物理学好的方法和技巧整理
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高中物理对学生来说是难度比较大的科目,只有对高一高二所学的物理基础知识牢固掌握和记忆,在高三的总复习阶段才能提高物理分数。下面小编为大家带来高中物理知识点,希望大家喜欢!
物理学好的方法和技巧整理 1
物理学好的方法和技巧整理 2
1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比
2.公式:F=Gm1m2/r2 G为引力常量r的单位为米;m的单位为千克;F的单位为N
3.适用范围:自然界任意两个物体
4.引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2 卡文迪许(英) 扭秤实验
5.应用①地球质量:(1)不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的吸引力 即mg=GmM/R2 M=gR2/G R为地球半径 M为地球质量
②计算天体质量:设M为某天体质量 r 为环绕星体的轨道半径 T为环绕周期
万有引力充当向心力可知 GMm/r2=(m4π2/T2)r 得出M=4π2r3/GT2
6.宇宙航行:①第一宇宙速度:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度 7.9KM/s(超过该速度,脱离地球。最大的环绕速度,最小的发射速度)
②第二宇宙速度:太阳系内 11.2KM/s
③第三宇宙速度:脱离太阳系 17.9KM/s
7.经典力学具有局限性:适用于低速宏观
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电场
1.两种电荷
1)自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷。
2)电荷守恒定律:电荷既不能被创造也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷代数和不变。
2.元电荷:由美国物理学家密立根用著名的油滴实验测定。e=1.6*10-19C;
3. 库仑定律
(1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
(2)公式:
(3)适用条件:真空中的点电荷.
点电荷是一种理想化的模型。如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少。
4.电场强度
(1)电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的。
(2)电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,比值定义法。适用于一切电场。定义式:E=F/q ,方向:正电荷在该点受力方向.
(3)点电荷周围的电场强度的公式:
,Q表示场源电荷,r表示电场中的某一点到场源电荷的距离。只适用于点电荷周围的电场强度计算。
5、电场线:
英国科学家法拉第提出,在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫做电场线.
1)电场线的性质:
①电场线是起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处);
②电场线的疏密反映电场的强弱;
③电场线不相交;
④电场线不是真实存在的,是人们为了形象描述电场分布而假想的线;
⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。
2)几种典型电场线的画法:孤立正电荷,孤立负电荷,等量异种电荷,等量同种电荷电场线分布。
6、匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场。匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.
7、电场强度的叠加:电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.
8、静电的利用和防范
1. 利用静电的原理3种:
1)第一种利用电场对带电微粒的吸引作用。实例:静电除尘原理。静电喷涂,静电植绒。静电复印的过程及原理(重点:带正电的静电潜像,带负电的墨粉,带正电的白纸);
2)第二种:利用静电产生的高压。实例:警棍、电蚊拍;
3)第三种:利用尖端放电。实例:负离子发生器。
2、防范静电的方法:消除静电荷的积累。实例:印染厂保持空气湿度。避雷针防止雷电危害。良好接地:起落架轮胎用导电橡胶制成。油罐车上的接地线作用。
9、重要题型:
1)三个点电荷平衡问题(第一种:仅使放入的第三个电荷平衡;第二种:使三个电荷都要平衡-规律:两大夹小,两同夹异):
2)掌握等量同种、异种点电荷间的场强分布的规律,即电荷连线上及中垂线上电场强度的变化
3)作图:电场强度的方向,电场力的方向
电路
1.电流:
(1)定义:电荷的定向移动形成电流.
(2)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
2.电流强度:
(1)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值,I=q/t
(2)在国际单位制中电流的单位是安。1mA=10-3A,1μA=10-6A
3)电流强度的定义式中,如果是正、负离子同时定向移动,q应为正负离子的电荷量和.
2.电阻
(1)定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻.
(2)定义式:R=U/I,单位:Ω
(3)电阻是导体本身的属性,跟导体两端的电压及通过电流无关.
(4)电阻定律:内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. 公式:R=ρL/S.
3.电功和电热
(1) 电功和电功率: 电功W=qU=UIt,普遍适用。单位时间内电流做功叫电功率,P=W/t=UI,普遍适用.
(2) 焦耳定律:Q=I 2 Rt,式中Q表示电流通过导体产生的热量,单位是J。焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的.
(3) 电功和电热的关系
①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能,电功和电热是相等的.所以有W=Q,UIt=I 2 Rt,U=IR(欧姆定律成立),
②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能.所以有W>Q,UIt>I 2 Rt,U>IR(欧姆定律不成立).
4.串并联电路
结论:支路中任意一个电阻变大(变小),则总电阻变大(变小)。
5.多用电表:
1) 测电压和电流时,红黑表笔不能接反。测电阻时,红黑表笔接反对测量电阻没有影响。
1. 测电压时,红表笔接电势较高的一端,黑表笔接电势较低的一端。
2. 测电流时,让电流从红表笔流入,从黑表笔出。
3. 注意观察:测电阻时,多用电表欧姆档的原理图中,红表笔接的是内部电池的负极。只有测电阻时,才用到多用电表内部的电池。
2) 两种调零操作:
1)定位螺钉的作用
2)电阻调零旋钮的作用。
3) 多用电表欧姆档(又称欧姆表)
1) 原理:利用电路中的电流和电阻对应的规律
2) 测电阻原理图:图要背出且理解。
3) 刻度特点:1)反向2)不均匀(左密右疏)3)测量范围:0~∞。
4) 电阻阻值会读数(重点)
4) 测电阻的步骤及注意事项。
1. 测量电阻时,应把被测电阻与其它元件断开。
2. 换档需调零。
3. 指针偏转小,说明电阻较大,需换大倍率。指针偏转大,说明电阻较小,需换小倍率。
4. 电阻的阻值=刻度值*倍率
测量完,应把选择开关旋到“off”档或交流电压最高档。
6.数字电路:
1) 三种门电路“与门”“或门”“非门”的特点和真值表,符号(尤其是非门不要画错),特点(高低电势的关系24个字),输入输出波形画法。
2) 模块电路:对于大部分人而言,不一定要去弄明白电路的内部结构,而只需要知道它具有的功能。我们把具有某一特定功能的电路称为模块电路。" 模块电路组合 " 的思路是一种思维方式。
3) 模块机器人:是根据”模块电路组合”的思路设计而成的,它由传感器、控制器和执行器三个模块组成。知道三个模块组合方式的计算方法。
4)理解热敏电阻的阻值随温度升高而降低的特点及其它在自动控制电路中的应用
7.重点题型:
a) 掌握简单电路的电流、电压和功率计算。等效电路图的化简(等电势点排列法,电流分支法的综合应用)
b) 动态电路的分析:局部(滑动变阻器的阻值变化)→整体(总电阻,总电流的变化)→局部。(先分析固定电阻两端的电压电流变化,最后分析变化电阻所在支路的电压电流变化)。
c) 设计电路:合理性的含义:用电器正常工作,且同时整个电路总功率最小。会用功率分配规律求解电路允许消耗的最大功率。
小灯泡的伏安特性实验研究:小灯泡的伏安特性曲线(注意横坐标和纵坐标的不同),曲线上斜率的含义。
结论:说明灯丝的电阻随温度的升高而升高。
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电学初步
1、静电现象:
⑴摩擦可以使物体带电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
⑵摩擦起电实质:电荷从一个物体转移到另一个物体,使物体显示出带电的状态。
⑶正电荷:与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,叫正电荷;负电荷:与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,叫负电荷。
⑷电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
⑸要知道物体是否带电,可使用验电器;验电器的原理:同种电荷互相排斥。
⑹闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。
2、电路
电路:用导线把电源、用电器、开关等连接起来组成的电的路径。
⑴各元件的作用:用电器:利用电来工作。电源:供电;开关:控制电路通断;导线:连接电路,形成电流的路径;
⑵短路:导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。整个电路短路是指电源两端短接,这时整个电路电阻很小,电流很大,电路强烈发热,会损坏电源甚至引起火灾。做实验时,一定要避免短路;家庭用电时也要注意防止短路。
⑶画的电路图说明注意事项:⑴用统一规定的符号;⑵连线要横平竖直;⑶线路要简洁、整齐、美观。
⑷通路是指闭合开关接通电路,电流流过用电器,使用电器进行工作的状态。断路是指电路被切断,电路中没有电流通过的状态。
⑸串联电路、并联电路的区别(识别串联电路与并联电路的方法:⑴路径法⑵拆除法⑶支点法)
3、电流
电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为I),国际单位是安培,符号为A。电流方向规定:正电荷运动的方向为电流方向,自由电子移动的方向与电流方向相反。
⑴电流表的读数:一看量程,二算分度值,三读数。
⑵电流表的接法:①电流表必须串联在电路中;②使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;③通过电流表的电流不能超过其量程;④严禁将电流表与电源或用电器并联。(注意:①在不超过测量值的情况下,应尽量使用较小的量程测量,对于同一个电流表来说,量程越小测量结果越精确;②在不能估计被测电流大小的情况下,可先用的量程试触,根据情况选用合适的量程。)
⑶串联电路的电流特点:串联电路中的电流处处相等;并联电路中的电流特点:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
4、电压
电压的单位:伏、千伏、毫伏。电源是提供电压的装置,电压使电荷定向移动形成电流原因.
⑴生活中常见的电压值:一节干电池电压1.5V;一节蓄电池电压2V;我国生活用电电压220V;对人体安全电压≤36V。
⑵串联电路中的电压规律:串联电路中总电压等于各部分电压之和;并联电路中的电压规律:并联电路中各支路的电压相等。
5、电阻
物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。电阻的符号:R
⑴电阻的单位:欧姆;符号:Ω
⑵单位换算关系:1MΩ=1000kΩ1kΩ=1000Ω
6、电阻相关特性
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
⑴长度相同、横截面积相同,材料不同,电阻不同;
⑵材料相同、长度相同,横截面积越大,电阻越小。
⑶材料相同、横截面积相同,长度越长,电阻越大;
⑷对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
7、电阻分类
保持阻值不变的电阻简称定值电阻。可以调节变化的电阻简称可变电阻
8、滑动变阻器的结构:
⑴金属杆:金属杆的电阻很小,其两端接线柱间的电阻值几乎为零,可以忽略不计;
⑵电阻丝:圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝,其阻值较大,标牌上所标的“50Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值;
⑶滑片:滑片可以在金属杆上左右移动,滑片的上部与金属杆相连,下端通过电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。
⑷接线柱:有四个接线柱,一上一下接入电路时,能起到变阻作用。连接电路时,要断开开关,滑动变阻器的滑片要调到阻值的位置
⑸滑动变阻器的原理:通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小。
9、欧姆定律:
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.欧姆定律公式:I=U/R欧姆定律公式变形式:U=IRR=U/IR
10、欧姆定律意义
欧姆定律的物理意义:揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻决定”这一制约关系。
11、伏安法测电阻:
把导体接入电路,使导体中通过电流,用电压表测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,再用欧姆定律公式算出灯泡的电阻。
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一、重要概念和规律
(一)、几何光学基本概念和规律
1、基本规律
光源发光的物体.分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩展光源可看成无数点光源的集合.光线—表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速—光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3x108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像—光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像—光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延长线形成的。本影—光直线传播时,物体后完全照射不到光的暗区.半影—光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.
2.基本规律
(1)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着原来的入射线方向反射或折射.(2)光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的规律继续传播。(3)光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。
(4)光的反射定律反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。
(5)光的折射定律折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。
全反射条件
①光从光密介质射向光疏介质;
②入射角大于临界角A,sinA=1/n。
3.常用光学器件及其光学特性
(1)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。
(2)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出,像与物对镜面对称。
(3)球面镜凹面镜有会聚光的作用,凸面镜有发散光的作用.
(4)平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。
(5)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。
说明
①成像公式的符号法则—凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。
②线放大率与焦距和物距有关.
4.简单光学仪器的成像原理和眼睛
(1)幻灯机是凸透镜成像在f
(2)放大镜是凸透镜成像在。u
(3)眼睛等效于一变焦距照相机,正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。
(4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。
(5)照相机是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。(6)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。
(二)物理光学—人类对光本性的认识发展过程
(1)微粒说(牛顿)基本观点认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础光的直线传播、光的反射现象。困难问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。
(2)波动说(惠更斯)基本观点认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础光的干涉和衍射现象。
1.光的衍射现象—单缝衍射(或圆孔衍射)
条件缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置(略)。现象出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题难以解释光的直进、寻找不到传播介质。
2.个的干涉现象—杨氏双缝干涉实验
条件两束光频率相同、相差恒定。装置(略)。现象出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).
(3)光子说(爱因斯坦)基本观点认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础光电效应现象。装置(略)。
现象
①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;
②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;
(4)电磁说(麦克斯韦)基本观点认为光是一种电磁波。实验基础赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理无线电波自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线原子内层电子受激发;γ射线原子核受激发。可见光的光谱发射光谱—连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。困难问题无法解释光电效应现象。
③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;
④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。
解释
①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;
②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。
③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;
④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题无法解释光的波动性。
(5)光的波粒二象性基本观点认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础微弱光线的干涉,X射线衍射.
二、重要研究方法
1.光路可逆法在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便。
2.光路追踪法用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象。不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。
3.作图锋几何光学离不开光路图。利用作图法可以直观地反映光线的传播,方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。
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