《高考物理思维导图》
一、力学
1.1 运动学
1.1.1 基本概念
- 位移 (x): 定义、矢量性、与路程的区别
- 速度 (v):
- 平均速度: 定义、公式 (v = Δx/Δt)
- 瞬时速度: 定义、极限思想
- 速率: 定义、与速度的区别
- 加速度 (a): 定义、物理意义、矢量性、正负号的意义
- 时间 (t): 时间间隔、时刻
1.1.2 匀变速直线运动
- 定义: 加速度恒定的直线运动
- 基本公式:
- 速度公式: v = v₀ + at
- 位移公式: x = v₀t + (1/2)at²
- 速度位移公式: v² - v₀² = 2ax
- 常用推论:
- 平均速度公式: v̄ = (v₀ + v)/2 = x/t
- 中间时刻速度: v_(t/2) = v̄
- 中间位置速度: v_(x/2) = √((v₀² + v²)/2)
- 连续相等时间间隔内的位移差: Δx = aT²
- 图像:
- v-t 图像: 斜率表示加速度，面积表示位移
- x-t 图像: 斜率表示速度
1.1.3 抛体运动
- 平抛运动:
- 运动的合成与分解
- 水平方向: 匀速直线运动
- 竖直方向: 自由落体运动
- 射程、时间、速度的计算
- 斜抛运动:
- 运动的合成与分解
- 最高点、射程、时间的计算
1.1.4 圆周运动
- 基本概念:
- 线速度 (v): 定义、公式 (v = Δs/Δt)
- 角速度 (ω): 定义、公式 (ω = Δθ/Δt)
- 周期 (T): 定义、频率 (f): 定义
- 转速 (n): 定义
- 关系:
- v = rω
- ω = 2π/T = 2πf
- a = v²/r = rω²
- 向心力:
- 公式: F = mv²/r = mrω² = m(4π²/T²)r
- 来源: 由指向圆心的合外力提供
- 实例分析:
- 汽车转弯
- 火车转弯
- 航天器运动
1.2 牛顿运动定律
1.2.1 牛顿第一定律
- 内容: 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止。
- 惯性: 物体具有保持原有运动状态不变的性质。
1.2.2 牛顿第二定律
- 内容: 物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
- 公式: F = ma
1.2.3 牛顿第三定律
- 内容: 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，作用在同一条直线上。
- 特点: 同时产生，同时消失，性质相同，作用在不同物体上。
1.2.4 应用
- 受力分析: 确定研究对象，分析所有外力，建立坐标系。
- 整体法与隔离法: 分析系统内部力与外部力。
- 连接体问题: 注意加速度的一致性。
- 临界问题: 分析临界状态，确定临界条件。
1.3 动量与能量
1.3.1 动量与冲量
- 动量 (p): 定义、公式 (p = mv)、矢量性
- 冲量 (I): 定义、公式 (I = Ft)、矢量性
1.3.2 动量定理
- 内容: 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
- 公式: I = Δp = mv₂ - mv₁
1.3.3 动量守恒定律
- 内容: 一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
- 条件: 系统不受外力或所受外力的矢量和为零。
- 公式: p₁ + p₂ = p₁' + p₂'
- 应用:
- 碰撞问题 (弹性碰撞、非弹性碰撞)
- 爆炸问题
- 反冲问题
1.3.4 功与能
- 功 (W): 定义、公式 (W = Fscosθ)、正负功的意义
- 功率 (P):
- 平均功率: P = W/t
- 瞬时功率: P = Fvcosθ
- 动能 (Ek): 定义、公式 (Ek = (1/2)mv²)
- 重力势能 (Ep): 定义、公式 (Ep = mgh)
- 弹性势能: 与弹簧形变量有关
- 功能关系:
- 动能定理: W合 = ΔEk
- 重力做功与重力势能的变化
- 弹性力做功与弹性势能的变化
1.3.5 机械能守恒定律
- 内容: 在只有重力或弹力做功的系统中，物体的动能和势能相互转化，机械能的总量保持不变。
- 条件: 只有重力或弹力做功。
- 公式: Ek₁ + Ep₁ = Ek₂ + Ep₂
二、电磁学
2.1 静电场
2.1.1 电荷与库仑定律
- 电荷: 电荷种类、电荷守恒定律
- 库仑定律: 内容、公式 (F = kQ₁Q₂/r²)
2.1.2 电场强度
- 电场强度 (E): 定义、公式 (E = F/q)、矢量性
- 点电荷的电场强度: E = kQ/r²
- 匀强电场: 定义、特点
- 电场线: 特点、绘制
2.1.3 电势与电势差
- 电势 (φ): 定义、参考点的选择
- 电势差 (U): 定义、公式 (U = φ₁ - φ₂)
- 电场力做功: W = qU
- 等势面: 特点、绘制
2.1.4 电容
- 电容 (C): 定义、公式 (C = Q/U)
- 平行板电容器: C = εS/(4πkd)
2.2 恒定电流
2.2.1 电流与电阻
- 电流 (I): 定义、方向、公式 (I = Q/t)
- 欧姆定律: 内容、公式 (U = IR)
- 电阻 (R): 定义、影响因素
2.2.2 电功率
- 电功率 (P): 定义、公式 (P = UI = I²R = U²/R)
- 焦耳定律: 内容、公式 (Q = I²Rt)
- 电能 (W): 公式 (W = UIt)
2.2.3 闭合电路欧姆定律
- 内容: 电流等于电动势除以内外电路电阻之和。
- 公式: I = E/(R + r)
- 路端电压: U = E - Ir
2.3 磁场
2.3.1 磁场的基本概念
- 磁感应强度 (B): 定义、公式、单位 (特斯拉 T)
- 磁感线: 特点、绘制
- 几种常见磁场: 匀强磁场、条形磁铁、螺线管
2.3.2 磁场对电流的作用
- 安培力: 公式 (F = BILsinθ)、方向判断 (左手定则)
2.3.3 磁场对运动电荷的作用
- 洛伦兹力: 公式 (f = qvBsinθ)、方向判断 (左手定则)
- 带电粒子在磁场中的运动:
- 匀速圆周运动: F洛 = F向
- 周期、半径的计算
2.4 电磁感应
2.4.1 法拉第电磁感应定律
- 内容: 感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。
- 公式: E = nΔΦ/Δt
2.4.2 楞次定律
- 内容: 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
- 应用: 判断感应电流的方向。
2.4.3 自感现象
- 定义: 由于导体自身电流变化而产生的电磁感应现象。
- 自感电动势: 阻碍电流的变化。
2.4.4 交流电
- 正弦交流电: 产生、特点
- 有效值: I有效 = I最大/√2, U有效 = U最大/√2
- 变压器: 原理、变压公式
三、光学
3.1 几何光学
3.1.1 光的折射
- 折射定律: n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂
- 全反射: 条件、临界角 (C)
3.1.2 透镜
- 凸透镜成像: 成像规律 (物距、像距、像的性质)
- 透镜公式: 1/f = 1/u + 1/v
3.2 物理光学
3.2.1 光的干涉
- 双缝干涉: 明纹、暗纹的条件 (Δx = kλ, Δx = (2k+1)λ/2)
3.2.2 光的衍射
- 单缝衍射: 现象、特点
3.2.3 光的电磁说
- 光的波粒二象性: 光既具有波动性，又具有粒子性。
四、原子物理
4.1 原子结构
4.1.1 氢原子光谱
- 玻尔理论: 氢原子能量量子化、能级跃迁
4.2 原子核
4.2.1 放射性
- α、β、γ 射线: 性质、特点
- 衰变: α 衰变、β 衰变
4.2.2 核反应
- 核反应方程: 质量数守恒、电荷数守恒
- 核能: 质量亏损、爱因斯坦质能方程 (E = mc²)
五、热学
5.1 分子动理论
5.1.1 基本内容
- 物质由大量分子组成
- 分子永不停息地做无规则运动
- 分子间存在相互作用力
5.2 气体
5.2.1 理想气体状态方程
- 公式: pV = nRT 或 pV/T = C
- 适用条件: 理想气体
5.2.2 热力学第一定律
- 公式: ΔU = W + Q
- 物理意义: 内能的变化等于做功和热传递之和
注意:
- 此思维导图仅为框架，具体内容需结合教材和习题进行深入理解。
- 需要根据自身情况进行调整和补充。
- 不断复习和巩固是提高物理成绩的关键。