高考物理二轮知识点、方法讲解

  • 名称:高考物理二轮知识点、方法讲
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  • 时间:2024/12/30 13:48:50

高考物理二轮知识点、方法讲解

一、力学部分

(一)牛顿运动定律

知识点梳理

牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。例如,汽车突然刹车时,乘客会向前倾,这是因为乘客具有惯性,要保持原来的运动状态。

牛顿第二定律():物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟作用力的方向相同。要注意理解公式中的是合外力,比如一个物体受到多个力的作用,需要先求出合外力才能应用牛顿第二定律。例如,一个质量为的物体在水平方向受到拉力和摩擦力,其加速度。

牛顿第三定律(作用力与反作用力定律):相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。如人站在地面上,人对地面的压力和地面对人的支持力就是一对作用力与反作用力。

解题方法

整体法与隔离法:当研究多个物体组成的系统时,如果系统内物体的加速度相同,可以考虑用整体法求系统的加速度,再用隔离法求物体间的相互作用力。例如,在一个由多个滑块组成的系统中,先把它们看成一个整体,根据牛顿第二定律求出加速度,再隔离其中一个滑块分析其受力情况。

正交分解法:当物体受到多个不在同一直线上的力时,将力分解到两个相互垂直的方向(通常是水平和竖直方向),分别在这两个方向上应用牛顿第二定律列方程求解。比如一个物体在斜面上运动,将其受到的力分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向进行分析。

(二)机械能

知识点梳理

功():力和物体在力的方向上发生的位移的乘积。是力与位移方向的夹角。例如,一个物体在水平拉力的作用下水平移动距离,拉力做的功(此时)。

功率():描述做功快慢的物理量。当是瞬时速度时,表示瞬时功率;当是平均速度时,表示平均功率。例如,汽车发动机的功率一定时,根据,牵引力与速度成反比。

动能定理(

):合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。在解决动力学问题时,动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,只关注初末状态的动能和过程中的合外力做功,应用很广泛。例如,一个物体从高处自由落下,重力做正功,根据动能定理可以求出物体落地时的速度。

机械能守恒定律():在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。判断机械能是否守恒可以从做功角度(只有重力或弹力做功)和能量转化角度(只有动能和势能相互转化)来分析。例如,一个单摆摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒。

解题方法

动能定理的应用步骤:首先确定研究对象,分析物体的受力情况,求出合外力做的功;然后确定物体的初末动能,最后根据动能定理列方程求解。例如,在滑块在粗糙斜面上滑动的问题中,先分析滑块受到的重力、摩擦力等力,计算合外力做功,再结合初末状态的动能求解。

机械能守恒定律的应用思路:先判断系统机械能是否守恒,若守恒,确定初末状态的机械能表达式(包括动能和势能),然后列方程求解。如在平抛运动中,以物体和地球组成的系统为研究对象,机械能守恒,可据此求解物体在不同位置的速度等物理量。

(三)动量

知识点梳理

动量():是与速度相关的物理量,是矢量,方向与速度方向相同。

动量定理(,其中):合外力的冲量等于物体动量的变化量。冲量也是矢量,方向与合外力方向相同。例如,在碰撞过程中,短时间内作用力很大,通过计算冲量来研究动量的变化。

动量守恒定律():一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。在碰撞、爆炸等过程中经常应用动量守恒定律。例如,在两个滑块碰撞的过程中,如果系统在水平方向不受外力,那么水平方向的总动量守恒。

解题方法

动量定理的应用:明确研究对象,分析其受到的合外力和作用时间,计算合外力的冲量,再确定动量的变化量,列方程求解。例如,在一个物体受到变力作用的情况下,通过求力在一段时间内的平均作用力来应用动量定理。

动量守恒定律的应用步骤:首先判断系统是否满足动量守恒的条件,确定系统的初末状态动量,然后根据动量守恒定律列方程求解。在处理多物体、多过程问题时,要仔细分析每个过程中系统的动量是否守恒。例如,在子弹打木块的问题中,要分别分析子弹射入木块过程和木块带着子弹一起运动过程中的动量情况。

二、电磁学部分

(一)电场

知识点梳理

电场强度():是描述电场强弱和方向的物理量,是矢量。电场强度的大小等于单位电荷在该点所受电场力的大小,方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。例如,在点电荷形成的电场中,距离点电荷处的电场强度(为静电力常量)。

电势()和电势差():电势是描述电场能的性质的物理量,电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。电势差是电场中两点间电势的差值,与零电势点的选取无关。例如,在匀强电场中,电势差(是沿电场方向的距离)。

电容():电容器所带电荷量与两极板间电势差的比值。它反映了电容器容纳电荷的本领。例如,平行板电容器的电容(是介电常数,是极板面积,是极板间距)。

解题方法

电场强度的叠加问题:当存在多个电场源时,某点的电场强度是各个电场源在该点产生的电场强度的矢量和。可以采用平行四边形法则或正交分解法来求解。例如,在两个点电荷形成的电场中,求某点的电场强度,先分别求出两个点电荷在该点产生的电场强度,再进行矢量叠加。

电场力做功与电势差的关系应用:根据,可以通过已知的电势差和电荷量计算电场力做功,或者通过电场力做功和电荷量计算电势差。在解决带电粒子在电场中的运动问题时,这一关系经常用到。例如,一个电子在电势差为的电场中加速,根据动能定理可以求出电子的末速度。

(二)磁场

知识点梳理

磁感应强度():是描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量。是电流方向与磁场方向的夹角。例如,在匀强磁场中,当电流方向与磁场方向垂直时(),。

洛伦兹力():运动电荷在磁场中受到的力。当电荷的运动方向与磁场方向垂直时(),洛伦兹力,洛伦兹力的方向可以用左手定则判断。例如,一个带正电的粒子垂直进入磁场,会受到垂直于粒子速度方向和磁场方向的洛伦兹力,使粒子做匀速圆周运动。

安培力():通电导线在磁场中受到的力。它是洛伦兹力的宏观表现。例如,在磁场中的通电直导线,根据安培力的大小和方向可以分析导线的运动情况。

解题方法

带电粒子在磁场中的圆周运动问题:首先根据洛伦兹力提供向心力求出粒子运动的半径和周期。然后结合几何知识,确定粒子在磁场中的运动轨迹和圆心位置,进而求解运动时间、偏转角等物理量。例如,在一个半圆形磁场区域中,确定粒子的入射点和出射点,通过几何关系求出圆心角,再根据周期计算运动时间。

安培力作用下导体的运动问题:用左手定则判断安培力的方向,将安培力等效为物体受到的外力,再根据牛顿运动定律等知识分析物体的运动状态。例如,在一个通电矩形线圈在磁场中的运动问题中,分析每条边受到的安培力,判断线圈的转动方向和平衡状态。

(三)电磁感应

知识点梳理

电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电流。产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,磁通量(是磁感应强度,是线圈面积,是磁场方向与线圈平面的夹角)。

法拉第电磁感应定律():电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。是线圈匝数。例如,在一个匝数为的线圈中,磁通量在时间内变化了,则感应电动势。

楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。可以通过 “增反减同”“来拒去留” 等口诀来理解和应用楞次定律。例如,当一个条形磁铁插入闭合线圈时,线圈中产生的感应电流的磁场方向与条形磁铁的磁场方向相反,以阻碍磁通量的增加。

解题方法

感应电动势的计算方法:一是用法拉第电磁感应定律计算,要准确求出磁通量的变化量和变化时间;二是在导体棒切割磁感线的情况下(),确定导体棒的有效长度、速度以及它们与磁场方向的夹角。例如,在一个导体棒在磁场中做变速运动的问题中,根据计算感应电动势随时间的变化情况。

电磁感应中的动力学问题和能量问题:在动力学问题中,根据感应电动势求出感应电流,再根据安培力公式求出安培力,结合牛顿运动定律分析导体棒的运动状态。在能量问题方面,电磁感应过程中往往伴随着机械能和电能的相互转化,根据能量守恒定律来分析能量的转化和守恒情况。例如,在一个导体棒在斜面上滑动切割磁感线的问题中,分析重力势能、动能和电能之间的转化关系。

三、热学、光学、近代物理部分

(一)热学

知识点梳理

分子动理论:包括物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动(扩散现象和布朗运动是分子无规则运动的证据),分子间存在相互作用力(引力和斥力)。例如,固体很难被拉伸是因为分子间存在引力,固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力。

内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。温度是分子平均动能的标志,分子势能与分子间的距离有关。例如,温度升高时,分子的平均动能增大,物体的内能增加。

热力学定律:第一定律(外界对系统做功与系统吸收的热量之和等于系统内能的变化量),第二定律(热量不能自发地从低温物体传到高温物体,或者表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响)。例如,在一个绝热容器中,气体被压缩,外界对气体做功,气体内能增加。

解题方法

分子动理论相关计算:利用阿伏伽德罗常数来计算分子的质量、体积等物理量。例如,已知物质的摩尔质量和密度,可以计算出分子的体积(对于固体和液体)。

热力学第一定律应用:确定系统的做功情况()和吸热放热情况(),根据计算内能的变化。例如,在一个气缸中,气体膨胀对外做功,同时吸收热量,通过计算功和热量来确定内能的变化。

(二)光学

知识点梳理

几何光学:包括光的直线传播(小孔成像、日食月食等现象)、光的反射(反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角)和光的折射(折射定律:,其中、是两种介质的折射率,、\theta_{2}) 是入射角和折射角)。例如,在光从空气进入水中时,根据折射定律可以计算折射角的大小。

物理光学:光的干涉(双缝干涉实验,条纹间距,是双缝到光屏的距离,是双缝间距,是光的波长)、光的衍射(光绕过障碍物偏离直线传播的现象)和光的偏振(证明光是横波)。例如,在双缝干涉实验中,通过改变双缝间距或光的波长来观察条纹间距的变化。

解题方法

几何光学成像问题:利用光的反射和折射定律,结合几何知识来确定像的位置和性质。例如,在透镜成像问题中,根据透镜成像公式(是透镜焦距,是物距,是像距)来计算像的位置,再根据像距和物距的大小关系判断像的虚实、正倒和放大缩小情况。

光的干涉和衍射问题:对于干涉问题,重点是掌握条纹间距公式的应用和影响条纹间距的因素。对于衍射问题,要理解衍射现象产生的条件和特点,如单缝衍射条纹的分布规律等。例如,在比较不同波长的光在同一双缝干涉装置中的条纹间距时,根据来分析。

(三)近代物理

知识点梳理

量子论:普朗克提出能量子假说,爱因斯坦提出光子说(,是普朗克常量,是光的频率),光电效应(当光照射到金属表面时,有电子从金属表面逸出的现象,存在截止频率