高三物理知识点总结

0 V m s t st s S m y 高三物理知识点总结 第一部分 匀变速直线运动 一 公式总结 atVVt 0 2 0 2 1 attVs asVVt2 2 0 2 2 0t VV V tVs 推论 某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的即时速度 2 t VV 位移中点的即时速度 V 且 V V 2 s 2 2 2 2 1 VV 2 s 2 t 任意两个连续相等时间内位移之差为恒量即 S Sn Sn 1 aT2 二 图象 斜率表示 交点表示 面积表示 三 实例分析 1 自由落体运动 a g V0 0 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系总结 1 第 1 秒内 第 2 秒内 第 3 秒内 第 n 秒内的位移之比为 1 3 5 2 n 1 2 第 1 秒末 第 2 秒末 第 3 秒末 第 n 秒末的速度之比为 1 2 3 n 3 连续相等位移所用时间之比为 1 1 232n1 n 2 竖直上抛运动 V0为竖直向上 a g H最大 t上 t下 g V 2 2 0 g V0 下上 VV 第二部分 牛顿运动定律 一 牛顿第一定律 1 惯性 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质 惯性是物体的固有属性 质量是物体惯性大小的量度 2 共点力作用下物体处于静止或匀速直线运动状态 合外力为零 二 牛顿第二定律 a m F合 力是改变物体运动状态 速度 的原因 力是使物体产生加速度的原因 三 牛顿第三定律 注意 作用力与反作用力和二力平衡的区别 方法总结 矢量分解合成的方法 平行四边行法则 和正交分解法 第三部分 曲线运动 一 平抛运动 1 平抛运动是匀变速曲线运动 a g 2 平抛运动可分解为 水平方向的匀速直线运动 和竖直方向的自由落体运动 如图所示 注意 和 的不同 x 0 VVx 22 0y VVV tV0 22 yxS tan y tan gtVy 0 V Vy 2 2 1 gt x y 二 匀速圆周运动 1 线速度 角速度 周期 T 频率 f 转速 n 之间的关系V nf f T 1 rV T r V 2 T 2 向心力是做圆周运动的物体沿半径方向的合力 是按效果命名的力 匀速圆周运动的物体合外力就是向心力 向心力的大小 F 向心力的方向指向圆心 2 2 2 2 4 T r mrm r V m 向心加速度 a m F 2 2 2 2 4 T r r r V 匀速圆周运动是变加速运动 3 重点应用 天体运动 1 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动向心力来源于万有引力 则 ma 2 21 r mm G 2 2 2 2 4 T r mrm r V m 地球的同步卫星相对于地球静止 周期 T 24 小时 轨道为 赤道轨道 轨道半径 角 速度 线速度都是定值 第一宇宙速度 V 7 9km s 是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具 0 t s 0 x S Vy Vx V 有的速度 也就是最大的线速度 最小的发射速度 2 地球表面物体 重力等于万有引力 忽略地球的自转 则 推出 mg R mM G 2 2 gRGM 第四部分 动量和动量守恒定律 一 动量定理 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化即ppptF 合 二 动量守恒定律 相互作用的物体 如果不受外力作用 或它们所受外力之和为 零 它们的总动量保持不变 常用表达式 1 即 pp 22 12211 vmmvvmvm 2 相互作用的两物体 动量的增量大小相等 方向相反 21 pp 注意问题 动量守恒为矢量式 对一维矢量要规定一个正方向 物体所受合外力不为零 但某一分方向合力为零 可在该方向上运用守恒 合外力不为零 但 则动量近似守恒 例如爆炸 反冲 外力内力 FF 第五部分 功和能 一 功和功率 1 求功的方法总结 恒力做功 cosFsW PtW 通过功能关系求 功是能量转化的量度 2 求功率的法总结 为 若 t W P cosFVP 的夹角与VF V 可为瞬时速度也可为平均速度 FVPVF 在一条直线一则与 二 动能定理 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化 表达式 12KKK EEEW 三 机械能守恒定律 在只有重力 或弹力 做功的情形下 物体的动能和重力势能 或 弹性势能发生相互转化 但机械能的总量保持不变 常用表达式 选重力势能的零势面 21kk EE 21pp EE 增减Pp EE 增大减BA EE 四 能的转化和守恒定律 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从一种形式转化为别的形式 或者由 一个物体转移到别的物体 而在这种转化中保持能的总量不变 五 功是能的转化的量度 子弹打木块模型 系统合外力为零 子弹与木块间有相互间的滑动摩擦力则 动量守恒 能量转化 相对内能 mgSE 机械能 E 第六部分 电场 1 库仑定律 适用条件 2 21 r QkQ F 2 电场强度 1 电场线性质 常见几种电场的电场线 等势线的分布图 2 大小 三个公式 各自的适用条 q F E 2 r KQ E d U E 件 3 电场力做功及电势 电势能的关系 a 电场力做正 负 功 电势能减小 增大 ab qUW b 沿电场线 电势降低 与放入其中的电荷无关 4 思考分析 在满足什么情况下 电荷在电场中的运动轨迹与电场线重合 5 带电粒子在匀强电场中的运动 a 加 减 速 法一 动力学公式 法二 动能定理 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvqU b 偏转 类平抛运动 加速度 侧位移 偏转角 如图 可用位移三角形求 也可用速度三角形求解 注 粒子 飞出偏转电场时 速度的反向延长线通过板长的中点 6 平行板电容器 a 接在电源上时 电压不变 b 断开电源时 电量不变 公式 三公式的联合使用 U Q C dk S C 2 d U E 第七部分 恒定电流 1 串联电路 这是实验中串联半偏法的依据也是电压表改装的依据 U RR R U 21 1 1 P RR R p 21 1 1 2 并联电路 这是实验中并联半偏法的依据也是电流表改装的依据 I RR R I 21 2 1 P RR R P 21 2 1 对于并联电路 当两侧电阻相等时 总电阻最大 如前图 3 等效电路估算原则 串联时以大电阻为主 并联时以小电阻为主 4 闭合电路 IrU 即 总 P出 P内 rIUII 2 P 当 R外 r 时 P出最大 且 P出 r4 2 由图知 当 P 出一定时 R 外常有两个值 但 P 出最大时 R 外 r 只有一个值 5 含电容电路中 电容器是断路 与之串联的电路是虚设 可认为是导线 电容器两端电 压需借助与之并联的电路电压求得 也可设零势点 用求电容器两端电势的办法求得 含电 容器电路在电路变化时 电容器有充放电电流 第八部分 磁场 1 磁现象的电本质 安培假说 2 直线电流 环形电流 通电螺线管 的磁场分布 安培定则 3 安培力 F IBL 只要求知道导线与 B 平行或垂直两种情况 会分析 L 的有效长度 对于平行导线 同向电流相吸 反向电流相斥 可引申为环形电流或通电螺线管 安培力方向分析 左手定则 4 洛仑兹力 大小 f qvB 方向 左手定则 四指指向负电荷运动的反方向 只要求掌握 V 跟 B 平行或垂直两种情况 圆周运动 RfmR T mRm R mv qvBf 2 2 2 2 2 2 半径公式 qB mv R 周期公式 周期与速率无关 当周期相等时 运动时间要视圆心角 qB m T 2 一般解法 找圆心 求半径 速度选择器 粒子垂直通过正交的电磁场时 不计重力 B E v 第九部分 电磁感应 1 三类情形 切割情形 只限于 L 垂直于 B V 的情况 可求瞬时值 平均值 Blv 方向 右手定则 变化情形 平均值 t N 方向 楞次定律 自感 自感电动势的作用是阻碍电流的变化 延迟一段时间 通电 断电 2 楞次定律 核心是 阻碍 体现为 增反 减同 阻碍 原因 阻碍相对运动 本质是能量守恒 阻碍磁通量的变化 常见结论 阻碍电流的变化 3 交流电 a 瞬时值 由中性面开始计时 tSine m b 最大值 与轴的位置和线圈形状无关 与 一个最大 NBS m 时 另一个为零 C 有效值 2 m D 平均值 t N 4 远距离输电 第十部分 光的本性 一 光的波动性 1 光的干涉 1 双缝干涉 用单色光做双缝干涉时 出现明暗相间的条纹 条纹间距与波长成正比 用白光做双缝干涉时 中央亮条纹为白色外 两侧均为彩色的干涉条纹 2 薄膜干涉 光照射到薄膜上时 被膜的前 后表面反射的两列光相叠加 现象同双缝干 涉 利用双缝干涉可以精确测定光的波长 而薄膜干涉常用于检查平面质量和镜头的增透膜 2 光的衍射 光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象叫做光的衍射现象 二 光的电磁说 1 麦克斯韦电磁理论认为光是一种电磁波 赫兹用实验证实了光的电磁本性 2 电磁波谱 波谱无线电波红外线可见光紫外线X 射线 射线 产生机理 振荡电路中自 由电子运动 原子外层电子受到激发原子内层电 子受激发 原子核受激 发 P出 R外 内外环电流或者同轴电流方向 增反 减 同 导线或者线圈旁的线框在电流变化时 增斥 减吸 内外环电流或前同轴收流方向 增反 减同 增加 与 减小 感应电流方向一样 反之亦然 内外环电流或前同轴收流方向 增反 减同 增加时 回路面积有收缩趋势 反之亦然 只指单方向磁通量 求电量用平均值 求热量和能 功 用 有效值 特性 波动性强热效应引起视觉化学作用 萤 光效应 杀菌 贯穿作用强贯穿本领最 强 应用 无线电技术加热 遥 感 照明摄影感光技术医 用消毒 检查探测 医 用透视 工业探伤 医 用治疗 三 光谱和光谱分析 四 光电效应 1 在光的照射下从物体发射电子的现象叫光电效应 发射出的电子叫光电子 光电效 应的实验规律如下 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 只随着入射光的频率增大而增大 3 入射光照射到金属上时 光电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 光电流的台度与入射光的强度成正比 2 光子说 每个光子的能量为 E h hc 五 光的波粒二象性 光的波动性是大量光子表现出来的现象 少量光子体现粒子性 为了 说明光的一切行为只能说光具有波粒二象性 第十一部分 原子和原子核 一 原子结构 1 汤姆生发现电子 说明原子可分 2 卢瑟福对 粒子散射实验现象 1 绝大多数 粒子不发生偏转 2 少数 粒子发生 较大偏转 3 极少 粒子出现大角度的偏转 进行分析 提出了原子的核式结构 原子核大小约为 10 5 10 14m 半径约为 10 10m 3 玻尔的原子模型 能级 玻尔理论 1 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 在这些状态中原子是稳定的 电子虽然绕核运动 但不向外辐射能量 这些状态叫定态 2 原子发生定态跃迁时 要辐射或吸收一定频率的光子 即 h E初 E终 3 原子的能量状态量子化和对应的可能轨道分布量子化 二 原子核 人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律是从发现天然放射现象开始的 1 原子核的变化 衰变 原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变 放射性元素放出的射线共有三种 种类本质电离本领穿透本领传播速度 射线 42He 最强 最弱 空气中 几厘米或一张 薄纸 光速的十分 之一 射线 O 1e 较强 很强 几毫米 的铝板 光速的十分 之几 射线光子最弱 最强 几厘米 的铅板 光速 按照衰变时放出的粒子不同分为 衰变和 衰变 磁场中的衰变 外切圆是 衰变 内切圆是 衰变 半径与电量成反比 半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间 由核本身的因素决 定 与它所处的物理状态或化学状态无关 不同的放射性元素半衰期不同 原子核的人工转变 原子核在其他粒子作用下变成另一种原子核 的变化称为人工转变 质子的发现 中子的发现 正电子的发现 2 原子核的组成 质子和中子 统称为核子 核子之间存在核力只在 2 0 10 15 米的短距 离内起作用 4 核能 核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量 质量数守恒和核电荷数守恒是书写核反应方程的重要依据 爱因斯坦的质能方程 c2 E mc2 1u 相当于 931 5MeV 1eV 1 6 10 19J 在无光子辐射的情况下 核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能 因而在此情况下可应用力学原理 动量守恒和能量守恒来计算核能 第十二部分 机械振动和机械波 一 机械振动 1 回复力 使物体回到平衡位置的力 它是按力效果的命名的 2 位移 x 振动中位移是指振动物体相对于平衡位置的位移 3 振幅 A 振动物体离开平衡位置的最大距离 4 周期 T 振动物体完成一次全振动所需要的时间 5 频率 f 单位时间内完成全振动的次数 单位是赫兹 6 受迫振动 物体在周期性策动力的作用下的振动 物体作受迫振动的频率等于策动力 的频率 跟物体的固有频率无关 用于光谱分析 光谱 物体发光直接产生 发射光谱 连续光谱 由炽热的固体 液体及 高压气体发光产生 如白炽灯 明线光谱 由稀薄气体或金属蒸气发 光产生 又称原子光谱 如霓虹灯 发射光谱 吸收光谱 太阳光谱 高温物体发出的白光通过某种物质时 某些波长的光被物质吸收后产生 特征谱线 7 共振 当策动力频率等于物体的固有频率时发生共振 共振时振幅最大 8 简谐运动 1 受力特征 回复力 F kx 2 运动特征 加速度 a kx m 方向与位移方向相反 总指向平衡位置 简 谐运动是一种变加速度运动 在平衡位置时 速度最大 加速度为零 在最 大位移处 速度为零 加速度最大 规律 在平衡位置达到最大值的量有速度 动能 在最大位移处达到最大值的量有回复力 加速度 势能 能过同一点有相同的位移 速率 回复力 加速度 动能 势能 可能有不 同的运动方向 经过半个周期 物体运动到对称点 速度大小相等 方向相反 一个周期内能过的路程为 4 倍振幅 半个周期内 2 倍振幅 在 1 4 周期 内通过的不一定等于一个振幅 两种实例 单摆 摆角小于 的范围 T 回复力为重力的切向分力 平衡位置合力不为零 应用 计时器 测重力加速度 g 弹簧振子 二 机械波 f T 由介质决定 由振源决定 2 波动中各质点都在平衡位置附近做周期性振动 是变加速运动 质点并没沿波的传 播方向随波迁移 要区分开这两个速度 3 波形图上 介质质点的运动方向 迎着传播方向 上坡上 下坡下 4 由波的图象讨论波的传播距离 时间 周期和波速等时 注意 双向 和 多解 5 波进入另一介质时 频率不变 波长和波速改变 波长与波速成正比 注意区分波形图和振动图 6 波的特性 干涉 衍射 第十三部分 分子动