高中物理知识点总结选修

高中物理知识点总结选修 淮安市新马高级中学高二物理期中复习高中物理选修 3-2 知识点总结第四章 电磁感应1.两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥斯特：电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：产生感应电动势的条件是只具备 b 产生感应电动势的那部分导体相 当于电源 电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定： （1）方法一：右手定则 （2）方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） 阻碍原磁通量的变化（增反减同） 阻碍导体间的相对运动（来拒去留） 阻碍原电流的变化（增反减同） 面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4.感应电动势大小的计算： （1）法拉第电磁感应定律： A、 内容： 闭合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。 B、表达式： E ? n 6.安培力的计算： 瞬时值： F ? BIL ?B 2 L2 v R?r n? R?r7.通过截面的电荷量： q ? I ?t ?注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬 时值 8.自感： （1）定义：是指由于导体本身的电流发生 变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素：线圈越长，单位长度上的 匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越 大。另外，有铁芯的线圈自感系数比没有铁 芯时大得多。 （3）类型：通电自感和断电自感? ?t（2）磁通量发生变化情况 B 不变，S 变， ? ? B?S S 不变，B 变， ? ? ?BS B 和 S 同时变， ? ? ?2 ? ?1 （3）计算感应电动势的公式 接通电源的瞬间，灯 泡 A1 较慢地亮起来。 断开开关的瞬间，灯 泡 A 逐渐变暗。（4）单位：亨利（H）、毫亨（mH)、微亨 （ ?H ） （5）涡流及其应用 定义：变压器在工作时，除了在原副线圈 中产生感应电动势外， 变化的磁通量也会在 哎铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空 间里有变化的磁通量， 其中的导体中就会产 生感应电流， 我们把这种感应电流叫做涡流 应用：a.电磁炉 b.金属探测器，飞机场火 车站安全检查、扫雷、探矿? 求平均值： E ? n ?t求瞬时值： E ? BLv (导线切割类） 导体棒绕某端点旋转： E ? 5.感应电流的计算： 瞬时电流： I ?1 2 BL ? 2E BLv ? （瞬时切割） R总 R总第 1 页 共 4 页 淮安市新马高级中学高二物理期中复习第五章 交变电流一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应 2、两个特殊位置的比较： 中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 线圈平面与中性面重合时（SB）：磁通量 ? 最大， 改变。 线圈平面平行与磁感线时（SB）： ? =0，? ? 0 ，e=0，i=0，感应电流方向 ?t? 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。 ?t3、穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的： 取中性面为计时平面： 磁通量： ? ? ?m cos?t ? BS cos?t 路端电压： u ? U m sin ?t ? 电动势表达式： e ? Em sin ?t ? NBS? sin ?tRE m Em sin ?t sin ?t 电流： i ? I m sin ?t ? R?r R?r 2? ? 2?f ? 2?n 角速度、周期、频率、转速关系： ? ? T二、表征交变电流的物理量 1、瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明e ? Em sin ?t瞬时值 交变电流某一时刻的值i ? I m sin ?t Em ? NBS?计算线圈某时刻的受力情况最大值最大的瞬时值Em ? N?m?Im ? Em R?r讨论电容器的击穿电压（耐压值）对正 （余） 弦交流电有： （1）计算与电流的热效应有关的 跟交变电流的热效应等 效的恒定电流值E?有效值Em U ，U ? m 2 2 Im 2?量（如功、功率、热量）等 （2）电气设备“铭牌”上所标的 一般是有效值 （3）保险丝的熔断电流为有效值I?交变电流图像中图线与_平均值时间轴所夹的面积与时 间的比值E ? n ?t计算通过电路截面的电荷量第 2 页 共 4 页 淮安市新马高级中学高二物理期中复习三、电感和电容对交变电流的作用 电感 对电流的作用 只对交变电流有阻碍作用 电容 直流电不能通过电容器，交流电能通过 但有阻碍作用影响因素自感系数越大，交流电频率越大，阻 电容越大，交流电频率越大，阻碍作用 碍作用越大，即感抗越大 低频扼流圈：通直流、阻交流 高频扼流圈：通低频、阻高频 越小，即容抗越小 隔直电容：通交流、隔直流 旁路电容：通高频、阻低频应用 四.变压器：1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。U1 n1 I n ? ， 1 ? 2 ,P 入 ，即 U1 I1 ? U 2 I 2 出 ?P U 2 n2 I 2 n12、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。 原、副线圈中交流电的频率一样：f1=f2 五、电能输送的中途损失： （1）功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P 损+P3 （2）输电导线损失的电压：U 损=U2-U3=I 线 R 线 （3）输电导线损耗的电功率： P （ 2 ?P 3 ? U 损 I 线 ? I 线 R线 ? 损 ? P2P2 2 ) R线 U2六、变压器工作时的制约关系 （1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压 U2 由输入电压决 定，即 U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”. （2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压 U1 确定时，原线 圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”. （3）负载制约：变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决定，P2=P 负 1+P 负 2+?；变压器 副线圈中的电流 I2 由用户负载及电压 U2 确定，I2=P2/U2；总功率 P 总=P 线+P2. 动态分析问题的思路程序可表示为：U2 U1 n1 I2 ? ? R P P U 2 n2 1 ? P 2 ( I1U1 ? I 2U 2 ) 1 ? I1U1 负载 ? ? ? I1 ? ? ? P U1 ? ? ?U 2 ? ? ? ? ? I 2 ? 1 决定 决定 决定 决定第 3 页 共 4 页 淮安市新马高级中学高二物理期中复习第六章 传感器光敏电阻在光照射下电阻变化的原因：有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，无 光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。光照越强，光敏电阻阻值越小。金属导体的电阻随温度的升高而增大，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温 度变化非常明显。 1光敏电阻 2热敏电阻和金属热电阻 3电容式位移传感器 4力传感器将力信号转化为电流信号的元件。 5霍尔元件 霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。 外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力， 在导体板的一侧聚集， 在导体板的另一侧会出现多 余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力， 当静电力与洛伦兹力达到平衡时， 导体板左右两例会形成稳定的电压， 被称为霍尔电势差或 霍尔电压 U H，U H ? kIB （d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数） d1传感器应用的一般模式 2传感器应用： 力传感器的应用电子秤 温度传感器的应用电熨斗、电饭锅、测温仪 光传感器的应用鼠标器、火灾报警器第 4 页 共 4 页 高中物理 3-3 知识点总结一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m0 宏观量：物质体积 V、摩尔体积 VA、物体质量 m、摩尔质量 M、物质密度 。 联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA6.021023mol 1）?m M ? V VA（1）分子质量： m0 ?V A m M ? ? N NA NA（2）分子体积： V0V VA M ? N N A ?N A（对气体，V0 应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级 10-10m)A ? 1 球体模型 V0 ? NAVM 4 d ? ? ( )3 ?N A 3 2直径 d ? 36V0?（固、液体一般用此模型）油膜法估测分子大小： d ? 2 立方体模型 d = 3V S 单分子油膜的面积，V滴到水中的纯油酸的体积 SV0 （气体一般用此模型；对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离）注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)； 气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 （4）分子的数量： N ? nN A ?m ?V NA ? NA M M或者N ? nN A ?V ?V NA ? NA VA M2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是 不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 （2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。 发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的因而间接 说明了 液体分子在永不停息地做无规则运动 1 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动 布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动 课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹 微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小， 随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分 子引力和分子斥力的合力 分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离 r0（约 1010m）与 10r0。（）当分子间距离为 r0 时，引力等于斥力，分子力为零。 （）当分子间距 rr0 时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由 r0 增大时，分子力先增 大后减小 （）当分子间距 rr0 时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由 r0 减小时，分子力不断 增大 二、温度和内能 1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。 多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。 2、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。 温度是分子平均动能大小的标志。 温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同） 3、分子势能 EP (1)一般规定无穷远处分子势能为零， (2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 r0 x (3)分子势能与分子间距离 r0 关系（类比弹性势能） 0 当 rr0 时， r 增大， 分子力为引力， 分子力做负功分子势能增大。 当 rr0 时， r 减小， 分子力为斥力， 分子力做负功分子势能增大。 当 r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值） （4）决定分子势能的因素： 从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。 （注意体积增大，分子势能不一定增大） 从微观上看：分子势能跟分子间距离 r 有关。 4、内能：物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和E内 ? N E K ? E P（1） 内能是状态量 （2） 内能是宏观量， 只对大量分子组成的物体有意义， 对个别分子无意义。 （3）物体的内能由物质的量（分子数量） 、温度（分子平均动能） 、体积（分子间势能）决定，与物 体的宏观机械运动状态无关内能与机械能没有必然联系 三、热力学定律和能量守恒定律 1、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 等效不等质：做功是内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分） 之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的。 概念区别：温度、内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递的前提条件是存在温差，传递的是 热量而不是温度，实质上是内能的转移 2、热力学第一定律 (1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功 W 与物体 从外界吸收的热量 Q 之和等于物体的内能的增加量 U(2)数学表达式为： UW+Q (3)符号法则： 做功 W 热量 Q 内能的改变 U 取正值“+” 取负值“” 外界对系统做功 系统对外界做功 系统从外界吸收热量 系统向外界放出热量 系统的内能增加 系统的内能减少(4)绝热过程 Q0，关键词“绝热材料”或“变化迅速” (5)对理想气体（不考虑分子间相互作用力，内能仅由温度和分子总数决定，与气体的体积无关。 ） U 取决于温度变化，温度升高 U0，温度降低 U0； 特例：如果是气体向真空扩散，W0 3、能量守恒定律： （1）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另一种形式，或者从一个物体 转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 （2）第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。 （违背能量守恒定律） 4、热力学第二定律 （1）热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自 发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。 （2）说明：“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。 热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。 热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助” ，就是要由外界对其做功才能完 成。 （3）热力学第二定律的两种表述 克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。 开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。 （4）热机 热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热源吸收热量 Q1，推动活塞做功 W，然 后向低温热源（冷凝器）释放热量 Q2。 （工作条件：需要两个热源） 由能量守恒定律可得： Q1=W+Q2 我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用 表示，即 = W / Q1 热机效率不可能达到 100% （5）第二类永动机设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热 机。第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。原 因：尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和 内能的转化过程具有方向性。 （6）推广：与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。例如；扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散。 （7）熵和熵增加原理 热力学第二定律微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。 熵：衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。 熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。热力学第二定律也叫做 熵增加原理。 （8）能量退降：在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态 变成不可利用状态，能量的品质退化了。 （另一种解释：在能量转化过程中，总伴随着内能的产生， 分子无序程度增加， 晶 体 同时内能耗散到周 非晶体 单晶体 多晶体 围环境中， 无法重新 收集起来加以利用） 外 形 规 则 不规则 不规则 熔 点 确 定 不确定 四、固体和液体 物理性 各向异性 各向同性 1、晶体和非晶体 质 晶体内部的微粒排列 有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性） ， 由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规 则。 晶体达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵 结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。分子平均动能不变，温度不变。 2、液晶：介于固体和液体之间的特殊物态 物理性质具有晶体的光学各向异性在某个方向上看其分子排列比较整齐 具有液体的流动性从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的 3、液体的表面张力现象和毛细现象 （）表面张力表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏，rr0，分子力表现为引力，在这个力 作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力。表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面 的分界线垂直 （）浸润和不浸润现象： 附着层的液体分子比液体内部 浸润 不浸润 密 稀疏 分子力表现 排斥力 吸引力 附着层趋势 扩张 收缩 毛细现象 上升 下降（）毛细现象：对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细现象越明显。 管的内径越细，液体越高 土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤，毛细管变细，将水 引上来 五、气体实验定律 理想气体 （1）探究一定质量理想气体压强 p、体积 V、温度 T 之间关系，采用的是控制变量法 （2）三种变化：等温变化，玻意耳定律：PVC等容变化，查理定律： P / TC 等压变化，盖吕萨克定律：V/ TC p p V V1 p1 T1 O 等温变化 T1T2 T2 V O 等容变化 V1V2 V2 T O 等压变化 p1p2 p2 T提示： 等温变化中的图线为双曲线的一支，等容（压）变化中的图线均为过原点的直线（之所以原点附近 为虚线，表示温度太低了，规律不再满足） 图中双线表示同一气体不同状态下的图线，虚线表示判断状态关系的两种方法 对等容（压）变化，如果横轴物理量是摄氏温度 t，则交点坐标为273.15 （3）理想气体状态方程 对一定质量的理想气体，有pv p1V1 p2V2 ? 恒定 ） ? （或 T T1 T2pV ? nRT （ n 为摩尔数）（4）气体压强微观解释：大量气体分子对器壁频繁地碰撞产生的。压强大小与气体分子单位时间内对器 壁单位面积的碰撞次数有关。决定因素：气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的温度决定单位体 积内的分子数(分子密度)，从宏观上看由气体的体积决定 六、饱和汽和饱和汽压 1、饱和汽与饱和汽压： 在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再 减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和 汽，把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和 汽的压强小于饱和汽压。 饱和汽压影响因素：与温度有关，温度升高，饱和气压增大 饱和汽压与饱和汽的体积无关 3）空气的湿度（1）空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。 （2）空气的相对湿度： 相对湿度 ?水蒸气的实际汽压 同温度下水的饱和汽压相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。 （3）干湿泡湿度计：两温度计的示数差别越大，空气的相对湿度越小。 物理选修 3-4 知识点梳理 主题 内容 要求 说明 1.简谐运动 2.简谐运动的公式和图像 3.单摆、周期公式 4.受迫振动和共振 机械振动 5.机械波 与机械波 6.横波和纵波 7.横波的图像 8.波速、波长和频率（周期）的关系 简谐运动只限于 单摆和弹簧振子； 简谐运动公式只 限于回复力公式； 简谐运动图像只 限于位移-时间图 像。 9.波的干涉和衍射现象 10.多普勒效应 11.变化的磁场产生电场、变化的电场 电磁振荡 产生磁场、电磁波及其传播 与电磁波 12.电磁波的产生、发射和接收 13.电磁波谱 14.光的折射定律 15.折射率 光 16.全反射、光导纤维 17.光的干涉、衍射和偏振现象 相对折射率不做 要求；光的 干涉限于双缝干 涉、薄膜干涉。 18.狭义相对论的基本假设 相对论 19.质速关系、质能关系 20.相对论质能关系式 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的 条件是：回复力不为零；阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效 果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解： 物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动， 3、描述振动的物理量 研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引 入一些新的物理量。 位移 x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于 振幅。 振幅 A：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强 弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 周期 T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置 开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 频率 f：振动物体时间内完成全振动的次数。 角频率 ：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描 述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振 动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高 考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是： T ? 1 ，T ? 2? . f ? 相位? ：表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路： 用动力学方法研究，受力特征：回复力 F =- kx；加速度，简谐振动是一种变加速运动。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。 用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这 种用正弦或余弦表示的公式法在阶段不要求学生掌握。 用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研