高考物理考点知识浓缩

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必修1知识点

1.质点参考系和坐标系I

在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状。这时，我们突出“物体具有质量”这一要素，把

它简化为一个有质量的点，称为质点。

要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”

的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。

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。

2.路程和位移时间和时刻n

路程是物体运动轨迹的长度

位移表示物体（质点）的位置变化。我们从初位置到末位置作一条有向线段，用这条有向线

段表示位移。

3.匀速直线运动速度和速率n

匀速直线运动的x-t图象和v-t图象

匀速直线运动的x-t图象一定是一条直线。随着时间的增大，如果物体的位移越来越大或斜率

为正，则物体向正向运动，速度为正，否则物体做负向运动，速度为负。

匀速直线运动的v-t图象是一条平行于t轴的直线，匀速直线运动的速度大小和方向都不随时

间变化。

瞬时速度的大小叫做速率

4.变速直线运动平均速度和瞬时速度I

如果在时间AZ内物体的位移是,它的速度就可以表示为

Ax.、

v=——（1）

Az

由（1）式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔加内的平均快慢程度，称为平均速度。

Ar

如果加非常非常小，就可以认为空表示的是物体在时刻t的速度，这个速度叫做瞬时速度。

速度是表征运动物体位置变化快慢的物理量。

5.速度随时间的变化规律（实验、探究）II

用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动

用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度

对于匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度:纸带上连续3个点间的距离除以其时

间间隔等于打中间点的瞬时速度。

可以用公式Ax=aT2求加速度（为了减小误差可采用逐差法求）

6.匀变速直线运动自由落体运动加速度U

加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，。='

&t

加速度是表征物体速度变化快慢的物理量。

匀变速直线运动的规律

vt=vo+at

12

x=vot+—at

72c

vl--v0-=2ax

-%+匕

叫=I，=--------

-2

2

2

/Sx=aT

匀变速直线运动的V-t图象

匀变速直线运动的v-t图象为一直线，直线的斜率大小表示加速度的数值，即a=k,可从图象

的倾斜程度可直接比较加速度的大小。

自由落体运动

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。自由落体运动是初速度为0

加速度为g的匀加速直线运动。

公式:V(=gth=gt2

7.力的合成和分解力的平行四边形定则(实验、探究)II

物体与物体之间的相互作用称做力。

施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。

按力的性质分，常见的力有重力、弹力、摩擦力。

物体与物体之间存在四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作

用。

平行四边行定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边

之间的对角线就表示合力的大小和方向。

力的分解是力的合成的逆运算。

合力可以等于分力，也可以小于或大于分力.

8.重力形变和弹力胡克定律I

地面附近的一切物体都受到地球的引力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。

G=mg(g=9.8N/Kg)

不考虑地球自转,地球表面物体的重力等于万有引力.mg=GMWm

R-

物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。有些物体在形变后能够恢复原状，这种

形变叫做弹性形变。

发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。

弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比F=KX(在弹性限度内)

9.静摩擦滑动摩擦摩擦力动摩擦因数I

两个相互接触而保持相对静止的物体，当他们之间存在滑动趋势时.，在它们的接触面上会产

生阻碍物体间相对滑动的力，这种力叫静摩擦力。

两个互相接触挤压且发生相对运动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力，这

个力叫做滑动摩擦力。

产生摩擦力的条件

(1)两物体相互接触(2)接触的物体必须相互挤压发生形变，有弹力(3)两物体有相对运动或相对

运动的趋势(4)两接触面不光滑

一般说来,静摩擦力根据力的平衡条件来求解，滑动摩擦力根据F=〃FN求解.

10.共点力作用下物体的平衡I

如果一个物体受到N个共点力的作用而处于平衡状态，那么这N个力的合力为零，第N个力

与其他（N-1）个力的合力大小相等、方向相反。

u.牛顿运动定律及其应用n

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.

这就是牛顿第一定律。牛顿第一运动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止

状态的性质，我们把这个性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫做惯性定律。

量度物体惯性大小的物理量是它们的质量。质量越大，惯性越大，质量不变，惯性不变。

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。

作用力和反作用力性质一定相同，作用在两个不同的物体上.而一对平衡力一定作用在同一个

物体上，力的性质可以相同,也可以不同.

12.加速度与物体质量、物体受力关系（实验、探究）II

研究方法：控制变量法，先保持质量m不变，研究a与F之间的关系，再保持F不变，研究

a与m之间的关系。

数据分析上作a-F图象和a--图象

m

结论：物体的加速度跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。F^=ma

必修2知识点

13.功和功率n

力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。

功的定义式：W=FLcosa

注意：a=0°时，卬=几；但1=90°时，W=0,力不做功；a=180°时，W=-FL.

功与完成这些功所用时间的比值。

W

平均功率：P=—.

t

功率是表示物体做功快慢的物理量。

力与速度方向一致时：P=Fv

14.重力势能n

物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，EP=mgh。重力势能的值与所选取的参

考平面有关。

重力势能的变化与重力做功的关系:重力做多少功重力势能就减少多少,克服重力做多少功重

力势能就增加多少.重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量：WG^-\EP.

重力做功的特点：重力对物体所做的功只与物体的起始位置有关，而跟物体的具体运动路径

无关。

15.弹性势能I

弹力做功等于弹性势能减少：Wn=-\EP。

16.恒力做功与物体动能变化的关系（实验、探究）II

恒力功与位移成正比，选择初速度为零，实验中要得出的结论为W8V2

17.动能动能定理n

2

动能：物体由于运动而具有的能量。Ek=-mv

设2

物体质量越大，速度越大则物体的动能越大。

动能定理：合力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

表达式：卬令=Ek2-Ek］或卬合=。

18.机械能守恒定律及其应用II

机械能：机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称，可表示为：

E（机械能）=Ek（动能）+Ep（势能）

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。

Ep|+EM=Ep2+EK2=4恒量），式中EP1>Ek是物体处于状态1时的势能和动能，

ER2、ER是物体处于状态2时的势能和动能。

19.验证机械能守恒定律（实验、探究）II

用电火花计时器（或电磁打点计时器）验证机械能守恒定律（A）

实验目的：通过对自由落体运动的研究验证机械能守恒定律。

速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。

下落高度的测量:等于纸带上两点间的距离

比较V2与2gh相等或近似相等，则说明机械能守恒

20.能源和能量耗散I

能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从

一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

能源是人类可以利用的能量，是人类社会活动的物质基础。人类利用能源大致经历了三个时

期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。

能量的耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重

新利用：电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质

吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能

量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并

未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用变成不利于利用的了。能量的耗散从能量

转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。

21.运动的合成与分解II

如果某物体同时参与几个运动，那么这物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动，那

几个运动叫做这个实际运动的分运动。已知分运动情况求合运动情况叫运动的合成，已知合

运动情况求分运动情况叫运动的分解。

运动合成与分解的运算法则：运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、

速度、加速度的合成与分解。由于它们都是矢量，所以它们都遵循矢量的合成与分解法则。

合运动和分运动的关系：

（1）等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有相同的效果。

（2）独立性：某方向上的运动不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的运动性质。

（3）等时性：合运动通过合位移所需时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等，

即各分运动总是同时开始，同时结束的。

曲线运动速度方向:质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向

曲线运动的条件：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运

动.

22.抛体运动n

平抛运动：将物体以一定的水平速度抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所做的运动。

平抛运动的特点：（1）力睡度a=g恒定，方向竖直向下。所以平抛运动是匀变速运动。（2）

运动轨迹是抛物线。

平抛运动的处理方法：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的

自由落体运动。x=v（；ty=—gt2

斜抛运动处理方法类似于平抛运动，即将斜抛运动分解成水平和竖直两个方向上的分运

动来研究。特别提示：斜抛运动到最高点的过程可反过来看着平抛运动！

23.圆周运动线速度角速度向心加速度I

质点运动轨迹为一个圆，即质点做圆周运动。

线速度：物体在某时间内通过的弧长与所用时间的比值，其方向在圆周的切线方向上。

表达式：v=-

t

角速度：物体在某段时间内通过的角度与所用时间的比值。

表达式：0=其单位为弧度每秒，rad/s.

t

周期：匀速运动的物体运动一周所用的时间。

频率：■，单位：赫兹（H?）

线速度、角速度、周期间的关系:

v=2兀.rlT,co=17T!T,v=rco=

24.匀速圆周运动向心力U

质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运

动。注意匀速圆周运动不是匀速运动，是曲线运动，速度方向不断变化.

做匀速圆周运动的物体，加速度方向指向圆心，这个加速度叫向心加速度。

方向：指向圆心。

向心加速度是描述匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量

向心力即产生向心加速度的力。

向心力的方向：指向圆心，与线速度的方向垂直。

向心力的大小：做匀速圆周运动所需的向心力的大小为F=mco'r=mv2/r

向心力的作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小。

向心力是效果力。在对物体进行受力分析时，不能认为物体多受了个向心力。向心力是物体

受到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力.

25.生活中的圆周运动I

火车要规定转弯速度汽车过拱形桥，在凸形桥的最高点速度VS廊

航天器中的失重现象离心运动Y<m(o2r

26.开普勒行星运动定律I

(1).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.

(2).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.

(3).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.条=K

27.万有引力定律及其应用II

自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比，跟它

们距离的二次方成反比。

表达式：dG警

r

777771

地球表面附近，重力近似等于万有引力机g=G—#

28.第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度I

人造地球卫星:卫星环绕速度V、角速度0、周期T与半径，的关系:

,cMm.24%2

由G——-mv2/r-ma>r-m——r,口[得:

r2T2

V=也，r越大，v越小;

GM.珈,

co--->r越大，。越小;

4万。3

,1■越大，T越大。

GM

第一宇宙速度(环绕速度):v=1.9km/s；

第二宇宙速度(脱离速度):v=11.2km/s；

第三宇宙速度(逃逸速度):v=16.7kmIso

会求第一宇宙速度:

2

MmV

卫星贴近地球表面飞行Gf=m—

R2R

「Min

地球表面近似有

则有v=y[gR=1.9Km/s

29、经典力学的局限性I

牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。

选修34知识点

30.电荷电荷守恒定律点电荷I

⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用

力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e=L6xl（）T9c。

⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起

电。

⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的

这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时.，这

样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。

31.库仑定律n

在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成

反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为尸=K2争•，其中比例常数K叫静电

r

922

力常量，A：=9.0X10N•m/Co

库仑定律的适用条件是（a）真空，（b）点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的

距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。

32.静电场电场线I

为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点

的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点：（a）始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；（b）任意两条电场

线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动

轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

33.电场强度点电荷的电场n

⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用

电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力产跟它所带电量的比值

正叫做这个位置上的电场强度，定义式是七=£,场强是矢量，规定正电荷受电场力的方

向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。

电场强度E的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检验电荷，以

及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为E与产成正比，也不能认为E与q

成反比。

点电荷场强的计算式6=鳗

r

要区别场强的定义式E=£与点电荷场强的计算式£=华，前者适用于任何电场，后

qr

者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电场。

34.电势能电势等势面I

电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。

电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。

由于电势能具有相对性，所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。

电场力对电荷做功，电荷的电势能减速少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势

能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值，这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场

力对电荷做功的计算公式：W^qU,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关，由

起始和终了位置的电势差决定.

电势是描述电场的能的性质的物理量

在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为£,则比值%叫做该位置的电

势。

电势也具有相对性，通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势（对同一电场，电势

能及电势的零点选取是一致的）这样选取零电势点之后，可以得出正电荷形成的电场中各点

的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。

电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点：

（a）等势面上各点的电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。

（b）等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势

面。

（c）规定：画等势面（或线）时，相邻的两等势面（或线）间的电势差相等.这样，在等

势面（线）密处场强较大，等势面（线）疏处场强小。

35.电势差n

电场中两点的电势之差叫电势差，依教材要求，电势差都取绝对值，知道了电势差的绝

对值，要比较哪个点的电势高，需根据电场力对电荷做功的正负判断，或者是由这两点在电

场线上的位置判断。

36.匀强电场中电势差和电场强度的关系I

场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场，匀强电场中的电场线是等距的

平行线，平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两极之间除边缘外就是匀强电场。

在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U=Ed,公式中的d是沿场强方向上的距离。

在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比

37.带电粒子在匀强电场中的运动U

（1）带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基

本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程（平衡、加速或减速，是直线还是曲

线），然后选用恰当的规律解题。

（2）在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点：

a要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与带电

粒子的电量和电性有关；在匀强电场中，带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电场中，

同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。

b是否考虑重力要依据具体情况而定：基本粒子：如电子、质子、a粒子、离子等除有

要说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。带电颗粒：如液滴、油滴、

尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。

（3）、带电粒子的加速（含偏转过程中速度大小的变化）过程是其他形式的能和功能之间的

转化过程。解决这类问题，可以用动能定理，也可以用能量守恒定律。

如选用动能定理，则要分清哪些力做功？做正功还是负功？是恒力功还是变力功？若电

场力是变力，则电场力的功必须表达成叱"还要确定初态动能和末态动能（或初、

末态间的动能增量）

如选用能量守恒定律，则要分清有哪些形式的能在变化？怎样变化（是增加还是减少）？

能量守恒的表达形式有：

a初态和末态的总能量（代数和）相等，即E仞初=E不末；

b某种形式的能量减少一定等于其它形式能量的增加，即△£,代=△£增

c各种形式的能量的增量的代数和A£,+A£2+....=0；

（4）、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。

如果带电粒子以初速度vo垂直于场强方向射入匀强电场，不计重力，电场力使带电粒子

产生加速度，作类平抛运动，分析时，仍采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂

直于电场方向上的一个分运动——匀速直线运动：=v0,x=%f；另一个是平行于场强

方向上的分运动——匀加速运动，v、=at,a=迎,y=L%（土产，粒子的偏转角为

md2mdv0

经一定加速电压（3）加速后的带电粒子，垂直于场强方向射入确定的平行板偏转电场

中，粒子对入射方向的偏移y=L四£=44二，它只跟加在偏转电极上的电压上有关。

-2mdvl4dq

当偏转电压的大小极性发生变化时，粒子的偏移也随之变化。如果偏转电压的变化周期远远

大于粒子穿越电场的时间（T»—）,则在粒子穿越电场的过程中，仍可当作匀强电场处理。

vo

应注意的问题：

1、电场强度E和电势。仅仅由场本身决定，与是否在场中放入电荷，以及放入什么样

的检验电荷无关。

而电场力F和电势能£两个量，不仅与电场有关，还与放入场中的检验电荷有关。

所以E和U属于电场，而产电和£属于场和场中的电荷。

2、一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重合，运动轨迹上的一点的

切线方向表示速度方向，电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向

和运动方向是有区别的。

只有在电场线为直线的电场中，且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场

力作用下运动，在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。

如图所示：

38.电容器电容I

（1）两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。

（2）电容：表示电容器容纳电荷的本领。

a定义式:即电容C等于。与。的比值，不能理解为电容C与。成

正比，与。成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带

电及带电多少无关。

b决定因素式：如平行板电容器C=」一（不要求应用此式计算）

4成d

（3）对于平行板电容器有关的E、U.C的讨论时要注意两种情况：

a保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压。不变

b充电后断开电源，则带电量。不变

（4）电容的定义式：C=2（定义式）

U

得

（5）C由电容器本身决定。对平行板电容器来说C取决于：。=-----（决定式）

4兀Kd

（6）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况：

第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定，此时电容

器两极的电势差将随电容的变化而变化。

第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压丫为一定，此时电

容器的电量将随电容的变化而变化。

39.示波管I

扫描电压与信号电压的周期相同时，在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳

定图象。

扫描电压图象（Ux—t图自己画一下）

40.电流电动势I

（1）形成电流的条件：一是要有自由电荷，二是导体内部存在电场，即导体两端存在电压。

（2）电流强度：通过导体横截面的电量夕跟通过这些电量所用时间「的比值，叫电流强度：

q

（3）电动势：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。定义式为：£=工。

q

要注意理解：是由电源本身所决定的，跟外电路的情况无关。。£的物理意义：电动势在

数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的电能或理解为在把1库仑正电荷从负极（经

电源内部）搬送到正极的过程中，非静电力所做的功。3注意区别电动势和电压的概念。电动

势是描述其他形式的能转化成电能的物理量，是反映非静电力做功的特性。电压是描述电能

转化为其他形式的能的物理量，是反映电场力做功的特性。

41.欧姆定律闭合电路欧姆定律n

1、欧姆定律：通过导体的电流强度，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即

/=—,要注意：

R

a：公式中的/、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。

b：适用范围：适用于金属导体和电解质的溶液，不适用于气体。在电动机中，导电的物

质虽然也是金属，但由于电动机转动时产生了电磁感应现象，这时通过电动机的电流，也不

能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。

2、闭合电路的欧姆定律：

（1）意义：描述了包括电源在内的全电路中，电流强度与电动势及电路总电阻之间的关

系。

（2）公式：/=_J：常用表达式还有：£=IR+Ir=u+U';u=£—

R+r

3、路端电压U,内电压随外电阻R变化的讨论：

外电阻R内电压V=Ir路端电压

总电流

R+rU=//?=£—〃'

增大减小减小增大

00（断路）00等于£

减小增大增大减小

——>0（短路）——>-（短路电流）------>£——>0

r

闭合电路中的总电流是由电源和电路电阻决定，对一

定的电源，£,r视为不变，因此，/、U、U'的变化总

是由外电路的电阻变化引起的。根据U=—画出

1+-

R

U——R图像，能清楚看出路端电压随外电阻变化的情形。

还可将路端电压表达为U=£—〃，以£，厂为参量，画

出U——/图像。

这是一条直线，纵坐标上的截距对应于电源电动势，横

坐标上的截距为电源短路时的短路电流，直线的斜率大小等

于电源的内电阻，即tg£=f=±=r。

4、在电源负载为纯电阻时，电源的输出功率与外电路电

阻的关系是：

2,2

12

P=IU=IR=--------/?=?-------------由此式可以看出：当外电阻等于内电阻,

(R+“一+4/?r

即R=r时，电源的输出功率最大，最大输出功率为《用=二，电源输出功率与外电阻的关

4r

系可用P---R图像表示。

电源输出功率与电路总电流的关系是：

P=/U=/(£_")=£/—/2r=自。显然,

当/=工时，电源输出功率最大，且最大输出功率为:

2r

2

£

《皿=—»P——/图像如图所示。

选择路端电压为自变量，电源输出功率与路端电压的关系

是：

£V£

p/〃(-\jTJ1小/1(〃£丫

r=1U=-----\U=—U---U=------U----

\r/rr4rr\2/

£/

显然，当(/=—时，P=—oP-U图像如图所示。

2maaxx4r

综上所述，恒定电源输出最大功率的三个等效条件是：(1)外电阻等于内电阻，即R=r。

(2)路端电压等于电源电动势的一半，即。=三。(3)输出电流等于短路电流的一半，即

2

1=4=J除去最大输出功率外，同一个输出功率值对应着两种负载的情况。一种情况

22r

是负载电阻大于内电阻，另一种情况是负载电阻小于内电阻。显然，负载电阻小于内电阻时,

电路中的能量主要消耗在内电阻上，输出的能量小于内电阻上消耗的能量，电源的电能利用

效率低，电源因发热容易烧坏，实际应用中应该避免。

同种电池的串联：

”个相同的电池同向串联时，设每个电池的电动势为£,内电阻为r,则串联电池组的总

nF

电动势£总=，总内电阻，总=〃广，这样闭合电路欧姆定律可表示为/=------

R+nr

42.电阻定律I

导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，定义式H在温度不变时，导体的电阻与其长

度成正比，与导体的长度成正比，与导体的横截面5成反比，跟导体的材料有关，即由导体

本身的因素决定，决定式R=p(；公式中乙、S是导体的几何特征量，?叫材料的电阻率，

反映了材料的导电性能。按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。

对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高对电阻率增大，导体的电阻

也随之增大，电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律，因此也只有在温度不变的

条件下才能使用。

将公式R=9■错误地认为R与U成正比或R与/成反比。对这一错误推论，可以从两个

I

方面来分析：第一，电阻是导体的自身结构特性决定的，与导体两端是否加电压，加多大的

电压，导体中是否有电流通过，有多大电流通过没有直接关系；加在导体上的电压大，通过

的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接

U

关系。第二，伏安法测电阻是根据电阻的定义式R,用伏特表测出电阻两端的电压，用

安培表测出通过电阻的电流，从而计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法。

43.决定导线电阻的因素（实验、探究）n

电阻的测量:

U

（1）伏安法：伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律R,测量电路有安培表内

接或外接两种接法，如图甲、乙:

两种接法都有系统误差，测量值与真实值的关系为：当采用安培表内接电路（甲）时，

由于安培表内阻的分压作用，电阻的测量值R内=4==R、+RA>Rx；当采用

安培表外接电路（乙）时，由于伏特表的内阻有分流作用，电阻的测量值

R=巳=不U=—学一<R,可以看出：当R»&和R»七时，电阻的测

外/U°RRxxxxAvv*

-----1-----XV

&Rv

量值认为是真实值，即系统误差可以忽略不计。所以为了确定实验电路，一般有两种方法：

一是比值法，若区〉区时，通常认为待测电阻的阻值较大，安培表的分压作用可忽略，应

RA&

RR

采用安培表内接电路；若一<1时，通常认为待测电阻的阻值较小，伏特表的分流作用可

RAR、

忽略，应采用安培表外接电路。若旦=0匕时，两种电路可任意选择，这种情况下的电阻

叫临界电阻，&=孤时,待测电阻段和比较：若时，则待测电阻阻值较大；

若&<Ro时，则待测电阻的阻值较小。

二是试接法：在RA、叫,未知时，若要确定实验电路，

可以采用试接法，如图所示：如先采用安培表外接电路，

FlP

然后将接头P由。点改接到b点，同时观察安培表与伏特

'-----------（V）

表的变化情况。若安培表示数变化比较显著，表明伏特表

分流作用较大，安培表分压作用较小，待测电阻阻值较大，

应采用安培表内接电路。若伏特表示数变化比较显著，表明安培表分压作用较大，伏特表分

流作用较小，待测电阻阻值较小，应采用安培表外接电路。

(2)欧姆表：欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。

a.欧姆表的三个基准点。

如图，虚线框内为欧姆表原理图。欧姆表的总电阻

R.

R.=R+R+r,待测电阻为则5__

*•6•4

£_£

可以看出，//随段按双

X

R+Rx+r+RxRz+R、红

曲线规律变化，因此欧姆表的刻度不均匀。当Rv=0

时，人—=/——指针满偏，停在0刻度；当

R.&

&=oo时，Ix=0——指针不动，停在电阻8刻

£]

度；当R、=凡时，/,=——=-1——指针半偏，停在R一刻度，因此R一又叫欧姆表的中

*'2R.2g'

值电阻。如图所示。

b.中值电阻R.的计算方法：当用Rx1档时，氏=二，即表盘中心的刻度值，当用Rx〃

八

档时，R'=nR.

zz

c.欧姆表的刻度不均匀，在“00”附近，刻度线太密，在“0”附近，刻度线太稀，在“RJ

附近，刻度线疏密道中，所以为了减少读数误差，可以通过换欧姆倍率档，尽可能使指针停

在中值电阻两次附近工尺一3R范围内。由于待测电阻虽未知，但为定值，故让指针偏转太

3'z

小变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆低倍率档。反之指针偏角由太大变到指在中值

电阻两侧附近，就得调至欧姆高倍率档。

44.电阻的串联与并联I

(1)串联电路及分压作用

a：串联电路的基本特点：电路中各处的电流都相等；电路两端的总电压等于电路各部分

电压之和。

b：串联电路重要性质：总电阻等于各串联电阻之和，即/?&=%+&+…+&；串联电

路中电压与电功率的分配规律：串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻消耗的电功率跟

各个电阻的阻值成正比，即：力=8或工=旦；&=旦或区=旦;

U2R)U总R总舄R?P总R总

C：给电流表串联一个分压电阻，就可以扩大它的电压量程，从而将电流表改装成一个伏

特表。如果电流表的内阻为允许通过的最大电流为如用这样的电流表测量的最大电压

U-IR,

只能是4凡；如果给这个电流表串联一个分压电阻，该电阻可由-----或

K串

R串=(〃-l)RJ十算，其中"=，-为电压量程扩大的倍数。

(2)并联电路及分流作用

a：并联电路的基本特点：各并联支路的电压相等，且等于并联支路的总电压；并联电路

的总电流等于各支路的电流之和。

b：并联电路的重要性质：并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即

/?.,=(—+—+•••+—)-'；并联电路各支路的电流与电功率的分配规律：并联电路中通

井&&"

过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上消耗的电功率跟各支路电阻的阻值成反比，即，

L=&或"=££=里或旦=坐；

，2号/总R.p2RiP总Rn

C：给电流表并联一个分流电阻，就可以扩大它的电流量程，从而将电流表改装成一个安

培表。如果电流表的内阻是Rg,允许通过的最大电流是用这样的电流表可以测量的最大

电流显然只能是将电流表改装成安培表，需要给电流表并联一个分流电阻，该电阻可由

乙勺=(/—/'/?并或7?并=匕&计算，其中〃=，＞为电流量程扩大的倍数。

45.测量电源的电动势和内电阻(实验、探究)n

用安培表和伏特表测定电池的电动势和内电阻。1F_

如图所示电路，用伏特表测出路端电压。厂同时用安培表

测出路端电压U।时流过电流的电流八；改变电路中的可变电阻,

测出第二组数据。2、乙；根据闭合电路欧姆定律，列方程组：

AS-AN

£=Ui+I,r

'1解之，求得412Tl

£=U2+12rU「U]

u-

上述通过两组实验数据求解电动势和内电阻的方法，由于0|___________一公一偶

然误差的原因，误差往往比较大，为了减小偶然因素造成1的

偶然误差，比较好的方法是通过调节变阻器的阻值，测量5组〜8组对应的/值并列成表

格，然后根据测得的数据在U——/坐标系中标出各组数据的坐标点，作一条直线，使它通过

尽可能多的坐标点，而不在直线上的坐标点能均等分布在直线两侧，如图所示：这条直线就

是闭合电路的U—/图像，根据U=£-",U是/的一次函数，图像与纵轴的交点即电动

势，图像斜率tg。=仄丁=r。

46.电功电功率焦耳定律I

电功和电功率：电流做功的实质是电场力对电荷做功，电场力对电荷做功电荷的电势能减少,

电势能转化为其他形式的能，因此电功卬=<7"=(/〃，这是计算电功普遍适用的公式。单位时

W

间内电流做的功叫电功率P=—=67，这是计算电功率普遍适用的公式。

t

电热和焦耳定律：电流通过电阻时产生的热叫电热。Q=『Rf这是普遍适用的电热的计算公

式。

电热和电功的区别：

a：纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、白炽灯等。

b：非纯电阻用电器：电流通过用电器以转化为热能以外的形式的能为目的，发热是不可

避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电等。

TJ2

在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即叩=[/〃=/2放=一f是通用

R

.U2

的，没有区别。同理P=U/=〃H=一也无区别。在非纯电阻电路中，电路消耗的电能,

R

即分为两部分：一大部分转化为热能以外的其他形式的能(例如电流通过电动机，电

动机转动将电能转化为机械能)；另一小部分不可避免地转化为电热Q=/R%这里卬

不再等于。=/2心，而是应该是W=En他电功只能用电热只能用。=

W>Q,+Q,

『Rf计算。

47.简单的逻辑电路I

与门、或门、非门三种基本逻辑电路：

符号：

真值表：

48.磁场磁感应强度磁感线磁通量I

(1)>豳

磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。

(1)磁场的基本特性——磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。

(2)磁现象的电本质——磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁

场而相互作用。

(3)最早揭示磁现象的电本质的假说和实验——安培分子环流假说和罗兰实验。

(2)、磁感应强度

为了定量描述磁场的大小和方向，引入磁感应强度的概念，在磁场中垂直于磁场方向的

通电导线，受到磁场力F跟电流强度/和导线长度L的乘积〃的比值，叫通电导线所在处的

磁感应强度。用公式表示是

磁感应强度是矢量。它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。

公式是定义式，磁场中某点的磁感应强度与产生磁场的磁极或电流有关，和该点在磁场

中的位置有关。与该点是否存在通电导线无关。

（3）、磁感线

磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来的曲线，在磁场中画出一

组有方向的曲线。在这些曲线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向相同，这组曲线就

叫磁感线。磁感线的特点是：

磁感线上每点的切线方向，都表示该点磁感应强度的方向。

磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。

在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极，形成闭合曲线。

磁感线不能相交。

对于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法必须掌握。

（4）、磁通量（。）和磁通密度（B）

e磁通量（。）——穿过某一面积（S）的磁感线的条数。

。磁通密度——垂直穿过单位面积的磁感线条数，也即磁感应强度的大小。

。。与8的关系。=8Scos弑中Seos。为面积S在中性面上投影的大小。

4公式。=BScos，及其应用

磁通量的定义式“=BScos&是一个重要的公式。它不仅定义了。的物理意义，而且还

表明改变磁通量有三种基本方法，即改变8、S或仇在使用此公式时，应注意以下几点:

（1）公式的适用条件——一般只适用于计算平面在匀强磁场中的磁通量。

（2）确的物理意义——表示平面法线（〃）方向与磁场（B）的夹

角或平面（S）与磁场中性面（00，）的夹角（图1）,而不是平面（S）

与磁场（B）的夹角（a）。

因为®+a=90。，所以磁通量公式还可表示为“=BSsina

（3）。是双向标量，其正负表示与规定的正方向（如平面法线的方

图1

向）是相同还是相反，当磁感线沿相反向穿过同一平面时，磁通量等于

穿过平面的磁感线的净条数——磁通量的代数和，即

。=。1一。2

49.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向I

用安培定则判定

通电直导线周围：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。

通电线圈周围磁场：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

就是环形导线轴线上磁感线的方向

50.安培力安培力的方向I

磁场对电流的作用力，叫做安培力。

安培力的方向用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌

在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就

是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

51.匀强磁场中的安培力n

如图所示，一根长为L的直导线，处于磁感应强度为8的匀强磁场中，且与8的夹角为仇

当通以电流/时，安培力的大小可以表示为尸=B〃sin®

式中，为8与/（或/）的夹角，Bsin妫8垂直于/的分量。在8、/、乙一定时，Fxsinft

当。=90。时，安培力最大为：Fm=BIL

当9=0。或180。时，安培力为零：尸=0

第一、安培力的