高中物理主要學習和討論牛頓經典物理學:力、力與運動的關係(力可以改變物體運動狀態F=ma)、力與功的關係(W=F·S)、功與能的關係(力做功轉變為能);對熱力學、相對論以及量子物理的初步認識。
力
(牛頓第三定律作用力與反作用力;力的合成與分解:平行四邊形法則)
重力(地球的萬有引力 G=mg)
方 向:豎直向下
運動
(牛頓第二定律:合外力F=ma
牛頓第一定律:慣性
慣性:維持物體運動狀態
力 :改變物體運動狀態)
當物體所受合外力為零時
勻速
產生條件:在地球上的物體
摩擦力(動摩擦力= Fn)
方 向:與兩物體相對運動趨勢的方向相反
產生條件:①兩物體接觸面間有摩擦因數 ②互相有壓力 ③有相對運動或相對運動的趨勢
支持力/壓力
方 向:垂直於兩物體接觸面
靜止
產生條件:物體發生形變
彈力(F=kX)
方 向:與物體形變方向相反
產生條件:物體發生形變
萬有引力(F=GMm/R2)
方 向:兩物體相互吸引
當物體所受合外力不為零時
(三種運動共同特點:加速度方向與合外力方向一致,由公式可推定F=ma)
勻變速直線運動
特點:合外力方向與運動方向始終在一條直線上
產生條件:兩物體之間就存在
V= v0+at
S= v0+at2
電場力(F=qE)
方 向:同名相斥異名相吸
勻速圓周運動
特點:合外力方向與運動方向始終垂直
產生條件:帶電物體在電場中
F= mv2/r
磁力
安培力(F=BIL)
方 向:垂直於導線與磁場線構成的面(用安培定則判斷)
平拋與類平拋運動
特點:合外力方向與物體初速度方向垂直
產生條件:①通電導體 ②導線與磁場線不平行
洛倫茲力(F=qvB)
方 向:垂直於帶電粒子運動方向與磁場線構成的面(用左手定則判斷)
是慣性與力共同作用產生的運動,這一類運動可以分解為兩個速度方向相互垂直的運動:合力為零的方向上做勻速直線運動;另一方向上做勻變速直線運動。
產生條件:①運動的帶電粒子②運動方向與磁場線不平行
功
W=FS
能
(力所做的功以能的形式表現出來)
各種常見的能
重力勢能 mgh
動 能 mv2
熱能(焦耳熱)Q= I2RT,內能和熱能不是一個概念,熱能是內能的一部分,是內能的主要外在表現,是分子熱運動的動能。
P=W/t
守恆定律
動能/動量守恆定律
力做功=能量的變化量(通式)
能量守恆定律
場 磁與電
場
(是一種物質,作用是傳遞作用力)
類比
電場
F=qE(q帶電體的電荷量)
E電場強度/電勢
電勢差U=Ed
電場力做功/電能W=qEd=Ud
引力場
G=mg(m物質質量)
g地球引力場強度/引力勢
地球引力勢U地=gh
重力做功/重力勢能W=mgh
區別
電場中既有引力也有斥力、萬有引力只有引力
磁場
F=BIL IL是電流元,類似q、m的概念 這個力不做功
磁與電
電能生磁,磁也能生電(E=Blv)
立場 左力右場右電流
螺線圈中的磁與電
①當對螺線圈通磁產生電時,螺線圈就是一個獨立電源,所以這時(右手拇指所指方向)電動勢的方向是電源內部方向,由低電位指向高電位。②當對螺線圈通電產生磁時,螺線圈就是一個磁體,所以這時(右手拇指所指方向)磁場的方向是磁體內部的方向,由S極指向N極。
閉合迴路
(歐姆定律)
U=IR
E=Ir+IR
點電位法判斷串並聯
電源內部的電流方向為什麼是由負到正?因為電源內部是其他形式的能轉變為電能,即其它力對電荷做功,使負電荷由高電位流向低電位,電勢能升高的過程,從而使其可以成為對外提供電能的電源。根據電流方向的規定,可以知道,電源內部電流方向是由低電位流向高電位。
熱力學、相對論、量子物理
熱力學
C=PV∕T
溫度T是物體內能的宏觀表現,只要物體內能變化則其T一定變化,決定內能變化的因素也是決定T變化的因素(例如:如果是氣體,與P、V無關)。決定物體內能的因素:①是否對物體做功 ②是否有熱傳遞
量子物理
量子化,關鍵理解量子化,即變化的不連續性,跳躍性。例如:規定2是一個變化量級,則只能由2直接跳到4,而中間的2.1、2.5、3.4的連續性不存在