第一章 运动的描述
1.质点
（1）没有形状、大小，而具有质量的点。
（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。
（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2.参考系
（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。
（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做 参考系。
对参考系应明确以下几点：
①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3.路程和位移
（1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。
（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。
（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。
C
图1-1
B
B A
（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。
4、速度、平均速度和瞬时速度
（1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即
v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，
速度的单位是（m/s）米/秒。
（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。
（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率
5、加速度
（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=
Vt-V0
t
（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向
（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.
第二章 匀变速直线运动
1．匀变速直线运动
（1）定义：在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。
（2）特点：轨迹是直线，加速度a恒定。当a与v0方向相同时，物体做匀加速直线运动；反之，物体做匀减速直线运动。
2．匀变速直线运动的规律
（1）基本规律
①速度时间关系：v=v0+at ②位移时间关系：x=v0t+（2）重要推论
①速度位移关系：v-v0=2ax ②平均速度：v=
v+v0
2
=vt
2
12
at
2
22
③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差：Δx=xn+1-xn=aT2。
3．自由落体运动
（1）定义：物体只在重力的作用下从静止开始的运动。
（2）性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
重力加速度g是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，随高度增加g的值越小，通常情况下取重力加速度g=10m/s2。 （3）规律：与初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的规律相同。
vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh
4.用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动 1、实验步骤：
（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上,并接好电路 （2）把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码. （3）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
（4）拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.
（5）断开电源,取下纸带
（6）换上新的纸带，再重复做三次 2、常见计算：
（1）υB=（2）a=
AB+BC2TT
=
，υC=
BC+CD
2T
υC-υB
CD-BC
T
2
图2-5
5．位移－时间图象的信息点
（1）横坐标表示时间，纵坐标表示位移。图线表示物体的位移随时间的变化关系，不
表示轨迹。 （2）斜率表示速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向。 （3）横截距表示物体出发的时刻，纵截距表示零时刻物体的出发位置。
6．速度－时间图象的信息点
（1）横坐标表时间，纵坐标表速度。图线表示速度随时间的变化关系。 （2）斜率表示加速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向。 （3）图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向（横轴上方为正，下方为负）。
第三章 相互作用
1、力
1.力是物体对物体的作用。
⑴力不能脱离物体而独立存在。⑵物体间的作用是相互的。 2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。 3.力作用于物体产生的两个作用效果。
⑴使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。 4．力的分类
⑴按照力的性质命名：重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛伦兹力等。
⑵按照力的作用效果命名：拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。 2、重力
1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 ⑴地球上的物体受到重力，施力物体是地球。
⑵重力的方向总是竖直向下的。
2.重心：物体的各个部分都受重力的作用，但从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，叫做物体的重心。
① 质量均匀分布的有规则形状的均匀物体，它的重心在几何中心上。
② 一般物体的重心不一定在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。一般采用悬挂法。
3.重力的大小：G=mg
3、弹力
1.弹力
⑴发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
⑵产生弹力必须具备两个条件：①两物体直接接触；②两物体的接触处发生弹性形变。 2.弹力的方向：物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，在分析拉力方向时应先确定受力物体。
3.弹力的大小
弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.
弹簧弹力：F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数) 4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法
如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定. 4、摩擦力
(1 ) 滑动摩擦力： f=μFN
说明 ： a、FN为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G
b、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关.
(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O
说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 5、力的合成与分解 1.合力与分力
如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力。 2.共点力的合成 ⑴共点力
几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力。 ⑵力的合成方法
求几个已知力的合力叫做力的合成。
注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： F1－F2 ≤F≤ F1 +F2
(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力 （4）两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数。
6、共点力作用下物体的平衡 1.共点力作用下物体的平衡状态
(1)一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态 (2)物体保持静止状态或做匀速直线运动时，其速度（包括大小和方向）不变，其加速度为零，这是共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征。 2.共点力作用下物体的平衡条件
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，亦即F合=0
(1)二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
(2)三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡
第四章 牛顿运动定律
1、牛顿运动三定律 1．惯性：保持原来运动状态的性质， 质量是物体惯性大小的唯一量度
2．平衡状态：静止或匀速直线运动 3．力是改变物体运动状态的原因，即 产生加速度的原因
1．内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比， 与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向一致 2．表达式： F合= ma
3．力的瞬时作用效果：一有力的作用，立即产生加速度
4．力的单位的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2
的加速度的力就是1N
1．物体间相互作用的规律：作用力和反作用力大 小相等、方向相反，作用在同一条直线上
2．作用力和反作用力同时产生、同时消失，作 用在相互作用的两物体上，性质相同 3．作用力和反作用力与平衡力的关系 1．已知运动情况确定物体的受力情况 牛顿运动定律2．已知受力情况确定物体的运动情况 的应用
3．加速度是联系运动和力关系的桥梁
2、力学单位制
1．物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。基本单位就是根据物理量运算中的实际需要而选定的少数几个物理量单位；根据物理公式和基本单位确立的其它物理量的单位叫做导出单位。
2．在物理力学中，选定长度、质量和时间的单位作为基本单位，与其它的导出单位一起组成了力学单位制。选用不同的基本单位，可以组成不同的力学单位制，其中最常用的基本单位是长度为米（m），质量为千克(kg)，时间为秒（s）,由此还可得到其它的导出单位，它们一起组成了力学的国际单位制。
第五章 曲线运动
一、曲线运动及其研究
1．曲线运动
（1）性质：是一种变速运动。作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零。 （2）条件：当质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，质点做曲线运动。
（3）力线、速度线与运动轨迹间的关系：质点的运动轨迹被力线和速度线所夹，且力线在轨迹凹侧，如图所示。
2．运动的合成与分解
（1）法则：平行四边形定则或三角形定则。
（2）合运动与分运动的关系：一是合运动与分运动具有等效性和等时性；二是各分运动具有独立性。
（3）矢量的合成与分解：运动的合成与分解就是要对相关矢量（力、加速度、速度、位移）进行合成与分解，使合矢量与分矢量相互转化。
二、平抛运动规律
1．平抛运动的轨迹是抛物线，轨迹方程为y=2．几个物理量的变化规律
（1）加速度
①分加速度：水平方向的加速度为零，竖直方向的加速度为g。
②合加速度：合加速度方向竖直向下，大小为g。因此，平抛运动是匀变速曲线运动。 （2）速度
①分速度：水平方向为匀速直线运动，水平分速度为vx=v0；竖直方向为匀加速直线运动，竖直分速度为vy=gt。
②合速度：合速度v=水平方向的夹角。
（3）位移
①分位移：水平方向的位移x=v0t，竖直方向的位移y=
22
g2v0
2
x
2
vx+ν
22y
=
22
v0+(gt)。tanθ=gt，θ为（合）速度方向与
v0
12
gt。
2
②合位移：物体的合位移s=
1
tanα=2
x+y
22
=
v0t+
14
gt
24
=tv0+
2
14
gt，
22
gtv0tgt=tanθ=
22v0
，α为物体的（合）位移与水平方向的夹角。
三、圆周运动的描述
1．运动学描述
（1）描述圆周运动的物理量 ①线速度（v）：v=点的切线方向。
②角速度（ω）：ω=
∆θ∆t∆l∆t
，国际单位为m/s。质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该
，国际单位为rad/s。
③转速（n）：做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数，单位为r/s（或r/min）。 ④周期（T）：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间，国际单位为s。
⑤向心加速度(an)： 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心即与速度方向垂直，这个加速度叫做向心加速度，国际单位为m/s2。
匀速圆周运动是线速度大小、角速度、转速、周期、向心加速度大小不变的圆周运动。 （2）物理量间的相互关系
①线速度和角速度的关系：v=ωr
2πr
②线速度与周期的关系：v=
T
③角速度与周期的关系：ω=④转速与周期的关系：n=
1T
2πT
v
2
⑤向心加速度与其它量的关系：an=
r
=ωr=
2
4πrT
2
2
=4πnr
22
2．动力学描述
（1）向心力：做匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心即与速度方向垂直，这个合力叫做向心力。向心力的效果是改变物体运动的速度方向、产生向心加速度。向心力是一种效果力，可以是某一性质力充当，也可以是某些性质力的合力充当，还可以是某一性质力的分力充当。
（2）向心力的表达式：由牛顿第二定律得向心力表达式为Fn=man=m
v
2
r
=mωr。
2
第六章 万有引力与航天
一、天体的运动规律
从运动学的角度来看，开普勒行星运动定律提示了天体的运动规律，回答了天体做什么
样的运动。
1．开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹都是椭圆，太阳在不同行星椭圆轨道的一个焦点上；
2．开普勒第二定律表明：由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，所以行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大，离太阳越远速率就越小。所以行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小；
3．开普勒第三定律告诉我们：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，比值是一个与行星无关的常量，仅与中心天体——太阳的质量有关。 开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心天体的运动（如卫星围绕地球的运动），比值仅与该中心天体质量有关。
二、宇宙速度
V1=7.9 km/s(使卫星上天成为地球人造卫星的最小发射速度，绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度)
V2=11.2 km/s（使卫星脱离地球引力成为太阳系卫星的最小发射速度） V3=16.7 km/s（使卫星逃离太阳系的最小发射速度）
第七章 机械能守恒定律
1．功：功是能量转化的量度， 力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式。
（1）功的公式：W=Flcosα（α是力和位移的夹角），即功等于力的大小、位移的大小及力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。热量与功均是标量，国际单位均是J。
（2）力做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。力做功既可以说成是作用在物体上的力和物体在力的方向上位移的乘积，也可以说成是物体的位移与物体在位移方向上力的乘积。
（3）功的正负：根据W=Flcosα可以推出：当0° ≤ α ＜ 90° 时，力做正功，为动力功；当90°＜ α ≤ 180° 时，力做负功，为阻力功；当 α＝90°时，力不做功。
（4）求总功的两种基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代数和。
3．功率：功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率，表示做功的快慢。
（1）平均功率与瞬时功率公式分别为：和P=Fvcosα，式中是F与v之间的夹角。功率是标量，国际单位为W。
（2）额定功率与实际功率：额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。机械在额定功率下工作，F与v是互相制约的；实际功率是动力机械实际工作时输出的功率，实际功率应小于或等于额定功率，发动机功率不能长时间大于额定功率工作。实际功率P=Fv，式中力F和速度v都是同一时刻的瞬时值。
实
二、机械能
1. 动能：物体由于运动而具有的能，其表达式为EK=
12mv。
2
2．重力势能：物体由于被举高而具有的势能，其表达式为EP=mgh，其中h是物体相对于参考平面的高度。重力势能是标量，但有正负之分，正值表明物体处在参考平面上方，负值表明物体处在参考平面下方。
3．弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，而具有的能量。弹簧弹性势能的表达式为：EP=量。
12
kl，其中k为弹簧的劲度系数，l为弹簧的形变
2
三、能量观点 1．动能定理
（1）内容：合力所做的功等于物体动能的变化。 （2）公式表述：W
=EK2-EK1或W=
12mv2-
2
12
mv1
2
2．机械能守恒定律
（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
（2）公式表述：mv22+mgh2=
2
112
mv1+mgh1或写成
2
EK2+EP2= EK1+EP1
（3）变式表述：
①物体系内动能的增加（减小）等于势能的减小（增加）；
②物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小。
3．能量守恒定律
（1）内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者
从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变。
（2）变式表述：
①物体系统内，某些形式能的增加等于另一些形式能的减小；
②物体系统内，某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。
物理选修1-1
一、电场
（一）电荷、电荷守恒定律
1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 2、元电荷：一个元电荷的电量为1.6×10-19C，是一个电子所带的电量。 说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。 3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种
①摩擦起电，摩擦的两个物体带上等量异种电荷
②接触起电，电荷重新分配，与带电体表面形状有关，尖细部位电荷集中，平缓部位电荷稀疏。
③感应起电，不带电的物体靠近（不接触）带电的物体，不带电的物体上出现电荷移动，遵守电荷守恒定律
4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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，系统的电荷总数是不变的．
注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
（二）库仑定律
1． 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2． 公式：F=k122 k＝9．0×109N·m2／C2
r
3．适用条件：（1）真空中； （2）点电荷． 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．点电荷很相似于我们力学中的质点．
（三）电场
1．实际存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行的。
2．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3．电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。
（四）电场强度E
1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱
2．表达式：E＝F/q（定义式） 单位是：N/C或V/m；
F=
k
q1q2r
2
E=kQ/r（导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷）
2
3．方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向
是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直．
4．在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变．
5．电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则．（平行四边形法则和三角形法则）
（五）电场线
是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在． 1．切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向．
2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止．
3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小． 4．匀强电场的电场线平行且距离相等． 5．电场线永不相交也不闭合， 6．电场线不是电荷运动的轨迹．
二、磁场
（一）磁场 磁感线 1.磁场的产生
（1）磁极周围有磁场.（2）电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效应）. 2.磁场的基本性质
对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用，有强弱和方向.(对磁体一定有力的作用；对电流、运动电荷可能有力的作用). 3.磁感线
（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.
（2）磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向.
（3）磁感线的疏密表示磁场的强弱.
（4）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）.
（5）要熟记常见的几种磁场的磁感线.
（二）电流的磁场、安培定则（右手螺旋定则）
1. 电流的磁效应：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的磁效应.
1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相互作用，揭示了电流的磁效应，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性.
2.安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向磁感线方向；对环行电流，大拇指指
. _导线_，让伸直的拇指的方向与_电流方向
磁感线 的环绕方向.
（2_螺线管_，让弯曲的四指所指的方向 跟
电流的方向 _一致，拇指所指的方向就
是螺线管
_内部磁感线_的方向.
三、地磁场
其间有一个交角，叫做磁偏角. 四、磁感应强度、安培力、左手定则 1.磁感应强度
（1）磁感应强度是反映磁场_强弱_的物理量.
（2）公式：B=_F/IL_单位：_特斯拉（T）_;磁感应强度是矢量. 2.安培力
（1）在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的.
（2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力__最大
__;
当导线方向与磁场一致时，所受的安培力_为0_;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力__介于最大值和0之间_.
（3）导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F＝_BIL_. 3.安培力的方向——左手定则
伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_ ，并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿
. 1.磁场对_运动电荷_有力的作用，这种力叫做洛伦兹力.
2.左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_,并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿入手心，并使四指指向_正电荷运动_的方向，则拇指所指的方向就是运动正电荷所受安培力的方向.（若是负电荷，则四指指向负电荷运动方向的反方向） 3.洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向，又垂直于磁感应强度方向
三、电磁感应
（一）电磁感应现象及其应用、电磁感应定律
1.英国物理学家_法拉第_经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了_电磁感应_现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲.
2.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，_导体_中就产生电流，这类现象就叫做_电磁感应_.由电磁感应产生的电流叫做_感应电流_.
3.电磁感应的产生条件
（1）磁通量：穿过一个_闭合电路_的磁感线的多少.
（2）条件：只要穿过_闭合电路_的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生. 4.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势.
5.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.
表达式：_E=
∆φ∆t
∆φ∆t
_ ，多匝线圈的电动势：__E=n_ .
二、交变电流 变压器 高压输电
1.交变电流（简称交流（AC），俗称交流电）：大小和方向都随时间做周期变化的电流. 2.交流发电机：由定子和转子组成，转子的转动使穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势.
3.交流的变化规律：日常使用的电是由电网送来的，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.
（1）表达式：e（2）图象：
=Emsinωt
i
=
Imsinω
t
（3）描述物理量：周期（T）、频率（f）、有效值（E、U、I）、峰值（Em、Um、Im） 其中，T=1/f
,U=
Um
2,I=
Im2
.
另外，家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.
4. 变压器
（1）构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈、副线圈组成. （2）工作原理：变压器利用的是电磁感应现象的互感现象. P=UI，P1=P2，
U1U2
=n1
,I1
=n2n1
n2I2
5.减小输电线路上电能损失的方法：
（1）减小输电线电阻R（从ρ、L、S三个角度考虑，但效果不佳）. （2）减小输电电流I（因为I=
PU
，所以采用高压输电既有效又经济）.
三、自感现象 涡流 电感器
1.导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.
2.通电自感和断电自感（阻碍电流的变化）
（1）A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合S，观察到灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.
原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间.
（2）断开电路，观察到S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭. 原因：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，
L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小.L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流.灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大.
3.自感的应用——电感器：特点：通直流、阻交流.日光灯镇流器.
4.涡流现象：
把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的旋涡，因此叫涡流，简称涡流.由于整块金属的电阻（率）很小，涡流通常很强，发热消耗大量电能.
（1）涡流的减少：电机和变压器通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片（电阻率大）叠压制成的铁芯.
（2）涡流的应用：
①真空冶炼炉（高频感应炉）（冶炼特种合金和特种钢） ②金属探测器（用于安检、探雷、探矿等）. ③电磁炉
四、电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论 基本内容：
（1）变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场. （2）均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场.
（3）振荡的（周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场.
2.频率、波速、波长
T=
1f
,λ=cT,或λ=
cf
.
3. 电磁波谱
（1）定义：按波长或频率大小的顺序排列成谱.
（2）按波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线
.
（3）主要作用
红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感； 紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；
伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；
γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．
4.电磁波的发射和接收
（1）载波：携带声音、图象等信息的电磁波.
（2）调制：把信息加到载波上，使载波随信号而变叫调制. （3）调幅（频）波：使振幅（频率）随信号而变叫调幅（频）波. （4）调谐：从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐. （5）解调：从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解调.
5.传感器
（1）定义：传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）的一种组件，起自动控制作用.一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如下表所示：
（2）几种传感器：
双金属温度传感器（主要应用在日光灯启动器、电熨斗、电冰箱温控器上）； 光敏电阻传感器（一般用于光的测量、光的控制和光电转换）； 压力传感器（电容式压力传感器 、电容式话筒）等
四、电路、家用电器与日常生活 （一）静电的利用和防止
1.防止静电危害的主要方法是把多余的静电导走，如接地放电，增大空气湿度. 实例：油罐车的拖地铁链，飞机着落架上的导电轮胎，地毯里的金属丝. 2.静电应用
实例：静电除尘，静电复印，静电喷涂. 二、电流、电源电动势 1.电流
（1）定义：电荷的定向移动形成电流.
（2）产生条件：①要有自由移动的电荷；②导体两端存在电压. （3）方向：与正电荷定向移动方向相同.
（4）大小：I=Q/t，单位：安培（A)，1A=103mA=106µA
2.电动势
（1）大小：电源没有接入电路时两极间的电压，单位：伏特（V）. （2）物理意义：反映电源将其它形式的能转化为电能的本领大小. （3）电源把其他形式的能转化为电能，提供给用电器使用.
化学电池——化学能→电能；发电机——机械能→电能；太阳电池——太阳能→电能. （4）常识：干电池1.5V,蓄电池2V.
三、焦耳定律、电功率、热功率、节电、安全用电 1.焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.
（2）公式：Q=IRt.
（3）应用：制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等.
2.电功率：用电器在单位时间消耗的电能叫做电功率.公式：P=W/t=IU.单位：瓦（W）. 3.热功率：电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率.公式：P=Q/t=I2R.
（1）电动机：电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电功率大于热功率. （2）电热器：电能全部转化为内能，电功率等于热功率. 4.节约用电途径
（1）家电不要待机，不用时要切断电源. （2）换用节能灯. 5.安全用电
⏹ 一般手电筒中通过小灯泡的电流为0.25A. ⏹ 电子手表工作时的电流为几微安.
⏹ 彩色电视机工作电流为0.4-1A左右. ⏹ 人能感到的触电电流为1mA，能自行摆脱电源的触电电流为10mA，当触电电流达50mA及以上时，会引起心室颤动.国际电工委员会规定的安全电流为10mA.
四、闭合电路欧姆定律
（1）内容：闭合电路的电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比. （2）表达式：① I=E/（R+r）
2
第一章 运动的描述
1.质点
（1）没有形状、大小，而具有质量的点。
（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。
（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2.参考系
（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。
（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做 参考系。
对参考系应明确以下几点：
①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3.路程和位移
（1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。
（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。
（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。
C
图1-1
B
B A
（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。
4、速度、平均速度和瞬时速度
（1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即
v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，
速度的单位是（m/s）米/秒。
（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。
（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率
5、加速度
（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=
Vt-V0
t
（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向
（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.
第二章 匀变速直线运动
1．匀变速直线运动
（1）定义：在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。
（2）特点：轨迹是直线，加速度a恒定。当a与v0方向相同时，物体做匀加速直线运动；反之，物体做匀减速直线运动。
2．匀变速直线运动的规律
（1）基本规律
①速度时间关系：v=v0+at ②位移时间关系：x=v0t+（2）重要推论
①速度位移关系：v-v0=2ax ②平均速度：v=
v+v0
2
=vt
2
12
at
2
22
③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差：Δx=xn+1-xn=aT2。
3．自由落体运动
（1）定义：物体只在重力的作用下从静止开始的运动。
（2）性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
重力加速度g是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，随高度增加g的值越小，通常情况下取重力加速度g=10m/s2。 （3）规律：与初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的规律相同。
vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh
4.用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动 1、实验步骤：
（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上,并接好电路 （2）把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码. （3）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
（4）拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.
（5）断开电源,取下纸带
（6）换上新的纸带，再重复做三次 2、常见计算：
（1）υB=（2）a=
AB+BC2TT
=
，υC=
BC+CD
2T
υC-υB
CD-BC
T
2
图2-5
5．位移－时间图象的信息点
（1）横坐标表示时间，纵坐标表示位移。图线表示物体的位移随时间的变化关系，不
表示轨迹。 （2）斜率表示速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向。 （3）横截距表示物体出发的时刻，纵截距表示零时刻物体的出发位置。
6．速度－时间图象的信息点
（1）横坐标表时间，纵坐标表速度。图线表示速度随时间的变化关系。 （2）斜率表示加速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向。 （3）图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向（横轴上方为正，下方为负）。
第三章 相互作用
1、力
1.力是物体对物体的作用。
⑴力不能脱离物体而独立存在。⑵物体间的作用是相互的。 2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。 3.力作用于物体产生的两个作用效果。
⑴使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。 4．力的分类
⑴按照力的性质命名：重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛伦兹力等。
⑵按照力的作用效果命名：拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。 2、重力
1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 ⑴地球上的物体受到重力，施力物体是地球。
⑵重力的方向总是竖直向下的。
2.重心：物体的各个部分都受重力的作用，但从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，叫做物体的重心。
① 质量均匀分布的有规则形状的均匀物体，它的重心在几何中心上。
② 一般物体的重心不一定在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。一般采用悬挂法。
3.重力的大小：G=mg
3、弹力
1.弹力
⑴发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
⑵产生弹力必须具备两个条件：①两物体直接接触；②两物体的接触处发生弹性形变。 2.弹力的方向：物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，在分析拉力方向时应先确定受力物体。
3.弹力的大小
弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.
弹簧弹力：F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数) 4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法
如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定. 4、摩擦力
(1 ) 滑动摩擦力： f=μFN
说明 ： a、FN为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G
b、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关.
(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O
说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 5、力的合成与分解 1.合力与分力
如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力。 2.共点力的合成 ⑴共点力
几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力。 ⑵力的合成方法
求几个已知力的合力叫做力的合成。
注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： F1－F2 ≤F≤ F1 +F2
(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力 （4）两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数。
6、共点力作用下物体的平衡 1.共点力作用下物体的平衡状态
(1)一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态 (2)物体保持静止状态或做匀速直线运动时，其速度（包括大小和方向）不变，其加速度为零，这是共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征。 2.共点力作用下物体的平衡条件
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，亦即F合=0
(1)二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
(2)三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡
第四章 牛顿运动定律
1、牛顿运动三定律 1．惯性：保持原来运动状态的性质， 质量是物体惯性大小的唯一量度
2．平衡状态：静止或匀速直线运动 3．力是改变物体运动状态的原因，即 产生加速度的原因
1．内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比， 与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向一致 2．表达式： F合= ma
3．力的瞬时作用效果：一有力的作用，立即产生加速度
4．力的单位的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2
的加速度的力就是1N
1．物体间相互作用的规律：作用力和反作用力大 小相等、方向相反，作用在同一条直线上
2．作用力和反作用力同时产生、同时消失，作 用在相互作用的两物体上，性质相同 3．作用力和反作用力与平衡力的关系 1．已知运动情况确定物体的受力情况 牛顿运动定律2．已知受力情况确定物体的运动情况 的应用
3．加速度是联系运动和力关系的桥梁
2、力学单位制
1．物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。基本单位就是根据物理量运算中的实际需要而选定的少数几个物理量单位；根据物理公式和基本单位确立的其它物理量的单位叫做导出单位。
2．在物理力学中，选定长度、质量和时间的单位作为基本单位，与其它的导出单位一起组成了力学单位制。选用不同的基本单位，可以组成不同的力学单位制，其中最常用的基本单位是长度为米（m），质量为千克(kg)，时间为秒（s）,由此还可得到其它的导出单位，它们一起组成了力学的国际单位制。
第五章 曲线运动
一、曲线运动及其研究
1．曲线运动
（1）性质：是一种变速运动。作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零。 （2）条件：当质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，质点做曲线运动。
（3）力线、速度线与运动轨迹间的关系：质点的运动轨迹被力线和速度线所夹，且力线在轨迹凹侧，如图所示。
2．运动的合成与分解
（1）法则：平行四边形定则或三角形定则。
（2）合运动与分运动的关系：一是合运动与分运动具有等效性和等时性；二是各分运动具有独立性。
（3）矢量的合成与分解：运动的合成与分解就是要对相关矢量（力、加速度、速度、位移）进行合成与分解，使合矢量与分矢量相互转化。
二、平抛运动规律
1．平抛运动的轨迹是抛物线，轨迹方程为y=2．几个物理量的变化规律
（1）加速度
①分加速度：水平方向的加速度为零，竖直方向的加速度为g。
②合加速度：合加速度方向竖直向下，大小为g。因此，平抛运动是匀变速曲线运动。 （2）速度
①分速度：水平方向为匀速直线运动，水平分速度为vx=v0；竖直方向为匀加速直线运动，竖直分速度为vy=gt。
②合速度：合速度v=水平方向的夹角。
（3）位移
①分位移：水平方向的位移x=v0t，竖直方向的位移y=
22
g2v0
2
x
2
vx+ν
22y
=
22
v0+(gt)。tanθ=gt，θ为（合）速度方向与
v0
12
gt。
2
②合位移：物体的合位移s=
1
tanα=2
x+y
22
=
v0t+
14
gt
24
=tv0+
2
14
gt，
22
gtv0tgt=tanθ=
22v0
，α为物体的（合）位移与水平方向的夹角。
三、圆周运动的描述
1．运动学描述
（1）描述圆周运动的物理量 ①线速度（v）：v=点的切线方向。
②角速度（ω）：ω=
∆θ∆t∆l∆t
，国际单位为m/s。质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该
，国际单位为rad/s。
③转速（n）：做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数，单位为r/s（或r/min）。 ④周期（T）：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间，国际单位为s。
⑤向心加速度(an)： 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心即与速度方向垂直，这个加速度叫做向心加速度，国际单位为m/s2。
匀速圆周运动是线速度大小、角速度、转速、周期、向心加速度大小不变的圆周运动。 （2）物理量间的相互关系
①线速度和角速度的关系：v=ωr
2πr
②线速度与周期的关系：v=
T
③角速度与周期的关系：ω=④转速与周期的关系：n=
1T
2πT
v
2
⑤向心加速度与其它量的关系：an=
r
=ωr=
2
4πrT
2
2
=4πnr
22
2．动力学描述
（1）向心力：做匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心即与速度方向垂直，这个合力叫做向心力。向心力的效果是改变物体运动的速度方向、产生向心加速度。向心力是一种效果力，可以是某一性质力充当，也可以是某些性质力的合力充当，还可以是某一性质力的分力充当。
（2）向心力的表达式：由牛顿第二定律得向心力表达式为Fn=man=m
v
2
r
=mωr。
2
第六章 万有引力与航天
一、天体的运动规律
从运动学的角度来看，开普勒行星运动定律提示了天体的运动规律，回答了天体做什么
样的运动。
1．开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹都是椭圆，太阳在不同行星椭圆轨道的一个焦点上；
2．开普勒第二定律表明：由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，所以行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大，离太阳越远速率就越小。所以行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小；
3．开普勒第三定律告诉我们：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，比值是一个与行星无关的常量，仅与中心天体——太阳的质量有关。 开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心天体的运动（如卫星围绕地球的运动），比值仅与该中心天体质量有关。
二、宇宙速度
V1=7.9 km/s(使卫星上天成为地球人造卫星的最小发射速度，绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度)
V2=11.2 km/s（使卫星脱离地球引力成为太阳系卫星的最小发射速度） V3=16.7 km/s（使卫星逃离太阳系的最小发射速度）
第七章 机械能守恒定律
1．功：功是能量转化的量度， 力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式。
（1）功的公式：W=Flcosα（α是力和位移的夹角），即功等于力的大小、位移的大小及力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。热量与功均是标量，国际单位均是J。
（2）力做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。力做功既可以说成是作用在物体上的力和物体在力的方向上位移的乘积，也可以说成是物体的位移与物体在位移方向上力的乘积。
（3）功的正负：根据W=Flcosα可以推出：当0° ≤ α ＜ 90° 时，力做正功，为动力功；当90°＜ α ≤ 180° 时，力做负功，为阻力功；当 α＝90°时，力不做功。
（4）求总功的两种基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代数和。
3．功率：功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率，表示做功的快慢。
（1）平均功率与瞬时功率公式分别为：和P=Fvcosα，式中是F与v之间的夹角。功率是标量，国际单位为W。
（2）额定功率与实际功率：额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。机械在额定功率下工作，F与v是互相制约的；实际功率是动力机械实际工作时输出的功率，实际功率应小于或等于额定功率，发动机功率不能长时间大于额定功率工作。实际功率P=Fv，式中力F和速度v都是同一时刻的瞬时值。
实
二、机械能
1. 动能：物体由于运动而具有的能，其表达式为EK=
12mv。
2
2．重力势能：物体由于被举高而具有的势能，其表达式为EP=mgh，其中h是物体相对于参考平面的高度。重力势能是标量，但有正负之分，正值表明物体处在参考平面上方，负值表明物体处在参考平面下方。
3．弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，而具有的能量。弹簧弹性势能的表达式为：EP=量。
12
kl，其中k为弹簧的劲度系数，l为弹簧的形变
2
三、能量观点 1．动能定理
（1）内容：合力所做的功等于物体动能的变化。 （2）公式表述：W
=EK2-EK1或W=
12mv2-
2
12
mv1
2
2．机械能守恒定律
（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
（2）公式表述：mv22+mgh2=
2
112
mv1+mgh1或写成
2
EK2+EP2= EK1+EP1
（3）变式表述：
①物体系内动能的增加（减小）等于势能的减小（增加）；
②物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小。
3．能量守恒定律
（1）内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者
从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变。
（2）变式表述：
①物体系统内，某些形式能的增加等于另一些形式能的减小；
②物体系统内，某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。
物理选修1-1
一、电场
（一）电荷、电荷守恒定律
1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 2、元电荷：一个元电荷的电量为1.6×10-19C，是一个电子所带的电量。 说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。 3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种
①摩擦起电，摩擦的两个物体带上等量异种电荷
②接触起电，电荷重新分配，与带电体表面形状有关，尖细部位电荷集中，平缓部位电荷稀疏。
③感应起电，不带电的物体靠近（不接触）带电的物体，不带电的物体上出现电荷移动，遵守电荷守恒定律
4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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，系统的电荷总数是不变的．
注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
（二）库仑定律
1． 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2． 公式：F=k122 k＝9．0×109N·m2／C2
r
3．适用条件：（1）真空中； （2）点电荷． 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．点电荷很相似于我们力学中的质点．
（三）电场
1．实际存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行的。
2．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3．电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。
（四）电场强度E
1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱
2．表达式：E＝F/q（定义式） 单位是：N/C或V/m；
F=
k
q1q2r
2
E=kQ/r（导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷）
2
3．方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向
是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直．
4．在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变．
5．电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则．（平行四边形法则和三角形法则）
（五）电场线
是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在． 1．切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向．
2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止．
3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小． 4．匀强电场的电场线平行且距离相等． 5．电场线永不相交也不闭合， 6．电场线不是电荷运动的轨迹．
二、磁场
（一）磁场 磁感线 1.磁场的产生
（1）磁极周围有磁场.（2）电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效应）. 2.磁场的基本性质
对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用，有强弱和方向.(对磁体一定有力的作用；对电流、运动电荷可能有力的作用). 3.磁感线
（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.
（2）磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向.
（3）磁感线的疏密表示磁场的强弱.
（4）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）.
（5）要熟记常见的几种磁场的磁感线.
（二）电流的磁场、安培定则（右手螺旋定则）
1. 电流的磁效应：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的磁效应.
1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相互作用，揭示了电流的磁效应，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性.
2.安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向磁感线方向；对环行电流，大拇指指
. _导线_，让伸直的拇指的方向与_电流方向
磁感线 的环绕方向.
（2_螺线管_，让弯曲的四指所指的方向 跟
电流的方向 _一致，拇指所指的方向就
是螺线管
_内部磁感线_的方向.
三、地磁场
其间有一个交角，叫做磁偏角. 四、磁感应强度、安培力、左手定则 1.磁感应强度
（1）磁感应强度是反映磁场_强弱_的物理量.
（2）公式：B=_F/IL_单位：_特斯拉（T）_;磁感应强度是矢量. 2.安培力
（1）在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的.
（2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力__最大
__;
当导线方向与磁场一致时，所受的安培力_为0_;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力__介于最大值和0之间_.
（3）导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F＝_BIL_. 3.安培力的方向——左手定则
伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_ ，并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿
. 1.磁场对_运动电荷_有力的作用，这种力叫做洛伦兹力.
2.左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_,并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿入手心，并使四指指向_正电荷运动_的方向，则拇指所指的方向就是运动正电荷所受安培力的方向.（若是负电荷，则四指指向负电荷运动方向的反方向） 3.洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向，又垂直于磁感应强度方向
三、电磁感应
（一）电磁感应现象及其应用、电磁感应定律
1.英国物理学家_法拉第_经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了_电磁感应_现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲.
2.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，_导体_中就产生电流，这类现象就叫做_电磁感应_.由电磁感应产生的电流叫做_感应电流_.
3.电磁感应的产生条件
（1）磁通量：穿过一个_闭合电路_的磁感线的多少.
（2）条件：只要穿过_闭合电路_的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生. 4.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势.
5.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.
表达式：_E=
∆φ∆t
∆φ∆t
_ ，多匝线圈的电动势：__E=n_ .
二、交变电流 变压器 高压输电
1.交变电流（简称交流（AC），俗称交流电）：大小和方向都随时间做周期变化的电流. 2.交流发电机：由定子和转子组成，转子的转动使穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势.
3.交流的变化规律：日常使用的电是由电网送来的，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.
（1）表达式：e（2）图象：
=Emsinωt
i
=
Imsinω
t
（3）描述物理量：周期（T）、频率（f）、有效值（E、U、I）、峰值（Em、Um、Im） 其中，T=1/f
,U=
Um
2,I=
Im2
.
另外，家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.
4. 变压器
（1）构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈、副线圈组成. （2）工作原理：变压器利用的是电磁感应现象的互感现象. P=UI，P1=P2，
U1U2
=n1
,I1
=n2n1
n2I2
5.减小输电线路上电能损失的方法：
（1）减小输电线电阻R（从ρ、L、S三个角度考虑，但效果不佳）. （2）减小输电电流I（因为I=
PU
，所以采用高压输电既有效又经济）.
三、自感现象 涡流 电感器
1.导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.
2.通电自感和断电自感（阻碍电流的变化）
（1）A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合S，观察到灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.
原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间.
（2）断开电路，观察到S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭. 原因：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，
L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小.L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流.灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大.
3.自感的应用——电感器：特点：通直流、阻交流.日光灯镇流器.
4.涡流现象：
把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的旋涡，因此叫涡流，简称涡流.由于整块金属的电阻（率）很小，涡流通常很强，发热消耗大量电能.
（1）涡流的减少：电机和变压器通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片（电阻率大）叠压制成的铁芯.
（2）涡流的应用：
①真空冶炼炉（高频感应炉）（冶炼特种合金和特种钢） ②金属探测器（用于安检、探雷、探矿等）. ③电磁炉
四、电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论 基本内容：
（1）变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场. （2）均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场.
（3）振荡的（周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场.
2.频率、波速、波长
T=
1f
,λ=cT,或λ=
cf
.
3. 电磁波谱
（1）定义：按波长或频率大小的顺序排列成谱.
（2）按波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线
.
（3）主要作用
红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感； 紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；
伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；
γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．
4.电磁波的发射和接收
（1）载波：携带声音、图象等信息的电磁波.
（2）调制：把信息加到载波上，使载波随信号而变叫调制. （3）调幅（频）波：使振幅（频率）随信号而变叫调幅（频）波. （4）调谐：从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐. （5）解调：从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解调.
5.传感器
（1）定义：传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）的一种组件，起自动控制作用.一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如下表所示：
（2）几种传感器：
双金属温度传感器（主要应用在日光灯启动器、电熨斗、电冰箱温控器上）； 光敏电阻传感器（一般用于光的测量、光的控制和光电转换）； 压力传感器（电容式压力传感器 、电容式话筒）等
四、电路、家用电器与日常生活 （一）静电的利用和防止
1.防止静电危害的主要方法是把多余的静电导走，如接地放电，增大空气湿度. 实例：油罐车的拖地铁链，飞机着落架上的导电轮胎，地毯里的金属丝. 2.静电应用
实例：静电除尘，静电复印，静电喷涂. 二、电流、电源电动势 1.电流
（1）定义：电荷的定向移动形成电流.
（2）产生条件：①要有自由移动的电荷；②导体两端存在电压. （3）方向：与正电荷定向移动方向相同.
（4）大小：I=Q/t，单位：安培（A)，1A=103mA=106µA
2.电动势
（1）大小：电源没有接入电路时两极间的电压，单位：伏特（V）. （2）物理意义：反映电源将其它形式的能转化为电能的本领大小. （3）电源把其他形式的能转化为电能，提供给用电器使用.
化学电池——化学能→电能；发电机——机械能→电能；太阳电池——太阳能→电能. （4）常识：干电池1.5V,蓄电池2V.
三、焦耳定律、电功率、热功率、节电、安全用电 1.焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.
（2）公式：Q=IRt.
（3）应用：制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等.
2.电功率：用电器在单位时间消耗的电能叫做电功率.公式：P=W/t=IU.单位：瓦（W）. 3.热功率：电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率.公式：P=Q/t=I2R.
（1）电动机：电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电功率大于热功率. （2）电热器：电能全部转化为内能，电功率等于热功率. 4.节约用电途径
（1）家电不要待机，不用时要切断电源. （2）换用节能灯. 5.安全用电
⏹ 一般手电筒中通过小灯泡的电流为0.25A. ⏹ 电子手表工作时的电流为几微安.
⏹ 彩色电视机工作电流为0.4-1A左右. ⏹ 人能感到的触电电流为1mA，能自行摆脱电源的触电电流为10mA，当触电电流达50mA及以上时，会引起心室颤动.国际电工委员会规定的安全电流为10mA.
四、闭合电路欧姆定律
（1）内容：闭合电路的电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比. （2）表达式：① I=E/（R+r）
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