高中物理知识手册 (1).pdf

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1、必修 1 . 3 第 1 章 直线运动. 3 第 2 章 匀变速直线运动. 5 第 3 章 相互作用. 6 第 4 章 牛顿运动定律. 9 必修 2 .10 第 4 章 曲线运动. 10 第 5 章 万有引力与航天. 13 第 6 章 机械能. 15 选修 3-1 .17 第 7 章 静电场. 17 第 8 章 恒定电流. 22 第 9 章 磁场. 26 选修 3-2 .30 第 10 章 电磁感应. 30 第 11 章 交变电流. 35 第 12 章 传感器. 39 选修 33 .40 第 13 章 分子动理论. 40 第 14 章 气体. 43 第 15 章 热力学定律. 45 选修 34

2、 .47 第 16 章 机械振动与机械波. 47 第 17 章 光学. 52 第 18 章 电磁振荡与电磁波. 56 选修 3-5 .57 第 19 章 动量. 57 第 20 章 波粒二象性. 62 第 21 章 原子结构. 65 第 22 章 原子核. 70 必修 1 第 1 章 直线运动 知识知识 1 1 机械运动机械运动 1.概念:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动。 2.形式:包括平动、转动、振动等运动形式。 3.分类:按轨迹分为直线运动和曲线运动。 知识知识 2 2 质点质点 1.1.概念概念: :质点是忽略物体的大小和形状简化成的有质量的点。质点是忽略物体

3、的大小和形状简化成的有质量的点。 2.2.特点特点 （1）它没有大小和形状。 （2）它具有物体的全部质量。 （3）它是一种理想化的模型，实际生活中并不存在。 温馨提示 质点是一种科学的抽象，是一个理想化的物理模型，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似。一个物体能否视为质点，不能以大小而论。 知识知识 3 3 参考系与坐标系参考系与坐标系 1.1.参考系参考系 参考系是在描述一个物体的运动时，选来作为标准的假定不动的另外物体。 （1）运动的描述是相对的，与所选取的参考系有关。 （2）以不同的物体作为参考系，同一运动的观察结果可能不同。 （3）参考系的选取原则上是任

4、意的，但实际问题中，应以研究问题方便，对运动的描述尽可能简单为原则。 2 2. .坐标系坐标系 要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系。 如果物体在一维空间运动，即沿一直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确描述物体的位置及位置变化;如果物体在二维空间运动，即在同一平面内运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置及位置变化;如果物体在三维空间运动，则需要建立三维直角坐标系来描述物体的位置及位置变化。 知识知识 4 4 矢量和标量矢量和标量 矢量 标量 定义 既有大小又有方向的物理量，如力、速度等 只有大小没有方向的物理量，如质量、温度等 运算法则 平行四边形定则 代数运算法则 正负意

5、义 正负表示方向 正负表示大小或性质 知识知识 5 5 位置、位移、路程位置、位移、路程 项目项目 物理量物理量 位移 路程 位置 矢量、标量 矢量，方向由初位置指向末位置 标量 无 物理意义 表示位置的变化，末位置距离初位置多远，在何方向上 表示实际的轨迹长度 表示某时刻所在的空间 知识知识 6 6 时刻与时间时刻与时间 时刻 时间 概念 事物运动、发展、变化所经历过程的各状态先后顺序的标志 事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度 意义 一段时间的始、末，一瞬间，有先后无长短 两时刻之间的间隔，有长短 时间轴表示 轴上一点 轴上一段 对应物理量 状态量，如位置、动能等 过程量，如位移、功

6、等 知识知识 7 7 速度与速率速度与速率 1.1.速度速度速度是描述物体运动的方向和运动快慢的物理量，它既有大小又有方向，是一个矢量。2.2.平均速度与瞬时速度平均速度与瞬时速度项目 平均速度 瞬时速度 概念 运动物体的位移和用时间的比值 所运动物体经过某一位置 （或在某时刻） 的速度 表达式 （或） （其中） 方向 与位移同向，与运动方向不一定相同 运动方向，沿运动轨迹的切线方向 物理意义 表示物体某段时间内运动快慢的平均程度与总的运动方向 精确描述物体运动快慢与运动方向的物理量 3.3.平均速率和速率平均速率和速率平均速率是物体运动中通过的路程与所用时间的比值。即平均速率。 瞬时速度的大

7、小叫做速率，它是一个标量。 知识知识 8 8 加速度加速度 1.定义:物体速度的变化量（)与完成这一变化所用时间 的比值。 2.表达式:。 3.单位:在国际单位制中，加速度的单位是， 读作米每二次方秒。 4.物物意义:表示物体速度改变快慢和方向的物理量,数值上等于单位时间内速度的变化量。xvt=xvt=xvt=0t =路程时间0tvvv=t20vvat=2/m s第 2 章 匀变速直线运动 知识知识 1 1 匀变速直线运动匀变速直线运动 在相等时间内速度变化相等的直线运动。 注意在此定义中所涉及的 “相等时间内” 应理解为任意相等的时间内， 而非一些特定相等的时间内。 知识知识 2 2 匀变速

8、直线运动的规律匀变速直线运动的规律 匀加速直线运动 匀减速直线运动 选取正方向 初速度方向 初速度方向 加速度 常量,大小、方向都不变，方向与正方向相同 常量,大小、方向都不变，方向与正方向相反 基 本 公 式 速 度 变化量 末 速 度位移平 均 速度导 出 公 式 速 度 位移 关 系式 位移推 论 运 动 时间等分 运 动 位移等分 位 移 中点 瞬时速度 知识知识 3 3 自由落体运动自由落体运动 1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。2.特点:只受重力，;初速度。 3.性质:初速度为零的匀加速直线运动。a =0a =0v00tvvat=100vvat=tv0tvvat=+

9、0tvvat=+x2012xv tat=+2012xv tat=+212txvtat=212txvtat=v02tvvv+=02tvvv+=22102vvax=+22102vvax=+x()012txvv t=+()012txvv t=+21iixxaT+=()2jixxji aT=22212:1 :2 :nxxxn=()12:1:3: 21nxxxn=12:1:2:nvvvn=()12:1:3: 21nvvvn=()()12:1:2 1 :1ntttnn=220122tvvv+=ag=00v =4.规律 速度-时间关系:。 位移-时间关系： 速度-位移关系: 知识知识 4 4 竖直上抛运动竖

10、直上抛运动 （1）定义:将物体以一定的初速度竖直向上抛出去，物体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动。 （2）基本特点 物体的初速度且竖直向上，规定。 只受重力作用。 加速度大小恒为，方向竖直向下,。 （3）运动性质:匀减速直线运动。 （4）基本规律 ； , 。 （5）两个结论 上升到最高点的时间; 上升的最大高度。 （6）对称性 上升阶段与下降阶段通过同一段竖直距离所用的时间相等。 上升节点与下降阶段经过同一位置时的速度大小大小相等，方向相反。 第 3 章 相互作用 知识知识 1 1 力力 （1）定义：力是物体对物体的作用。 （2）单位:牛顿，简称牛，符号 N。 （3）三要素:大小、方向、作用

11、点。 （4）作用效果:使物体发生形变或使物体产生加速度，这与力的三要素有关。 （5）测量:测力计。 知识知识 2 2 力的性质力的性质 （1）物质性：力不能离开物体而独立存在,施力物体与受力物体同时存在。 （2）相互性：力总是成对出现。 （3）矢量性:既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则。 （4）独立性:一个物体同时受几个共点力的作用，每个力各自独立地产生作用效果，好像其他力不存在一样。 （5）效果性：力作用在物体上总是要产生一定的效果的，或使物体发生形变，或改变物体的运动状态。 tvgt=212hgt=22tvgh=0 x 00v gag= 0tvvgt=2012hv tgt=22102

12、vgh= 0vtg=202vHg=知识知识 3 3 力的分类力的分类 （1）按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等。 （2）按作用效果分:动力、阻力、向心力、回复力、支持力、压力、推力、拉力、浮力等。 （3）按作用形式分:场力万有引力、电场力、磁场力等。 接触力弹力、摩擦力等。 知识知识 4 4 重力重力 1.1.定义定义: :由于地球的吸引而使物体受到的力。 2.2.大小大小: :，,粗略情况下取。也可由测力计测量。 3.3.方向方向: :竖直向下。竖直向下。 （1）不一定指向地心，在两极和赤道上才指向地心。 （2）万有引力方向指向地心。 知识知识 5 5 四种基本相互

13、作用四种基本相互作用 定义 说明 万有引力 相互吸引的作用存在于一切物体之间，强度随距离的增大而减弱 (1)强度与质点间距离为平方反比关系 (2)长程力 (3)将恒星、行星等聚在一起的是万有引力 电磁相互作用 电荷间的相互作用、磁体间的相互作用 (1)强度与粒子间距离为平方反比关系 (2)长程力 强相互作用 存在于原子核内的核子之间，使核子结合成原子核时起作用的力 （1）短程力，作用范围约 （2）相邻核子间才存在强相互作用 （3）强度随核子间距离的增大而急剧减小 弱相互作用 在放射现象中起作用的基本相互作用 (1)短程力，作用范围约 (2)强度是强相互作用的倍 (3)距离增大时作用急剧减小 知

14、识知识 6 6 弹力弹力 （1）定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 （2）产生条件:物体直接接触;发生弹性形变。 （3）产生原因:施力物体发生了弹性形变。 （4）施力物体和受力物体:弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是使它发生形变的物体。 （5）大小: 一般情况下，弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来；对于弹簧弹力，在弹性限度内遵循胡克定律。 胡克定律:在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量（伸长或缩短的长度）成正比，即，式中为劲度系数，为弹簧的形变量,为弹力。 （6）方向：与受力物体形变的方向相同，与施力物体形变的方向相反

15、。 （7）作用点:在接触点或接触面上。 知识知识 7 7 摩擦力摩擦力 1.1.概念概念 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。 2.2.分类分类 摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力三种。 Gmg=29.8/gm s=210/m s1510m1510m1210mFkx=kxF3.3.静摩擦力与滑动摩擦力静摩擦力与滑动摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两个相互接触的物体，有相对滑动的趋势时，产生的摩擦力叫静摩擦力 当一个物体在另一个物体表面滑动时， 会受到另一个物体阻碍它滑动的力， 这种力叫滑动摩

16、擦力 产 生 条 件 (1)具备弹力产生的条件:接触、发生形变 (2)接触面不光滑 (3)存在相对运动趋势 (3)存在相对运动 方 向 (1)总是沿接触面或其切线方向 (2)可能与速度同向，可能与速度反向，也可能与速度垂直或与速度成任意角 (3)定与相对运动趋势方向相反 (3)定与相对运动方向相反 大小 （1）与相对运动趋势强弱有关，取值范围 （2）静摩擦力的大小与压力无关，但与压力成正比 （3） 同样压力下略大于滑动摩擦力。无特别说明可认为二者相等 （1）滑动摩擦力: （2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度、接触面大小无关 （3）、对应于同一接触面 知识知识 8 8 力的合成与分解力的合成与

17、分解 1 1 共点力共点力 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。 2 2 合力与分力合力与分力 （1）概念:当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同， 这个力就叫做那几个力的合力， 原来的几个力叫做这个力的分力。 （2）二力合成时合力和分力的关系： 合力可能大于任何一个分力，也可能小于任何一个分力，也可能介于两个分力之间。 如果两个分力的大小不变，夹角越大，合力就越小;夹角越小,合力就越大。 两个大小一定的力、，其合力的大小范围。 3 3 力的运算法则力的运算法则 （1 1）. .平行

18、四边形定则平行四边形定则 如果以表示两个共点力和的线段为邻边作平行四边形，那么合力的大小和方向就可以用这 两个邻边之间的对角线表示，这叫做力的平行四边形定则，如图所示。 （2 2）三角形定则）三角形定则 如图（a)所示，两力、合成为的平行四边形定则，可演变为（b)图，我们将（b)图称为三角形定则合成图，即将两分力、首尾相接，则就是由 的尾端指向的首端的有向线段所表示的力。 4 4 力的合成与分解力的合成与分解 （1 1）定义）定义:求几个力的合力的过程叫力的合成，求一个力的分力的过程叫力的分解。 （2 2）力的合成与分解的具体方法）力的合成与分解的具体方法 a.作图法:选取统一标度， 严格作出

19、力的图示及平行四边形， 然后用统一标度去度量各个力的大小； b.计算法:根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求合力或分力的大小。一般要求会解直角三角形。 max0FFmaxFfNFF=fFNF1F2F1212FFFFF+1F2FF1F2FF1F2FF1F2F第 4 章 牛顿运动定律 知识知识 1 1 牛顿第一定律牛顿第一定律 1.内容 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。 2.意义 牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，指出了力的作用效果，明确了惯性的概念。 牛顿第一定律还定性地指出了力的动力学意义。 力是改变物体运动状态的原因， 即改

20、变速度的原因。 知识知识 2 2 惯性惯性 1.定义 物体保持原来勻速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。 2.惯性的性质 （1）惯性是物体的固有属性:一切物体都具有惯性。 （2）惯性与运动状态无关:不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体本来静止时，它一直“想”保持这种静止状态。当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。 （3）惯性与是否受力无关。 3.惯性的量度 惯性的大小与物体运动的速度无关，与物体是否受力无关,仅与质量有关，质量是物体性大小的唯 一量度。质量大的物体所具有的惯性大，质量小的物体所具有的惯性小。 知识知识 3 3 牛顿

21、第三定律牛顿第三定律 1.内容 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。 2.表达式：,负号表示方向相反。 3.意义 揭示了力的作用的相互性，即两个物体间只要有作用就必然会出现一对作用力和反作用力。 知识知识 4 4 牛顿第二定律牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2.公式：。 3.特点 （1）矢量性:公式是矢量式,加速度与合外力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度的方向只由合外力的方向决定。 （2）瞬时性:与对应同一时刻，即为某时刻的加速度时,为该时刻物体所受合外力。 （3）局限

22、性：只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动的粒子。 只适用于惯性系，不适用于非惯性系。 知识知识 5 5 超重和失重超重和失重 现象 超重 失重 定义 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象 产生条件 物体具有竖直向上的加速度 或加速度分量 物体具有竖直向下的加速度或加速度分量 受力特点 运动情况 向上加速运动或向下减速 运动 向下加速运动或向上减速运动 ABBAFF= Fma=Fma=aFaF()NTmgmaFFmg+=()NTmgmaFFmg=知识知识 6 6 力学单位制力学单位制 1.1.力

23、学中的基本物理量及单位力学中的基本物理量及单位 (1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间。 (2)力学中的基本单位:基本物理量的所有单位都是基本单位。如：毫米（mm)、克（g)、毫秒（ms)等等。三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米(m)、千克（kg)、秒(s)。 2.2.单位制单位制 （1）由基本单位和导出单位组成的单位系统叫做单位制。 （2）国际单位制（SI):国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制。 必修 2 第 4 章 曲线运动 知识知识 1 1 曲线运动曲线运动 内容 说明 定义 运动轨迹是曲线的运动 由于曲线运动中运动方向时刻改变，故曲线运动

24、一定是变速运动 条件 合外力（或加速度）的方向与速度方向不在同一直线上 合外力与速度方向间夹角为锐角时速率增大;为钝角时速率减 小;始终为直角时速率不变 特 点 轨迹 曲线 合外力恒定时曲线是抛物线 速度 沿轨迹的切线方向 速度的方向一定改变，但速度的大小不一定改变 加速度 一定不为零 加速度一定不为零，但不一定发生改变 位移 从始点到终点的有向线段 曲线运动中需在二维或三维坐标系中表示位移 合外力 与速度不在同一直线上， 指向轨迹弯曲的内侧 定不为零，但不一定变化，可为恒力，每一瞬时与加速度间仍遵从 位置关系 速度在外，外力在内，轨迹居中 知识知识 2 2 运动的合成与分解运动的合成与分解

25、1.合运动与分运动 定义:如果一个物体实际发生的运动产生的效果与另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这一实际运动的分运动。物体实际发生的运动才是合运动。 2.运动的合成与分解 （1）定义:已知分运动求合运动的过程，叫做运动的合成;已知合运动求分运动的过程，叫做运动的分解。 （2）意义:合成与分解的目的在于将复杂运动转化为简单运动，将曲线运动转化为直线运动，以便于研究。 （3）法则：由于合成和分解的物理量（位移、速度、加速度）是矢量,所以运算法则为平行四边形Fma=合定则。 知识知识 3 3 平抛运动平抛运动 定义： 将物体以一定的

26、初速度沿水平方向抛出， 不考虑空气阻力， 物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。 1.速度 水平方向：； 竖直方向：； 合速度：； 2.位移 水平方向：； 竖直方向：； 合速度：； 合位移:。 知识知识 4 4 斜抛运动斜抛运动 1.定义:将物体以一定的初速度沿斜向上（或斜 向下）抛出，物体仅在重力作用下所做的运动。 2.性质：的匀变速曲线运动。 3.运动分解 水平方向上:匀速直线运动； 竖直方向上:竖直上抛（或竖直下抛）运动。 4.条件 只受重力作用，且既不水平也不竖直。 5.规律 （1）速度 水平方向上:(为初速度与水平方向夹角）； 竖直方向上:(或)。 （2）位移 水平方向上:;

27、竖直方向上：(或)。 0cosxvvv=sinyvgtu=()22220 xyvvvvgt=+=+0cosxv ts=21sin2ygts=()22220 xyvvvvgt=+=+()222012sv tgt=+ag=00v 0cosxvv=0sinyvvgt=0sinyvvgt=+0cosxvt=201sin2yvtgt= 201sin2yvtgt= +知识知识 5 5 圆周运动圆周运动 1.圆周运动 （1）定义：物体运动轨迹是圆周或圆周的一部分的运动叫做圆周运动。 （2）性质：圆周运动是加速度变化的变速曲线运动。 2描述圆周运动的物理量 物理量 定义 公式 单位 相互关系 线速度 质点沿圆

28、周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度 角速度 圆周运动中，连接质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值叫做角速度 周期 做圆周运动的质点运动一周所用的时间叫做一个周期 频率 做圆周运动的质点在单位时间内沿圆周转过的圈数叫做频率 向心 加速度 做圆周运动的质点指向圆心的加速度叫向心加速度 3. 向心力 （1）定义:在圆周运动中产生向心加速度的力。 （2）方向：沿半径指向圆心，方向时刻改变，是一个变力，始终与速度垂直。 （3）效果:改变速度的方向，不改变速度的大小，向心力不做功。 （4）大小：F =2；、对应于同一位置，是相对圆心的速度，是该点曲率半径。 知识知识 6 6 匀速圆周运动与变

29、速圆周运动匀速圆周运动与变速圆周运动 1.匀速圆周运动 （1）定义:如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 （2）特点 运动特点:线速度的大小不变，方向时刻改变。 受力特点:合外力全部提供向心力。 运动性质：由于加速度的方向时刻变化，所以匀速圆周运动是非匀变速运动。 （3）质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。 知识知识 7 7 离心运动离心运动 1.定义:物体做圆周运动时沿切线方向飞出或做远离圆心的运动。 2.条件 向心力突然消失（沿切线方向飞出）； 合力不足以提供向心力（远离圆心）。 3.本质:惯性的表现，并非受到离

30、心力作用。 tlvt=/m s22rvrrfT=tt=/rad s22vfrT=2T=s221rTvf=2f=Hz122vfrT=2/m s22222244varrf rvrT=Fvrvr第 5 章 万有引力与航天 知识知识 1 1 开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律 定律 内容 图示 说明 开普勒第一定律(轨道定律） 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 行星运动的轨道必有近日点和远日点 开普勒第二定律 （面积定律） 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 若,则 行星从近日点向远日点运动时， 速率变小;从远日点向近日点运动时，速率变大 开普勒

31、第三定律 （周期定律） 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 比 值只 与被环绕天体有关，与行星无关 知识知识 2 2 万有引力定律万有引力定律 1.1.内容内容 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量,和的乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比。 2.2.公式公式 ,引力常量。 3.3.适用条件适用条件 （1）两质点间的作用； （2）可视为质点的物体间的作用； （3）质量分布均匀的球体间的作用。 4 4. . 黄金代换式黄金代换式: : 知识知识 3 3 引力常量引力常量 1.1.数值数值：。 2.2.测定测定人人:英国

32、物理学家卡文迪许于 1798 年利用扭秤测定。 3.3.物物理理意义意义:数值上等于两个质量都是 1kg 的物体相距时的相互引力的大小。 4.4.测定意义测定意义 （1）有力证明了万有引力的存在。 （2）使定量计算得以实现。 （3）开创了测量弱相互作用的新时代。 ABCDtt=12SS=32rkT=24GMk=1m2mr122mmFGr=11226.67 10/GN mkg=2GMgR=11223.67 10/N mkg1m知识知识 4 4 宇宙航行宇宙航行 1. 卫星的运行规律 线速度 角速度 周期 加速度 动能 2. 同步卫星 定 义 相对地面静止，跟地球自转同步的卫星，叫同步卫星 特 点

33、 轨道平面一定 与地球赤道面重合 运行方向一定 与地球自转方向一致 运行周期一定 与地球自转周期相同， 角速度一定 离地面高度一定 向心加速度大小一定 运行速率一定 3. 三种宇宙速度 宇宙速度 大小 意义 第一宇宙速度 (环绕速度） 物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度。也是在地面附近发射飞行器时，应具备的最小发射速度。若,卫星做匀速圆周运动;若,卫星绕地球沿椭圆轨道运行 （沿椭圆轨道运动， 高中阶段近似为圆轨道） 第二宇宙速度 (脱离速度） 在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力永远离开地球所需的最小发射速度 第三宇宙速度 (逃逸速度） 在地面附近发射飞行器，能够挣脱太阳引

34、力的束缚飞到太阳系外的最小发射速度 22MmvGmrr=1GMvrr=22MmGmrr=331GMrr=2224MmGmrrT=332rTrGM=2MmGmar=221GMarr=22MmvGmrr=212kEmv=2kGMmmErr=24Th=2T=4323.6 10GMHRkm=()()22GMaRhRh=+()33.1 10/GMvRhm sRh=+17.9/vkm s=7.9/vkm s=7.9/11.2/km svkm s211.2/vkm s=316.7/vkm s=第 6 章 机械能 知识知识 1 1 功功 1.1.概念概念 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位

35、移，我们就说这个力对物体做了功。 2.2.必要因素必要因素 （1）力，（2)物体在力的方向上发生的位移。 3.3.公式公式：。 （1）力是恒力。 （2）力与功具有对应性。 （3） 是力作用时间内发生的位移。 （4）不能被看成质点的物体可被看成是由大量质点组成的质点系。 是物体上受到力作用的质点所生的位移。 （5）是力与位移 的正向夹角。 （6）功可理解为，也可理解为。 4.4.单单位位: :焦耳，简称为焦，符号。 5.5.标矢性标矢性: :标量，但有正负。 知识知识 2 2 功率功率 1.定义：一个力所做的功与完成这些功所用时间的比值。 2意义：表示物体做功快慢的物理量,相同时间内，功率越大，

36、做功越多。 3公式 定义式：。 计算式：。 4标矢性：功率是标量，但有正、负，正、负的意义与功的正、负意义相同。 5单位：瓦特，简称瓦，符号。 知识知识 3 3 动能动能 1.定义:物体由于运动而具有的能量，用符号表示。 2.定义式：。 3.单位：焦耳，简称焦，符号。 4.特性 （1）状态量：与某一位置或某一时刻对应。 （2）标量：只有大小没有方向。 （3）相对性：由于速度与参考系有关，故动能也与参考系有关。 （4）非负性：动能永不可能为负值，负动能的状态不可能出现。 5 动能变化：，表示动能增大，表示动能减小。 知识知识 4 4 动能定理动能定理 1.内容:合外力对物体做的功等于物体动能的变

37、化量。 2.表达式:。 cosWFl=FFWlFlFFlW()cosFl()cosFlJ1JN m=W/PW t=()()coscosPF vFv=W11 /WJ s=kE212kEmv=J11JN m=21kkkEEE=0kE 0kE 21kkWEE=合知识知识 5 5 机械能守恒定律机械能守恒定律 1. 1. 势能势能 由物体间相互作用和相对位置决定的能量叫做势能。例如：重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。 2.2.重力重力势能与弹性势能势能与弹性势能 重力势能 弹性势能 概念 物体由于被举高而具有的能量 物体因发生弹性形变而具有的能量 决定 因素 物体的质量（） 劲度系数（） 所处高

38、度（） 形变量（） 表达式 单位 焦（）, 标性 标量，但有正负。正负的意义表示比零势能点的能量状态高还是低 标量，通常只有正值，也可以为负值 零势 能点 零势能点的选取是任意的 习惯上取地面 习惯上取原长位置 是相对零势能点的 高度 是相对原长的形变量 3. 机械能 定义定义:动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。 表达式：表达式：。 4. 机械能守恒定律 内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 表达式 观点 表达式 含义 守恒观点 或 表示系统在初状态的机械能等于末状态的机械能 转化观点 表示系统动能的减少 （或增加） 等于势能的增加 （或减

39、少） 机械能守恒的条件是：只有重力或系统内弹力做功。可以从以下三个方面理解： （1）只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。 （2）受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒。 （3）其他力做功，但其他力做功的代数和为零。 知识点知识点 6 6 能量守恒定律功能关系能量守恒定律功能关系 1.1.能量能量 （1）概念：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 （2）意义：描述物体做功本领的物理量。 2 2能量守恒定律能量守恒定律 （1）内容 能量既不会

40、凭空产生，也不会凭空消失，它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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 （2）表达式：或。 mkhxpEmgh=212pEkx=J2211/1Jkg msN m=hxkpEEE=+12EE=11pkEE+=22pkEE+0kpEE+=12EE=EE=增减选修 3-1 第 7 章 静电场 知识知识 1 1 电荷电荷 1.1.电荷电荷 自然界中存在着两种电荷:正电荷和负电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 2.2.电荷量电荷量 电荷量是指物体带电的多

41、少。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 这里的“+”、“-”代表电荷的性质(种类)，与数学中的正、负号的含义不同。 在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，符号 C。 3.3.元 电 荷元 电 荷 电子和质子带有等量的异种电荷，其电荷量,称为元电荷，用表示。 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，这就是说电荷量是不能连续变化的物理量。 4.4.点电荷：点电荷：形状和大小对研究问题的影响可以忽略的带电体称为点电荷。 点电荷是无大小、无形状、只有电荷量的一个理想化模型。 5.5.感应感应电荷：电荷：由于静电感应而使导体两端出现的等量异号电荷通常叫做感应电荷。 6.6.场源电荷场源电荷

42、：电场是由电荷产生的，我们把产生电场的电荷叫做场源电荷。 7.7.试探电荷试探电荷：研究电场的基本方法之一是在电场中放入一带电荷量很小的点电荷，分析其受力和能量情况，借以研究电场的性质,这样的电荷称为试探电荷。 8.8.比荷比荷：带电体所带电荷量与其质量之比叫做该带电体的比荷。单位为库仑每千克，符号。 知识知识 2 2 三种起电方式三种起电方式 方式 起电原因 起电实质 摩擦 起电 不同的物质对电子的束缚能力不同，两种由不同物质组成的物体相互摩擦时，由于摩擦力做功,使得束缚电子能力弱的物体失去电子带正电，束缚能力强的物体获得电子带负电 电子的转移， 即电子从一个物体转移到另一个物体 感应 起电

43、 导体处于带电体附近时，导体内自由电荷受到电场力发生定向移动，使导体两端出现感应电荷 电荷的转移， 即电荷从导体的一部分转移到另一部分 接触 起电 不带电的物体与带电体相接触带电体上的电荷由于相互问的斥力而导致一部分电荷转移到不带电的物体上(或是将不带电物体上的一部分异种电荷吸引过来 电荷的转移， 即电荷从场源电荷上转移到不带电的导体上 知识知识 3 3 电荷守恒定律电荷守恒定律 经典表述经典表述：电荷既不能创生，也不能消灭，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。在转移的过程中，电荷的总量不变。 近代表述近代表述：近代物理实验发现，带电粒子可以产生和湮没。但带电粒子

44、总是成对产生或堙没，两个粒子所带电荷量相同但正、负相反，所以电荷的代数和仍然不变。因此，电荷守恒定律现在的表述是:一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 意义意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规律，既适用于宏观系统，也适用于微观系统。 191.60 10eC=ee/C kg知识知识 4 4 库仑定律库仑定律 1.1.内容内容 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。 2.2.表表达式达式 3.3.静静电电力常力常量量 在国际单位制中，电荷量、力、距离的单位都已确定，的数值需要从实验中测定，结果是： 4

45、.4.适适用用条件条件：（1）真空中；（2）点电荷。 知识知识 5 5 电场电场 1.1.定义定义: :存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 2.2.基基本性质本性质: :对放入其中的电荷有力的作用。电场对电荷的作用力叫做电场力。 3.3.场源场源：电场存在于带电体的周围，只要物体带电，其周围空间必有电场。但带电体并非是产生电场的唯一场源，感应电场起源于变化的磁场。 知识知识 6 6 电场强度电场强度 1.1.场强场强 （1）定义:放入电场中某点的试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。 （2）定义式:。 （3）单位:在国际单位制中为牛/库（）、伏

46、/米()。 （4）物理意义:描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷无关。 （6）标矢性:电场强度是矢量。电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同，负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。 2.2.点电点电荷荷的场强的场强 （1）大小:点电荷产生的电场，某点场强大小与场源电荷的电荷量成正比,与该点到场源电荷的距离的平方成反比。 （2）方向：场源电荷是正电荷时，某点场强方向沿该点与场源电荷的连线背离场源电荷，场源电荷是负电荷时则相反，如图所示。 （3）表达式：，其中是场源电荷的电荷量,是该点到场源电荷的距离。 （4）适用条件:真空中；点电荷。 3.3.

47、匀匀强强电电场场 （1）定义:如果电场中各点电场强度的大小相等，方向相同，这个电场叫做匀强电场。 （2）特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。 4.4.场强的场强的叠叠加加 当空间有几个带电体同时存在时，它们的电场就互相叠加，形成合电场，这时某点的场强就等于各个带电体单独存在时在该点产生场强的矢量和。 知识知识 7 7 电场线电场线 1.概念：为了形象地描述电场，人为地在电场中画出一系列从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线， 使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致， 这样的曲线叫电场线。 2特点 电场线起始于正电荷，终止于负电荷(或终止于无穷远处)，或者电场线起始

48、于无穷远处，终止于负电荷。 电场线上任一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致。 122QQFkr=k9229.0 10/kN mC=Fq/EF q=/N C/Vmq2kQEr=Qr电场线分布的疏密反映了电场的强弱， 电场线分布密的地方电场强， 电场线分布疏的地方电场弱。 电场线不闭合、不相交，因为电场中某一点的电场强度只有唯一确定的方向，只能有一条电场线通过该点。 电场线在空间无电荷处是不中断的。 电场线不是客观存在的，它是为了形象地描述电场而假想的 知识知识 8 8 电电场场力做功力做功 1.1.特点特点 电场力对电荷做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷的运动路径无关。 2.2

49、.公式：公式： 知识知识 9 9 电势能电势能 1.1.定义定义 电荷在电场中具有的势能叫电势能。类似于物体在重力场中具有重力势能。用表示。 2.2.大小大小 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。 3.3. 零点选取零点选取 在电场中选取哪一点作为电势能的零点，原则上是任意的。通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 4.4.相对性相对性 电荷在电场中某点的电势能的大小与零势能点的选取有关，但电荷在某两点之间的电势能之差与零势能点的选取无关。 5.5.标矢性：标矢性：电势能是标量。 知识知识 1010 电势与电势差电

50、势与电势差 定义 电势 电势差 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势 电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压 符号 定义式 物理 意义 反映电场的能的性质的物理量，其数值越大，表明使处于该处的、带有单位正电荷量的电荷所具有的电势能越大 反映静电力做功本领大小的物理量，其数值越大，表明在该两点间移动相同电荷时静电力做功越多 决定 因素 电场中各处的电势由电场本身及零电势点决定，与该处是否放有电荷，所放置的电荷的电荷量、电性均无关。若规定无限远处电势为零，则正电荷形成的电场中， 电势处处为正;负电荷形成的电场中，电势处处为负 电场中两点的电势差，由电场本身及初末位置决