高中物理知识点总结归纳(完整版)

高中物理知识点总结归纳(完整版)一、运动的描述1.质点质点是一种理想化的物理模型，当物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以把物体看作质点。例如，研究地球绕太阳公转时，由于地球与太阳间的距离远大于地球的直径，地球的形状和大小对研究公转的影响极小，此时地球可看作质点；但研究地球自转时，地球各部分的运动情况不同，就不能把地球看作质点。2.参考系要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫参考系。参考系的选取是任意的，但通常选地面为参考系。选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察结果可能不同。比如，坐在行驶火车中的乘客，以火车为参考系，乘客是静止的；但以地面为参考系，乘客是运动的。3.坐标系为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。常见的坐标系有一维坐标系（直线坐标系）、二维坐标系（平面直角坐标系）和三维坐标系。在直线运动中，通常取这条直线为x轴，在x轴上规定正方向和原点，建立直线坐标系。例如，描述汽车在笔直公路上的位置，就可以用一维坐标系。4.时刻和时间间隔时刻是指某一瞬间，在时间轴上用一个点表示；时间间隔是指两个时刻之间的间隔，在时间轴上用一段线段表示。例如，“第3s末”指的是时刻，“第3s”指的是从第2s末到第35.位移和路程位移是描述物体位置变化的物理量，它是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量，既有大小又有方向；路程是物体运动轨迹的长度，是标量，只有大小没有方向。例如，一个物体沿半径为R的圆周运动一周，其位移为0，路程为2π6.速度和速率平均速度是位移与发生这个位移所用时间的比值，公式为v―7.加速度加速度是描述速度变化快慢的物理量，定义式为a=，其中Δv是速度的变化量，Δt二、匀变速直线运动的研究1.匀变速直线运动的基本规律速度公式：v=+at，其中是初速度，v是末速度，a位移公式：x=速度位移公式：−=例如，一辆汽车以10m/s的初速度做匀加速直线运动，加速度为2m/，求5s后的速度和5s内的位移。根据速度公式v2.匀变速直线运动的推论平均速度公式：做匀变速直线运动的物体，在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，也等于初、末速度的平均值，即v―逐差相等：在连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即Δx3.自由落体运动自由落体运动是初速度为0，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。其运动规律为：速度公式：v位移公式：h速度位移公式：=例如，一个物体从某一高度自由下落，经过3s落地，求物体下落的高度和落地时的速度。根据位移公式h=g，g取10m/，可得h三、相互作用1.重力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其大小G=mg，其中m是物体的质量，g2.弹力发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。弹力产生的条件是：物体相互接触且发生弹性形变。弹力的方向与物体形变的方向相反。常见弹力：弹簧弹力：遵循胡克定律F=kx，其中F是弹簧弹力，k支持力和压力：支持力方向垂直于支持面指向被支持的物体，压力方向垂直于支持面指向被压的物体。例如，一个劲度系数为500N/m的弹簧，当它被拉长2cm3.摩擦力静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们具有相对运动趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动趋势的力，叫做静摩擦力。静摩擦力的大小随外力的变化而变化，范围是0<f≤滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，在接触面上会产生阻碍相对运动的力，叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小f=μN，其中μ例如，一个质量为5kg的物体放在水平地面上，动摩擦因数为0.2，当用10N的水平力拉物体时，物体未动，此时静摩擦力大小等于拉力大小，即f=10N；当用20N4.力的合成与分解力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成。力的合成遵循平行四边形定则，即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代表合力的大小和方向。当两个力→、→同向时，合力F=+；当两个力反向时，合力力的分解：求一个力的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。在实际问题中，通常根据力的作用效果进行分解。例如，在斜面上的物体受到的重力可以分解为沿斜面向下的分力=mgsin四、牛顿运动定律1.牛顿第一定律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。牛顿第一定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。2.牛顿第二定律物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同，公式为F=ma。其中F是物体所受的合外力，m例如，一个质量为2kg的物体，受到一个水平向右的10N拉力，同时受到一个水平向左的2N摩擦力，求物体的加速度。根据牛顿第二定律=m3.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，作用在同一条直线上。作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，它们同时产生、同时消失，且性质相同。例如，人站在地面上，人对地面的压力和地面对人的支持力就是一对作用力和反作用力。4.牛顿运动定律的应用已知受力情况求运动情况：根据牛顿第二定律求出物体的加速度，再结合运动学公式求出物体的运动情况。已知运动情况求受力情况：先根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律求出物体所受的力。例如，一个物体在水平面上以5m/s的初速度做匀减速直线运动，经过5s停止，已知物体质量为3kg，求物体所受的摩擦力。首先根据运动学公式五、曲线运动1.曲线运动的特点曲线运动中，物体的速度方向沿轨迹的切线方向，所以曲线运动的速度方向时刻在变化，曲线运动一定是变速运动。物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。2.运动的合成与分解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。合运动与分运动具有等时性和独立性。例如，小船过河问题，小船同时参与了沿水流方向的匀速直线运动和垂直于河岸方向的匀速直线运动，过河时间t=（d为河宽，为船垂直于河岸的速度），只要船垂直于河岸的分运动确定，过河时间就确定，与水流速度无关。3.平抛运动平抛运动是将物体以一定的初速度水平抛出，物体只在重力作用下的运动。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。水平方向：x=t竖直方向：y=g例如，一个物体以10m/s的水平初速度抛出，经过2s落地，求物体水平方向的位移和落地时竖直方向的速度。根据水平方向的位移公式x=t可得4.圆周运动线速度：v=角速度：ω=周期和频率：周期T是质点做圆周运动一周所用的时间，频率f是质点在单位时间内完成圆周运动的圈数，f=线速度、角速度和周期的关系：v=rω，向心加速度：=，方向始终指向圆心，它只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心力：=m例如，一个质量为0.5kg的物体在半径为2m的圆周上以4m/s的线速度做匀速圆周运动，根据向心加速度公式=可得六、万有引力与航天1.开普勒行星运动定律开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。这表明行星在离太阳较近时运动得快，在离太阳较远时运动得慢。开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即，其中a是椭圆轨道的半长轴，T是行星公转周期，k是一个与中心天体有关的常量。2.万有引力定律自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量和的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比，公式为F=G，其中G是引力常量，G=3.万有引力定律的应用计算天体质量：在忽略天体自转的情况下，天体表面的物体所受重力近似等于万有引力，即mg=G，可得天体质量M=（R为天体半径）；对于绕天体做圆周运动的卫星，万有引力提供向心力，发现未知天体：海王星就是根据万有引力定律被发现的，它被称为“笔尖下发现的行星”。宇宙速度：第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，=≈7.9km/七、机械能守恒定律1.功功是力对空间的积累效应，力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积，公式为W=Fxcosθ，其中F是力的大小，x是位移的大小，θ2.功率功率是描述做功快慢的物理量，定义式为P=，它表示在时间t内的平均功率。瞬时功率P=Fvcosθ，其中3.动能物体由于运动而具有的能量叫做动能，表达式为=m，其中m是物体的质量，v4.动能定理合外力对物体所做的功等于物体动能的变化，即=Δ例如，一个质量为2kg的物体，在水平拉力作用下由静止开始运动，经过5s速度达到10m/s，求拉力对物体所做的功。根据动能定理=Δ=m5.重力势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，表达式为=mgh，其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体相对于参考平面的高度。重力势能是相对的，与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量Δ6.弹性势能发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能叫做弹性势能。弹簧的弹性势能表达式为=k，其中k是弹簧的劲度系数，x7.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，表达式为+=+或八、电场1.电荷守恒定律电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。2.库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，公式为F=k，其中k=9.0×N·3.电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，定义式为E=，其中F是检验电荷q在电场中某点所受的电场力。电场强度是矢量，规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。点电荷电场强度公式为E=k，其中Q4.电势和电势差电势差：=，其中是电场力将电荷q从A点移动到B点所做的功。电势差是标量，但有正负之分，=−。电势：电场中某点的电势φ与零电势点的选择有关，=（是A点到零电势点的电势差）。沿电场线方向电势逐渐降低。5.等势面等势面是电场中电势相等的点构成的面。等势面与电场线垂直，沿等势面移动电荷，电场力不做功。例如，一个电场中A、B两点的电势差=10V，将一个电荷量q=2×C的正电荷从九、恒定电流1.电流电荷的定向移动形成电流，电流的定义式为I=，其中q是时间t2.电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，还与导体的材料有关，公式为R=ρ，其中3.欧姆定律部分电路欧姆定律：I=，其中I是通过导体的电流，U是导体两端的电压，R闭合电路欧姆定律：I=，其中E是电源电动势，R是外电路电阻，r例如，一个电阻为10Ω的导体，两端电压为5V，根据部分电路欧姆定律可得通过导体的电流十、磁场1.磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，定义式为B=，其中F是通电导线在磁场中受到的安培力，I是导线中的电流，L2.安培力通电导线在磁场中受到的力叫做安培力，大小F=BI3.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力，大小f=qv例如，一个电荷量为1×C的正电荷，以m/s的速度垂直进入磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，根据洛伦兹力公式f十一、电磁感应1.磁通量磁通量是表示穿过一个闭合回路的磁感线条数，公式为𝛷=BScosθ，其中B是磁感应强度，S2.电磁感应定律法拉第电磁感应定律：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，公式为E=n，其中n是线圈匝数，导体切割磁感线产生感应电动势：E=Blvsinθ，其中B是磁感应强度，l是导体长度，3.楞次定律感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。判断感应电流方向的步骤：（1）明确原磁场的方向；（2）判断磁通量的变化情况；（3）根据楞次定律确定感应电流磁场的方向；（4）利用安培定则确定感应电流的方向。例如，一个匝数为100的线圈，在0.5s内磁通量从0.1Wb增加到0.3十二、交变电流1.交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦式交变电流。感应电动势的瞬时值表达式为e=sinωt，其中=NBS2.交变电流的描述周期和频率：周期T是交变电流完成一次周期性变化所需的时间，频率f是交变电流在1s内完成周期性变化的次数，f有效值：让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，就