高中物理学业水平测试知识点(全)

第 1 页（共 11 页） 物理知识点公式汇总 必修 1 知识点 A） 在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状。这时，我们突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。（注意：不能以物体的绝对大小作为判断质点的依据） A） 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。 描述研究对象相对参考系的运动情况时，可假设参考系是“不动”的 移（ A） 路程是物体运动轨迹的长度，是标量。 位移表示物体（质点）的位置变化。从初位置到末位置作一条有向线段，用这条有向线段表示位移，是矢量 平均速度和瞬时速度（ A） 如果在时间 t 内物体的位移是 x ，它的速度就可以表示为 （ 1） 由（ 1）式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔 t 内的平均快慢程度，称为平均速度。 如果 t 非常非常小，就可以认为 表示的是物体在时刻 t 的速度，这个速度叫做瞬时速度。 速度是表征运动物体位置变化快慢的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。 A） 任意相等时间内位移相等的直线运动叫匀速直线运动。 A） 加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，a 的方向与 v 的方向一致，是矢量 。 加速度是表征物体速度变化 快慢 的物理量，与速度 v、速度的变化 xv 均无必然关系。（怎样理解？） 电磁打点计时器）研究匀变速直线运动（ A） 用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度 对于匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度 :纸带上连续 3 个点间的距离除以其时间间隔等于打中间点的瞬时速度。 可以用公式 2 求加速度 (为了减小误差可采用逐差法求 )。注意：对 2 要 正确理解：连续 、 相等 的时间间隔 位移差 B ） 第 2 页（共 11 页） 速度公式： vt=移公式： x=1间时刻速度公式：20 中间位移速度公式：22202tx 位移差公式： 2 关于初速度等于零的匀加速直线运动 (T 为等分时间间隔 )，有以下特点 ： 1T 末、 2T 末、 3T 末 瞬时速度之比 2 3 n 1T 内、 2T 内、 3T 内 位移之比 :2 22 32 一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内 位移之比 S S S 3 5 (2从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比 2 3 - 2 ) n - 1n 象（ A） 匀速直线运动的 象一定是一条直线。随着时间的增大，如果物体的位移越来越大或斜率为正，则物体向正向运动，速度为正，否则物体做负向运动，速度为负。 匀速直线运动的 象是一条平行于 t 轴的直线，匀速直线运动的速度大小和方向都不随时间变化。 描述上述四个图像所反映的运动性质 象（ A） 匀变速直线运动的 象 为一直线，直线的斜率大小表示加速度的数值，即 a=k，可从图象的倾斜程度可直接比较加速度的大小。 象与坐标轴所包围的面积表示某一过程发生的位移 A） 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。自由落体运动是初速度为 0 加速度为 g 的匀加速直线运动。 公式 :Vt= h=21A） A） 物体与物体之间的相互作用称做力。（理解力的物质性、相互性、矢量性） 施力物体同时 也是受力物体 ,受力物体同时也是施力物体。 x t v t x t v t 甲 乙 丙 丁 第 3 页（共 11 页） 按力的性质分，常见的力有重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力 物体与物体之间存在四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 A） 地面附近的一切物体都受到地球的引力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 G= （ g=g） 方向： 重力的作用点：重心。 不考虑地球自转 ,地球表面物体的重力等于万有引力 2（ A） 物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。 发生形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。 判断弹力的方向应注意到接触处的情况：平面产生成受到的弹力 (压力或支持力 )垂直于平面；曲面上某处的弹力垂直于曲面该处的切面；某一个点的弹力垂直于与它接触的平面 (或曲面 )的切线 弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比 F= （即：胡克定律。 X 涵义：伸长或缩短的长度） 静摩擦力（ A） 两个相互接触而保持相对 静止的物体，当他们之间存在滑动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动的力，这种力叫静摩擦力。 两个互相接触挤压且发生相对运动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力，这个力叫做滑动摩擦力。 无论是静摩擦力或滑动摩擦力，所谓的“滑动趋势”“相对运动”其参考系对象均指与之接触的“接触面”，而不是另外的物体。或者这样理解：“静”、“动”仅对接触面而言。（运动的物体可能受静摩擦力，静止的物体可能受滑动摩擦力。你怎样理解？举例说明） 产生摩擦力的条件 (1)两物体相互接触 (2)接触的物体必须相互挤压发 生形变，有弹力 (3)两物体有相对运动或相对运动的趋势 (4)两接触面不光滑 一般说来 ,静摩擦力根据力的平衡条件来求解 ,滑动摩擦力根据 F=解，请正确理解什么？） 动速度有关吗？ B） 平行四边行定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。 力的分解是力的合成的逆运算。 合力可以等于分力 ,也可以小 于或大于分力 . 要正确处理平衡问题（如物体保持静止、匀速直线运动）首要的是学会对物体进行受力分析，规范作出受力示意图，将某个力分解或将某些力合成，这点要根据具体的问题选择最优化的方法，在平时的练习中善于观察、总结。 验：力的合成的平行四边形定则（ A） A） 第 4 页（共 11 页） 如果一个物体受到 N 个共点力的作用而处于平衡状态，那么这 N 个力的合力为零 A） 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 顿第一运 动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫做惯性定律。 量度物体惯性大小的物理量是它们的质量。质量越大，惯性越大，质量不变，惯性不变。 量的关系（ B） 研究方法：控制变量法，先保持质量 m 不变，研究 a 与 F 之间的关系，再保持 F 不变，研究 a 与 m 之间的关系。 数据分析上作 象和 B） 物体的加速度跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与 合力方向一致。 F 合 =顿第二定律用最简洁的方式揭示了自然界中纷繁复杂现象背后的规律，使人们对力和运动的关系有了深刻、正确的认识，其意义十分重大。 在研究匀变速直线运动的时候，涉及到加速度，一般要对物体进行受力分析，用牛顿第二定律建立方程 A） 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。 作用力和反作用力性质一定相同 ,作用在两个不同的物体上 力的性质可以相同 ,也可以不同 . A） 在力学范围内，国际单 位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量。它们的单位米、千克、秒为基本单位。 必修 2知识点 25功（ A） 力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。 功的定义式： （适用于恒力做功） 注意： 0 时， ；但 90 时， 0W ，力不做功； 180 时， . 功虽有正负之分，但功是标量，其负值表示阻力做功。 26 功率（ A） 功与完成这些功所用时间的比值。 平均功率： 功率是表示物体做功快慢的物理量。 力与速度方向一致时 :P= 重力势能的变化与重力做功的关系（ A） 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积， 。重力势能的值与所 第 5 页（共 11 页） 选取的参考平面有关。 重 力势能的变化与重力做功的关系 :重力做多少功重力势能就减少多少 ,克服重力做多少功重力势能就增加多少 . 重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量：W 。 重力做功的特点：重力对物体所做的功只与物体的是始末位置有关，而跟物体的具体运动路径无关。 A） A） 物体由于运动而具有的能量。 221 物体质量越大，速度越大则物体的动能越大。 验：做功与物体动能变化的关系（ A） 定理（ A） 合力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 表达式：12 合或合。 动能定理适用于恒力作用、变力作用；适用于直线运动、曲线运动；是解决非匀变速运动的最好途径，在动力学问题中应增强运用动能定理解题的主动意识。 B） 机械能：机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称，可表示为： E（机械能） =能） +能） 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的 物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 )(2量E ，式中 E 、 是物体处于状态 1 时的势能和动能， E 、 是物体处于状态 2 时的势能和动能。使用该式应先选取某个位置作为零势能参考平面。 还可以使用“转化式” ） = ） （或 ） = ）， 无需选参考平面） 电磁打点计时器）验证机械能守恒定律（ A） 实验目的：通过对自由落体 运动的研究验证机械能守恒定律。 速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。 下落高度的测量 :等于纸带上两点间的距离 比较 等或近似相等 ,则说明机械能守恒 A） 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 能量转化和转移的方向性（ A） 能源是人类可以利用的能量，是人类社会活动的物质基础。人类利用能源大致经历了 三个 第 6 页（共 11 页） 时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。 能量的耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用变成不利于利用的了。能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。 A） 如果某物体同时参与几个运动，那么这物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动。已知分运动情况求合运动情况叫运动的合成，已知合运动情况求分运动情况叫运动的分解。 运动合成与分解的运算法则：运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解。由于它们都是矢量，所以它们都遵循矢量的合成与分解法则。 合运动和分运动的关系： （ 1）等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有相同的效果。 （ 2）独立性：某方向上的运动不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的 运动性质。 （ 3）等时性：合运动通过合位移所需时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等，即各分运动总是同时开始，同时结束的。 B） 将物体以一定的水平速度抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所做的运动。 平抛运动的特点：（ 1）加速度 a=g 恒定，方向竖直向下；（ 2）运动轨迹是抛物线。 平抛运动的处理方法：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。 x= y=21A） 质点沿 圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。 注意匀速圆周运动不是匀速运动 ,是曲线运动 ,速度方向不断变化 . 速度和周期（ A） 线速度：物体在某时间内通过的弧长与所用时间的比值，其方向在圆周的切线方向上。 表达式：速度：物体在某段时间内通过的角度与所用时间的比值。 表达式：t，其单位为弧度每秒， 。 周期：匀速运动的物体运动一周所用的时间。 频率：，单位：赫兹 (线速度、角速度、周期间的关系： ,/2,/ 第 7 页（共 11 页） A） 做匀速圆周运动的物体，加速度方向指向圆心，这个加速度叫向心加速度。 大小： 22 方向：指向圆心。 向心加速度是描述匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量 B） 产生向心加速度的力。 向心力的方向：指向圆心，与线速度的方向垂直 。 向心力的大小：做匀速圆周运动所需的向心力的大小为 22 向心力的作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 向心力是效果力。在对物体进行受力分析时，不能认为物体多受了个向心力。向心力是物体受到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力 . 注意：在涉及圆周运动的问题中，一定要对某个位置进行正确的受力分析，明确那些力的合力提供所需的向心力。 竖直面内圆周运动最高点处的受力特点及分类 分三种情况进行讨论。 弹力只可能向下 ，如绳拉球。 弹力只可能向上 ，如车过桥。 弹力既可能向上又可能向下 ，如管内转（或杆连球、环穿珠）。任意值。但可以进一步讨论： 当 时物体受到的弹力必然是向下的；当 时物体受到的弹力必然是向上的；当 时物体受到的弹力恰好为零 。 当弹力大小 ，向心力只有一解： F +弹力 F=，向心力等于零 。 A） 自然界中任何两个 物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比。 表达式：2 21 A） 首先强调一点 ：一切涉及环绕运动问题，其解题、推导的出发点均是： F 引 =F 向， 然后根 第 8 页（共 11 页） 据题意将二力展开。 卫星环绕速度 v、角速度 、周期 T 与半径 r 的关系： 由 22224/ ，可得： ， r 越大， v 越小；（记住此公式） 3 ， r 越大， 越小； ， r 越大， T 越大。 A） 第一宇宙速度（环绕速度）： ；（ 记住此值 ） 第二宇宙速度（脱离速度）： ； 第三宇宙速度（逃逸速度）： 。 会求第一宇宙速度 : 卫星贴近地球表面飞行地球表面近似有 2则有 A） 牛顿运动定律只适用于解决宏观问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。 补充 :曲线运动速度方向 :质点在某一点的速度 ,沿曲线在这一点的切线方向 曲线运动的条件 : 当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同 一直线上时 ,物体做曲线运动 . 选修 1 1 知识点 一、电磁现象与规律 电荷守恒（ A） 自然界中只存在正、负电荷 自然界中两种电荷的总量是守恒的，使物质带电的过程，就是使电荷从一个物体转移到另一物体（如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应），不管何种方式，电荷既不能创造，也不能消失，这就是电荷守恒定律 自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（ e=10整数倍，电子、质子的电荷量都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。 元电荷是指“电荷 量 ”不是电子或 质子等实物粒子 A） 内容：在 真空 中两个 点电荷 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，作用力方向在它们的连线上。 公式： F= k=109N m2/电场强度 电场线（ A） 第 9 页（共 11 页） 电场：电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质 荷的周围都存在电场；看不见，摸不着，客观存在。性质：对放入其中的电荷有力的作用。 电场强度：反映电场的力的性质的物理量。大小： 定义式 E=F/q（与 F、 E与 q、 方向：与 正电荷 受力方向相同。 电场线：各点的切线方向反映场强的方向，疏密程度反映场强的大小。特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，从正电荷出发，终止于负电荷。知道 9的正电荷、负电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线分布。 磁感线（ A） 磁体、电流周围存在看不见、摸不着、客观存在的磁场，对放入其中的磁体有力的作用，方向：小磁针静止 磁感线：各点的切线方向反映磁场的方向，疏密程度反映磁场的强弱。特点：假想的（不存在）、不相交、但闭合，磁体外部从 道 磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布。 A） 相当于条形磁铁，地球的地理两级与地磁两极相反，并不重合，存在磁偏角。地球表面磁感线从南向北。 安培定则（ A） 奥斯特实验证明电流的磁效应。 判断通电直导线周围磁场的方向（安培定则一）：右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。知道 形电流和通电螺线管周围存在的磁感线。 判断通电螺线管的磁场（安培定则二）：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就 是螺线管内部磁感线的方向。 磁通量（ A） 磁感应强度：描述磁场的强弱和方向，大小：定义式 B=F/ F、 I、 磁场本身性质决定），方向：即磁场方向（小磁针 单位：特（ T） 磁通量：表示穿过一个闭合电路的磁感线的多少 左手定则（ A） 磁场对通电导线的作用力即安培力： F=B L） 方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所 受安培力的方向。 注：通电导线与磁场方向平行时不受安培力。 A） 磁场对运动电荷的作用力即洛仑兹力。 方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向正电荷运动方向（负电荷运动反方向），这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛仑兹力方向。 注：运动电荷运动方向与磁场方向平行时不受洛仑兹力。 一、 研究对象、思路和方法对比：表 1 内容 项目 研究方法、途径 研究问题 电场 直观化、模拟实验；间接（引入检验电荷、电流元等） 静电现象及本质规律（力的性质） 磁场 静磁场现象及本质（力的性 质） 第 10 页（共 11 页） 二、 概念对比：表 2 项目 量 定义 公式 单位 方向 意义 矢标性 决定因 素 电场强度 引入 检验电荷 FE q 1 / 1 /N C V m 与正电荷受力同向 表征电场强弱和方向 矢量（叠加遵从平行四边形定则） 场源电荷及场点位置 磁感应强度 电流元 L1 1 /T N A m 1、小磁针静止时 2、垂直于磁力与电流元所决定的平面 表征磁场强弱和方向 磁体或载流导体及场点位置 运动电荷 洛仑兹力的方向 注意用“比值”定义的物理量的共同特点是被定义的量与用来定义的量均无关； 磁感应强度三种定义的条件。 表 3 项目 概念 定义 性质 意义 电场线 1、不闭合（有源场） 2、不相交 3、不中断 4、不存在（直观手段） 5、疏密表示场的（相对）强弱，切向表示场的方向 表征电场的强弱和方向 磁感线 1、闭合曲线（无源场） 表征磁场的强弱和方向 A） 穿过闭合电路磁通量发生变化，产生电流的现象叫电磁感现象 A） 内容：电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 公式： E=n / t A） 麦克斯韦提出电磁波理论，赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。 变化的电场产生磁场；变化的磁场产生电场；变化的电场和磁场交替产生，并由近及远传播，形成电磁波。（注意：均匀变化的电场只能产生稳定的磁场；均匀变化的磁场只能产 生稳定的电场） 电磁波可以在真空中传播，还能够发生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。电磁波在真空的传播速度为 3 108m/s。 第 11 页（共 11 页） 波的公式： V= f （ 二、电磁技术与社会发展 三、家用电器与日常生活 A） 静电的利用：静电除尘、静电复印、静电喷漆。 静电的防止：避雷针、运输汽油的车辆有一条铁链。 炽灯等常见家用电器的技术参数的含义（ A） 额 定电压：用电器正常工作时的电压。 额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率。 交流电器中所标定的电压、电流均指有效值。（交流电表测得的结果也为有效值，电容器的耐压值应考虑交流电的峰值） 对于正弦式交流电： U 有 =2 I 有 =2 A） 安全电压 36V；人体能长时间承受的安全电流 30下；子手表工作时的电流 色电视机工作的电流 节约用电：家电不要待机，换用节能灯。 容器和电感器（ A） 电阻器： 电容器：电容器是存储电荷的装置。两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以组成一个电容器。一般来说，电容器极板的正对面积越大、极板间距离越近，电容器的电容就越大。 直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器，实质是不断充放电，频率越大，充放电越快，越容易通过电容器。 电感器：电感器对交变电流有阻碍作用，频率越高，阻碍越大。 注意：三种元件的描述参量：电阻 R、电容 C、自感系数 L 均取决于其 构造 ，与外因无关。 动机对能源利用方式、工业发展所起的作用（ A） 发电机把其它形式的能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。 A） 传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、温度、流量、声强、光照度等）转换为电学量（如电压、电流等）的一种元件，通常由敏感元件和转换元件组成，转换后的数据测量比较方便，而且能输入计算机进行处理。 了解双金属温度传感器、光敏电阻传感器、压力传感器、红外线传感器等。 补充：电流 I=Q/t 焦耳定律： Q= 热功率： P=弦式电流： i=t u=t 家用照明电路的电压为 220V，频率为 50题方法归纳 一、学习物理要善于 想象 （针对题意头脑中建立物理情景，并尽可能在纸上反映）和 联想 （在头脑中搜索与过程、情景相关的物理原理 理、公式等） 二、动力学问题解题的两种思路： 能定理、机械能守恒定律 三、 忌死套公式。正确理解公式中每个符号的涵义，知道公式的适用范围，学会对过程或状态进行细致分析，明确已知条件，发现隐含条件，通过过程的变化或状态的特点构建待求量与已知量之间的关系，正确选用公式。 第 12 页（共 11 页） 知识点 地磁场 地球具有磁场。 指南针之所以指南就是利用了地球的磁场。 指南针在远程航海中的作用：导航。 地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一交角，简称磁偏角。 知识点 电流的磁场和安培定则 电流的磁效应由奥斯特发现。 直线 电流的磁场： 安培定则： 用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 (图乙 )。 环形 电流的磁场： 安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向 (图乙 )。 通电螺线管的磁场： 安培定则： 用右手握住螺线管，让弯曲的四指所 指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线 管内部磁感线的方向。也就是说，大拇指指向通电螺线管 的北极。 知识点 磁感应强度、磁通量 磁感应强度 B 反映磁场的强弱 。单位： 特斯拉，简称特，符号是 T 磁通量 知识点 安培力的大小、左手定则 把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，电流所受的安培力最小，等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和 0 之间。当导线方向与磁场方向垂直 时，安培力的大小 F=手定则 ： 伸开左手，使大拇指跟其余四个手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，并使伸开的