高中物理知识点总结版

最详细的高中物理知识点总结（最全版）

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中物理知识点总结

（经典版）

2

第一章、力

一、力F:物体对物体的作用。

L单位：牛（N）

2、力的三要素：大小、方向、作用点。

3.物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力，但它们不在同一

物体上，不是平衡力。作用力与反作用力是同性质的力，有同时性。

二、力的分类：

1.按按性质分：重力G、弹力N、摩擦力f

按效果分：压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。

按研究对象分：外力、内力。

2.重力G:由于受地球吸引而产生，竖直向下。G=mg

重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物

体重心在几何中心上，不一定在物体上。

弹力：由于接触形变而产生，与形变方向相反或垂直接触

面。F=kXAx

摩擦力f:阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反。

滑动摩擦力：f=uN（N不是G,u表示接触面的粗糙程度，

只与材料有关，与重力、压力无关。）

相同条件下，滚动摩擦〈滑动摩擦。

静摩擦力：用二力平衡来计算。

用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动，推力F与摩擦力f

的关系如图所示。

3

力的合成与分解：遵循平行四边形定则。以分力Fl、F2为邻边作平

行四边形，合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。

旧十|WF合WR+F2

F合2=F/+F22+2F,F2COSQ

平动平衡：共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。

解题方法：先受力分析，然后根据题意建立坐标系，将不在坐标系上

的力分解。如受力在三个以内，可用力的合成。

利用平衡力来解题。

Fx合力=0

Fy合力=0

注：已知一个合力的大小与方向，当一个分力的方向确定，另一个分

力与这个分力垂直是最小值。

转动平衡：物体保持静止或匀速转动状态。

解题方法：先受力分析，然后作出对应力的力臂（最长力臂是指转轴

到力的作用点的直线距离）。分析正、负力矩。

利用力矩来解题：M合力矩二FL合力矩二0或M正力矩二M

负力矩

第二章、直线运动

1、一、运动：

参考系：可以任意选取，但尽量方便解题。

4

质点：研究物体比周围空间小得多时，任何物体都可以作为质点。只

有质量，没有形状与大小。

位移S：矢量，方向起点指向终点。表示位置的改变。

路程：标量，质点初位置与末位置的轨迹的长度，表示质点实际运动

的长度。

4、时刻：某一瞬间，用时间轴上的一个点表示。如4s,第4s。

时间：起始时刻与终止时刻的间隔，在时间轴上用线段表示。如

4s内,第内内。

5.速度v:矢量，表示运动的快慢。v=s/tolm/s=3.6km/h。大

小为s-t图中的正切tgOo

平均速度：变速运动中位移与对应时间之比。

瞬时速度：质点某一瞬间的速度，矢量。大小为速率，标量。

6.加速度a:矢量，表示速度变化快慢与方向。a=Av/to大小

为v-1图中的正切tg。。

a、v同向时，不管a怎么变化，v一定变大；

a>v反向时，不管a怎么变化，v一定变小。

7、匀速：v为定值，a=0o

匀变速：a为定值°设vO方向为正方向，a为负表示减速，a为正

表示加速。

匕了匚

L谯图

中

面

的

积

示

表

位

大

七移

2小

。

5

5、公三式:

t

匀速:

匀变速:当vO=O时当vO=O、a=g时（自由

落体）

vt=vo+atvr=atvt=gt

222

s=v0t+l/2ats=1/2ath=1/2gt

22

Vt一Vo^—2asVt

V,=v-=-%--+--匕v,=-v=匕--V,

i22v=v=—

2=2asg2V?=2gh

S-S-1-HL一

nnhnhn-l—

.2

gt

注意：vs/2>vt/2

二、比例公式：设vO=0的匀加速直线运动。

6

1.1.2.3...n秒末瞬时速度之比(vt=at):vt:v2:v3:....

vn=l:2:3:...n

2.1、2.3...n秒内位移之比(s=1/2at2):st:s2:s3:…一

sn=12:22:32:...n2

3、第L2.3……n秒内位移之比(Asn=sn-snT=2nT)

Ast:As2:As3:....Asn=l:3:5:.2(n-l)

4、连续相等位移时的时间之比：

/|：，2：G1：—1)：(x/3—V2)：•••(X/H--1)

第三章、牛顿运动定律

一、牛一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，一直

到有外力迫使它改变这种状态为止。

牛一定律说明：力不是维持运动，而是改变运动状态，产生加速

度。

任何物体在任何情况下，都有惯性，惯性只与物体的质量有关。质

量越大，物体的惯性越大。

二、牛二定律：物体的加速度跟合外力成正比，与物体的质量成反

比。

a=F合/m或F合=ma（合外力方向与加速度方向一致）

7

解题方法：先确定受力物体，受力分析，然后根据物体的运动方向建

立坐标系，将不在坐标系上的力分解。利用平衡力来解题。

Fx合力二inax

Fy合力二inay

如受力在三个以内，可用力的合成：F合力

超重失重

图形甲甲

4E卜口卜a、XUh

，G<G-G

加速度竖直向上竖直向下

方向

计算公F-mg=mamg-F=ma

式

应用减速下降、加加速下降、减速

速上升上升。当a二g时

为完全失重，一

切与重力有关的

现象都会消失。

但重力仍存在。

三、牛三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方

向相反，作用在一条直线上。由于这两个力不作用在一个物体上，所

以它们不是平衡力。等大、反向、共线、异体。

四、牛顿定律的适用范围：宏观、低速运动的物体。

五、力学单位制中基本单位：质量m：千克(kg),长度L：米(m),

时间t：秒(s)

8

第四章、曲线运动、万有引力

、曲线运动条件：F、v不同线。此时，v的方向为曲线的切线方

向。

匀

线速度V角速度3向心加向心力Fn

速

速度an

圆

周

运

动

中

：

孰

V0相

互

垂

直

FR改

变

V0的

方

闻

不

改

变

9

大

小

O

2

公V=G)=9/tan二Fn=mv/r

式s/t二2兀/v2/r=mw2r

2

二2五T=3p=m3V

r/T=2Jif=wv

=2nrf

忌表示运动表示转动表示速向心力是合

义快慢快慢度方向力。

变化快

慢

单m/srad/sm/s2N

位

一

关V=3rF合二F=ma

系nn

一

应同一圆周同一个圆是一个是一个变化

用上各点线内各点角变化量，量，方向始

速度相速度相方向始终指向圆

等。等。终指向心。

两轮传动弧度二弧圆心。

时，两圆长/半径

边缘上各二角度X

点线速度（兀/180）

相等。

两轮传动

时，两圆

边缘上各

点线速度

相等。

二、运动的合成与分解：合运动与分运动具有独立性与同时性。

10

小船渡河时：图A表示以最少时间渡河，图B表示以最少位移渡河。

v'=V船'+v水v船2=v'+v水

22

tg0二V船sin。二v水

/v水/v船

平抛运动的分解：分解为水平方向

t二L/vrnt=L/v

的匀速直线运动与竖直方向的自由

落体运动。x=vOtvx=vOax=0tg9=vy

/vx=gt/vO

*2222

y=l/2gtv尸gtay=gv=vx+vy

△v=gt

三、万有引力：

1.开普勒三定律:

11

A.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆

的一个焦点上，

B、对于每一颗行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等

的面积，

C.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值

都相等。

2、万有引力定律：

英国物理学家卡文迪许用扭秤测出引力常量：G=6.67X10-

11N-m2/kg2o表示两个单位质量的物体,质心相距1m时,相互间的

万有引力大小为6.67X10-HNo式中r表示两个物体质心之间距离。

3.重力是万有引力的一个分力，在赤道最小，两极最大。通常情况下,

G^F引o

4、宇宙速度：

A.第一宇宙速度（环绕速度）：7.9km/so是发射的最小速度，环

绕的最大速度。

B.第二宇宙速度（脱离速度）：ll.2km/s

C.第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s

5、地球同步卫星与地球做同步的匀速转动，周期T=24h,位于地球赤

道的正上方，高度为定值。

6、解题思路：万有引力、重力为向心力。式中，M是被绕物体的质量,

m是绕行物体本身的质量。

12

jlTlSV

F=G-^-

=man=4m¥

G=mg^mco2r=m(y^)r=01(21111^

请思考下列等式中的求解方法:

（从式中，r越大,V越小，T越大。）

第五章、动量与动量守恒

冲量动量

动量与

冲量的

区别：

物理量

公式I=FtP=mv

单位N•skg•m/s

矢量方与F方向与v方向

向一样一样

性质过程量状态量

二、动量定理：物体所受的合外力的冲量等于物体的动量的变化。

I合二AP或F合t二mvt—mvo（冲量方向与物体动量变化量

方向一致）

公式一般用于冲击、碰撞中的单个物体，解题时要先确定正方

向。

三、动量守恒定律：一个系统不受外力或受外力矢量和为零，这个系

统的总动量保持不变。

13

P总二P总或miVi+m2V2=m2]+m2v2

公式一般用于冲击、碰撞、爆炸中的多个物体组成的系统，解题

时要先确定正方向。

系统在某方向上外力矢量和为零时，某方向上动量守恒。

四、完全弹性碰撞：在弹性力作用卜，动量守恒，动能守恒。

非弹性碰撞：在非弹性力作用下，动量守恒，动能不守恒。

完全非弹性碰撞：在完全非弹性力作用下，碰撞后物体结合在一

起运动，动量守恒，动

能不守恒。系统机械能损失最大。

五、动量与动能的关系：

第六章、机械能

一、功与功率:

1、功(W)功率(P)

物理

量：

物理

量

定义作用在物体上的力使物体在力单位时间内完成的

的方向上位移。功，表示做功的快

也可理解成在位移方向上有力慢。

的作用。

公式W=Fs•cosa平均功率：p=w/t,

14

式中，F可以是单个力，也可P=Fv

以是合力。瞬时功率：

式中，F可以是单个力，也可P=Fvt•cosa

以是合力。式中，F是牵引

力。

式中，F是牵引

力。

单位焦耳(J)瓦特(W)

计算合外力对物体做的功等于物体当v=vmax时，P=P

技巧所受分力所做功的代数和。额定，a=0,物体作

匀速直线运动，

F=fo

标量功的正负取决于F、s的夹角，功的正负不表示方

向，而是能量的转化。

2.汽车启动:

功和能阻力做重力动能重力势能EP

的常用功做功Ek

15

计算公

式：

功

Fs•co-fs±mgh1/2±mgh（取决于参

sainv-考平面）

外力F对物体做正功，外界给物体能量，物体的能量增力口,

外力F对物体做负功，物体给外界能量，物体的能量减少,

重力G对外界做正功，物体给外界能量，物体的势能减少，

重力G对外界做负功，外界给物体能量，物体的势量增加，

三、能量的转化通过做功来实现。

A.动能定理：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

22

W合二Ekt—Ek0F合s=1/2mvt—1/2mv0应用于受外

力运动的单个物体。

B.机械能守恒定律：只有重力（或弹力）做功时，物体的动能与势能

发生相互转化，但机械能的总量保持不变。应用于只受重力（弹力）

运动的单个物体。计算时不要考虑中间过程。

Eki+E=E+E1/2mv,2+mgh尸1/2.—mv2+mgh

plk2P2匕=22

熟记公式：初速度为o的只有重力做功式的下落，末速度大小为

线拉物体做圆周运动刚好通过最高点的线速度大小为

16

杆拉物体做圆周运动刚好通过最高点的线速度大小为

v=0

第七章、机械振动与机械波

一、胡克定律：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的外力成正比。

1.公式：F=k•AX=k•(L—LO)

2.劲度系数k是弹簧的一个特性，与外界无关。

3,两根弹簧并连：k=kl+k2,两根弹簧串连：

二、机械振动：

1、简谐运动：物体受F二-kx的回复力作用时所作的运动。回复力

是合力，大小与位移x成正比，方向与位移x相反。

例如：弹簧振子、单摆、皮球在水面上、小球在凹槽里的来回往

复的运动。

2,物体作简谐运动时，

在平衡位置处：速度丫、动能Ek最大，位移X、回复力F、加速度

a、势能Ep最小。

①在最大位移处：速度V、动能Ek最小，位移X、回复力F、加速

度a、势能Ep最大。

②3,全振动：振动物体的位移矢量、速度矢量均回到原来的大小和

方向。

③振幅A：振动物体离开平衡位置的最大位移。振幅#路程W位

移。是标量，表示振动能量的大小。单位：米(m)。

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④周期T：振动物体完成一次全振动所需的时间。单位：秒

（S）O

频率f：振动物体在单位时间内完成全振动的次数。单位：赫兹

（Hz）o

固有周期、固有频率：振动系统本身的性质决定的周期与频率，与

外界无关。

弹簧振子的固有周期：单摆的固有周期:

4.简谐运动的x—t图像是正弦或余弦曲线。曲线不是振子的运动轨

迹。它表示振子的位移与时间的变化关系。每一时刻的振子的机械能

都相等。在图中可直观读出：振幅A.周期T,各时刻对应的振子的位

移。

5、简谐运动的图像分析：（0时刻为起点）

由平衡位置向正方向运动由正最大位移向平衡位置运动由平衡位

置向负方向运动由负最大位移向平衡位置运动

18

6.阻尼振动：因受摩擦和其它阻力，振幅逐渐减小的振动。但不影响

自身的周期和频率，仍有等时性。将机械能转化成内能。

7、受迫振动：在周期性驱动力下的振动。

①振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率，与物体固有频率无

关。

即：f受迫二f驱动。

②共振：当驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最

大。声音的共振称为共鸣。

条件：f驱动二f固有。

8、简谐运动的应用：单摆。

①简谐运动的条件：摆角eV5。。

②图中重力G的Gx分力是回复力，拉力F与GY

分力的7|《L是悬拄点…

T=2兀产=2式心之间的距黑。）

③周期公式："

④秒摆：周期是2秒的单摆。摆长约为1米。

⑤双线摆周期公式：锥摆周期公式:

4^2n2L

8=­j-

f

⑥用单摆测重力加速度的公式：

1、三、机械波:

19

2、波的形成条件：波源、介质。

机械振动在介质中的传播形成机械波；各质点只在自己平衡位置附

近振动，并不随波迁移；以波的形式向前传播的只是能量、波形或

振动形式。沿波的传播方向，各质点的振动依次落后。

横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波。波峰、波谷都是质

点位移最大的位置。

纵波：简谐运动图像简谐波动图像

质点的

振动方

向与波

的传播

方向平

行的

波。密

部、疏

部都是

质点位

移最大

的位

置。

4.简谐

波：简

谐振动

在介质

中的传

播。波

形是一

条正弦

或余弦

曲线。

20

注意传

播方

向。

5、简谐

运动图

像与简

谐波动

图像的

区别：

研究对单个振动质点介质中的大量质点

象

研究内振动质点位移随时某一时刻，各个质点的

容间变化规律空间离开平衡位置的位

移

图形

Fv,rvx

单位长一个间隔为一个周一个间隔为一个波长

度期

物理意某一质点在不同时各个质点在同一时刻的

义亥的位移位移

类似一个人拍电影全体同学照合影

6.波长入：任意相邻的两个同步振动的点的平衡位置之间的距离。

横波中的任意相邻的两个波峰（波谷）以及纵波中的任意相邻的

两个密部（疏部）之间的距离都等于一个波长。波长不是波曲

线的长度。

公式：能量向前移动的速度:

21

同一个波中：波长入、周期T、频率f、波速v、振幅A都相等。F

由波源决定，v由介质决定。

7、波由一种物质进入另一种物质时，波的频率f不变，波长入、波

速v要改变。

8、波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象。

条件：缝、孔或障碍物的尺寸与波的波长相近或比波长小c

衍射时，波的性质（波长入、频率f、波速v）不变，振幅A减

小。

9、波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域振动加强，某些

区域振动减弱，而且加强区与减弱区相互隔开。

条件：两列波的频率相同。

振动加强区：波峰遇波峰、波谷遇波谷。路程差是半波长的偶数

倍。图中的实线遇实线、虚线遇虚线：A=A1+A2o

振动减弱区：波峰遇波谷。路程差是半波长的奇数倍。图中的实

线遇虚线:A=|A1—A2|o

干射时，波的性质（波长入、频率f、波速v）不变，振幅A要增

大或减小。

10、多普勒效应：由于波源与观察者之间有相对运动，使观察者感到

波的频率发生变化的现象。当波源与观察者相对靠近时，观察者接收

到的频率增加，音调变高；当波源与观察者相对远离时，观察者接收

到的频率减少，音调变低。

22

衍射、干涉、多普勒效应都是波的特征，一切波都会发生衍

射、干涉、多普勒效应。

1L人耳的听觉范围：20Hz—20000Hzo

超声波：频率高于20000Hz的声波。

次声波：频率低于20Hz的声波。

第八章、分子热运动、热和功

一、分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地作无规

则的运动，分子间存在相互作用的引力和斥力。

1、将分子看成球球模型立方模型

形，用油膜法：D

=v/s,分

子直径的数量级：

10-10m（埃）

固、液体分子直径照3收

气体分子平均间距

2.Imol的任何物质中都含有相同的粒子数：阿伏加德罗常数NA=

6.02X1023/mol

标准条件下，Imol的任何气体的体积为22.4L

3.温度越高，分子运动越剧烈。

扩散：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象。

布朗运动：液体中悬浮微粒所作的无规则运动。由于各个方向液体分

子对微粒不平衡作用而引起。布朗运动不是液体分子的运动，也不是

23

微粒分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映。图中的轨迹不是

微粒实际运动的轨迹。温度越高，微粒质量越小，布朗运动越明显。

4.气体的三个状态参量：体积V,压强p,温度T（绝对温度T二

t+273.15）o

三者关系：pV/T二常量

气体分子运动特点：除碰撞外都在做匀速直线运动，任一时刻分子

向各个方向运动的机会相等（分子速率分布呈“中间多，两头少”的

规律）。

气体压强由大量气体频繁地碰撞器壁而产生。决定气体压强的两个

因素：分子平均动能，分子的密集程度。

5、分子引力与

斥力的关系：引力与

分子

（rO的数量级分力图斥力的分子力

间距

为10—10m）关系

合力图

汽柞F=0,平衡

二C、G-r=r0FrF斥位置

r<r0FKF斥斥力

r>r0F"斥引力

r>10忽略不

忽略不计

r0计

二、内能：物体内所有分子动能与分子势能的总和。

24

1.温度越高，分子平均动能越大，单个分子动能不一定大。

2.物体体积变化时，分子间距变化，分子势能变化。

分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增大。

理想气体的内能只取决于气体的温度、物质的量，与气体的体积无

关。

3、改变内能的两种方式：做功、热传递。（二者等效）

三、能量守恒定律：

1、内容：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，或从一个物体转移到别的物体。在转化或转

移过程中，总量不变。

功是能转化的量度。

2.热力学第一定律：物体内能的增量AU等于外界对物体所做的功W

加上物体从外界吸收的热量QoAU=W+Q

△U:内能增加为“+”，减少为“一”；

W：外界对系统做功（如压缩气体）为“+”，系统对外界做功（如

气体膨胀）为“一”；

Q：系统吸收热量为，系统放出热量为"一"。

第一类永动机违反能量守恒律。

3.热力学第二定律：

A.克劳修斯表述：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。

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B.开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不

引起其它变化。或第二类永动机不可能制成。

第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律。

能源：提供可利用能量的物质。

热力学第一定律指出热力学过程中的能量的守恒性；热力学第二定

律热力学过程中的能量转移、转化的方向性。

4.热力学第三定律：绝对零度不能达到。

第九章、电场

一、电荷：

1.自然界中有且只有两种电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩

擦过的橡胶棒带负电。

电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2、电荷守恒定律：电荷既不会创造，也不会消灭，只能从一个物体

转移到另一个物体，或从物体的一个部分转移到另一个部分。

“起电”的三种方法：摩擦起电，接触起电，感应起电。实质都是电

子的转移引起：失去电子带正电，得到电子带等量负电。

3.电荷量Q:电荷的多少

元电荷：带最小电荷量的电荷。自然界中所有带电体带的电荷量都

是元电荷的整数倍。

密立根油滴实验测出:e=1.6X10—19Co

点电荷：与所研究的空间相比，不计大小与形状的带电体。

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库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的静电力，跟它们的电荷

量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。

公式：k=9X109N•m2/C2

二、电场：

1.电荷间的作用通过电场产生。电场是一种客观存在的一种物质。电

场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2.电场强度E:放入电场中的电荷所受电场力与它的电荷量q的比。

E二F/q

单

位：

N/C

或

V/m

E

是电

场的

一种点电荷周围匀强电场场

普通电场场强

特电场场强强

性，

只取

决于

电场

本

身，

与

F、q

等无

27

关。

公式E=F/qrE二U/d

与正电荷受电场力方沿半径方向

由“+Q”指

向相同背离+Q

方向向

与负电荷受电场力方沿半径方向

“一Q”

向相反指向一Q

电场线越密，场强越大各处场强一

大小

样大

3.电场线：形象描述场强大小与方向的线，实际上不存在。疏密表示

场强大小，切线方向表示场强方向。一率从“+Q”指向“一Q”。正

试探电荷在电场中受电场力顺电场线，负电荷在电场中受电场力逆电

电场线的轨迹不一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。只有电场线为

直线，带电粒子初速度为零时，两条轨迹才重合。任意两根电场线都

不相交。

4、静电平衡时的导体净电荷只分布在外表面上，内部合场强处处为

零。导体是一个等势体。

三、电势与电势能:

28

1.电势差U:将电荷q从电场中的一点A移至B点时，电场力对电荷

所做的功WAB与电荷q的比。U=WAB/q。电势差是一个标量。

公式中的三个物理量计算时要注意”符号。U=WAB/q只取决

于电场两点位置，与W、q等无关。单位：V

电势6：将电荷q从电场中的一点A移至无穷远时，电场力对电

荷所做的功W与电荷q的比。通常取大地与无穷远处为零电势点。

单位：V

电势差的大小与零电势点的选取无关，只与电场中的两点位置有

关；电势的大小与零电势点的选取有关。UAB=@A—6B

2、沿着电场线的方向，电势越来越低。电场线方向为电势降低最快

的方向。顺电场线方向算电势差为“+”，逆电场线方向算电势差为

a__

O

电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加C

3.电子伏（eV）是电功、电势能的单位。1eV=1.6X10—19JO

4、在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。等势面一定电场线垂

直。电场线的方向由高等势面指向低等势面。等势面越密，场强越

大。

例：作出上面几个图中的等势面。

T卜祁小

1、四、电容C:

电容C:任何两个彼此绝缘的又相隔很近的物体组成电容。

计算方法：电容器所带电荷量Q与电容器两极板电压的比。

29

电容表示电容器容纳电荷的本领，与Q、U等无关。

额定电压：电容器长期工作时所能承受的最大电压。

2、击穿电压：击穿电容器的电介质使电容器损坏的电压。U额定

〈U击穿

3、单位：法拉（F）。lF=106nF=1012pE

平行板电容器的电容计算公式：

例：一个

两个极板

分别带土

1.6X10—

10C的电

容，电容

量为5pF,

两极板电

压U

是

,将两极

电荷量电压场强

板用导线电容

Q=CUU=Q/CE=U/d

连接后，

带电量

是

,两极板

电压U

是

,电容量

是

,拿走导

线后带电

量

30

是C=4：L

,两极板

电压U

是

,电容量

是

O

例：电容

量改变后

各个物理

量的更

变。

改变情况

T++

T--ViI--

变

大

--

--|~•

变

大

一,++

二二

+d)+

-1—”///1

I--1--

----n

+1++

L"///|

31

1、五、带电粒子在电场中的运动:

带电粒子在U(U1)的加速:

2

W=AEk1/2mv二后1

4+y+

式中，u是两极电压，电场

不一定是匀强电场。

2、带电粒子在U2中的

偏转：类似平抛

/=_L二F=qE二qj

v0mnidm

2

U2c/I}U2L

4dq

3/.叽U佻.UJLi

%%mdv^2dU\

32

第十章、恒定电流

一、电荷定向移动形成电流。

1.形成电流的条件：要有自由电荷，导体两端存在电压。即：自由电荷在电

场力的作用下定向移动。

2、电流方向：正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向。

3.电流（I）:单位时间内流过导体横截面积的电荷量。

I=q/tq表示电荷量，t表示通电时间

I=nqvSn:单位体积内的自由电荷数q:自由电荷的电荷量

v：电荷定向移动的速率（非常小，数量级10—5m/s）S：导体横

截面积

国际单位：安培（A）lAmAlmA=103uA

4.电流I是标量，不是矢量。

二、欧姆定律：

L部分电路欧姆定律：导体中的电流与这段导体的两端的电压成正比，与这

段导体的电阻成反比。公式：I=U/R

适用条件：金属、电解液、纯电阻，对气态导体、晶体管等不适用。

2,闭合电路的欧姆定律：闭合电路中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。I=E/（R+r）

当外电阻增大，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小，电流增大，路

端电压减小。

当电路开路时，根据Ir,此时，U=E；当电路短路时，E=Iro

3.电阻（R）:导体对电流阻碍作用的大小。

公式：。R与U、I无关，是导体的一种特性

决定导体电阻大小的因素一一导体的电阻定律：

33

P:导体的电阻率，P越大表示导体导电能力越差。

P的国际单位：。•m

1表示导体的长度，S表示导体的横截面积。

相同条件下，温度越高导体的P越大。

超导现象：当温度足够低（有的接近于绝对零度），

导体的P变为零。

半导体：相同条件下，温度越高导体的P越小。

三

、

串

、

并

联

电

路电流关电压关电阻关n个相同的

比例关系

基系系系电阻

本

关

系

式

：

U=U1+U2%=£=幺=旦

%?uR

用电器22

分电R总二nR°

压，电相当于增

串阻越R-R1+R2加导体长

联大，分度

压越总电阻大

多。于分电阻

用电器

分电

34

压，电

阻越

大，分

压越

多。

1=±+-L

RR*%=旦

n

用电器叫R，2R\

Ri+&

分电

流，电

阻越

大，分

流越

并

少。U=U,=U

联2

用电器

分电

流，电

阻越

大，分

流越

少。

四、电功与热功，电功率与热功率:

电功W：电场力对自由电荷所做的功，俗称电流做功。国际单位：焦耳(J)

电功率P：电电功、电功

流在单位时率

间内所做的

功。国际单

位：瓦特

电热、热功

(W)功能转换

率

用电器正常

工作时的电

功率为额定

功率，此时

的电压为额

35

定电压，电

流为额定电

流。

n2

纯电阻电\V=Pt=UIt=l-Rt=—t

R

路H__HQ=W

电功全部转=卫

1R

化为内能

P热二P

非缥叫电

W=pt=Ult

路w

电功部分转P=—=Ut

化为内能，Q=I2Rt

其余为机械

W机=W-Q=UIt-

能。PNR

I2Rt

P机二P-P热

=UI-I2R

注意：线性电路，欧姆定律成立；非线性电路，欧姆定律不成立。

W=UIt用于求任何电路中的总电功，Q=I2Rt用于求任何电路中的焦耳

热。

五、电流表与电压表：

1、小量程电流表G原理：磁场对其中的电流有力的作用。

表头内阻：电流表G的电阻r。满偏电流：指针偏转到最大刻度时的

电流Igo

满偏电压：指针偏转到最大刻度时的电压Ug。Ug=Igr

计算方法

2、大量程Rx的作

的电流表用

与电压表：

类型

电流通

分流

_____RT_

%="36

人[J*

由不走

Kx

分压

3.伏安法测量电阻：电流表内接法

原理：R二U/I

电流表外接法

_®心rVr

Rx<<RvRX>>RA

实际测量，RX偏实际测量，RX偏大,

小，IX偏大UX偏大

4.欧姆表：直接测量电阻值的电表。

原理图：如图。注意：黑笔接内电源的正极。

使用注意点：每次测量前先使红、黑表笔相碰，调节调零电阻RP,使指

针指在零刻度。

37

第十一章、磁场

一、磁场：

1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。

磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的

物质。

2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向）

放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向）

3.磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。

磁体外部：N极到S极；磁体内部：S极到N极。

磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强

弱。

4、安培定

则：（右手

四指为环绕

方向，大拇磁场形状判断方法

指为单独走

向）

导体的种类

右手握住导

•X

I线，大拇指

以导线为中指向与电流

心的各簇互方向一致，

通电直导线

相平行的同四指绕向为

心圆。磁感线的方

向。

矩形、环形各簇围绕环右手绕向与

IX厂

<y38

电流形导线的闭环形电流方

合曲线，中向一致，大

心轴上，磁拇指方向为

感垂直环形环形电流内

平面。部的磁场方

向。

右手握住螺

外部类似于线管，四指

条形磁体的绕向与电流

磁场，内部绕向一致，

通电螺线管

为匀强磁大拇指指向

场。为磁场的N

极。

二、安培力:

1、定义：磁场对电流的作用力。

2、计算公式：F=ILBsinO=I±LB式中：。是I与B的夹角。

电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在

磁场中受安培力最大：F-ILBOWFWILB

3、安培力的方向：左手定则一一左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四

指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。

三、磁感应强度B:

1、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力F跟电流元IL

的比值。

2、公式：磁感应强度B是磁场的一种特性，与F、I、L等

无关。

注：匀强磁场中，B与I垂直时，L为导线的长度;

39

非匀强磁场中，B与I垂直时，L为短导线长度。

3、国际单位：特斯拉（T）。

4、磁感应强度B是矢量，方向即磁场方向。

磁感线方向为B方向，疏密表示B的强弱。

5、匀强磁场：磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布

均匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内

的磁场。

电场强度E磁感应强度B

都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，

相同

叠加时遵循“平行四边形”法则。

点

不同磁感应强度B

电场强度E

占

/、、、

引入用试探电荷q用试探电流元IL

E=F/q,E与B=F/IL,B与F、I、

定义F、q无关L无关。

单位N/C或V/mT

电场线磁感线

两线切线方向为场方向，疏密表示场的强弱。

形象

描述不封闭曲线，从封闭曲线，外部从N指向

“+Q”指向“一Q”S,内部从S指向N

电场力F=qE安培力F=LLB

场力F

由电荷作用判断方向左手定则判断方向

40

匀强E一定B一定

场两线均为分布均匀的平行直线

四、电流表（辐向式磁场）

线圈所受力矩：M=NBIS〃二k。

五、磁场对运动电荷的作用:

1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。

2.方向：用左手定则判断一一磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向

（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。

3.大小：F=qvJ_B

4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做

功。

5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。

轨道半径只与粒子的队V、q有关。

轨道周期只与粒子的小q有关，而与粒子的人V等无关。

质谱仪:

♦♦.

♦♦♦

B-qd~

in=-----—

不同的谱线半径可知粒子的的质量:

.................।।

IIIIII

UlU2U3

六、加速器:

1、直线加速器:

T

=—qB—=7交变

41

2.回旋加速器:

七、安培分子电流假说：磁体内部有环形分子电流，分子电流取向大致相同

时，形成磁体。

第十二章、电磁感应

一、磁通量（）:

1、定义：磁感应强度B与磁场垂直面积S的的乘积。表示穿过某一面积的磁

感应线的条数。只要穿过面积的磁感应线条数一定，磁通量就一定，与面积

是否倾斜、线圈量的匝数等因素无关。

2.公式：①二BS（S是垂直B的面积，或B是垂直S的分量）

3.国际单位：韦伯（韦）Wb

4、磁感应强度又称磁通密度：

二、电磁感应：

L定义：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产

生。其实质就是其它形式的能转化成电能。

2.电磁感应时一定有感应电动势，电路闭合时才有感应电流。产生感应电动

势的那部分电路相当于电源的内电路，感应电流从低电势端流向高电势端

（相当于“一”流向“+”）；外部电路感应电流从高电势端流向低电势端

（相当于“+”流向“一”）o

42

3.电磁感应定律：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量

的变化率成正比。

公式：

式中，E是At时间内的平均感应电动势，△中是磁通量的变化量，

是磁通量的变化率，N是线圈的匝数。主要应用于求At时间内的平均感应电

动势。

求瞬间电图形计算方法注意点

动势：

切割方式

XXXX

xllxXX厂AOASBLvAt__

E=----=---------=-----------=BLv.导体弯曲时，

xXArA/Ar

平动切割x"xXxL为有效长度

XXX米

X

E=一=—Z—

绕点转动XZZ2E与转轴。点

切割XXXx位置有关