高级中学物理学习知识体系结构图.doc

.- 高中物理学知识的结构体系 力学知识结构体系 考点解读 地 位 作 用 学法指导 力学是高中物理的重点之一，在高考中占45%左右 力学是整个物理学的基础，是学习高中物理的主线之一 在力学的学习中一是注重力学分析，二是功和能关系的理解和应用 力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分 PART I 静力学 三种常见的力 物体的平衡 力的合成与分解 一个力的作用效果，如果与几个力的效果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。 由分力求合力的运算叫力的合成；由合力求分力的运算叫力的分解。 力的概念 定义 力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体 三要素 大小、方向、作用点 矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且它的运算符合平行四边形定则。 效果 力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。 摩擦力 重力 由地球对物体的吸引而产生。方向：总是竖直向下。大小G＝mg。g为重力加速度，由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响，地球周围各地g值不同。在地球表面，南极与北极g值较大，赤道g值较小；通常取g=9.8米／秒2。 重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。 任何两个物体之间的吸引力叫万有引力， 。通常取引力常量G＝6.6710-11牛米2／千克2。物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。 弹力 弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。 胡克定律F=kx，k称弹簧劲度系数。 滑动摩擦力 物体间发生相对滑动时，接触面间产生的阻碍相对滑动的力，其方向与接触面相切，与相对滑动的方向相反；其大小f=μN。N为接触面间的压力。μ为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定。 静摩擦力 相互接触的物体间产生相对运动趋势时，沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱，在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值，因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。 物体的平衡概念：当物体受到几个力的作用时处于静止状态或匀速直线运动状态，就说这几个力平衡，这时的物体处于平衡状态，且合力为零。 共点力：作用在一个物体上的几个力，作用于一点，或其延长线相交于一点。 共点力作用下的物体的平衡条件：作用在一个物体上的几个力，合力为零，即F合＝0，则物体是平衡的。 “平衡力”与“相互作用力”的关系是：都是大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，但“平衡力”的两个力的作用点在同一物体上，而“相互作用力”的两个力分别作用在两个物体上。 PART II 运动力学 直线运动 曲线运动 加速度方向与速度方向的关系 在直线运动中，若速度增加，则加速度与速度的方向相同；若速度减小，则方向相反。 运动的描述 质点 忽略物体的大小和形状，将其看作一个“具有质量”的物质点。能否看成质点与研究问题的性质有关。 参考系 运动是相对的。描述物体运动时，用于参考，观察其相对运动的物体。参考系可任选，以对研究问题简单、方便为准。 坐标系 描述物体运动时，在参考系上建立的适当的坐标系。 时间、位移 描述质点运动的物理量。位移是矢量，时间是标量。 速度、加速度 速度的变化量与变化时间段的比值，为加速度，矢量， m/s2。，矢量，m/s。 运动的合成与分解 已知分运动求合运动叫运动的合成，已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵守平行四边形定则 匀速率圆周运动 特点：合外力总指向圆心（又称向心力）。 描述量：线速度V，角速度ω，向心加速度α，圆轨道半径r，圆运动周期T。 规律：F= m =mω2r = m 匀速直线运动 v＝S/t 变速直线运动 万有引力定律：；； ； 适用范围： l 两个质点间的引力，R为两个质点间的距离 l 两个质量分布均匀的球体之间的引力，R为两球心间的距离 l 一质量分布均匀的球体与球外一质点间的引力，R为球心到质点间的距离 应用： l 天体运动问题分析 l 人造地球卫星 l 宇宙速度 平抛物体的运动 特点：初速度水平，只受重力。 分析：水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。 规律：水平方向 vx = v0，x=v0t 竖直方向 vy = gt， 合速度 与x正向夹角tgθ= 匀变速直线运动 弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。速度规律 vt＝v0 +at 位移规律 速度位移关系 自由落体运动 速度规律 vt＝gt 位移规律 速度位移关系 非匀变速直线运动 平均速度、瞬时速度 PART III 动力学 运动和力 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 惯性 物体的这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性，衡量惯性的大小的物理量是质量。 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能。 重力势能 EP＝mgh h为物体距零势能位置的高度。零势能位置可依具体问题解题方便而定，故重力势能的大小只有相对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的多少。 冲量 力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量 单位 牛秒。冲量的方向，即力的方向。 牛顿第三定律 两个物体间相互作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 (作用力与反作用力同时产生，同时消失，是同种性质的力，它们分别作用在不同的物体上，不存在“平衡’问题。) 牛顿运动定律 功和能 功 功是能量转换的量度，即：有功必有能量形式的转换．做了多少功就有多少能量发生了形式转换。W=FScosα (两个要素： ①力②力方向上有位移)单位:焦(J) 正功 ：表示动力功(即力与位移夹角小于900) 。 负功：表示阻力功(即力与位移夹角大于900。) 冲量和动量 动量 物体的质量和速度的乘积叫做动量 单位：千克米／秒。动量的方向，即速度的方向。 动能定理 合外力所做的功等于物体动能的变化。 W=EK2—EK1＝ 定理适用于变力做功的过程 动量定理 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。 表达式Ft=P末-P初 （动量定理适用于变力作用的过程） 牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与合外力方向相同。表达式F合=ma，其中F单位：牛（N）；m单位：千克（kg）；a单位：米／秒2(m/s2)。意义：力是改变物体运动状态的原因。 功率 平均功率P=W/t ；单位：瓦（焦／秒） 即时功率P=FVcosα，单位：瓦（焦／秒） 动能 物体由于运动所具有的能。 动能是运动状态的函数，动能是标量 势能 由于物体之间相对位置和物体各部分间相对位置决定的能叫势能。 机械能守恒定律(动能和势能统称机械能) 机械能 在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 同样，在只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能发生相互转化，机械能总量也保持不变。 系统动量守恒定律 系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变 电磁学知识结构体系 电磁学包括：电学和磁学两大部分。包括电性和磁性交互关系，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学，二者很难清晰分割。 考点解读 地 位 作 用 学法指导 电磁学是高中物理的重点之一，在高考中占40%左右 电磁学是近代物理学的基础之一，是学习高中物理的主线之一 在电磁学的学习中，一是注重深入理解基本概念，二是注意与力学结合的综合应用 原子物理学知识结构体系 考点解读 地 位 作 用 学法指导 原子物理学是高中物理的选做部分，在高考中占5%左右 原子物理学是近代物理学的基础之一，可以提高学生的科学素养 在电磁学的学习中，注重深入理解基本概念，辨析概念的细微差别 原子的结构 原子核 天然放射线 α射线: α粒子流。α粒子就是氦原子核,贯穿本领小,电离作用强。 β射线:高速电子流。β粒子就是电子，贯穿本领强，电离作用弱。 Υ射线:波长极短的电磁波。贯穿本领很强，电离作用很小。 汤姆生原子模型 a粒子散射实验 实验的结果是：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a粒子发生了较大的偏转，极少数a粒子偏转角超过了90，极个别的甚至被弹回，偏转角几乎是180 原子核的衰变 指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化。 半衰期 指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。 卢瑟福核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子在核外绕核旋转。 玻尔理论 1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。 2、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射(或吸收)一定频率的光子。光子的能量 hv=E初－E终。(各定态的能量值叫能级。) 3、原子的不同能量状态与电子沿不同半径圆轨道绕核运动相对应。能量不连续，故可能的电子轨道也不连续。 核能利用 l 重核裂变 如： 一个铀核裂变时，放出的几个中子如能再引起其他铀核裂变，就可以使裂变不断地进行下去，这称为链式反应。（核反应堆、核电站） l 轻核聚变 如：（需几百万度高温条件），利用上述反应，均可释放出巨大的核能。为热核反应 人工核转变（核反应） 发现质子 发现中子 质能方程：E=mc2；ΔE=Δmc2 原子核的组成 原子核由质子和中子组成，质子与中子统称核子。具有相同质子数和不同中子数的原子之间，互称同位素。 核力 指把各种核子紧紧地约束在原子核里的力。 核能 指原子核转变中释放(或吸收)的能量。 质能方向 E=mc2,指出物体具有的能量和它的质量之间的关系。由质能方程可以根据原子核转变中发生的质量亏损Δm，计算出所能释放的核能ΔE(ΔmC2)。