SAT2 Physics 知识点整理

1、SAT2 Physics 复习资料一、 矢量有大小、有方向Displacement 位移（直线距离）VS Distance 距离（整个行驶距离）Speed 速率 （矢量） VS Velocity 速度（标量）Acceleration 加速度 （a=change in velocity/ time） 速度与加速度成直角 turningX=r cosX Y=r sinX tanX=y/x 矢量相加 首尾相连 首指向尾矢量相减 首相同 指向被减量二、加速运动自由落体：y(负值) 向上扔（vt-*）向下扔（-vt-*）t顶端=竖直方向初速度g Ymax=v2sins2g R=2v×cos&#

2、215;tup=v2sin2g二、 牛顿三大定律1. 在物体不受外力作用的情况下将保持匀速直线运动或者静止2. F=ma F为合力3. F= -F(两个力大小相等，方向相反作用在同一直线上，分别作用在两个物体上)三、 万有引力定律(圆周运动)F= F 为向心力及外有引力G = 6.67×10-11 Nm2 / kg2 Vorbit=Gmr环绕天体的速度四、F=mg weight 受力分析摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = UN （动的时候用，或时最大的静摩擦力）说明：N为接触面间的弹力（压力），可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。m为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程

3、度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。(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： 0£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力)说明：摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。圆周运动v=2rT a=V2r五、Work= force + distance（运动方向上的）单位为JouleGravitational potential ener

4、gy (U) = Wh =mghKinetic energy (K) = 12mv2 Energy produced = mc2Power = worktime=force×distancetime 单位watt 或者 joules per secondElastic potential energy = 12kx2Total energy before = total energy afterE ( 总能) = U + K卫星势能 卫星动能U=-GMmrK=GMm2R六、Momentum p=mv=Fnett=MVf-MViPower: p=mvImpulse J=Ft=pMome

5、ntum conservationm1v1i+m2v2i=m1v1f+m2v2f Elastic collision: momentum and kinetic energy are conserved Inelastic collision: momentum is conserved and kinetic energy is not conserved Perfectly or totally inelastic collision: momentum is conserved, kinetic energy is not conserved. The objects stick tog

6、ether.七、 1. Keplers first law The orbit of each planet is an ellipse and the sun is at one focus2. an imaginary line from the sun to a moving planet sweeps out equal areas in equal intervals of time 3.R3T2=K=3.35×1018m3/s2八、热力学1. 1个标准大气压等于78cm水银2. brass expands more than iron3. 冰下的水保持4摄氏度4. v1v

7、2=T1T2 Charles law T为absolute temperature5.P1V1=P2V2 Boyles law6. 1 Pa=1 N/m27. 熔化、汽化、升华sublimation 吸热 凝固、液化、凝华 deposition/condensation 放热 8. entropy= heat added/ Kelvin temperature9. T(K)=T()+27310. 当一个物体吸收或放出热量时，会改变温度或者改变状态，但两个改变不会同时发生变温 Q=cmt 变形 Q=mH H为该改变所需热量 水 比热容为4.19kJkg* Hf=335KJ/KG HV=2260K

8、J/KG 例子：水从室温（20）到完全成为水蒸气所需热量 Cmt算到100所需热量 Mh再算100到蒸发所需热量 相加11. 传热三种方式：conduction 传导（直接接触） convection对流（空气）radiation辐射（太阳）12. 热胀冷缩 L=L0T 为coefficient of linear expansion L0为原长 V=V0T 3 为coefficient of volume expansion14. pressure P=F/A 压强=压力/受力面积15. ideal gas law PV=NRT 16. Zeroth Law of thermodynamic

9、s 物体1、2与3热平衡 1.2热平衡17.first law: the total energy of the universe is a constant U=Q-W W=PV Adiabatic process 绝热过程 的PV图比Isothermal等温 的slope 陡 Second law：the entropy(disorder) of the universe is increasing, while the total amount of disorder including the surroundings will never decrease18 efficiency

10、can never reach 100%e=Qh-QCQh Qh 为高温时吸收的能量 Qc为低温时放出的能量19For gasoline engine, heat flow is positive when heat is transferred to the system. Work is positive when it is done by the system.KAVG=32Tk V空气分子=3RTM分子质量20. heat conservedadiabatically /temperature conservedisothermal /pressure conserved isoba

11、ric21. conduction:自由电子 金属为佳 银最好 铜铝不错 convection：液体内 radiation：black object 能辐射更多热 九、波1. period of pendulum 单摆运动周期 T=2Lg L为摆锤长度 2. harmonic motion 简谐运动 F=-kx x表示位移 表示回复力方向与位移方向相反3. 一般简谐运动 因为平衡位置mg=kx 所以 T=2mk 一次全震动完成需要的时间4. 简谐运动的频率（或周期）跟振幅（amplitude 为距离equilibrium的maximum x）没有关系，而是由本身的性质（在单摆中由初始设定的绳长

12、）决定，所以又叫固有频率。5. 横波与纵波：横波也称“凹凸波”，是质点的振动方向与波的传播方向垂直。纵波是质点的振动方向与传播方向平行的波6. longitudinal waves： sound waves transverse wave: light electromagnetic waves 7. T=1f v=f× V=F F tension linear mass density Vmax=Akm wavelength is the distance between two successive peaks f Hertz =cycles/second T second/cy

13、cles m/cycle8. 声波是一种压力、密度波动，是一种能量传递波（真空中没有声波传播），压力高时，密度自然要大（密compression），反之密度自然要低（疏rarefaction）。压力的高低，密度的大小是相对的（在空气中传播的声波，是相对常压来讲的）distance between two successive nodes 为波长的一半9. 声波不同介质中频率一样，但速度、波长不同10声波在空气中0时为331m/s 每升高一摄氏度增加0.6m/s 水中固体中更快 与大气压无关decibel level: =10logII0 I=PA POWER/AREA11声波的共振resona

14、nce是有型物体在外界扰动下，振动突然增大的一种现象，这种现象发生的频率是物体固有谐振频率；干涉interference是两束频率相同的声波混合的一种现象，两束频率与振幅相同的声波干涉结果：相位相同，振幅增加一倍；相位相反，振幅为零（destructive interference 180°） numbers of beats= the difference between the two frequencies)12. 空气柱：音叉完成一次全振动，通过距离为一个波长 f=v 闭合空气柱（一面） =4l0 can produce odd multiples 3f 5f 7f 开空气柱

15、 =2l0 can produce 2f 3f 4f 5f13. vibrating string =2ls Law the frequency varies inversely as the length. Double the length produces half frequency the frequency varies directly as the square root of the tension 2f4F the frequency varies inversely as the square root of mass per unit length 18世纪初英国数学家

16、泰勒（Taylor，1685-1731）确立的数学公式精确地描述了以上规律：弦振动频率与弦的张紧力的平方根成正比、与弦的线密度（单位长度的质量）的平方根成反比、与弦的长度成反比14. Doppler effect物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化 15.可以听见的声音速度与amplitude 或者frequency无关 吹pipe用力会导致amplitude增大（音量）fD=v±vDvvsfs 分子detector +接近 远离分母 source -接近 +远离十、光1. the angle of incidence equals the angle of refle

17、ction 入射角等于反射角(normal 法线)2. rough surface: diffuse reflection 漫反射 不发光物体能看到是因为3.平面镜成像：plane mirror： 平面镜成正立等大虚像，不能用光屏承接。 像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。 像的大小相等，但是左右相反( looks smaller but size doesnt change)4.concave mirror 凹面镜 聚合光线 convex mirror 凸面镜 发散光线5.C为curvature（面镜圆心）f=C2 1d物距+1d像距=1f 成虚像时为负值6.光在密度大的介质中速度比较慢，

18、注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射（amplitude减小） 。反射光光速与入射光相同 ，折射光光速与入射光不同。7. index of refraction 折射率 Snell's Law n一般大于1n=sinisinr=空气中光速介质中光速 n2sin2=n1sin1 从密度小的介质到密度大的介质 速度减慢 折射角小于入射角 从密度大的介质到密度小的介质 速度加快 折射角大于入射角（空气中总是大角）8. 当光射到两种介质界面，只产生反射而不产生折射的现象（total reflection）当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角当入射角增大到某一数值时，

19、折射角将达到90°，（critical angle）这时在光疏介质中将不出现折射光线，只要入射角大于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射所以产生全反射的条件是：光必须由光密介质射向光疏介质入射角必须大于临界角 Sincritical=n2n1 9. convex lens（凸透镜）与凹面镜一样可以成实像和虚像，但mirror 反射光线，lens 折射光线 凹透镜只能成缩小的虚像 magnificationm=-d像距d物距 倒立为负m10. 若透过三棱镜，形成很多颜色的光。一定是白光（sun or incandescent tungsten filament bulb）11.

20、Dispersion： red-orange-yellow-green-blue-indigo-violet 频率不同 Wave length: violet light-4×10-7m red light 7×10-7m 为可见光Infrared light 红外线大于红光 ultraviolet 紫外线小于紫光 不可见固体或液体中，紫光光速小于红光 真空中一致红色物体反射红光，吸收其他颜色，若只有其他颜色的光，现黑色12. 色差（Chromatic aberration；chromatic aberration）：是透镜成像的一个严重缺陷，色差简单来说就是颜色的差别，发

21、生在多色光为光源的情况下，单色光不产生色差。可见光的波长范围大约400至700纳米，不同波长的光，颜色各不相同。在通过透镜时的折射率也不同。13Types of spectra Continuous spectrum 连续光谱连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱例如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱Bright-line spectrum 明线光谱只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱Low or moderate pressureDark-line spectrum 暗线光

22、谱（吸收光谱的一种）值得注意的是，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光14. high frequencyGammaRays伽马射线X raysUltraviolet 紫外线Visible LightInfrared红外Micro-waves微波Radio waves 无线电波Short wavelength15. Doppler effect 距离远 frequency大 看起来更紫 距离近 frequency小 看起来更红 16. Constructive interference: l=m

23、Destructive interference l=(m+12)M 为整数17. X= Ld d=xLX 为distance between adjacent bright lines为波长 L为distance between double silts and screen D 为distance between silts18. 惠更斯原理（衍射现象基础）：行进中的波阵面上任一点都可看作是新的次波源，而从波阵面上各点发出的许多次波所形成的包络面，就是原波面在一定时间内所传播到的新波面。19. Diffraction衍射，波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象。（有障碍物挡着，仍能听到

24、声音）波长越小，衍射效果越小，所以会有阴影。Width between two bright lines broader, the diffraction is more20. interference: soap bubble or other oil film 杨氏双缝21. polarization 偏振 纵波没有 横波有十一、电1. Coulombs law 库伦定理：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。F=kq1q2r2 k9×1092. Electric

25、 field intensity 电场强度E (N/C) 向量 电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向E=Fq=kQr2（点电荷电场）3. 电场线4. 正电荷产生的电场，与距离的平方成反比，方向朝外。负电荷产生的电场，与距离的平方成反比，方向朝内。5. Potential difference：电势差：电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功WAB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差）V=workq=kQr 1volt=1 joule/coulomb6. 电势差是指电场中两点之间【电势】的差值，也叫电压。电场中某点相对参考点

26、零电势的差，叫该点的电势。Electric potential E=Vd 1nc=1 volt/meter 匀强电场中，场强大小等于沿场强方向每单位距离的电势差7. 1 ampere= q coulomb/second 1coulomb= 6.25×1018electrons8. Resistance 温度越高 电阻越大 恒温时R=kLA A为横截面 L为长度mk为材料自身性质Conductance 高 resistance小 copper9. Ohms law: V=IR串联：series circuit I总=I1=I2 R=R1+R2 V=V1+V2 C总=1 C1+1C2 并

27、联：parallel：I总=I1+I2 1R=1R1+1R2 V=V1=V2 C总=C1+C210 Joules law: Q= I2Rt=V2t/R=W=Pt=VIt 纯电阻 watt-second =joule11. capacitor（电容）consists of two conductors separated by an insulator or dielectric(绝缘体) store electric energy12. Q=CV 1 farad=106 microfarads Q为电量，C为电容，V为两板间电压13.E电容所含能量=12CV2=12QV=12Q2C14. I=

28、Q/T定义式 单位时间通过导体某横截面的电荷量（普遍成立）15. change in potential energyU =-W=-qEr=qV16. there can be no electric field within the body of a conductor17. 电荷的量称为“电荷量”。在国际单位制里，电荷量的符号以Q为表示，单位是库仑(C)。电荷是由一堆称为基本电荷的单独小单位组成的。基本电荷以符号e标记，大约带有电荷量（电量）1.602× 10-19库仑。18. F=ILBsin=qvBsin=Eq T 电荷与磁感线做切割运动，90°最大，平行为019

29、.FI1I2d20. emf=IvB21. SECONDARY EMFPRIMARY EMF=TURNS ON SECONDARYTURNS ON PRIMARY Power supplied by secondary coil= efficiency*power supplied by primary coil22. 左手定则：伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准N极，手背对准S极)， 四指指向电流方向 ，那么大拇指的方向就是导体受力方向。 右手定则：右手定则的内容是：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向

30、，则其余四指指向感应电流的方向。十二、现代物理1. Photoelectric effect：光电效应 高频率光束照到金属上，electron emitted。 Plank解释量子能量2. 性质，intensity of light increase，释出电子数目增加，速度不变。Threshold frequency 界限频率 低于这个值不再释出电子不同物质释出电子速度不同，与radiation频率有关不同物质界限频率不同当频率高于界限频率，一定释出电子，maximum speed 为该频率是intensity 最大时3 E=hf h常量 f是光频率 E能量4. KE=hf- 为做的功 可以等

31、于QV5. Rutherford： atom观察结果（thin gold foil）： 原子中空；质量集中在原子核；原子核带正电由于质子；原子中性由于核外电子的负电抵消原子核的正电6. Bohr spectrum of hydrogen 规律：氢原子的电子在规定圆形轨道上运行，不辐射电磁能量；最接近原子核的电子层最稳定，但能量最少；当原子吸收一定能量时，可以跃升；visible spectrum involve electrons failing to n=27 Compton effect 康普顿效应：P（momentum of photon）=h/8. de Broglie wavelength 德布罗意波长P是动量，h