1、高中物理基本概念和基本規律 呂叔湘中學 龐留根1. 物體的運動決定于它所受的合力和初始運動條件：4. F= - kx 簡諧運動3. F大小不變且始終垂直v 勻速圓周運動 力和運動的關系v=0 靜止v0 勻速直線運動1. F=0v=0 勻加速直線運動v0F、v 同向 勻加速直線運動F、v 反向 勻減速直線運動F、v 夾角 勻變速曲線運動2. F= 恒量5. F是變力F與v同向 變加速運動F與v反向 變減速運動. 2. 伽利略斜面實驗是牛頓第一定律的實驗基礎，把可靠的事實和深刻的理論思維結合起來的理想實驗是科學研究的一種重要方法。3. 牛頓第二定律中的F應該是物體受到的合外力。應用牛頓第二定律時要

2、注意同時、同向、同體.F= - kx4.4. 速度、加速度、動量、電場強度、磁感應強度等矢量必須注意方向，只有大小、方向都相等的兩個矢量才相等。所有物理量必須要有單位。5. 同一直線上矢量的運算: 先規定一個正方向，跟正方向相同的矢量為正，跟正方向相反的矢量為負，求出的矢量為正值，則跟規定的方向相同；求出的矢量為負值，則跟規定的方向相反6.6. 力和運動的合成、分解都遵守平行四邊形定則。三力平衡時，任意兩力的合力跟第三力等值反向。 三力的大小必滿足以下關系：F1-F2 F3 F1+F27. 小船渡河時若V船 V水 船頭垂直河岸時，過河時間最小；航向（合速度）垂直河岸時，過河的位移最小。 若 V

3、船 V水 船頭垂直河岸時，過河時間最小；只有當V船 V合 時，過河的位移最小。8. 平拋運動的研究方法“先分后合”，即先分解后合成。9. 功的公式 W=FScos 只適用于恒力做功，變力做功一般用動能定理計算。10. 機械能守恒定律適用于只有重力和彈簧的彈力做功的情況，應用于光滑斜面、自由落體運動、上拋、下拋、平拋運動、光滑曲面、單擺、豎直平面的圓周運動、彈簧振子等情況。11. 功能關系-功是能量轉化的量度重力所做的功等于重力勢能的減少電場力所做的功等于電勢能的減少彈簧的彈力所做的功等于彈性勢能的減少合外力所做的功等于動能的增加只有重力和彈簧的彈力做功，機械能守恒重力和彈簧的彈力以外的力所做的

4、功等于機械能的增加克服一對滑動摩擦力所做的凈功等于機械能的減少克服安培力所做的功等于感應電能的增加12. 應用動能定理和動量定理時要特別注意合外力。應用動量定理、動能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律解題時要注意研究對象的受力分析及研究過程的選擇；應用動量守恒定律、機械能守恒定律還要注意適用條件的檢驗。應用動量守恒定律、動量定理要特別注意方向。 完全彈性碰撞 動量守恒，動能不損失。（質量相同，交換速度）完全非彈性碰撞 動量守恒，動能損失最大。（以共同速度運動）非完全彈性碰撞 動量守恒，動能有損失。碰撞后的速度介于上面兩種碰撞的速度之間。13. 碰撞的分類：14. 做勻速圓周運動的物體所受到的合

5、力大小一定等于mv2 / r, 合力的方向一定沿半徑指向圓心。做非勻速 圓周運動的物體沿半徑方向的合力大小也等于mv2 / r （v為該點的速度）15. 天體做勻速圓周運動的向心力就是它受到的萬有引力。GmM/r2 =ma =mv2 / r =m2r 一個重要的關系式： GM地=g R地216. 第一宇宙速度在地面附近環繞地球做勻速圓周運動的最小發射速度（最大運行速度）v1=7.9km/s第二宇宙速度脫離地球引力的束縛，成為繞太陽運動的人造行星， v211.2km/s第三宇宙速度脫離太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。 v316.7km/s17. 簡諧振動過程中，F= - kx, 回復

6、力的大小跟位移成正比，方向相反。位移增大，加速度增大，速度減小；位移最大時，加速度最大，速度為0；位移為0時，加速度為0，速度最大。18. 單擺振動的回復力是重力沿切線方向的分力，在平衡位置，振動加速度為0，但是還有向心加速度。19. 物體做受迫振動時的頻率等于驅動力的頻率，跟物體的固有頻率無關。20. 簡諧運動中機械能守恒，在平衡位置動能最大，勢能最小。1/2 mv2+1/2 kx2=1/2 kA221. 共振驅動力的頻率等于做受迫振動物體的固有頻率時，做受迫振動物體的振幅最大。聲音的共振叫共鳴。22. 波從一種介質傳播到另一種介質時，頻率不變，波長和波速相應改變。v=f.聲波在真空中不能傳

7、播，電磁波在真空中速度最大，等于光速c。聲波是縱波，電磁波是橫波。23. 波傳播的過程是振動形式和振動能量傳播的過程，質點并不隨波遷移，每一個質點都在各自的平衡位置附近做振幅相同的簡諧振動。波形圖特別要注意周期性和方向性。24. 波的疊加：兩列沿同一直線傳播的波,在相遇的區域里,任何一個質點的總位移,都等于兩列波分別引起的位移的矢量和，兩列波相遇以后，仍像相遇以前一樣，各自保持原有的波形,繼續向前傳播。25. 兩列頻率相同、且振動情況完全相同的波，在相遇的區域能發生干涉。波峰與波峰（或波谷與波谷）相遇處振動加強，s= ± k k=0、1、2、3波峰與波谷相遇處振動減弱。s= 

8、7;（2k+1）/2 k=0、1、2、3干涉和衍射是波的特征。26. 波能夠發生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸比波長小，或者跟波長差不多。27. 人耳能聽到的聲波頻率在20Hz20000Hz之間，低于20Hz的聲波叫次聲波，高于20000Hz的聲波叫超聲波。超聲波可以用于定向發射、超聲波探傷、超聲波清洗，醫療診斷等。28. 由于波源和觀察者有相對運動，使觀察者發現頻率發生變化的現象叫多普勒效應。波源和觀察者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；二者遠離時，觀察者接收到的頻率減小。29. 牛頓運動定律只適用于低速運動的宏觀物體，對微觀粒子和接近光速運動的物體不適用。30. 分子動理論的主要內容：物

9、質是由大量分子組成，（r=10-10 m， m=10-26kg）分子在永不停歇地做無規則運動，分子間同時存在有相互作用的分子引力和分子斥力。31. 布朗運動既不是固體分子的運動，也不是液體分子的運動，只是液體分子無規則運動的反映。溫度越高，固體顆粒越小，布朗運動越激烈。溫度是分子無規則運動平均動能的標志32. 分子間的作用力（引力和斥力）都隨分子間的距離增大而減小，斥力減小得更快。都隨分子間的距離減小而增大，斥力增加得更快。33. 分子間的距離等于r0 時，分子勢能最小（為負值），距離增大，分子勢能增大，距離減小，分子勢能也增大。34. 改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞。兩種方式效果相同

10、但本質不同。35. 熱力學第一定律：系統內能的變化等于外界對系統所做的功與從外界吸收的熱量之和。E=W+Q36. 熱力學第二定律：熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，但是不可能自動從低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化。 （這是按照熱傳導的方向性來表述的。）不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化。機械能可以全部轉化為內能，內能卻不可能全部轉化為機械能, 同時不引起其它變化。（這是按照機械能與內能轉化過程的方向性來表述的。） 37. 第二類永動機雖然不違反能量守恒定律，但是是不可能制成的。 37. 絕對零度（-273.15°C）不可以達到，永動機不可能造出。38.

11、 氣體分子運動的特點分子間的距離較大，分子間的相互作用力很微弱；分子間的碰撞十分頻繁；分子沿各個方向運動的機會均等；分子的速率按一定規律分布（“中間多，兩頭少”）。39. 氣體壓強的微觀意義大量的氣體分子頻繁地碰撞容器器壁而產生的。單位體積內的分子數越大，氣體的平均速率越大，氣體的壓強越大。40. 元電荷電子（質子）所帶的電量（e=1.60×10-19C）為所有電量中的最小值，叫做元電荷。41. 第一個用電場線描述電場的科學家是法拉第。電場線并不存在，是人為畫出的。電場線不閉合，磁感應線是閉合的曲線。沿電場線方向電勢逐漸降低，電場線的密疏表示電場強度的大小。42. 用比值定義的物理量

12、如電場強度 E=F/q、電勢差U=W/q、電容C=Q/U 、電阻R=U/I、磁感應強度B=Fm/IL等都跟等式右邊的物理量無關。43. 電容器跟電源連接時，U不變，d 減小，C增大,Q增大,E增大.44. 電容器充電后跟電源斷開，Q不變, d 減小，C增大,U減小, E不變.45. 帶電粒子在勻強電場中的運動 加速：qU=1/2 mv2 偏轉：類平拋運動. 46. 應用部分電路歐姆定律I=U/R時，I、R、U三個量必須是同一段電路的，部分電路歐姆定律I=U/R不適用含有電源、電動機的電路。47. 電功W=UIt、電功率P=UI適用于任何電路；電熱Q=I2Rt、熱功率P=I2R只適用于純電阻電路

13、。對純電阻電路有W=Q、對非純電阻電路有WQ。 電動機的電功率等于機械功率加上熱功率。48. 兩電阻串聯的分壓關系 U1=U R1/(R1+R2) U2= U R2/(R1+R2) 49. 兩電阻并聯的分流關系 I1=I R2/(R1+R2) I2= I R1/(R1+R2) R=R1R2/(R1+R2) 50. 電源的電動勢等于外電路斷開時的路端電壓，路端電壓隨外電阻的增大而增大。51. 電源的電動勢等于UI圖線跟縱軸的交點的值，內電阻等于UI圖線的斜率。52. 用伏安法測量電阻時，安培表內接時，R測=U/I=Rx+RA 大電阻（RX>>RA）用內接法; 安培表外接時，R測=U/

14、I=RX RV ( RX+RV) 小電阻 ( RX <<RV ) 用外接法。U1=U- UgR1IgUUgRgG53. 電壓表的改裝串聯一個大電阻(U- Ug ) / Ug = R1 / Rg R1 = Rg(U- Ug ) / Ug = (n-1) RgR2RgIgI 2IG54. 安培表的改裝并聯一個小電阻(I Ig ) R2 = Ig Rg R2 = Rg Ig / (I Ig ) a) = Rg / (n-1) 55. 用歐姆表測電阻時，必須先選擇量程，進行調零，測量時待測電阻要跟電源斷開，讀數要乘以倍率，指針應在中央1/3刻度附近。若指針偏轉太大，應換用較小量程，重新進行

15、調零，若指針偏轉太小，應換用較大量程，重新調零后進行測量。測量結束，要拔出表筆，并將選擇開關置于OFF或交流500V檔。歐姆表的黑表筆跟表內電池的正極相連。56. 各種材料的電阻率都隨溫度而變化：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，電阻溫度計（鉑）就是根據這一特性制成，有些合金如錳銅和康銅的電阻率幾乎不隨溫度而變化，常用來制作標準電阻。半導體的電阻隨溫度的升高而減小,例如熱敏電阻。57. 超導現象：當溫度降低到絕對零度附近時，電阻突然減小為零的現象。當超導體中有電流通過時，由于不產生熱量，電流可以維持很長時間不消失。58. 二極管的單向導電作用當二極管正極電勢高于負極電勢時，二極管導通，電阻很小；

16、反之，二極管截止，電阻很大。 59. 右手定則應用在確定電流的磁場方向和電磁感應中感應電流的方向；左手定則應用在確定磁場對通電導線的作用力方向和洛侖茲力的方向。60. 帶電粒子在勻強磁場中只受洛侖茲力作用時，做勻速圓周運動。圓周運動的半徑跟動量成正比，圓周運動的周期跟半徑、速度無關。在復合場中的運動要根據受到的合力和初始條件決定。帶電粒子在速度選擇器中做勻速直線運動的條件是：qvB=qE.61. 電磁感應現象：不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有感應電流產生。產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。產生感應電動勢的條件：a.磁通量發生變化。 b.回路中的一部分導體做切

17、割磁感應線運動。 c. 線圈中的電流發生變化（自感現象）62. 判斷感應電流的方向： a.楞次定律（“增反減同” ） b.右手定則. .感應電流的效果總是阻礙產生感應電流的原因。63. 自感現象：由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象叫自感現象。自感線圈中的電流不能突變。64. 日光燈鎮流器跟燈管串聯，啟動器跟燈管并聯,電路圖如右圖。S鎮流器的作用啟動時，產生高電壓，幫助點燃；正常工作時的感抗限制電流，保護燈管。注意：燈管兩端的電壓與鎮流器的電壓之和不等于電源電壓。啟動器的作用自動開關。可用普通開關或短絕緣導線代替。65. 線圈在勻強磁場中勻速轉動時產生正弦交流電，從中性面開始計時，表

18、達式為e=NBSsint.66. 交流電的有效值是根據電流的熱效應來規定的，正弦交流電的有效值等于最大值的 交流電表、電器銘牌上指示的值都是有效值。67. 計算電路中的熱量用有效值，計算電路中的電量用平均值。計算某一時刻的值用瞬時值。68. 變壓器可以改變交流電的電壓和電流,但不能改變交流電的功率,也不能改變直流電的電壓電流69. 變壓器的高壓線圈匝數多而通過的電流小，可用較細的導線繞制，變壓器的低壓線圈匝數少而通過的電流大，應當用較粗的導線繞制。70. 減小輸電線路上的功率（電壓）損失的基本方法是用變壓器提高輸電電壓：輸電功率一定的情況下，電壓提高n倍，輸電電流減小到1/n，輸電線路上的電壓

19、損失減小到1/n，輸電線路上的功率損失減小到1/n271. 對于純電阻電路，歐姆定律仍然適用，只是要用有效值。電感對交流電的阻礙作用叫感抗， X L=2f L, 交流電的頻率越大、自感系數越大，感抗越大。電感的作用是“通直流，阻交流，通低頻、阻高頻”。 電容對交流電的阻礙作用叫容抗， X C=1 / (2f C), 交流電的頻率越大、電容越大，容抗越小。電容的作用是“通交流，阻直流，通高頻、阻低頻”。72. LC振蕩電路的固有周期73.73. 麥克斯威建立了電磁場理論，預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在。74. 麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場

20、。75. 電磁波的速度v與頻率f、波長的關系是v=f=c/n,電磁波在真空中的速度為3×108m/s76. 電磁波由一種媒質進入另一種媒質時頻率不變， 傳播速度和波長會發生變化。77. LC振蕩電路發射的電磁波的波長。78. 電磁波的發射開放電路、調制電磁波的接收調諧、檢波紅紫79. 晶體二極管的導電特性是單向導電性。當二極管正極電勢高于負極時，二極管導通，當二極管負極電勢高于正極(反向電壓)時，二極管截止。對理想二極管可認為：導通時二極管電阻為零，截止時二極管電阻無窮大。80. 惠斯頓電橋平衡條件R1 R4=R2 R381. 光的色散表明棱鏡對不同色光的折射率不同，紅光的偏折角度最

21、小，折射角最大，紅光的折射率最小。光譜連續光譜: 熾熱的固體、液體和高壓氣體發光產生的光譜，包含一切波長的光譜明線光譜：低壓氣體發光產生的光譜，只含有一些原子的特征譜線(原子光譜)發射光譜發射光譜吸收光譜高溫物體發出的白光經某低溫物質被部分吸收后形成82. 光譜：83. 光譜分析：每種原子都有自己的特征譜線，根據不同的特征譜線來確定物體的化學組成。明線光譜和吸收光譜都可以用做光譜分析。84. 平面鏡的角放大作用：光源不動，平面鏡轉過角，反射光線轉過2 角。85. 全反射的條件：當光從光密介質入射到光疏介質，入射角等于或大于臨界角C，sinC=1/n86. 87.88.89.90.91.92.9

22、3.94.95.96.97.98.99.86. 85. 激光的特點和應用： 激光是一種人工產生的相干光，容易產生干涉現象； 激光的平行度非常好，可以用來進行精確的測距（激光雷達） 激光的亮度高，可以利用激光束來切割各種物質，焊接金屬以及在硬質材料上打孔.醫學上可以用激光作“光刀”來切開皮膚、切除腫瘤等。87. 光（波）的干涉條件兩列頻率相同、振動情況完全相同的光（波）。干涉加強的條件：兩列光波到該點的距離之差為半波長的偶數倍，干涉減弱的條件：兩列光波到該點的距離之差為半波長的奇數倍。88. 相鄰兩條干涉條紋的間距X=L/d L為雙縫到屏的距離，d 為雙縫間距，為波長。雙縫干涉條紋的條紋間距跟光

23、的波長成正比。紅光的干涉條紋的間距比紫光的干涉條紋的間距大。89. 肥皂泡、水面上的油膜、玻璃上的油污、壓緊的兩塊玻璃上呈現的彩色花紋都是光的干涉現象。 90. 干涉現象的應用：a.檢測各種鏡面的平整度（精度可達10-6 cm），b.在照相機、攝象機等鏡面上鍍一層增透膜，以增加透過的光線，增透膜的厚度等于光在薄膜中波長的14。91. 光能夠發生明顯衍射的條件是，障礙物或孔的尺寸比波長小，或者跟波長差不多。92. 光的干涉和衍射證明了光具有波動性；光的偏振說明光是橫波；光的電磁說（光是一種電磁波）進一步完善了波動說；光電效應證明了光具有粒子性。因此說光具有波粒二象性。一切微觀粒子都有波粒二象性。

24、93. 大量光子的行為表現為波動性，個別光子的行為表現為粒子性，波長越長，波動性越明顯，頻率越高，粒子性越明顯。光在傳播過程中表現為波動性，光在跟物質相互作用時表現為粒子性。94. 物質波: 一切運動著的物體，小到電子、質子，大到行星、太陽，都有一種波跟它對應，這種波叫做物質波。（德布羅意波） 德布羅意公式 = h/p=h/mv95. 光電效應的實驗規律： 對每一種金屬，都有某一極限頻率。入射光頻率必須大于極限頻率才能產生光電效應 光電子的最大初動能只隨入射光頻率的增大而增大，跟入射光的強度無關 單位時間內發射出的光電子數與入射光的強度成正比 光電效應的產生是瞬時的。96. 愛因斯坦光子說的內

25、容：在空間傳播的光不是連續的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量跟它的頻率成正比，即E=hv。97. 愛因斯坦光電效應方程 EK = hv - W W 為金屬的逸出功 W=h098. 電磁波的產生機理：無線電波是LC振蕩電路產生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受激發產生的；X射線是原子的內層電子受激發產生的；射線是原子核受激發產生的。99. 紅外線最顯著的作用是熱作用，紫外線的主要作用是化學作用，X射線的穿透本領很大，射線的的穿透本領更大（幾厘米的鉛板）。100. 紅外線的應用：遙控遙感、加熱物體等。 紫外線的應用：殺菌、消毒、防偽（驗鈔）等。X射線的應用：透視、探傷等。

26、 射線的應用：探傷、醫療等。101. 玻爾假設的主要內容：.原子的能量是不連續的（量子化的），雖然電子做加速運動,但并不向外輻射能量 En=-13.6eV/n2. 原子的不同能量狀態與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應，電子的可能軌道的分布也是不連續的 rn= n2 r1.電子從一個軌道躍遷到另一軌道時,輻射(或吸收)一定頻率的光子. hv = Em En102. 粒子散射實驗的實驗結果：絕大多數直線穿過, 只有少數發生很大偏轉,極少數甚至被彈回103. 盧瑟福根據粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型學說。104. 天然放射性現象表明了原子核內部是有復雜的結構，并且是能夠發生轉變的。105. 核反應方程式兩邊的質量數和電荷數都是守恒的。106. 半衰期放射性元素的原子核有半數發生衰變上所需的時間，叫做這種元素的半衰期。放射性元素的半衰期跟原子所處的物理狀態或化學狀態無關，只與原子核內部因素有關。107. 原子核是由質子和中子組成。質子和中子通稱為核子。質子數等于核電荷數