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PAGE=page20*2-139=page20*240力物体的平衡力的概念及分类概念重力重力的大小重力的方向重心力形变、弹性形变、弹力的概念弹力产生弹力的条件、弹力的方向胡克定律静摩擦力摩擦力最大静摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力知识总括合力与分力力的合成与分解的概念力的合成与分解共点力平行四边形定那么三角形法那么力的合成与分解计算公式法正交分解法平衡状态共点力作用下物体的平衡平衡条件物体的平衡有固定转动轴物体的平衡力臂力矩平衡条件注意：一、劲度系数1、材料相同，粗细相同的弹簧其劲度系数和弹簧的长度成反比。2、串联弹簧组：=+并联弹簧组：k=k+k二、摩擦力的方向可能与物体运动方向相同也可能与物体运动方向相反，可以做阻力也可以做动力。三、公式：F=，tanǿ=四、力的分解：根据效果和具体条件有唯一解、两个解或多个解。五、实验：互成角度的两个力的合成力力的概念及分类力是物体对物体的作用。按力的性质分类：重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等；按力的效果分类：拉力、支持力、压力、动力、阻力、引力、斥力、浮力等。重力概念、大小：G=mg方向：竖直向下、重心。弹力形变及弹性形变物体在力的作用下发生形状的改变叫形变，在外力撤去后能够恢复原状的形变叫做弹性形变。弹力发生形变的物体，由于要恢复原状，对使它发生形变的物体产生的力叫做弹力。产生弹力的条件1、相互接触。2、发生形变弹力的方向弹力的方向与形变方向相反胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧的形变量成反比。公式：f=-kx〔负号代表弹力与位移反向〕摩擦力静摩擦力产生条件：相互接触；有相对运动趋势。大小：根据运动状态，由牛顿运动定律确定。方向：跟接触面相切，跟物体相对运动趋势方向相反。最大静摩擦力静摩擦力的最大值Fm=µFN滑动摩擦力产生的条件：相互接触、有相对运动大小：F=µFN滚动摩擦力滚动摩擦力也符合F=µFN直线运动根本概念：位置运动参照物位移距离路程质点时间时刻瞬时速度平均速度加速度速率。直线运动规律匀速直线运动匀加速直线运动自由落体运动直线运动匀变速直线运动变速直线运动匀减速直线运动竖直上抛运动非匀变速运动根本公式vtvt=v0-gts=vt-gtv-v=-2gs匀vs速tt匀vsa加ttt速a=-gvt=atS=atv=2aSvt=v0+atS=vvt=atS=atv=2aSvt=v0+atS=vt+atv-v=2aSv0=0S1:S2:S3…=1：4：9…SⅠ:SⅡ:SⅢ…=1:3:5…ΔS=aT2t1:t2:t3=1:():()…平均速度公式：a=gvt=gtvt=gts=gtv=2gs注意：一、位移和路程的关系：位移是表示质点位置变化的，是由初位置指向末位置的有向线段，路程是物体实际运动轨迹的长度。路程是标量，位移是矢量。在匀速直线运动中，位移和路程大小是一致的。平均速度和平均速率：平均速度的大小不叫平均速率，平均速率等于路程和时间的比值。平均速度应严格按定义式来计算。图象的应用直线运动S―t图象①斜率〔k〕为该物体运动的速率，即V=k。②两直线交点代表两物体相遇。变速直线运动S―t图象某一点切线的斜率代表该点的瞬时速度的大小。3、V―t图象的应用①斜率的大小等于物体的加速度的大小。②图象与t轴所围成的面积的大小等于对应时间内物体的位移。③两直线交点代表两物体相距最近或最远。常规方法解题〔从t=0开始计算〕和巧方法解题〔平均速度、时间中点的速度、位移中点的速度、比例式、图象〕。五、速度为位移的变化率〔〕它反响物体运动快慢程度的物理量；速度的变化量为；速度的变化率为加速度的大小〔〕六、两个实验：游标卡尺，打点记时器。第三章牛顿运动定律定律内容牛顿第一定律惯性物体运动状态的改变定律内容知识总括牛顿第二定律公式力学单位制质量和重量的区别与联系失重和超重牛顿第三定律知识点：牛顿第一定律牛顿第定律：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，物体的惯性的大小只与物体本身的质量有关，质量大惯性大，和物体所处的运动状态无关。物体运动状态改变：物体的速度一定，我们就说物体处于一定的运动状态，物体的速度发生改变，我们就说物体的运动状态发生了改变。力是使物体运动状态发生改变的原因，是使物体产生加速度的原因。牛顿第二定律牛顿第二定律：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。F=ma；；质量和重量：区别：①质量是物体所含物质的多少，是惯性大小的量度，它的大小可用天平测量；重量是由于地球的吸引而使物体受到的力，它是使物体获得重力加速度的原因，其大小可以用弹簧秤测量。②质量是标量、重量是矢量。③低速物体的质量是恒量，而重量却随地理位置的变化而变化。联系：G=mg,在同一地理位置满足，即重量与质量成正比。3失重和超重：失重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力小于物体的重量的现象叫失重。物体减速上升或加速下降时，即具有向下的加速度时，物体处于失重状态。超重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力大于物体的重量的现象叫超重。物体加速上升或减速下降时，即具有向上的加速度时，物体处于超重状态。完全失重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力为零的现象，叫完全失重。物体以a=g加速下降或减速上升时，物体处于完全失重。单位制：根本单位和导出单位一起组成单位制根本单位：米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(k)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)。导出单位：由根本单位到出的单位叫导出单位。牛顿第三定律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、作用在一条直线上。作用在两个物体上，不是平衡力，作用效果不能抵消，同性质力，同时存在，同时消失，同时增大，同时减小。牛顿第三定律适用于任何运动形式的物体。注意：牛顿第二定律：a与F具有：1、同时性：a与F同时产生，同时消失，同时增大，同时减小。2、同向性：a与F方向相同。3、同体性：反映同一物体上的两个物理量。验证牛顿第二定律的实验。第四章曲线运动万有引力曲线运动曲线运动的特点物体做曲线运动的条件运动的合成与分解概念平抛运动性质规律概念线速度角速度知识总括圆周运动描述匀速圆周运动的物理量周期频率圆周运动的性质及规律内容公式万有引力定律天体质量的计算应用人造地球卫星地球上物体重量的变化根本公式及规律一、平抛运动的公式及性质1、平抛公式：x=vtv=vy=atv=gtS=tan=y/xv=tan=2、性质：平抛运动是一种匀变速曲线运动。二、匀速圆周运动：1、线速度：v===2R=ωR(物理意义：反映质点做匀速圆周运动快慢程度的物理量)2、角速度：ω===2π=〔物理意义：反映做匀速圆周运动的质点转动快慢程度的物理量〕3、周期：质点做圆周运动一周所用的时间。T===(物理意义：反映做匀速圆周运动的质点转动快慢程度的物理量)4、频率：1秒钟内质点完成圆周的次数〔每秒转多少圈〕也叫转速。也可用每分转表叫做转数。用n表示。n=60==〔物理意义：同周期〕三、圆周运动的性质及规律性质：圆周运动是一种变加速运动。规律：F=m=mRa==R四、万有引力定律开普勒三定律：①、椭圆、焦点。②面积相等。③、=k(同星系)或==k万有引力定律：F=G〔G=6.67×10Nm/kg测量：英国卡文迪许扭秤实验〕应用：F=F=mg(注意使用条件)五、卫星运动宇宙速度v==(r是轨道半径，R是地球半径，M是地球质量)第一宇宙速度，也叫环绕速度，数值：7.9km/s第二宇宙速度，也叫脱离速度，数值：11.2km/s第三宇宙速度，也叫逃逸速度，数值：16.7km/s六、注意的几个问题向心力公式适用于任何圆周运动，向心力指向圆心，但做圆周运动的物体所受的合力不一定指向圆心。非匀速圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，其合力的法向分力提供向心力，切向分力用于产生切向加速度。向心力不是一种特殊的力，它是做圆周运动的物体的合力的指向圆心的一个分力。向心加速度不是反映做圆周运动物体速度大小变化快慢程度的物理量，而是反映做圆周运动的速度方向变化程度的物理量。正常运行的卫星包括内部的物体处于完全失重状态，发射和返回地面处于超重状态。人造卫星的圆心必须和地心重合，同步卫星必须设在赤道正上方一定高度处。卫星离地面越高线速度越小，7.9km/s是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度也是发射的最小速度，大于7.9km/s卫星将做椭圆运动。第五章机械能功功和功率功率能量动能定理动能知识总括动能定理重力势能重力做功与重力势能的关系机械能守恒定律弹性势能机械能守恒定律功能关系知识点及说明：功：功是能量转化的量度。标量。公式：W=FScosα注意：F是恒力，如果是变力，根据实际情况可利用功率或动能定理计算功。功率：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率。标量。公式：P==Fv物理意义：反映做功快慢程度的物理量。注意：1、根据P=Fv可求平均功率、瞬时功率、最大功率。且F、v必须同向，如果F、v不同向可将v分解到F方向上去。一般不求阻力的功率。2、汽车运行问题汽车启动时F恒定，汽车做匀加速直线运动F–f=ma当汽车到达额定功率时，P恒定，继续加速，F减小，a也减小，汽车做加速度减小的加速运动Pt–fs=mv–mv；F-f=ma只能用于求瞬时加速度。当汽车到达最大速度v时，F=f此时汽车做匀速直线运动。F=f=动能定理：动能：E=mv标量。动能定理：外力对物体做功的代数和等于物体动能的改变量。Fs–fs=mv-mv机械能守恒定律重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。E=mgh说明：重力势能是地球和物体共有的，而不是物体单独具有的。重力势能和零势面的选取有关。重力做功与路径无关，只与物体运动的起点与终点的位置有关。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。E=kx.机械能守恒定律：在只有重力〔或弹力〕做功的情况下，物体的重力势能〔或弹性势能〕和动能发生相互转化，但总的机械能保持不变。mgh+mv=mgh+mv()注意：机械能守恒定律的条件，只受重力或弹力作用；受其它力，但其它力不做功。对于两个或两个以上的物体组成的系统，如果外力不做功，且系统内力不是耗散力，即没有内能产生，此系统机械能守恒。第六章动量冲量动量定理动量动量定理知识总括动量守恒定律完全弹性碰撞碰撞非完全弹性碰撞完全非弹性碰撞知识点及说明：冲量：I=Ft(F是恒力)矢量，方向与力的方向相同。物理意义：力在时间上的积累效果。动量：P=mv矢量，方向与速度的方向相同。P=,E=P/2m=Pv。动量定理：Ft=mv-mv物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。注意：1、F为合外力(也可以求平均力)，2、F、v的方向。3、可求平均力。动量守恒定律：m+m=m+m相互作用的物体系，如果不受外力作用，或所受合外力为零，或内力远大于外力，物体系的总动量保持不变。注意：1、定律的条件。2、速度的方向。3、速度必须选取同一参照物。4、系统某一方向合外力为零，那么系统在该方向上动量守恒。碰撞：是指物体间相互作用时间很短，而物体间的相互作用力很大的现象。完全弹性碰撞特点：无机械能损失。所以动量守恒，机械能守恒。(研究对心正碰)m+m=m+mm+m=m+m①式②式解得=当v=0时得:=①式②式==由②式可知：当m-m>0时，>0,说明大球撞小球，碰撞后大球和小球都与原来大球的速度方向相同。当m-m<0时，<0，说明小球撞大球，碰撞后，小球反弹，即小球碰后速度方向与原来速度方向相反，而大球碰后速度方向与小球碰前速度方向相同。当m=m时，=0,=,说明了质量相等的小球发生如上碰撞后，两球交换速度，从而也交换动量。当m«m时，有=-,=0显然，m的动量和动能没有传递出去，只是改变了速度方向〔既改变了动量的方向〕，这是动量及动能传递最小的条件。当m»m时，有=，=2，显然，m的运动状态没有改变。非完全弹性碰撞：有局部动能损失，转化为内能。动量守恒；动能不守恒。完全非弹性碰撞：碰后合为一体，动能损失最大。动量守恒；动能不守恒。注意：碰后总机械能小于或等于碰前总机械能。即E≤E。碰后两物体的速度关系满足≥第七章机械振动和机械波机械振动定义回复力产生简谐振动的条件表征振动的物理量机械振动简谐振动单摆简谐振动的图象受迫振动共振知识总括机械波的定义产生机械波的条件波的种类横波纵波波的图象机械波波长、频率、波速波的干预波的衍射多普勒效应声波次声波声波初步超声波音调、响度、音品知识点简谐振动机械振动物体〔或物体的一局部〕，在某一平衡位置附近做往复运动叫做机械振动。简谐振动定义物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐振动。周期公式T=2π回复力1、使物体回到平衡位置的力叫做回复力。1、回复力公式：F=–kx。〔x是离开平衡位置的位移〕产生简谐振动的条件1、物体离开平衡位置受到回复力的作用。2、阻力足够小。表征振动的物理量1、振幅，2、周期，3、频率。单摆1、定义、条件。2、T=2π简谐振动的图象振子对平衡位置的位移随时间变化的曲线叫简谐振动的图象。简谐振动的图象为正弦或余弦曲线。受迫振动物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动的频率跟物体的固有频率无关，等于驱动力的频率。共振在受迫振动中，驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。机械波机械波的概念机械振动在介质中的传播叫机械波。产生的条件1、波源、2、介质。波的种类横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波。纵波：质点的振动方向和波的传播方向相同的波叫纵波。波的图象某时刻各质点离开平衡位置的位移，连接各位移矢量末端就得出一条曲线，叫做波的图象。波长、波速、和频率的关系V=λ/T=λƒ〔波速是波在介质中的传播速度〕波的干预频率相等相差恒定的两列波叠加使某些区域振动加强，某些区域振动减弱，并且振动加强的区域和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫波的干预。波的衍射波能够绕过障碍物的现象叫波的衍射。条件：障碍物、小孔或小缝的尺寸比波长小或跟波长差不多。声学初步声波声源振动使周围空气产生了疏密变化形成疏密相间的波叫声波。声波是纵波。声波由一种介质进入另一种介质时频率不变。具有反射、干预、衍射等特性。频率低于20HZ为次声波，高于20000HZ的为超声波。超声波的穿透能力很强，能穿透几米厚的金属。应用很广。周期性的振动的声音叫乐音，无规那么的非周期性的声音叫噪音声音的上下叫音调。由频率决定的。声波在单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积上的能量叫做声强。响度是人们主观感觉到的声音的强弱，不同频率的声音，即使声强相同，响度也是不一样的。同一物体的响度由振幅决定的。乐音是由频率和振幅各不相同的许多纯音组成的，频率最低的叫基音，是基音的整数倍的叫泛音，泛音的多少、泛音的频率和振幅的大小，决定各种乐器具有不同的音品。次声波、超声波。注意：1、振动图象和波的图象的区别和联系。振动图象反映一个质点在不同时刻离开平衡位置的位移情况。波的图象反映同一时刻各个质点离开平衡位置的位移情况。2、波速：是反映波在介质中传播快慢程度的物理量，而不是质点振动快慢程度的物理量，也就是说，质点振动的快，而波速不一定大。波的图象的应用：①确定振幅。②确定波长。③确定速度、加速度最大、最小的质点。④确定下一时刻质点的振动方向；波形的平移。〔左右右左〕机械波是靠介质传播的，是传递能量的一种方式。介质本身并不随波迁移。研究简谐振动时，注意离开平衡位置的对称性。多普勒效应：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。定量分析：设为波源对介质的速度，为观察者对介质的速度，v为波的传播速度，和分别表示波源频率和观察者接受到的频率。波源和观察者相对介质都不动。波源相对介质不运动，观察者运动时波长不变，〔相向运动〕。波源以速度u相对介质运动，观察者不动，波速v不变〔由介质决定〕，波长被压缩，〔相向运动〕。第八章分子热运动能量守恒物质是由大量分子组成分子运动论的根底分子在做永不停息的无规那么运动分子间同时存在引力和斥力知识总括分子的动能分子的势能热力学第一定律能量转化和守恒定律内能热力学第二定律热力学第三定律能源环境知识点分子运动论的根本内容物质是由分子组成1、分子大小：油膜实验测分子直径d=v/s≈10m的数量级。2、阿伏伽德罗常数N=6.02×10分子做永不停息的无规那么热运动悬浮在水中花粉颗粒不停的做无规那么运动叫布朗运动。液体分子永不停息的无规那么运动是布朗运动产生的原因。布朗运动的剧烈程度与颗粒大小及温度有关。分子间同时存在引力和斥力的作用分子间距离r=r时，分子力为零；r>r,分子力表现为引力；r<r,分子力表现为斥力。r<r,时，r越小，斥力越大；r>r,时，r越大，引力越小。内能分子的动能分子做永不停息的无规那么运动，因而分子具有动能。物体内所有分子动能的平均值叫做分子的平均动能。〔分子热运动的速度为105m/s的数量级〕。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。分子的势能分子间存在相互作用力，因此分子也具有由它们相对位置所决定的能，这就是分子势能，分子势能跟物体的体积有关。当r=r分子势能为零。大于或小于分子势能都增大(r0在10-10米的数量级)。物体的内能物体里所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。2、内能与物体的温度和体积有关。能量转化和守恒定律能量即不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体在转移或转化的过程中其总量不变内能的变化改变内能的两种方式：做功和热传递热力学第一定律ΔU=Q+W热力学第二定律第二类永动机是不可能制成的。热力学第三定律热力学零度不可到达。注意：布朗运动不是分子运动，但间接地证明了分子的无规那么运动。分子的平均动能取决于温度，只要温度相同，不同物质分子的平均动能相同。对于气体来说，它的分子距离r>r，所以气体间的作用力表现为引力，当气体体积增大时，分子间引力增大，因此分子势能增大。r<r0时斥力增大,势能也增大。物体的机械能是由物体做机械运动所决定的能，而内能是由分子热运动决定的能；任何物体都具有内能，但物体的机械能可以为零。油膜实验。理解分子力的图象的意义。固体液体和气体固体和液体的性质：晶体和非晶体；外表张力。气体的压强：气体分子运动的特点气体很容易压缩，说明气体分子间的空隙很大。气体分子相互碰撞的时间很短暂，相互作用力十分微弱，气体分子可以自由地运动，常温下大多数气体分子的速率可达数百米每秒相当于子弹的速度。气体的压强的微观解释气体压强的大小跟两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大。而温度是分子平均动能的标志。所以气体的压强与温度有关。气体分子越密集，每秒撞击器壁单位面积的分子越多，气体的压强就越大。气体状态参量温度、体积、压强。一定质量理想气体的状态方程=克拉珀龙方程PV=nRT(R=8.31)第十章电场一、根本概念：两种电荷根本电荷点电荷中和电量起电放电电场电场强度电场线匀强电场静电感应静电平衡状态静电屏蔽电势电势差电势能电容电子伏电势能二、根本公式：矢量局部F=kF=kE=E=kE=标量局部=U=-=-UW=qU粒子运动①加速：②偏转：x=y=4、电容、电容器C=〔定义式〕C=〔决定式〕串联：=…=+…+…并联：=……+…三、根本规律、性质、特点、物理意义1、电荷守恒定律2、电场线的性质：①电场线起自正点荷〔或来自无穷远处〕终止于负电荷〔或伸向无穷远处〕，但不会在没有电荷的地方中断。②电场线不相交。③电场线的疏密程度反映场强的大小，越密场强越大。〔还可以用E=F/q判断〕④静电场中的电场线不闭合。⑤电场线是人为引进的，不是客观存在的。⑥电场线不是电荷的运动轨迹。3、电势：沿着电场线的方向电势降低〔与参考点的选取有关〕。4、电势能：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加〔与参考点的选取有关〕。5、等势面的特点：①在同一等势面上移动电荷电场力不做功。②等势面一定跟电场线垂直。③等势面的疏密反映场强的大小。④两个等势面不能相交〔等势面不能随便画，要求相邻两个等势面电势差相等〕。6、处于静电平衡状态的导体特点①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。②处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外外表，内部无净电荷。③处于静电平衡状态的导体，是一个等势体，外外表是一个等势面。④处于静电平衡状态的导体，外外表的场强与导体的外外表垂直。7、电势的物理意义：电势是反映电场本身能的性质的物理量，与试探电荷大小及有无无关，数值上等于单位正电荷在那点所具有的电势能。8.电场强度的物理意义：电场强度是反映电场力的性质的物理量。四、粒子的加速和偏转问题〔如图〕tan从上式可知与m、q无关。不同带电粒子的一样，叫偏转角tan所以tan()。A为中点。UU加U偏A五、实验用描迹法画出电场中平面上的等势面。六、静电计通过电容的两个公式进行判断。第十一章恒定电流电流、电阻定律电功、电功率、焦耳定律串联电路电路的连接并联电路知识总括半导体、超导体及其应用电动势闭合电路欧姆定律路端电压电池组电流表和电压表伏安法电阻的测量欧姆表惠斯通电桥根本公式电流、电阻I=I=I=nqSR=ρ2、电功、电功率W=UIt=IRt=t=PtP=UI=IR==3、焦耳定律Q=IRt4、串联电路的特点并联电路的特点I=I=I=…I=I+I+…U=U+U+…U=U=U=…R=R+R+…+…5、闭合电路欧姆定律I=E=IR+IrE=U+UEI=UI+UI6、电池组的串并联串联：I=并联：I=7、电源的功率总功率：P=I输出功率：P=IR=(R=，当R=r时，输出功率最大,P=/4r损耗功率：P=Ir效率：输出功率与总功率之比。8.电流表和电压表电流表扩大量程：R=电流表改装电压表：R=(n-1)Rg9.电阻的测量：内接法：R测>R真外接法：R测<R真实验〔非常重要，注意电流表、电压表的选取〕描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率把电流表改装为电压表测定电源电动势和内阻伏安法测电阻的电路选择(一〕器材的选择电表的测量值要超过量程的1/3。滑动变阻器的选择：一般要本着“小电阻，大电流〞的原那么，当然平安和误差小是手选条件。〔二〕电路的选择内外接法的选择和误差分析大内大；小外小〔内接阻值偏大〕〔外接阻值偏小〕限流和分压电路的选择两者都可以的情况下，优先选择限流电路，因为限流电路结构简单，耗能小。高考出题多数选择分压电路。以下三种情况必须选择分压电路a、电流、电压从零开始调节，或测量范围大，精度高时b、如果采用限流电路时最小电压、最小电流超过给定电表的量程时c、如果待测电阻大于滑动变阻器的电阻，或差不多时，如果采用限流电路，调节范围太小，这时采用分压电路三、导体、半导体、超导体金属导电的特点金属一般都是晶体，它是由金属原子释放出价电子后形成的金属离子组成的，释放出的价电子可以在整个金属晶体里自由移动，叫自由电子。金属导体就是靠自由电子来导电的，这种导电现象叫做电子导电。电流与电子定向移动速率的关系设金属导体横截面积为S，自由电子密度〔单位体积内电子数〕为n，自由电子平均定向移动速率为v,那么电流强度I与v的关系为：I=nesv，定向移动速率v的数量级为10米/秒，而热运动速率数量级为10米/秒。电的传播速度不是定向移动速度而等于光速〔电场的传播速度〕。四、半导体、超导体〔略〕第十二章磁场磁场磁场磁场方向磁感线磁感应强度磁现象的电本质磁感应强度直线电流磁场安培力知识总括磁场对电流的作用力磁场对通电线圈的作用力——力矩电流表的工作原理洛仑兹力磁场对电荷的作用力带电粒子在磁场中的运动质谱仪盘旋加速器知识点磁感应强度磁场磁场的概念磁场是一种客观存在的物质，磁极或电流在自己周围空间产生磁场，而磁场的根本性质就是对处于磁场里的磁极或电流有磁场力的作用。磁场的方向规定在磁场中任一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。磁感线概念在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每点的曲线方向，亦即该点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。特点①磁铁外部的磁感线，都是从磁铁的N极出来，进入S极；在内部的磁感线，都是从S极出来进入N极。②磁感线是闭合曲线，不相交，疏密程度反映磁场强弱。特例①条形磁铁磁场。②蹄形磁铁磁场。③直线电流磁场。④环形电流磁场。⑤通电螺线管磁场。③④⑤利用安培定那么判断磁感线方向。磁现象电本质磁铁的磁场电流的磁场都是由于运动电荷产生的。磁感应强度定义在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。B=F/IL规定磁感应强度的大小可用磁感线疏密程度表示，磁感线越密B越大，规定在垂直于磁场方向的1面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度数值相同。匀强磁场磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场，匀强磁场的磁感线是均匀且平行的。直线电流的磁场大小直线电流磁场的B的大小跟I成正比，跟离开导线的距离r成反比B=KI/r。磁感线的分布直线电流磁场的磁感线，是同心圆，且同心圆跟导线垂直。直线电流的磁感线的方向可用安培定那么来判断：右手握住导线，让大拇指指向电流方向，弯曲的四指指向磁感线的环绕方向。磁场对电流的作用力安培力概念、公式磁场对电流的作用力叫安培力。F=BIL方向左手定那么：伸开左手，使大拇指与四指垂直且在一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流方向，拇指所指的方向就是导线的受力方向。磁场对通电线圈的作用M=BIS磁场对运动电荷的作用力洛仑兹力概念、大小、方向磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。f=qvB；左手定那么带电粒子在磁场中的运动〔盘旋加速器〕速度v与磁感应强度B垂直的情况这是洛仑兹力与速度垂直，且f=qvB大小不变，因此粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力。qvB=m得：R=；T=质谱仪测量粒子的质量；测量同位素；测量荷质比q/m〔也叫比荷〕注意：关于环形电流磁场和通电螺线管磁场的说明：环形导线可以分割成无穷段，每一段可以看成直导线，这样利用安培定那么可以判断每一小段导线的磁场分布。因而进一步判断整个环形电流的磁场分布。由于磁场是闭合的，因此环形电流磁场磁感线的特点是环内较密，环外较疏。无限长通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，其内部磁场可以看成匀强磁场，其磁场方向由S极指向N极。带电粒子的初速度方向与磁场方向不垂直的情况下，粒子将做什么运动假设带电粒子的速度方向与磁感线成某一角度，可将速度分解为垂直于磁感线和平行与磁感线的两个分速度，那么粒子在垂直方向上受洛仑兹力作用而做匀速圆周运动；在平行方向上不受磁场力而做匀速直线运动，这样粒子运动可以看成两个运动的合运动，即等距螺旋线运动。三、由于洛仑兹力的方向永远和速度方向垂直，因此，洛仑兹力不做功。第十三章电磁感应磁通量楞次定律电磁感应现象楞次定律知识总括法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律电磁感应现象中能量的转化涡流，自感，自感现象的应用知识点楞次定律电磁感应现象磁通量定义：穿过某一面积的磁感线的条数定义式：φ=BS单位：韦伯Wb物理意义：表示穿过磁场中某个面的磁感线的条数。由公式B=φ/S知，B为单位面积上磁感线条数，因此B也叫磁通密度。电磁感应现象电磁感应现象磁场能使闭合导线产生电流，这种现象叫电磁感应现象感应电流在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。产生感应电流的条件只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就会产生感生电流。楞次定律内容：感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。〔会判断电流的方向〕右手定那么：〔略〕法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势感应电动势产生的条件①穿过闭合回路的磁通有变化。②一局部导体做切割磁感线运动。感应电动势的方向感应电动势的方向跟感应电流的方向一致。法拉第电磁感应定律内容电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合回路的磁通量的变化率成正比。公式E=；E=；E=；E=BL电磁感应现象中能量的转化产生感应电流的过程是把其它形式的能转变为电能的过程。楞次定律完全遵循能量转化和守恒定律。法拉第电磁感应定律是能量转化和守恒定律的具体表现。自感概念：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。公式：E=L；自感系数L与线圈的单位长度的匝数n；横截面积S；长度L；有无铁心有关。方向：总是阻碍电路中电流的变化。注意：磁通量的变化如果磁感应强度不变，而面积变化，那么磁通量的变化量为。如果面积不变，磁感应强度发生变化，那么磁通量的变化量为。对于B、S都发生变化的情况高中阶段不要求，但值得注意的是这时磁通量的变化量不能写成。关于磁通量的变化量的一种较特殊的情况是，当处于磁场中一线圈转过180时，磁通量的变化量为感应电动势方向的判断感应电动势的方向和感应电流的方向一致，具体讲，产生感应电动势的导体相当于电源，电流流出的一端相当于电源的正极，流入的一端相当于电源的负极。导体棒〔长为L〕在磁感应强度B的匀强磁场中匀速转动〔角速度为〕时，导体棒产生的感应电动势问题一中心点为轴，感应电动势E=0一端点为轴，感应电动势E=。以任意点为轴，感应电动势E=B。矩形线圈〔面积为S〕在匀强磁场B中，以角速度在矩形线圈平面内的任意轴匀速转动时，产生的感应电动势问题线圈平面与磁感线平行时，感应电动势大小为E=BS；垂直时，E=0.线圈平面与磁感线夹角为时，感应电动势大小为E=BScos。平均感应电动势和瞬时感应电动势平均感应电动势E=.瞬时感应电动势E=BLv.自感电动势的方向如何判断自感电动势总是阻碍电路中电流的变化，当导体中电流I增加时，自感电动势方向与I方向相反；当导体中电流I减小时，自感电动势方向与I方向相同。第十四章交变电流交变电流的产生交变电流的产生及变化规律交变电流的变化规律表征交变电流的物理量知识总括电感和电容对交变电流的影响变压器变压器电能的输送知识点交变电流的产生及变化规律交变电流的产生定义大小和方向都随时间做周期性变化的电流交变电流,简称交流。交变电流的产生矩形线圈在磁场中匀速转动可以产生交变电流。中性面跟磁感线垂直的这个平面叫做中性面。交变电流的变化规律规律i=Isin((A)；e=Esin()(V)；u=U()(V)。其中E=NBS；I=E/R；U=分别叫电动势，电流，电压的最大值。正弦交流电按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交流电。表征交变电流的物理量最大值E、I、U是交变电流一个周期内能到达的最大值。有效值1、让交流电和直流电通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相同，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。2、有效值和最大值的关系：E=E/，I=I，U=U3、电气设备标定的额定电压、电流值；交流电压、电流表测量的数值；凡没有特殊声明的是指有效值。周期频率交变电流完成一次周期性变化所需时间叫周期，交变电流在1秒钟内完成周期性变化的次数叫频率。T=变压器变压器构造1、闭合铁心。2、绕在铁心上的原副线圈。原理互感现象是变压器工作的根底。公式；理想变压器没有漏磁和没有能量损失的变压器就是理想变压器。电能的输送远距离输电用提高输电电压的方法来减少电能的损失。电感和电容对交变电流的影响利用电容器：通交流，隔直流；通高频，阻低频。利用电感线圈：通直流，阻交流；通低频，阻高频。公式：I=、I=、X=、X=注意：正弦交变电流的产生只有矩形线圈在匀强磁场中匀速转动才能产生正弦交变电流。交变电流图象的应用求1、E、I、U。2、T、。3、有效值。有效值有效值不是平均值，有效值是根据电流热效应规定的。关于变压器的两点说明原线圈电流随副线圈电流增加而增加。副线圈为多组的情况，根据理想变压器没有能量损失这一特性可以得到IU=IU+IU+IU+IU+……此时，不能得出原、副线圈的电流比跟匝数比成反比的结论。电流、电压互感器特征原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表。电压互感器副线圈的匝数少于原线圈匝数。外壳接地。原线圈串入被测电路中，副线圈接电流表。电流互感器副线圈匝数多于原线圈匝数。外壳接地。第十五章电磁场和电磁波电磁振荡的产生振荡电路电磁振荡电磁振荡无阻尼振荡和阻尼振荡知识总括麦克斯韦电磁场理论电磁场电磁波电磁波赫兹实验电磁波的发送与接收电磁波的传播知识点电磁振荡振荡电流的产生振荡电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。振荡电路能够产生振荡电流的电路叫振荡电路〔LC回路〕振荡电流的产生在LC回路中，电容器不断地充电和放电，电路中就产生了振荡电流。振荡电路电磁振荡：定义、振荡的过程、电流图象、电量图象、无阻尼振荡、阻尼振荡、周期、频率、固有周期、固有频率公式：T=2；电磁波麦克斯韦〔英国〕电磁场理论1、变化的磁场能够在周围空间产生电场。只要某空间内的磁场发生变化，在其周围就能产生电场，跟有无闭合回路无关。如果磁场变化均匀，产生稳定电场；磁场变化不均匀，产生变化电场。2、变化的电场能够在周围空间产生磁场，如果电场变化均匀，那么产生稳定磁场，电场变化不均匀，那么产生变化的磁场。电磁场变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，二者是相互联系形成一个不可别离的统一的场叫电磁场。电磁波的发送概念电磁场由发生区域向远处传播就是电磁波。电磁波的产生要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：足够高的振荡频率。振荡电路在单位时间辐射出去的能量，与频率的四次方成正比。E振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。特点电磁波的传播速度为光速，v=c=3×10米/秒。电磁波具有能量。电磁波是横波。电磁波传播不需要任何介质，可以在真空中传播。电磁波中的电场强度矢量、磁感应强度矢量、速度彼此垂直。公式v=仍然适用。赫兹实验1、证实了电磁波的存在。2、证实了电磁波的传播速度为真空中的光速。3、证实了电磁波具有其它所有波动现象。4、证实麦克斯韦电磁场理论的正确性。电磁波概念开放电路、调制〔调幅、调频〕、发射条件振荡器、调制器、开放电路〔天线、地线〕。电磁波传播1、地波：沿地球外表空间传播的无线电波。适用于：长波、中波、中短波。2、天波：依靠电离层的反射，来传播的无线电波。适用于：短波。3、直线传播：沿直线传播的无线电波叫直线传播。适用于：微波。电磁波的接收原理电磁波遇到导体，使导体产生感应电流，感应电流的频率和电磁波的频率相同，所以利用导体就可以接收无线电波。电谐振当电磁波的频率和接收电路的固有频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。调谐使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。检波从接收到的高频振荡电路中“检〞出所携带的信号叫检波。检波是调制的逆过程，也解调。注意：一、一般地说频率较低的叫交变电流，频率较高的叫振荡电流。二、磁场变化均匀是指为一恒量，电场变化均匀是指为一恒量。三、均匀变化的磁场产生稳定的电场，而稳定的电场不可能再产生磁场，所以均匀变化的磁场不能形成电磁波。在电磁波中，电场和磁场都是变化的，而且都不是均匀变化的。第十六章光的传播光源光的直线传播光的直线传播影光速〔光速的测定〕知识总括光的反射反射定律平面镜折射定律全反射〔增透膜〕光的折射棱镜光的色散知识点光的直线传波光源概念能够自行发光的物体叫光源特点光具有能量2、光源本身进行能量转化，是把其它形式的能转化成光能的装置。光的直线传播光的直线传播光在同一种均匀介质是沿直线传播的光线用一条直线来表示光的传播方向，这样的直线叫光线。发光点的位置两条出射的发散光束的顶点即是发光点的位置。影影的概念点光源发出的光照到不透明的物体上时，物体向光的外表被照明，在背光的前方形成一个光照不到的黑影区域，这就是物体的影。影的确定影是发自光源的并与投影物体的外表相切的光线围成的，影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置〔由几何方法求出〕。影的分类用一个发光面比拟大的光源来代替点光源，那么发光面是由许多电光源构成的，它们都在物体的背后造成影区，这个影区的共有范围完全不会受到光的照射，叫本影。本影周围还有一个能受到光源发出一局部光的照射的区域叫半影。光速光在真空中的传播速度为3×10米/秒。光的反射光的反射概念光从一种介质射入另一种介质时，在两种介质的分界面上，光将改变传播方向，一局部光被反射回原来介质中，这种现象叫光的反射。反射定律反射光线、入射光线、法线在同一平面，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。光路可逆原理反射光路是可逆的，所有几何光路都是可逆的。镜面反射和漫反射能使平行的入射光线沿同一方向平行地反射出去的反射叫镜面反射。平行的入射光线沿不同方向反射出去的反射叫漫反射。平面镜平面镜是利用光的反射定律来控制光路成像的简单光学仪器。2、成像特点：①虚像，②像与物等大，③像与物关于镜面对称。光的折射光的折射概念光从一种介质射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向将发生改变的现象叫做光的折射。折射定律1、折射光线、入射光线、法线在同一平面，折射光线、入射光线分居法线两侧。2、〔n为常数〕。折射率n=；n====(光从一种介质射入另一种介质频率不变。全反射光全