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1、高中物理知识结构体系（一轮复习） 1 / 13 高中物理所有知识体系简表 力学静力学 （必修 1） 力的概念和三种常见力重力、弹力、摩擦力力的合成和分解 物体的平衡（相互作用） 运动学 （必修 1、2） （选修 3-4） 直线运动匀速直线运动、匀变速直线运动 曲线运动 (运动的合成和分解) 平抛物体运动 匀速圆周运动天体运动问题 机械振动（简谐运动）阻尼振动、受迫振动 机械波（横波、纵波）反射、折射、干涉、衍射、叠加、多普勒效应 动力学 （运动和力） （必修 1、2） （选修 3-5） 牛顿运动定律牛顿第一、二、三定律 万有引力与圆周运动 功与能功、功率 动能、势能 动能定理 重力势能、弹性势
2、能 机械能守恒定律 动量和冲量动量定理 系统动量守恒定律 电学电场（静电 场） （选修 3-1） 力的特性库仑定律电场强度 电场线 点电荷场强 匀强电场场强 带 电 粒 子 在 电 场 中 的运动 能的特性电荷的电势能（电势）电势差电场力的功电容器 电路 （恒定电流） （选修 3-1） 电源电动势 闭 合 电 路 的 欧 姆 定律 内电阻电流、电压、功率欧姆表 电阻串、并联关系 欧姆定律电功、电功率、电热 电阻定律 磁学磁场 （选修 3-1） 磁场的产生永磁体磁场 电流磁场 磁场的性质磁感强度、 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
3、中 运动 磁通量磁通密度 电磁感应 （选修 3-2） （选修 3-4） 产生的条件导体切割磁感线运动法拉第电磁感应定律右手定则 穿过闭合电路所围面积中磁 通量发生变化 法拉第电磁感应定律楞次定律 自感电磁振荡与电磁波 高中物理知识结构体系（一轮复习） 2 / 13 互感变压器和电能的输送交变电流右手定则 光学几何光学 （选修 3-4） 光的直线传播 (均匀介质 ) 本影、半影、日食、月食、小孔成像 真空中的光速电磁波谱 光的反射反射定律、平面镜成像 光的折射折射定律、全反射现象 光的色散 棱镜：全反射棱射 物理光学 （ 光 的 本 性） （选修 3-4、 5） 光谱发射光谱 吸收光谱 连续、明
4、线光谱 光谱分析 光的波动性光的干涉（双缝、薄膜） 、光的衍射 光的粒子性光子、光电效应 光的波粒二象性 电磁波谱 热学 ( 初 中 物 理) (选修 3-3) 热 学 的 基 本知识 分子动理论分子无规则运动扩散、布朗运动动能（温度） 相互作用力势能（体积） 物体的内能分子动能、 热能、物体的内能 热和功内能的改变做功、热传递能量守恒定律热力学第一、 二定律 气 体 的 性 质 气体的状态描述物质的量、压强、体积、温度及其关系 理想气体状态变化规律克拉贝龙方程一定质量理想气体 状态方程 等 温 过 程 、 等 压 过 程、等容过程 饱和汽、非饱和汽空气的湿度 原子物理 (选修 3-5) 原子
5、结构核式模型、 玻尔理论、 电 子云 粒子散射实验、放射、衰变、人工转变、裂变、聚变 原子核 高中物理知识结构体系（一轮复习） 3 / 13 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 学 电动势 = q W ；内电阻r 电场线意义： ? 电场线疏 密表示强度大小；? 电场线 方向表示正检验电荷受力 方向； ? 电场线方向是电势 降落最快的方向；? 电场线 与等势面处处垂直。 带电粒子在电场中的运动 加速 ： Uq= Ek 匀强场中偏转侧移： y= 2 1 m Eq t2 (V 0 E) 电场力的功WAB
6、=U AB q 特点：只与首末位置有关， 而与路径无关 电荷间的相互作用库仑定律F=k 2 21 r qq ，适用于真空 中点电荷 电 场 电势差 UAB=U A UB= q WAB 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶捧所带的电荷。 电荷简的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 电荷量：电荷的多少。单位：库仑(C) 匀 强 电 场 场 强 E= d U 电容器C= U Q 法 (库 /伏 ) 平行板电容C= kd4 电场强度E= q F ,E 与 F、 q、无关。 矢量性：方向规定为正检验 电荷受力的方向。单位 ：牛 顿 /库仑或伏/米。 点电
7、荷场 强 E=k 2 r Q 电 流 电 路 电 荷 电 阻 电 源 电流电荷的定向移动形成电流。电流方向：正电荷定向移动的 方向规定为电流的方向。获得持续电流的条件：电路中有电源、 电路为通路。 串、并联关系 串联I=I 1=I2= U=U 1+U2+ R=R1+R2+ 并联I=I 1+I2+ U=U 1=U2= 21 111 RRR 闭合电路欧姆定律电流形式I= rR 电压形式 =U+U 功率形式I 2 部分电路欧姆定律I= R U ； 电功W=IUt ；电功率P=IU ；电热Q=I 2Rt （焦耳定律） 电阻定律R= S L 能的 特性 力的 特性 电荷的 电势能 电势U= q ，伏 (
8、焦 /库 ) 高中物理知识结构体系（一轮复习） 4 / 13 磁 场 的 产 生 定义 ：因为磁通量变化产生感应电动势的现象 磁场对电流：安培力F=BIL 方向：左手定则 自感现象由于导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象。由自感而产生的电动势为自感 电动势 磁 学 带电粒子在磁场中的运动只受洛仑 力，且 0 VB时有：BqV=m R V 2 ； R= Bq mv ,T= Bq m2 变电流 即时值U=U msint I=Imsint 有效值U= 2 m U I= 2 m I 周期、频率、角频率T= 21 f 磁感应强度B= IL F 。 单位 ：特 (牛 /安米 ) 或韦伯 /米 2
9、矢量性 ： B 的方向即磁场方向， B、F、 L 的方向关系由左手定则确定。 电 磁 感 应 磁 场 磁场对运动电荷：洛仑兹力f=BqV 方向：左手定则 a 闭合电路中的一部分导体与磁场 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。） 互感现象的应用： 变压器 2 1 U U = 2 1 n n P出=P入(理想变压器) 互感现象两相邻的载流回路，其中任一回路中 的电流强度发生变化时，将在另一回路中产生感 应电动势。这一电动势称为互感电动势。 磁场 的性 质 永磁体磁场 电流的磁效应 磁感线意义：磁感线的疏密
10、表示磁场强 弱；磁感线的方向表示磁场方向。 直线电流磁场 通电螺线管磁场 带 电 粒 子 在 复 合 场 中 的运动 磁通量磁通密度B= S ；单位 :韦伯 /米 2 （特） 通 电 导 线 在 复 合 场 中 的平衡、运动 磁 通 量 变 化 有 两 方 面 的 含义 b 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。） 产生条件： 闭合电路中一部分导体与磁场发生相对运动 穿过闭合电路的磁场发生变化 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 动生电动势大小： =BLV
11、 动生电流方向：右手定则 感生电动势大小： =n t 感生电流方向：楞次定律 磁 场 力 牛顿运动定律 动量定理 运动 能量动能定理 动量守恒定律 能量转化和动能守恒定律 力学 受力 高中物理知识结构体系（一轮复习） 5 / 13 电磁场和电磁波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 场 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性 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。 磁 场 有效地发射电磁波的条件是：频率足够高（单位时间 内辐射出的能
12、量P f 4 ） ；形成开放电路（把电场和磁 场分散到尽可能大的空间离里去）。 电磁波的应用电磁波的发射和接收（调制和调 频） ；电视、雷达等 真空中电磁波的波速为 c =3.0 10 8 m/s 电 磁 波 电 磁 振 荡 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。随时间变化 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。 电磁振荡过程 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，形成电 场能和磁场能的周期性变化 振荡电路的周期和频率LCT2， LCT f 2 11 形成
13、变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地 向周围空间传播开去，就形成了电磁波。 特点 横波 传播时不需要介质 能发生反 射、折射、干涉、衍射等现象 麦克斯韦电磁场理论简要地叙述，可用“4,3,2,1”概括其理论框架， 4 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。 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 、电流 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 律 论述磁 单极子 不存在 的 高 斯 磁 定 律 描述电 流和时 变电场
14、怎样产生磁 场的麦 克斯 韦 -安 培定 律 描述时 变磁场 如何产 生电场的法 拉 第 感应 定 律 。 高中物理知识结构体系（一轮复习） 6 / 13 几 何 光 学 本影半影日食月食小孔成像 发射光谱由发光物体直接产生的光谱叫发射光谱。 物 理 光 学 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。 光的直线 传播 (均匀介质 ) 光的 反射 反射定律
15、入射线、反射线与法线共面，且分居法线两侧，入射角=反射角。 光 的 折 射 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=1 /n 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。 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 真空中光速c = 3.0108米/秒 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。 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。 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
16、定的线状谱，元素不同，线状谱不同，故又称原子光 谱。 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。 光 的 本 性 光 谱 光的 波动 性 光的 粒子 性 连续光谱由连续分布的一切波长的光组成的光谱。 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。 光电效应在光的照射下， 物体发 射电子的现象叫光电效应。 特点 ：入射光的频率必须大于被 照射金属的极限频率，才可
17、以发生； 光电子的最大初动能随入射光的 频率增大而增大；光电子的发射 是光照瞬间进行的；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=6.6310 34 焦秒，称普朗克常量。 爱因斯坦的光电方程：hvW= 2 1 mv 2，其中 W 为逸出功， 2 1 mv 2 为光电子最大初动能。 光的衍射 光的干涉（双缝干涉、薄膜干涉）干涉的应用 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
18、低频到高 频，构成了范围非常广阔的电磁波谱。 光 学 知 识 结 构 体 系 高中物理知识结构体系（一轮复习） 7 / 13 三种 常见 的力 物体 的平 衡 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。 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。 摩 擦
19、 力 重力由地球对物体的吸引而产生。方向：总是竖直向下。大小Gmg。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， 2 R Mm GF。通常取引力常量G6.6710 -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
20、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=N。N 为接触面间 的压力。 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。 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
21、，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合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”的两 个力分别作用在两个物体上。 力学部分包括静力学 、运动学 和动力学 三部分 PART I 静力学 高中物理知识结构体系（一轮复习） 8 / 13 直线 运动 曲线 运动 加速 度方向与速度方 向的关系在直线 运动中，若速度增加， 则加速度与速度的方 向相同；若速度减小， 则方向相反。 运动 的描 述 质点忽略物体的大小和形状，将其看作
22、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。 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。坐标系 描述物体运动时，在参考系上建立的适当的坐标系。 时间、位移描述质点运动的物理量。位移是矢量，时间是标量。 速度、加速度速度的变化量与变化时间段的比值，为加速度，矢量， t v m/s 2。 t x v，矢量， m/s。 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 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 ，向
23、心加速度 ，圆轨道半 径 r，圆运动周期T。 规律： F= m r V 2 =m 2r = m r T 2 2 4 匀速直线运动vS /t 变 速 直 线 运动 万有引力定律： ma R GMm F 2 ； R v m R GMm 2 2 ； Rm R GMm 2 2 ； R T m R GMm 2 2 2 适用范围： 两个质点间的引力，R 为两个质点间的距离 两个质量分布均匀的球体之间的引力，R 为两球心间的距离 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离 应用 ： 天体运动问题分析 人造地球卫星 宇宙速度 平抛物体的运动特点 ：初速度水平，只受重力。分析 ：水平匀速
24、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， 2 2 1 gty 合速度 22 yxt vvv 与 x 正向夹角 tg = x y v v tg 匀变速直线运动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。速度规律vtv0 +at 位移规律 2 0 2 1 attvs 速度位移关系 asvvt2 2 0 2 自由落体运动 速度规律vtgt 位移规律 2 2 1 gts 速度位移关系 ghvt2 2 非匀变速直线运动平均速度、瞬时速度 PART II 运动力学 高中物理知
25、识结构体系（一轮复习） 9 / 13 机械 振动 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 ：正弦曲线或余弦曲线振动能 ：动能和势能之和，机械能守恒 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。 受力特征：回复力F=-kx m 2x 基本模型： 单摆（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；rr0时，r 增大，则分子力做正功，势能减小， r
26、减小，克服分子力做功，势能增加 r0=10 10m；r = r 0时， f 引=f斥；rr0时， f引f斥；rr0时， f引f斥。 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)。 开尔文表述 :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）。 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:熵增加原理：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是
27、向无序度 更大的方向发展。因此热力学第二定律也叫做熵增加原理。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T = t，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。 高中物理知识结构体系（一轮复习） 12 / 13 原 子 的 结 构 原 子 核 天然放射线 射线 : 粒子流。 粒子就是氦原子核,贯穿本领小 ,电离
28、作用强。 射线 :高速电子流。 粒子就是电子，贯穿本领强，电离作用弱。 射线 :波长极短的电磁波。贯穿本领很强，电离作用很小。 汤姆生原子模型 a 粒子散射实验实验的结果是：绝大多数a 粒 子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a 粒子 发生了较大的偏转，极少数a 粒子偏转角超过了 90 ，极个别的甚至被弹回，偏转角几乎是180 原子核的衰变指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化。半衰期指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。 卢瑟福核式结构模型在原子的 中心有一个很小的核叫原子核，原子 核集中了原子的全部正电荷和几乎 全部的质量， 带负电的电子在核外绕 核旋转。 玻尔理论 1、原子只
29、能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。 2、 原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射 (或吸收 )一定频率的 光子。光子的能量hv=E初E终。(各定态的能量值叫能级。) 3、 原子的不同能量状态与电子沿不同半径圆轨道绕核运动相对应。 能量不连续，故可能的电子轨道也不连续。 核能利用 重核裂变 如：nU 1 0 235 92 nXeSr 1 0 136 54 90 38 10一个铀核裂变时，放出的几个中子如能再引起其他铀核 裂变，就可以使裂变不断地进行下去，这称为链式反应 。 （核反应堆、核电站） 轻核聚变 如：nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 （需几百万度高温条件），利用
30、上述反应，均可释放出巨大的核能。 为热核反应 人工核转变（核反应） 发现质子HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 发现中子nCHeBe 1 0 12 6 4 2 9 4 质能方程： E=mc 2；E=mc2 原子核的组成原子核由质子和中子组成，质子与中子统称核子。具有相 同质子数和不同中子数的原子之间，互称同位素。 核力指把各种核子紧紧地约束在原子核里的力。 核能指原子核转变中释放(或吸收 )的能量。 质能方向E=mc 2,指出物体具有的能量和它的质量之间的关系。 由质能方 程可以根据原子核转变中发生的质量亏损m，计算出所能释放的核能 E(mC 2)。 原子物理学知识结构体系 高中物理知识结构体系（一轮复习） 13 / 13