高中物理知识网络框架图
- 格式:doc
- 大小:220.00 KB
- 文档页数:5
23⎧⎪⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎨⎨⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎩⎧⎪⎨⎪→⎩定义:物体在空间中所处的位置发生变化的运动直线运动1、曲线运动机械运动平面运动分类、空间运动匀速运动、变速运动定义:描述物体运动时所选取的参照物(假定不动)参考系选取原则:任意性、简便性、通常选地面例子:小小竹排江中游青山或两岸定义:在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和 形状在所研究的问质点:运动的描述⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩题中可以忽略时,我们把物 体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这 个点上,这个点称为质点。
判定原则:物体的大小和形状在所研究的问题中能否被忽略物理思想:物理建模思想例子:研究武广高铁列车的全程运行时间时——可以 研究武广高铁列车通过北江大桥的时间时——不可以 钟表指示的读数对应的某一瞬间时刻:例子:2010年1月25日08时01分11秒初、末21400t t t ⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎪∆=-⎪⎪⎩两个时刻之间的间隔时间:例子:2010年、1月、25日、8小时、1分钟、11秒两者关系: 说明:时间计算的零点,原则上任何时刻都可以作为时刻零点,我们常常以问题中的初始时刻作为零点。
物体运动轨迹的长度属标量:大小——平均速率与时间的乘积,无方向。
路程:能真实的反映物体的运到情况,但不能完全确定物体位置的变化例子:奥运冠军在米跑道上跑一400⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩圈的路程为400米(m)从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段属标量:大小——有向线段的长度即平均速度与时间的乘积位移: 方向——起点指向终点不能真实的反映物体的运到情况,但能完全确定物体位置的变化例子:奥运冠军在米跑道上跑一圈的位移为0米(m)一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器实验打点计时器:⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎩室常用:电磁打点计时器和电火花打点计时器工作电压——6V 交变电流(50Hz)电磁打点计时器工作方式——振针上下振动打点打点周期——0.02s 工作电压——220V 交变电流(50Hz)电火花打点计时器工作方式——电火花打点打点周期——0.02s ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪,4000m =0=850s S m v s t S m v s t ⎧⎪⎧⎪=⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪===⎪⎩描述物体位置变化快慢(平均速度和瞬时速度)物体的位移S 与发生这段位移所用的时间t 的比值大小:单位——属矢量方向:与物体的位移相同平均速度:只能粗略描述物体位置变化快慢平均速率是物体的路程S 与所用的时间t 的比值例子:刘翔在米跑道上用50s 跑了一圈,400m ;平均速率速度:50s 物体在某时刻前后无穷瞬时速度:0=,8t m s m s v v ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎩-短时间内的平均速度大小瞬时速率单位——属矢量方向:运动轨迹上过该点的切线方向能精确反映物体运动快慢和方向例子:姚明起跳投篮时的速度为1, 汽车车速里程表、测速仪的示数、 高速路上的“超速”平均速度——抓主要因素;瞬时速度——极限思想物体速度的变化()加速度:020002200,,0,055555=-25=t t t t t v v v m a s t t v v v a v v v a m s s m s m m v s s v v a t -∆⎧==⎪⎨⎪∆⎩>>⎧⎪⎨<<⎪⎩---=与完成这一变化所用的时间的比值大小:单位——属矢量方向:与物体的相同描述物体速度变化快慢,即速度变化率加速时计算时常取物体初速度的方向为正方向减速时例子:物体以的初速度往斜面上滑,后返回原来位置时的速度大小仍为,则物体的加速度(以初速度220055=25=t t t m m v s s a v v t v v v a a ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪-⎪⎪⎪⎩⎪⎪∆-⎪⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎩的方向为正方向)(-)(以末速度的方向为正方向) 的大小与、、、的大小无直接关系恒定时,物体作匀变速直线运动大小不变、方向变化——变速直线运动变化时大小变化、方向不变——变速直线运动⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪0000;t t S S t S S S v v S v S t t ↔〉〈∆↔=-↔-==匀速直线运动位移图象1.某一时刻t 某一位置(在时间轴以上部分,方向和所选正方向相同;在时间轴以下部分,方向和所选正方向相反)2.某一段时间位置变化3.直线的倾斜程度速度的大小和方向(s-t 图)大小:方向:同位移。
八年级物理目录第1章绪论一撩开物理学的面纱•物理学与自然规律•物理学与社会发展•怎样学习物理学•高中物理教材特点第2章运动的描述第1节运动、空间和时间第2节质点和位移第3节速度和加速度第3章匀变速直线运动的研究导入速度的变化第1节匀变速直线运动的规律第2节匀变速直线运动的实验探究第3节匀变速直线运动实例一自由落体运动第4章相互作用导入奇特的力现象第1节重力与重心第2节形变与弹力第3节摩擦力第5章力与平衡导入感悟平衡之美第1节力的合成第2节力的分解第3节力的平衡第4节平衡条件的应用第6章力与运动导入跨越时空的对话第1节牛顿第一定律第2节牛顿第二定律第3节牛顿第三定律第4节超重与失重定义:有质量而不计形状和大小的物质。
定义:用来作参考的物体。
定义:在某一问题中确定坐标的方法,就是该问题所用的坐标系。
在雯示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表不。
路程和位移路程: 4位移:矢量和标里直线运动的位置和位移「矢量:4标量:公式:物体运动轨迹的长度。
表示物体(质点)的位置变化。
从初位置到末位置作一条有向线段表示位移既有大小又有方向。
只有大小没有方向。
第一节:r质点质点、参考系参考系和坐标系 < "坐标系第二节:时间厂时刻和时和位移[间间隔[定义:用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。
I 公式:v=Ar/Ar 〈 单位:米每秒(m/s ) 速度是矢量,既有大小,又有方向。
速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向也就是 K 物体运动的方向。
物体在时间间隔内的平均快慢程度。
时间间隔非常非常小,在这个时间间隔内的平均速度。
第二节・运动祺慢&勺描述——速度坐标与坐标的变化量公式:△匸中] 速率 瞬时速度的大小。
速度 『平均速度 平均速度和瞬时速度 <瞬时速度r 电磁打点计时器电火花计时器第四节实验:用丿练习使用打点计时器打点计时器测速、 度 用打点计时器测量瞬时速度用图象表示速度一时间图像5"图象):描述速度v 与时间r 关系的图象。
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、电磁学(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;选修3-5主要为原子物理学,有3章(机械振动和机械波、动量守恒定律)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。
高物理所有知识体系简表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。
力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分PART I 静力学PART II 运动力学万有引力定律:maR GMmF ==2;R v mR GMm 22=;R m RGMm22ω=;R T m R GMm 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π适用范围:两个质点间的引力,R 为两个质点间的距离波的形成条件波源和介质波的形成原因介质质点之间有相互作用波的实质PART III 动力学热学知识结构体系热学包括: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础物体的内能组成物体的所有分子的动能和势能的总和;温度是分子平均动能大小的标志,温度相同时任何物体的分子平均动能相等,但平均速率一般不等(分子质量不同).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少。
因为分子运动是无理想气体,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定,与气体的体积无关。
温度越高,内能越大。
理想气体与外界做功与否:体积增大,对外做饱和汽和饱和汽压在密闭容器中的液面上同时进行着两种相反的过程:一方面分子从液面飞出来;另一方面由于液面上的汽分子不停地做无规则的热运动,有的汽分子撞到液面上又会回到液体中去。
随着液体的不断蒸发,液面上汽的密度不断增大,回到液体中的分子数也逐渐增多。
力学知识结构图力的概念
定义力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有
施力物体和受力物体三要素大小、方向、作用点
矢量性力的矢量性表现在它不仅有大小和方向,而且
它的运算符合平行四边形定则。效果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。
力的合成与分解一个力的作用效果,如果与几个力的效
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。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分解。遵循平行四边形定则力的合成与分解符合平行四边形定则。
重力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。在地球表面,南极与北极g值较大,赤道g值较小极大下大;通常取g=9.8米/秒2。重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。是物体各部分重力的等效,规则的物体在几何中心,不规则用悬挂法确定。
任何两个物体之间的吸引力叫万有引力,2RMmGF=。通常取引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。弹力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。
胡克定律F=kx,k称弹簧劲度系数。重点是弹力方向的判断,a绳子弹簧b点面,面面,点点模型
滑动摩擦力产生条件:a存在弹力b接触面粗糙c与接触面有相对滑动。,重点是方向判断,其方向与接触面相
切,与接触物体相对滑动的方向相反;方法:1假设法2根据物体运动状态3根据牛顿第三定律。其大小f=μN。
静摩擦力产生条件:a存在弹力b接触面粗糙c与接触面有相对滑动的趋势。静摩擦力的大小随两物体相对运动
的“趋势”强弱,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。约等于滑动摩擦力。
摩擦力
三种常见的力
牛顿第一定律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。
高中物理框架图 力的概念
定义 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体 三要素 大小、方向、作用点
矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向,而
且它的运算符合平行四边形定则。 效果 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。
力的合成与分解 一个力的作用效果,如果与几个力的
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。 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分解。
重力 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。在地球表面,南极与北极g值较大,赤道g值较小;通常取g=9.8米/秒2。 重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。
任何两个物体之间的吸引力叫万有引力,2RMmGF 。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。 弹力 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。
胡克定律F=kx,k称弹簧劲度系数。
滑动摩擦力 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为接触面间的压力。μ为动摩擦因数,由两接触面的材料和粗糙程度决定。
静摩擦力 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”强弱,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。
摩擦力
三种常见的力
牛顿第一定律 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。
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。
牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向与合
外力方向相同。表达式F合=ma,其中F单位:牛(N);m单位:千克(kg);a单位:米/秒2(m/s2)。意义:力是改变物体运动状态的原因。
牛顿第三定律 两个物体间相互作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 (作
用力与反作用力同时产生,同时消失,是同种性质的力,它们分别作用在不同的物体上,不存在“平衡’问题。)
牛顿运动定律
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。大小: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(即力与位移夹角小于900。) 负功:表示阻力功(即力与位移夹角大于900。)
功率 平均功率tWP 单位:瓦(焦/秒) 即时功率P=FVcosα,单位:瓦(焦
动能 物体由于运动所具有的能
22mv
EK。 (动能是运动状
态的函数,是标量)
动能定理 合外力所做的功等于
物体动能的变化。表达式 W=EK2—EK1 (动能定理适用于变力做功的过程)
势能 由于物体之间相对位置和
物体各部分间相对位置决定的能叫势能。
重力势能 EP=mgh h为物
体距零势能位置的高度。零势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相对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的
弹性势能 物体由于发生弹性形
变而具有的能。
机械能守恒定律(动能
和势能统称机械能) 在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。 同样,在只有弹力做功的情形下,物体的动能和弹性势能发生相互转化,机械能总量也保持不冲量 力和力的作用时间的乘积
叫做力的冲量 单位 牛·秒。冲量的方向,即力的方向。
动量 物体的质量和速度的乘积叫做动量 单位:千克·米/秒。动量的方向,即速度的功和能 动量定理 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。 表达式Ft=P末-P初
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变
冲量和动量
运动和力 匀变速直线运动 基本公式:Vt=V0+at
S=V0t+21at2
asVVt2202
20tVVV
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则
平抛物体的运动 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 = V0,X=V0t
竖直方向 Vy = gt,y = 221gt
合 速 度 Vt = ,22yxVV与x正向夹角tgθ=xyVv 匀速率圆周运动 特点:合外力总指向圆心(又称向心力)。 描述量:线速度V,角速度ω,向心加速度α,圆轨道半径r,圆运动周期T。
规律:F= m rV2=mω2r = m rT224
简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并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。 振动图线
描述量:振幅A,周期T,频率f (=T1)。 相关物理量的周期性变化:位移、回复力、即时速度、即时加速度,动能与势能等。
单摆周期公式:T=2πgi
机械波 振动在媒质中传播形成波;媒质各点都在各自平衡位置附近振动但不随波形一起迁移,波是能量传递的一种形式。 波形图线
描述量:波幅A,波长λ,波速V,周期T,频率f。 描述公式:V= T=λf 波的形式:横波和纵波。
阻尼振动、受迫振动 振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。 振幅保持不变的振动叫无阻尼振动或等幅振动。 物体在周期性外力(驱动力)作用下的振动叫受迫振动。 受迫振动,稳定后的频率等于驱动力的频率,而当驱动力的频率接近振动物体的固有频率时,受迫振动振幅增大的现象叫共振。
干涉 波的叠加:两列波重叠区域,任何一点的位移等于两列波引起的位移的矢量和。 二列频率相同、振动方向相同的波相遇,使媒质中有的地方振动加强,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。
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射。发生明显衍射的条件是孔、障碍物的尺寸与波长可比拟。 衍射是波特有的现象。
物 体 的 运 动
A 0 t/s
X/cm
T
λx/cm y/cm A 0
V
天体运动问题分析 maRGMm2 RvmR
GMm22
RmRGMm22 RTmRGMm222
光学知识结构图 几何光学
光的直线传播 (均匀介质)
光的反射
光的折射
本影 半影 日食 月食 小孔成像 真空中光速 c = 3.0×108米/秒 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=
risinsin(n由两种媒质种类决定),称为
第二种媒质对第一种媒质的折射率。如第一种媒质是空气或真空,n又称为第二种媒质的折射率。
全反射现象 光线从空气或真空中射向其它媒质(n密
>n疏)时,当入射角大于等于
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。SinC=n1
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。
棱镜 光从玻璃棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出时,出射光线跟入射光线相比,向底面偏折。
全反射棱射 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
光的本性
光谱 光的波动性 光的粒子性 发射光谱 由发光物体直接产生的光谱叫发射光谱。 吸收光谱 连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱叫吸收光谱 光的干涉 光的衍射 双缝干涉 薄膜干涉 干涉的应用 光电效应 在光的照射下,物体发射电子的现象叫光电效应。光电效应的特点:①入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率,才可以发生;②光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大;③光电子的发射是光照瞬间进行的;④光电流的强度与入射光强度成正比。 光子 光在空间传播不是连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子。光子的能量E=hv,h=6.63×10-34焦·秒,称普朗克常量。 爱因斯坦的光电方程:hv-W=21mv2,其中W为逸出功,21mv2为光电子最大初动能。 光的波粒二象性 光既有波动性,又有粒子性,故认为光具有波粒二象性(这里的波动性和粒子性都是微观世界中的意义)。 电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r射线,由低频到高频,构成了范围非常广阔的电磁波谱。 连续光谱 由连续分布的一切波长的光组成的光谱。 明线光谱(线状谱) 由一些不连续的亮线组成的光谱。 各种元素都有一定的线状谱,元素不同,线状谱也不同,故线状谱又称原子光谱。 光谱分析 根据光谱来鉴别质和确定它的化学组成,这种方法叫光谱分析。做光谱分析时,可利用明线光谱也可以利用吸收光谱。