高中物理知识框架结构图

高中物理知识结构图 第1页 力学知识结构图

力的概念

定义 力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有

施力物体和受力物体 三要素 大小、方向、作用点

矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且

它的运算符合平行四边形定则。 效果 力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物

体的运动状态两个方面。

力的合成与分解 一个力的作用效果，如果与几个力的效

果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。 由分力求合力的运算叫力的合成；由合力求分力的运算叫力的分解。

重力 由地球对物体的吸引而产生。方向：总是竖直向下。大小G＝mg。g为重力加速度，由于物体到地心的距离变化和地球自转的影

响，地球周围各地g值不同。在地球表面，南极与北极g值较大，赤道g值较小；通常取g=9.8米／秒2。 重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。

任何两个物体之间的吸引力叫万有引力，2RMmGF 。通常取引力常量G＝6.67×10-11牛·米2／千克2。物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。 弹力 弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。

胡克定律F=kx，k称弹簧劲度系数。

滑动摩擦力 物体间发生相对滑动时，接触面间产生的阻碍相对滑动的力，其方向与接触面相切，与相对滑动的

方向相反；其大小f=μN。N为接触面间的压力。μ为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定。

静摩擦力 相互接触的物体间产生相对运动趋势时，沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦

力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱，在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值，因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。

摩擦力

三种常见的力

牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

物体的这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性，衡量惯性的大小的物理量是质量。

牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与合外力

方向相同。表达式F合=ma，其中F单位：牛（N）；m单位：千克（kg）；a单位：米／秒2(m/s2)。意义：力是改变物体运动状态的原因。

牛顿第三定律 两个物体间相互作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 (作用力

与反作用力同时产生，同时消失，是同种性质的力，它们分别作用在不同的物体上，不存在“平衡’问题。)

牛顿运动定律

功 功是能量转换的量度，即：有功必有能量形式的转换．做了多少功就有多少能量发生了形式转换。大小：W=FScosα (两个要素： ①力 ②力方向上有位移)单位：焦（J） 正功 ：表示动力功(即力与位移夹角小于900。) 负功：表示阻力功(即力与位移夹角大于900。)

功率 平均功率tWP 单位：瓦（焦／秒） 即时功率P=FVcosα，单位：瓦（焦／秒）

动能 物体由于运动所具有的能

22mv

EK。 (动能是运动状

态的函数，是标量)

动能定理 合外力所做的功等于

物体动能的变化。表达式 W=EK2—EK1 （动能定理适用于变力做功的过程）

势能 由于物体之间相对位置和

物体各部分间相对位置决定的能叫势能。

重力势能 EP＝mgh h为物体

距零势能位置的高度。零势能位置可依具体问题解题方便而定，故重力势能的大小只有相对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的多少。

弹性势能 物体由于发生弹性形

变而具有的能。

机械能守恒定律(动能和

势能统称机械能) 在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 同样，在只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能发生相互转化，机械能总量也保持不变。 冲量 力和力的作用时间的乘积

叫做力的冲量 单位 牛·秒。冲量的方向，即力的方向。

动量 物体的质量和速度的乘积

叫做动量 单位：千克·米／秒。动量的方向，即速度的方

功和能

动量定理 物体所受合力的冲量

等于物体的动量变化。 表达式Ft=P末-P初

系统动量守恒定律 系统不受外力或者所受外力之和为零，这

个系统的总动量保持不变

冲量和动量

运动和力 高中物理知识结构图

第2页 匀变速直线运动 基本公式：Vt=V0+at

S=V0t+21at2

asVVt2202

20tVVV

运动的合成与分解 已知分运动求合运动叫运动的合成，已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵守平行四边形定则

平抛物体的运动 特点：初速度水平，只受重力。 分析：水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。 规律：水平方向 Vx = V0，X=V0t

竖直方向 Vy = gt，y = 221gt

合 速 度 Vt = ,22yxVV与x正向夹角tgθ=xyVv 匀速率圆周运动 特点：合外力总指向圆心（又称向心力）。 描述量：线速度V，角速度ω，向心加速度α，圆轨道半径r，圆运动周期T。

规律：F= m rV2=mω2r = m rT224

简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 振动图线

描述量：振幅A，周期T，频率f (=T1)。 相关物理量的周期性变化：位移、回复力、即时速度、即时加速度，动能与势能等。

单摆周期公式：T=2πgi

机械波 振动在媒质中传播形成波；媒质各点都在各自平衡位置附近振动但不随波形一起迁移，波是能量传递的一种形式。 波形图线

描述量：波幅A，波长λ，波速V，周期T，频率f。 描述公式：V= T=λf 波的形式：横波和纵波。

阻尼振动、受迫振动 振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。 振幅保持不变的振动叫无阻尼振动或等幅振动。 物体在周期性外力（驱动力）作用下的振动叫受迫振动。 受迫振动，稳定后的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率接近振动物体的固有频率时，受迫振动振幅增大的现象叫共振。

干涉 波的叠加：两列波重叠区域，任何一点的位移等于两列波引起的位移的矢量和。 二列频率相同、振动方向相同的波相遇，使媒质中有的地方振动加强，有的地方振动减弱，且加强与减弱部分相间隔的现象叫波的干涉。 干涉是波特有的现象。

衍射 波传播过程中遇到孔和障碍物时，绕过孔和障碍物的现象叫波的衍射。发生明显衍射的条件是孔、障碍物的尺寸与波长可比拟。 衍射是波特有的现象。

物 体 的 运 动

A 0 t/s

X/cm

T

λx/cm y/cm A 0

V

天体运动问题分析 maRGMm2 RvmR

GMm22

RmRGMm22 RTmRGMm222

 高中物理知识结构图

第3页 光学知识结构图

几何光学

光的直线传播 (均匀介质)

光的反射

光的折射

本影 半影 日食 月食 小孔成像 真空中光速 c = 3.0×108米/秒 反射定律 入射线、反射线与法线共面，且分居法线两侧，入射角=反射角。

平面镜成像 特点：成虚像;像与物等大小,正立,且与镜面位置对称。

折射定律 光线从第一种媒质射入第二种媒质时,入射线、折射线与法线共面，且分居法线两侧；入射角 （i）与折射角(r)正弦的比值为一常量n，n=

risinsin(n由两种媒质种类决定)，称为

第二种媒质对第一种媒质的折射率。如第一种媒质是空气或真空，n又称为第二种媒质的折射率。

全反射现象 光线从空气或真空中射向其它媒质(n密

＞n疏)时,当入射角大于等于

临界角C时,折射光线完全消失,反射光最强.这种现象

叫做全反射。SinC=n1

光的色散 一束白光通过三棱镜后发生色散,形成按一定次序(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)排列的光谱。 色散现象表明：白光是由各种单色光组成的复色光，同种媒质对不同色光的折射率不同，对紫光折射率最大，对红光折射率最小。

棱镜 光从玻璃棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出时，出射光线跟入射光线相比，向底面偏折。

全反射棱射 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。

光的本性

光谱 光的波动性 光的粒子性

发射光谱 由发光物体直接产生的光谱叫发射光谱。

吸收光谱 连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱叫吸收光谱

光的干涉 光的衍射

双缝干涉

薄膜干涉 干涉的应用

光电效应 在光的照射下，物体发射电子的现象叫光电效应。光电效应的特点：①入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率，才可以发生；②光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大；③光电子的发射是光照瞬间进行的；④光电流的强度与入射光强度成正比。

光子 光在空间传播不是连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子。光子的能量E=hv，h=6.63×10－34焦·秒，称普朗克常量。 爱因斯坦的光电方程：

hv－W=21mv2，其中W

为逸出功，21mv2为光电子最大初动能。

光的波粒二象性 光既有波动性，又有粒子性，故认为光具有波粒二象性（这里的波动性和粒子性都是微观世界中的意义）。

电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r射线，由低频到高频，构成了范围非常广阔的电磁波谱。

连续光谱 由连续分布的一切波长的光组成的光谱。

明线光谱（线状谱） 由一些不连续的亮线组成的光谱。 各种元素都有一定的线状谱，元素不同，线状谱也不同，故线状谱又称原子光谱。

光谱分析 根据光谱来鉴别质和确定它的化学组成，这种方法叫光谱分析。做光谱分析时，可利用明线光谱也可以利用吸收光谱。