力学知识结构体系（力学部分包括静力学、运动学和动力学三部分）（注：点击下载效果最好）1、静力学三种常见的力物体的平衡力的合成与分解 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摩擦力重力 由地球对物体的吸引而产生方向：总是竖直向下大小G＝mgg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， 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=μNN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物体的平衡概念：当物体受到几个力的作用时处于静止状态或匀速直线运动状态，就说这几个力平衡，这时的物体处于平衡状态，且合力为零共点力：作用在一个物体上的几个力，作用于一点，或其延长线相交于一点共点力作用下的物体的平衡条件：作用在一个物体上的几个力，合力为零，即F合＝0，则物体是平衡的 “平衡力”与“相互作用力”的关系是：都是大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，但“平衡力”的两个力的作用点在同一物体上，而“相互作用力”的两个力分别作用在两个物体上2、运动力学直线运动曲线运动加速度方向与速度方向的关系在直线运动中，若速度增加，则加速度与速度方向相同；若速度减小，则方向相反。
运动的描述质点 忽略物体的大小和形状，将其看作一个“具有质量”的物质点能否看成质点与研究问题的性质有关参考系 运动是相对的描述物体运动时，用于参考，观察其相对运动的物体参考系可任选，以对研究问题简单、方便为准 坐标系 描述物体运动时，在参考系上建立的适当的坐标系时间、位移 描述质点运动的物理量位移是矢量，时间是标量速度、加速度 速度的变化量与变化时间段的比值，为加速度，矢量， m/s2矢量，m/s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 =mω2r = m 匀速直线运动 v＝S/t变速直线运动 万有引力定律：；； ； 适用范围：l 两个质点间的引力，R为两个质点间的距离l 两个质量分布均匀的球体之间的引力，R为两球心间的距离l 一质量分布均匀的球体与球外一质点间的引力，R为球心到质点间的距离应用： l 天体运动问题分析l 人造地球卫星l 宇宙速度平抛物体的运动 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， 合速度 与x正向夹角tgθ=匀变速直线运动 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速度规律 vt＝v0 +at 位移规律 速度位移关系 自由落体运动速度规律 vt＝gt 位移规律 速度位移关系 非匀变速直线运动 平均速度、瞬时速度机械振动简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动也称为无阻尼振动或等幅振动特征：振幅保持不变的自由振动描述量：振幅A，周期T，频率f ＝1/Tx-t图像：正弦曲线或余弦曲线 振动能：动能和势能之和，机械能守恒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，动能与势能等受力特征：回复力F=-kx＝－mω2x 基本模型：①单摆（θ<10°）： ②弹簧振子：，；；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干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件： ①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ ②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即δ=(2n+1)λ/2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描述量：波幅A，波长λ，波速V，周期T，频率f描述公式：V=λ/T=λf； 波速大小由传播振动的介质特性所决定；波的频率等于质点振动频率，大小由振源决定，与介质无关；波长由波源和介质决定波的图像：表述了某一时刻各个质点偏离平衡位置的状况为正弦曲线或余弦曲线（与振动图像很相似，但是有本质区别）波的类型：横波和纵波波的例子：声波（超声波、次声波、可听声波20-20000Hz）阻尼振动 定义：振幅逐渐减小的自由振动叫阻尼振动特征：振幅递减原因：振动能逐渐转化为其他形式的能。
自由振动受迫振动受迫振动 定义：物体在周期性外力（驱动力）作用下的振动叫受迫振动特征：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机械波波的特性：1.波的叠加原理：各列波彼此通过，互不干扰；介质质点位移等于各位移的矢量和2.波的特有现象：波的衍射：绕过障碍物或孔继续传播的现象波的干涉：两列波在相遇的区域内叠加形式的一种现象3.特殊现象：多普勒效应波的形成条件 波源和介质波的形成原因 介质质点之间有相互作用波的实质 l 传递振动的形式、能量和信息，质点并不随着波动而迁移；l 后一质点的振动滞后于前一质点，且重复前一质点的振动；l 每个质点的的起振方向是相同多普勒效应 波源与观察者之间有相对运动时，观察者感到频率发生变化的现象波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率增大3、动力学运动和力牛顿第一定律 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惯性 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弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能重力势能 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·秒冲量方向即力的方向牛顿第三定律 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)牛顿运动定律功和能功 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)冲量和动量动量物体的质量和速度的乘积叫做动量单位：千克·米／秒动量方向，即速度方向动能定理 合外力所做的功等于物体动能的变化W=EK2—EK1＝ 定理适用于变力做功的过程 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（动量定理适用于变力作用的过程）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功率 平均功率P=W/t ；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动能是运动状态的函数，动能是标量势能 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机械能守恒定律(动能和势能统称机械能)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热学知识结构体系（热学包括热力学、统计物理学，分子动理论是热现象微观理论的基础）物质是由大量分子组成的①油膜法测分子直径②分子直径数量级10－10m，分子质量数量级10－26kg③阿伏伽德罗常数NA=6.02×10 23mol－1是联系微观世界和宏观世界的桥梁它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了分子势能 分子间由相互作用力和相对位置决定的能量。
分子势能在微观上决定着分子间距宏观上决定着物体的体积V扩散 不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象扩散现象说明了分子不停地做无规则运动及分子间有间隙温度越高，扩散过程就越快，这说明温度越高，分子的无规则运动的速度就越大改变物体内能的方式 ①做功：其他形式的能与内能转化；②热传递：物体间(或物体各部分之间)内能的转移二者虽然是等效，但本质不同分子间作用力 分子间存在相互作用力，且引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小且斥力减小得快分子间作用力的合力称之为分子力热学的基本知识分子的动能：分子由于热运动而具有的能量；由温度T决定温度的微观含义：分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的激烈程度物体的内能 组成物体的所有分子的动能和势能的总和；内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义物体的内能由分子数量(物质的量)、温度(分子平均动能)、体积(分子间势能)决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能无必然联系温度是分子平均动能大小的标志，温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）；分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加；分子势能为零一共有两处，一处在无穷远处，另一处小于r0，分子力为零时分子势能最小，而不是零；理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，只有分子动能。
热力学第一定律 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和即外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU，即ΔU=Q+W其中，当外界对物体做功时W取正，物体克服外力做功时W取负；当物体从外界吸热时Q取正，物体向外界放热时Q取负；ΔU为正表示物体内能增加，ΔU为负表示物体内能减小分子热运动 分子永不停息地做无规则运动①扩散现象；②布朗运动能量守恒定律 能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，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一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变热和功物体的内能分子动理论布朗运动 悬浮在液体中的固体颗粒永不停息的无规则运动形成条件：微粒足够小；温度越高，运动越激烈；观察到的是固体微粒(非液体和固体分子)的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性；实验中描绘的是某固体微粒每隔30s的位置连线，不是该微粒的运动轨迹r=r0时，最小； r>r0时，r增大，则分子力做功，分子势能增加，r减小，分子力做正功，势能减小； r
热力学第二定律 ①克劳修斯表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化(按热传导的方向性表述)②开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）③第二类永动机(只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机)是不可能制成的热力学第二定律的微观解释:①熵增加原理：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展因此热力学第二定律也叫做熵增加原理②热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行热力学第三定律：两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和ΔT =Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动可以无限接近，但永远不能达到不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则运动分子间存在相互作用力压强 用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。
气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的压强的大小跟两个因素有关：① 气体分子的平均动能，②分子的密集程度体积：气体的性质物质的量： 温度 反映物体冷热程度的物理量（是一个宏观统计概念），是物体分子平均动能大小的标志任何同温度的物体，其分子平均动能相同热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系 T＝t+273.15（K）说明：①两种温度数值不同，但改变1 K和1℃的温度差相同②０K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到③这两种温度每一单位大小相同，只是计算的起点不同摄氏温度把1大气压下冰水混合物的温度规定为0℃，热力学温度把1大气压下冰水混合物的温度规定为273K（即把－273℃规定为0K），所以T=t+273概念 理想气体是一种理想化模型，其分子间距很大，不存在分子势能，分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失这种气体称为理想气体理想气体状态方程 即克拉贝龙方程 气体的体积、压强、温度间的关系：，等温变化图线 等容变化图线 等压变化图线①等温变化图线为双曲线的一支，等容(压)变化图线均为过原点的直线(之所以原点附近为虚线，表示温度太低了，规律不再满足)；②图中双线表示同一气体不同状态下的图线，虚线表示判断状态关系的两种方法；③对等容(压)变化，如果横轴物理量是摄氏温度t，则交点坐标为-273.15饱和汽和饱和汽压 在密闭容器中的液面上同时进行着两种相反的过程：一方面分子从液面飞出来；另一方面由于液面上的汽分子不停地做无规则的热运动，有的汽分子撞到液面上又会回到液体中去。
随着液体的不断蒸发，液面上汽的密度不断增大，回到液体中的分子数也逐渐增多最后，当汽的密度增大到一定程度时，就会达到这样的状态：在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了动态平衡状态把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把未达到饱和的汽叫未饱和汽一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压未饱和汽的压强小于饱和汽压l 饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关l 饱和汽压与温度和物质种类有关在同一温度下，不同液体的饱和气压一般不同，挥发性大的液体饱和气压大；同一种液体的饱和气压随温度的升高而迅速增大[对于某种液体而言单位时间、单位面积（液面）飞出的液体分子数只与温度有关]l 将不饱和汽变为饱和汽的方法：①降低温度②减小液面上方的体积③等待（最终此种液体的蒸气必然处于饱和状态）汽气体状态描述气体的状态l 理想气体，由于不考虑分子间相互作用力，其内能仅由温度和分子总数决定，与气体的体积无关温度越高，内能越大l 理想气体与外界做功与否：体积增大，对外做了功（外界是真空则气体对外不做功），体积减小，则外界对气体做了功。
l 理想气体内能变化情况看温度l 理想气体吸不吸热，则由做功情况和内能变化情况共同判断即从热力学第一定律判断）l 只有大量分子组成的物体才谈得上温度，不能说某几个氧分子的温度是多少因为分子运动是无规则的，某时刻它们的平均动能可能较大，另一时刻平均动能也可能较小，无稳定的“冷热程度”l 1℃的O2和1℃的H2平均动能相同，1℃的O2小于1℃的H2平均速率理想气体等温过程 玻意耳定律：PV＝C等容过程 查理定律： P / T＝C等压过程 盖—吕萨克定律：V/ T＝C电磁学知识结构体系电磁学包括：电学和磁学两大部分包括电性和磁性交互关系，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学，二者很难清晰分割电磁场和电磁波电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，物质存在的一种形式其性质、特征及运动变化规律由麦克斯韦方程组确定电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波光学知识结构体系几何光学本影 半影 日食 月食 小孔成像发射光谱 由发光物体直接产生的光谱叫发射光谱物理光学折射定律 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=sini/sinr (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光的直线传播(均匀介质)光的反射反射定律 入射线、反射线与法线共面，且分居法线两侧，入射角=反射角光的折射全反射现象 光线从空气或真空中射向其它媒质(n密＞n疏)时，当入射角≧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=1/n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真空中光速 c = 3.0×108米/秒平面镜成像 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，线状谱不同，故又称原子光谱光的色散 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，对红光折射率最小光的本性光谱光的波动性光的粒子性连续光谱 由连续分布的一切波长的光组成的光谱。
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光电效应 在光的照射下，物体发射电子的现象叫光电效应特点：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=mv2，其中W为逸出功，mv2为光电子最大初动能光的衍射光的干涉（双缝干涉、薄膜干涉）干涉的应用光的波粒二象性 光既有波动性又有粒子性，故认为光具有波粒二象性（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原子物理学知识结构体系原子的结构原子核天然放射线α射线: α粒子流α粒子就是氦原子核,贯穿本领小,电离作用强β射线:高速电子流β粒子就是电子，贯穿本领强，电离作用弱Υ射线:波长极短的电磁波贯穿本领很强，电离作用很小。
汤姆生原子模型a粒子散射实验 实验的结果是：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a粒子发生了较大的偏转，极少数a粒子偏转角超过了90°，极个别的甚至被弹回，偏转角几乎是180°原子核的衰变 指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化半衰期 指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间卢瑟福核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子在核外绕核旋转玻尔理论1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态2、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射(或吸收)一定频率的光子光子的能量 hv=E初－E终各定态的能量值叫能级)3、原子的不同能量状态与电子沿不同半径圆轨道绕核运动相对应能量不连续，故可能的电子轨道也不连续核能利用l 重核裂变如： 一个铀核裂变时，放出的几个中子如能再引起其他铀核裂变，就可以使裂变不断地进行下去，这称为链式反应核反应堆、核电站）l 轻核聚变如：（需几百万度高温条件），利用上述反应，均可释放出巨大的核能为热核反应人工核转变（核反应） 发现质子 发现中子 质能方程：E=mc2；ΔE=Δmc2原子核的组成 原子核由质子和中子组成，质子与中子统称核子。
具有相同质子数和不同中子数的原子之间，互称同位素核力 指把各种核子紧紧地约束在原子核里的力核能 指原子核转变中释放(或吸收)的能量质能方向 E=mc2,指出物体具有的能量和它的质量之间的关系由质能方程可以根据原子核转变中发生的质量亏损Δm，计算出所能释放的核能ΔE(Δm·C2)。