物理思维导图5

物理思维导图（一）直线运动1、构造框图直线运动直线运动的条件：a、v0共线参照系、质点、时间和时刻、位移和路程速度、速率、平均速度、瞬时速度加速度运动的描述典型的直线运动匀速直线运动 x=t ，x-t图，（a0）匀变速直线运动实例自由落体（v0=0,ag）竖直上抛（ag）x-t,v - t图规律,2.匀变速直线运动的基本规律及推论：(1)速度公式vv0at. (2)位移公式 (3)速度和位移的关系式v2v2ax. (4)平均速度v3. 初速度为零的匀加速直线运动的某些推论(应用实例：自由落体运动)质点自开始运动计时，在T秒内、2T秒内、3T秒内，通过的位移之比为：x1x2x3xn122232n2.质点自开始运动计时，在第一种T秒内，第二个T秒内，第三个T秒内第n个T秒内，通过的位移之比为：x:x:x:xN1:3:5:(2n1)质点自开始运动计时，持续通过各个相等的位移所用时间之比为：t:t:t:tN1:(1):()：（）质点在T末、2T末、3T末nT末的瞬间速度之比为：v1：v2：vn1:2:3：n.4.竖直上抛运动的两种研究措施(1)全程法将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀减速直线运动(2)分阶段法将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段5.运动图象：xt图象与vt图象的比较（二）互相作用互相作用共点力的平衡力的概念、力的三要素、力的图示、力的示意图力的效果：使物体发生形变、变化物体的运动状态三种常用力重力：大小、方向摩擦力：产生条件、大小、方向弹力：产生条件、大小、方向构造框图（三）牛顿运动定律构造框图牛顿运动定律牛顿第一定律：惯性、惯性定律牛顿第二定律：F合ma，瞬时相应关系牛顿第三定律：作用力与反作用力：等大、反向、共线、异体牛顿运动定律的应用：两类基本问题超重和失重解决两类动力学问题牛顿第二定律将物体的运动状况和受力状况联系起来(1)已知物体的受力状况，求物体的运动状况(2)已知物体的运动状况，求物体的受力状况（四）曲线运动 万有引力定律实例曲线运动 圆周运动线速度v=, 角速度=周期匀速圆周运动向心加速度向心力变速圆周运动一般变速圆周运动:向心力沿半径方向 竖直平面内的圆周运动过最高点的临界条件:（绳模型）（杆模型）产生条件：速度与力（加速度）不共线研究措施：运动的合成与分解：平抛运动运动规律位移速度动力学特点力ay=gax=0加速度Vy=gt构造框图 万有引力定律开普勒三大定律万有引力定律内容及体现式 万有引力常数G的测定：卡文迪许、扭秤实验万有引力定律在天文学上的应用中心天体质量、密度的计算人造地球卫星（地球同步卫星）三个宇宙速度万有引力提供天体运动的向心力（五）动能定理 机械能守恒定律机 械 能功：用功能关系（例如动能定理）求功平均功率瞬时功率：求功的三种措施（求恒力的功）（为平均功率）功率： 机械能：动能： 重力势能：（h为质点到参照平面的高度） 弹性势能： 由于弹簧发生弹性形变而具有的势能合外力的功与动能变化的关系（动能定理）：重力的功和重力势能变化的关系：功能关系重力以外的力做的功与机械能变化的关系：机械能守恒定律体现式条件：只有重力或弹力做功实验守恒观点：转化观点：构造框图转移观点：（适于系统内有两个物体）探究功与速度变化的关系验证机械能守恒定律（六）电场构造框图电荷和电荷守恒定律电场电场力的性质场强E=F/q 矢量 电场线匀强电场E=U/d 真空中点电荷的电场E=KQ/r2电场能的性质电势： =/q 标量 等势面电势差：UAB=UAUB=/q =wAB /q电场力F=Eq（任何电场）F=Kq1q2/r2(真空中点电荷)电势能：=q AB=qUAB电场力的功 W=qUAB=EPAB 做功与途径无关带电粒子在电场中运动平衡 直线加速 偏转电场中的导体 静电感应 电容器 电容：C=Q/U【考试阐明解读】电场力做功电势能电势电势差W=EP （七）电路构造框图电学实验：1、测电动势和内阻 (1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E ;U=E(2)通用措施：伏安法测要考虑表自身的电阻,有内外接法；单一组数据计算，误差较大应当测出多组(u，I)值，最后算出平均值作图法解决数据，(u，I)值列表，在u-I图中描点，最后由u-I图线求出较精确的E和r误差分析：如图1所测得和r都比真实值小（3）拓展措施：由（E=IR+Ir)可知，测量器材为一种变阻箱、一种电流表、电源、导线、开关由（E=U+Ur/R)可知，测量器材为一种变阻箱、一种电压表、电源、导线、开关注意此实验的变化考察2、电阻的测量 （1）伏安法测：要考虑表自身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u-I图线求。如何用作图法解决数据（2）欧姆表测：测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix与Rx相应，因此可批示被测电阻大小使用措施:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。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。3、测量电路( 内、外接法 ) 类型电路图R测与R真比较条件计算比较法己知Rv、RA及Rx大体值时内AVR大R测=RX+RA RX适于测大电阻Rx 外AVR小R测=Rx适于测小电阻RX Rx/2通电前调到最小（1）在下面三种状况下必须选择分压接法： a要使某部分电路的电压或电流从零开始持续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才干满足（如测定小灯泡的伏安特性） b如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件容许最大电流较小，采用限流接法时，无论如何调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件容许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法 c测电阻实验中，若所用的变阻器阻值不不小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，虽然变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法解决数据，为了变阻器远不不小于待测电阻阻值的状况下能大范畴地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 5、实验器材(仪表)的选用和电路实物图的连接,仪器的选择一般应考虑三方面因素：（原则：表不超程、电器不超压）安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其容许的最大电流误差因素,如选用电表量程应考虑尽量减小测量值的相对误差；选量程的原则：电压表、电流表尽量使指针接近满刻度的中间量程,其指针应偏转到满刻度的1/32/3之间；使用欧姆表测电阻时宜选用指针尽量在中间刻度附近的倍率挡位便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范畴既能满足实验规定，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作（八）磁场构造框图磁 场基本性质：对处在磁场中的运动电荷（或电流）有力的作用磁感应强度B=（垂直放置）矢量磁场方向小磁针N极的受力方向磁感线的切线方向判断措施，安培定则磁感线条形磁铁的磁场蹄形磁铁的磁场匀强磁场直线电流的磁场环形电流的磁场通电螺线管的磁场作用对通电导线对运动电荷安培力的大小：F=BIL（BL）方向：左手定则（FB）洛仑兹力大小：F洛=qvB（Bv）方向：左手定则（F洛B）对磁体：磁体N极受力的方向与该处B方向相似带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动条件：vB质谱仪 回旋加速器半径：r=周期：T=应用描述带电粒子在复合场中的运动装置原理图规律速度选择器若粒子做匀速直线运动磁流体发电机等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极电压为U时稳定。 霍尔效应电磁流量计 质谱仪电子经U加速，从A孔入射经偏转打到P点，比荷回旋加速器D形盒内分别接频率为的高频交流电源两极，带电粒子在窄缝间电场加速，在D形盒内偏转（九）电磁感应、交变电流构造框图（十）选修模块一、选修3-3主题内 容规定阐明分子动理论与记录观点分子动理论的基本观点和实验根据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的记录分布温度是分子平均动能的标志、内能定性理解固体、液体与气体固体的微观构造、晶体和非晶体液晶的微观构造液体的表面张力现象气体实验定律 抱负气体 饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度热力学定律与能量守恒热力学第一定律 能量守恒定律热力学第二定律单位制要懂得中学物理中波及到的国际单位制的基本单位和其她物理量的单位。涉及摄氏度（oC）、原则大气压懂得国际单位制中规定的单位符号实验用油膜法估测分子的大小规定会对的使用温度计二、选修3-5（一）碰撞与动量守恒1动量、动量具有如下性质：（1）矢量性；（2）瞬时性，是状态量；（3）相对性与参照系的选用有关。2动量守恒定律（1）内容：当系统不受外力作用或所受合外力为零, 则系统的总动量守恒。（2）几种常用表述及体现式： 。 = - ，p总=0（3）动量守恒定律成立条件： 系统不受外力或所受外力和为零； 系统所受外力远不小于内力； 系统某一方向不受外力或所受外力的和为零，或所受外力远不小于内力，系统在该方向上动量守恒。（4）动量守恒定律在应用时应注意“四性” 矢量性：动量守恒定律体现式是矢量方程，在解题时应规定正方向参照系的同一性：动量守恒定律体现式中的速度应相对同一参照系，一般以地面为参照系瞬时性：动量守恒定律中的初态动量是互相作用前同一时刻的瞬时值，末态动量相应互相作用后同一时刻的瞬时值普适性：它不仅合用于两个物体所构成的系统，也合用于多种物体构成的系统；不仅合用于宏观物体构成的系统，也合用于微观粒子构成的系统（5）动量守恒定律的解题环节拟定研究对象（物体系）；做好受力分析和过程分析；鉴定动量与否守恒；规定正方向、拟定初末状态的动量；列方程求解。3、规律总结（1）本来静止的系统，因其互相作用而分离，则m1s1+m2s2=0 （人船模型）（2）质量为m的物体的动量P和动能之间存在下列关系 ：或者EK=。（3）两物体m1、m2以速度v1、v2发生弹性碰撞之后的速度分别变为： 若m1=m2，则 ，互换速度。 若m1m2，则 。若m1m2时， 。 若m1v前，碰后本来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前v后.碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不也许都不变化规律总结：解决带有弹簧的碰撞问题，认真分析运动的变化过程是核心。（二）原子构造1玻尔的原子模型：理解三个定态假设2.氢原子的能级图：（记住）氢原子的激发态和基态的能量与核外电子轨道半径间的关系是：n=，rn=n2r1，其中E1=13.6eV, r1=5.31010m，3解能级跃迁问题的常用结论(1)一群氢原子处在量子数为n的激发态时，也许辐射的光谱条数为N.(2)只有光子能量正好等于跃迁所需的能量(hEmEn)时，光子才被吸取频率与波长的关系式：c/(3)光子照射氢原子，当光子的能量不小于电离能时，任何能量的光子都能被吸取，吸取的能量一部分用来使电子电离，剩余能量为自由电子的动能(4)当粒子与原子碰撞(如电子与氢原子碰撞)时，由于粒子的动能可所有或部分被氢原子吸取，故只要入射粒子的动能不小于或等于原子两能级的能量差，就可以使原子受激发而向高能级跃迁（或电离）（三）原子核1、几种核反映(1)天然衰变：射线种类有、射线、射线。衰变：XYHe 衰变：XAZ1Y01e(2)人工转变质子的发现：7NHe8OH 中子的发现：BeHe6Cn(3)重核裂变： 、 （条件是不小于临界体积）(4)轻核聚变：HHHen（条件是需要几百万度的高温）2、核能计算：爱因斯坦质能方程： Emc2 Emc2(1)若m以kg为单位，则Emc2(2)若m以原子质量u为单位，则Em931.5 MeV3、半衰期：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关.4原子核类问题的分析措施(1)要掌握核反映方程遵守质量数守恒和电荷数守恒的规律；(2)要熟悉和掌握教材中浮现的重要核反映方程式，并懂得其意义；(3)要熟记常用的基本粒子的符号，如质子、中子、粒子等；(4)要注旨在写核反映方程时，不能无中生有，必须是的确存在、有实验基本的核反映还需注意核反映一般是不可逆转的，方程中只能用箭头“”连接并批示反映方向，而不能用等号“”连接5.结合能 自由核子结合成原子核时，均有质量亏损，将释放能量，该能量叫原子核的结合能。原子核的结合能与核子数的比值叫做比结合能，比结合能越大，原子核越稳定。（十一）物理学史力学物理学史 1、1638年意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落同样快，并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了她的观点是对的的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点，即质量大的小球下落快是错误的。2、17世纪伽利略通过构思的抱负实验指出，在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度始终运动下去，得出结论：力是变化物体运动的因素，推翻了亚里士多德的观点“力是维持物体运动的因素”。 同步代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其他因素，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离本来的方向。 3、1687年，英国科学家牛顿提出了三条运动定律，即牛顿三大运动定律。 4、人们根据平常的观测和经验提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表，而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆辩驳地心说。 5、17世纪德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律6、牛顿于1687年正式刊登万有引力定律，1798年英国物理学家卡文迪许运用扭秤实验装置比较精确地测出了引力常量 7、1846年英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律，计算并观测到海王星. 电磁学物理学史 1、1785年法国物理学家库仑运用扭秤实验发现了电荷之间的互相作用规律库仑定律，并测出了静电力常量k的值。 2、19美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量。 3、1837年英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表达电场。4、1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。 5、19世纪焦耳发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。 6、18丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周边的小磁针发生偏转，即电流磁效应。 7、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，总结出右手螺旋定则。最早发现了磁场能对电流产生作用。8、荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力-伦兹力的观点。 9、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。 10、1932年美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。11、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应定律。 12、1834年俄国物理学家楞次刊登拟定感应电流方向的定律楞次定律。 13、1835年美国科学家亨利发现自感现象。