2021高中物理学业水平考试必备知识

1、2021高中物理学业水平考试必备知识1 .质点一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中是否能忽略物体的形状、大小。2 .参考系描述物体运动时，选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体，叫做参考系。判断物体是否运动，关键是物体相对于参考系的位置是否发生变化3 .路程和位移位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。4、时刻和时间时刻表示一段时间的始、末，一瞬间，有先后无长短(如7点上课，飞机十二点整起飞)。两时刻之间的间隔，有长短(如一节课上45分钟，汽

2、车从南京开到上海需要4个小时)5、矢量和标量矢量：既有大小又有方向的物理量，如力、速度、位移、加速度标量：只有大小没有方向的物理量，如质量、温度、速率、路程6、速度、平均速度和瞬时速度(1)速度是描述物体运动的方向和运动快慢的物理量?X,v=不是速度的定义式，速度的大小与？X和？t无关。(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为X,则我们定义v=X为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。(3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。某点的瞬时速度近似的等于该时刻附近极短时间内的平均速度。7、加速度加速度是表示速度改变快慢

3、的物理量，a=?是加速度的定义式，加速度的大小与？v和？t无关8 .匀变速直线运动(1)定义：在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。(2)特点：轨迹是直线，加速度a恒定。当a与vo方向相同时，物体做匀加速直线运动；反之，物体做匀减速直线运动。9 .匀变速直线运动的规律速度时间关系：12位移时间关系：xv0tat222_速度位移关系：vv02ax10 .自由落体运动(1)定义：物体只在重力的作用下从静止开始的运动。(2)性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。(3)规律：与初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的规律相同。vt=gt.H=gt2/2,vt2=2gh11

4、 .研究匀变速直线运动1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。2、打点时必须先接通电源后释放纸带3、常见计算：BABBC,a=?XB2TT12 .位移一时间图象的信息点4(1)横坐标表布时间，纵坐标表本位,移。图线表示物体的位移随时间的变化关系，不表示轨迹。(2)斜率表示速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向。(3)横截距表示物体出发的时刻，纵截距表示零时刻物体的出发位置。13 .速度一时间图象的信息点(1)横坐标表时间，纵坐标表速度。图线表示速度随时间的变化关系。(2)斜率表示加速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体加

5、速度的大小和方向。(3)图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向(横轴上方为正，下方为负)。14、力1 .力不能脱离物体而独立存在，物体间的作用是相互的。2 .力的三要素：力的大小、方向、作用点。3 .力作用于物体产生的两个作用效果。使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。15、重力1 .重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，方向总是竖直向下的。2 .重力的大小：G=mg16、弹力1 .发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。2 .方向：物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.3 .大小：与

6、弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力越大.4 .胡克定律：F=K?X(?x为伸长量或压缩量；K为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关。17、摩擦力(1)滑动摩擦力:(Fn为接触面间的正压力。)(2)静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围：O<f静&fm(fm为最大静摩擦力，与正压力有关)18、力的合成与分解(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。(2)两个力的合力范围：F1-F2<F<Fi+F2(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。19、共点力作用下物体的平衡1 .一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就

7、说这个物体处于平衡状态。2 .共点力作用下物体的平衡条件共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，亦即F合=0(1)二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。(2)三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡20、力学单位制在物理力学中，选定长度、质量和时间为基本物理量，基本单位是长度为米(m),质量为千克(kg),时间为秒(s)21、牛顿第一定律1 .惯性：保持原来运动状态的性质，惯性只与质量有关，惯性越大，质量越大。2 .平衡状态：静止或匀速直线运动3 .力是改变物体运

8、动状态的原因，即产生加速度的原因22、牛顿第二定律1 .内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向一致2 .表达式：F合=ma3 .一有力的作用，立即产生加速度4 .超重和失重并不是重力的大小发生改变，而是向上的力F在变化，F变大就是超重，F变小就是失重。从运动的角度，向上加速，向下减速为超重，向上减速,向下加速时失重。23、牛顿第三定律1 .物体间相互作用的规律：作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上2 .作用力和反作用力同时产生、同时消失，作用在相互作用的两物体上，性质相同3 .区别作用力和反作用力与平衡力重点在于判断受力物体是否

9、相同，平衡力受力物体相同。24、牛顿运动定律的应用1 .已知运动情况确定物体的受力情况2 .已知受力情况确定物体的运动情况3 .加速度是联系运动和力关系的桥梁25、曲线运动及其研究1 .性质：是一种变速运动。作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零。2 .条件：质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上，质点做曲线运动。3 .力线、速度线与运动轨迹系：质点的运动轨迹被力线线所夹，且力线在轨迹凹侧，示。4 .运动的合成与分解(1)法则：平行四边形定则(2)合运动与分运动的关系:间和如是合运动与分运动具有等效性和等时性；二是各分运动具有独立性。26、平抛运动规律1 .平抛运动的轨迹是抛物线，水平

10、方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动，合运动是匀变速曲线运动。2 .速度：水平分速度为Vxv0；竖直分速度为vygtO合速度vJvx2y2。V02(gt)23.位移：水平方向的位移xvot,竖直方向的位移y1gt2。物体的合位移s板24.注意；平抛运动的时间由高度决定27、圆周运动的描述(1)描述圆周运动的物理量线速度(v)：v,国际单位为m/so质点在圆t周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。角速度(),国际单位为rad/sot转速(n):做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数，单位为r/s(或r/min)。周期（T）:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的3 .一般卫星；高轨低速大

11、周期时间，国际单位为s。向心加速度（an）：任何做匀速圆周运动的物体的加速4 .地球同步卫星：相对于地球静止（周期24h）的卫星的一种。同步卫星轨道在赤道上空。度都指向圆心即与速度方向垂直（方向一直在改变这个加速度叫做向心加速度，国际单位为匀速圆周运动是线速度大小、角速度、转速、心加速度大小不变的圆周运动。同轴转动角速度相等，皮带传动线速度相等。m/s2。周期、向（2）物理量间的相互关系线速度和角速度的关系:线速度与周期的关系:角速度与周期的关系:vr2rT2转速与周期的关系:T1T其它量的关系：2vanr42n2r28、向心力（1）向心力：向心力是一种效果力，可以是某一性质力充当，也可以是某

12、些性质力的合力充当，还可以是某一性质力的分力充当。（分析物体受到的力没有向心力做匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心（一直在改变）.5.宇宙速度：V1=7.9km/s（使卫星上天成为地球人造卫星的最小发射速度，绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度）V2=11.2km/s（使卫星脱离地球引力成为太阳系卫星的最小发射速度）V3=16.7km/s（使卫星逃离太阳系的最小发射速度）31、功功率功是能量转化的量度，力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式。1 .功的公式：WFlCOs（a是力和位移的夹角），力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。2 .功的正负：根据WFl

13、cos可以推出：当0。WVa90°时，力做正功，为动力功；当90°<aW180°时，力做负功，为阻力功；当a=90°时，力不做功。功是标量，正负号只表示做正功还是负功，负功不代表做功少，比较做功多少应比较绝对值。3 .求总功的两种基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代数和。(2)向心力的表达式:由牛顿第二定得向心力表达式）方向4.功率：功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率,表示做功的快慢。（1）平均功率与瞬时功率公式分别为P=W/t和PFvcos功率是标量，国际单位为Wo为Fn应用:汽车过拱桥Mmv2r2r2vmanmr2

14、vGF1m-r29、天体的运动规律开普勒通过对第谷的天文观测发现了行星运动的三定律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测定了万有引力定律中的引力常量。?30、万有引力定律？?=?与1 .万有引力和重力：F=G?；=mg（g随高度、纬度而变化）2 .天体运动问题：万有引力提供向心力（2）额定功率与实际功率：额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。实际功率是动力机械实际工作时输出的功率，实际功率应小于或等于额定功率。32、机械能1.动能：物体由于运动而具有的能，其表达式为12Ek-mv。22.重力势能：物体由于被举高而具有的势能，其表达式为Epmgh,其中h是物体相对于参考平面

15、的高度。重力势能是标量，但有正负之分，正值表明物体处在参考平面上方，负值表明物体处在参考平面下方。重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加。3 .弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，而具有的能量。弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能增加。4 .机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。阻力做功不能忽略时，机械能一定不守恒。33.动能定理（1）内容：合力所做的功等于物体动能的变化。（2）公式表述:,、101cWEK2£巾或火mv2mv22234.能量守恒定律能量既不会消灭，也不会创生，

16、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外一个物体,而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变。35、电荷电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.自然界中只有两种电荷19.2、兀电何：一个兀电何的电量为1.6X10C,是一个电子或质子所带的电量，由密里根通过实验测出。任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。注：元电荷不是质子或电子3、使物体带电的方式有三种：摩擦起电接触起电感应起电。摩擦起电实质是：电子的转移得到电子带负电失去电子带正电4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个

17、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，系统的电荷总数是不变的.36、库仑定律1 .库仑通过微小放大的方法利用扭秤实验得到库仑定律，公式：F=k譬k=9.0X109N-m2/C22 .适用条件：真空和静止点电荷3 .点电荷是一个理想化的模型，当形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，可以视为点电荷.点电荷很相似于我们力学中的质点.4 .三个点电荷的平衡：两同夹异两大夹小近小远大37、电场1 .电场真实存在，电荷间的作用总是通过电场进行的。2 .电场强度表示该处电场的强弱，是矢量，有大小，有方向。公式：E=：（定义式，大小与Fq无关）？?=?9（真空中的点电荷产生电场的决定式

18、，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变.3 .方向：与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反；38、电场线为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在1 .切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向.疏密表示该处电场的强弱2 .从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止.3 .电场线永不相交也不闭合，不是电荷运动的轨迹.4 .匀强电场：电场强度的大小、方向处处相同的电场；匀强电场的电场线平行、且分布均匀；匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;5 .常见电荷电场线39、静电的防止与利用1 .处于静电平衡状态下的导

19、体，内部的场强处处为零。2 .富兰克林发现雷电与摩擦产生的电荷相同，避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。3 .电学仪器和电子设备外面的金属罩具有静电屏蔽的作用，其本质：仍然是静电感应，导体内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面以外空间叠加结果为零。40、电势能电势电势差1 .静电力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关，静电力做功的过程伴随着电势能的变化。静电力做正功，电势能减小，静电力做负功，电势能增加。电势能和电场强度无关。2 .电势。=生（定义式）是标量，只有大小，没有方向,q沿电场线方向电势降低。电势差和电势间的关系：?=?-?r?3 .电势差：？?=-?（定义式）4 .电场强度和电

20、势差间的关系为：U=Ed,d是两等势面间的垂直距离；该关系仅适用在匀强电场中，41、电容器1、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量；在平行板电容器中C=Q但C的大小与QU无关；C与两板的正对面积成正比，与距离成反比。2.充电过程带电量Q增加，板间电压U增加，板间场强E增加；放电过程带电量Q减少，板间电压U减小，板间场强E减小42、带电粒子的加速：1 .条件：带电粒子运动方向和场强方向在一条直线上，忽略重力；2 .电场力做的功等于动能的变化：qU=gmv22-mv/43、带电粒子的偏转：1 .条件：带电粒子运动方向和场强方向垂直，忽略重力；2 .类平抛运动的一般处理方法：将粒子的运动分解为沿

21、初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向初速度为零的匀加速直线运动.44、电源和电流1 .电源是能把自由电子从正极搬到负极的装置.2 .电荷的定向移动就形成电流。定义式为：I=Q电荷量Q表示通过横截面的正、负离子电荷量的绝对值之和。3 .规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在金属中自由移动的电子，在电源外部电路中正极流向负极。45、电阻1 .电阻：导体对电流的阻碍作用R=U（定义式）R=PLS（决定式）,式中的p为材料的电阻率，由导体的材料和S温度决定。2 .游标卡尺读数：由主尺上读出的整毫米数x,从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标尺的格数n,读数为（x+nx精

22、确度）mm注：游标卡尺不估读3 .螺旋测微器读数：以毫米为单位读数。L=固定刻度示数+可动刻度示数（估读一位）x分度值（0.01）。注意：以毫米为单位时，小数点后面必须要有三位有效数字，特别是最后一位估t数字为零时，不能省略。（也就是说螺旋测微器必须估读）46、电功和电功率1 .功：W=UIt适用于任何电路。W=I2Rt只适用于纯电阻电路。2 .功率：P=:=UI适用于任彳S电路。P=I2R只适用于纯电阻电路。3.焦耳定律：Q=I2Rt47、串联与并联内1j串联电路并联电路电路图/电外I用电通关系电路各处电流相等>=叫=5=&总电流等于各支珞电波之电压关系总电压等于若部分电路电压

23、之图”一风十门+门总电压义工各支踣电压（'（|g%电阻关系肥电阻营王各部分电路电电之和总电阻的倒虹驻_各支路电阳的倒效之抑,1工n用r股&3 .电表改装：电压表串联，电流表并联4 .多用电表红进黑出，二极管具有单向导电性。48、闭合电路欧姆定律1 .电动势E反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。wE、/u虽然单位都是V,但是是两个完全不同的物理量。2 .安时（Ah）毫安时（mA-h）是电池的容量1 .闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比：2 .常用表达式还有：E=Ir+IR49、磁场磁感线1 .磁极周围有磁场，电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效