与物体速度方向无关，超重和失重现象遵循牛顿aA加 速 度受 力 运 动4v1甲乙vv2v1第二定律。四、力学的单位制1.单位制：由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。国际单位制中有七个基本单位，即千克（Kg）、米(m) 、秒 (s)、安培 (A)、开尔文(K) 、摩尔(mol) 、坎德拉(cd)，其中 力学中有千克、米、秒三个基本单位。2.在进行物理计算时，所有的已知量都应用国际单位表示。必修二 第一章 抛体运动一、曲线运动1.特点：做曲
15、线运动的质点，在某一时刻（或某一位置）的速度方向是在曲线上过该点的切线方向.质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。2.物体做曲线运动的条件：从动力学角度看，如果物体所受合外力方向跟物体的速度方向不在同一条直线上；从运动学角度看就是加速度方向与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动.。3.曲线运动的轨迹：做曲线运动的物体其轨迹向合外力所指一方弯曲，（即合外力指向轨迹凹向的一侧）若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向.（如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动轨迹总向圆心弯曲等）4.合运动轨迹的判断：两直线运动的合运动的轨迹由两分运动的合速度与合加速度的方向
16、关系决定。二、运动的合成与分解1.概念：在物理学上，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这一实际运动的分运动。2.合运动与分运动的关系等时性：合运动和分运动具有等时性，即同时开始，同时进行，同时停止.独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响.等效性：各分运动共同产生的效果与合运动等效。.3.运动的合成与分解的方法运动的合成与分解：包括位移、速度、加速度的合成和分解.它们与力的合成和分解一样都遵守平行四边形定则。4.一个复杂的运动可以看成是几个独立进行的分运动的
17、合运动，那么，我们就可以把一个复杂的运动分解为几个独立进行的分运动来进行研究。5.船过河类问题：过河时间由河宽 及船垂直于河岸的速度 决定： ，当船头始终垂直于岸，过河dv/tdv时间最短： （不受 影响）；船过河的轨迹（路程 l）由 及 共同决定（由 决定），当 min/tdv船 水 船 水 合 船且使 垂直岸时，船可垂直过河：l=d。v水 合6.连接体问题指物拉绳或绳拉物问题。研究的绳都是不可伸长的，所以解题原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳和平行于绳两个分量，根据沿绳方向的分速度与绳的速度大小相等来求解。三、竖直上抛运动1.概念：物体以初速v 0竖直上抛后，只在重力作用下所做的运动。
18、 (匀变速运动规律对它都适用).2.竖直上抛运动的规律：取向上的方向为正方向，有 0tvgt20/hvtg20tvas3.几个特征量上升的最大高度 20/hvg上升到最大高度处所需时间t 上 和从最高点落回原抛出点所需时间t 下 相等，即t 上 =t下 =v0/g.4.竖直上抛运动的两种研究方法分段法：上升阶段是匀减速直线运动，下落阶段是自由落体运动.下落过程是上升过程的逆过程.整体法：从全程来看，可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动，应用公式时，要特别注意v，h等矢量的正负号.一般选v 0方向为正方向， v0总是正值，上升过程中v为正值，下降过程中v 为负值，物体在抛出点以下时h为负。四
19、、平抛运动定义：将物体以一定的初速度水平抛出，仅在重力作用下物体所做的运动性质：加速度为 g 的匀变速曲线运动，水平速度不变，竖直方向速度不断增大，合速度大小、方向时刻改变.平抛运动的研究方法：将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。在实际做题时，一要注意将平抛分解，二要注意找两个分运动(分速度、分位移) 的关系。平抛运动的规律：速度：v x=v0，v y=gt 合速度的大小：v = 位移：x = v0t，y=gt 2/2 合位移的大小：S=2xyv 2xy5平抛物体的运动时间由下落高度决定： 水平位移由初速度及高度决定2/thg02/xvthg平抛运动是匀变速曲线运动
20、，故相等时间内速度变化量相等，且必沿竖直方向 。y必修二 第二章 圆周运动一、圆周运动的几个概念1.线速度 v： 方向：圆弧上该点的切线方向 大小：v=s/t (s 是 t 时间内通过的弧长)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢2.角速度 ： 大小： 国际单位是弧度每秒（rad/s） 物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。/t3.周期 T：质点沿圆周运动一周所用时间，国际单位是秒（s）。4.转速 n：单位时间内转过的圈数，单位是转每秒（r/s）或转每分（r/min）。5.各量间的关系： ， ， ，2/2/vrfrnt/2/2tTfnvr/21/nT注意：T、n（或 f）、 三个量中任一个确定，其余
21、两个也就确定了。皮带传动（或齿轮咬合）装置中与皮带（或齿轮）接触的轮子边缘上各点的线速度大小相等；同轴转动装置（如转盘、自转的地球）上各点的角速度相同。6.向心力方向：总是指向圆心，时刻在变化(F 是变力) 大小：222()vFmarmT作用：产生向心加速度度，只改变速度方向，不改变速度的大小。做匀速圆周运动物体的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。向心力是按力的作用效果命名的，它并非独立于重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力以外的另一种力，而是这些力中的某一个或某几个的合力。7.向心加速度方向：总是指向圆心，时刻在变化 大小： 22()varrT物理意义：描述线速度方向改变的快慢
22、二、求解圆周运动问题的一般步骤圆周运动问题是研究力和运动的问题，实质上就是牛顿第二定律的应用；.确定研究对象（做圆周运动的物体）；.确定圆周运动的轨道平面、圆心、半径；.对研究对象进行受力分析并画示意图，找向心力的来源；.根据牛顿第二定律列方程（由合外力提供向心力列方程）并求解。三、离心现象定义：做圆周运动的物体，在所受合力突然消失或不足以提供做圆周运动所需的向心力情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。本质：离心现象是物体惯性的表现，没有所谓的“离心力”。做圆周运动的物体，在所受合力大于做圆周运动所需的向心力情况下，就会做逐渐靠近圆心的向心运动。此离心或向心运动在卫星变轨时经
23、常遇到。必修二 第三章 万有引力及其应用一、开普勒三大定律（对行星运动规律的描述）开普勒第一定律（椭圆轨道定律）：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上；开普勒第二定律（面积定律）：行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积；开普勒第三定律（周期定律）：行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比。（ ）23/Trk说明：此三大定律虽然是由行星绕太阳总结出的规律，但对于卫星绕地球同样适用，尤其最常用的是第三定律，其中的比值 k 是由被环绕的中心天体决定的。二、万有引力定律牛顿于 1687 年在其出版的自然哲学的数学原理一书中，正式提出了万有引力定律：宇宙间任
24、意两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与他们间距离的平方成反比。数学表达式： 其中 G 为引力常数 其值首先由卡文迪许利用扭秤测12mFr 126.70/Nmkg出。三、万有引力定律的应用6在星球表面（附近）近似认为万有引力等于重力： ，由此可得到：2MmGgR星球表面的重力加速度 ，距星球表面 h 高处的重力加速度2/gGR 2/()GMRh常用的“黄金代换” 可计算天体质量：M2/对于卫星由万有引力提供向心力有： ，可得到卫星在轨道上的参数：222 ()vmarmr T卫星在轨道上的向心加速度 线速度221Gar1GMvr角速度 周期331Mr 332Tr由
25、上可知：卫星在轨道上运行时的 都与其轨道半径 r 有关系，r 变化 也随之变化。av、 、 、 avT、 、 、由线速度的表达式及“ ”，可得到第一宇宙速度2GgRGMvgR四、地球同步卫星地球同步卫星是指与地面相对静止的、运行角速度与地球的自转角速度相同的卫星，只能分布在赤道正上方的一条轨道上，其特点可概括为“五个一定” 。位置一定； 周期一定； 高度一定； 速率一定； 运行方向一定(自西向东运行)五、宇宙速度1、三种宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度)：指卫星在地面（星球表面）附近绕地球（星球）做匀速圆运动所必需具有的速度。7.9km/s，是人造地球卫星的最小发射速度，同时也是卫星在轨道上运行
26、时最大的运行速度。说明：第一宇宙速度虽然是从地球上的卫星推出的，对于其它星球上的第一宇宙速度其表达式依然成立，不过式中的 M、 R、 g 要是该星球的质量、半径、重力加速度。第二宇宙速度(脱离速度)：v =11.2km/s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度. 第三宇宙速度(逃逸速度)：v =16.7km/s 是物体挣脱太阳引力束缚，飞出太阳系的最小发射速度.2、卫星的变轨问题处理方法：从万有引力或其他力做功和能量转化的角度去分析，或者用向心和离心运动的条件来解决；对于对接、追及类问题还需考虑到角速度与轨道半径的关系。必修二 第四章 机械能和能源一、功1.概念：如果一个物体受到力的作用，并使
27、物体在力的方向上发生一段位移，则该力对物体做了机械功，简称功。2.功的计算公式： cosWF说明：式中 F 是作用在物体上的外力，s 为物体对地面的位移， 是 F 与 s 之间的夹角.解题时要看清“是问哪个力做功还是合外力做功，对谁做功” 此公式为恒力做功的公式，对于变力做功则常用如下方法：分阶段求功；用功能关系；用动能定理求解。由 角即可定性判断力 F 对物体的做功情况： 为锐角，做正功； 为钝角，做负功（也可说成物体克服这个力做功）； 为直角，不做功。功是标量，有正负，但正负既不表示方向，也不表示大小，只表示是动力还是阻力做的功。3.多个力做功的总功一个物体受到几个恒力同时作用时，可先求出
28、合力，再由合力、位移及夹角求合力功即 ；cosWF合也可先求出各个力的功，再将各个力的功求代数和，即 12W二、功率1.概念：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。是表示做功快慢（或能量转化、转移快慢）的物理量。2.计算功率的两个公式7t0 tvvm恒功率起动t1v1t0 tvvm恒力起动公式 P=W/t 是功率的定义式：算出的是在时间 t 内力做功的平均功率.公式 P=Fv 当 v 为瞬时速度时，算出的是瞬时功率；当 v 为平均速度时，是平均功率。若 F、v 不共线，夹角为 时 cosPFv3、机车起动（所用公式： ， ）fa.以恒定功率起动，其运动情况是：变加速( ) ( =0)匀a 速；.
29、以恒力（匀加速）起动，其运动情况是：匀加速( 恒定，P 增大) 额定 Pm 后，作变加速( ) ( = 0)匀速.a注意：速度最大（或匀速）时， = 0 即 ；匀加速阶段结束时，汽车功率达到 ，但速度并不是最aFfP额大。三、动能和动能定理1.动能 概念：物体由于运动而具有的能量叫做动能.表达式：E k=mv2/2 单位：焦耳(J)理解：动能是状态量，与某一时刻或位置相对应； 动能是标量，只有大小，没有方向，其大小只与运动物体的质量及速率有关，而与运动方向无关，动能总为正值。2 动能定理 内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。 公式： 21kWE注意： 是各外力对物体做功的代数和，计算
30、时应注意功的正负；公式等号右边是动能的增量，是末动W能减初动能； 不论物体做直线运动还是曲线运动，动能定理都适用，而且经常用动能定理来求变力做功。应用动能定理解题的一般步骤： 选择研究对象及研究过程； 对研究对象进行受力分析、做功分析；找始、末状态物体的动能； 由 列方程并求解。21kWE四、机械能守恒定律1.重力势能定义：受重力作用的物体具有的跟它和地球的相对位置有关的能量叫重力势能.重力势能大小的公式为 PEmgh注意问题重力势能是地球和物体组成的系统共有的；重力势能的大小和参考平面（零势能面）的选取有关；重力势能是标量，但有正、负（正的表示物体在参考平面之上，负的表示物体在参考平面之下）
31、。重力做功跟重力势能变化的关系： 重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。GpWE2.重力做功的特点：重力的功只取决于初、末位置间的高度差，与物体运动的路径无关，即 。GWmgh3.弹性势能定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关。4.机械能守恒定律机械能：动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能.机械能守恒定律内容：在只有重力(或弹力)做功的情况下，物体的动能和重力势能 (或弹性势能)相互转化，而机械能总量保持不变 公式： 12pkpkEE机械能守恒定律成立的条件：只有重力（或弹力）做功，其他力不做功或做功的代数和为零。5.利用机械能守
32、恒定律解题的一般步骤明确研究对象并判断机械能是否守恒（若不守恒则不能用此方法解题）；选取参考平面，确定物体在初、末状态的动能和势能；列方程 并求解。12pkpkEE五、功和能的关系做功的过程就是能量转化和传递的过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，所以，功是能量转化的量度。注意：功和能是两个密切相关的物理量，但有本质的区别。做功是是能量变化的途径和方法，与某一过程对应，8所以功是一个过程量；而能是用来反映物体处于某一状态时具有的能量，是一个状态量。功和能的单位相同，在国际单位制中，都是焦耳(J)。常见的做功与能量变化的关系有以下几种： 重力做功引起重力势能的变化；GpWE 合外力做功等于动
33、能的变化；k 除重力、弹力而外，其他合外力做功等于机械能的变化。除 重 力 机 械六、能的转化和守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。注意：能量有各种形式，他们之间可以相互转化；与热现象有关的能量的转化与转移有方向性。物体在克服摩擦力做功的过程中，会将系统的机械能转化为内能。Q=f l（l 为这两个物体间相对滑动的路程） 。七、能源的开发和利用要知道常规能源和新能源选修3-1 第一章 电场一、电场的力的性质1电荷及电荷守恒定律自然界中只有正负两种电荷，元电荷 e=1.6010-19
34、C使物体带电的方法有三种：摩擦起电；接触起电；感应起电电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或着从物体的一个部分转移到另一部分。在转移过程中，电荷的代数和不变（总量不变） 。两完全相同的金属球接触后分开其电量平分2库仑定律内容：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷间的这种作用力称静电力，又叫库伦力。公式： (其中 ，叫静电力常量 )12qFkr92.01/kNmC适用条件：真空中点电荷：若带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多时
35、就可看作是点电荷。注意：两点电荷间的库仑力是相互的，是一对作用力与反作用力；计算时只需带入电荷量的绝对值。3电场强度电场：带电体周围客观存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒介。电场的基本性质：是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度：放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度，是矢量。a.定义式： ，方向：正电荷在该点所受电场力的方向。/EFqb.说明： 是电场强度的定义式，适用于任何电场。电场中某点的场强由电场本身决定与试探电荷 q 无关。/ 是真空中点电荷所形成的电场强度的决定式。某点场强 E 由场源电荷 Q 和距离 r 决定。2rQk（正点电荷周围某点的场强背离
36、正电荷；负点电荷周围某点的场强指向负电荷） 是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中 d 为两点间沿电场线方向的距离dUE电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。4.电场线电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致，这样的曲线叫电场线。电场线是起源于正电荷(或无穷远处 )，终止于负电荷(或无穷远)；电场线的疏密反映电场强度的大小；电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹，只是某种情况下带电粒子运动轨迹可以与电场线重合匀强电场：在电场
37、中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线匀强电场9二、电场的能的性质1.基本概念电势差：电荷在电场中由某点 A 移到另一点 B 的过程中，电场力所做的功与该电荷电量的比值叫做这两点的电势差即 . （电势差是标量但有正负，正负表示某两点相对电势的高低；计算时要注意电荷的正负。 ）/ABUWq电势：电场中某点 A 的电势 等于该点与参考点 P（电势零点 ）之间的电势差。0P（ ）P电势是为描述电场能的性质而引入的物理量，它由电场本身的性质决定，与是否放入电荷无关，是标量。电势的高低还与零电势点的选取有关，通常选无穷远处或大地的电势为零电
38、势。沿着电场线的方向，电势降低。 （与拿什么电荷沿电场线移动无关）电势能：电荷在电场中所具有的势能叫电势能，它由电场和电荷共同决定。 （ ）q电场力做功与电势能变化的关系：如同重力做功与重力势能变化的关系一样，电场力做正功时，电荷的电势能减少，电场力做负功时，电荷的电势能增加；电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量。 B-WAAB若只有电场力做功，动能和电势能的总能量守恒，但可以互相转化，如动能增加，电势能就减少。2.电势与电场强度的关系电势反映电场能的特性，而电场强度反映电场力的特性电势是标量，具有相对性（与参考点的选取有关） ，而电场强度是矢量，不具相对性电势的正负表示大小，而电场强度的
39、正、负只表示方向不同，并不表示大小电势与场强的大小没有必然联系，某点的电势为零，场强可不为零，反之亦然，同样，电势高处场强不一定大。电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与试探电荷无关3.匀强电场中电势差与电场强度的关系关系可由公式表达： 或 /EUdE理解：电场强度的方向就是电势降低最快的方向 以上公式只适用于匀强电场，且应用时注意 d 是表示某两点沿电场线方向上的距离。 对于非匀强电场，此公式可以用来定性分析某些问题，如在非匀强电场中，各相邻等势面的电势差为一定值时，那么 E 越大处，d 越小，即等势面越密4.等势面和电场线的关系电场中电势相等的点构成的面叫做等势面，电场线和等势面均是
40、用来形象描述电场的，它们有如下关系：电场线总是与等势面垂直； 沿着电场线的方向各等势面上的电势降低，逆着电场线的方向各等势面上的电势升高；电场线密的区域，等势面也密；电场线疏的区域，等势面也疏；沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具实际中测量或做题时，往往通 过 描绘等势线来确定电场线5.重视电场线在做题时的作用顺着电场线方向电势降低；电场线上某点的切线方向为该处的场强方向，即正电荷在该处所受电场力的方向，与负电荷在该处受电场力的方向相反；疏密表示电场强度的大小。与等势线（面）垂直，指向电势降低的方向。四、带电粒子在匀强
41、电场中的运动1带电粒子的加速运动分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，所受电场力与运动方向共线，做匀变速直线运动。用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电场力做的功。若粒子的初速度为零，则： ， 则 2/qUmv2/vqUm2带电粒子的偏转(类平抛运动)运动分析：带电粒子以速度 v0 垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的电场力作用而做匀变速曲线运动偏转问题的分析处理方法：类似于平抛运动那样进行分析处理。五、电容与电容器1电容器：两个互相靠近又彼此绝缘的导体组成电容器2电容定义：电容器所带电荷量跟两极板间电势差的比值叫电容定义公式 注意 C 跟 Q、U 无关，只/C取决于电容器本身
42、 （电容器的带电量是指每个极板上所带电量的绝对值） 电容的物理意义：是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。10电容的单位：法拉，符号 F 61210pF平行板电容器的电容，跟两板间的正对面积及板间距有关，SCd常用电容器：从构造上看分为固定电容器和可变电容器表示电容器性能的两个指标：一是电容量，另一个是它的耐压值（电容器所能承受的最大电压） 3.电容器常见的两种情况：.平行板电容器电容器始终连接在电源上，两极板的电压不变 .平行板电容器充电后，与电源断开，电容器的电荷量不变 选修 3-1 第二章 电路一、电阻定律1.电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上： /RUI2.电阻定律 内容：均匀
43、导体的电阻与导体的长度成正比，跟它的横截面积成反比。公式： ，式中的 为材料的电阻率（反映材料导电性能的物理量） ，与导体的材料和温度有关。金/RlS属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而迅速减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化.二、欧姆定律1.内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比.。 2.公式： ./IUR3.用图像表示：在 I-U 图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率 ；在 U-I 图像中，也是过原点的一RUIk1条直线，直线的斜率 . Rk三、串、并联电路：1.串联电路的特点：电流 电压 电阻 nII21 n21U n21RR电
44、压分配 串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。12UR2.并联电路的特点：电流 电压 电阻 n21II nUU21 n211RR电流分配：由 可知 即并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。12RIR四、闭合电路欧姆定律1电动势 E：反映电源把其它形式能转化为电能本领大小的物理量电动势数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压。2闭合电路欧姆定律内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比表达式： （ 或 ） rREI内外 UEIrE外3路端电压：外电路两端的电压。路端电压与外电阻的关系根据 可知，当 R 增大时，U 增大，当 R 减小时，U 减小rER
45、IU1当外电路断开时 R 为，I 为 0， U=E当外电路短路时 R 为 0，I 为 ，U=0/Er电源的特性曲线即 U-I 曲线因为 ，故 U 随 I 的增大而减小，它们的关系曲线如图所示Er直线的斜率的绝对值表示电源内阻 r，纵轴的截距为电源的电动势 E，横轴的截距为短路电流五、电路动态分析0 I 短UEI11分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，常见方法：1. 由欧姆定律及串并联电路的特点来分析，采用程序法：“局部整体局部”2.“并同串反”法：某电阻增大时，与其并联或间接并联的电阻上的I 、 U、 P都将增大（变化趋势相同） ；而与其串联或间接串联的电阻上的I
46、、 U、 P都将减小（变化趋势相反） 。六、认识多用电表1.多用点表的原理电流表（并联分流）gRII电压表（串联分压） ()g欧姆表：表盘刻度不均匀，零刻度在右边。 （电流从红表笔流入多用表）2.用电压表检测电路故障测电路中某两点若电压表有示数，说明这两点与电源接通完好；若电压为零，说明这两点之间短路或者无电流。七、电功率电功：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功 电流做功的过程UItqW中电能转化为其它形式能。电功率： 。PUI焦耳定律： 热功率RtIQ22R热电功和电热的关系在纯电阻电路中， ； 在非纯电阻电路中， 即 。WQW RtIU2串、并联电路功率的分配串联
47、电路功率与电阻成正比； 并联电路的功率与电阻成反比； P总 123选修 3-1 第三章 磁场一、认识磁场1磁场磁场是磁极、电流周围存在的一种物质。其基本性质是对放在磁场中的磁极、电流具有力的作用。磁场的方向：在磁场中任一点小磁针 N 极受力的方向（或小磁针静止时 N 极的指向）就是该点的磁场方向。2.磁感线概念：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。磁感线的特点：是闭合曲线，在磁体外部从 N 极到 S 极，在磁体内部从 S 极到 N 极；磁感线的切线方向表示磁场的方向； 磁感线的疏密表示磁场的强弱。3.安培定则：握住右手用弯曲的四指和伸直的大拇指的指向，表示磁感线和电流间方向关系的方法。 （弯曲的四指即可表示磁感线的方向，也可以表示 环形电流的方向）二、安培力1.安培力定义：磁场对电流的作用力称为安培力。安培力的大： ，其中 为 B 的方向与 I 的方向的夹sinFBIL角。安培力的方向用左手定则判断左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是
