高中物理基本概念和基本规律

高中物理基本概念和基本规律吕叔湘中学庞留根1.物体的运动决定于它所受的合力和初始运动条件：.2.伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础，把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验是科学研究的一种重要方法。3.牛顿第二定律中的F应该是物体受到的合外力。应用牛顿第二定律时要注意同时、同向、同体.4.速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量必须注意方向，只有大小、方向都相等的两个矢量才相等。所有物理量必须要有单位。5.同一直线上矢量的运算:先规定一个正方向，跟正方向相同的矢量为正，跟正方向相反的矢量为负，求出的矢量为正值，则跟规定的方向相同；求出的矢量为负值，则跟规定的方向相反6.力和运动的合成、分解都遵守平行四边形定则。三力平衡时，任意两力的合力跟第三力等值反向。三力的大小必满足以下关系：︱F1-F2︱≦F3≦F1+F27.小船渡河时若V船＞V水船头垂直河岸时，过河时间最小；航向（合速度）垂直河岸时，过河的位移最小。若V船＜V水船头垂直河岸时，过河时间最小；只有当V船⊥V合时，过河的位移最小。8.平抛运动的研究方法——“先分后合”，即先分解后合成。9.功的公式W=FScosα只适用于恒力做功，变力做功一般用动能定理计算。10.机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况，应用于光滑斜面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况。11.功能关系--------功是能量转化的量度⑴重力所做的功等于重力势能的减少⑵电场力所做的功等于电势能的减少⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少⑷合外力所做的功等于动能的增加⑸只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒⑹重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加F=-kx4.F=-kx————简谐运动3.F大小不变且始终垂直v————匀速圆周运动力和运动的关系v=0————静止v≠0————匀速直线运动1.F=0v=0————匀加速直线运动v≠0F、v同向———匀加速直线运动F、v反向———匀减速直线运动F、v夹角α——匀变速曲线运动2.F=恒量5.F是变力F与v同向————变加速运动F与v反向————变减速运动⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加12.应用动能定理和动量定理时要特别注意合外力。应用动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律解题时要注意研究对象的受力分析及研究过程的选择；应用动量守恒定律、机械能守恒定律还要注意适用条件的检验。应用动量守恒定律、动量定理要特别注意方向。13.碰撞的分类：14.做匀速圆周运动的物体所受到的合力大小一定等于mv2/r,合力的方向一定沿半径指向圆心。做非匀速圆周运动的物体沿半径方向的合力大小也等于mv2/r（v为该点的速度）15.天体做匀速圆周运动的向心力就是它受到的万有引力。GmM/r2=ma=mv2/r=mω2r一个重要的关系式：GM地=gR地216.第一宇宙速度——在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度（最大运行速度）v1=7.9km/s第二宇宙速度——脱离地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，v2≥11.2km/s第三宇宙速度——脱离太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。v3≥16.7km/s17.简谐振动过程中，F=-kx,回复力的大小跟位移成正比，方向相反。位移增大，加速度增大，速度减小；位移最大时，加速度最大，速度为0；位移为0时，加速度为0，速度最大。18.单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分力，在平衡位置，振动加速度为0，但是还有向心加速度。19.物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。20.简谐运动中机械能守恒，在平衡位置动能最大，势能最小。1/2mv2+1/2kx2=1/2kA221.共振——驱动力的频率等于做受迫振动物体的固有频率时，做受迫振动物体的振幅最大。声音的共振叫共鸣。22.波从一种介质传播到另一种介质时，频率不变，波长和波速相应改变。v=λf.声波在真空中不能传播，电磁波在真空中速度最大，等于光速c。声波是纵波，电磁波是横波。23.波传播的过程是振动形式和振动能量传播的过程，质点并不随波迁移，每一个质点都在各自的平衡位置附近做振幅相同的简谐振动。波形图特别要注意周期性和方向性。24.波的叠加：两列沿同一直线传播的波,在相遇的区域里,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和，两列波相遇以后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形,继续向前传播。25.两列频率相同、且振动情况完全相同的波，在相遇的区域能发生干涉。波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处振动加强，△s=±kλk=0、1、2、3……波峰与波谷相遇处振动减弱。△s=±（2k+1）λ/2k=0、1、2、3……干涉和衍射是波的特征。26.波能够发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长差不多。27.人耳能听到的声波频率在20Hz——20000Hz之间，低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波。超声波可以用于定向发射、超声波探伤、超声波清洗，医疗诊断等。28.由于波源和观察者有相对运动，使观察者发现频率发生变化的现象叫多普勒效应。波源和观察者相互接近，观察者接收到的频率增大；二者远离时，观察者接收到的频率减小。29.牛顿运动定律只适用于低速运动的宏观物体，对微观粒子和接近光速运动的物体不适用。完全弹性碰撞——动量守恒，动能不损失。（质量相同，交换速度）完全非弹性碰撞——动量守恒，动能损失最大。（以共同速度运动）非完全弹性碰撞——动量守恒，动能有损失。碰撞后的速度介于上面两种碰撞的速度之间。30.分子动理论的主要内容：物质是由大量分子组成，（r=10-10m，m=10-26kg）分子在永不停歇地做无规则运动，分子间同时存在有相互作用的分子引力和分子斥力。31.布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，只是液体分子无规则运动的反映。温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越激烈。温度是分子无规则运动平均动能的标志32.分子间的作用力（引力和斥力）都随分子间的距离增大而减小，斥力减小得更快。都随分子间的距离减小而增大，斥力增加得更快。33.分子间的距离等于r0时，分子势能最小（为负值），距离增大，分子势能增大，距离减小，分子势能也增大。34.改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。两种方式效果相同但本质不同。35.热力学第一定律：系统内能的变化等于外界对系统所做的功与从外界吸收的热量之和。ΔE=W+Q36.热力学第二定律：热量总是从高温物体传到低温物体，但是不可能自动从低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。（这是按照热传导的方向性来表述的。）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。机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能,同时不引起其它变化。（这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的。）37.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但是是不可能制成的。绝对零度（-273.15°C）不可以达到，永动机不可能造出。38.气体分子运动的特点——分子间的距离较大，分子间的相互作用力很微弱；分子间的碰撞十分频繁；分子沿各个方向运动的机会均等；分子的速率按一定规律分布（“中间多，两头少”）。39.气体压强的微观意义——大量的气体分子频繁地碰撞容器器壁而产生的。单位体积内的分子数越大，气体的平均速率越大，气体的压强越大。40.元电荷——电子（质子）所带的电量（e=1.60×10-19C）为所有电量中的最小值，叫做元电荷。41.第一个用电场线描述电场的科学家是——法拉第。电场线并不存在，是人为画出的。电场线不闭合，磁感应线是闭合的曲线。沿电场线方向电势逐渐降低，电场线的密疏表示电场强度的大小。42.用比值定义的物理量如电场强度E=F/q、电势差U=W/q、电容C=Q/U、电阻R=U/I、磁感应强度B=Fm/IL等都跟等式右边的物理量无关。43.电容器跟电源连接时，U不变，d减小，C增大,Q增大,E增大.44.电容器充电后跟电源断开，Q不变,d减小，C增大,U减小,E不变.45.带电粒子在匀强电场中的运动——加速：qU=1/2mv2偏转：类平抛运动.46.应用部分电路欧姆定律I=U/R时，I、R、U三个量必须是同一段电路的，部分电路欧姆定律I=U/R不适用含有电源、电动机的电路。47.电功W=UIt、电功率P=UI适用于任何电路；电热Q=I2Rt、热功率P=I2R只适用于纯电阻电路。对纯电阻电路有W=Q、对非纯电阻电路有W＞Q。电动机的电功率等于机械功率加上热功率。48.两电阻串联的分压关系U1=UR1/(R1+R2)U2=UR2/(R1+R2)49.两电阻并联的分流关系I1=IR2/(R1+R2)I2=IR1/(R1+R2)R=R1R2/(R1+R2)50.电源的电动势等于外电路断开时的路端电压，路端电压随外电阻的增大而增大。51.电源的电动势等于U—I图线跟纵轴的交点的值，内电阻等于U—I图线的斜率。52.用伏安法测量电阻时，安培表内接时，R测=U/I=Rx+RA大电阻（RXRA）用内接法;安培表外接时，R测=U/I=RXRV／(RX+RV)小电阻(RXRV)用外接法。53.电压表的改装——串联一个大电阻(U-Ug)/Ug=R1/Rg∴R1=Rg(U-Ug)/Ug=(n-1)Rg54.安培表的改装——并联一个小电阻(I–Ig)R2=IgRg∴R2=RgIg/(I–Ig)a)=Rg/(n-1)55.用欧姆表测电阻时，必须先选择量程，进行调零，测量时待测电阻要跟电源断开，读数要乘以倍率，指针应在中央1/3刻度附近。若指针偏转太大，应换用较小量程，重新进行调零，若指针偏转太小，应换用较大量程，重新调零后进行测量。测量结束，要拔出表笔，并将选择开关置于OFF或交流500V档。欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连。56.各种材料的电阻率都随温度而变化：金属的电阻率随温度的升高而增大，电阻温度计（铂）就是根据这一特性制成，有些合金如锰铜和康铜的电阻率几乎不随温度而变化，常用来制作标准电阻。半导体的电阻随温度的升高而减小,例如热敏电阻。57.超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，电阻突然减小为零的现象。当超导体中有电流通过时，由于不产生热量，电流可以维持很长时间不消失。58.二极管的单向导电作用——当二极管正极电势高于负极电势时，二极管导通，电阻很小；反之，二极管截止，电阻很大。59.右手定则应用在确定电流的磁场方向和电磁感应中感应电流的方向；左手定则应用在确定磁场对通电导线的作用力方向和洛仑兹力的方向。60.带电粒子在匀强磁场中只受洛仑兹力作用时，做匀速圆周运动。圆周运动的半径跟动量成正比，圆周运动的周期跟半径、速度无关。在复合场中的运动要根据受到的合力和初始条件决定。带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动的条件是：qvB=qE..61.电磁感应现象：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。产生感应电动势的条件：a.磁通量发生变化。b..回路中的一部分导体做切割磁感应线运动。c..线圈中的电流发生变化（自感现象）62.判断感应电流的方向：a.楞次定律（“增反减同”）b.右手定则..感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。63.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叫自感现象。自感线圈中的电流不能突变。64.日光灯——镇流器跟灯管串联，启动器跟灯管并联,电路图如右图。镇流器的作用——启动时，产生高电压，帮助点燃；正常工作时的感抗限制电流，保护灯管。注意：灯管两端的电压与镇流器的电压之和不等于电源电压。启动器的作用——自动开关。可用普通开关或短绝缘导线代替。65.线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交流电，从中性面开始计时，表达式为e=NBωSsinωt.66.交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，正弦交流电的有效值等于最大值的22交流电表、电器铭牌上指示的值