高中物理知识体系结构图

高中物理学知识的结构体系力学知识结构体系考点解读地位作用学法指导力学是高中物理的重点之一，在高考中占45%左右力学是整个物理学的基础，是学习高中物理的主线之一在力学的学习中一是注重力学分析，二是功和能关系的理解和应用力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分PARTI静力学三种常见的力物体的平衡力的合成与分解一个力的作用效果，如果与几个力的效果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。由分力求合力的运算叫力的合成；由合力求分力的运算叫力的分解。力的概念定义力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体三要素大小、方向、作用点矢量性力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且它的运算符合平行四边形定则。效果力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。摩擦力重力由地球对物体的吸引而产生。方向：总是竖直向下。大小G＝mg。g为重力加速度，由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响，地球周围各地g值不同。在地球表面，南极与北极g值较大，赤道g值较小；通常取g=9.8米／秒2。重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。任何两个物体之间的吸引力叫万有引力，2RMmGF。通常取引力常量G＝6.67×10-11牛·米2／千克2。物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。弹力弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。胡克定律F=kx，k称弹簧劲度系数。滑动摩擦力物体间发生相对滑动时，接触面间产生的阻碍相对滑动的力，其方向与接触面相切，与相对滑动的方向相反；其大小f=μN。N为接触面间的压力。μ为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定。静摩擦力相互接触的物体间产生相对运动趋势时，沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱，在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值，因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。物体的平衡概念：当物体受到几个力的作用时处于静止状态或匀速直线运动状态，就说这几个力平衡，这时的物体处于平衡状态，且合力为零。共点力：作用在一个物体上的几个力，作用于一点，或其延长线相交于一点。共点力作用下的物体的平衡条件：作用在一个物体上的几个力，合力为零，即F合＝0，则物体是平衡的。“平衡力”与“相互作用力”的关系是：都是大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，但“平衡力”的两个力的作用点在同一物体上，而“相互作用力”的两个力分别作用在两个物体上。PARTII运动力学直线运动曲线运动加速度方向与速度方向的关系在直线运动中，若速度增加，则加速度与速度的方向相同；若速度减小，则方向相反。运动的描述质点忽略物体的大小和形状，将其看作一个“具有质量”的物质点。能否看成质点与研究问题的性质有关。参考系运动是相对的。描述物体运动时，用于参考，观察其相对运动的物体。参考系可任选，以对研究问题简单、方便为准。坐标系描述物体运动时，在参考系上建立的适当的坐标系。时间、位移描述质点运动的物理量。位移是矢量，时间是标量。速度、加速度速度的变化量与变化时间段的比值，为加速度，矢量，tvm/s2。txv，矢量，m/s。运动的合成与分解已知分运动求合运动叫运动的合成，已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵守平行四边形定则匀速率圆周运动特点：合外力总指向圆心（又称向心力）。描述量：线速度V，角速度ω，向心加速度α，圆轨道半径r，圆运动周期T。规律：F=mrV2=mω2r=mrT224匀速直线运动v＝S/t变速直线运动万有引力定律：maRGMmF2；RvmRGMm22；RmRGMm22；RTmRGMm222适用范围：两个质点间的引力，R为两个质点间的距离两个质量分布均匀的球体之间的引力，R为两球心间的距离一质量分布均匀的球体与球外一质点间的引力，R为球心到质点间的距离应用：天体运动问题分析人造地球卫星宇宙速度平抛物体的运动特点：初速度水平，只受重力。分析：水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。规律：水平方向vx=v0，x=v0t竖直方向vy=gt，221gty合速度22yxtvvv与x正向夹角tgθ=xyvvtg匀变速直线运动弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。速度规律vt＝v0+at位移规律2021attvs速度位移关系asvvt2202自由落体运动速度规律vt＝gt位移规律221gts速度位移关系ghvt22非匀变速直线运动平均速度、瞬时速度PARTIII动力学运动和力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状态为止。惯性物体的这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性，衡量惯性的大小的物理量是质量。弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能。2p21Ekx重力势能EP＝mghh为物体距零势能位置的高度。零势能位置可依具体问题解题方便而定，故重力势能的大小只有相对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的多少。冲量力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量单位牛·秒。冲量的方向，即力的方向。牛顿第三定律两个物体间相互作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。(作用力与反作用力同时产生，同时消失，是同种性质的力，它们分别作用在不同的物体上，不存在“平衡’问题。)牛顿运动定律功和能功功是能量转换的量度，即：有功必有能量形式的转换．做了多少功就有多少能量发生了形式转换。W=FScosα(两个要素：①力②力方向上有位移)单位:焦(J)正功：表示动力功(即力与位移夹角小于900)。负功：表示阻力功(即力与位移夹角大于900。)冲量和动量动量物体的质量和速度的乘积叫做动量单位：千克·米／秒。动量的方向，即速度的方向。动能定理合外力所做的功等于物体动能的变化。W=EK2—EK1＝21222121mvmv定理适用于变力做功的过程动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式Ft=P末-P初（动量定理适用于变力作用的过程）牛顿第二定律物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与合外力方向相同。表达式F合=ma，其中F单位：牛（N）；m单位：千克（kg）；a单位：米／秒2(m/s2)。意义：力是改变物体运动状态的原因。功率平均功率P=W/t；单位：瓦（焦／秒）即时功率P=FVcosα，单位：瓦（焦／秒）动能物体由于运动所具有的能22mvEK。动能是运动状态的函数，动能是标量势能由于物体之间相对位置和物体各部分间相对位置决定的能叫势能。机械能守恒定律(动能和势能统称机械能)机械能pkEEE在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。同样，在只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能发生相互转化，机械能总量也保持不变。21121mvmgh22221mvmgh系统动量守恒定律系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变电磁学知识结构体系电磁学包括：电学和磁学两大部分。包括电性和磁性交互关系，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学，二者很难清晰分割。考点解读地位作用学法指导电磁学是高中物理的重点之一，在高考中占40%左右电磁学是近代物理学的基础之一，是学习高中物理的主线之一在电磁学的学习中，一是注重深入理解基本概念，二是注意与力学结合的综合应用电学电动势ε=qW；内电阻r电场线意义：?电场线疏密表示强度大小；?电场线方向表示正检验电荷受力方向；?电场线方向是电势降落最快的方向；?电场线与等势面处处垂直。带电粒子在电场中的运动加速：Uq=ΔEk匀强场中偏转侧移：y=21·mEq·t2(V0⊥E)电场力的功WAB=UAB·q特点：只与首末位置有关，而与路径无关电荷间的相互作用库仑定律F=k221rqq，适用于真空中点电荷电场电势差UAB=UA－UB=qWAB正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶捧所带的电荷。电荷简的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷量：电荷的多少。单位：库仑(C)匀强电场场强E=dU电容器C=UQ法(库/伏)平行板电容C=kd4电场强度E=qF,E与F、q、无关。矢量性：方向规定为正检验电荷受力的方向。单位：牛顿/库仑或伏/米。点电荷场强E=k2rQ电流电路电荷电阻电源电流电荷的定向移动形成电流。电流方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。获得持续电流的条件：电路中有电源、电路为通路。串、并联关系串联I=I1=I2=…U=U1+U2+…R=R1+R2+…并联I=I1+I2+…U=U1=U2=…21111RRR闭合电路欧姆定律电流形式I=rR电压形式ε=U+U′功率形式Iε=IU+I2r部分电路欧姆定律I=RU；电功W=IUt；电功率P=IU；电热Q=I2Rt（焦耳定律）电阻定律R=ρSL能的特性力的特性电荷的电势能电势U=q，伏(焦/库)磁场的产生定义：因为磁通量变化产生感应电动势的现象磁场对电流：安培力F=BIL方向：左手定则自感现象由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。由自感而产生的电动势为自感电动势磁学带电粒子在磁场中的运动只受洛仑力，且0V⊥B时有：BqV=mRV2；R=Bqmv,T=Bqm2变电流即时值U=UmsinωtI=Imsinωt有效值U=2mUI=2mI周期、频率、角频率T=21f磁感应强度B=ILF。单位：特(牛/安·米)或韦伯/米2矢量性：B的方向即磁场方向，B、F、L的方向关系由左手定则确定。电磁感应磁场磁场对运动电荷：洛仑兹力f=BqV方向：左手定则a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动（是导体中的自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流，称为动生电流。）互感现象的应用：变压器21UU=21nnP出=P入(理想变压器)互感现象两相邻的载流回路，其中任一回路中的电流强度发生变化时，将在另一回路中产生感应电动势。这一电动势称为互感电动势。磁场的性质永磁体磁场电流的磁效应磁感线意义：①磁感线的疏密表示磁场强弱；②磁感线的方向表示磁场方向。直线电流磁场通电螺线管磁场带电粒子在复合场中的运动磁通量磁通密度B=S；单位:韦伯/米2（特）通电导线在复合场中的平衡、运动磁通量变化有两方面的含义b．穿过闭合电路的磁场发生变化（这时，变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，称为感生电流。）产生条件：闭合电路中一部分导体与磁场发生相对运动穿过闭合电路的磁场发生变化法拉第电磁感应定律㈠法拉第电磁感应定律㈡动生电动势大小：ε=BLV动生电流方向：右手定则感生电动势大小：ε=nt感生电流方向：楞次定律磁场力牛顿运动定律动量定理运动能量动能定理动量守恒定律能量转化和动能守恒定律力学受力原子物理学知识结构体系考点解读地位作用学法指导原子物理学是高中物理的选做部分，在高考中占5%左右原子物理学是近代物理学的基础之一，可以提高学生的科学素养在电磁学的学习中，注重深入理解基本概念，辨析概念的细微差别原子的结构原子核天然放射线α射线:α粒子流。α粒子就是氦原子核,贯穿本领小,电离作用强。β射线:高速电子流。β粒子就是电子，贯穿本领强，电离作用弱。Υ射线:波长极短的电磁波。贯穿本领很强，电离作用很小。汤姆生原子模型a粒子散射实验实验的结果是：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a粒子发生了较大的偏转，极少数a粒子偏转角超过了90°，极个别的甚至被弹回，偏转角几乎是180°原子核的衰变指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化。半衰期指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。卢瑟福核式结构模型在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子在核外绕核旋转。