高中物理知識樹

1、力學(xué)知識結(jié)構(gòu)圖力的概念定義 定義 力是物體對物體的作用。所以每一個實在的力都有施力物體和受力物體三要素 三要素 大小、方向、作用點矢量性 矢量性 力的矢量性表現(xiàn)在它不僅有大小和方向，而且它的運算符合平行四邊形定則。效果 效果 力的作用效果表現(xiàn)在，使物體產(chǎn)生形變以及改變物體的運動狀態(tài)兩個方面。力的合成與分解 力的合成與分解 一個力的作用效果，如果與幾個力的效果相同，則這個力叫那幾個力的合力 合力，那

2、幾個力叫這個力的分力 分力。由分力求合力的運算叫力的合成 力的合成；由合力求分力的運算叫力的分解 力的分解。力的合成與分解符合平行四邊形定則。重力 重力 由地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生。方向：總是豎直向下。大小 G＝mg。g 為重力加速度，由于物體到地心的距離變化和地球自轉(zhuǎn)的影響，地球周圍各地 g 值不同。在地球表面，南極與北極 g 值較大，赤道 g 值較?。煌ǔＨ?g=9.8 米／秒 2。重心 重心的位置與物體的幾何形狀、質(zhì)量分布有

3、關(guān)。任何兩個物體之間的吸引力叫萬有引力，。通常取引力常量 G＝6.67×10-11 牛·米 2／千克 2。物體的重力可以認(rèn)為 2 RMm G F ?是地球?qū)ξ矬w的萬有引力。彈力 彈力 彈力產(chǎn)生在直接接觸并且發(fā)生了形變的物體之間。支持面上作用的彈力垂直于支持面；繩上作用的彈力沿著繩的收縮方向。胡克定律 F=kx，k 稱彈簧勁度系數(shù)?；瑒幽Σ亮?滑動摩擦力 物體間發(fā)生相對滑動時，接觸面間產(chǎn)生的阻礙相對滑動

4、的力，其方向與接觸面相切，與相對滑動的方向相反；其大小 f=μN。N 為接觸面間的壓力。μ為動摩擦因數(shù)，由兩接觸面的材料和粗糙程度決定。靜摩擦力 靜摩擦力 相互接觸的物體間產(chǎn)生相對運動趨勢時，沿接觸面產(chǎn)生與相對運動趨勢方向相反的靜摩擦力。靜摩擦力的大小隨兩物體相對運動的“趨勢”強(qiáng)弱，在零和“最大靜摩擦力”之間變化。 “最大靜摩擦力”的具體值，因兩物體的接觸面材料情況和壓力等因素而異。摩擦力三種常見的力牛頓第一定律 牛頓第一定律

5、 一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。物體的這種性質(zhì)叫做慣性。慣性是物體的固有屬性，衡量慣性的大小的物理量是質(zhì)量。牛頓第二定律 牛頓第二定律 物體加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。加速度的方向與合外力方向相同。表達(dá)式 F 合=ma，其中 F 單位：牛（N） ；m 單位：千克（kg） ；a 單位：米／秒 2(m/s2)。意義：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。牛頓第三定

6、律 牛頓第三定律 兩個物體間相互作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。 (作用力與反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，是同種性質(zhì)的力，它們分別作用在不同的物體上，不存在“平衡’問題。)牛 頓 運 動 定 律功 功是能量轉(zhuǎn)換的量度，即：有功必有能量形式的轉(zhuǎn)換．做了多少功就有多少能量發(fā)生了形式轉(zhuǎn)換。大小：W=FScosα(兩個要素： ①力 ②力方向上有位移)單位：焦（J）正功 正功 ：表示動力功(即力與位移夾角

7、小于 900。) 負(fù)功 負(fù)功：表示阻力功(即力與位移夾角大于900。)功率 功率 平均功率單位：瓦（焦／秒） 即時功率 P=FVcosα，單位：瓦（焦／ t W P ?秒） 動能 動能 物體由于運動所具有的能。 (動能是運動狀 22 mv EK ?態(tài)的函數(shù)，是標(biāo)量)動能定理 動能定理 合外力所做的功等于物體動能的變化。表達(dá)式W=EK2—EK1 （動能定理適用于變力做功的過程）勢能 勢能 由于物體之間相對位置

8、和物體各部分間相對位置決定的能叫勢能。重力勢能 重力勢能 EP＝mgh h 為物體距零勢能位置的高度。零勢能位置可依具體問題解題方便而定，故重力勢能的大小只有相對的意義。重力勢能的變化表示了重力做功的多少。 彈性勢能 彈性勢能 物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。機(jī)械能守恒定律 機(jī)械能守恒定律(動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能)在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。同樣，在只有彈力做功的情形下，

9、物體的動能和彈性勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量也保持不變。 沖量 沖量 力和力的作用時間的乘積叫做力的沖量 單位 牛·秒。沖量的方向，即力的方向。動量 動量 物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量 單位：千克·米／秒。動量的方向，即速度的方向。功 和 能動量定理 動量定理 物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。表達(dá)式 Ft=P 末-P 初（動量定理適用于變力作用的過程） 系統(tǒng)動量守恒定律 系統(tǒng)動量守恒定律

10、 系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變沖 量 和 動 量運 動 和 力勻變速直線運動 基本公式：Vt=V0+atS=V0t+ at221as V Vt 2 2 02 ? ?20 t V V V ? ?運動的合成與分解 已知分運動求合運動叫運動的合成，已知合運動求分運動叫運動的分解。運動的合成與分解遵守平行四邊形定則平拋物體的運動特點：初速度水平，只受重力。分析：水平勻速直線運動與豎直方向自由落體的合運動。

11、規(guī)律：水平方向 Vx = V0，X=V0t豎直方向 Vy = gt，y = 221 gt合 速 度 Vt = 與 x 正向夾角 tgθ= , 2 2y x V V ?xyVv勻速率圓周運動特點：合外力總指向圓心（又稱向心力） 。描述量：線速度 V，角速度ω，向心加速度α，圓軌道半徑 r，圓運動周期 T。規(guī)律：F= m =mω2r = m rV 2rT 22 4?簡諧運動 物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指

12、向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動，叫做簡諧振動。振動圖線 描述量：振幅 A，周期 T，頻率 f (= )。 T1相關(guān)物理量的周期性變化：位移、回復(fù)力、即時速度、即時加速度，動能與勢能等。單擺周期公式：T=2π gi機(jī)械波 振動在媒質(zhì)中傳播形成波；媒質(zhì)各點都在各自平衡位置附近振動但不隨波形一起遷移，波是能量傳遞的一種形式。波形圖線描述量：波幅 A，波長λ，波速 V，周期 T，頻率 f。描述公式：V= =λf T?波的形式：橫波和縱波。

13、阻尼振動、受迫振動振幅逐漸減小的振動叫阻尼振動。振幅保持不變的振動叫無阻尼振動或等幅振動。物體在周期性外力（驅(qū)動力）作用下的振動叫受迫振動。受迫振動，穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，而當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近振動物體的固有頻率時，受迫振動振幅增大的現(xiàn)象叫共振。干涉 波的疊加：兩列波重疊區(qū)域，任何一點的位移等于兩列波引起的位移的矢量和。二列頻率相同、振動方向相同的波相遇，使媒質(zhì)中有的地方振動加強(qiáng)，有的地方振動減弱，且加強(qiáng)與減弱部分相間隔的現(xiàn)

14、象叫波的干涉。干涉是波特有的現(xiàn)象。衍射 波傳播過程中遇到孔和障礙物時，繞過孔和障礙物的現(xiàn)象叫波的衍射。發(fā)生明顯衍射的條件是孔、障礙物的尺寸與波長可比擬。衍射是波特有的現(xiàn)象。物體的運動A0t/sX/cmT λTx/cmy/cmA0VT天體運動問題分析ma RGMm ? 2 Rv m RGMm 22 ?R m RGMm 22 ? ? R T m RGMm222 ? ?? ? ?? ? ?熱學(xué)、原子物理知識結(jié)構(gòu)圖分 子 動 理 論物質(zhì)是

15、由大量的分子組成的①油膜法測分子的直徑②分子直徑數(shù)量級 10－10m，分子質(zhì)量數(shù)量級 10－26kg③阿伏伽德羅常數(shù) NA=6.02×10 23mol－1。分子永不停息地做無規(guī)則運動，實驗基礎(chǔ) ①擴(kuò)散現(xiàn)象；②布朗運動分子間存在相互作用力分子間引力和斥力同時存在，都隨距離增大而減小。r0=10－10m； r = r0 時，f 引=f 斥；r＞r0 時，f 引＞f 斥；r＜r0 時，f 引＜f 斥。分子的動能： 分子由于熱運動

16、而具有的能量；由溫度 T 決定分子的熱能：分子間由相互作用力和相對位置決定的能量：與體積 V 有關(guān)物體的內(nèi)能：組成物體的所有分子的動能和勢能的總和；與 T、V 有關(guān)物 體 的 內(nèi) 能改變內(nèi)能的物理過程做功——內(nèi)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化熱傳遞——物體之間(或物體各部分間)內(nèi)能的轉(zhuǎn)移W+Q=ΔE能量守恒定律分 子 動 理 論熱 和 功原子物理電子的發(fā)現(xiàn)原子的結(jié)構(gòu)湯 姆 生 模 型a 粒子散射實驗 實驗的結(jié)果是：絕大多數(shù) a 粒子穿過金箔

17、后仍沿原來的方向前進(jìn)，少數(shù) a 粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù) a 粒子偏轉(zhuǎn)角超過了90°，極個別的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎是 180°天然放射線α射線: α粒子流。α粒子就是氦原子核,貫穿本領(lǐng)小,電離作用強(qiáng)。β射線:高速電子流。β粒子就是電子，貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，電離作用弱。Υ射線:波長極短的電磁波。貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用很小。原子核的衰變 指原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓０胨テ?指放射性元素的原子核有半

18、數(shù)發(fā)生衰變需要的時間。人工核轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)質(zhì)子 H O He N 1 117 84 214 7 ? ? ?發(fā)現(xiàn)中子 n C He Be 1 012 64 29 4 ? ? ?原子核的組成 原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子與中子統(tǒng)稱核子。具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子之間，互稱同位素。核力 指把各種核子緊緊地約束在原子核里的力。核能 指原子核轉(zhuǎn)變中釋放(或吸收)的能量。質(zhì)能方向 E=mc2,指出物體具有的能量和它的質(zhì)量之間的

19、關(guān)系。由質(zhì)能方程可以根據(jù)原子核轉(zhuǎn)變中發(fā)生的質(zhì)量虧損Δm，計算出所能釋放的核能ΔE(Δm·C2)。重核裂變?nèi)纾? ? n U 1 0235 92一個鈾核裂變 n Xe Sr 1 0136 5490 38 10 ? ?時，放出的幾個中子如能再引起其他鈾核裂變，就可以使裂變不斷地進(jìn)行下去，這稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。輕核聚變?nèi)纾?（需幾百 n He H H 1 04 23 12 1 ? ? ?萬度高溫條件） ，利用上述反應(yīng)，均可釋放出巨大的核能