高二物理知识点总结
总结就是把一个时间段取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训进行一次全面系统的总结的书面材料,通过它可以全面地、系统地了解以往的学习和工作情况,为此要我们写一份总结。你想知道总结怎么写吗?下面是小编精心整理的高二物理知识点总结,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
1.光敏电阻
2.热敏电阻和金属热电阻
3.电容式位移传感器
4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件.
5.霍尔元件
霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件.
外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压.
三种产生电荷的方式:
1、摩擦起电:
(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;
(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;
2、接触起电:
(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;
(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;
(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;
(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;
(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;
(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;
4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;
(1)电荷间相互作用规律:自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷、同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
(2)三种起电方法:
①摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。
②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程
③接触起电:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使物体带电。
(3)电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分:在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(4)元电荷:最小电荷量就是电子所带的电荷量,这个最小的电荷量叫做元电荷。
动量与动能的比较:
①动量是矢量,动能是标量。
②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量,而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。
比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒,若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。所以动量和动能是从不同侧面反映和描述机械运动的物理量。
动量守恒定律与机械能守恒定律比较:前者是矢量式,有广泛的适用范围,而后者是标量式其适用范围则要窄得多。这些区别在使用中一定要注意。
●碰撞:两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。
以物体间碰撞形式区分,可以分为“对心碰撞”(正碰),而物体碰前速度沿它们质心的连线;“非对心碰撞”——中学阶段不研究。
以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分,可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒;“非弹性碰撞”,完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞,物体在相碰后粘合在一起,动能损失最大。
各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律,不过在非弹性碰撞中,有一部分动能转变成了其他形式能量,因此动能不守恒了。
一、焦耳定律
1、定义:电流流过导体产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2、意义:电流通过导体时所产生的电热。
3、适用条件:任何电路。
二、电阻定律
1、电阻定律:在一定温度下,导体的电阻与导体本身的长度成正比,跟导体的横截面积成反比。
2、意义:电阻的决定式,提供了一种测电阻率的方法。
3、适用条件:适用于粗细均匀的金属导体和浓度均与的电解液。
三、欧姆定律
1、欧姆定律:导体中电流I跟导体两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比。
2、意义:电流的决定式,提供了一种测电阻的方法。
3、适用条件:金属、电解液(对气体不适用)。适用于纯电阻电路。
四、库伦定律
五、电阻率
1、意义:电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。材料导电性能的好坏用电阻率p表示,电阻率越小,导电性能越好,电阻率越大,表明在相同长度,相同横截面积的情况下,导体电阻就越大。
2、决定因素:由材料的种类和温度决定,与材料的长短、粗细无关。一般常用合金的电阻率大于组成它的纯金属的电阻率。
3、与温度的关系:各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。金属的电阻率随温度的升高而增大(可用于制造电阻温度计);半导体和电介质的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度的变化较大,可用于制造热敏电阻)。
万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小。
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外,由开普勒第三定律可得
r^3/T^2=常数k
那么沿太阳方向的力为
mr(4π^2)/T^2=mk(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看,
(太阳的质量M)(k)(4π^2)/r^2
是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k包含了太阳的质量M,k包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。
如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为
万有引力=GmM/r^2
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑。比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!但是,天体系统中,由于天体的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用。一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为1米的铁球,紧靠在一起时,引力也只有1.14×10^(-3)牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量。但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力。所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的的一种力。恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞,也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素。
一、电流:电荷的定向移动行成电流。
1、产生电流的条件:
(1)自由电荷;
(2)电场;
2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;
注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极;
3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;
(1)数学表达式:I=Q/t;
(2)电流的国际单位:安培A
(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA
二、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比;
1、定义式:I=U/R;
2、推论:R=U/I;
3、电阻的国际单位时欧姆,用Ω表示;
1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;
4、伏安特性曲线:
三、闭合电路:由电源、导线、用电器、电键组成;
1、电动势:电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;
2、外电路:电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;3、内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如:发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻;
4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I
四、闭合电路的欧姆定律:闭合电路里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;
1、数学表达式:I=E/(R+r)
2、当外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义;
3、当外电阻为零(短路)时,因内阻很小,电流很大,会烧坏电路;
五、半导体:导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;
六、导体的电阻随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导;
电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大,正电荷在电场中受力方向与场强方向一致,所以正电荷沿场强方向,电势能减小,负电荷在电场中受力方向与场强相反,所以负电荷沿场强方向,电势能增大,但电势都是沿场强方向减小。
1、原因
电势能,电场力,功的关系与重力势能,重力,功的关系很相似。
E=mgh,重力做正功,重力势能减小。
电势能的原因就是电场力有做功的能力,凡是势能规律几乎都是如此,电场力正做功,电势能减小,电场力负做功,电势能增大,在做正功的过程中,电势能通过做功的形式把能量转化为其他形式的能,因而电势能减小。
静电力做的正功功=电势能的减小量,静电力做的负功=电势能的增加量
2、判断电场力做功的方法
(1)看电场力与带电粒子的位移方向夹角,小于90度为正功,大于90度为负功;
(2)看电场力与带电粒子的速度方向夹角,小于90度为正功,大于90度为负功;
(3)看电势能的变化,电势能增加,电场力做负功,电势能减小,电场力做正功。
牛顿运动定律的应用
1、运用牛顿第二定律解题的基本思路
(1)通过认真审题,确定研究对象。
(2)采用隔离体法,正确受力分析。
(3)建立坐标系,正交分解力。
(4)根据牛顿第二定律列出方程。
(5)统一单位,求出答案。
2、解决连接体问题的基本方法是:
(1)选取的研究对象。选取研究对象时可采取“先整体,后隔离”或“分别隔离”等方法。一般当各部分加速度大小、方向相同时,可当作整体研究,当各部分的加速度大小、方向不相同时,要分别隔离研究。
(2)对选取的研究对象进行受力分析,依据牛顿第二定律列出方程式,求出答案。
3、解决临界问题的基本方法是:
(1)要详细分析物理过程,根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化,找到临界状态和临界条件。
(2)在某些物理过程比较复杂的情况下,用极限分析的方法可以尽快找到临界状态和临界条件。
易错现象:
(1)加速系统中,有些同学错误地认为用拉力F直接拉物体与用一重力为F的物体拉该物体所产生的加速度是一样的。
(2)在加速系统中,有些同学错误地认为两物体组成的系统在竖直方向上有加速度时支持力等于重力。
(3)在加速系统中,有些同学错误地认为两物体要产生相对滑动拉力必须克服它们之间的静摩擦力。
开普勒三定律
1.开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上;
说明:在中学间段,若无特殊说明,一般都把行星的运动轨迹认为是圆;
2.开普勒第三定律:所有行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等;
3.开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等;
公式:R3/T2=K;
说明:
(1)R表示轨道的半长轴,T表示公转周期,K是常数,其大小之与太阳有关;
(2)当把行星的轨迹视为圆时,R表示愿的半径;
(3)该公式亦适用与其它天体,如绕地球运动的卫星;
万有引力定律
自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
1.计算公式
F:两个物体之间的引力
G:万有引力常量
M1:物体1的质量
M2:物体2的质量
R:两个物体之间的距离
依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(kg),r的单位为米(m),常数G近似地等于
6.67×10^-11N·m^2/kg^2(牛顿平方米每二次方千克)。
2.解决天体运动问题的思路:
(1)应用万有引力等于向心力;应用匀速圆周运动的线速度、周期公式;
(2)应用在地球表面的物体万有引力等于重力;
(3)如果要求密度,则用:m=ρV,V=4πR3/3
机械能
功
功等于力和物体沿力的方向的位移的乘积;
1.计算公式:w=Fs;
2.推论:w=Fscosθ,θ为力和位移间的夹角;
3.功是标量,但有正、负之分,力和位移间的夹角为锐角时,力作正功,力与位移间的夹角是钝角时,力作负功;
功率
功率是表示物体做功快慢的物理量。
1.求平均功率:P=W/t;
2.求瞬时功率:p=Fv,当v是平均速度时,可求平均功率;
3.功、功率是标量;
功和能之间的关系
功是能的转换量度;做功的过程就是能量转换的过程,做了多少功,就有多少能发生了转化;
动能定理
合外力做的功等于物体动能的变化。
1.数学表达式:w合=mvt2/2-mv02/2
2.适用范围:既可求恒力的功亦可求变力的功;
3.应用动能定理解题的优点:只考虑物体的初、末态,不管其中间的运动过程;
4.应用动能定理解题的步骤:
(1)对物体进行正确的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)确定物体的初态和末态,表示出初、末态的动能;
(3)应用动能定理建立方程、求解
重力势能
物体的重力势能等于物体的重量和它的速度的乘积。
1.重力势能用EP来表示;
2.重力势能的数学表达式:EP=mgh;
3.重力势能是标量,其国际单位是焦耳;
4.重力势能具有相对性:其大小和所选参考系有关;
5.重力做功与重力势能间的关系
(1)物体被举高,重力做负功,重力势能增加;
(2)物体下落,重力做正功,重力势能减小;
(3)重力做的功只与物体初、末为置的高度有关,与物体运动的路径无关
1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:
①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P=mv。单位是。动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的,所以动量也是相对的。
2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:
①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。
④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。
⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。
1、根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理,主要应用有:静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒,静电喷药等。
2、利用高压静电产生的电场,应用有:静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。
3、利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等
雷电是自然界发生的大规模静电放电现象,可产生大量的臭氧,并可以使大气中的氮合成为氨,供给植物营养。
4、防止静电的主要途径:
(1)避免产生静电。如在可能情况下选用不容易产生静电的材料。
(2)避免静电的积累。产生静电要设法导走,如增加空气湿度,接地等。
1、可逆过程与不可逆过程
一个热力学系统,从某一状态出发,经过某一过程达到另一状态。若存在另一过程,能使系统与外界完全复原(即系统回到原来的状态,同时消除了原来过程对外界的一切影响),则原来的过程称为“可逆过程”。反之,如果用任何方法都不可能使系统和外界完全复原,则称之为“不可逆过程”。
可逆过程是一种理想化的抽象,严格来讲现实中并不存在(但它在理论上、计算上有着重要意义)。大量事实告诉我们:与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
2、对于开氏与克氏的两种表述的分析
克氏表述指出:热传导过程是不可逆的。开氏表述指出:功变热(确切地说,是机械能转化为内能)的过程是不可逆的。
两种表述其实质就是分别挑选了一种典型的不可逆过程,指出它所产生的效果不论用什么方法也不可能使系统完全恢复原状,而不引起其他变化。
请注意加着重号的语句:“而不引起其他变化”。比如,制冷机(如电冰箱)可以将热量q由低温t2处(冰箱内)向高温t1处(冰箱外的外界)传递,但此时外界对制冷机做了电功w而引起了变化,并且高温物体也多吸收了热量q(这是电能转化而来的)。这与克氏表述并不矛盾。
3、不可逆过程的几个典型例子
例1(理想气体向真空自由膨胀)如图1所示,容器被中间的隔板分为体积相等的两部分:a部分盛有理想气体,b部分为真空。现抽掉隔板,则气体就会自由膨胀而充满整个容器。
例2(两种理想气体的扩散混合)如图2所示,两种理想气体c和d被隔板隔开,具有相同的温度和压强。当中间的隔板抽去后,两种气体发生扩散而混合。
例3焦耳的热功当量实验。
这是一个不可逆过程。在实验中,重物下降带动叶片转动而对水做功,使水的内能增加。但是,我们不可能造出这样一个机器:在其循环动作中把一重物升高而同时使水冷却而不引起外界变化。由此即可得热力学第二定律的“普朗克表述”。
再如焦耳—汤姆生(开尔文)多孔塞实验中的节流过程和各种爆炸过程等都是不可逆过程。
4、热力学第二定律的实质
对上面所列举的不可逆过程以及自然界中其他不可逆过程,我们完全能够由某一过程的不可逆性证明出另一过程的不可逆性,即自然界中的各种不可逆过程都是互相关联的。我们可以选取任一个不可逆过程作为表述热力学第二定律的基础。因此,热力学第二定律就可以有多种不同的表达方式。
但不论具体的表达方式如何,热力学第二定律的实质在于指出:一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,并指出这些过程自发进行的方向。
高二上学期物理知识点:静电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍。
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
高二上学期物理知识点:恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+
高二上学期物理知识点:磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
高二理科物理知识点:电场
1.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
2.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
6.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
10.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
11.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
一、力:力是物体间的相互作用。
1、力的国际单位是牛顿,用N表示;
2、力的图示:用一条带箭头的有向线段表示力的大小、方向、作用点;
3、力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的方向;
4、力按照性质可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等等;
(1)重力:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力;
(A)重力不是万有引力而是万有引力的一个分力;
(B)重力的方向总是竖直向下的(垂直于水平面向下)
(C)测量重力的仪器是弹簧秤;
(D)重心是物体各部分受到重力的等效作用点,只有具有规则几何外形、质量分布均匀的物体其重心才是其几何中心;
(2)弹力:发生形变的物体为了恢复形变而对跟它接触的物体产生的作用力;
(A)产生弹力的条件:二物体接触、且有形变;施力物体发生形变产生弹力;
(B)弹力包括:支持力、压力、推力、拉力等等;
(C)支持力(压力)的方向总是垂直于接触面并指向被支持或被压的物体;拉力的方向总是沿着绳子的收缩方向;
(D)在弹性限度内弹力跟形变量成正比;F=Kx
(3)摩擦力:两个相互接触的物体发生相对运动或相对运动趋势时,受到阻碍物体相对运动的力,叫摩擦力;
(A)产生磨擦力的条件:物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势;有弹力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物间就一定有弹力;
(B)摩擦力的方向和物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反;
(C)滑动摩擦力的大小F滑=μFN压力的大小不一定等于物体的重力;
(D)静摩擦力的大小等于使物体发生相对运动趋势的外力;
(4)合力、分力:如果物体受到几个力的作用效果和一个力的作用效果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分力;
(A)合力与分力的作用效果相同;
(B)合力与分力之间遵守平行四边形定则:用两条表示力的线段为临边作平行四边形,则这两边所夹的对角线就表示二力的合力;
(C)合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和;
(D)分解力时,通常把力按其作用效果进行分解;或把力沿物体运动(或运动趋势)方向、及其垂直方向进行分解;(力的正交分解法);
二、矢量:既有大小又有方向的物理量。
如:力、位移、速度、加速度、动量、冲量
标量:只有大小没有方向的物力量如:时间、速率、功、功率、路程、电流、磁通量、能量
三、物体处于平衡状态(静止、匀速直线运动状态)的条件:物体所受合外力等于零;
1、在三个共点力作用下的物体处于平衡状态者任意两个力的合力与第三个力等大反向;
2、在N个共点力作用下物体处于`平衡状态,则任意第N个力与(N-1)个力的合力等大反向;
3、处于平衡状态的物体在任意两个相互垂直方向的合力为零;
第2章直线运动
一、机械运动:一物体相对其它物体的位置变化,叫机械运动;
1、参考系:为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物(参照物不一定静止);
2、质点:只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体;
(1)质点是一理想化模型;
(2)把物体视为质点的条件:物体的形状、大小相对所研究对象小的可忽略不计时;
如:研究地球绕太阳运动,火车从北京到上海;
3、时刻、时间间隔:在表示时间的数轴上,时刻是一点、时间间隔是一线段;
如:5点正、9点、7点30是时刻,45分钟、3小时是时间间隔;
4、位移:从起点到终点的有相线段,位移是矢量,用有相线段表示;路程:描述质点运动轨迹的曲线;
(1)位移为零、路程不一定为零;路程为零,位移一定为零;
(2)只有当质点作单向直线运动时,质点的位移才等于路程;
(3)位移的国际单位是米,用m表示
5、位移时间图象:建立一直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示位移;
(1)匀速直线运动的位移图像是一条与横轴平行的直线;
(2)匀变速直线运动的位移图像是一条倾斜直线;
(3)位移图像与横轴夹角的正切值表示速度;夹角越大,速度越大;
6、速度是表示质点运动快慢的物理量;
(1)物体在某一瞬间的速度较瞬时速度;物体在某一段时间的速度叫平均速度;
(2)速率只表示速度的大小,是标量;
7、加速度:是描述物体速度变化快慢的物理量;
(1)加速度的定义式:a=vt-v0/t
(2)加速度的大小与物体速度大小无关;
(3)速度大加速度不一定大;速度为零加速度不一定为零;加速度为零速度不一定为零;
(4)速度改变等于末速减初速。加速度等于速度改变与所用时间的比值(速度的变化率)加速度大小与速度改变量的大小无关;
(5)加速度是矢量,加速度的方向和速度变化方向相同;
(6)加速度的国际单位是m/s2
二、匀变速直线运动的规律:
1、速度:匀变速直线运动中速度和时间的关系:vt=v0+at
注:一般我们以初速度的方向为正方向,则物体作加速运动时,a取正值,物体作减速运动时,a取负值;
(1)作匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于初速度和末速度的平均;
(2)作匀变速运动的物体中间时刻的瞬时速度等于平均速度,等于初速度和末速度的平均;
2、位移:匀变速直线运动位移和时间的关系:s=v0t+1/2at
注意:当物体作加速运动时a取正值,当物体作减速运动时a取负值;
3、推论:2as=vt2-v02
4、作匀变速直线运动的物体在两个连续相等时间间隔内位移之差等于定植;s2-s1=aT2
5、初速度为零的匀加速直线运动:前1秒,前2秒,位移和时间的关系是:位移之比等于时间的平方比;第1秒、第2秒的位移与时间的关系是:位移之比等于奇数比。
三、自由落体运动:只在重力作用下从高处静止下落的物体所作的运动;
1、位移公式:h=1/2gt2
2、速度公式:vt=gt
3、推论:2gh=vt2
一、原子结构知识点:
1、电子的发现和汤姆生的原子模型:
(1)电子的发现:
1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的研究,从而发现了电子。
电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念。
(2)汤姆生的原子模型:
1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
2、α粒子散射实验和原子核结构模型
(1)α粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成
①装置:
② 现象:
a. 绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转。
b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转
c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度,有的几乎达到180度,即被反向弹回。
(2)原子的核式结构模型:
由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡,α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年,卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
原子核半径小于10-14m,原子轨道半径约10-10m。
3、玻尔的原子模型
(1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)
a. 电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
b. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小,电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
(2)玻尔理论
上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启发,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三个假设:
①定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态。
②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时,它辐射成吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即 hv=E2-E1
③轨道量子化假设,原子的不同能量状态,跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。即轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2π的整数倍,即:轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/2π的整数倍,即
n为正整数,称量数数
(3)玻尔的氢子模型:
①氢原子的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三条假设基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条轨道上运行时原子的能量,(包括电子的动能和原子的热能。)
氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时,氢原子的能量En,和电子轨道半径rn分别为:
其中E1、r1为离核最近的第一条轨道(即n=1)的氢原子能量和轨道半径。即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m(以电子距原子核无穷远时电势能为零计算)
②氢原子的能级图:氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级。按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。
其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态,称为激发态。
二、原子核知识点
1、天然放射现象
(1)天然放射现象的发现:1896年法国物理学,贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性
放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素
天然放射现象:某种元素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象
天然放射现象:表明原子核存在精细结构,是可以再分的
(2)放射线的成份和性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹:
2、原子核的衰变:
(1)衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒
γ射线是伴随α、β衰变放射出来的高频光子流
在β衰变中新核质子数多一个,而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子
(2)半衰期:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期。
一放射性元素,测得质量为m,半衰期为T,经时间t后,剩余未衰变的放射性元素的质量为m
3、原子核的人工转变:原子核的人工转变是指用人工的方法(例如用高速粒子轰击原子核)使原子核发生转变。
(1)质子的发现:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氦原子核发现了质子。
(2)中子的发现:1932年,查德威克用α粒子轰击铍核,发现中子。
4、原子核的组成和放射性同位素
(1)原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子
在原子核中:
质子数等于电荷数
核子数等于质量数
中子数等于质量数减电荷数
(2)放射性同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正电子的发现:用α粒子轰击铝时,发生核反应。
发生+β衰变,放出正电子
三、核能知识点:
1、核能:核子结合成的子核或将原子核分解为核子时,都要放出或吸收能量,称为核能。
2、质能方程:爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系:
E=mc2——质能方程
3、核能的计算:在核反应中,及应后的总质量,少于反应前的总质量即出现质量亏损,这样的反就是放能反应,若反应后的总质量大于反应前的总质量,这样的反应是吸能反应。
吸收或放出的能量,与质量变化的关系为:
为了计算方便以后在计算核能时我们用以下两种方法
方法一:若已知条件中以千克作单位给出,用以下公式计算
公式中单位:
方法二:若已知条件中以作单位给出,用以下公式计算
公式中单位:
4、释放核能的途径——裂变和聚变
(1)裂变反应:
①裂变:重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应。
②链式反应:在裂变反应用产生的中子,再被其他铀核浮获使反应继续下去。
链式反应的条件:
③裂变时平均每个核子放能约1Mev能量
1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量
(2)聚变反应:
①聚变反应:轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应。
②平均每个核子放出3Mev的能量
③聚变反应的条件;几百万摄氏度的高温
光的直线传播
1.光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播。
2.光是一种电磁波。光在真空中传播速度最大,是3×108米/秒,而在空气中传播速度也认为是3×108米/秒。
光的反射
3.我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。
4.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
5.漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。
平面镜成像
6.平面镜成像特点:(1)平面镜成的是虚像;(2)像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
7.平面镜应用:(1)成像;(2)改变光路。
8.平面镜在生活中使用不当会造成光污染。
9.球面镜包括凸面镜(凸镜)和凹面镜(凹镜),它们都能成像。具体应用有:车辆的后视镜、商场中的反光镜是凸面镜;手电筒的反光罩、太阳灶、医术戴在眼睛上的反光镜是凹面镜。
探究平面镜成像特点实验
(1)为什么用透明薄玻璃板代替平面镜?
便于找到蜡烛A的像的位置,能够比较蜡烛A的像与蜡烛B的大小。
(2)无论怎么移动蜡烛B也不能和A的像重合?
玻璃板未与水平桌面垂直。
(3)怎么找到A的像的位置?
挪动蜡烛B直到与A的像完全重合为止。
光的折射
10.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象。
11.光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
光的色散
12.白光是由色光组成的。
透镜
13.凸透镜:对光线有会聚作用;凹透镜:对光线有发散作用。
(1)两倍焦距分大小,一倍焦距分虚实。
(2)物近像远像变大。
(3)实像都是倒立的。
探究凸透镜成像特点实验
(1)等高共轴调节:
等高:将蜡烛、凸透镜、光瓶三者中心调整到同一水平高度。
共轴:目的是使蜡烛的像成在光屏中央处。
(2)焦距确定:平行光源照射得到最小最亮光斑为止。
14.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片。
15.近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜。
三种产生电荷的方式:
1、摩擦起电:
(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;
(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;
2、接触起电:
(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;
(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;
(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;
(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;
(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;
(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;
4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;
(1)电荷间相互作用规律:自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷、同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
(2)三种起电方法:
①摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。
②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程
③接触起电:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使物体带电。
(3)电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分:在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(4)元电荷:最小电荷量就是电子所带的电荷量,这个最小的电荷量叫做元电荷。
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