高中物理知识点大全图表

高中物理知识点大全图表一、直线运动物理概念说明概念内容、公式规律规律名称表示质点位置的变化，可用由初位置指向位移是矢量，有大小和方向位移末位置的有向线段来表示质点运动轨迹的长度路程是标量，有大小无方向路程位移跟发生这段位移所用时间的比值，描述物体运动快慢的物理量速度,x定义式:v,,t物体在某一时刻(位置)的速度瞬时速度的大小，简称速率瞬时速度运动物体的位移与发生这段位置所用时粗略的描述平均速度间的比值加速度等于速度的改变量跟发生这一改表示物体速度改变快慢的物加速度,v变所用时间的比值,公式:理量a,,t物体在某段时间内的路程与通过这段路平均速率程所用时间的比值1V,Vo+ata与v。同向，a>0取正;a与2x,vt，at匀变速直0v反向a<0取负2vv，0t22xt,2ax,v,vt0线运动2,一段时间内的平均速度等于这段时间这些规律只适用于匀变速直匀变速直xVV，中间时刻的速度V==线运动，对于非匀变速直线0tt/2t2运动(变加速、变减速)线运动中,一段位移中点的瞬时速度不适用22v，v的其他常0tv,,v中中ts2用规律、公,相邻相等时间内的位移之差都相等，即2,s=aT式只适用于初速度为零的匀加,t、2t、3t时刻末的速度之比v:v:12初速度为速直线运动v=1:2:33零的匀加,t、2t、3t时间内通过的位移之比x:1速直线运222x:x=1:2:323,相邻相等时间t内的位移之比动常用规x?:x?:x?=1:,:,?通过连续相等位移所用时间之比律和公式T?:T?:T?=1:(2,1):(3,2)?位移是x、2x、3x时的速度之比V:V:V=::123132V=0,a=g的匀加速直线运动21v,gtv=2gh2自由落体yh,gt2运动h在抛出点之上取正，在抛1竖直上抛2V=V一gth=Vt一gt出点之下取负，H为上升的oo2最大高度V运动o22V一V=一2ght=t=上下og12初速度为v。(v。?0)加速V=V+gth=Vt+gtoo竖直下抛222V一V=2gh度为g的匀加速直线运动o运动常用方法及规律特点速度公式、位移公式和位移速度关系式都是矢量式，使用时要注意方向基本公式法性，五个物理量v。、vt、a、x、t只要知道任意三个量就可以求另外两个物理量x平均速度法中平均速度的定义式此公式对任何运动性质的运动v,t间时刻速度法VV，0t都适用;而V=只适用于匀变速直线运动t/22比例法对于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要比例求解逆向思维法把动态的‘末态’作为‘初态’的反向研究问题的方法，一般用于末态已知的情况巧用推论对于一般的匀变速直线运动问题，若出现相等时间间隔的位移时，应优2Δx=x-x求解先考虑用Δx=aTn+1n2=aT求解图象法应用v-t图象，可把较复杂的问题简单化，尤其是图象定性分析，可避开繁杂计算，快速找到答案。巧选参考系法为了求解简捷，有时需要灵活转换参考系，用相对运动的方法简化运动过程二、相互作用物理概念说明概念内容、公式规律规律名称作用效果:力是物体间的相互作用力?改变物体的运动状态?使物体发生形变力的三要素:大小、方向和作用点G=mg方向:竖直向下重力重心:物体所受重力的等效作用点产生条件:?两物体相互接触?有弹性形弹性形变:物体发生形变后弹力变能恢复原状的形变。方向:?压力和支持力的方向总是垂直于接触面～?绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向F=kx(在弹性限度内)k为劲度系数胡克定律0<f?F产生条件:接触、挤压、不max静摩擦力?静摩擦力为被动力～与正压力无关光滑、有相对运动趋势，方?最大静摩擦力Fmax大小与压力大小有关向:与相对运动趋势的方向相反产生条件:,接触面粗糙,接触处有弹力,两物体有相对运动趋势,仍保持相对静止,滑动摩擦力产生条件:接触、挤压、不,f,,F滑动摩擦因数，取决于接触N光滑、有相对运动，方向:面材料及粗糙程度，F为正压力与相对运动方向相反NF=F+F(两力同向)合力方向与两分力方向相合12同一直线F=F-F(两力反向)同(两力同向时)合12合力方向与较大的分力方上的二力向相同(两力反向时)合成22,FFFFF,，，2cos,互成角度a为F、F的夹角，为F121212合与F的夹角1的二力合合力的方向与F成,角:Fsin,12FF，FFcos,12成2αθtg,=FF合=正交122FF，xyFytan,,分解法Fx方法比较项目整体法隔离法概念将处于平衡状态的几个物体将研究对象与周围的物体分隔开的方法作为一个整体来分析选用原则研究系统外的物体对系统整研究系统内物体之间的作用力体的作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统一般隔离受力较少的物体间的相互作用三、牛顿运动定律物理概念概念内容、公式规律说明规律名称一切物体都具有惯性，质量(惯性定律):物体具有惯性，总保持匀速牛顿第一是惯性大小的唯一量度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定律物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比牛顿第二F=ma合(1)矢量性:公式F=ma矢量式，任一瞬时的方向均与F方向相同，合定律当F方向变化时，a的方向同时变化，且任意时刻二者方向始终一致，合公式F=ma是矢量式，任一瞬时的方向均与F方向相同，当F合方向合变化时，a的方向同时变化，且任一时刻二者方向始终一致。(2)瞬时性:牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，a为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受的合外力(3)同一性:有两层意思，一是指加速度a与F相对同一惯性参考系(一般指地球)，二是指F=ma中F、m、a必须对应同一物体或同一个系统(4)独立性:作用在物体上每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是指每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即:F=maF=maxxyy(5)相对性:物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的F、F'为相互作用力，-号表两物体的作用力和反作用力总是大小相牛顿第三示方向相反等，方向相反，作用在同一条直线上，即F=-F'定律作用力和反作用力Vs一对平衡力(1)受力物体个数不同，作用在两个物体上和同一个物体上(2)依赖关系不同，作用力和反作用力相互依存，同时产生，同时变化，同时消失，而平衡力无依赖关系，撤去一个，另外一个有可能还存在(3)力的性质:作用力和反作用力一定是同性质，平衡力性质可能不同。二力平衡时，二力等大反合力等于零，即F=0或Fx=0;Fy=0合共点力的向、共线平衡条件F为物体的视重，不论是超a竖直向上(向上加速、向下减速),超重重还是失重，物体的重力始F=m(g+a)终不变a竖直向下(向下加速、向上减速),失重F=m(g-a)当a=g时,F=0,完全失重四、曲线运动物理概念说明概念内容、公式规律名称(1)物体做曲线运动时某一点的速度方向条件:物体所受的合力的曲线运动是曲线上这一点的切线方向方向与速度不在同一直线上(2)曲线运动的速度方向是时刻变化的，的特点所以曲线运动一定是变速运动(3)物体的路程总是大于位移的大小(4)物体做曲线运动时，其加速度一定不为零，并总是指向运动轨迹弯曲的内侧水平分速度:v=v竖直分速度:v=gtxoy平水平位移:x=vt竖直位移:1o2抛ygt,2gx2轨迹y=运2.v2ygt动位移与x轴夹角θ满足tan,,,xv2.vgty速度v与x轴夹角满足tana,,vvx0可见tana=2tanθ方向为匀速直线运动;yX方向为自由落体运动，平抛运动是匀变速运动，其22222加速度a=gv,v，v,v，gt速度:xy02h时间:t,g2h射程x=v.t=v.g特点:线速度大小不变，角速度周期都恒条件:合外力大小不变，匀定不变，物体所受的合外力提供向心力方向始终与速度方向垂直ˆ线速度:,lR2速,,,vRf2,匀速圆周运动是变加速曲角速度:tT,,2vR,,线运动，,是角速度，v,,,2f,,圆是线速度，a是向心加速tTn度，Fn与a方向相同，n周且指向圆心，是变力轨迹:22运yRx,,动22v4,222向心力:Fn,m,r,m,mr,m4,fr,m,,,v,man2rT五、万有引力与航天物理概念说明概念内容、公式规律名称一、所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上行星在近日点运动得快，开普勒在远日点运动得慢，K与二、在行星运动时，连结行星和太阳的线，行星无关，与太阳有关在相等的时间内，永远扫过同样大小的面三定律积。三、所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值相等。3r,k2T万有引力定律适用于计Gmm万有引12F,算两个原点间引力的大2r小力定律-1122其中:G=6.67*10Nm/KgM为中心天体质量，R为黄金GMm中心天体半径，g为中心,mg2R天体表面的重力加速度代换式2GM=gR第一宇宙速度(环绕速度)人造卫星的最小发射速三种宇宙GM度，也是绕地球做圆周运vgR,,R动的最大运行速度速度2mvMmmgG,,2第二宇宙速度(脱离速度)V=11.2km/s卫星克服地球引力的最RR小发射速度第三宇宙速度(逃逸速度)V=16.7km/s卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度万有引力提供向心力是2GMmvGMmm,,ma最基本的应用22RRR万有引力GMm2,m,R定律的应2R2GMm2,用,,mR,,,2RT,,234,r中心天体质量M=2GT用近轨道卫星的周期表示行星的密度:234r,3233MMr,,GT,Rr,其中r为,,,,,,,,23244GT33VGTRRR,,33轨道半径，R为中心天体半径卫星线速度r越大，v越小GMv,r,r越大，越小GM,卫星角速度=3r卫星周期r越大，T越大3rT,2,GM若m是地面上物体的质量，M为地球质量，R为地球2gR天体质量Mm则mg=G得M=半径2GR若测得的轨道半径及运动周期(r,T)大天体质量为M，绕M2的计算24,rm则F=mrw=做匀速圆周运动的小天体向2T质量为m223rv4,rGMmF=得M==向22GGTr同步卫星近地卫星两种同步卫星是指在赤道平面内，以和地球自转所谓近地卫星是指运动轨角速度相同的角速度绕地球运动的卫星，同道等于地球半径的卫星，人造步卫星又叫通讯卫星，有以下特点:卫星做匀速圆周运动的向(1)周期一定:同步卫星在赤道上空相对地球心力是万有引力，它们的卫星静止，它绕地球的运动与地球同步，它的运速度为第一宇宙速度，是动周期就等于地球自转的周期，即T=24h卫星最大的环绕速度(2)角速度一定，同步卫星绕地球自转的角速度。(3)轨道一定:由于同步卫星绕地球的运动与地球的自转同步，由于同步卫星周期都相4同，其轨道离地面的高度约为3.59х10km(4)环绕速度大小一定:所有同步卫星绕地球运动的线速度大小是一定的，都是3.08km/s(5)向心加速度大小一定，所有同步卫星到地心距离相同，所以，它们绕地球运动的向心2加速度大小都相同，约为0.23m/s。六、机械能守恒定律物理概念说明概念内容、公式规律名称。恒力做功:W=Flcosθ;0?θ<90cos～。。θ>0,W>0,做正功～90<θ?180,cosθ。<0,W<0,做负功,θ=90时～cosθ=0～W=0功不做功做功的必备因素:力和物体在力的方向上变力做功发生的位移,用功能关系W=?E来求;,当变力功率P一定时，W=Pt,当力的方向不变，大小随位移作线性变化时，;FF，12F,2WFl,cos,总功的求法:,W=Flcosθ总合,W=W+W+...+W=Flcosθ+Flcos总112n1122θ+2.。。。。为F与v的夹角，当W,P,平均功率v为平均速度时t功率p,Fvcos,v为平均p,Fvcos,瞬时功率速度W,<1，且用百分数表示有用机械效率,,，100%W总总是正值，没有负值Ek12动能mv2E=k2E,mgh重力势能PE是标量，x为物体的形p1变量2Ekx,弹性势能p2是标量，x为物体的形Ep机械能变量E=E+Ekp力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化1122W,,E,mv,mv,W合为合外力做的功或外力做功动能定理K2122的代数和，与位移有关的问题常用动能定理求解机械能守恒定律对于绳子突然绷紧，物?对某一物体，若只有重力或弹簧弹力做功，其他力不做功，体间非弹性碰撞问题，则该物体机械能守恒;除非题目有特别说明，?对某一系统，物体间只存在动能和势能的相互转化，系统与否则机械能必定不守恒外界无机械能的传递和转1122mghmvmghmv，,，1122化，则系统机械能守恒22或?Ek=?Ep或?E=0机车的两种启汽车以恒定加速度启动汽车以恒定功率启动动方式加速度逐渐减小的变加速运起初牵引力为恒力，由P=Fv可得，汽动，加速度为零时，汽车的速车的输出功率必将越来越大，达到额定特点度达到最大，此时F=F,最功率后只能再以恒定的额定功率运动，牵f大速度为做加速度不断减小的加速运动，直到达到最大速度，以后做匀速运P动。v,mPFfv,mFf七、静电场物理概念说明概念内容、公式规律规律名称,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电同种电荷相互排斥摩擦起电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电异种电荷相互吸引电荷既不能创造～也不能消灭～只能从一个另一种表述:一个与外界电荷守恒物体转移到另一个物体～或从物体的一部分没有电荷交换的系统～电转移到另一部分～在转移的过程中～电荷的荷的代数和总是保持不变定律总量保持不变电子的比荷:元电荷-1911e=1.60x10Ce/m=1.76x10C/kgK是静电力常量库仑定律qq12真空中Fk,9222K=9.0*10N〃m/Cr各点电场强度大小相电场中某点的电场强度为各点的电荷在该点产匀强电场等、方向相同的电场生的电场强度的矢量和FE,q定义式q为检验点荷～Q为产生电场的点电荷～E与F、电场强度q无关～d为两点间沿电场方向的距离KQE,2真空中点电荷r(简称场UE,匀强电场d强)电场力做功跟电荷运动的路径无关～由初末位W,Uq电场力的置的电势决定功?等势面上各点的电势相等等势面的?等势面一定跟电场线垂直?在同一等势面上移动电荷～电场力不做功电势相等的点构成的面称特点为等势面?电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面?任意两个等势面不会相交?等差等势面越密的地方电场强度越大电场中A、B两点间的电势差:WABU,,,,,W为电场力做的功ABABq电势差UE,电势差与场强的关系:dW,Uq电势差与电场力做功的关系,电势能:E,qφE为点电荷在A点具有的AAA电势能?E为电势能的A电势能改变量Q,QC,,定义式:,其中在这里是介电常数;U,U电容,rSC,平行板电容器电容决定式:k为静电力常量4,kd电场力做功电势能电场力做功的在电场中移动电荷时，电场电荷在电场中的能量只由它在电场中的位特点力做功只与初末位置有关，置决定～称为电势能～由电场和电荷所共有与路径无关电场力做正功时，电势能减小规律电场力做负功时，电势能增加Uql直线运动:tan,,2电荷只在电场力下的加速mdv0运动:21122UqlqUmvmv,，运用动能定理求解～U。为21y,2222mdv0加速电压～Uql1tan,,,tan,2qU.U为偏转电压～d为板间的2带电粒子2v0,v2mdv0,,0距离～l为板长～y为飞出m极板时侧向偏移量～θ为在电场中飞出电场时V与v.间的夹W,Uq,,EK角的运动当电荷只在电场力的作用下的偏转:Uq电场力:F,Eq,dFUq加速度:a,,mmdl穿过长电场所用时间:t,lv0Uqlv,偏转速度大小:mdv0速度偏转方向:偏转位移大小:位移偏转方向:八、恒定电流物理概念说明概念内容、公式规律规律名称Q定义式:n为单位体积内自由电荷电流I,t微观描述:数I,nvsqU,定义式:为电阻率，由材料决定，电阻定律R,I与温度有关l导体决定式:,R,S纯电阻两端的电压U=IR电压Q电容器两极板间的电压U,C路端电压U=E-IrE=U+UE=U+Ir电动势是标量，规定其方内外外电动势E=IR+UE=IR+Ir向为电源内部的电流方向W内E,q串联总电阻大于每一个分电压:U,U，U，U，......串联电路123电阻,电压分配与电阻成各处电流相等:I,I,I,......12正比R,R，R，R，......电阻:123UPWR其它关系:1111,,,UPWR2222并联总电阻小于任一分电U,U,U,U,......电压:123并联电路阻，只有两个电阻并联时，电流:I,I，I，I，......123,1,1,1,1电阻:总电阻R,R，R，R，...123IPRR=其它关系:112RR,,12IPR221RR，12导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟只适用于纯电阻电路(导欧姆定律U电气体不适用)I,导体的电阻R成反比:，U=IRRE只适用于纯电阻电路，当外电路断开时，R?I,E=IR+r,闭合电路欧=E;当外电路短路时，R=0,U=E，则UR，r外内姆定律E上的电压调节范负载RxI,滑动变阻器r围是限流RxR的作用(忽--EERxMRRx，略电源内阻ar一分压负载Rx上的电压调节范xR围为0--E，能确保用电器安全PR(普遍适用)注意不同公式的适用范围W,UQ,UIt,PtSE2电功0U2纯电阻电路中W,Q,IR,t,t热RW(普遍适用)P,,UI电功率t2纯电阻电路中U2IRP,P,,热R电源输出功率:当R=r时,输出功率最电机效率P,UI大,且某电机的输入功率:2P,IR热功率:热机械输出功率:P,P,P热机2EP,此时效率是,,50%出r4电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成在非纯电阻电路中,计算焦耳定律正比，跟导体的电阻和通电时间成正比，即电功只能用W=UIt2,计算电功率只能用Q=IRt2UQ,W,UIt,t,Pt纯电阻电路中:P=UIR,计算电热只能用2Q=IRt三种速率的理解电子定向移电流就是自由电荷的定向移动形成的，可以证明电流I=neSv,其中v就是-5动速率电子定向移动的速率，一般为10m/s的数量级电子的热运构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动5动的速率的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动速率的数量级为10m/s电流的传导等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立电场，在速率电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流九、磁场物理概念说明概念内容、公式规律规律名称F条件:B,磁感应强度B,II,l条件:B?S单位韦伯,,BS磁通量(Wb)F=BIL(BS)或F=BILsin?L为导线的有效长度，??安培力为B、I的夹角或f=qvBsin??为B、v的夹角洛仑兹力B,v时，f,q,B,v?(安培定则一):用右手握住通电直导线，直线电流的磁场安培定则让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;?(安培定则二):用右手握住通电螺线管，环形电流、通电螺线管使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的磁场的那一端是通电螺线管的N极。伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都判定通电导体(或运动左手定则跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中，让电荷)所受的安培力(或磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向(既洛仑兹)的方向正电荷运动的方向)则大拇指的方向就是导体受力方向。带电粒子在带电粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动:T与V无关2mvmvr,qvB,匀强磁场中qBrrm2,2,T轨迹半径:的运动,,vqB运动的周期:三种场的比较重力做功只与路径无关重力做功改重力场变物体的重力势能大小G=mg方向:竖直向下电场力做功与路径无关，W=qU静力场大小F=qE方向:正电荷受力方电场力做功改变电势能向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反洛仑兹力不做功，不改变带电粒子的磁场洛仑兹力F=qvB方向符合左手定动能则十、电磁感应物理概念说明概念内容、公式规律规律名称只要穿过回路的磁通量发生变化，回路中就闭合电路的一部分导线切电磁感应有感应电动势产生割磁感线时，会产生感应电流感应电流有这样的方向:感应电流的磁场总判定感应电流的方向楞次定律是阻碍引起感应电流的磁通量的变化应用?阻碍磁通量的变化，即“增反减同”、阻碍并不是阻止?阻碍引起感应电流的导体和磁场的相对运动，即“敌进我退;敌退我进”?阻碍引起感应电流的原来电流的变化。即“增反减同”伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并判定导线切割磁感线产生右手定则且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场感应电流的方向中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应电流的方向相同(指向动生电动势的方向)。E,nΔΦ/Δt(普适公式)常用于求平均感应n为线圈匝数,l法拉第电磁电动势;为导线切割磁感线的有效E=BLvsin?常用于求导线切割磁感线产生长度，?为v与B的夹角感应定律的电动势L为线圈自感系数，由线圈自感电动势,I决定，与有无铁芯无关EL,,tq与Δt无关电磁感应中n,,qIt,,,R的电荷量十一、交流电电磁波物理概念说明概念内容、公式规律规律名称e,EmsinωtEm为感应电动势最大值，S正弦交流Em,nBSω为线圈面积,,2,,,2f,,电tT求电热和电流做的功时，EUIm正弦交变mmE,U,I,U、I、E均为有效值222电流的有效值输入功率随输出功率的变Un理想变压11P=P,入出化而变化Un22器条件，原、副线圈各一个In12,In21适用于一个原线圈和一个IU=IU+IU112233副线圈的情况In=In+In112233远距离输UUUU1234电nnnn1234PPPP1234IIII1234电压:U/U,n/nU/U,n/n12123434I/I,n/nI/I,n/n3443电流:1221I,I232P,PP,IR,P,PP,P电功率:3432损导线12U,I,R,U,U23损导线十三、机械振动机械波物理概念说明概念内容、公式规律规律名称指向所受的力跟位移成正比，并且总是指向F为回复力，k为比例系简谐运动平衡位置，物体的运动即为简谐运动:数，x为振动物体偏离平F=-kx(判断简谐运动)衡位置的位移完成一次全振动所用的时间:l为摆长，m为弹簧振子振动周期。单摆:(θ<5)的质量，k为弹簧的劲度系数lT,2,弹簧振子:g当驱动力的频率f与系统的固有频率f。相共振等时，受迫振动的振幅最大，叫共振mT,2,k,1,为波长，f为频率V=,f=T,波速公式Tf两列波在叠加后使某些区域的振动加强，某干涉条件:两列波的频率波的干涉些区域的振动减弱，且加强和减弱的区域相相同，相位差恒定互隔开的现象波绕过障碍物继续传播明显衍射的条件:障碍物或小孔的尺寸比波波的衍射的现象叫波的衍射长小的或相差不多介质中任一波面上的各点，都可以看作发射把任何振动状态都相同惠更斯原子波的波源，其后任意时刻，这些子波在前的点组成的面叫波面进的方向的包络面就是新的波面理sin,v11波的折射,,n12sinv,22定律十四、动量守恒定律物理概念说明概念内容、公式规律规律名称力和力的作用时间的乘积，即I=Ft矢量I的方向由F的方向冲量决定物体所受合外力的冲量等于物体动量的变动量定理,P,P,P,mv,mvF,t2121化=