《高中物理知识点思维导图》

一、力学

1.1 运动学

1.1.1 基本概念

• 位移：矢量，指位置变化
• 速度：矢量，位移的变化率
  • 平均速度：一段时间内的位移与时间之比
  • 瞬时速度：无限短时间内的平均速度
• 加速度：矢量，速度的变化率
  • 平均加速度：一段时间内的速度变化量与时间之比
  • 瞬时加速度：无限短时间内的平均加速度

1.1.2 匀变速直线运动

• 基本公式：
  • v = v₀ + at
  • x = v₀t + (1/2)at²
  • v² - v₀² = 2ax
  • x = (v₀ + v)t / 2
• 推论：
  • 相等时间间隔内的位移之差为一个恒量 (Δx = aT²)
  • 一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的瞬时速度

1.1.3 抛体运动

• 平抛运动：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动
  • 运动时间：由下落高度决定 (t = √(2h/g))
  • 水平射程：x = v₀t = v₀√(2h/g)
  • 落地速度：v = √(v₀² + 2gh)
• 斜抛运动：分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动

1.1.4 圆周运动

• 线速度：v = Δs/Δt
• 角速度：ω = Δθ/Δt
• 周期：T = 2π/ω
• 频率：f = 1/T
• 向心加速度：a = v²/r = ω²r = (4π²/T²)r
• 向心力：F = mv²/r = mω²r = m(4π²/T²)r

1.2 静力学

1.2.1 力的合成与分解

• 力的合成：平行四边形定则、三角形定则
• 力的分解：确定分解方向，根据平行四边形定则分解

1.2.2 共点力的平衡

• 平衡条件：合力为零 (∑F = 0)
• 求解方法：正交分解法、合成法、图解法

1.2.3 摩擦力

• 静摩擦力：大小由外界作用力决定，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力
• 滑动摩擦力：f = μN，μ为动摩擦因数，N为正压力

1.3 牛顿运动定律

1.3.1 牛顿第一定律

• 惯性定律：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

1.3.2 牛顿第二定律

• F = ma (力是产生加速度的原因，加速度与合外力成正比，与质量成反比)

1.3.3 牛顿第三定律

• 作用力与反作用力：大小相等，方向相反，作用在两个物体上

1.4 动量

1.4.1 动量与冲量

• 动量：p = mv
• 冲量：I = Ft

1.4.2 动量定理

• I = Δp (合外力的冲量等于物体动量的变化)

1.4.3 动量守恒定律

• 条件：系统不受外力或所受外力之和为零
• 内容：系统总动量保持不变

1.5 能量

1.5.1 功与功率

• 功：W = Fscosθ
• 功率：P = W/t = Fvcosθ

1.5.2 动能与动能定理

• 动能：Eₖ = (1/2)mv²
• 动能定理：W = ΔEₖ (合外力做的功等于物体动能的变化)

1.5.3 重力势能

• Eₚ = mgh

1.5.4 弹性势能

• 与弹簧形变量有关

1.5.5 机械能守恒定律

• 条件：只有重力或弹力做功
• 内容：系统总机械能保持不变

二、电磁学

2.1 静电场

2.1.1 电荷与库仑定律

• 电荷：正电荷、负电荷
• 库仑定律：F = k(q₁q₂/r²)

2.1.2 电场强度

• 定义式：E = F/q
• 点电荷电场：E = k(Q/r²)
• 匀强电场：E = U/d

2.1.3 电势与电势差

• 电势：φ = W/q
• 电势差：U = φ₁ - φ₂ = W/q

2.1.4 电势能

• Eₚ = qφ

2.1.5 电容

• 定义式：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 = Q/t
• 电阻：R = U/I

2.2.2 欧姆定律

• 部分电路：U = IR
• 闭合电路：E = I(R+r)

2.2.3 电功与电功率

• 电功：W = UIt
• 电功率：P = UI

2.3 磁场

2.3.1 磁感应强度

• B = F/IL

2.3.2 安培力

• F = BILsinθ

2.3.3 洛伦兹力

• f = qvBsinθ

2.3.4 磁感线

• 描述磁场方向和强弱的曲线

2.4 电磁感应

2.4.1 磁通量

• Φ = BScosθ

2.4.2 法拉第电磁感应定律

• E = nΔΦ/Δt

2.4.3 楞次定律

• 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

2.4.4 自感与互感

• 自感：由于自身电流变化引起感应电动势的现象
• 互感：由于相邻电路电流变化引起感应电动势的现象

2.5 交变电流

2.5.1 正弦交流电

• 电动势：e = Eₘsinωt
• 电流：i = Iₘsinωt

2.5.2 有效值

• 电流：I = Iₘ/√2
• 电压：U = Uₘ/√2

2.5.3 电感和电容对交变电流的影响

• 电感：通直流，阻交流
• 电容：通交流，阻直流

三、光学

3.1 几何光学

3.1.1 光的反射

• 反射定律：反射角等于入射角

3.1.2 光的折射

• 折射定律：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂
• 全反射：光从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角时发生全反射

3.1.3 透镜成像

• 凸透镜：汇聚作用
• 凹透镜：发散作用
• 成像规律：物距、像距、像的性质

3.2 波动光学

3.2.1 光的干涉

• 相干条件：频率相同，相位相同或相位差恒定
• 干涉条纹：明暗相间

3.2.2 光的衍射

• 明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸与波长相近或小于波长

3.2.3 光的偏振

• 横波的特性

四、原子物理

4.1 原子结构

4.1.1 玻尔理论

• 定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态
• 跃迁：原子从一个定态跃迁到另一个定态时，吸收或放出一定频率的光子

4.2 原子核

4.2.1 放射性

• α衰变、β衰变、γ衰变

4.2.2 核反应

• 质量亏损：Δm = (Zmp + Nmₙ) - m
• 核能：E = Δmc²

4.2.3 半衰期

• T₁/₂：放射性元素有一半原子核发生衰变所需要的时间

上一个主题： 西游记思维导图 下一个主题： 4年级数学下册思维导图