高三物理知識點總結大全

一、質點的運動(1)------直線運動

1)勻變速直線運動

1、速度vt=vo+at 2.位移s=vot+at²/2=v平t= vt/2t

3.有用推論vt²-vo²=2as

4.平均速度v平=s/t(定義式)

5.中間時刻速度vt/2=v平=(vt+vo)/2

6.中間位置速度vs/2=√[(vo²+vt²)/2]

7.加速度a=(vt-vo)/t {以vo為正方向，a與vo同向(加速)a>0;反向則a<0}

8.實驗用推論δs=at²{δs為連續相鄰相等時間(t)內位移之差}

9.主要物理量及單位:初速度(vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。

注:(1)平均速度是矢量; (2)物體速度大,加速度不一定大; (3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是決定式;

(4)其它相關內容:質點.位移和路程.參考系.時間與時刻;速度與速率.瞬時速度。

2)自由落體運動

1.初速度vo=0 2.末速度vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(從vo位置向下計算) 4.推論vt2=2gh

注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速直線運動規律;

(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下)。

(3)豎直上拋運動 1.位移s=vot-gt2/2 2.末速度vt=vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

3.有用推論vt2-vo2=-2gs 4.上升最大高度hm=vo2/2g(拋出點算起)

5.往返時間t=2vo/g (從拋出落回原位置的時間)

注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動，以向上為正方向，加速度取負值;

(2)分段處理:向上為勻減速直線運動，向下為自由落體運動，具有對稱性;

(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。

二、力(常見的力、力的合成與分解)

(1)常見的力

1.重力g=mg (方向豎直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用點在重心，適用於地球表面附近)

2.胡克定律f=kx {方向沿恢復形變方向，k:勁度係數(n/m)，x:形變量(m)}

3.滑動摩擦力f=μfn {與物體相對運動方向相反，μ:摩擦因數，fn:正壓力(n)}

4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力)

5.萬有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n?m2/kg2,方向在它們的連線上)

6.靜電力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n?m2/c2,方向在它們的連線上)

7.電場力f=eq (e:場強n/c，q:電量c，正電荷受的電場力與場強方向相同)

8.安培力f=bilsinθ (θ為b與l的夾角，當l⊥b時:f=bil，b//l時:f=0)

9.洛侖茲力f=qvbsinθ (θ為b與v的夾角，當v⊥b時:f=qvb，v//b時:f=0)

注:(1)勁度係數k由彈簧自身決定;

(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關，由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

(3)fm略大於μfn，一般視為fm≈μfn;

(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向);

(5)物理量符號及單位b:磁感強度(t),l:有效長度(m),i:電流強度(a),v:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(c);

(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

2)力的合成與分解

1.同一直線上力的合成同向: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(餘弦定理) f1⊥f2時:f=(f12+f22)1/2

3.合力大小範圍:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|

4.力的正交分解:fx=fcosβ，fy=fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=fy/fx)

注:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

(2)合力與分力的關係是等效替代關係,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外，也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;

(4)f1與f2的值一定時,f1與f2的夾角(α角)越大，合力越小;

(5)同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負號表示力的方向，化簡為代數運算。

三、動力學(運動和力)

1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止

2.牛頓第二運動定律:f合=ma或a=f合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

3.牛頓第三運動定律:f=-f′{負號表示方向相反,f、f′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反衝運動}

4.共點力的平衡f合=0，推廣 {正交分解法、三力匯交原理}

5.超重:fn>g,失重:fn

6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子

注:平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線狀態,或者是勻速轉動。

二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力

1)平拋運動

1.水平方向速度:vx=vo 2.豎直方向速度:vy=gt

3.水平方向位移:x=vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2

5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

6.合速度vt=(vx2+vy2)1/2=[vo2+(gt)2]1/2

合速度方向與水平夾角β:tgβ=vy/vx=gt/v0

7.合位移:s=(x2+y2)1/2,

位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2vo

8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g

注:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;

(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;

(3)θ與β的關係為tgβ=2tgα;

(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。

2)勻速圓周運動

1.線速度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.週期與頻率:t=1/f 6.角速度與線速度的關係:v=ωr

7.角速度與轉速的關係ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)

8.主要物理量及單位:弧長(s):(m);角度(φ):弧度(rad);頻率(f);赫(hz);週期(t):秒(s);轉速(n);r/s;半徑(r):米(m);線速度(v):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

注:(1)向心力可以由某個具體力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直，指向圓心;

(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變.

3)萬有引力

1.開普勒第三定律:t2/r3=k(=4π2/gm){r:軌道半徑，t:週期，k:常量(與行星質量無關，取決於中心天體的質量)}

2.萬有引力定律:f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n?m2/kg2，方向在它們的連線上)

3.天體上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2 {r:天體半徑(m)，m:天體質量(kg)}

4.衞星繞行速度、角速度、週期:v=(gm/r)1/2;ω=(gm/r3)1/2;t=2π(r3/gm)1/2{m:中心天體質量}

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.地球同步衞星gmm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/t2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半徑}

注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,f向=f萬;

(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;

(3)地球同步衞星只能運行於赤道上空，運行週期和地球自轉週期相同;

(4)衞星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、週期變小(一同三反);

(5)地球衞星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。

五、功和能(功是能量轉化的量度)

1.功:w=fscosα(定義式){w:功(j)，f:恆力(n)，s:位移(m)，α:f、s間的夾角}

2.重力做功:wab=mghab {m:物體的質量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}

3.電場力做功:wab=quab {q:電量(c)，uab:a與b之間電勢差(v)即uab=φa-φb}

4.電功:w=uit(普適式) {u:電壓(v)，i:電流(a)，t:通電時間(s)}

5.功率:p=w/t(定義式) {p:功率[瓦(w)]，w:t時間內所做的功(j)，t:做功所用時間(s)}

6.汽車牽引力的功率:p=fv;p平=fv平 {p:瞬時功率，p平:平均功率}

7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=p額/f)

8.電功率:p=ui(普適式) {u:電路電壓(v)，i:電路電流(a)}

9.焦耳定律:q=i2rt {q:電熱(j)，i:電流強度(a)，r:電阻值(ω)，t:通電時間(s)}

10.純電阻電路中i=u/r;p=ui=u2/r=i2r;q=w=uit=u2t/r=i2rt

11.動能:ek=mv2/2 {ek:動能(j)，m:物體質量(kg)，v:物體瞬時速度(m/s)}

12.重力勢能:ep=mgh {ep :重力勢能(j)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}

13.電勢能:ea=qφa {ea:帶電體在a點的電勢能(j)，q:電量(c)，φa:a點的電勢(v)(從零勢能面起)}

14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):

w合=mvt2/2-mvo2/2或w合=δek

{w合:外力對物體做的總功，δek:動能變化δek=(mvt2/2-mvo2/2)}

15.機械能守恆定律:δe=0或ek1+ep1=ek2+ep2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)wg=-δep

注:

(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;

(2)o0≤α<90o 做正功;90o<α≤180o做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);

(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功，則重力(彈性、電、分子)勢能減少

(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kwh(度)=3.6×106j，1ev=1.60×10-19j;*(7)彈簧彈性勢能e=kx2/2，與勁度係數和形變量有關。

六、電場

1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19c);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍

2.庫侖定律:f=kq1q2/r2(在真空中){f:點電荷間的作用力(n)，k:靜電力常量k=9.0×109n?m2/c2，q1、q2:兩點電荷的電量(c)， r:兩點電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引}

3.電場強度:e=f/q(定義式、計算式){e:電場強度(n/c)，是矢量(電場的疊加原理)，q:檢驗電荷的電量(c)}

4.真空點(源)電荷形成的電場e=kq/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m)，q:源電荷的電量}

5.勻強電場的場強e=uab/d {uab:ab兩點間的電壓(v)，d:ab兩點在場強方向的距離(m)}

6.電場力:f=qe {f:電場力(n)，q:受到電場力的電荷的電量(c)，e:電場強度(n/c)}

7.電勢與電勢差:uab=φa-φb，uab=wab/q=-δeab/q

8.電場力做功:wab=quab=eqd{wab:帶電體由a到b時電場力所做的功(j)，q:帶電量(c)， uab:電場中a、b兩點間的電勢差(v)(電場力做功與路徑無關),e:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}

9.電勢能:ea=qφa {ea:帶電體在a點的電勢能(j)，q:電量(c)，φa:a點的電勢(v)}

10.電勢能的變化δeab=eb-ea {帶電體在電場中從a位置到b位置時電勢能的差值}

11.電場力做功與電勢能變化δeab=-wab=-quab (電勢能的增量等於電場力做功的負值)

12.電容c=q/u(定義式,計算式) {c:電容(f)，q:電量(c)，u:電壓(兩極板電勢差)(v)}

13.平行板電容器的電容c=εs/4πkd(s:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω:介電常數)

常見電容器

14.帶電粒子在電場中的加速(vo=0):w=δek或qu=mvt2/2，vt=(2qu/m)1/2

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)

類平 垂直電場方向:勻速直線運動l=vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:e=u/d)

拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2，a=f/m=qe/m

注:

(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;

(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順着電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;

3)常見電場的電場線分佈要求熟記;

(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;

(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面，導體內部合場強為零,

導體內部沒有淨電荷,淨電荷只分佈於導體外表面;

(6)電容單位換算:1f=106μf=1012pf;

(7)電子伏(ev)是能量的單位,1ev=1.60×10-19j;

(8)其它相關內容:靜電屏蔽/示波管、示波器及其應用等勢面。

七、恆定電流

1.電流強度:i=q/t{i:電流強度(a)，q:在時間t內通過導體橫載面的電量(c)，t:時間(s)}

2.歐姆定律:i=u/r {i:導體電流強度(a)，u:導體兩端電壓(v)，r:導體阻值(ω)}

3.電阻、電阻定律:r=ρl/s{ρ:電阻率(ω?m)，l:導體的長度(m)，s:導體橫截面積(m2)}

4.閉合電路歐姆定律:i=e/(r+r)或e=ir+ir也可以是e=u內+u外

{i:電路中的總電流(a)，e:電源電動勢(v)，r:外電路電阻(ω)，r:電源內阻(ω)}

5.電功與電功率:w=uit，p=ui{w:電功(j)，u:電壓(v)，i:電流(a)，t:時間(s)，p:電功率(w)}

6.焦耳定律:q=i2rt{q:電熱(j)，i:通過導體的電流(a)，r:導體的電阻值(ω)，t:通電時間(s)}

7.純電阻電路中:由於i=u/r,w=q，因此w=q=uit=i2rt=u2t/r

8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:p總=ie，p出=iu，η=p出/p總

{i:電路總電流(a)，e:電源電動勢(v)，u:路端電壓(v)，η:電源效率}

9.電路的串/並聯 串聯電路(p、u與r成正比) 並聯電路(p、i與r成反比)

電阻關係(串同並反) r串=r1+r2+r3+ 1/r並=1/r1+1/r2+1/r3+

電流關係 i總=i1=i2=i3 i並=i1+i2+i3+

電壓關係 u總=u1+u2+u3+ u總=u1=u2=u3

功率分配 p總=p1+p2+p3+ p總=p1+p2+p3+

10.歐姆表測電阻

(1)電路組成 (2)測量原理

兩表筆短接後,調節ro使電錶指針滿偏，得

ig=e/(r+rg+ro)

接入被測電阻rx後通過電錶的電流為

ix=e/(r+rg+ro+rx)=e/(r中+rx)

由於ix與rx對應，因此可指示被測電阻大小

(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。

(4)注意:測量電阻時，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。

11.伏安法測電阻

電流表內接法: 電流表外接法:

電壓表示數:u=ur+ua 電流表示數:i=ir+iv

rx的測量值=u/i=(ua+ur)/ir=ra+rx>r真 rx的測量值=u/i=ur/(ir+iv)=rvrx/(rv+r)

選用電路條件rx>>ra [或rx>(rarv)1/2] 選用電路條件rx<

12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法

限流接法

電壓調節範圍小,電路簡單,功耗小 電壓調節範圍大,電路複雜,功耗較大

便於調節電壓的選擇條件rp>rx 便於調節電壓的選擇條件rp

注1)單位換算:1a=103ma=106μa;1kv=103v=106ma;1mω=103kω=106ω

(2)各種材料的電阻率都隨温度的變化而變化,金屬電阻率隨温度升高而增大;

(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;

(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;

(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為e2/(2r);

(6)其它相關內容:電阻率與温度的關係半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊p127〕。

八、磁場

1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量，單位t),1t=1n/a?m

2.安培力f=bil;(注:l⊥b) {b:磁感應強度(t),f:安培力(f),i:電流強度(a),l:導線長度(m)}

3.洛侖茲力f=qvb(注v⊥b);質譜儀{f:洛侖茲力(n)，q:帶電粒子電量(c)，v:帶電粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):

(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動v=v0

(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)f向=f洛=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=qvb

;r=mv/qb;t=2πm/qb;(b)運動週期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);

©解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

注:(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;

(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分佈要掌握;

(3)其它相關內容:地磁場/磁電式電錶原理/迴旋加速器/磁性材料

九、電磁感應

1.[感應電動勢的大小計算公式]

1)e=nδφ/δt(普適公式){法拉第電磁感應定律，e:感應電動勢(v)，n:感應線圈匝數，δφ/δt:磁通量的變化率}

2)e=blv垂(切割磁感線運動) {l:有效長度(m)}

3)em=nbsω(交流發電機最大的感應電動勢) {em:感應電動勢峯值}

4)e=bl2ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割) {ω:角速度(rad/s)，v:速度(m/s)}

2.磁通量φ=bs {φ:磁通量(wb),b:勻強磁場的磁感應強度(t),s:正對面積(m2)}

3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向:由負極流向正極}

*4.自感電動勢e自=nδφ/δt=lδi/δt{l:自感係數(h)(線圈l有鐵芯比無鐵芯時要大), δi:變化電流,?t:所用時間,δi/δt:自感電流變化率(變化的快慢)}

注:(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應用要點;

(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1h=103mh=106μh。

(4)其它相關內容:自感/日光燈。