2022年高中物理知识体系结构图-全部.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理学学问的结构体系高中物理包括必修 1、2 共 7 章;选修 3-1 、2、3、4、5 共 19 章内容;归纳起来,整个高中物理的学问体系可以分为力学、热学、光学、电磁学(电学和磁学)、原子物理学五高校科部分;必修 1 和 2 属于力学部分;选修3-1、3-2 属于电磁学内容;选修3-4 主要为光学;选修3-5 主要为原子物理学, 有 3 章(机械振动和机械波、 动量守恒定律) 为力学内容; 除了热学部分是中学物理 (选修 3-3 未学)的主讲内容外,其他都在高中期间得到学习和深化;高中物理全部学问体系简表力学静力学力的概念和三种常重力、
2、弹力、摩擦力力 的 合 成 和( 必 修见力分解1)物体的平稳(相互作用)电学运动学直线运动匀速直线运动、匀变速直线运动曲线运动平抛物体运动(必修 1、 运动的合成和分匀速圆周运动天 体 运 动 问2)解 题(选修机械振动(简谐运动) 阻尼振动、受迫振动机械波(横波、纵波) 反射、折射、干涉、衍射、叠加、多普勒效应3-4)动力学牛顿运动定律牛顿第一、 二、三定律( 运 动 和万有引力与圆周运功、功率动能定理机 械 能 守 恒 定力)动功与能(必修 1、动能、势能重力势能、弹性势能律2)选修动量和冲量动量定理(系统动量守恒定律3-5)电场(静力的特性库仑定律电场强度点电荷场强带 电 粒子 在 电
3、电场)电场线匀强电场场强场中的运动( 选 修能的特性电荷的电势能(电势) 电势差电场力的功电容器3-1)电路电源电动势闭 合 电 路 的电流、电压、功欧姆表( 恒 定 电内电阻流)率(选修电阻串、并联关系欧姆定律电功、电功率、3-1)欧姆定律电热电阻定律磁学磁场修磁场的产生永磁体磁场安培力 左手定就 、洛仑兹力带 电 粒子 在 磁名师归纳总结 (选磁场的性质电流磁场磁感强度、磁通密度、3-1)磁感线左手定就 场中运动第 1 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电 磁 感产生的条件磁通量磁通密度右手定就导体切割磁感线运动法拉第电磁感应定律应
4、自感穿过闭合电路所围面法拉第电磁感应定律楞次定律积中磁通量发生变化(选修电磁振荡与电磁波3-2)互感变压器和电能的输送交变电流右手定就(选修3-4)光学几 何 光光的直线传播本影、半影、日食、月食、小孔成像热力学第一、二热学学匀称介质 真空中的光速电磁波谱光的反射反射定律、平面镜成像(选修光的折射折射定律、全反射现象棱镜:全反射3-4)光的色散棱射光谱物 理 光发射光谱连续、明线光学吸取光谱谱( 光 的光的波动性光谱分析本性)光的干涉(双缝、薄膜) 、光的衍射(选修光的粒子性光子、光电效应电磁波谱3-4、5)光的波粒二象性分子动理论热 学 的分子无规章运动扩散、布朗动能(温度) 初 中基 本
5、知物体的内能运动物理 识相互作用力势能(体积) 选 修分子动能、 热能、物体3-3的内能热和功内能的转变做功、热传能量守恒定律原子物气 体 的气体的状态描述递定律物质的量、压强、体积、温度及其性质关系等温过程、等压抱负气体状态变化规律克 拉 贝 龙 方肯定质量抱负程气体状态方程过程、等容过程原 子 结饱和汽、非饱和汽空气的湿度核式模型、玻尔理 粒子散射试验、放射、衰变、人工转变、裂变、聚变理构论、电子云 选 修原子核3-5以下具体总结各部分学问体系的结构和内容,并且与课本(人教版)建立联系;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - -
6、 - - 力学学问结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分PART I 静力学定义 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 力的合 成与分解 一个力的作用成效,假如与几个力的成效相力的 三要素 大小、方向、作用点 同,就这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力;概念 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就;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成效 力的作用成效表现在,使物体产生形变以及转变物体的运动状态两个方面;解;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
7、,由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响,地球四周各地 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外形、质量分布有关;三种任何两个物体之间的吸引力叫万有引力,FGMm;通常取引力常量G6.67 10-11 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;2 R常见的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;摩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
8、对滑动的方向相反;其大小f= N;N 为接触面间的压力; 为动摩擦因数,由两接触面的材料和粗糙程度打算;擦物体 的平 衡力静摩擦力相 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形和压力等因素而异;物体的平稳概念: 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,就说这几个力平稳,这时的物体处于平稳状态,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稳条件:作
9、用在一个物体上的几个力,合力为零,即F 合0,就物体是平稳的;“ 平稳力” 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“ 平稳力” 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;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - PART II 动力质点忽视物体的大小和外形,将其看作一个“ 具有质量” 的物质点;能否看成质点与讨论问题的性质有关;坐标加速 度方向与速度方运动参考系运动是相对的;描述物体运动时,用于参考,观看其相对运动的物体;参考系可任选,以对讨论问题
10、简洁、便利为准;向的关系在直线系描述物体运动时,在参考系上建立的适当的坐标系;运动中,如速度增加,的描时间 、 位移描述质点运动的物理量;位移是矢量,时间是标量;就加 速度与速度的方述速度 、 加速度速度的变化量与变化时间段的比值,为加速度,矢量,vm/s 2;vx,矢量, m/s;向相同;如速度减小,直线tt就方向相反;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就匀速直线运动vS/t自由落体运动变 速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;绳上作用的速度规律vtgt1 gt
11、 22gh运动弹力沿着绳的收缩方向;速度规律vtv0 +at位移规律sv 0t1 at 22速度位移关系2 vtv22 as位移规律s0直 线2速度位移关系2 vt运动非匀变速直线运动平均速度、瞬时速度匀速率圆周运动特点:合外力总指向圆心(又称万有引力定律:FGMmma;GMmmv2;GMmm2R;GMmm22R曲线R2R2RR22 RT向心力); ,适用范畴:描述量:线速度V,角速度 ,向心加速度两个质点间的引力,R 为两个质点间的距离圆轨道半径r,圆运动周期T;两个质量分布匀称的球体之间的引力,R为两球心间的距离规律: F= m V2=m2r = m 42r一质量分布匀称的球体与球外一质点
12、间的引力,R 为球心到质点间的距离2rT应用:运动天体运动问题分析人造地球卫星宇宙速度名师归纳总结 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;第 4 页,共 13 页规律:水平方向vx = v0,x=v0t竖直方向vy = gt,y1 gt 22合速度v tv2v2与 x 正向夹角xytgvyxv- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 简谐运动 物体在跟偏离平稳位置的位移大小成正比,且总是指向平稳位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动;也称为无阻尼振动或等幅振动;特点:振幅保持不变的自由振动;描述量:振
13、幅A,周期T,频率f 1/T ;x-t 图像:正弦曲线或余弦曲线振动能:动能和势能之和,机械能守恒机械自相关物理量的周期性变化:位移、回复力、即时速度、即时加速度,动能与势能等;由受力特点:回复力F=- kx m2x振阻尼振动l T 2定义:振幅逐步减小的自由振动叫阻尼振动;gT2mx tAcostvAcos t2动k振动受特点:振幅递减 2缘由:振动能逐步转化为其他形式的能;a x A cos t波的形成条件波源和介质受 迫振动定义:物体在周期性外力(驱动力)作用下的振动波的形成缘由介质质点之间有相互作用波的实质 传递振动的形式、能量和信息,质点并不随着波动迫叫受迫振动;振特点:受迫振动稳固
14、后的频率等于驱动力的频率;而当驱动力而迁移;动的频率接近振动物体的固有频率时,受迫振动振幅增大的现象后一质点的振动滞后于前一质点,且重复前一质点机械波振动在媒质中传播形成波;媒质各点都在各自平稳位置邻近振动但不随波形一起迁移,波是能量传递的一种形式;干涉波的叠加 :两列波重叠区域,任何一点的位移等于两列描述量:波幅 A,波长 ,波速 V,周期 T,频率 f;描述公式: V=/T= f; 波速大小由传播振动的介质特性所打算;波的频率等于质点振动频率,大小由振源打算,与介质无关;波长由波源和介质打算波引起的位移的矢量和;二列频率相同、振动方向相同的波相遇,使媒质中有的地方 振动加强, 有的地方振动
15、减弱,且加强与减弱部分相间隔的现象 叫波的干涉;干涉是波特有的现象;机械波的图像:表述了某一时刻各个质点偏离平稳位置的状况;为正弦曲线干涉区域内某点是振动最强点仍是振动最弱点的充要条件:或余弦曲线(与振动图像很相像,但是有本质区分)最强:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即波波的类型:横波和纵波; =n波的特性 :1、 波的叠加原理:各列波彼此通过,互不干扰;介质质点位移等于各位衍射 波传播过程中遇到孔和障碍物时,绕过孔和障碍物的现象叫波的衍射;发生明显衍射的条件是孔、障碍物的尺寸与波长可比拟;名师归纳总结 移的矢量和绕过障碍物或孔连续传播的现象衍射是波特有的现象;第 5 页,共 13
16、页2、 波的特有现象:多普勒效应波源与观看者之间有相对运动时,观看者感到频波的衍射率发生变化的现象;波的干涉两列波在相遇的区域内叠加形式的一种现象波源与观看者相互靠近时,观看者接收到的频率增大- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - PART III 动力学牛顿第肯定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它转变这种状态为止;牛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;顿运牛顿其次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,动其中
17、 F 单位:牛( N);m 单位:千克( kg);a 单位:米秒2m/s2;意义:力是转变物体运动状态的缘由;定律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,同时消逝,是同种性质的力,它们分别作用在不同的物体上,不存在“ 平稳问题; W=FScos两个要素:力力方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;向上有位移 单位 :焦J 运功00机械能守恒定律动能和功率平均功率P=W/t ;单位:瓦(焦秒)即时功率P=FVcos ,单位:瓦动和动能物体由于运动所具有的能E Kmv2;动能定
18、理合外力所做的功等于物体动能的变化;势能统称机械能 和能W=EK2EK112 mv 212 mv 1定理适用于变力做功的机械能EE kE p力冲222在只有重力做功的动能是运动状态的函数,动能是标量情形下,物体的动能和重重力势能EPmgh h 为物体距零势能位置的高力势能发生相互转化, 但势能由于物体之间相对位置和物体各部分度;零势能位置可依具体问题解题便利而定,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机械能的总量保持不变;同样, 在只有弹力做间相对位置打算的能叫势能;功的情形下, 物体的动能弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能;和弹性势能发生相互转冲量力和力的作用时间的乘积叫
19、做力的冲Ep12 kx化,机械能总量也保持不名师归纳总结 量单位牛 秒;冲量的方向,即力的方2变;量动量物体的质量和速度的乘积叫做动量动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变mgh 11 mv 1 22和动化;单位:千克 米秒;动量的方向,即速度量mgh21 mv 222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第 6 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 热学学问结构体系热学包括:讨论宏观热现象的热力学、讨论微观理论的统计物理学,分子动理论是热现象微观理论的基础分子物质是由大量分子组成的 油膜法测分子的直径
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