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干货丨物理常考规律与特殊规律你知道么?快来收藏学习~

最后更新时间:2022-11-28 16:23:54

一、基础物理学


热力学常识

(1)热力学第一定律:热力学系统如不吸收外部热量却对外做功,须消耗内能;不可能造出既不需外界能量又不消耗系统内能的永动机。

能量守恒定律属于热力学第一定律。


(2)热力学第二定律:热机不可能把从高温热源中吸收的热量全部转化为有用功,总要把一部分传给低温热源。

根据这个定律,任何热机的效率都不可能达到100%。


(3)热力学第三定律:在科学家研究固体、液体、分子和原子的自由能的基础上,能斯特提出,在温度达到绝对零度(-273摄氏度)时,物质系统(分子或原子)无规则的热运动将停止。

绝对零度不可能达到,但是可以无限趋近。


电磁学常识

1864年,麦克斯韦预言电磁波的存在,并预言光是一种电磁波。


1888年,赫兹发现了电磁波。麦克斯韦的电磁理论成为描述电磁运动的基本理论,被称为自然科学的第三次理论大综合。


光学常识

1.光的色散是一种把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象。

2.光的三原色是红、绿、蓝,而颜料的三原色是红、黄、蓝。

3.红外线:太阳光色散区域中,红光外侧的不可见光叫做红外线。

红外线能使被照射的物体发热,具有热效应。

常用于红外探测器﹑红外照相机﹑红外夜视仪﹑追踪导弹等。

4.紫外线:太阳光色散区域中,紫光外侧的不可见光叫做紫外线。

它能使荧光物质发光,另外还可以灭菌。

常用于验钞机﹑紫外线杀菌等。

5.光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播,比如影子的形成(手影,日食月食)、小孔成像等。


二、现代物理学


现代物理学通常是指20世纪初开始发展起来的物理学,包括相对论、量子力学、原子和原子核物理学、粒子物理学等,是物理学的重要组成部分。


原子核物理

属于物理学分支

它是研究原子核的结构和变化规律,获得射线束并将其用于探测、分析的技术,以及同核能、核技术应用有关的物理问题。


粒子物理学

粒子物理学研究比原子核更深层次的微观世界,物质的结构性质和在很高的能量下,这些物质相互转化的现象,以及产生这些现象的原因和规律。


迄今,人们已认识到构成物质的最小组成为三种粒子:轻子、夸克、媒介子。通常被认为自然界最小的结构单元,已知物质最小的结构单元是夸克和轻子。


作用在物质上的所有的力可归结为三种:引力、强力、统一的电弱力。传统上将力分为四种:引力、电磁力、强力和弱力。上世纪60年代,物理学家发现弱力和电磁力是可以统一起来的,它们是一种事物的不同侧面,统称电弱力。


相对论

相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦创立,依据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。


相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。


量子力学

量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。

量子力学的产生和发展标志着人类认识自然实现了从宏观世界向微观世界的重大飞跃。


1905年,爱因斯坦提出了光量子说,直接推动了量子力学的产生和发展。

1924年,法国物理学家德布罗意证明了物质具有波粒二象性。

1925年,德国物理学家海森伯和玻尔,建立了量子理论第一个数学描述——矩阵力学。

1926年,奥地利科学家提出了描述物质波连续时空演化的偏微分方程——薛定谔方程,给出了量子论的另一个数学描述——波动力学。

后来,物理学家将矩阵力学与波动力学统一起来,统称量子力学。


三、常用公式


1.胡克定律:

F = Kx(x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)

2.重力:

G = mg(g随高度、纬度、地质结构而变化)

3.两个平衡条件:

( 1 )共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力

 为零。

åF=0     或åFx=0   åFy=0

推论:

【1】非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。

【2】几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向。

( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零。

力矩:M=FL(L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)

 4.摩擦力的公式:

(1)滑动摩擦力:f=mN 

说明:a.N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.m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N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£ f静£ fm(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)

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.浮力:          

F= rVg    (注意单位)

6.万有引力:      

F=G 

(1)适用条件

(2)G为万有引力恒量

(3)在天体上的应用(M — 天体质量 R 一 天体半径 g 一 天体表面重力

加速度)

7.库仑力:

F=K   (适用条件)      

8.电场力:

F=qE(F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)     

9.磁场力:

(1)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。

公式:f=BqV  (B^V)   方向一左手定

(2)安培力 :磁场对电流的作用力。

公式:F= BIL (B^I)  方向一左手定则

 10.牛顿第二定律:

F合= ma  或者 åFx =m ax     åFy = m ay

理解:矢量性、瞬时性、独立性、同体性、同系性、同单位制

11.匀变速直线运动:

基本规律:Vt = V0 + a t  S = vo t +a t2 

12.竖直上抛运动:  

上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为-g的匀减速直线运动。

(1)上升最大高度:H =

(2)上升的时间:t=

(3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向

(4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。                   

从抛出到落回原位置的时间:t =      

(5)适用全过程的公式:S = Vo t 一g t2          Vt = Vo一g t       

                         Vt2一Vo2= 一2 gS     ( S、Vt的正、负号的理解)      

13.匀速圆周运动

(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。

(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。

(3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。