高考物理复习题纲

第十章、恒定电流一、电荷定向移动形成电流。1、形成电流的条件：要有自由电荷，导体两端存在电压。即：自由电荷在电场力的作用下定向移动。2、电流方向：正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向。3、电流（I）：单位时间内流过导体横截面积的电荷量。I=q/tq表示电荷量，t表示通电时间I=nqvSn：单位体积内的自由电荷数q：自由电荷的电荷量v：电荷定向移动的速率（非常小，数量级10—5m/s）S：导体横截面积国际单位：安培（A）1AmA1mA=103μA4、电流I是标量，不是矢量。二、欧姆定律：1、部分电路欧姆定律：导体中的电流与这段导体的两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。公式：I=U/R适用条件：金属、电解液、纯电阻，对气态导体、晶体管等不适用。2、闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。I=E/（R+r）当外电阻增大，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小，电流增大，路端电压减小。当电路开路时，根据U=E-Ir，此时，U=E；当电路短路时，E=Ir。3、电阻（R）：导体对电流阻碍作用的大小。公式：。R与U、I无关，是导体的一种特性决定导体电阻大小的因素——导体的电阻定律：ρ：导体的电阻率，ρ越大表示导体导电能力越差。ρ的国际单位：Ω·ml表示导体的长度，S表示导体的横截面积。相同条件下，温度越高导体的ρ越大。超导现象：当温度足够低（有的接近于绝对零度），导体的ρ变为零。半导体：相同条件下，温度越高导体的ρ越小。三、串、并联电路基本关系式：电流关系电压关系电阻关系n个相同的电阻比例关系串联I=I1=I2U=U1+U2用电器分电压，电阻越大，分压越多。R=R1+R2R总=nR0相当于增加导体长度总电阻大于分电阻并联I=I1+I2用电器分电流，电阻越大，分流越少。U=U1=U2相当于增加导体横截面积总电阻小于分电阻四、电功与热功，电功率与热功率：电功W：电场力对自由电荷所做的功，俗称电流做功。国际单位：焦耳（J）电功率P：电流在单位时间内所做的功。国际单位：瓦特（W）用电器正常工作时的电功率为额定功率，此时的电压为额定电压，电流为额定电流。功能转换电功、电功率电热、热功率纯电阻电路电功全部转化为内能Q=WP热=P非纯电阻电路W机=W-Q=UIt-I2RtP机=P-P热=UI-I2R电功部分转化为内能，其余为机械能。Q=I2RtP热=I2R注意：线性电路，欧姆定律成立；非线性电路，欧姆定律不成立。W=UIt用于求任何电路中的总电功，Q=I2Rt用于求任何电路中的焦耳热。五、电流表与电压表：1、小量程电流表G原理：磁场对其中的电流有力的作用。表头内阻：电流表G的电阻r。满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流Ig。满偏电压：指针偏转到最大刻度时的电压Ug。Ug=Igr2、大量程的电流表与电压表：类型Rx的作用计算方法电流表分流电压表分压3、伏安法测量电阻：原理：R=U/I电流表外接法电流表内接法RX＜＜RVRX＞＞RA实际测量，RX偏小，IX偏大实际测量，RX偏大，UX偏大4、欧姆表：直接测量电阻值的电表。原理图：如图。注意：黑笔接内电源的正极。使用注意点：每次测量前先使红、黑表笔相碰，调节调零电阻RP，使指针指在零刻度。第十一章、磁场一、磁场：1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向）放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向）3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向）导体的种类磁场形状判断方法通电直导线以导线为中心的各簇互相平行的同心圆。右手握住导线，大拇指指向与电流方向一致，四指绕向为磁感线的方向。矩形、环形电流各簇围绕环形导线的闭合曲线，中心轴上，磁感垂直环形平面。右手绕向与环形电流方向一致，大拇指方向为环形电流内部的磁场方向。通电螺线管外部类似于条形磁体的磁场，内部为匀强磁场。右手握住螺线管，四指绕向与电流绕向一致，大拇指指向为磁场的Ｎ极。二、安培力：１、定义：磁场对电流的作用力。２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ0≤F≤ＩＬＢ３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。三、磁感应强度Ｂ：１、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的比值。２、公式：磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无关。注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度；非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。电场强度Ｅ磁感应强度Ｂ相同点都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形”法则。不同点电场强度Ｅ磁感应强度Ｂ引入用试探电荷q用试探电流元ＩＬ定义Ｅ＝Ｆ／q，Ｅ与Ｆ、q无关Ｂ＝Ｆ／ＩＬ，B与F、I、L无关。单位N/C或V/mT形象描述电场线磁感线两线切线方向为场方向，疏密表示场的强弱。不封闭曲线，从“+Q”指向“—Q”封闭曲线，外部从N指向S，内部从S指向N场力F电场力F=qE由电荷作用判断方向安培力F=I⊥LB左手定则判断方向匀强场E一定B一定两线均为分布均匀的平行直线四、电流表（辐向式磁场）线圈所受力矩：M=NBIS∥=kθ五、磁场对运动电荷的作用：1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。3、大小：F=qv⊥B4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做功。5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。轨道半径只与粒子的m、v、q有关。轨道周期只与粒子的m、q有关，而与粒子的r、v等无关。质谱仪：不同的谱线半径可知粒子的质量：六、加速器：1、直线加速器：2、回旋加速器：七、安培分子电流假说：磁体内部有环形分子电流，分子电流取向大致相同时，形成磁体。第十二章、电磁感应一、磁通量（）：1、定义：磁感应强度B与磁场垂直面积S的的乘积。表示穿过某一面积的磁感应线的条数。只要穿过面积的磁感应线条数一定，磁通量就一定，与面积是否倾斜、线圈量的匝数等因素无关。2、公式：Φ=BS（S是垂直B的面积，或B是垂直S的分量）3、国际单位：韦伯（韦）Wb4、磁感应强度又称磁通密度：二、电磁感应：1、定义：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。其实质就是其它形式的能转化成电能。2、电磁感应时一定有感应电动势，电路闭合时才有感应电流。产生感应电动势的那部分电路相当于电源的内电路，感应电流从低电势端流向高电势端（相当于“—”流向“+”）；外部电路感应电流从高电势端流向低电势端（相当于“+”流向“—”）。3、电磁感应定律：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。公式：式中，E是Δt时间内的平均感应电动势，ΔΦ是磁通量的变化量，是磁通量的变化率，N是线圈的匝数。主要应用于求Δt时间内的平均感应电动势。求瞬间电动势：切割方式图形计算方法注意点平动切割导体弯曲时，L为有效长度绕点转动切割E与转轴O点位置有关绕线转动切割E=NBLv⊥=NBLL’ω=NBS∥ωE与转轴OO’位置无关注：实际应用时，L、v、S都要用有效值，所有单位都要用国际单位制。4、愣次定律：求感应电流的方向。内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”。适用于闭合电路（环形、矩形等）中磁通量的变化而产生感应电流方向的判定。“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义：反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少；并不仅仅是阻止。右手定则：伸开右手掌，让磁感线穿过掌心，拇指指向为导体运动方向，四指所指为感应电流的方向或感应电动势内电路的方向。主要适用于切割磁感线而产生的感应电流、感应电动势方向的判定。右手定则是愣次定律的特殊应用。三、自感：1、定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。2、自感电动势：自感现象中产生的感应电动势。公式：式中L是自感系数：由线圈本身的性质决定。相同条件下，线圈的横截面积越大，线圈越长，加入铁芯，自感系数将增加。L国际单位：亨利（亨）H1H=103mH1mH=103μH3、日光灯原理：启动器（启辉器）：利用氖管的辉光放电，自动把电路接通、断开，内部的电容防火花（没有电容也能工作）。日光灯接通发光时，起动器不起作用。镇流器：在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压，使灯管通电日光灯正常发光时，利用自感现象起降压、限流作用。第十三章、交变电流一、交变电流的产生：1、原理：电磁感应2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。发电机的线圈与中性面重合时，磁通量Φ最大，感应电流与感应电动势最小，感应电流的方向从此时发生改变。线圈平面平行与磁感线时，磁通量Φ最小，感应电流与感应电动势最大。穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的：取中性面为计时平面：e=Emsinωtφ=Φmcosωti=Imsinωtu=Umsinωt3、正弦（余弦）交变电最大值（峰值）Am与有效值A的关系：用电器所标的额定电压、电流，电表所测交流数值都是交变电的有效值。U=220V，Um=220V=311V；U=380V，Um=380V=537V；4、有效值不是平均值：A、求Δt时间内的平均感应电动势：B、求感应电动势的瞬时值：切割方式图形计算方法注意点平动切割导体弯曲时，L为有效长度绕点转动切割E与转轴O点位置有关绕线转动切割E=NBLv⊥=NBLL’ω=NBS∥ωE与转轴OO’位置无关C、求交流电的热量功率时，只能用有效值。D、求通过导体电荷量时，只能用交流的平均值。5、周期（T）：线圈匀速转动一周，交变电流完成一次周期性变化所需时间。单位：秒（s）频率（f）：交变电流在1秒内周期性变化的次数。单位：赫兹（Hz）T=1/f圆频率（ω）：ω=2πf=2π/T我国交变电的频率：50Hz，周期0.02s（1s方向变100次）。二、电感L：通直流，阻交流；通低频，阻高频。电容C：通交流，阻直流；通高频，阻低频。三、变压器：1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。P1=P22、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样：f1=f2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。3、如左图：U1：U2：U3=n1：n2：n3n1I1=n2I2+n3I3P1=P2+P3四、电能输送的中途损失：ΔU=Ir线=r线=U电源—U用户ΔU∝ΔP=I2r线=r线=P电源—P用户ΔP∝五、三相交变电：1、原理：三个互成120度的同种线圈同时转动产生三相交变电动势。U1=Umsinωtu2=Umsin（ωt-2/3π）u3=Umsin（ωt-4/3π）2、相电压：端线（火线、相线）与中性线之间的电压。线电压：两根不同的端线之间的电压。电源Y形连接：U线=U相电源Δ形连接：U线=U相3、例：下列四个图中，单相电压是220V，则三个相同电阻中，每个电阻两端电压是：第十四章、电磁场与电磁波一、电磁振荡的产生：1、振荡电流：大小与方向都作周期性变化的电流。振荡电路（LC回路）：产生振荡电流的电路，LC回路中产生正弦交变电。电容C中容纳电荷最多时，电路中电流最小，磁场能全部转化为电场能，此时充电完毕；电容C中容纳电荷最少时，电路中电流最大，电场能全部转化为磁场能，此时放电完毕。（放电时，电流方向从电容“+”流向“—”；充电时，电流方向从电容“—”流向“+”。）充放电时，电路中的电流与电容内的电荷量成互余关系。i=Imsinωt，q=Qmcosωt磁场与电场都发生周期性变化，二者也成互余关系。2、阻尼振荡：振荡电流的振幅逐渐减小。只改变振幅，不改变周期和频率。无阻尼振荡：振荡电流的振幅永远不变。3、周期（T）：电磁振荡完成一次周期性变化所需时间。频率（f）：一秒钟内完成的周期性变化的次数。LC回路的周期与频率由回路本身的特性来决定，与外界因素无关：机械振动电磁振荡产生原理机械振动将能量沿弹性介质传播电磁振荡将能量由场向外传播周期性变化s，v，aE，B，q，i能量转化动能与势能磁场能与电场能二、电磁场：变化的电场与磁场相互联系，形成的不可分的统一体。1、英国麦克斯韦建立完整的电磁场理论。2、具体内容：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的磁场产生稳定电场，均匀变化的电场产生稳定磁场；振荡的电场产生振荡的磁场，振荡的磁场产生振荡的电场。3、电磁波：电磁场由近向远的传播。电磁波本身是一种物质，传播时不需要媒质，是能量的一种传播方式。产生条件：足够高的频率，开放电路。特点：电磁波沿“电场与磁场垂直”的方向传播，是横波；电场与磁场同频变化，变化关系同步；真空中传播速度：c=3×108m/s，在介质中的传播速度：v=λf=λ/T；电磁波可以产生反射、折射、干涉和衍射等现象。注意：f、T由波源决定，同一电磁波进入不同介质时不变，v、λ改变。三、无线电波的发射与接收：调制：将信号加载到电磁波上，分调幅、调频和调相三种。电磁波在空间遇导体时产生同频率的感应电流。2、解调（检波）：从高频电磁波中取出信号的过程。电谐振：接收LC回路的频率与电磁波频率相同时电路中产生最强振荡电流。此过程为调谐。第十五章、几何光学一、光源：能够自行发光的物体。被照亮的物体、实像、虚像等不是光源，但可以引起人的视觉，解题时可以当成“光源”来处理。二、光的直线性：光在同种均匀介质中沿直线传播。1、小孔成像：倒立、实像。2、影子：光被不透明的物体挡住后形成的暗区。点光源形成本影，非点光源形成本影和半影。在本影区完全看不到光源的光；在半影区只能看到光源的某部分发出的光。3、光在真空中（近似在空气中）的速度：c=3×108m/s4、光路是可逆的。三、反射定律：1、内容：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线在法线两侧，反射角等于入射角。围绕入射点将平面镜偏转a角度，法线也偏转a角度，反射光线偏转2a角度。镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律。2、平面镜成像规律：物体在平面镜中成虚像，像与物体大小相等，像与物体到镜面的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。（对称）人要在平面镜中看到自己全身像，镜高至少是自己身高的一半。3、观察范围：人眼（位置可动）通过光学仪器观察物体的像时，人眼所处的空间区域。先作物体像，再作像到光学仪器两条边界，之间为范围。视场：人眼（位置固定）通过光学仪器观察物体的像，像所处的空间区域范围。先作眼睛的像，再作像到光学仪器两条边界，之间为范围。四、折射定律：1、内容：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线、入射光线在法线两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。斯涅耳定律：2、折射率（n）：光从真空射入介质中时，入射角正弦值与折射角的正弦值之比。光在真空中的速度与光在介质中速度之比。3、任何介质的折射率都大于1。（空气近似等于1）折射率表明了介质的折光本领，也表示对光传播的阻碍本领。五、全反射：1、光疏介质：折射率较小的介质。光密介质：折射率较大的介质。光疏介质与光密介质是相对的。2、定义：光由光密介质射向光疏介质时，折射光线全部消失，只剩反射光线的现象。全反射光线不是折射光线。3、条件：光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角C。sinC=1/n4、光导纤维：一光线射向光导纤维，当入射角为a时，刚好从另一端射出时：如右图。六、棱镜：横截面是三角形或梯形。1、三棱镜能使射向侧面的光线向底面偏折，相同条件下，n越大，光线偏折越多。并将白色光分解为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。棱镜对红光的折射率小，介质中的红光光速大；棱镜对蓝光的折射率大，介质中的蓝光光速小。2、全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形（临界角C=42度）。如右图。七、作用：三棱镜：向底边偏折光线，色散。平行玻璃砖：平移光线全反射棱镜、平面镜，改变光路方向，不改变聚散性质。第十六章、波动光学一、干涉：频率相同的两列波叠加后，某些区域振动加强，某些区域振动减弱，加强区与减弱区相互隔开。加强条件：路程差为半波长的偶数倍——减弱条件：路程差为半波长的奇数倍——衍射：波绕过障碍物继续向前传播。条件：障碍物、缝或孔的尺寸与波长相近或比波长小。L≤λ二、光的干涉与衍射：光的干涉光的衍射图形公式条件两列光波频率相等缝或孔的尺寸与波长相近或比波长小条纹原因两列光波的空间叠加缝上不同位置的光在空间的叠加薄膜干涉：光照射薄膜上被前后两面反射形成相干光。薄膜不均匀时出现明暗条纹，薄膜劈（楔）形时形成明暗相间的线形等距条纹。牛顿环空气劈原理光照射到与空气接触的两个玻璃表面上，反射形成相干光图条纹公式光的直线性是光波动的一个近似。三、光的电磁说：１、光波是电磁波的某一部分。２、光波在真空中的传播速度：c=3×108m/s，是横波。３、公式：v=λ/T=λf=c/n（光进入另一介质时，频率、周期不变，波长、波速改变。）可见光的波长范围：370nm—750nm频率范围：8×1014Hz—4×1014Hz波长范围102m10—10m无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线γ射线产生原理LC回路中自由电子的周期运动原子外层电子受到激发原子内层电子受到激发原子核受到激发产生方法LC振荡电路一切物质固液气体点燃、气体高压激发高温物体高速电子轰击固体天然放射性物质应用无线电遥控、遥感、加热、理疗照相、摄像、加热感光、消毒、化疗探测、透视工业探伤、医用放疗四、偏振：1、横波：振动方向与波的传播方向相垂直的波。纵波：振动方向与波的传播方向相平行的波。2、偏振：只在某一方向上振动向前传播的波。只有横波才有偏振现象。3、自然光：沿着各个方向振动且强度相同的光波。偏振光：沿着单个方向振动向前传播的光波。4、自然光经偏振片起偏后形成偏振光。光的偏振现象说明光波是一种横波。5、自然光由空气射向透明物体后，当反射光线与折射光线垂直时，反射光线为完全偏振光线，振动方向与入射面垂直（入射光线与法线所成平面）；折射光线为部分偏振光线，大多光线振动方向平行入射面。此时的入射角为布儒斯特角：tgip=n第十七章、原子物理一、光具有波粒二象性1、光的粒子性：光电效应实验、康普顿效应实验证明。A、光电效应：在光量子照射下，物体发射光电子的现象。说明光的粒子性。条件：ν>ν极限，λ<λ极限B、光量子的能量：E=hν=hc/λ普朗克常量h=6.63×10—34J·sC、光的强度决定于每秒金属发出的光电子数，决定光电流强度。光的频率决定每个光子的能量，决定电子射出后的最大初动能。D、光电效应方程：Ek=hν—WE、光电管：2、光的波动性：光的干涉、衍射、偏振实验证明。3、光波是一种概率波：大量光子中的个体光子的运动服从一定概率，整体体现波动规律。个别光子干涉实验：个别光点——粒子性大量光子干涉实验：明暗相间条纹——波动性4、波动性是光子本身的一种特性：频率越低，波长越长，光的波动性越明显；频率越高，波长越短，光的粒子性越明显。二、玻尔的三条假设：成功引入量子概念，过多保留经典理论。只能解释氢光谱。1、轨道量子化：电子的轨道半径只能取某些独立值。能量量子化：电子做变速运动时状态稳定，不对外辐射能量；原子向外辐射（吸收）光子的能量与发生跃迁的两个轨道有关。Em—En=hν(m>n)对应光谱呈分立线状型。光谱条数：2、电子由高能级向低能级跃