2027年高考物理一轮复习：必修+选必修共6册知识点与公式总结汇编

第第页2027年高考物理一轮复习：必修+选必修共6册知识点与公式总结汇编人教版高中物理必修第一册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目录第一章运动的描述1.1质点参考系1.2时间位移1.3速度1.4加速度第二章匀变速直线运动的研究2.1实验探究2.2速度与时间2.3位移与时间2.4自由落体第三章相互作用——力3.1重力与弹力3.2摩擦力3.3牛顿第三定律3.4力的合成和分解3.5共点力平衡第四章运动和力的关系4.1牛顿第一定律4.2实验探究4.3牛顿第二定律4.4单位制4.5应用4.6超重和失重

第一章运动的描述1.1质点参考系质点：忽略物体的大小和形状，将其简化为有质量的点。能否视为质点取决于所研究问题的性质，而非物体本身的大小参考系：描述运动时选作标准的物体。同一运动在不同参考系下描述可能不同坐标系：在参考系上建立定量描述位置的工具。直线运动用一维坐标系，用正负号表示方向────────────────────────────────────────────────────────────1.2时间位移时刻：时间轴上的点，对应某一瞬间（如"第3s末""第4s初"）时间间隔：时间轴上的一段，对应某个过程（如"第3s内""前3s"）路程：运动轨迹的长度，标量位移：初位置指向末位置的有向线段，矢量。大小等于初末位置之间的直线距离【易错点】位移大小≤路程。只有单向直线运动中两者大小才相等。位移与路径无关。────────────────────────────────────────────────────────────1.3位置变化快慢的描述——速度平均速度：v=速度是矢量，方向与位移方向相同瞬时速度：某一时刻（或某一位置）的速度，是平均速度在Δt→0时的极限速率：瞬时速度的大小，标量【易错点】平均速度=位移/时间（矢量）；平均速率=路程/时间（标量）。两者一般不相等。────────────────────────────────────────────────────────────1.4速度变化快慢的描述——加速度加速度：a=加速度描述速度变化的快慢和方向，是矢量加速度方向与Δv方向一致，与速度方向无关a与v同向→加速；a与v反向→减速a大不代表v大，v大不代表a大v-t图像的斜率=加速度；x-t图像的斜率=速度

第二章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验器材：打点计时器、纸带、小车、长木板、钩码打点计时器使用交流电（频率50Hz），每隔0.02s打一个点用逐差法求加速度可减小误差────────────────────────────────────────────────────────────2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系速度公式：v=v₀为初速度，a为加速度，取初速度方向为正方向匀加速a>0；匀减速a<0────────────────────────────────────────────────────────────2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系位移公式：x=速度位移关系（不含时间）：v重要推论：中间时刻速度（等于平均速度）：v中间位置速度：v【注意】中间位置速度恒大于中间时刻速度。逐差法（连续相等时间T内的位移差）：Δx=a初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系：1T末、2T末、3T末…速度之比：1∶2∶3∶…1T内、2T内、3T内…位移之比：1∶4∶9∶…第1个T内、第2个T内、第3个T内…位移之比：1∶3∶5∶…通过连续相等位移所用时间之比：1∶(√2−1)∶(√3−√2)∶…────────────────────────────────────────────────────────────2.4自由落体运动物体只在重力作用下从静止下落的运动。v₀=0，a=g。v=gth=v【注意】g≈9.8m/s²，粗略计算取10m/s²。方向竖直向下。竖直上抛运动（补充）：v=h=上升最大高度：H=【解题方法】竖直上抛可全程用匀减速处理（取向上为正），也可分段处理。注意对称性。

第三章相互作用——力3.1重力与弹力一、重力G=mg方向竖直向下（指向地心方向，不等同于"垂直向下"）重心：重力的等效作用点。均匀规则物体的重心在几何中心二、弹力产生条件：物体直接接触且发生弹性形变弹力方向：与形变方向相反，指向使物体恢复原状的方向胡克定律：F=kxk为劲度系数（N/m），x为形变量（非弹簧长度）。仅在弹性限度内适用。────────────────────────────────────────────────────────────3.2摩擦力一、滑动摩擦力f=μμ为动摩擦因数，取决于接触面材料和粗糙程度，无单位方向：与相对运动方向相反（注意是"相对运动"而非"运动"）二、静摩擦力大小：0≤f≤f_max，由受力平衡或牛顿定律求解方向：与相对运动趋势方向相反最大静摩擦力略大于滑动摩擦力【易错点】静摩擦力不一定阻碍运动。比如传送带上的物体，静摩擦力是动力。────────────────────────────────────────────────────────────3.3牛顿第三定律作用力与反作用力：F等大反向、共线、同时产生同时消失、性质相同分别作用在两个不同物体上，不能抵消【易错点】作用力与反作用力≠平衡力。平衡力作用在同一物体上。────────────────────────────────────────────────────────────3.4力的合成和分解力的合成与分解遵循平行四边形定则（或三角形定则）两个力合力范围：F正交分解法：F【解题方法】建坐标系原则：让尽量多的力落在坐标轴上；沿加速度方向和垂直加速度方向建立坐标轴。────────────────────────────────────────────────────────────3.5共点力的平衡平衡状态：物体静止或匀速直线运动（a=0）共点力平衡条件：合力为零，即ΣF=0正交分解形式：ΣFx=0，ΣFy=0三个力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向【解题方法】三力平衡常用三角形法则（力矢量构成封闭三角形）。

第四章运动和力的关系4.1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，直到外力迫使它改变力不是维持运动的原因，而是改变运动状态（产生加速度）的原因惯性：物体保持原有运动状态的性质。质量是惯性大小的唯一量度【易错点】惯性与速度无关。静止的物体和运动的物体都有惯性。────────────────────────────────────────────────────────────4.2实验：探究加速度与力、质量的关系控制变量法：保持m不变研究a-F关系；保持F不变研究a-m关系结论：a∝F（m不变时）；a∝1/m（F不变时）实验中用小盘和砝码的重力近似代替拉力（要求m砝码≪m小车）────────────────────────────────────────────────────────────4.3牛顿第二定律F=maF为物体所受合力（不是某个力）a的方向始终与合力F的方向一致瞬时对应关系：力变则加速度立即变────────────────────────────────────────────────────────────4.4力学单位制国际单位制（SI）中力学基本单位：米（m）、千克（kg）、秒（s）导出单位：由基本单位通过物理关系式推导。如1N=1kg·m/s²────────────────────────────────────────────────────────────4.5牛顿运动定律的应用【解题方法】解题步骤：①确定研究对象②受力分析（画受力图）③建立坐标系④列方程ΣFx=max,ΣFy=may⑤求解整体法与隔离法：整体法求加速度：F求加速度用整体法，求内力用隔离法────────────────────────────────────────────────────────────4.6超重和失重超重（a有向上的分量）：F失重（a有向下的分量）：F完全失重（a=g）：F【易错点】超重失重看加速度方向，不看速度方向。加速上升和减速下降都是超重。人教版高中物理必修第二册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目录第五章抛体运动5.1曲线运动5.2运动的合成与分解5.3实验探究平抛5.4抛体运动规律第六章圆周运动6.1圆周运动6.2向心力6.3向心加速度6.4生活中的圆周运动第七章万有引力与宇宙航行7.1行星运动7.2万有引力定律7.3万有引力理论成就7.4宇宙航行7.5相对论第八章机械能守恒定律8.1功与功率8.2重力势能8.3动能定理8.4机械能守恒定律

第五章抛体运动5.1曲线运动曲线运动的速度方向沿轨迹在该点的切线方向做曲线运动的条件：合力方向与速度方向不在同一直线上合力指向曲线凹的一侧（轨迹总是向合力方向弯曲）曲线运动一定是变速运动（速度方向时刻变化）────────────────────────────────────────────────────────────5.2运动的合成与分解合运动与分运动：等时性、独立性、等效性位移、速度、加速度的合成都遵循平行四边形定则两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动（当两者不共线时）────────────────────────────────────────────────────────────5.3实验：探究平抛运动的特点平抛运动可分解为：水平方向匀速直线运动+竖直方向自由落体运动实验方法：用描迹法或频闪照相法记录运动轨迹────────────────────────────────────────────────────────────5.4抛体运动的规律以抛出点为原点，水平方向为x轴，竖直向下为y轴。水平方向：v竖直方向：v推论：合速度：v=速度方向：tanθ=合位移：s=位移方向：tanα=【注意】tanθ=2tanα。速度反向延长线交于水平位移的中点。飞行时间（由高度决定）：t=水平射程：x=斜抛运动（了解）：水平初速度：v竖直初速度：v

第六章圆周运动6.1圆周运动线速度：v=角速度：ω=线速度与角速度关系：v=ωr同轴转动各点角速度相同；皮带传动接触点线速度大小相同────────────────────────────────────────────────────────────6.2向心力向心力是做圆周运动的物体所受合力沿半径指向圆心的分量，是按效果命名的力。F────────────────────────────────────────────────────────────6.3向心加速度a【注意】匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此是变加速运动。────────────────────────────────────────────────────────────6.4生活中的圆周运动(1)火车转弯（外轨高于内轨）规定速度：v=(2)汽车过拱桥（凸桥顶部）支持力：F【注意】速度越大，支持力越小（失重状态）。(3)竖直平面内的圆周运动绳模型最高点最小速度：v杆模型最高点最小速度：v【易错点】绳只能提供拉力（最高点v≥√gr）；杆既能拉又能推（最高点v可以为0）。

第七章万有引力与宇宙航行7.1行星的运动开普勒第一定律（轨道定律）：行星轨道为椭圆，太阳在焦点上开普勒第二定律（面积定律）：行星与太阳连线在等时间内扫过等面积开普勒第三定律（周期定律）：aa为半长轴，T为公转周期，k只与中心天体质量有关。────────────────────────────────────────────────────────────7.2万有引力定律F=GG=6.674×【注意】适用于质点或均匀球体。r为两球心间距。G由卡文迪什扭秤实验测定。────────────────────────────────────────────────────────────7.3万有引力理论的成就核心方法：万有引力提供向心力G中心天体质量：M=天体密度（贴表面运行时）：ρ=地球表面重力加速度：g=高度h处：g'=────────────────────────────────────────────────────────────7.4宇宙航行第一宇宙速度：v第二宇宙速度：v第三宇宙速度：v卫星环绕速度：v=卫星周期：T=2π【注意】r越大：v越小、ω越小、T越大、a越小。同步卫星：T=24h，在赤道正上方，高度约36000km变轨：低轨→高轨需在切点加速；高轨→低轨需在切点减速────────────────────────────────────────────────────────────7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性牛顿力学适用于宏观低速运动，不适用于微观粒子和高速运动狭义相对论的基本假设：物理规律在所有惯性系中相同；光速不变原理时间膨胀：运动的钟变慢；长度收缩：运动的尺变短质能关系：E=mc²

第八章机械能守恒定律8.1功与功率恒力做功：W=Flcosθθ<90°做正功；θ=90°不做功；θ>90°做负功总功=各力做功的代数和=合力做的功平均功率：P=瞬时功率：P=Fvcosθ机车启动：恒定功率启动：P不变→v增大→F减小→a减小→匀速恒定加速度启动：a不变→v增大→P增大→到P额后恒定功率最大速度：v────────────────────────────────────────────────────────────8.2重力势能E重力做功：W【注意】重力做功与路径无关，只与高度差有关。重力做正功→势能减少。弹性势能：与形变量和劲度系数有关。弹力做正功→弹性势能减少。────────────────────────────────────────────────────────────8.3动能和动能定理动能：E动能定理：W【注意】动能定理适用于恒力、变力、直线、曲线运动。是功能关系的核心。────────────────────────────────────────────────────────────8.4机械能守恒定律E展开：1另一种形式：Δ守恒条件：只有重力或弹力做功（其他力不做功或做功之和为零）。【易错点】"只有重力做功"≠"只受重力"。物体可以受支持力等，只要这些力不做功。功能关系总结：合力做功=动能变化量（动能定理）重力做功=重力势能减少量弹力做功=弹性势能减少量其他力做功=机械能变化量一对滑动摩擦力做功之和=f·s相对=产生的内能Q实验：验证机械能守恒定律让重物自由下落，用打点计时器记录运动验证mgh=½mv²（不需要测质量，两边约掉）实验中动能增量略小于势能减少量（因空气阻力和摩擦力）人教版高中物理必修第三册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目录第九章静电场及其应用9.1电荷9.2库仑定律9.3电场电场强度9.4静电的防止与利用第十章静电场中的能量10.1电势能和电势10.2电势差10.3电势差与电场强度10.4电容器10.5带电粒子第十一章电路及其应用11.1电源和电流11.2导体的电阻11.3串并联电路第十二章电能能量守恒定律12.1电路中的能量转化12.2闭合电路欧姆定律12.3能源与可持续发展第十三章电磁感应与电磁波初步13.1磁场13.2磁感应强度13.3电磁感应13.4电磁波13.5能量量子化

第九章静电场及其应用9.1电荷正电荷与负电荷。同种电荷相斥，异种电荷相吸电荷守恒定律：电荷不能创造和消灭，只能转移元电荷e=1.60×10⁻¹⁹C，一切带电体的电荷量都是e的整数倍感应起电：导体靠近带电体时，近端感应异种电荷，远端感应同种电荷────────────────────────────────────────────────────────────9.2库仑定律F=kk=9.0×【注意】适用条件：真空中的点电荷。库仑力沿两电荷连线方向。────────────────────────────────────────────────────────────9.3电场电场强度电场强度（定义式）：E=点电荷电场：E=kE是矢量，方向为正电荷在该点受力方向电场强度由场源决定，与试探电荷无关电场叠加：多个电荷的电场强度按矢量叠加（平行四边形定则）电场线：从正电荷出发，终止于负电荷（或无穷远）疏密表示场强大小，切线方向表示场强方向电场线不相交、不闭合匀强电场的电场线为等间距平行直线────────────────────────────────────────────────────────────9.4静电的防止与利用静电平衡：导体内部E=0，电荷只分布在表面静电屏蔽：封闭导体壳内部不受外部电场影响尖端放电：导体尖端电荷密度大，电场强，易放电应用：静电复印、静电除尘；危害：电击、引燃

第十章静电场中的能量10.1电势能和电势电场力做功：W=qU=qEd电场力做功与路径无关，只与初末位置电势差有关电势能：E电势：φ=电场力做正功→电势能减少；沿电场线方向电势降低────────────────────────────────────────────────────────────10.2电势差U等势面：电势相等的点构成的面，与电场线垂直在等势面上移动电荷，电场力不做功────────────────────────────────────────────────────────────10.3电势差与电场强度的关系匀强电场中：U=Edd为沿电场方向的距离电场强度方向是电势降低最快的方向────────────────────────────────────────────────────────────10.4电容器的电容电容：C=平行板电容器：C=板间匀强电场：E=1F=10⁶μF=10¹²pF────────────────────────────────────────────────────────────10.5带电粒子在电场中的运动(1)加速：qU=v=(2)偏转（类平抛）：加速度：a=偏转位移：y=偏转角：tanθ=

第十一章电路及其应用11.1电源和电流电流：I=微观表达式：I=nqSvn为自由电荷数密度，q为每个电荷的电量，S为截面积，v为定向移动速度。────────────────────────────────────────────────────────────11.2导体的电阻电阻（定义式）：R=电阻定律：R=ρρ为电阻率，由材料和温度决定欧姆定律I=U/R适用于金属导体和电解液实验：导体电阻率的测量用伏安法测电阻R，用刻度尺测长度L，用螺旋测微器测直径dρ=RS/L=πd²R/(4L)────────────────────────────────────────────────────────────11.3串联电路和并联电路串联：总电阻：R=电流处处相等，总电压=各部分电压之和并联：1两电阻并联：R=电压相等，总电流=各支路电流之和实验：练习使用多用电表测电阻前需调零；量程选择由大到小每次换挡后需重新欧姆调零

第十二章电能能量守恒定律12.1电路中的能量转化电功：W=UIt电功率：P=UI焦耳定律（电热）：Q=【易错点】纯电阻电路W=Q；非纯电阻电路（如电动机）W>Q，此时W=Q+W其他。────────────────────────────────────────────────────────────12.2闭合电路的欧姆定律I=路端电压：U=ε−Irε为电动势，r为内阻R增大→I减小→U增大断路时U=ε；短路时I=ε/r（危险）电源输出功率：P电源效率：η=【注意】当R=r时输出功率最大：P_max=ε²/(4r)。实验：测电池电动势和内阻改变外电阻R，测多组U、I值作U-I图：纵截距=ε，斜率的绝对值=r────────────────────────────────────────────────────────────12.3能源与可持续发展能量守恒定律：能量不会创生和消灭，只会转化和转移，总量不变能源利用有方向性（热力学第二定律）可再生能源：太阳能、风能、水能等

第十三章电磁感应与电磁波初步13.1磁场磁感线磁体周围存在磁场。磁场方向：小磁针N极所指方向磁感线：闭合曲线，外部N→S，内部S→N安培定则（右手螺旋定则）：判断电流产生的磁场方向────────────────────────────────────────────────────────────13.2磁感应强度磁通量磁感应强度：B=单位：特斯拉（T），矢量磁通量：Φ=BScosθ单位：韦伯（Wb），θ为B与面积法线方向的夹角────────────────────────────────────────────────────────────13.3电磁感应现象及应用电磁感应：穿过闭合回路的磁通量发生变化时产生感应电流感应电动势ε=nΔΦ/Δt导体切割磁感线：ε=BLv（B、L、v互相垂直时）楞次定律：感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化应用：发电机、变压器────────────────────────────────────────────────────────────13.4电磁波的发现及应用麦克斯韦预言：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场→电磁波赫兹实验验证了电磁波的存在电磁波是横波，真空中速度c=3.0×10⁸m/sc=λf电磁波谱（频率由低到高）：无线电波→微波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线────────────────────────────────────────────────────────────13.5能量量子化普朗克提出能量量子化假说：E=hνh=6.63×10⁻³⁴J·s为普朗克常量黑体辐射：温度升高，辐射强度增大，峰值波长变短人教版高中物理选择性必修第一册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目录第一章动量守恒定律1.1动量1.2动量定理1.3动量守恒1.4实验1.5碰撞1.6反冲第二章机械振动2.1简谐运动2.2描述2.3回复力和能量2.4单摆2.5受迫振动与共振第三章机械波3.1波的形成3.2波的描述3.3反射折射衍射3.4干涉3.5多普勒效应第四章光4.1折射4.2全反射4.3干涉4.4衍射4.5偏振与激光

第一章动量守恒定律1.1动量p=mv动量是矢量，方向与速度方向相同动量的变化量：Δp=mv−mv₀────────────────────────────────────────────────────────────1.2动量定理Ft=Δp=mv−mFt为合力的冲量（I=Ft）动量定理适用于恒力和变力（变力时F取平均值）【解题方法】涉及力和时间的问题优先考虑动量定理。────────────────────────────────────────────────────────────1.3动量守恒定律m守恒条件（满足其一即可）：系统不受外力（或外力之和为零）内力远大于外力（如爆炸、碰撞瞬间）某一方向上外力之和为零→该方向上动量守恒────────────────────────────────────────────────────────────1.4实验：验证动量守恒定律用两个小球在水平面上碰撞，测碰前碰后速度用平抛运动的水平射程代替速度（等时性）────────────────────────────────────────────────────────────1.5弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞：动量守恒+动能守恒动量守恒：m动能守恒：1碰后速度（m₂静止时）：v'v'非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒（有损失）完全非弹性碰撞：碰后合为一体，动能损失最大────────────────────────────────────────────────────────────1.6反冲现象火箭反冲：系统内一部分向某方向运动，其余部分向相反方向运动火箭利用反冲原理：向后喷出高速气体，获得向前的推力反冲（初始静止）：0=

第二章机械振动2.1简谐运动位移：x=Asin(ωt+φ)A为振幅，ω为角频率，φ为初相位回复力F=−kx（始终指向平衡位置）加速度a=−kx/m────────────────────────────────────────────────────────────2.2简谐运动的描述周期与频率：T=周期由系统本身性质决定，与振幅无关（等时性）────────────────────────────────────────────────────────────2.3简谐运动的回复力和能量回复力F=−kx，指向平衡位置动能和势能相互转化，总机械能守恒平衡位置：动能最大，势能最小；最大位移处：势能最大，动能为零────────────────────────────────────────────────────────────2.4单摆周期公式：T=2π周期只与摆长L和重力加速度g有关，与质量和振幅无关条件：摆角θ<5°（小角度近似）实验：用单摆测量重力加速度g=────────────────────────────────────────────────────────────2.5受迫振动共振受迫振动：在周期性驱动力作用下的振动，频率等于驱动力频率共振：驱动力频率等于系统固有频率时，振幅最大共振的应用与防止

第三章机械波3.1波的形成波是振动在介质中的传播，传播能量和信息横波：振动方向与传播方向垂直（如绳波）纵波：振动方向与传播方向平行（如声波）────────────────────────────────────────────────────────────3.2波的描述波速公式：v=λf=波速由介质决定（同一介质中波速不变）频率由波源决定（波从一种介质进入另一种介质时频率不变）波长随介质变化（v变，f不变→λ变）────────────────────────────────────────────────────────────3.3波的反射、折射和衍射反射：波遇到障碍物返回原介质，反射角等于入射角折射：波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速和波长改变衍射：波绕过障碍物传播。障碍物尺寸与波长相近时衍射明显────────────────────────────────────────────────────────────3.4波的干涉相干条件：频率相同、相位差恒定加强点：波程差=nλ（n=0,1,2…）减弱点：波程差=(n+½)λ────────────────────────────────────────────────────────────3.5多普勒效应波源与观察者相互靠近时，接收到的频率变大波源与观察者相互远离时，接收到的频率变小波源频率本身不变，变化的是接收频率

第四章光4.1光的折射折射定律（斯涅耳定律）：sin折射率：n=光从光疏介质进入光密介质时折射角小于入射角────────────────────────────────────────────────────────────4.2全反射临界角：sin条件：光从光密介质射向光疏介质，入射角≥临界角应用：光纤、全反射棱镜────────────────────────────────────────────────────────────4.3光的干涉相干光源：频率相同、相位差恒定杨氏双缝干涉条纹间距：Δx=明条纹：光程差=nλ；暗条纹：光程差=(n+½)λ实验：用双缝干涉测量光的波长λ=────────────────────────────────────────────────────────────4.4光的衍射单缝衍射：中央亮条纹最宽最亮，两侧对称分布明暗条纹明显衍射的条件：缝宽与光波长相近────────────────────────────────────────────────────────────4.5光的偏振激光偏振：只有横波才有偏振现象，证明光是横波自然光通过偏振片变为偏振光激光的特点：相干性好、方向性好、亮度高、单色性好人教版高中物理选择性必修第二册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目录第一章安培力与洛伦兹力1.1安培力1.2洛伦兹力1.3带电粒子在磁场中运动1.4质谱仪与回旋加速器第二章电磁感应2.1楞次定律2.2法拉第电磁感应定律2.3涡流2.4互感和自感第三章交变电流3.1交变电流3.2描述3.3变压器3.4电能的输送第四章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡4.2电磁场与电磁波4.3发射和接收4.4电磁波谱第五章传感器5.1认识传感器5.2常见传感器5.3自动控制装置

第一章安培力与洛伦兹力1.1磁场对通电导线的作用力（安培力）安培力（B与I垂直）：F=BIL一般情况：F=BILsinθθ为B与电流方向（导线方向）的夹角方向判断：左手定则（四指沿电流方向，让B穿入手心，拇指指向即为安培力方向）B与I平行时F=0────────────────────────────────────────────────────────────1.2磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力）洛伦兹力（v与B垂直）：F=qvB一般情况：F=qvBsinθ方向判断：左手定则（正电荷运动方向等效为电流方向；负电荷运动方向取反）洛伦兹力始终与v垂直→对带电粒子不做功→不改变速度大小【易错点】安培力本质上是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。────────────────────────────────────────────────────────────1.3带电粒子在匀强磁场中的运动当v⊥B时，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动：圆周运动半径：r=运动周期：T=角速度：ω=【注意】周期T与速度v和轨道半径r无关，只取决于荷质比q/m和磁感应强度B。────────────────────────────────────────────────────────────1.4质谱仪与回旋加速器质谱仪：先用加速电场加速粒子，再进入匀强磁场做圆周运动不同荷质比的粒子轨道半径不同，从而实现分离回旋加速器：利用磁场使粒子做圆周运动，在两个半圆的缝隙处用交变电场反复加速交变电场频率=粒子回旋频率=qB/(2πm)粒子最终动能：ER为D形盒半径。增大B或R可提高粒子能量。速度选择器：通过条件：v=正交的电场和磁场中，只有速度v=E/B的粒子能直线通过。霍尔效应：霍尔电压：U导体在磁场中通电时，由于洛伦兹力使载流子偏转，侧面产生电势差

第二章电磁感应2.1楞次定律感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。"增反减同"：原磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场反向"阻碍"不是"阻止"，而是延缓变化右手定则（导体切割磁感线时）：伸开右手，让磁感线穿入手心，拇指指向运动方向，四指指向感应电流方向────────────────────────────────────────────────────────────2.2法拉第电磁感应定律感应电动势：ε=nn为线圈匝数导体切割磁感线（B⊥L⊥v）：ε=BLv导体棒绕一端转动切割：ε=────────────────────────────────────────────────────────────2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流：整块导体中产生的感应电流，可用于加热（电磁炉）电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流的安培力阻碍运动电磁驱动：旋转磁场使导体中产生感应电流，安培力驱动导体跟随转动────────────────────────────────────────────────────────────2.4互感和自感互感：一个线圈电流变化在另一个线圈中产生感应电动势（变压器原理）自感：线圈自身电流变化在自身产生感应电动势自感电动势阻碍电流的变化（不阻止）通电自感：灯逐渐变亮；断电自感：灯逐渐变暗后熄灭

第三章交变电流3.1交变电流交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流产生：线圈在匀强磁场中匀速转动────────────────────────────────────────────────────────────3.2交变电流的描述电动势瞬时值：e=峰值：E有效值（正弦交流电）：E=U=有效值是根据热效应定义的。交流电表读数、铭牌值均为有效值我国市电：220V/50Hz，T=0.02s────────────────────────────────────────────────────────────3.3变压器电压关系（理想变压器）：U电流关系（单副线圈）：I变压器只能改变交流电压，不能改变频率功率关系（理想）：P₁=P₂，即U₁I₁=U₂I₂────────────────────────────────────────────────────────────3.4电能的输送输电线损耗功率：ΔP=提高电压减小电流：I=【注意】高压输电是减少远距离输电损耗的最有效方法。

第四章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡LC振荡电路：电容器充放电，电场能和磁场能相互转化振荡周期：T=2π一个周期内完成两次充放电────────────────────────────────────────────────────────────4.2电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场电磁波是横波，电场和磁场方向互相垂直且都垂直于传播方向真空中传播速度c=3.0×10⁸m/sc=λf────────────────────────────────────────────────────────────4.3无线电波的发射和接收发射：高频振荡电流通过天线向外辐射电磁波调制：将信号加载到高频载波上（调幅AM、调频FM）接收：调谐（选台）→解调（检波）→还原信号────────────────────────────────────────────────────────────4.4电磁波谱按频率由低到高：无线电波→微波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线频率越高→波长越短→穿透能力越强红外线：热效应、遥感；紫外线：荧光效应、杀菌消毒X射线：医学透视；γ射线：放射治疗

第五章传感器5.1认识传感器传感器：将非电学量（如温度、光照、压力等）转换为电学量的器件基本组成：敏感元件+转换电路────────────────────────────────────────────────────────────5.2常见传感器的工作原理及应用光敏电阻：光照增强→电阻减小（半导体材料）热敏电阻：温度升高→电阻减小（NTC型，最常见）金属热电阻：温度升高→电阻增大（如铂电阻温度计）霍尔元件：将磁感应强度转换为电压应变片：形变引起电阻变化，用于测力────────────────────────────────────────────────────────────5.3利用传感器制作简单的自动控制装置典型应用：温控报警器（热敏电阻+电磁继电器）光控开关（光敏电阻+电磁继电器）传感器→控制电路→执行器（如继电器、电动机）人教版高中物理选择性必修第三册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目录第一章分子动理论1.1基本内容1.2油膜法实验1.3分子运动速率分布1.4分子动能和分子势能第二章气体、固体和液体2.1温度和温标2.2等温变化2.3等压变化和等容变化2.4固体2.5液体第三章热力学定律3.1功、热和内能3.2热力学第一定律3.3能量守恒定律3.4热力学第二定律第四章原子结构和波粒二象性4.1黑体辐射4.2光电效应4.3核式结构4.4氢原子光谱和玻尔模型4.5粒子波动性第五章原子核5.1原子核组成5.2放射性衰变5.3核力与结合能5.4核裂变与核聚变5.5基本粒子

第一章分子动理论1.1分子动理论的基本内容分子动理论的三个基本要点：物质是由大量分子组成的分子在永不停息地做无规则运动分子之间存在着相互作用力（引力和斥力同时存在）────────────────────────────────────────────────────────────阿伏加德罗常数：N1mol任何物质含有Nₐ个微粒────────────────────────────────────────────────────────────分子大小的估算：分子直径（球模型）：d=V为单个分子体积。固体和液体分子直径数量级约为10⁻¹⁰m。分子间距估算（立方体模型）：d=气体分子间距远大于分子本身尺寸，约为分子直径的10倍左右。────────────────────────────────────────────────────────────1.2用油膜法估测油酸分子的大小实验原理：将油酸滴在水面上，油酸分子在水面形成单分子油膜油膜厚度即为油酸分子直径分子直径：d=V为油酸体积（纯油酸体积=溶液体积×浓度）S为油膜面积（用坐标纸数格法：超过半格算一格，不到半格舍去）【易错点】油酸酒精溶液浓度极低，一滴溶液中纯油酸体积极小，要仔细计算。配制浓度为η的溶液，每滴体积为V₀，则纯油酸体积V=ηV₀。【解题方法】实验中要先撒痱子粉（或石膏粉），便于观察油膜轮廓。等油膜不再扩展时再描画轮廓。────────────────────────────────────────────────────────────1.3分子运动速率分布规律布朗运动：悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动布朗运动不是分子运动，但反映了液体（气体）分子的无规则运动微粒越小、温度越高，布朗运动越剧烈热运动：大量分子的无规则运动，温度越高分子热运动越剧烈────────────────────────────────────────────────────────────分子速率分布规律（麦克斯韦分布）："中间多、两头少"——大多数分子速率接近某个值（最概然速率）温度升高，速率大的分子比例增多，平均速率增大0°C和100°C的速率分布曲线形状相似，但高温曲线更"平坦"且右移────────────────────────────────────────────────────────────1.4分子动能和分子势能分子动能：分子热运动的动能，与温度有关温度是大量分子平均动能的标志（温度越高，平均动能越大）分子平均动能（理想气体）：Ek=1.38×10⁻²³J/K（玻尔兹曼常数）────────────────────────────────────────────────────────────分子势能：由分子间相互作用力决定，与分子间距有关r=r₀（平衡距离）时，分子势能最小r>r₀时：分子力表现为引力，r增大→势能增大r<r₀时：分子力表现为斥力，r减小→势能增大【易错点】分子力为零的距离r₀约为10⁻¹⁰m。分子势能最低不等于为零，势能的零点需要人为规定。────────────────────────────────────────────────────────────内能：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和内能与温度、体积和物质的量有关理想气体内能只与温度和物质的量有关（无分子势能）

第二章气体、固体和液体2.1温度和温标热力学温度T与摄氏温度t的关系：T=t+273.15K热力学温度（开尔文）是国际单位制基本单位温度每升高1°C等同于升高1K【注意】绝对零度0K（−273.15°C）是理论下限，不可达到。────────────────────────────────────────────────────────────2.2气体的等温变化（玻意耳定律）玻意耳定律：p或：pV=C(T不变)适用条件：一定质量的气体，温度不变p-V图像：等温线为双曲线的一支温度越高，等温线离原点越远────────────────────────────────────────────────────────────2.3气体的等压变化和等容变化查理定律（等容变化）：p一定质量气体，体积不变时，压强与热力学温度成正比p-T图像：等容线为过原点的直线────────────────────────────────────────────────────────────盖-吕萨克定律（等压变化）：V一定质量气体，压强不变时，体积与热力学温度成正比V-T图像：等压线为过原点的直线────────────────────────────────────────────────────────────理想气体状态方程：pV克拉珀龙方程：pV=nRTR=8.31J/(mol·K)，为理想气体常数n为气体的物质的量（mol）【解题方法】气体实验定律问题解题步骤：①确定研究对象（哪部分气体）；②判断过程类型（等温/等压/等容/一般过程）；③确定初末状态的p、V、T；④列方程求解。注意：温度必须用热力学温度！────────────────────────────────────────────────────────────2.4固体晶体与非晶体：晶体：有确定的熔点，物理性质各向异性（单晶体）或各向同性（多晶体）非晶体：没有确定的熔点，物理性质各向同性同种物质可以以晶体和非晶体两种不同形态存在（如金刚石和玻璃态碳）晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化────────────────────────────────────────────────────────────2.5液体表面张力：液体表面层分子间距较大，分子力表现为引力表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势表面张力方向：与液面相切，垂直于液面边界线────────────────────────────────────────────────────────────毛细现象：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降管内径越细，液面上升（或下降）越高────────────────────────────────────────────────────────────饱和汽与未饱和汽：饱和汽：与液体处于动态平衡的汽饱和汽压只与温度有关，温度越高饱和汽压越大与体积无关（区别于理想气体）湿度：相对湿度：B=p为空气中水蒸气的实际压强，pₛ为同温度下水的饱和汽压相对湿度越大，人感觉越潮湿；冬天室内湿度低感觉干燥

第三章热力学定律3.1功、热和内能做功和热传递是改变内能的两种方式做功：其他形式能与内能的转化热传递：内能的转移（高温→低温）做功和热传递在改变内能上是等效的────────────────────────────────────────────────────────────3.2热力学第一定律ΔU=W+QΔU：内能变化量（增加为正）W：外界对气体做的功（外界对系统做功为正，系统对外做功为负）Q：系统吸收的热量（吸热为正，放热为负）【易错点】符号规定非常关键！"外界对系统做功"W为正，"系统对外界做功"W为负。与某些教材约定不同，要统一标准。────────────────────────────────────────────────────────────气体做功：等压过程做功：W=pΔV气体膨胀时对外做功（W<0），气体被压缩时外界对气体做功（W>0）等容过程：ΔV=0，W=0，ΔU=Q【解题方法】热力学第一定律综合问题中，常用p-V图像分析。图像下的面积等于做功大小。循环过程：ΔU=0，Q=−W（净功）。────────────────────────────────────────────────────────────3.3能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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另一个物体，在转化和转移过程中总量不变。第一类永动机不可能制成（不消耗能量而持续对外做功的机器）能量守恒定律是自然界最普遍的基本定律之一────────────────────────────────────────────────────────────3.4热力学第二定律两种表述：克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体开尔文表述：不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他效果两种表述是等价的────────────────────────────────────────────────────────────热力学第二定律的意义：自然界中宏观过程具有方向性第二类永动机不可能制成（从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他变化的热机）热机效率不可能达到100%────────────────────────────────────────────────────────────熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少熵是系统无序程度的量度自然过程总是向着熵增加（无序度增大）的方向进行【易错点】热力学第二定律的开尔文表述中，"不产生其他效果"是关键限定。实际热机做功时必然有热量排向低温热源，所以效率<100%。

第四章原子结构和波粒二象性4.1黑体辐射与量子理论的建立黑体：完全吸收各种频率电磁波的物体，辐射只与温度有关黑体辐射实验规律：温度升高，辐射强度增大，辐射强度的极大值向短波方向移动维恩位移定律：λb=2.90×10⁻³m·K────────────────────────────────────────────────────────────普朗克量子假说：能量子：ε=hνh=6.63×10⁻³⁴J·s（普朗克常量）能量是不连续的，只能取最小能量单元的整数倍────────────────────────────────────────────────────────────4.2光电效应光电效应现象：光照射金属表面，金属中的电子逸出表面的现象逸出的电子称为光电子，形成的电流称为光电流────────────────────────────────────────────────────────────光电效应的实验规律：①存在截止频率（极限频率）ν₀：入射光频率低于ν₀时不发生光电效应②光电效应几乎是瞬时的（<10⁻⁹s）③光电子最大初动能只与入射光频率有关，与光强无关④光电流（饱和值）与光强成正比────────────────────────────────────────────────────────────爱因斯坦光电效应方程：E逸出功：WEₖ为光电子最大初动能W₀为金属逸出功（使电子脱离金属所需的最小能量）ν₀为极限频率────────────────────────────────────────────────────────────遏止电压：eU遏止电压Uᶜ使光电流恰好为零时的反向电压Uᶜ与入射光频率ν成线性关系：Uᶜ=(h/e)ν−W₀/e【解题方法】光电效应图像题是高频考点。关键图像有：①Eₖ-ν图（斜率=h，横截距=ν₀，纵截距=−W₀）；②Uᶜ-ν图（斜率=h/e）；③I-U图（饱和电流与光强有关）。【易错点】光的波动说无法解释光电效应的瞬时性和截止频率的存在，这是光的粒子性的有力证据。────────────────────────────────────────────────────────────4.3原子的核式结构模型α粒子散射实验（卢瑟福）：绝大多数α粒子穿过金箔后基本沿原方向前进少数α粒子发生较大偏转极少数α粒子偏转角超过90°，甚至接近180°说明：原子中有一个很小的核（原子核），集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量────────────────────────────────────────────────────────────核式结构模型：原子中心有一个很小的核（直径约10⁻¹⁵m）原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量电子在核外绕核运动（原子直径约10⁻¹⁰m）【注意】核式结构模型无法解释原子光谱的不连续性和原子的稳定性。────────────────────────────────────────────────────────────4.4氢原子光谱和玻尔原子模型氢原子光谱特点：线状谱（明线光谱）：由一系列不连续的亮线组成不同元素有不同的特征谱线——可用于光谱分析（鉴别物质）────────────────────────────────────────────────────────────玻尔原子模型的三个假设：①轨道量子化：电子只能在某些特定轨道上运动（不辐射能量）②能量量子化：原子只能处于某些不连续的能量状态（能级）③跃迁条件：原子从一个能级跃迁到另一个能级时，吸收或辐射光子────────────────────────────────────────────────────────────玻尔模型公式：氢原子能级：EE₁=−13.6eV（基态能量）n=1为基态，n≥2为激发态轨道半径：rr₁=0.53×10⁻¹⁰m（玻尔半径）跃迁条件（光子能量）：hν=原子从高能级Eₘ跃迁到低能级Eₙ时辐射光子原子从低能级跃迁到高能级时吸收光子（或碰撞）【易错点】大量氢原子在n能级时，可能产生的光谱线条数为C(n,2)=n(n−1)/2。但单个原子一次跃迁只辐射一个光子。【易错点】使氢原子电离的最小能量：从当前能级到E=0（n→∞）。例如，基态氢原子电离需13.6eV。入射电子的动能可以大于光子所需的跃迁能量（部