高中物理知识体系结构图全部

高中物理学知识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，整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学（电学和磁学）、原子物理学五大学科部分。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。除了热学部分是初中物理（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。高中物理所有知识体系简表

质质理想气体状态变化规律克拉贝龙方程一定质量理想气体状态方程等温过程、等压过程、等容过程饱和汽、非饱和汽空气的湿度原子物理(选修3-5)原子结构核式模型、玻尔理论、电子云α粒子散射实验、放射、衰变、人工转变、裂变、聚变原子核以下详细总结各部分知识体系的结构和内容，并且与课本（人教版）建立联系。力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分PARTI静力学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。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。物体的平衡物体的平衡概念：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＝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。PARTII运动力学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。加速度方向与速度方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。坐标系向的关系在直线描述物体运动时，在参考系上建立的适当的坐标系。运动中，若速度增加，时间、位移描述质点运动的物理量。位移是矢量，时间是标量。v x 则加速度与速度的方速度、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。v，矢量，m/s。 向相同；若速度减小， t t则方向相反。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则直线直线运动匀速直线运动v＝S/t变速直线运动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2021attvs速度位移关系asvvt2202自由落体运动速度规律vt＝gt位移规律221gts速度位移关系ghvt22非匀变速直线运动平均速度、瞬时速度PARTIII动力学热学知识结构体系热学包括：研究宏观热现象的热力学、研究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动理论热学的物体基的内本能知识热和功物质是由大量分子组成的①油膜法测分子的直径；②分子直径数量扩散不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象说明了分级10－10m，分子质量数量级10－26kg③阿伏伽德罗常数N=6.02×10子不停地做无规则运动及分子间有间隙。温度越高，扩散过程就越快，这说23mol－1。是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔量、摩尔 明温度越高，分子的无规则运动的速度就越大。体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。 布朗运动悬浮在液体中的固体颗粒永不停息的无规则运动。注意：①形分子热运动分子永不停息地做无规则运动①扩散现象；②布朗运动 成条件：微粒足够小。②温度越高，运动越激烈。③观察到的是固体微粒(非液体和固体分子)的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。④实分子间作用力分子间存在相互作用力，且引力和斥力同时存在，都随 验中描绘的是某固体微粒每隔30s的位置连线，不是该微粒的运动轨迹。距离增大而减小。且斥力减小得快。分子间作用力的合力称之为分子力。r=10－10m；r=r时，f=f；r＞r时，f＞f；r＜r时，f＜f。0 0 引斥 0 引 斥 0 引 斥分子的动能：分子由于热运动而具有的能量；由温度T决定。温度的微观含义：分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的激烈程度 温度是分子平均动能大小的标志，温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。分子势能分子间由相互作用力和相对位置决定的能量。分子势能在微 分子势能为零一共有两处，一处在无穷远处，另一处小于r，分子力为零0观上决定着分子间距。宏观上决定着物体的体积V 时分子势能最小，而不是零。理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，只有分子动能。物体的内能组成物体的所有分子的动能和势能的总和；r=r时，最小；r>r时，r增大，则分子力做功，分子势能增加，r减小，内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。 0 0物体的内能由分子数量(物质的量)、温度(分子平均动能)、体积(分子间分子力做正功，势能减小；r<r0时，r增大，则分子力做正功，势能减小，势能)决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能无必然联系r减小，克服分子力做功，势能增加改变物体内能的方式①做功：其他形式的能与内能转化；②热传递： 热力学第一定律一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的物体间(或物体各部分之间)内能的转移。二者虽然是等效，但本质不同。 热量与外界对它所做的功的和。即外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU，即ΔU=Q+W。能量守恒定律能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种 其中，当外界对物体做功时W取正，物体克服外力做功时W取负；当形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转 物体从外界吸热时Q取正，物体向外界放热时Q取负；ΔU为正表示物体移的过程中，能量的总量保持不变。 内能增加，ΔU为负表示物体内能减小。热力学第二定律①克劳修斯表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化(按热传导的方向性表述)。②开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。③第二类永动机(只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。)是不可能制成的。热力学第二定律的微观解释:①熵增加原理：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展。因此热力学第二定律也叫做熵增加原理。②热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行。热力学第三定律：两种温度间的关系可以表示为：T=t+273.15K和ΔT=Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度。热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度。气体的状态气体状态描述气体的性质理想气体汽只有大量分子组成的物体才谈得上温度，不能说某几个氧分子的温度是多物质是由大量分子组成的少。因为分子运动是无规则的，某时刻它们的平均动能可能较大，另一时刻分子永不停息地做无规则运动平均动能也可能较小，无稳定的“冷热程度”。分子间存在相互作用力1℃的O和1℃的H平均动能相同，1℃的O小于1℃的H平均速率。 2 2 2 2物质的量：热力学温度(T)与摄氏温度(t的关系) T＝t+273.15（K）说明：①两种温度数值不同，但改变1K和1℃的温度差相同压强用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。气体 ②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到。的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。压强的大小跟两个因素有关： ③这两种温度每一单位大小相同，只是计算的起点不同。摄氏温度把1①气体分子的平均动能，②分子的密集程度 大气压下冰水混合物的温度规定为0℃，热力学温度把1大气压下冰水混合物的温度规定为273K（即把－273℃规定为0K），所以T=t+273温度反映物体冷热程度的物理量（是一个宏观统计概念），是物体分子 理想气体，由于不考虑分子间相互作用力，其内能仅由温度和分子总数决平均动能大小的标志。任何同温度的物体，其分子平均动能相同。 定，与气体的体积无关。温度越高，内能越大。理想气体与外界做功与否体积：增大，对外做了功（外界是真空则气体对体积： 外不做功），体积减小，则外界对气体做了功。理想气体内能变化情况看温度。理想气体吸不吸热，则由做功情况和内能变化情况共同判断。（即从热力概念理想气体是一种理想化模型，其分子间距很大，不存在分子势能， 学第一定律判断）分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。这种气体称为理想气体。 p p V V p 1 1理想气体状态方程即克拉贝龙方程 T1T2 V2 p2气体的体积、压强、温度间的关系：PVnRT，pV pV O VO TO T1122 T1 T2 T1＜T2 V1＜V2 p1＜p2 等温过程玻意耳定律：PV＝C 等温变化图线等容变化图线等压变化图线等容过程查理定律：P/T＝C ①等温变化图线为双曲线的一支，等容(压)变化图线均为过原点的直线(之所以原点附近为虚线，表示温度太低了，规律不再满足)；②图中双线表示同一气等压过程盖—吕萨克定律：V/T＝C 体不同状态下的图线，虚线表示判断状态关系的两种方法；③对等容(压)变化，如果横轴物理量是摄氏温度t，则交点坐标为-273.15饱和汽和饱和汽压在密闭容器中的液面上同时进行着两种相反的过程：一方面分子从液面飞出来；另一方面由于液面上的汽分子不停地做无规则的热运动，有的汽分子撞到液面上又会回到液体中去。随着液体的不断蒸发，液面上汽的密度不断增大，回到液体中的分子数也逐渐增多。最后，当汽的密度增大到一定程度时，就会达到这样的状态：在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了动态平衡状态。把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把未达到饱和的汽叫未饱和汽。一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关。饱和汽压与温度和物质种类有关。在同一温度下，不同液体的饱和气压一般不同，挥发性大的液体饱和气压大；同一种液体的饱和气压随温度的升高而迅速增大。[对于某种液体而言单位时间、单位面积（液面）飞出的液体分子数只与温度有关]将不饱和汽变为饱和汽的方法：①降低温度②减小液面上方的体积③等待（最终此种液体的蒸气必然处于饱和状态）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。电磁场和电磁波电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，物质存在的一种形式。其性质、特征及运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。光学知识结构体系 原子的结构汤姆生原子模型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