高中物理知識結構體系 高中物理包括必修課1、2，共7章；選修課3-1、2、3、4、5，共19章。概括起來，高中物理整個知識體系可以分為力學、熱力學、光學、電磁學（電和磁）、原子物理五大學科部分。必修課1、2屬于力學部分；選修課3-1、3-2屬于電磁內容；選修課3-4以光學為主；選修課3-5以原子物理為主，其中3章??（機械振動與機械波、動量守恒定律）為力學內容。除了熱力學部分是初中物理的主要內容（選修課3-3不學）外，其他都是在高中階段學習和深化。高中物理各知識體系簡表 力學 合成與分解 運動學（必修1、2）（選修3-4） 直線運動 勻速直線運動 勻速加速直線運動 勻速圓周運動 機械振動 阻尼振動、受迫振動 機械波的反射、折射、干涉、衍射、疊加、多普勒效應 動力學（運動與力）（必修1、2）（選修3-5） 牛頓運動定律 牛頓第一、第二、第三定律 萬有引力與圓周運動 功與能 功、功率 動能、勢能 動能定理 引力勢能、彈性勢能 機械能守恒定律 動量與沖量 動量定理體系 動量守恒定律 電 點電荷 場強 均勻電場 場強 電場中帶電粒子的運動能量 電勢的特性電荷的能量（電勢） 電位差 電場功 力 電容器 電路（恒定電流） （選修 3-1） 電源 電動勢 閉合電路的歐姆定律 內阻 電流、電壓、功率 歐姆表 串聯和并聯電阻的關系 歐姆定律 電功、電力、電熱 電阻定律 磁性 電流 磁場 磁場的性質 磁通密度、磁通線 安培力（左手定則）、洛倫茲力（左手定則） 在磁場中運動的帶電粒子 磁通量 磁通密度 電磁感應 （選修 3-2）（選修 3-4） 導體切割磁通線的產生條件 法拉第電磁感應定律（一） 右手定則 閉合電路所包圍區域中的磁通量變化 法拉第電磁感應定律（二） 楞次定律 自感 電磁振蕩與電磁波互感 變壓器與電能傳輸 交流電 右手光學（均勻介質） 本影、半影、日食、月食、針孔成像 真空中的光速 電磁波譜 光的反射 反射定律、平面鏡成像 光的折射 折射定律、全反射現象 光的色散 棱鏡：全反射 棱鏡 反射 物理光學（光的性質）（選修課3-4、5） 光譜 發射光譜 吸收光譜 連續、亮線光譜 光譜分析 光的波動性質 光的干涉（雙縫、薄膜）、光的衍射 光的粒子性質 光子、光電效應 光的波粒二象性 電磁波譜 熱相互作用力 勢能（體積） 物體的內能 分子動能、熱能、 物體的內能熱與功 內能的變化能量守恒定律熱力學第一定律和第二定律氣體氣體的狀態物質的量、壓強、體積、溫度及其相互關系的描述理想氣體狀態變化規律克拉珀龍方程一定質量的理想氣體狀態方程等溫過程、等壓過程、等容過程飽和蒸汽、不飽和蒸汽空氣濕度原子物理核模型玻爾理論電子云α粒子散射實驗、輻射、衰變、人工相變、裂變、聚變下面詳細總結了知識體系各部分的結構和內容，并與教材（人民教育出版社）建立了聯系。
力學知識結構體系 力學包括靜力學、運動學和動力學三部分 PART I 靜力學 PART II 運動學 PART III 動力學 熱學知識結構體系 熱學包括： 研究宏觀熱現象的熱力學，研究微觀理論的統計物理學 分子動能論是熱現象微觀理論的基礎 電磁學知識結構體系 電磁學包括： 電磁場與電磁波 電磁場是電磁作用的媒介，具有能量和動量，是物質存在的形式。其性質、特點和運動規律由麥克斯韋方程組決定。電磁場總是以光速向四面八方傳播，形成電磁波。光學知識結構體系 原子物理知識結構體系 第一章 力學 第二章 直線運動 第三章 牛頓運動定律 第四章 物體的平衡 第五章 曲線運動 第六章 萬有引力定律 第七章 機械能 第八章 動量 第九章 機械振動 第十章 機械波 第十一至十二章 分子熱運動 能量守恒 固體、液體和氣體 第十三章 電場 第十四章 恒定電流 第十五章 磁場 第十六章 電磁感應 第十七章 交流電 第十八章 電磁場與電磁波 第十九章 光的傳播 第二十章 光的波動性 第二十一章 量子理論概論 第二十二章 原子核 三種常見力 物體的平衡 力的合成與分解 如果一個力的作用效果和幾種力的作用效果相同，則這種力叫做這幾種力的合力，這些力被稱為該力的分量。
從分力中求出合力的運算叫力的合成；從合力中求出分力的運算叫力的分解。 力的定義 力是一個物體對另一個物體的作用。因此，凡是真正的力都有施力物體和受力物體三個要素：大小、方向、作用點。力的矢量性體現在它的大小和方向上，也體現在它的運算和平行四邊形規律上。力的作用體現在物體的變形和運動狀態的改變上。 摩擦力 重力是由地球對物體的吸引力產生的。方向：總是垂直向下。大小G=mg。g為重力加速度。由于物體到地心距離的變化和地球自轉的影響，地球各地的g值是不一樣的。在地球表面，南極和北極處g值較大，赤道處較小；通常g=9.??8m/s2。重心的位置與物體的幾何形狀和質量分布有關，任何兩個物體之間的吸引力叫做萬有引力，通常萬有引力常數G取為6.67×10-11 Nm2/kg2，物體的引力可以認為是地球對該物體的萬有引力。 彈力 彈力產生在直接接觸并發生了變形的物體之間高中物理的主要知識體系，作用于支撐面的彈力垂直于支撐面；作用于繩索的彈力則沿繩索的收縮方向。胡克定律F=kx，k稱為彈簧常數。 滑動摩擦 物體相對滑動時，接觸面之間產生的阻礙相對滑動的力，其大小與接觸面相切，與相對滑動的方向相反；其大小為f=μN。
N為接觸面間的壓力。μ為動摩擦系數，由兩接觸面的材質、粗糙度等決定。靜摩擦當相互接觸的物體有相對運動的趨勢時，沿接觸面會產生與相對運動趨勢方向相反的靜摩擦力。靜摩擦力的大小隨兩物體相對運動“趨勢”的強弱而變化，在零至“最大靜摩擦力”之間變化。“最大靜摩擦力”的具體值隨兩物體接觸面的材質、壓力等因素而變化。物體平衡的概念：當物體在幾種力的作用下處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，稱這些力是平衡的。此時物體處于平衡狀態，合力為零。共聚力：作用于物體的幾種力作用于一點，或它們的延長線相交于一點。物體在共同作用力作用下的平衡條件：當幾個力作用在一個物體上的合力為零時，即F總=0，則該物體處于平衡狀態。 “平衡力”與“相互作用力”的關系是：它們大小相等，方向相反，且在同一直線上，但“平衡力”的兩個力作用于同一個物體，而“相互作用力”的兩個力分別作用于兩個物體。 直線運動與曲線運動中加速度方向與速度方向的關系 直線運動中，若速度增大，加速度與速度方向相同；若速度減小，方向相反。 運動點質點的描述忽略了物體的大小和形狀，把它看作一個“有質量”的物質點。能否看作點質點，取決于研究問題的性質。
參考系運動是相對的，描述物體運動時，都以它為參照物，觀察相對于它運動的物體。參考系可以隨意選定，以研究問題的簡便為準。 坐標系 描述物體運動時，在參考系上建立適當的坐標系。 時間和位移描述質點運動的物理量。位移是矢量，時間是標量。 速度與加速度 速度的變化量與變化的時間周期的比值就是加速度，矢量，m/s2。 ，矢量，m/s。 運動的合成與分解 知道部分運動來求組合運動叫運動的合成，知道組合運動來求部分運動叫運動的分解。 運動的合成與分解遵循平行四邊形法則 勻速圓周運動特點： 合外力永遠指向圓心（也叫向心力）。描述量：線速度V、角速度ω、向心加速度α、圓軌道半徑r、圓周運動周期T。 定律： F= m = mω2r = m勻速直線運動v＝S/t 變速直線運動 萬有引力定律：；；； 適用范圍： 兩質點之間的引力，R為兩質點之間的距離 兩個質量分布均勻的球面之間的引力，R為兩球面中心之間的距離 質量分布均勻的球面與球面外部質點之間的引力，R為球面中心到質點的距離 應用： 天體運動問題分析 人造地球衛星 宇宙速度 水平拋射物體的運動特點：初速度為水平，只受到重力作用。 分析： 水平勻速直線運動與豎直自由落體運動的合成運動。定律： 水平方向vx=v0, =v0t 垂直方向y=gt，合成速度與x正方向的夾角為tgθ= vt＝v0 +at 位移定律 速度位移關系 自由落體運動 速度定律vt＝t 位移定律 速度位移關系 機械振動 簡諧振動 物體在與離開平衡位置的位移成比例的恢復力作用下，始終指向平衡位置的振動叫簡諧振動。
又稱無阻尼振動或恒幅振動。 特性：振幅恒定的自由振動。 描述量：振幅A、周期T、頻率f=1/T。xt圖形：正弦曲線或余弦曲線 振動能量：動能與勢能之和，與機械能守恒有關的物理量的周期性變化：位移、恢復力、瞬時速度、瞬時加速度、動能與勢能等。 力的特性：恢復力F=-kx=-mω2x 單擺（θ10°）： ②彈簧振子：；； 衍射波在傳播過程中遇到空洞、障礙物時，繞過空洞、障礙物的現象叫做波衍射。明顯衍射的條件是空洞、障礙物的大小與波長相當。 衍射是波所特有的現象。 干涉波的疊加：在兩波重疊的區域，任一點的位移等于兩波引起的位移的矢量和當兩個頻率相同、振動方向相同的波相遇時，振動在介質中有的地方加強，有的地方減弱，加強與減弱部分分離的現象叫做波的干涉。干涉是波所特有的現象。干涉區內某點成為振動最強點或最弱點的必要充分條件是： ①最強：該點到兩波源距離差是波長的整數倍，即δ=nλ ②最弱：該點到兩波源距離差是半波長的奇數倍，即δ=（2n+1）λ/2 機械波振動在介質中傳播形成波；介質中每一點都在自己的平衡位置附近振動但不隨波形遷移。波是能量傳遞的一種形式。描述量：振幅A、波長λ、波速V、周期T、頻率f。
描述公式：V=λ/T=λf； 波速由傳播振動的介質的特性決定； 波的頻率等于質點的振動頻率，大小由振動源決定，與介質無關； 波長由波源和介質決定。 波的圖像：它描述的是各質點在某一時刻偏離平衡位置的情況，是一條正弦曲線或余弦曲線（與振動圖像很相似，但有本質區別） 波的種類：橫波、縱波。 波的例子：聲波（超聲波、次聲波、可聽聲波20-） 阻尼振動定義：振幅逐漸減小的自由振動叫阻尼振動。 特性：振幅減小的原因：振動能量逐漸轉換成其他形式的能量。 自由振動 受迫振動 受迫振動定義：物體在周期性的外力（驅動力）作用下，所做的振動叫受迫振動。特點： 穩定后的受迫振動的頻率等于驅動力的頻率；當驅動力的頻率接近于振動物體的固有頻率時高中物理的主要知識體系，受迫振動的振幅增大的現象叫共振。 機械波 波的特點： 波的疊加原理：波互相穿過，互不干擾；介質粒子的位移等于位移的矢量和 波的獨特現象： 波的衍射——波繞過障礙物或空洞而繼續傳播的現象 波的干涉——兩束波在相遇的地方相疊加的現象 特殊現象： 多普勒效應 波形成的條件 波源與介質 波形成的原因 介質粒子之間存在相互作用 波的本質是傳遞振動的形式、能量和信息，粒子不隨波遷移；后一個粒子的振動滯后于前一個粒子，并重復前一個粒子的振動；每個粒子的起始方向相同。
多普勒效應 波源與觀察者之間有相對運動時，頻率發生變化的現象。當波源與觀察者距離較近時，觀察者接收到的頻率增大 運動與力 牛頓第一定律 一切物體永遠保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態。 慣性物體的這種性質叫做慣性。 慣性是物體固有的性質，衡量慣性大小的物理量是質量。 彈性勢能 物體因彈性變形而具有的能量。 重力勢能EP=mgh h是物體距離零勢能位置的高度。零勢能位置可根據解決具體問題的方便確定，因此重力勢能的大小只是相對的。 重力勢能的變化量表示重力所做功的多少。 沖量力與力作用時間的乘積叫做力的沖量單位牛頓秒。沖量的方向就是力的方向。牛頓第三定律 兩個物體之間的相互作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一直線上。（作用力與反作用力同時產生、同時消失，是同一性質的力，分別作用于不同的物體，不存在“平衡”問題。） 牛頓運動定律 功與能量 功是能量轉換的量度，即：功必須轉換成能量形式。做的功越多，轉換成能量形式的就越多。 W=FScosα（兩個要素：①力 ②力方向上的位移） 單位：焦耳（J） 正功：表示動功（即力與位移的夾角小于90）。
負功：表示抵抗功（即力與位移的夾角大于90度）。 沖量與動量 有動量的物體的質量與速度的乘積叫動量 單位：kg·m/s。動量的方向就是速度的方向。 動能定理 合外力所作的功等于物體動能的改變量。 W=EK2-EK1= 定理適用于變力做功的過程 動量定理 合力對物體的沖量等于物體動量的改變量。 表達式Ft=Pend- （動量定理適用于變力的過程） 牛頓第二定律 物體加速度的大小和它所受到的合外力的大小成正比，和物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。 表達式=ma,Power 平均功率P=W/t;單位：瓦特（焦耳/秒） 瞬時功率P=FVcosα，單位：瓦特（焦耳/秒） 動能 物體因運動而具有的能量。動能是運動狀態的函數。 動能是標量勢能。由物體之間的相對位置以及物體各部分之間的相對位置所決定的能量叫勢能。 機械能守恒定律 （動能與勢能統稱機械能） 只有重力做功時，物體的動能與重力勢能互相轉化，機械能總量不變。同樣，只有彈力做功時，物體的動能與彈性勢能互相轉化，機械能總量不變。 系統動量守恒定律 當系統不受外力作用或外力之和為零時，系統的總動量不變。物質是由大量分子構成的。 ①用油膜法測定分子直徑；②分子直徑在10-10m數量級，分子量在10-26kg數量級。③阿伏伽德羅常數NA=6.02×-1。
它是微觀世界與宏觀世界的橋梁，把物質的摩爾質量、摩爾體積等宏觀物理量和分子量、分子體積等微觀物理量聯系起來。 分子勢能 由分子間相互作用力和相對位置決定的能量。分子勢能從微觀上決定分子距離。從宏觀上決定物體的體積V。 擴散 不同物質相互接觸時進入的現象。擴散現象表現為分子在不斷地進行無規則運動，分子之間存在著間隙。溫度越高，擴散過程越快，也就是說溫度越高，分子無規則運動的速度越大。 物體內能改變的途徑 ①做功：把其他形式的能量轉化為內能； ②傳熱：物體之間（或物體各部分之間）的內能傳遞。二者雖等價，但有本質的區別。分子間力 分子之間存在相互作用力，引力和斥力同時存在，且都隨距離的增加而減小。 熱力學基礎知識 分子動能：分子因熱運動而具有的能量；由溫度T決定。 溫度的微觀意義：分子平均動能的一個標志，反映分子熱運動的強度。 物體的內能是組成該物體的全部分子的動能與勢能之和；內能是一個宏觀量，只對由大量分子構成的物體才有意義，對單個分子則無意義。 物體的內能由分子個數（物質的量）、溫度（分子平均動能）和體積（分子間勢能）決定，與物體宏觀的機械運動狀態無關，內能與機械能之間沒有必然聯系。溫度是分子平均動能的一個標志。當溫度相同時，任何物體的分子平均動能相等，但平均速度一般不同（分子質量不同）。分子力做正功時，分子勢能減小，分子力做負功時，分子勢能增大。
分子勢能為零的地方有兩個，一是在無窮遠處，一是在小于r0的地方。分子力為零時，分子勢能最小，不為零。理想氣體的分子間力為零，分子勢能為零，只存在分子動能。熱力學第一定律一個熱力學體系的內能增量，等于外界傳遞給它的熱量與外界對它所作的功之和。即外界對物體所作的功W加上物體從外界吸收的熱量Q，等于物體內能的增加量ΔU，即ΔU=Q+W。其中，外界對物體做功時W為正留學之路，物體克服外力做功時W為負；物體從外界吸收熱量時Q為正，物體向外界釋放熱量時Q為負； ΔU為正值，表示物體內能增加，ΔU為負值，表示物體內能減少。 分子熱運動 分子永不停息地做著無規則運動 ①擴散現象； ②布朗運動 能量守恒定律 能量既不會消失，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量不變。 熱與功 物體內能 分子運動論 布朗運動 懸浮在液體中的固體粒子永不停息的無規則運動 注：①??形成條件：粒子足夠小。②溫度越高，運動越劇烈。③觀察到的是固體粒子和液體固體分子的無規則運動，反映了液體分子運動的無規則性。④實驗中每隔30度描繪出的是連接某個固體粒子位置的連線，而不是粒子的運動軌跡。
當r=r0時最小；當rr0時，r增大，分子力做功，分子勢能增大，r減小，分子力做正功，勢能減小；當rr0時，r增大，分子力做正功，勢能減小，r減小，克服分子力做功，勢能增大r0=10-10m；當r=r0時，f引力=f斥力；當r＞r0時，f引力＞f斥力；當r＜r0時，f引力＜f斥力。 熱力學第二定律 ①克勞修斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳遞給高溫物體而不引起其他變化（用熱傳導的方向性來表達）。 ②開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，并全部用來做功，而不引起其他變化（用機械能與內能轉換過程的方向性來表達）。 ③第二類永動機（從單一熱源吸收熱量，并將其全部轉化為有用功，不引起其他變化的熱機。） 熱力學第三定律： 兩個溫度之間的關系可表示為：T=t+273.15K與ΔT=Δt。注意，兩個單位中每一度的間隔是一樣的。0K是低溫極限，表示所有分子都停止了熱運動。可以無限接近，但永遠不可能達到。通過有限的過程把物體冷卻到絕對零度是不可能的。熱力學第三定律并不阻止人們試圖盡可能接近絕對零度。 物質是由大量分子組成的，分子在不斷地進行無規則的運動，分子之間存在著相互作用。 壓力用分子運動理論解釋氣體壓力的產生（氣體壓力的微觀意義）。
氣體的壓強是由大量分子與器壁頻繁碰撞而產生的。壓強的大小與兩個因素有關：一是氣體分子的平均動能，二是分子的密度。 體積：氣體的性質。 物質的量： 溫度是反映物體熱或冷程度的物理量（宏觀的統計概念），是物體分子平均動能的標志。凡是溫度相同的物體，其分子平均動能也相同。 熱力學溫度（T）與攝氏溫度（t）的關系 T=t+273.15（K） 解釋： ①這兩個溫度，數值不同，但改變1K和1℃的溫差是一樣的 ②0K是低溫極限，只能無限趨近，而不能達到。這兩個溫度每個單位的大小是一樣的，只是計算的出發點不同。 the of an ice-water under 1 as 0°C, and the of an ice-water under 1 as 273K (that is, -273°C is as 0K), so T = t + 273. There is no or , and the and the wall is , no loss of . This gas is an ideal gas. The ideal gas state is the . The the , and of a gas is as : graph, graph, graph ① The graph is a of the , and the () are all lines the (the why there is a line near the that the is too low and the law is no ); ②圖中的雙線表示不同狀態的同一氣體的圖形，而判斷狀態關系的兩種方法；如果水平軸上的物理量為溫度t，則相同的氣體較大的速度是-273.15。同一液體的飽和氣壓隨溫度的升高而迅速增加。
最終，這種液體的蒸氣必須處于飽和狀態。是不規則的，它們的平均動能可能在某個時刻可能很大，而平均動能在另一個時刻可能很小，并且沒有穩定的“熱或冷度”。 Boyle's law: PV＝C ' law: P / T＝C Guy-'s law: V/ T＝C Umbra Solar Lunar The by the is the . law When light is from the first to the , the ray, the ray and the are and on both sides of the ; the ratio of the sine of the angle (i) to the sine of the angle (r) is a n, n=sini/sinr (n is by the types of the two media), which is the index of the to the first . If the first is air or , n is also the of the light ( ) of light law The ray, the ray and the are and on both sides of the , and the angle = the angle. of light Total When light is from air or to other media (n dense>n ), when the angle is the angle C, the light and the light is the . This is total .
SINC =帶有右三角形的棱鏡被稱為完全反射晶體，當連續頻譜中的某些光頻譜中產生的光譜。鏡子的表面是從玻璃棱鏡的一個側進入，與入射光相比，偏向于底部。棱鏡，形成以一定順序排列的頻譜（紅色，橙色，綠色，綠色，藍色，靛藍和紫色）。分散現象表明，白光是由各種單色介質組成的復雜光。質量并確定該方法的頻譜分析，您可以使用光譜頻譜或吸收光譜效應。入射光的頻率；在照明時刻進行光電子的發射。光子在空間中的傳播不是連續的，而是在部分中，每個部分都稱為光子的能量。和粒子特性，因此據信光具有波顆粒二元性（這里的波和粒子特性是微觀的
