高中物理知识框架图表

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（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3-5主要为原子物理学，有3章（机械振动和机械波、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力力 静力 力的概念和三种常见力重力、弹力、摩擦力的合成和分（必修1）物体的平衡（相互作用 （必修1、2）(运动的合成和分解动力 牛顿运动定（必修1、（选修3-5）动量和冲匀速圆周运机械振动（简谐运动牛顿第一、二、三定天体运动问阻尼振动、受迫振反射、折射、干涉、衍射、叠加、多普勒效电场（静电力的特场功、功系统动量守恒定库仑定动能定重力势能、弹性势机械能守恒定电电场强电势点电荷场带电粒子在电场中的运电 电（恒定电流（选修3-1）电电荷的电势能（电势内电串、并联关电流磁电容闭合电路的欧电流、电压、功率欧姆表电功、电功率、电磁磁磁场的产（选修3-1）磁场的性 磁感强度、磁通密度、磁感线安培力(左手定则)、洛仑兹力(左手定则)带电粒子在磁场中运磁通 磁通密电磁感电磁感 产生的条导体切割磁感线运法拉第电磁感应定律（选修3-4）自互光 几何光 光的直线传(均匀介质（选修3-4）光的反光的折穿过闭合电路所围面积中磁法拉第电磁感应定律通量发生变电磁振荡与电磁右手定楞次定变压器和电能的输交变电右手定本影、半影、日食、月食、小孔成真空中的光反射定律、平面镜成电磁波折射定律、全反射现吸收光棱镜：全反射棱物理光光连续、明线光光谱分光的波动光的干涉（双缝、薄膜、光的衍热分子动理光子、光电效分子无规则运电磁波扩散、布朗运本知识动能（温度物体的内热和气体的状态描相互作用势能（体积做功、热传能量守恒定热力学第一、二定物质的量、压强、体积、温度及其关质理想气状态变化规克拉贝龙方一定质量理想气体等温过程、等压过程、等容过状态方饱和汽、非饱和 空气的湿原子物理原子结 核式模型、玻尔理论、电α粒子散射实验、放射、衰变、人工转变、裂变、聚 子原子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力学部分包括静力学、运动学和动力学三部PART静PART矢量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大小、方向、作用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。力的合成与分一个力的作用效果，如果与几个力的效果概同，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解重 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，由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响，地球周围各地g值不同。在球表面，南极与北极g值较大，赤道g值较小；通常取g=9.8米／秒2。任何两个物体之间的吸引力叫万有引力，F 。通常取引力常量G＝6.67×10-11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R2弹 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F=kx，k称弹簧劲度系数滑动摩擦 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，与相对滑动的方向相反；其大小f=μN。N为接触面摩擦力的压力。μ为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定静摩擦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”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况和压力等因素而异物体的平衡概念：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，并且在同一条直线上，但“平衡力”的两个力的作用点在同一物体上，而“相互作用力”的个力分别作用在两个物体上万有引力定律万有引力定律； v；匀速率圆周运特点：合外力总指向圆心（又称向心力 ==R=2；=mç÷æèT描述量：线速度V，角速度ω，向心加速度α，圆轨道径r，圆运动周期T适用范围两个质点间的引力，Rr平抛物体的运特点：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规律：水平方向vx= 2v=v+ x正向夹角PART质质 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。坐标描述物体运动时，在参考系上建立的适当的坐标系向的关在直速度、加速速度的变化量与变化时间段的比值，为加速度，矢量 m/s2。 运动中，若速度增加则加速度与速度的方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匀速直线运动自由落体运速度规律匀变速直线运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；绳上作用弹力沿着绳的收缩方向。速度规律v＝v位移规s=vt+1速度位移关系vv=位移规律s=1 222速度位移关系 =非匀变速直线运动平均速度、瞬时速规律：F= r••两个质量分布均匀的球体之间的引力，R为两球心间的距一质量分布均匀的球体与球外一质点间的引力，R为球心到质点间的距应用•天体运动问题分••人造地球卫宇宙速简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，且总是指向平衡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征：振幅保持不变的自由振动。描述量：振幅A，周期T，频率f＝1/T。x-t图像：正弦曲线或余弦曲 振动能：动能和势能之和，机械能守相关物理量的周期性变化受力特征：回复力=＝－x自 m

g振动

②弹簧振子：T=

，()k

+)cost+j+

cost+)2机 阻尼振动定义：振幅逐渐减小的自由振动叫阻尼振动振 特征：振幅递原因：振动能逐渐转化为其他形式的能受 振动物体的固有频率时，受迫振动振幅增大的现象叫共振动

波的形成条件波源和介波的形成原因介质质点之间有相互作用l传递振动的形式、能量和信息，质点并不随着波动而迁移；l后一质点的振动滞后于前一质点，且重复前一质点的振动；l每个质点的的起振方向是相同的。描述量：波幅A，波长λ，波速V，周期T，频率f描述公式：V=λ/T=λf；波速大小由传播振动的介质特性所决定；波的频率等于质点振（振动图像很相似，但是有本质区别）机 波的类型：横波和纵波 波的例子：声波（超声波、次声波、可听声波20-

有的地方振动减弱，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干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍波的特性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移的矢量2、波的特有现象l波的衍射绕过障碍物或孔继续传播的现l波的干涉两列波在相遇的区域内叠加形式的一种现3、特殊现象：多普勒效

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衍射是波特有的现象多普勒效应波源与观察者之间有相对运动时观察者感到频率发生变化波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率增PART动PART牛顿第一定 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止 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 牛顿第二定 定 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。W=FScosα(两个要素：①力②力方向上有位移)单位:焦(J)正功：表示动力功(即力与位移夹角小900)。负功：表示阻力功(即力与位移夹角大900。)功率平均功率P=W/t；单位：瓦（焦／秒）即时功率P=FVcosα，单位：瓦（焦／秒 动能定理合外力所做的功等于物体动能的变化

机械能守恒定律(动能和机械能EE动能物体由于运动所具有的能E

动能是运动状态的函数，动能是标势能由于物体之间相对位置和物体各部分间相对冲量力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量单冲位牛·秒。冲量的方向，即力的方向量

重力势能EP＝mgh 能位置可依具体问题解题方便而定，故重力势能的大小只有对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的多少=弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能。 1=

动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变化

动量物体的质量和速度的乘积叫做动量单位动千克·米／秒。动量的方向，即速度的方向量

表达式Ft=P-P（动量定理适用于变力作用的过程

1+ +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热学知识结构体热学包括：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1010m，分子质量数量级1026kg③阿伏伽德罗常数23mol1。是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩分 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动理分子热运动分子永不停息地做无规则运动①扩散现象；②布朗运论距离增大而减小。且斥力减小得快。分子间作用力的合力称之为分子力分子的动能：分子由于热运动而具有的能量；由温度T决定热温度的微观含义：分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的激烈程学的物 分子势能分子间由相互作用力和相对位置决定的能量。分子势能在基的 观上决定着分子间距。宏观上决定着物体的体积本能 物体的内能组成物体的所有分子的动能和势能的总和 l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l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)能量守恒定律形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。热和

扩散不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象说明了分明温度越高，分子的无规则运动的速度就越大。布朗运动③(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。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。r0=1010m；rr0时，f=f；r＞r0时，f＞f；r＜l等，但平均速率一般不等（分子质量不同．l分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加l分子势能为零一共有两处，一处在无穷远处，另一处小于r0，分子力为零l理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，只有分子动能r=r0时，最小；r>r0时，r增大，则分子力做功，分子势能增加，r减小，分子力做正功，势能减小；r0时，r增大，则分子力做正功，势能减小，r减小，克服分子力做功，势能增加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。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；当物体从外界吸热时Q取正，物体向外界放热时Q取负；U为正表示物体内能增加，U为负表示物体内能减小。功 热力学第二定律克劳修斯表述: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)开尔文表: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 物质是由大量分子组成的 分子永不停息地做无规则运 分子间存在相互作用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 ①气体分子的平均动能，②分子的密集程度 体积气 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 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

l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l1℃的O1℃的H平均动能相同，1℃的O1℃的H平均速率热力学温度(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1K1℃的温度差相同②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到③这两种温度每一单位大小相同，只是计算的起点不同。摄氏温度把大气压下冰水混合物的温度规定0℃，热力学温度1大气压下冰水混合物的温度规定273K（即把－273℃规定0K），所T=t+273l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l理想气体与外界做功与否：体积增大，对外做了功（外不做功），体积减小，则外界对气体做了功ll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（即从热力撞是完全弹性的，不造成动能损失。这种气体称为理想气性 理 理想气体状态方程即克拉贝龙方气

TO

V T

等温过 玻意耳定律等容过 查理定律：P/T等压过 盖—吕萨克定律：V/

等温变化图 等容变化图 等压变化图()②)如果横轴物理量是摄氏温度t-273.15饱和汽和饱和汽压 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ll[]l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电源εW；内电阻q闭合电路欧姆定律电流形式I=R+2电压形式 功率形式I电路部分电路欧姆定律I=；电功W=IUtP=IU；电热Q=I2Rt（焦耳定律RU电阻串、并串联 并 U=U1=U2=RR11=1+1L电阻定律RS电场强度E=,EFqF电流Q带电粒子在电场匀强场中偏转侧移y= 12m电学电荷电荷量：电荷电荷间的相互作用库仑定F=kq1q2，适用于?匀强电场场强Ud电场Q电势U=，伏(焦/库qe电场力的功W=UU=U－UAB qAB电容器 U平行板电容e磁磁场对电流：安培力通电导线在复合场中场力磁场F磁感应强度 磁场对运动电荷：洛仑兹力带电粒子在复合场中或韦伯/米矢量性：B带电粒子在磁场中的运动B、F、L的方向关系由左手定则力，且V0⊥B时有 R磁感线 磁学磁通量磁通密度B=；单位:韦伯/2（特Sf电应定义：因为磁通量变化产生感应电动势的现象a发生相对运动（是导体中的自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流，称为动生电流。律动生电动势大小产生条件l闭合电路中一部分导体lb．穿过闭合电路的磁场发生变化（这时，变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，称为感生电流。感生电动势大小：ε=n感生电流方向：楞次定自感现象互感现象的应用U即时值U=UmsinωtU21=有效值2互感现象2周期、频率、角频率1f=2p电磁场和电磁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，形成电磁波电电磁振荡在电路中，电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期地变化，同时相应的电场能和磁场能在储能元件中不断转换的现象电荡产生原理利用电容器的充放电和线圈自感作用产生振荡电流，形成场能和磁场能的周期性变电磁振荡过电场磁场振荡电路的周期和频T=2pLC，f=1T1电磁场电磁场有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。产生电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起。麦克斯韦电磁场理 简要地叙述，可用“4,3,2,1”概括其理论框架传播l4——四个方程：电动力学基本方程——麦克斯韦方程3——三个关系，，；2——两个假说：涡旋电场和位移电流1——壹个预言：电磁场以波的形式按光速传播麦克斯韦方程组描述电场、磁场的行为以及与电荷密度、电密度之间关系的偏微分方程。由四个方程组成描述电荷如何产生电场的高斯定论述磁单极子不存在的高斯磁定描述电流和时变电场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定描述时变磁场如何产生电场的法拉第感应定律形成变化的电场和磁场从产生的区域由近及远向周围空间传播开去，就形成了电磁波有效地发射电磁波的条件是⑴频率足够高（单位时内辐射出的能量P∝f4）；⑵形成开放电路（把电场和场分散到尽可能大的空间离里去）。电磁波特点①横波②传播时不需要介 ③能发生射、折射、干涉、衍射等现电磁波的应 电磁波的发射和接收（调制和光学知识结构体(均匀介质光的 反光

本影半影日食月食小孔成速=3.0反射定律入射线、反射线与法线共面，且分居法线两侧，入射角=反射角平面镜成像特点：成虚像;像与物等大小,正立,且与镜面位置对称折射定律光线从第一种媒质射入第二种媒质时,入射线、折射线与法线共面，且分居法线两侧；入射角(i)与折射角(r)正弦的比值为一常量n，n=sini/sinr(n由两种媒质种类决定)，称为第二种媒

另一个侧面射出时，出射光线跟入射光相比，向底面偏折全反射棱射横截面是等腰直角三角形 全反射现象光线从空气或真空中射向其它媒质(n＞n)时，当入射角≧临界角C时，折射光线完全消失,反射光最强.这种现象叫做全反射。 射光的色散一束白光通过三棱镜后发生色散,形成按一定次序(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)排列的光谱色散现象表明：白光是由各种单色光组成的复色光，同种媒质对不同色光的折射率不同，对紫光折射率最大，对红光折射率最小发射光谱由发光物体