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  • 2021-05-27 发布

高中物理一轮知识点梳理

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1 高考物理一轮知识点梳理 学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。 学好物理重在理解(概念、规律的确切含义,能用不同的形式进 行表达,理解其适用条件) (最基础的概念、公式、定理、定律最重要) 每一题弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健 力的种类:(13 个性质力) 说明:凡矢量式中用“+”号都为合 成符号 “受力分析的基础” 重力: G = mg 弹力:F= Kx 滑动摩擦力:F 滑= N 静摩擦力: O f 静 fm 浮力: F 浮= gV 排 压力: F= PS = ghs 万有引力: F 引 =G 2 21 r mm 电场力: F 电 =q E =q d u 库仑力: F=K 2 21 r qq (真空中、点电荷) 2 磁场力:(1)、安培力:磁场对电流的作用力。 公式: F= BIL (BI) 方向:左手定则 (2)、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式: f=BqV (BV) 方向:左手定则 分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小, 随距离的减小而增大,但斥力变化得快。 核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。 运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件、及运动规律) 重点难点 高考中常出现多种运动形式的组合 匀速直线运动 F 合 =0 V0≠0 静止 匀变速直线运动:初速为零,初速不为零, 匀变速直曲线运动(决于 F 合与 V0 的方向关系) 但 F 合= 恒力 只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛, 平抛,斜抛等 圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点); 匀速圆周运动(是什么力提供作向心力) 简谐运动;单摆运动; 波动及共振;分子热运动; 类平抛运动;带电粒子在 f 洛作用下的匀速圆周运动 3 物理解题的依据:力的公式 各物理量的定义 各种运动规律的公 式 物理中的定理定律及数学几何关系 COSFFFF 21 2 2 2 1 2F   F1-F2   F ∣F1 +F2∣、三力平衡: F3=F1 +F2 非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点,按比 例可平移为一个封闭的矢量三角形 多个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几 个力的合力一定等值反向 匀变速直线运动: 基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t + 1 2 a t2 几个重要推 论: (1) 推论:Vt 2 -V0 2 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值 匀减 速直线运动:a 为正值) (2) A B 段中间时刻的即时速度: (3) AB 段位 移中点的即时速度: Vt/ 2 =V =V Vt0 2  = s t = T SS NN 2 1  = VN  Vs/2 = v vo t 2 2 2  (4) S 第 t 秒 = St-S t-1= (vo t + 1 2 a t2) -[vo( t-1) + 1 2 a (t -1)2]= V0 + a (t- 1 2 ) (5) 初速为零的匀加速直线运动规律 ①在 1s 末 、2s 末、3s 末……ns 末的速度比为 1:2:3……n; ②在 1s 、2s、3s……ns 内的位移之比为 12:22:32……n2; 4 ③在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内……第 ns 内的位移之比为 1: 3:5……(2n-1); ④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为 1:( )2 1 : 3 2 ) ……( n n 1) ⑤通过连续相等位移末速度比为 1: 2 : 3 …… n (6) 匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速 直线运动. (7) 通过打点计时器在纸带上打点(或照像法记录在底片上)来 研究物体的运动规律 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等 的时间间隔内的位移之差为一常数; 匀变速直线运动的物体 中时刻的即时速 度等于这段的平均速度 ⑴是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。s = aT2 ⑵求的方法 VN=V = s t = T SS NN 2 1  2T ss t s 2 vvvv n1nt0 t/2   平 ⑶求 a 方法 ① s = aT2 ② 3NS 一 NS =3 aT2 ③ Sm 一 Sn=( m-n) aT2 (m.>n) ④画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于 a; 识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点 5 研究匀变速直线运动实验: 右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比 较密集的点迹,从便于测量的地方取 一个开始点 O,然后每 5 个点取一个 计数点 A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离 s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以: ⑴求任一计数点对应的即时速度 v:如 T ssvc 2 32  (其中 T=5×0.02s=0.1s) ⑵ 利 用 “ 逐 差 法 ” 求 a :     2 321654 9T ssssssa  ⑶利用上图中任意相邻的两段位移求 a:如 2 23 T ssa  ⑷利用 v-t 图象求 a:求出 A、B、C、D、E、F 各点的即时速度, 画出 v-t 图线,图线的斜率就是加速度 a。 注意:a 纸带的记录方式,相邻记数间的距离还是各点距第一个 记数点的距离。 b 时间间隔与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期 0.02s,(常以打点的 5 个间隔作为一个记时单位) c 注意单位,打点计时器打的点和人为选取的计数点的区 别 t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6T v/(ms-1) B C D s1 s2 s3 A 6 竖直上抛运动:(速度和时间的对称) 上升过程匀减速直线运动,下落过程匀加速直线运动.全过程是 初速度为 V0 加速度为g 的匀减速直线运动。 (1)上升最大高度:H = V g o 2 2 (2)上升的时间:t= V g o (3)从抛 出到落回原位置的时间:t = 2V g o (4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向 (5)上升、下落经过同一段位移的时间相等。 (6) 适用全过程 S = Vo t - 1 2 g t2 ; Vt = Vo-g t ; Vt 2-Vo 2 = -2gS (S、Vt 的正、负号的理解) 几个典型的运动模型:追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周 运动等及类似的运动 牛二:F 合 = m a 理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制 万有引力及应用:与牛二及运动学公式 1 思路:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动, F 心=F 万 (类似 原子模型) 2 方法:F 引=G 2r Mm = F 心= ma 心= m mR v  2 2 R= m 4 2 2  T R  m4 2 n2 R 地面附近:G 2R Mm = mg  GM=gR2 (黄金代换式) 7 轨道上正常转:G 2r Mm = m R v 2  r GMv  【讨论(v 或 EK)与 r 关系,r 最小时为地球半径, v 第一宇宙=7.9km/s (最大的运行速度、最小的发射速度);T 最小 =84.8min=1.4h】 G 2r Mm =m 2 r = m r T 2 24  M= 2 324 GT r  T2= 2 324 gR r  2T 3 G   (M=  V 球=   3 4 r3) s 球面=4 r2 s= r2 (光的垂直有效面接收, 球体推进辐射) s 球冠=2 Rh 3 理解近地卫星:来历、意义 万有引力≈重力=向心力、 r 最小 时为地球半径、 最大的运行速度=v 第 一 宇 宙 =7.9km/s (最小的发射速度);T 最 小 =84.8min=1.4h 4 同步卫星几个一定:三颗可实现全球通讯(南北极有盲区) 轨道为赤道平面 T=24h=86400s 离地高 h=3.56x104km(为 地球半径的 5.6 倍) V=3.08km/s ﹤ V 第 一 宇 宙 =7.9km/s  =15o/h( 地 理 上 时 区 ) a=0.23m/s2 5 运行速度与发射速度的区别 6 卫星的能量: r 增 v 减小(EK 减小F2 m1>m2 N1F向,内轨道对轮缘有侧压力, F合-N'=mv2/R 即当火车转弯时行驶速率不等于V0时,其向心力的变化可由内外 轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨 道。 (2)无支承的小球,在竖直平面内作圆周运动过最高点情况: 1 临界条件:由mg+T=mv2/L知,小球速度越 小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只 能为零,此时小球以重力为向心力,恰能通 过最高点。即mg=mv临 2/R 结论:绳子和轨道对小球没有力的作用(可理解为恰好转过或恰 11 好转不过的速度),只有重力作向心力,临界速度V临= gR ②能过最高点条件:V≥V临(当V≥V临时,绳、轨道对球分别产生 拉力、压力) ③不能过最高点条件:V tg 物体静止于斜面  < tg  物 体 沿 斜 面 加 速 下 滑 a=g(sin  一  cos  ) 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 超重失重模型 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分 量 ay) 向上超重(加速向上或减速向下);向下失重(加速向下或减速上 升) 难点:一个物体的运动导致系统重心的运动 1 到 2 到 3 过程中 绳剪断 后台称示数 (13 除外)超重状态 系统重 心向下加速 斜面对地面的压力? 铁木球的 运动 地面对斜面摩擦力? 用同体积 的水去补充 导致系统重心如何运动 14 轻绳、杆模型 绳只能承受拉力,杆能承受沿杆方向的拉、压、横向及任意方向 的力 杆对球的作用力由运动情况决定 只有 =arctg(a/g)时才沿杆方向 最 高点时杆对球的作用力 最低点时的速度?,杆的拉力? 换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速 度消失)有能量损失,再下摆机械能守恒 假设单 B 下摆,最低点的速度 VB= R2g mgR= 2 2 1 Bmv 整体下摆 2mgR=mg 2 R + '2 B '2 A mv2 1mv2 1  ' A ' B V2V   ' AV = gR5 3 ; ' A ' B V2V  = gR25 6 > VB= R2g 所以 AB 杆对 B 做正功,AB 杆对 A 做负功 若 V0< gR ,运动情况为先平抛,绳拉直沿方 向的速度消失 即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落。不能够 整个过程用机械能守恒。 15 求水平初速及最低点时绳的拉力? 动量守恒:内容、守恒条件、不同的表达式及含义: 列式形式: 'pp  ; 0p  ; 21 p-p  实际中的应用:m1v1+m2v2= ' 22 ' 11 vmvm  ; 0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v 共 注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性 解题步骤:选对象,划过程;受力分析。所选对象和过程符合什 么规律?用何种形式列方程;(有时先要规定正方向)求解并讨 论结果。 碰撞模型:特点?和注意点: ①动量守恒; ②碰后的动能不可能比碰前大; ③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速 度。 16 m1v1+m2v2= ' 22 ' 11 vmvm  (1) ' K2 ' K1K2k1 2121 Em2Em2Em2Em2  '2 2 2' 1 2 2 2 1 mv2 1mv2 1mv2 1mv2 1  (2 ) 2 2 2 1 2 1 2m P 2m P  = 2 '2 2 1 '2 1 2m P 2m P  ' 1v = 21 12122 mm )vm-(mvm2   ' 2v = 21 21211 mm )vm-(mvm2   一动一静的弹性正碰:即 m2v2=0 ; 2 22 vm2 1 =0 代入(1)、(2)式 ' 1v = 21 121 mm )vm-(m  (主动球速度下限) ' 2v = 21 11 mm vm2  (被碰球速度 上限) 若 m1=m2,则 ,交换速度。 m1>>m2,则 。 m1<>m2 时, 。 m1< RX Avx RRR  适 于 测 大电阻 Rx > vA RR 外 R 测 = vx vx Rv RR RR II U  n 倍的 Rx 通电前调到最大 调压 0~E 0~ xR E 电 压 变 化 范围大 要求电压 从 0 开 始 变化 Rx 比较大、R 滑 比 较小 R 滑全>Rx/2 通电前调到最小 以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则 电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调 整处理数据两方便 三、选实验试材(仪表)和电路, 按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路, 32 精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号 的含义. 选量程的原则:测 u I,指针超过 1/2, 测电阻刻度应在中心 附近. 方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序) 明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后, 用钢笔填, 先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路 元件依次串联,后把并联无件并上. 注意事项:表的量程选对,正负极不能接错;导线应接在接线柱 上,且不能分叉;不能用铅笔画 用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电 路用调压供电。 微安表改装成各种表:关健在于原理 首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。 (1)改为 V 表:串联电阻分压原理 g g gg g g 1)R-(nR)u u-u(RR u-u R u  (n 为量程的扩大倍数) (2)改为 A 表:串联电阻分流原理 gg g g ggg R1-n 1RI-I IR)RI-I(RI  (n 为量程的扩大倍数) (3)改为欧姆表的原理 33 两表笔短接后,调节 Ro 使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻 Rx 后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx) =E/(R 中+Rx) 由于 Ix 与 Rx 对应,因此可指示被测电阻大小 磁场 基本特性,来源, 方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(NS)内 部(SN)组成闭合曲线 要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关 健) 脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念 能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正 视、符视、侧视、剖视图) 会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图 安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁 现象电本质)奥斯特和罗兰实验 安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面 积的、方向如何”且是双向标量 F 安=B I L  推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型) 典型的比值定义 (E= q F E=k 2r Q ) (B= L I F B=k 2r I ) (u= q w ba q W 0A A  ) ( R= I u R= S L ) 34 (C= u Q C= dk 4 s   ) 磁感强度 B:由这些公式写出 B 单位,单位  公式 B= L I F ; B= S  ; E=BLv  B= Lv E ; B=k 2r I (直导体) ; B=  NI(螺线管) qBv = m R v2  R = qB mv  B = qR mv ; qBv = qE  B= v E = v d u = dv u 电学中的三个力:F 电=q E =q d u F 安=B I L f 洛= q B v 注意:①、B⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v (f B v 三者方向两两垂直且力 f 方向时刻与速度 v 垂直) 导 致粒子做匀速圆周运动。 ②、B || v 时,f 洛=0  做匀速直线运动。③、B 与 v 成夹角时, (带电粒子沿一般方向射入磁场), 可把 v 分解为(垂直 B 分量 v⊥,此方向匀速圆周运动;平行 B 分量 v|| ,此方向匀速直线运动。)  合运动为等距螺旋线运动。 带电粒子在磁场中圆周运动(关健是画出运动轨迹图,画图应规 范)。 规律: qB mvRR vmqBv 2  (不能直接用) qB m2 v R2T   1、 找圆心:①(圆心的确定)因 f 洛一定指向圆心,f 洛⊥v 任 意两个 f 洛方向的指向交点为圆心; ②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的 35 角平分线一定过圆心。 2、 求半径(两个方面):①物理规律 qB mvRR vmqBv 2  ② 由 轨 迹 图 得 出 几 何 关 系 方 程 ( 解题时应突出这两条方程 ) 几何关系:速度的偏向角 =偏转圆弧所对应的圆心角(回旋 角) =2 倍的弦切角 相对的弦切角相等,相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式 列出:关于半径的几何关系式去求。 3、求粒子的运动时间:偏向角(圆心角、回旋角) =2 倍的弦 切角 ,即 =2 )360(2 )( 0t 或 回旋角圆心角   ×T 4、圆周运动有关的对称规律:特别注意在文字中隐含着的临界 条件 a、从同一边界射入的粒子,又从同一边界射出时,速度与边界 的夹角相等。 b、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,一定沿径向射出。 注意:均匀辐射状的匀强磁场,圆形磁场,及周期性变化的磁场。 电磁感应:. 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 的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。 [感应电动势的大小计算公式] 1) E=BLV (垂 36 直平动切割) 2) E=nΔΦ/Δt=nΔBS/Δt= n BΔS/Δt(普适公式) (法拉 第电磁感应定律) 3) E= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω (线圈 转动切割) 4)E=BL2ω/2 (直 导体绕一端转动切割) 5)* 自 感 E 自 = n Δ Φ / Δ t = L Δ I/ Δ t ( 自感 ) 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变化,这就是楞次定律。 B 感和 I 感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字 的含义(I 感的 B 是阻碍产生 I 感的原因) B 原方向?;B 原?变化(原方向是增还是减);I 感方向?才能阻碍变 化;再由 I 感方向确定 B 感方向。 能量守恒表述:I 感效果总要反抗产生感应电流的原因 电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之 间的动态关系。 一般可归纳为: 导体组成的闭合电路中磁通量发生变化 导体中产生感应电流  导体受安培力作用 37 导体所受合力随之变化  导体的加速度变化  其速度随之变化  感应电流也随之变化 周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以 此最大速度做匀速直线运动 功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因 此从功和能的观点入手, 分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问 题的关健,也是处理此类题目的捷径之一。 光学:反射定律(物像关于镜面对称); 折射定律 介 空 介     sinC 90sin sin sinn o v Ci 色散中从红到紫光, 由偏折情况判断各色光的:n、v、f、λ、C 临 E 光子大小、能否发 生光电效应等, 全反射的条件:光密到光疏;入射角等于或大于临界角 全反射现象:让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以 看到一部分光线从玻璃直边上折射到空气中,一部分光线反射回 玻璃砖内.逐渐增大光的入射角,将会看到折射光线远离法线,且 越来越弱.反射光越来越强,当入射角增大到某一角度 C 临时,折 射角达到 900,即是折射光线完全消失,只剩下反射回玻璃中的光 线.这种现象叫全反射现象.折射角变为 900 时的入射角叫临界角 38 应用:光纤通信(玻璃 sio2) 内窥镜 海市蜃楼 沙膜蜃景 炎热夏 天柏油路面上的蜃景 水中或玻璃中的气泡看起来很亮. 理解:同种材料对不同色光折射率不同;同一色光在不同介质中 折射率不同。 几个结论:1 紧靠点光源向对面墙平抛的物体,在对面墙上的影 子的运动是匀速运动。 2、两相互正交的平面镜构成反射器,任何方向射入某一镜面的光 线经两次反射后一定与原入射方向平行反向。 3、光线由真空射入折射率为 n 的介质时,如果入射角θ满足 tg θ=n,则反射光线和折射光线一定垂直。 4、由水面上看水下光源时,视深 ndd /' ;若由水面下看水上物 体时,视高 ndd ' 。 5、光线以入射角 i 斜射入一块两面平行的折射率为 n、厚度为 h 的玻璃砖后,出射光线仍与入射光线平行,但存在侧移量 △ ) sin cos1(dsinx 22 in ii   两反射光间距 i i 22 ' sin-n dsin2x  双缝干涉: 条件 f 相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全 一致) 当其反相时又如何? 亮条纹位置: ΔS=nλ; 暗条纹位置:  2 1)(2nS  (n=0,1,2,3,、、、); 条纹间距 : 1)-L(n da L xd 1-n a d LX   39 (ΔS :路程差(光程差);d 两条狭缝间的距离;L:挡板与屏间 的距离) 测出 n 条亮条纹间的距离 a 薄膜干涉:由膜的前后两表面反射的两列光叠加, 实例:肥皂膜、空气膜、油膜、牛顿环、光器件增透膜 (厚度是绿光在薄膜中波长的 1/4,即增透膜厚度 d=λ/4) 衍射:现象,条件 单缝 圆孔 柏松亮斑(来历) 任何物体都能使 光发生衍射致使轮廓模糊 三种圆环区别 单孔衍射 中间明而亮,周围 对称排列亮度减弱,条纹宽变窄的条纹 空气膜干涉环 间隔间距等亮度的 干涉条纹 牛顿环 内疏外密的干涉条 纹 干涉、衍射、多普勒效应(太阳光谱红移 宇宙在膨胀)、偏振都 是波的特有现象,证明光具有波动性, 衍射表明了光的直线传播只有一种近似规律;说明任何物理规律 都受一定的条件限制的. 光五种学说:原始微粒说(牛顿),波动学说(惠更斯),电磁学说 (麦克斯韦), 光子说(爱因斯坦),波粒两相性学说(德布罗意 波)概率波 40 各种电磁波产生的机理,特性和应用,光的偏振现象说明光波是 横波,也证明光的波动性. 激光的产生特点应用(单色性,方向性好,亮度高,相干性好) 爱因斯坦光电效应方程:mVm 2/2=hf-W0 光电效应实验装置,现象,所得出的规律(四)爱因斯坦提出光子 学说的背景 一个光子的能量 E=hf (决定了能否发生光电效应) 光电效应规律:实验装置、现象、总结出四个规律 ①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个 极限频率,才能产生光电效应;低于这个极限频率的光不能产生 光电效应。 ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的 增大而增大。 ③入射光照到金属上时,光子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10-9s ④当入射光的频率大于极限频率时,光电流强度与入射光强度成 正比。 康普顿效应(石墨中的电子对 x 射线的散射现象)这两个实验都 证明光具粒子性 光波粒二象性: ?情况体现波动性(大量光子,转播时,λ大),?粒子性 光波是概 率波(物质波) 任何运动物体都有λ与之对应 原子和原子核 41 汤姆生发现电子从而打开原子的大门,枣糕式原子模型, 卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾①原子是否稳定,②其 发出的光谱是否连续 玻尔补充三条假设 定态----原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电 子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量. 跃迁----原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一 定频率的光子 (其能量由两定态的能量差决定) 能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原 子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形 轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连 续的,因此电子的可能轨道分布也是不连 续的) 光子的发射与吸收(特别注意跃迁条件):原子发生定态跃迁时, 要辐射(吸收)一定频率的光子:hf=E 初-E 末 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的 关系是:En=E1/n2,rn=n2r1, 其中 E1=-13.6eV, r1=5.3×10-10m, (大量)处于 n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式共有 C2 n =n (n-1)/2 种 42 E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2; (有规律可依) E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66; E54=0.31 氢原子在 n 能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=-2EK, E=EK+EP=-EK。 由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是 动能增加量的 2 倍,故总能量(负值)降低。(类似于卫星模型) 核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究): α衰变形成外切(同方向旋),β衰变形成内切(相反方向旋), 且大圆为α、β粒子径迹。αβ衰变的实质 β衰变是核内的中子转变成了质子和中子 半衰期(由核决定,与物理和化学状态无关)、 同位素等重要概 念 放射性标志 质子的发现(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在. HONHe 1 1 17 8 14 7 4 2  中子的发现(查德威克)钋产生的α射线轰击铍 nCBeH 1 0 12 6 9 4 4 2  正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔 四种核反应变化(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)做平抛 运动物体,任意时刻速度的反向延长线,一定通过此时刻速度的 HeThU 4 2 234 90 238 92  ePaTh 0 1 234 91 234 90  eSiPnPHeAl 0 1 30 14 30 15 1 0 30 15 4 2 27 13 ;  43 反向延长线沿抛出方向水平总 移的中点。 2、带电粒子做类平抛运动中,所有带电粒子射出电场的速度的 反向延长线交于极板中点。 3、两通电直导线通过磁场相互作用: 不平行:有转动到平行且电流同向趋势,再吸引。 平行时:同向电流吸引,反向电流排斥。 交流电:正弦式交流电的产生,规律 e=NBSωsinωt (各量的含 义、计时起点、图线特征、且与线圈形状和轴的位置无关,明确 四值:瞬时值,最大值,有效值(根据电流的热效应定义)、平均 值(波形与时间轴面积跟时间的比值) 正弦波:.U 效= 2 u m e=311sinωt=311sin314t 不对称方波: 2 III 2 2 2 1  不对称的正弦波 2 III 2 m2 2 m1  电容:隔直通(交) 线圈:通低频,阻高(交)频 变压器:原理电磁感应 理想 P 入=P 出 , 1 2 2 1 2 1 I I n n u u  注意多组副线圈的情况 远距离输电 电压关系 u 升= u 线+u 降= IR 线+U 降 P 出=P 线+P 降(或 Iu 升+Iu 降) 变压器输入功率随(负载电阻和副线圈匝数)的变化而变化的两 种情况 电磁波,麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场;变化的电 44 场产生磁场。 理解:?变化的电场  怎样变化的磁场 LC 振荡电路,各物理量对应关系,变化规律,充放电过程中物理 量的变化情况 T=2 LC L 因素:越粗,越长,匝数密,有 铁芯,L 大 C 因素:介质 s d 高考要求的学生实验(19 个) 113 长度的测量 会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法. 114. 研究匀变速直线运动 右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比 较密集的点迹,从便于测量的地方取 一个开始点 O,然后(每隔 5 个间隔 点)取一个计数点 A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离 s1、 s2、s3 … 利用打下的纸带可以: ⑴求任一计数点对应的即时速度 v:如 t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6T v/(ms-1) B C D s1 s2 s3 A 45 T ssvc 2 32  (其中 T=5×0.02s=0.1s) ⑵利用“逐差法”求 a:     2 321654 9T ssssssa  ⑶利用上图中任意相邻的两段位移求 a:如 2 23 T ssa  ⑷利用 v-t 图象求 a:求出 A、B、C、D、E、F 各点的即时速度, 画出如右的 v-t 图线,图线的斜率就是加速度 a。 注意事项 1、每隔 5 个时间间隔取一个计数点,是为求加速度时 便于计算。 2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字 115.探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律)探究性实验 利用右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩 码总重量)的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。 在坐标系中描点,根据点的分布作出弹力 F 随伸长量 x 而变的图 象,从而发确定 F-x 间的函数关系。解释函数表达式中常数的物 理意义及其单位。 该实验要注意区分弹簧总长度和弹 簧伸长量。对 探索性实验,要根据描出的点的走 向,尝试判定 函数关系。(这一点和验证性实验不 同。) 46 116.验证力的平行四边形定则 目的:实验研究合力与分力之间的关系,从而验证力的平行四边 形定则。 器材:方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤(2 个)、直尺和 三角板、细线 该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果,看 其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允 许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的 合成的平行四边形定则。 注意事项: 1、使用的弹簧秤是否良好(是否在零刻度),拉动时尽可能不与 其它部分接触产生摩擦,拉力方向应与轴线方向相同。 2、实验时应该保证在同一水平面内 3、结点的位置和线方向要准确 117.验证动量守恒定律 由于 v1、v1 /、v2 /均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等, 所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水 平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用 OP、OM 和 O /N 表示。因此只需验证:m1OP=m1OM+m2(O /N-2r)即可。 注意事项: 47 ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向 前运动)。要知道为什么? ⑵入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑 (3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把 所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。 (4)所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰 撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、 圆规。 (5)若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再 同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验 证式就变为:m1OP=m1OM+m2ON,两个小球的直径也不需测量了。 讨论此实验的改进方法: 118.研究平抛物体的运动(用描迹法) 目的:进上步明确,平抛是水平方向和竖直两个方向运动的合成 运动,会用轨迹计算物体的初速度 该实验的实验原理: 平抛运动可以看成是两个分运动的合成: 一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体的初速 度; 另一个是竖直方向的自由落体运动。 利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置, 然后描出运动轨迹, 48 0 1 2 3 4 5 测出曲线任一点的坐标 x 和 y,利用 vtx  2 2 1 gty  就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初 速度。 此实验关健:如何得到物体的轨迹(讨论) 该试验的注意事项有: ⑴斜槽末端的切线必须水平。 ⑵用重锤线检验坐标纸上的竖 直线是否竖直。 ⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。(4)每次小球应从斜槽上的 同一位置由静止开始下滑 (5)如果是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜 槽末端悬挂重锤线,先以重锤线方向确定 y 轴方向,再用直角三 角板画出水平线作为 x 轴,建立直角坐标系。 119.验证机械能守恒定律 验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重 物的一端。 ⑴要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近 2mm 的纸带进行测量。 ⑵用刻度尺量出从 0 点到 1、2、3、4、5 各点的距离 h1、h2、h3、 h4、h5, 49 利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平 均速度”, 算出 2、3、4 各点对应的即时速度 v2、v3、v4,验证与 2、3、4 各点对应的重力势能减少量 mgh 和动能增加量 2 2 1 mv 是否相等。 ⑶由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使 2 2 1 mvmgh  ⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质 量。 注意事项: 1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带 2、保证打出的 第一个占是清晰的点 3、测量下落高度必须从起点开始算 4、由于有阻力, 所以 KE 稍小于 PE 5、此实验不用测物体的质量(无须天平) 120.用单摆测定重力加速度 由于 g;可以与各种运动相结合考 查 本实验用到刻度尺、卡尺、秒表的读数(生物表脉膊),1 米长 的单摆称秒摆,周期为 2 秒 摆长的测量:让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长 L/(读到 0.1mm),用游标卡尺量出摆球直径(读到 0. 1mm)算出半径 r, 则摆长 L=L/+r 50 开始摆动时需注意:摆角要小于 5°(保证做简谐运动); 摆动时悬点要固定,不要使摆动成为圆锥摆。 必须从摆球通过最低点(平衡位置)时开始计时(倒数法), 测出单摆做 30 至 50 次全振动所用的时间,算出周期的平均值 T。 改变摆长重做几次实验, 计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平均 值。 若没有足够长的刻度尺测摆长,可否靠改变摆长的方法求得加速 度 121.用油膜法估测分子的大小 ①实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积:先了 解配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体 积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积 V。 ②油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将 油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以 1cm 边长的正方形为单位,用四舍五入的方法数出油膜面 122 用描迹法画出电场中平面上等势线 目的:用恒定电流场(直流电源接在圆柱形电极板上)模拟静电场 (等量异种电荷)描绘等势线方法 实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定 51 G G R r a a 图 图 电流方向与指针偏转方向的关系: 将电流表、电池、电阻、导线按图 1 或图 2 连接,其中 R 是阻 值大的电阻,r 是阻值小的电阻,用导线的 a 端试触电流表另一 端,就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。 该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连 的 A 电极相当于正点电荷,与电池负极相连的 B 相当于负点电荷。 白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面(涂有导电物质的一面 必须向上),复写纸则放在中间。 电源 6v:两极相距 10cm 并分为 6 等分,选好 基准点,并找出与基准点电势相等的点。(电 流表不偏转时这两点的电势相等) 注意事项: 1、电极与导电纸接触应良好,实验过程中电极位置不能变运动。 2、导电纸中的导电物质应均匀,不能折叠。 3、若用电压表来确定电势的基准点时,要选高内阻电压表 123.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小,所以选用电流表 外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。 本实验不要求电压调节范围,可选用限流电路。 因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在 右端。 52 本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发 热后电阻率发生明显变化。 实验步骤: 1、用刻度尺测出金属丝长度 2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测),并算出横截面积。 3、用外接、限流测出金属丝电阻 4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方 法 原理: 2 2 L S LRI U       D   L I 4 DU 2  124.描绘小电珠的伏安特性曲线 器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小 灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干 注意事项: ①因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选 V AV A U/V I/A O 53 用安培表外接法。 ②小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且 在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内, 电压电流应多取几组,所以得出的 U-I 曲线不是直线。 为了反映这一变化过程, ③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围 大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。 在上面实物图中应该选用上面右面的那个图, ④开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为 零)。 由实验数据作出的 I-U 曲线如图, ⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温 度升高而增大。 (若用 U-I 曲线,则曲线的弯曲方向相反。) ⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用 0-0.6A 量程;电压表开始时应选用 0-3V 量程,当电压调到接近 3V 时, 再改用 0-15V 量程。 125.把电流表改装为电压表 微安表改装成各种表:关健在于原理 首先要知:微安表的内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug。 步骤: 54 (1)半偏法先测出表的内阻 Rg;最后要对改装表进行较对。 (2) 电流表改装为电压表:串联电阻分压原理 g g gg g g 1)R-(nR)u u-u(RR u-u R u  (n 为量程的扩大倍数) (3)弄清改装后表盘的读数 UI IU g '  (Ig 为满偏电流,I 为表盘电流的刻度值,U 为改装表的最大量 程, 'U 为改装表对应的刻度) (4)改装电压表的较准(电路图?) (2)改为 A 表:串联电阻分流原理 gg g g ggg R1-n 1RI-I IR)RI-I(RI  (n 为量程的扩大倍数) (3)改为欧姆表的原理 两表笔短接后,调节 Ro 使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻 Rx 后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx) =E/(R 中+Rx) 由于 Ix 与 Rx 对应,因此可指示被测电阻 大小 126 测定电源的电动势和内电阻 外电路断开时,用电压表测得的电压 U 为电动势 E U=E 原理:根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir, rIuE rIuE 22 11   E 21 1221 I-I uI-uI r 21 12 I-I u-u V AR S U/V I/Ao 0.2 0.4 0.6 3.0 2.0 1.0 55 (一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器) ①单一组数据计算,误差较大 ②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值 ③作图法处理数据,(u,I)值列表,在 u--I 图中描点,最后由 u--I 图线求出较精确的 E 和 r。 本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源 的实际电流小, 所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个 系统误差, 电阻 R 的取值应该小一些,所选用的电压表的内阻 应该大一些。 为了减小偶然误差,要多做几次实验,多取几组数据,然后利用 U-I 图象处理实验数据: 将点描好后,用直尺画一条直线,使尽量多的点在这条直线上, 而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的 U-I 关系的误 差是很小的。 它在 U 轴上的截距就是电动势 E(对应的 I=0),它的斜率的绝对 值就是内阻 r。 (特别要注意:有时纵坐标的起始点不是 0,求内阻的一般式应 该是 I Ur   。 为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用使用 过一段时间的 1 号电池) 127.用多用电探索黑箱内的电学元件 56 熟悉表盘和旋钮 理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理 电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系 红笔插“+”; 黑笔插“一”且接内部电源的正极 理解: 半导体元件二极管具有单向导电性,正向电阻很小,反 向电阻无穷大 步骤: ①、用直流电压档(并选适当量程)将两笔分别与 A、B、C 三点 中的两点接触,从表盘上第二条刻度线读取测量结果,测量每两 点间的电压,并设计出表格记录。 ②、用欧姆档(并选适当量程)将红、黑表笔分别与 A、B、C 三 点中的两点接触,从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果,任 两点间的正反电阻都要测量,并设计出表格记录。 128.练习使用示波器 (多看课本) 129.传感器的简单应用 传感器担负采集信息的任务,在自动控制、信息处理技术都有很 重要的应用。 如:自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感 器 传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量 (一般是电学量)的一类元件。 57 工作过程:通过对某一物理量敏感的元件,将感受到的物理量按 一定规律转换成便于利用的信号,转换后的信号经过 相应的仪器进行处理,就可以达到自动控制等各种目 的。 热敏电阻,升温时阻值迅速减小 光敏电阻,光照时阻值减小, 导致电路中的电流、电压等变化 来达到自动控制 光电计数器 集成电路 将晶体管,电阻,电容器等电子元件及相应的元件制 作在一块面积很小的半导体晶片上,使之成为具有一 定功能的电路,这就是集成电路。 130.测定玻璃折射率 实验原理:如图所示,入射光线 AO 由空气射入玻璃砖,经 OO1 后由 O1B 方向射出。作出法线 NN1, 则由折射定律 介 空 介     sinC 90sin sin sinn o v Ci 对实验结果影响最大的是光在波璃中 的折射角 的大小 应该采取以下措施减小误差: 1、采用宽度适当大些的玻璃砖,以上。 2、入射角在 15 至 75 范围内取值。 3、在纸上画的两直线尽量准确,与两平行折射面重合,为了更 好地定出入、出射点的位置。 58 4、在实验过程中不能移动玻璃砖。 注意事项: 手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱, 严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面; 实验过程中,玻璃砖与 白纸的相对位置不能改变; 大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离 应大一些,以减小确定光路方向造成的误差; 入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。 131.用双缝干涉测光的波长 器材:光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、 遮光筒、毛玻璃屏、 测量头、刻度尺、 相邻两条亮(暗)条纹之间的距离 X ;用测量头测出 a1、a2(用积 累法) 测出 n 条亮(暗)条纹之间的距离 a, 求出 1-n aaX 12  双缝干涉: 条件 f 相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全 一致) 当其反相时又如何? 亮条纹位置: ΔS=nλ; 暗条纹位置:  2 1)(2nS  (n=0,1,2,3,、、、); 条纹间距 : 1)-L(n da L xd 1-n a d LX   (ΔS :路程差(光程差);d 两条狭缝间的距离;L:挡板与屏间 59 的距离) 测出 n 条亮条纹间的距离 a 补充实验: 1.伏安法测电阻 伏安法测电阻有 a、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安 培计)内接法。 ①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法: 外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实 值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压 引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。 ②如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法: 如图将电压表的左端接 a 点,而将右端第一次接 b 点,第二次接 c 点,观察电流表和电压表的变化, 若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测 量; 若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测 量。 (这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I 和ΔU/U)。 V A V Aa a b R R 60 (1)滑动变阻器的连接 滑动变阻器在电路中也有 a、b 两种常用的接法:a 叫限流接法, b 叫分压接法。 分压接法:被测电阻上电压的调节范围大。 当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范 围 尽 量 大 时 应该用分压接法。 用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;“以小控大” 用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。 (2)实物图连线技术 无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好; 对限流电路: 只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动 变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线 柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。 对分压电路, 应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝 三部分用导线 连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比 较该接头和滑动触头两点的电势高低, 根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两 点间。 61 12.伦琴射线管 电子被高压加速后高速射向对阴极, 从对阴极上激发出 X 射线。在 K、A 间 是阴极射线即高速电子流,从 A 射出的是频率极高的电磁波,即 X 射线。X 射线粒子的最高可能的频率可由 Ue=hν计算。 13.α粒子散射实验(第二册 257 页) 全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动,用来统计 向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是,绝大多数α粒子穿 过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但是有少数α粒子发生了较 大的偏转。 62 14.光电效应实验(第二册 244 页) 把一块擦得很亮的锌板连接在灵每验电器上,用弧光灯照锌板, 验电器的指针就张开一个角度,表明锌板带了电.进一步检查知 道锌板带( )电.这表明在弧光灯的照射下,锌板中有一部分 ( )从表面飞了出去锌板中少了( ),于是带( )电. 高考物理解答题规范化要求 物理计算题可以综合地考查学生的知识和能力,在高考物理试题 中,计算题在物理部分中的所占的比分很大(60%),单题的分值 也很高。一些考生考后感觉良好但考分并不理想,一个很重要的 原因便是解题不规范导致失分过多。在高考的物理试卷上对论述 计算题的解答有明确的要求:“解答应写出必要的文字说明、方 程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计 算的题,答案中必须明确写出数值和单位。”具体地说,物理计 算题的解答过程和书写表达的规范化要求,主要体现在以下几个 方面。 一、文字说明要清楚 必要的文字说明是指以下几方面内容 ①对非题设字母、符号的说明。题中物理量有给定符号的,必须 严格按题给符号表示,无需另设符号;题中物理量没有给定符号 63 的,应该按课本习惯写法(课本原始公式)形式来设定。 ②对于物理关系的说明和判断。如在光滑水平面上的两个物体用 弹簧相连,"在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大","在弹 簧为原长时物体的速度有极大值。" ③说明方程的研究对象、所处的状态、所描述的物理过程或物理 情境的要点,关健的条件作必要的分析判断。即说明某个方程是 关于"谁"的,是关于"哪个状态或过程"的。 ④说明列出方程的根据,这是展示考生思维逻辑严密性的重要步 骤。 ⑤选择物理规律的列式形式;按课本公式的“原始形式”书写。 ⑥诠释结论:说明计算结果中负号的物理意义,说明矢量的方向。 ⑦对于题目所求、所问的答复,说明结论或者结果。 二、主干方程要突出(在高考评卷中,主干方程是得分的重点) 主干方程是指物理规律公式或数学的三角函数、几何关系式等 (1) 主干方程式要有依据,一般表述为:依 xx 物理规律得;由 图几何关系得,根据……得等。 (2) 主干方程列式形式得当、书写规范,严格按课本“原始公式” 的形式列式,而不能列变形式或结果计算式 (3) 列方程时,物理量的符号要用题目中所给符号,不能自己另 用字母符号表示,若题目中没有给定物理量符号,应该先设 定,设定也有要求(按课本形式设定), 64 如:U 表示两点间的电压, 表示某点的电势,E 表示电动势,  表示电势能 (4) 主干方程单独占一行,按首行格式放置;式子要编号,号码 要对齐。 (5)对所列方程式(组) 进行文字(符号)运算,推导出最简形 式的计算式,具体推导过程只在草稿纸上演算而不必写在卷面 上。如果题目有具体的数值运算,则只在最简形式的计算式中 代入数值算出最后结果,切忌分步进行代数运算。 (6)要用原始式联立求解,不要用连等式,不断地用等号连等下 去,因为这样往往因某一步的计算错误会导致整个等式不成立 而失分。 三、书写布局要规范 (1)文字说明的字体要书写公整、版面布局合理整齐、段落清晰、 美观整洁。详略得当、言简意赅、逻辑性强。一定要突出重要解 题观点。 (2)要用规范的物理语言、式子准确地表达你的解答过程,准确 求得结果并得出正确结论。 四、总结为一个要求: 就是要用最少的字符,最小的篇幅,表达出最完整的解答, 以使评卷老师能在最短的时间内把握你的答题信息,就是一份最 好的答卷。 65 突破物理计算题的策略 一、主干、要害知识重点处理 在清楚明确整个高中物理知识框架的同时,对主干知识(如牛顿 定律、动量定理、动量守恒、能量守恒、闭合电路欧姆定律、带 电粒子在电场、磁场中的运动特点、法拉第电磁感应定律、全反 射现象等)的公式来源、使用条件、常见应用特别要反复熟练, 在弄懂弄通的基础上抓各种知识的综合应用、横向联系,形成纵 横交错的网络。 二、熟练、灵活掌握解题方法 基本方法:审题技巧、分析思路、选择规律、建立方程、求解运 算、验证讨论等 技巧方法:指一些特殊方法如整体法、隔离法、模型法、等效法、 极端假设法、图象法、极值法等 在习题训练中,应拿出一定时间反复强化解题时的一般步骤,以 形成良好的科学思维习惯,在此基础上辅以特殊技巧,将事半功 倍。 此外,还应掌握三优先四分析的解题策略,即优先考虑整体法、 优先考虑动能定理、优先考虑动量定理;分析物体的受力情况、 分析物体的运动情况、分析力做功的情况、分析物体间能量转化 情况。形成有机划、多角度、多侧面的解题方法网络。 三、专题训练要有的放矢 66 专题训练的主要目的是通过解题方法指导,总结出同类问题的一 般解题方法与其变形、变式。而且要特别注意四类综合题的系统 复习: 1、强调物理过程的题,要分清物理过程,弄清各阶段的特点、 相互之间的关系、选择物理规律、选用解题方法、形成解题思路。 2、模型问题,如平衡问题、追击问题、人船问题、碰撞问题、 带电粒子在复合场中的加速、偏转问题等,只要将物理过程与原 始模型合理联系起来,就容易解决。 3、技巧性较高的题目,如 临界问题、模糊问题,数理结合问题等,要注意隐含条件的挖掘、 “关键点”的突破、过程之间“衔接点”的确定、重要词的理解、 物理情景的创设,逐步掌握较高的解题技巧。 4、信息给予题。步骤:(1)阅读理解,发现信息(2)提炼信息, 发现规律(3)运用规律,联想迁移(4)类比推理,解答问题 四、强化解题格式规范化 1、对概念、规律、公式表达要明确无误 2、对图式分析、文字说明、列方程式、简略推导、代入数据、 计算结果、讨论结论等步骤应完整、全面、不可缺少 3、无论是文字说明还是方程式推导都应简洁明了,言简意赅, 注意单位的统一性和物理量的一致性。、 物理规范解题的要求 一、要明确研究对象,如:以***为研究对象。有的题目涉及的 物体比较多,这时明确研究对象是很重要的,必须针对不同的问 67 题灵活选取研究对象。 二、作必要的示意图或函数图象要规范 三、要说明研究对象所经历的物理过程。不同的物理过程所对应 的函数关系式就不同,对不同的过程必须一一说明。 四、列方程式要规范。 首先,列方程所依据的物理规律、定理、公式一定要加以文字说 明,如:由***定理得。 其次,列方程的字母要规范,题设中没有说明的字母在应用时必 须加以说明,如:设物体 A 的速度为 v 等。 最后,所列方程必须是用题设中字母表示的原始式子,而不是变 形式或带入数据之后的式子,如:不要直接用 R=mv/qB,而应先 写出 qvB=mv2/R 高考物理定理、定律、公式表 总结了一个公式:A(成功)=X(艰苦的劳动)十 Y(正确的 方法)十 Z(少说空话)。(编好) 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度 V 平=s/t(定义式) 2.有用推论 Vt 2-Vo 2=2as 3.中间时刻速度 Vt/2=V 平=(Vt+Vo)/2 4.末速度 Vt=Vo+at 5.中间位置速度 Vs/2=[(Vo 2+Vt 2)/2]1/2 6.位移 s=V 平 t= Vot+at2/2=Vt/2t 68 7.加速度 a=(Vt-Vo)/t {以 Vo 为正方向,a 与 Vo 同向(加 速)a>0;反向则 a<0} 8.实验用推论Δs=aT2 {Δs 为连续相邻相等时间(T) 内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度 (Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单 位换算:1m/s=3.6km/h。 注:①平均速度是矢量, ②物体速度大,加速度不一定大, ③a=(Vt-Vo)/t 只是量度式,不是决定式, ④其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、 s-t 图、v--t 图、速度与速率、瞬时速度。 2)自由落体运动 1.初速度 Vo=0 a=g; 2.末速 度 Vt=gt 3.下落高度 h=gt2/2(从 Vo 位置向下计算) 4.推论 Vt 2=2gh 注:①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变 速直线运动规律; ②a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,高山 处比平地小,方向竖直向下)。 3)竖直上抛运动 1. 位 移 s = Vot-gt2/2 2. 末 速 度 Vt = Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2) 69 3.有用推论 Vt 2-Vo 2 =-2gs 4.上升最大高度 Hm = Vo 2/2g(抛出点算起) 5.往返时间 t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 注:①全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度 取负值; ②分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动, 具有对称性; ③上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间 t=(2y/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度 Vt=(Vx 2+Vy 2)1/2=[Vo 2+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹 角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0=2tgα; 7.合位移:s=(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹 角α:tgα=y/x=gt/2Vo=tgβ/2 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注①平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为 g,通常可看作是水 平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; ②运动时间由下落高度 h(y)决定与水平抛出速度无关; ③θ与β的关系为 tgβ=2tgα; 70 ④在平抛运动中时间 t 是解题关键; ⑤做曲线运动物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度) 方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 2)匀速圆周运动 1.线速度 V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2 π/T=2πf 3.向心加速度 a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力 F 心= mV2/r=mω2r=m (2π/T)2r=mωv=F 合 5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr 7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad); 频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径 (r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加 速度:m/s2。 注:①向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以 由分力提供,方向始终与速度方向垂直指向圆心. ②做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改 变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向 心力永不做功,但动量不断改变. (3)万有引力 1.开普勒第三定律:T2/R3=K=4π2/GM) (R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天 71 体的质量)) 2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N •m2/kg2,方向在它们的连线上) 3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 (R:天 体半径(m),M:天体质量(kg)) 4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2; T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量} 5.第一(二、三)宇宙速度 V1 =(g 地 r 地)1/2 =(GM/r 地)1/2 = 7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s 6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km.h: 距地球表面的高度,r 地:地球的半径} 注:①天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 向=F 万; ②应用万有引力定律可估算天体的质量密度等; ③地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期 相同;线速度、离地高度、加速度都恒定。 ④卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期 变小(一同三反); ⑤地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s。 三、力(常见的力、力的合成与分解) 1)常见的力 1.重力 G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈ 10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近) 72 2.胡克定律 F=kx (方向沿恢复形变方向,k:劲度 系数(N/m),x:形变量(m)) 3.滑动摩擦力 F=μFN (与物体相对运动方向相反,μ:摩 擦因数,FN:正压力(N)) 4.静摩擦力 0≤f 静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反, fm 为最大静摩擦力) 5.万有引力 F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它 们的连线上) 6.静电力 F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们 的连线上) 7.电场力 F=qE (E:场强 N/C,q:电量 C,正电 荷受的电场力与场强方向相同) 8.安培力 F=BILsinθ (θ为 B 与 L 的夹角,当 L⊥B 时:F =BIL,B//L 时:F=0) 9.洛仑兹力 f=qBVsinθ (θ为 B 与 V 的夹角,当 V⊥B 时: f=qVB,V//B 时:f=0) 注:①劲度系数 k 由弹簧自身决定; ②摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特 性与表面状况等决定; ③fm 略大于μFN,一般视为 fm≈μFN; ④其它相关内容: 静摩擦力(大小、方向)〔见课本〕; ⑤物理量符号及单位 B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电 73 流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子电量(C); ⑥安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 2)力的合成与分解 1.同一直线上力的合成 同向:F=F1+F2 , 反向:F= F1-F2 (F1>F2) 2.互成角度力的合成:F=(F1 2+F2 2+2F1F2cosα)1/2 (余弦定理) F1⊥F2 时(即正交):F=(F1 2+F2 2)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F 合≤|F1+F2| 4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ (β为合力与 x 轴 之间的夹角 tgβ=Fy/Fx) 注:①力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; ②合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同 作用,反之也成立; ③除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; ④F1 与 F2 的值一定时,F1 与 F2 的夹角(α角)越大,合力越小; ⑤同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的 方向,化简为代数运算。 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直 线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F 合=ma 或 a=F 合/m (a 由合外力 决定,与合外力方向一致) 74 3.牛顿第三定律:F=-F´{负号表方向相反,两力各自作用在对方. 平衡力与作用力反作用力区别.实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡 F 合=0,推广 {正交分解 法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FNr0,f 引>f 斥,F 分子力表现为引力 80 (4)r>10r0,f 引0, 内能增大ΔE>0;温度升高, 吸收热量,Q>0, 内能增大ΔE>0; ⑥物体内能是指物体所有分子动能和分子势能的总和,对于理想 气体分子间作用力为零,分子势能为零; ⑦r0 为分子处于平衡状态时,分子间的距离; ⑧其它相关内容:能的转化和守恒定律、能源的开发与利用、环 保、物体的内能、分子的动能、分子势能。 九、气体的性质 1.气体的状态参量: 温度: 宏观上: 物体的冷热程度; 微观上: 物体内部分子无 规则运动的剧烈程度的标志, 热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度 (K),t:摄氏温度(℃)} 体积 V:气体分子所能占据的空间, 单位换算:1m3=103L =106mL 压强 p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、 均匀的压力, 标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相 82 互作用力微弱;分子运动速率很大 3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T 为热力学温度(K)} 注:①理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的 量有关; ②公式 3 成立条件为一定质量的理想气体,使用注意温度的单 位,t 为摄氏温度(℃),T 为热力学温度(K)。 十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: (e=1.60× 10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) F:点电荷间的作用 力(N),k:静电力常量 k=9.0×109N•m2/C2, Q1、Q2:两点电荷的 电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们连线上,作用力 与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) {E:电场强度(N/C) 是矢量(电场的叠加原理)q:检验 电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场 E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置 的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强 E=UAB/d {UAB:AB 两点间的电 压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受 83 到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB= a- b, UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=qEd {WAB:带电体由 A 到 B 时电场 力所做的功(J),q:带电量(C), UAB:电场中 A,B 两点间电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀 强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m) 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在 A 点的 电势能(J),q:电量(C),φA:A 点的电势(V)} 10.电势能的变化Δ AB= B- A {带电体在电场中从 A 位 置到 B 位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化Δ AB=-WAB=-qUAB (电势能 的增量等于电场力做功的负值) 12.电容 C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量 (C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器电容 C=εS/4πkd (S:两极板正对面积, d:两极板间的垂直距离,ε:介电常数) 电容器两种动态分析:①始终与电源相接 u 不变;②充电后与 电源断开 q 不变.距离 d 变化时各物理量的变化情况 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0): W=ΔEK 或 qU=mVt 2/2, Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度 Vo 进入匀强电场时的偏转 (不考虑重力作用的情况下) 84 类平抛运动 :垂直电场方向: 匀速直线运动 L=Vot(在带等量 异种电荷的平行极板中:E=U/d) 平行电场方向: 初速度为零的匀加速直线运 动 d=at2/2,a=F/m=qE/m 注:①两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带 异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; ②静电场的电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交, 切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来 越低,电场线与等势线垂直;变化电场的电场线是闭合的:电磁场. ③常见电场的电场线分布要求熟记,特别是等量同种电荷和等量 异种电荷连线上及中垂线上的场强 ④电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场 力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关; ⑤处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表 面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特 点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布 于导体外表面; ⑥电容单位换算:1F=106μF=1012PF; ⑦电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J; ⑧其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面 〔见课本〕。 十一、恒定电流 85 1.电流强度:宏观:I=q/t(定义式) (I:电流强度(A),q:在时间 t 内通过载面的电量(C),t:时间(s) 微观:I=nesv (n 单位体积自由电何数,e 自由电荷电量,s 导体截面积,v 自由电荷定向移动速率) 2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导 体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)} 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S {ρ:电阻率(Ω•m),L:导体 的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或 E=Ir+IR 也可以是 E=U 内 +U 外 {I:电路中的总电流(A),E: 电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)} 5.电功与电功率:W=Pt= UIt, P=UI {W:电功(J),U:电压 (V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:通过导体的电 流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于 I=U/R,W=Q,因此 W=QU=UIt=I2Rt= U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P 总=IE,P 出=IU, η=P 出/P 总 { I: 电 路 总 电 流 (A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率} 86 9. 电 路 的 串 / 并 联 串 联 电 路 (P 、 U 与 R 成 正 比) 并联电路(P、I 与 R 成反比) 电阻关系(串同并反) R 串=R1+R2+R3+ 1/R 并= 1/R1+1/R2+1/R3+ 电 流 关 系 I 总 = I1 = I2 = I3 I 并=I1+I2+I3+ 电压关系 U 总=U1+U2+U3+ U 总 =U1=U2=U3 功率分配 P 总=P1+P2+P3+ P 总 =P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成 内电路和外电路 (2)测量原理 两表笔短接后,调节 Ro 使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻 Rx 后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx) =E/(R 中+Rx) 由于 Ix 与 Rx 对应,因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注 意挡位(倍率)}、拨 off 挡。 (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央 附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 87 电 流 表 内 接 法: 电流表 外接法: 电压表示数:U=UR+UA 电流 表示数:I=IR+IV Rx 的测量值=U/I=(UA+UR)/IR Rx 的测量值=U/I= UR/(IR+IV) =RA+Rx>R 真 = RVRx/(RV+R)(RARV)1/2] 选用电路条件 Rx»RV [或 Rx<(RARV)1/2] 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限 流 接 法 调压供电 电压调节范围小,电路简单,功耗小 电压调节范 围大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件 Rp>Rx 便于调节电压 的选择条件 Rp