2019-2020学年高二物理复习提纲

2019-2020学年高二物理复习提纲引言时光荏苒，高二学年的物理学习已近尾声。这一阶段的物理知识，在高一基础上有了更深入的拓展与延伸，概念更为抽象，规律更为复杂，对逻辑思维能力和数学工具的应用能力都提出了更高要求。本复习提纲旨在帮助同学们系统梳理本学期所学核心内容，巩固基础，明晰脉络，查漏补缺，提升综合运用知识解决实际问题的能力。希望同学们能结合教材、笔记及错题本，合理规划复习时间，高效备战，为后续学习奠定坚实基础。核心知识点梳理与巩固一、静电场1.电荷及其守恒定律*两种电荷：正电荷与负电荷的定义及相互作用规律。*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。*元电荷：自然界中最小的电荷量，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。*点电荷：理想化模型，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看作点电荷。2.库仑定律*内容：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。*表达式：明确各物理量的含义及单位。*适用条件：真空中、点电荷。*理解：矢量性（同性相斥，异性相吸），平方反比关系。3.电场强度*电场：电荷周围存在的一种特殊物质，对放入其中的电荷有力的作用。电场是客观存在的。*电场强度（E）：*定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。*定义式：E=F/q（适用于任何电场）。*方向：规定正电荷在该点所受静电力的方向为该点电场强度的方向。*单位：牛每库仑（N/C）。*点电荷的电场强度：表达式及方向判断。*电场线：*定义：为了形象地描述电场而引入的假想曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致。*特点：始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）；不闭合，不相交；疏密表示电场强度的大小。*几种典型电场的电场线分布：正点电荷、负点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷、匀强电场。4.电势能和电势*静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，静电力所做的功只与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关。*电势能（Ep）：*定义：电荷在电场中具有的势能，由电荷在电场中的相对位置决定。*静电力做功与电势能变化的关系：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。WAB=EpA-EpB。*零势能点的选取：通常取无穷远处或大地为电势能零点。*电势（φ）：*定义：电场中某点的电荷的电势能跟它的电荷量的比值。*定义式：φ=Ep/q（与试探电荷无关）。*单位：伏特（V），1V=1J/C。*电势的相对性：与零势能点的选取有关。*电势的高低判断：沿着电场线方向电势逐渐降低。*等势面：*定义：电场中电势相同的各点构成的面。*特点：等势面与电场线垂直；在同一等势面上移动电荷，静电力不做功；等差等势面的疏密表示电场强度的大小。5.电势差*定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。UAB=φA-φB。*静电力做功与电势差的关系：WAB=qUAB。*理解：电势差是标量，但有正负，正负表示两点电势的高低关系。6.匀强电场中电势差与电场强度的关系*关系：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积。U=Ed。*推论：E=U/d（d为沿电场方向的距离）。*方向关系：场强的方向是电势降低最快的方向。7.电容器与电容*电容器：由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成，是储存电荷和电能的装置。*电容（C）：*定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。*定义式：C=Q/U（适用于任何电容器）。*单位：法拉（F），常用单位还有微法（μF）和皮法（pF）。*物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量，由电容器本身的构造决定，与Q、U无关。*平行板电容器的电容：决定式C=εrS/(4πkd)，理解各物理量的意义。*电容器的充电与放电：过程分析，能量转化。*常见电容器：固定电容器、可变电容器，以及电容器的击穿电压和额定电压。8.带电粒子在电场中的运动*加速：根据动能定理qU=ΔEk求解相关物理量（速度等）。*偏转：带电粒子垂直进入匀强电场，做类平抛运动。*沿初速度方向：匀速直线运动。*沿电场方向：初速度为零的匀加速直线运动。*结合运动的合成与分解求解侧移量和偏转角。*示波器的原理：（简要了解，结合前面知识）二、恒定电流1.电源和电流*电流的形成：电荷的定向移动形成电流。（金属导体中是自由电子，电解液中是正、负离子）*电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。*电流（I）：*定义：通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电荷量所用时间t的比值。*定义式：I=Q/t。*单位：安培（A），常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。*电流的微观表达式：I=nqSv（理解各物理量的意义）。*电源：能把其他形式的能转化为电能的装置，其作用是保持导体两端的电势差（电压），使电路中有持续的电流。*电动势（E）：*定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值。*定义式：E=W非/q。*单位：伏特（V）。*物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，由电源本身决定。2.欧姆定律*内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。*表达式：I=U/R。*适用条件：金属导电和电解液导电（纯电阻电路），不适用于气体导电和半导体元件。*伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，画出的I-U关系图线。*线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件。*非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件。3.电阻定律*电阻（R）：表示导体对电流阻碍作用的大小。*电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料有关。*表达式：R=ρl/S。*电阻率（ρ）：*物理意义：反映材料导电性能的物理量，由材料本身的性质决定。*单位：欧姆·米（Ω·m）。*与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响（可用来制作标准电阻）。4.串联电路和并联电路*串联电路：*电流处处相等：I=I1=I2=...=In。*总电压等于各部分电路电压之和：U=U1+U2+...+Un。*总电阻等于各部分电路电阻之和：R=R1+R2+...+Rn。*电压分配：U1/R1=U2/R2=...=Un/Rn=I（串联分压，电阻越大，分得电压越多）。*并联电路：*各支路两端的电压相等：U=U1=U2=...=Un。*总电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+...+In。*总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和：1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn。*电流分配：I1R1=I2R2=...=InRn=U（并联分流，电阻越小，分得电流越多）。*电流表和电压表的改装：（原理及计算）*电流表（表头）改装成电压表：串联大电阻分压。*电流表（表头）改装成大量程电流表：并联小电阻分流。5.焦耳定律*电功（W）：*定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。*表达式：W=UIt。*单位：焦耳（J），常用单位还有千瓦时（kW·h），1kW·h=3.6×10^6J。*物理意义：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。*电功率（P）：*定义：单位时间内电流所做的功。*表达式：P=W/t=UI。*单位：瓦特（W），常用单位还有千瓦（kW）。*焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q跟电流I的二次方成正比，跟导体的电阻R成正比，跟通电时间t成正比。*表达式：Q=I²Rt。*热功率（P热）：P热=Q/t=I²R。*电功与电热的关系：*在纯电阻电路中：电流所做的功全部转化为内能，W=Q，故UI=I²R=U²t/R。*在非纯电阻电路中：电流所做的功一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能（如机械能、化学能等），W>Q，故UI=I²R+P其他（P其他为转化为其他形式能的功率）。6.闭合电路的欧姆定律*闭合电路的组成：内电路（电源内部的电路）和外电路（电源外部的电路）。*内电压（U内）和外电压（U外/路端电压U）。*闭合电路的欧姆定律：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。*表达式：I=E/(R+r)。*其他表达形式：E=U外+U内；E=U+Ir。*路端电压与负载的关系：*当外电阻R增大时，电流I减小，路端电压U=E-Ir增大。*当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压U减小。*特例：*当外电路断路时（R→∞），I=0，U=E。*当外电路短路时（R=0），I=E/r（短路电流，很大，会烧坏电源），U=0。*电源的输出功率：P出=UI=I²R=(E²R)/(R+r)²。（了解其与外电阻R的关系，当R=r时，电源的输出功率最大，Pmax=E²/(4r)）。*电源的效率：η=P出/P总=U/E=R/(R+r)。7.多用电表的原理*基本构造：表头、选择开关、电池、调零电阻等。*测量原理：*测电流、电压：与电流表、电压表改装原理相同。*测电阻（欧姆表原理）：利用闭合电路欧姆定律，当红、黑表笔短接时，调节调零电阻使指针满偏（I_g=E/(R内)）；当红、黑表笔间接入待测电阻Rx时，I=E/(R内+Rx)，I随Rx变化，表盘刻度对应Rx值。*使用方法：（简要回顾：机械调零、选择档位、欧姆调零、测量、读数、档位复位等）。三、磁场1.磁场及其描述*磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。*磁场的产生：磁体周围、电流周围（奥斯特实验首次发现电流的磁效应）、运动电荷周围都存在磁场。*磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时N极所指的方向（或小磁针N极所受磁场力的方向）就是该点的磁场方向。*磁感线：*定义：为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致。*特点：在磁体外部，磁感线从N极出发指向S极；在磁体内部，磁感线从S极指向N极，形成闭合曲线；任意两条磁感线不相交；磁感线的疏密表示磁场的强弱。*几种典型磁场的磁感线分布：条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管。*安培定则（右手螺旋定则）：用来判断电流产生的磁场方向。*直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。*环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。*通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，伸直的拇指所指的方向