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物理学习方法

时间:2023-04-01 09:20:03 学习方法 我要投稿

物理学习方法

  导语:物理学习方法?小编为你整理了高端大气的学习法则!

物理学习方法

  那就先说简单的,简单来说,学好高中物理总共分两步。

  一,学会

  二,做对

  先说说学会:

  物理物理,物体运动的原理。

  高中物理是一个大电影,在讲一个故事,80%的故事内容是在讲人类如何通过力来控制世间万物的运动。

  剩下20%的内容是彩蛋,波、光、热、原四个送分选择题。

  如果你的理解能力有限,看一遍片子不能完全理解这个故事的剧情。

  那么不妨听二喜哥帮你讲一讲影片回顾。

  片子第一部分是序幕,讲了力,就是告诉你,力是既有大小又有方向的同时,还告诉你以后不管遇到什么就要受力分析,受力分析的诀窍是心里默念“一重二弹三摩擦”。

  第一部分完结。

  片子第二部分还是序幕,讲了运动,这一部分告诉你世间万物的各种运动是由四种最基本运动组合而成,分别是匀速直线运动,匀变速直线运动,平抛/类平抛运动,匀速圆周运动。

  又告诉了你遇到某种运动如何求解——列方程组。

  翻译成公式就是下图这样。

  子第三部分是高潮,讲了力与运动,也就是牛顿三定律,牛顿老爷子告诉人类三件事,这三件事指导人类控制世间万物的运动的基本准则。

  1,不给物体力物体就静止,或者匀速直线运动。

  2,给物体施加力,物体就加速动,加速度为a=F/m。

  3,人类不要乱来,你给物体施加多大的力,你自己也要受多大的力,当心自己小命不保。

  以上繁琐的文字翻译成简洁的公式就是:

  上面这个表格涵盖了物理课本80%的内容,高中一年级就把上面表格中的运动以及公式学完了。

  高二继续学电场和磁场。

  其实依旧是以上表格中的复习。

  高二学了电场,磁场,电磁感应。

  带电粒子在电场中运动,要么是匀加速直线运动,要么是类平抛运动,多的内容只有一个:电场力的求解F=Eq.仅此而已。

  磁场中只可能做匀速圆周运动,多的内容只有一个:洛伦兹力F=qvB。

  仅此而已。

  电磁感应多的内容只有F=BIL,剩下的内容就又变成高一学的小滑块在斜面上往下滑的问题了。

  高中物理这部电影想要告诉我们的就是,任何一个物理问题,无非就是两种情况:

  一种是题目给出受力,求解运动

  一种是题目给出运动,求解受力

  无论哪种,都是通过上表第三列的计算公式来使运动与受力建立联系。

  解题思路就是:根据题意,确定受力情况或者运动情况,然后把对应公式列出即可。

  以上第三列计算公式,足够你解决所有高考物理题了,只需要这么多。

  如果哪位不服,我来演示一下物理压轴题。

  这题够典型吧,看起来够复杂吧,物理卷子里再没比这复杂的了吧。

  如果这题都能得满分,高考物理就没有什么可以难住你了。

  解题思路:这类题,我读完都不看问题,直接进行求解,因为没有哪个过程是不会用到的。

  1,分阶段。

  2,列对应方程。

  3,求解方程组。

  把以上分析过程大概写出来,方程组列出来,即使不写得数,也能拿到百分之九十的分数了。

  简单吗?

  注:带电粒子在磁场中的偏转,基本都不是完整的圆周运动,遇到这类题,脑海里首先想到六个字:“找圆心,求半径”。

  必然是这样的。

  “找圆心,求半径”用到的知识是初中几何。

  如果你不能迅速解出,那还是提前下点功夫,把这类题的所有模型都总结出来,考试的时候,自然会一眼看出来。

  刚才说过,以上表格中的公式能够解决所有高考物理题,但是,为了解题简单,又介绍了两个公式,动量定理和动能定理。

  动能定理的作用在于,复杂运动中,只考虑结果,不考虑过程的话,就没有必要列出以上全部方程,得出全部参数。

  如果只关心最终速度或者最终高度的话,直接用动能定理就可以了。

  同理,动量守恒与冲量定理也是这个作用。

  男一号牛顿的故事讲完了,男二号出场:安培。

  这一块是介绍如何解决电学实验题的。

  电学实验题是设计题。

  你只需要分三部来设计电路。

  1,供电电路(分压or限流)看题目要求,抓关键字,比如,尽可能多的测量数据……

  2,用电电路(内接or外接)电流表内阻与用电器内阻做比较。

  3,电表选择(基本上没有合适的电表,所以要串并联某个电阻对电表进行改装)

  以后只要拿到电学实验题,问自己,供电电路选什么,用电电路选什么,电表选哪个。

  这个题基本就解决了。

  剩下的是误差分析,每个类型的实验的误差来源都不同,自己去总结,遇到那种,想都别想,直接填。

  再多说一句,为了不让很多人看到这种题直接懵哔,书上给了四个实验模型,分别是测灯泡的伏安特性曲线,测电源电动势和内阻,测电阻丝的电阻率,电表的改装。

  所有高考题的电学实验出题都是基于以上四个模型改编的。

  还有一块是力学实验题。

  自己去拿一批高考题做横向对比,你会发现,不管是验证机械能守恒,还是测重力加速度,还是其他,最后的考点都是打点计时器。

  万年不变。

  所以啊,提前做上十个打点计时器的题,就再也没问题了。

  剩下的内容就是花絮和友情客串了。

  机械波,光学,热学,原子物理。

  这些内容只需要记住基本公式就好,高考是白送分的。

  总之,对于物理,一定要有一个整体的框架,然后再不断地去丰富那些细节的东西。

  反正我当年形成这个知识体系以后,高中物理的内容,就像一个完整的故事一样,刻在我脑海里无法忘记。

  下面说说做对。

  先问两个问题。

  第一,每次考试各科“会而不对”的情况下,丢分总共有多少?总共至少100+吧

  第二 ,有没有问过自己原因?

  相信你们的原因都是很笼统,什么算错数了,看错题了,没考虑周全等等。

  但是,你确定你真的足够了解自己吗?

  你是不是每次都感觉自己只是临时粗心马虎,所以一次次放过自己?但是,你确定自己真的只是粗心吗?1+1等于几的问题会粗心吗?

  我当年也是被这些问题困扰,最后,我每出错一次,我就在本子上用一句话概括一下这个错误,再次犯相同的错误就会写正字。

  最后,一页纸以内能够概括我所有错误。

  以至于,我每次做到直线题,我都会条件反射一般想起来无数次忘记考虑斜率不存在的情况。

  我自然就会提醒自己。

  我想告诉你们的是:

  1,一定要高度警惕非智力因素导致的丢分,这个问题太难改了。

  2,一定要充分了解自己的弱点。

  什么叫充分了解?至少得像我一样,遇到具体某一类题目的某一步的时候,知道自己这里经常犯什么样的错误。

  而不是特别笼统的仅仅是知道自己计算有问题,审题有问题。

  祝各位好运!二喜哥只能帮到你们这里了。

  再啰嗦两句

  授人以鱼不如授人以渔。

  我对于物理的整体的理解和把握,形成于高二的暑假。

  在家搜罗了近三年全国各省市高考题。

  对这些题,我做了横向对比。

  我的天呐,简直发现了新世界的大门一样。

  比如,我把所有数学卷的数列大题都做完,发现,套路只有一个,那就是求通项公式和前n项和。

  针对这个套路,总共有八种题型,把八种题型全都总结出来就OK了,再继续做数列题,你会觉得特别没意思。

  好了,说说物理。

  物理我也用这种方法。

  高二暑假那一年,各科所有题都会做。

  后来用了半年多的时间,才真正做到考高分。

  所以,把会做的题做对也尤其重要。

  面对整个高中物理,首先不要迷茫,你要有一种信仰:“让我迷茫的原因不是看不到目标,而是我找不到通向目标的道路。

  但是,任何一件事情,都是可以通过制定大体路线,然后分步解决的”。

  这话同样适用于生活之中。

  当你告诉自己,物理想考高分的时候,不妨继续问自己,如何考高分?

  如何考高分?

  答:学会,做对

  如何学会?

  答:学会力学,学会电学,学会磁场,学会光学,学会热学,学会……

  如何学会力学?

  答:学会受力分析,学会各种运动

  如何学会各种运动?

  答:学会……

  看图说话。

  总之就是一层层问自己,问道最底层,肯定是自己能够做到的。

  不要浮躁,不要着急。

  对于自己的知识体系一定要如数家珍。

  千万不要含混不清。

  如果能够用简洁清晰的话语高度概括出高中物理的所有内容,那才是真的学懂了。

  解释不清楚的地方肯定是掌握的不熟练的地方。

  看书:一本好书也是很重要的。

  国内的高中教材的教学对象似乎是职业技校,看了和没看毫无区别。

  所以建议你一定要买一本好的参考书;问问发达地区,沿海城市的重点中学的人都在看什么书。

  做题:问问发达地区,沿海城市的重点中学的人都在用什么练习册。

  一个好的题目可以检验出你的理解有哪些漏洞,你的思维有哪里生疏,你的技巧有哪些盲区。

  提高智商:通过学习新的物理概念提高自己对世界的认知水准,就好像学美术应该可以提高审美一样。

  这是为了你自己好,是被你自己的好奇心驱动的。

  例如学完物理之后你再也不会问为什么乐器会发声,电器为什么会发热,wifi对人体有无危害,为什么汽车相撞质量大的不容易挂,为什么航天器改变轨道需要消耗能量这样的问题了。

  如果你对自然对宇宙没有兴趣,那么学物理是很难的。

  不背公式:没事干的时候就用手从基本理论推出所有公式;这个过程中你能理解物理概念的意义,甚至看穿大部分考试题。

  此外你还可以提高代数和运算水平。

  这是成为牛人的第一步,任何行业都适用。

  善用基本原则:任何一道难题都有一个基本的原则。

  物理的解题原理就是如何找到隐含的关系/条件,把这个代数给解出来。

  基本原则就是那几个基本定律,因-果关系在高中物理中是特别需要强调的。

  高中物理是决定论的。

  题目问你一个结果,这个结果一定有一个原因,物理解题的第一步,就是找到这个因。

  我杀你你就得死,我推你你就得动,我撸你你就得硬:这三件事都有不同的基本原则。

  理解每一步:代数计算的每一步是数学范畴;这里更强调物理过程:例如小球碰撞就有几个过程;摆和球的碰撞、运动的车上的摆和外部小球的碰撞等等又有很多过程。

  需要理解每个过程发生的原因和结果:为什么是这样,为什么不是其他那样。

  你最开始的猜想是不是太naive了,为什么这么naive,是自己蠢还是书没看懂等等。

  这样不断反馈,在否定中肯定自己,在肯定中否定自己,就可以螺旋上升,提高自己的实力。

  最终目标是在计算出具体结果之前,就应该能大致判断出一个定性的结果。

  空间想象力:电场,磁场,带电运动;圆周运动;参考系的变换;矢量的合成。

  这些基本功都需要一定的空间想象力。

  物理情景的还原和边界条件/适用范围的内化:其实是上面几点的总结。

  最后,注意一下数学水平:代数,微积分等。

  记好公式是首要:

  1)匀变速直线运动

  1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as

  3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

  5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

  7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}

  8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

  注:

  (1)平均速度是矢量;

  (2)物体速度大,加速度不一定大;

  (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;

  2)自由落体运动

  1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

  3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh

  (3)竖直上抛运动

  1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

  3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)

  5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

  1)平抛运动

  1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt

  3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2

  5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

  6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2

  合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

  7.合位移:s=(x2+y2)1/2,

  位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo

  8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

  2)匀速圆周运动

  1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

  3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

  5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr

  7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

  3)万有引力

  1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}

  2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)

  3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}

  4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

  5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

  6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}

  注:

  (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;

  (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

  (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;

  (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

  (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

  1)常见的力

  1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

  2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}

  3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}

  4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)

  5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)

  6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)

  7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

  8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)

  9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)

  2)力的合成与分解

  1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

  2.互成角度力的合成:

  F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

  3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

  4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

  四、动力学(运动和力)

  1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,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

  2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

  3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}

  4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}

  5.超重:FN>G,失重:FN

  6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子

  五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)

  1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}

  2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}

  3.受迫振动频率特点:f=f驱动力

  4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用

  6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}

  7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)

  8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大

  9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)

  注:

  (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;

  (2)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;

  (3)干涉与衍射是波特有的;

  1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}

  3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}

  4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

  5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

  6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}

  7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}

  8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

  9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

  v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

  10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

  11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失

  E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

  1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

  2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

  3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

  4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

  5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

  6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}

  7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

  8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

  9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

  10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

  11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

  12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

  13.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)(从零势能面起)}

  14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

  W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

  {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

  15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

  16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

  注:

  (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

  (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

  (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

  (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;

  *(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

  八、分子动理论、能量守恒定律

  1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

  2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}

  3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

  4.分子间的引力和斥力(1)r

  (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)

  (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力

  (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0

  5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),

  W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出

  7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}

  注:

  (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;

  (2)温度是分子平均动能的标志;

  3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;

  (4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;

  (5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

  (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;

  (7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;

  十、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;

  十一、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=I3 I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+

  10.欧姆表测电阻

  (1)电路组成 (2)测量原理

  两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得

  Ig=E/(r+Rg+Ro)

  接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

  Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

  由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

  (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

  (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

  11.伏安法测电阻

  电流表内接法:

  电压表示数:U=UR+UA

  电流表外接法:

  电流表示数:I=IR+IV

  Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

  Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)

  选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

  选用电路条件Rx<

  12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

  限流接法

  电压调节范围小,电路简单,功耗小

  便于调节电压的选择条件Rp>Rx

  电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

  便于调节电压的选择条件Rp

  注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

  (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

  (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;

  (4)当电源有内阻时,外电路电阻

  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;

  十一、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=I3 I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+

  10.欧姆表测电阻

  (1)电路组成 (2)测量原理

  两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得

  Ig=E/(r+Rg+Ro)

  接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

  Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

  由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

  (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

  (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

  11.伏安法测电阻

  电流表内接法:

  电压表示数:U=UR+UA

  电流表外接法:

  电流表示数:I=IR+IV

  Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

  Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)

  选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

  选用电路条件Rx<

  12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

  限流接法

  电压调节范围小,电路简单,功耗小

  便于调节电压的选择条件Rp>Rx

  电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

  便于调节电压的选择条件Rp

  注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

  (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

  (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;

  (4)当电源有内阻时,外电路电阻

  (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);

  十二、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); {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;

  十三、电磁感应

  1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}

  2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}

  3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}

  4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

  2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

  3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}

  十四、交变电流(正弦式交变电流)

  1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)

  2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总

  3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2

  4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

  U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出

  5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)

  6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);

  S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。

  注:

  (1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;

  (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;

  (3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;

  (4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;

  十五、电磁振荡和电磁波

  1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:频率(Hz),T:周期(s),L:电感量(H),C:电容量(F)}

  2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}

  注:

  (1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流最大;

  (2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;

  十六、光的反射和折射(几何光学)

  1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}

  2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角}

  3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n

  2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角

  注:

  (1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;

  (2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;

  十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)

  1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)

  2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置: =nλ;暗条纹位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);条纹间距 { :路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}

  3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光的频率大,波长小)

  4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔见第三册P25〕

  5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播

  6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波

  7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。

  电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。

  红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用

  8.光子说,一个光子的能量E=hν {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}

  9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}

  注:

  (1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;

  (2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。

  十八、原子和原子核

  1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)

  2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)

  3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}

  4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子), {A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}

  5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。

  γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕

  6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}

  7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。

  注:

  (1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;

  (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;

  (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;

  (4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。

  (完)

  左手定则:

  左手定则(安培定则):已知电流方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中受力方向,如电动机。

  伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准N极,手背对准S极), 四指指向电流方向 ,那么大拇指的方向就是导体受力方向。

  其原理是:

  当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候,两种磁感线交织在一起,按照向量加法,磁铁和电流的磁感线方向相同的地方,磁感线变得密集;方向相反的地方,磁感线变得稀疏。

  磁感线有一个特性就是,每一条磁感线互相排斥!磁感线密集的地方“压力大”,磁感线稀疏的地方“压力小”。

  于是电流两侧的压力不同,把电流压向一边。

  拇指的方向就是这个压力的方向。

  右手定则:

  确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。

  (发电机)

  右手定则的内容是:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,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。

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