高中物理知识结构体系 高中物理包括必修课1、2，共7章；选修课3-1、2、3、4、5，共19章。概括起来，高中物理整个知识体系可以分为力学、热力学、光学、电磁学（电和磁）、原子物理五大学科部分。必修课1、2属于力学部分；选修课3-1、3-2属于电磁内容；选修课3-4以光学为主；选修课3-5以原子物理为主，其中3章（机械振动与机械波、动量守恒定律）为力学内容。除了热力学部分是初中物理的主要内容（选修课3-3不学）外，其他都是在高中阶段学习和深化。高中物理各知识体系简表 力学 合成与分解 运动学（必修1、2）（选修3-4） 直线运动 匀速直线运动 匀速加速直线运动 匀速圆周运动 机械振动 阻尼振动、受迫振动 机械波的反射、折射、干涉、衍射、叠加、多普勒效应 动力学（运动与力）（必修1、2）（选修3-5） 牛顿运动定律 牛顿第一、第二、第三定律 万有引力与圆周运动 功与能 功、功率 动能、势能 动能定理 引力势能、弹性势能 机械能守恒定律 动量与冲量 动量定理体系 动量守恒定律 电 点电荷 场强 均匀电场 场强 电场中带电粒子的运动能量 电势的特性电荷的能量（电势） 电位差 电场功 力 电容器 电路（恒定电流） （选修 3-1） 电源 电动势 闭合电路的欧姆定律 内阻 电流、电压、功率 欧姆表 串联和并联电阻的关系 欧姆定律 电功、电力、电热 电阻定律 磁性 电流 磁场 磁场的性质 磁通密度、磁通线 安培力（左手定则）、洛伦兹力（左手定则） 在磁场中运动的带电粒子 磁通量 磁通密度 电磁感应 （选修 3-2）（选修 3-4） 导体切割磁通线的产生条件 法拉第电磁感应定律（一） 右手定则 闭合电路所包围区域中的磁通量变化 法拉第电磁感应定律（二） 楞次定律 自感 电磁振荡与电磁波互感 变压器与电能传输 交流电 右手光学（均匀介质） 本影、半影、日食、月食、针孔成像 真空中的光速 电磁波谱 光的反射 反射定律、平面镜成像 光的折射 折射定律、全反射现象 光的色散 棱镜：全反射 棱镜 反射 物理光学（光的性质）（选修课3-4、5） 光谱 发射光谱 吸收光谱 连续、亮线光谱 光谱分析 光的波动性质 光的干涉（双缝、薄膜）、光的衍射 光的粒子性质 光子、光电效应 光的波粒二象性 电磁波谱 热相互作用力 势能（体积） 物体的内能 分子动能、热能、 物体的内能热与功 内能的变化能量守恒定律热力学第一定律和第二定律气体气体的状态物质的量、压强、体积、温度及其相互关系的描述理想气体状态变化规律克拉珀龙方程一定质量的理想气体状态方程等温过程、等压过程、等容过程饱和蒸汽、不饱和蒸汽空气湿度原子物理核模型玻尔理论电子云α粒子散射实验、辐射、衰变、人工相变、裂变、聚变下面详细总结了知识体系各部分的结构和内容，并与教材（人民教育出版社）建立了联系。
力学知识结构体系 力学包括静力学、运动学和动力学三部分 PART I 静力学 PART II 运动学 PART III 动力学 热学知识结构体系 热学包括： 研究宏观热现象的热力学，研究微观理论的统计物理学 分子动能论是热现象微观理论的基础 电磁学知识结构体系 电磁学包括： 电磁场与电磁波 电磁场是电磁作用的媒介，具有能量和动量，是物质存在的形式。其性质、特点和运动规律由麦克斯韦方程组决定。电磁场总是以光速向四面八方传播，形成电磁波。光学知识结构体系 原子物理知识结构体系 第一章 力学 第二章 直线运动 第三章 牛顿运动定律 第四章 物体的平衡 第五章 曲线运动 第六章 万有引力定律 第七章 机械能 第八章 动量 第九章 机械振动 第十章 机械波 第十一至十二章 分子热运动 能量守恒 固体、液体和气体 第十三章 电场 第十四章 恒定电流 第十五章 磁场 第十六章 电磁感应 第十七章 交流电 第十八章 电磁场与电磁波 第十九章 光的传播 第二十章 光的波动性 第二十一章 量子理论概论 第二十二章 原子核 三种常见力 物体的平衡 力的合成与分解 如果一个力的作用效果和几种力的作用效果相同，则这种力叫做这几种力的合力，这些力被称为该力的分量。
从分力中求出合力的运算叫力的合成；从合力中求出分力的运算叫力的分解。 力的定义 力是一个物体对另一个物体的作用。因此，凡是真正的力都有施力物体和受力物体三个要素：大小、方向、作用点。力的矢量性体现在它的大小和方向上，也体现在它的运算和平行四边形规律上。力的作用体现在物体的变形和运动状态的改变上。 摩擦力 重力是由地球对物体的吸引力产生的。方向：总是垂直向下。大小G=mg。g为重力加速度。由于物体到地心距离的变化和地球自转的影响，地球各地的g值是不一样的。在地球表面，南极和北极处g值较大，赤道处较小；通常g=9.8m/s2。重心的位置与物体的几何形状和质量分布有关，任何两个物体之间的吸引力叫做万有引力，通常万有引力常数G取为6.67×10-11 Nm2/kg2，物体的引力可以认为是地球对该物体的万有引力。 弹力 弹力产生在直接接触并发生了变形的物体之间高中物理的主要知识体系，作用于支撑面的弹力垂直于支撑面；作用于绳索的弹力则沿绳索的收缩方向。胡克定律F=kx，k称为弹簧常数。 滑动摩擦 物体相对滑动时，接触面之间产生的阻碍相对滑动的力，其大小与接触面相切，与相对滑动的方向相反；其大小为f=μN。
N为接触面间的压力。μ为动摩擦系数，由两接触面的材质、粗糙度等决定。静摩擦当相互接触的物体有相对运动的趋势时，沿接触面会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“趋势”的强弱而变化，在零至“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值随两物体接触面的材质、压力等因素而变化。物体平衡的概念：当物体在几种力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态时，称这些力是平衡的。此时物体处于平衡状态，合力为零。共聚力：作用于物体的几种力作用于一点，或它们的延长线相交于一点。物体在共同作用力作用下的平衡条件：当几个力作用在一个物体上的合力为零时，即F总=0，则该物体处于平衡状态。 “平衡力”与“相互作用力”的关系是：它们大小相等，方向相反，且在同一直线上，但“平衡力”的两个力作用于同一个物体，而“相互作用力”的两个力分别作用于两个物体。 直线运动与曲线运动中加速度方向与速度方向的关系 直线运动中，若速度增大，加速度与速度方向相同；若速度减小，方向相反。 运动点质点的描述忽略了物体的大小和形状，把它看作一个“有质量”的物质点。能否看作点质点，取决于研究问题的性质。
参考系运动是相对的，描述物体运动时，都以它为参照物，观察相对于它运动的物体。参考系可以随意选定，以研究问题的简便为准。 坐标系 描述物体运动时，在参考系上建立适当的坐标系。 时间和位移描述质点运动的物理量。位移是矢量，时间是标量。 速度与加速度 速度的变化量与变化的时间周期的比值就是加速度，矢量，m/s2。 ，矢量，m/s。 运动的合成与分解 知道部分运动来求组合运动叫运动的合成，知道组合运动来求部分运动叫运动的分解。 运动的合成与分解遵循平行四边形法则 匀速圆周运动特点： 合外力永远指向圆心（也叫向心力）。描述量：线速度V、角速度ω、向心加速度α、圆轨道半径r、圆周运动周期T。 定律： 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： 两质点之间的引力，R为两质点之间的距离 两个质量分布均匀的球面之间的引力，R为两球面中心之间的距离 质量分布均匀的球面与球面外部质点之间的引力，R为球面中心到质点的距离 应用： 天体运动问题分析 人造地球卫星 宇宙速度 水平抛射物体的运动特点：初速度为水平，只受到重力作用。 分析： 水平匀速直线运动与竖直自由落体运动的合成运动。定律： 水平方向vx=v0, =v0t 垂直方向y=gt，合成速度与x正方向的夹角为tgθ= vt＝v0 +at 位移定律 速度位移关系 自由落体运动 速度定律vt＝t 位移定律 速度位移关系 机械振动 简谐振动 物体在与离开平衡位置的位移成比例的恢复力作用下，始终指向平衡位置的振动叫简谐振动。
又称无阻尼振动或恒幅振动。 特性：振幅恒定的自由振动。 描述量：振幅A、周期T、频率f=1/T。xt图形：正弦曲线或余弦曲线 振动能量：动能与势能之和，与机械能守恒有关的物理量的周期性变化：位移、恢复力、瞬时速度、瞬时加速度、动能与势能等。 力的特性：恢复力F=-kx=-mω2x 单摆（θ10°）： ②弹簧振子：；； 衍射波在传播过程中遇到空洞、障碍物时，绕过空洞、障碍物的现象叫做波衍射。明显衍射的条件是空洞、障碍物的大小与波长相当。 衍射是波所特有的现象。 干涉波的叠加：在两波重叠的区域，任一点的位移等于两波引起的位移的矢量和当两个频率相同、振动方向相同的波相遇时，振动在介质中有的地方加强，有的地方减弱，加强与减弱部分分离的现象叫做波的干涉。干涉是波所特有的现象。干涉区内某点成为振动最强点或最弱点的必要充分条件是： ①最强：该点到两波源距离差是波长的整数倍，即δ=nλ ②最弱：该点到两波源距离差是半波长的奇数倍，即δ=（2n+1）λ/2 机械波振动在介质中传播形成波；介质中每一点都在自己的平衡位置附近振动但不随波形迁移。波是能量传递的一种形式。描述量：振幅A、波长λ、波速V、周期T、频率f。
描述公式：V=λ/T=λf； 波速由传播振动的介质的特性决定； 波的频率等于质点的振动频率，大小由振动源决定，与介质无关； 波长由波源和介质决定。 波的图像：它描述的是各质点在某一时刻偏离平衡位置的情况，是一条正弦曲线或余弦曲线（与振动图像很相似，但有本质区别） 波的种类：横波、纵波。 波的例子：声波（超声波、次声波、可听声波20-） 阻尼振动定义：振幅逐渐减小的自由振动叫阻尼振动。 特性：振幅减小的原因：振动能量逐渐转换成其他形式的能量。 自由振动 受迫振动 受迫振动定义：物体在周期性的外力（驱动力）作用下，所做的振动叫受迫振动。特点： 稳定后的受迫振动的频率等于驱动力的频率；当驱动力的频率接近于振动物体的固有频率时高中物理的主要知识体系，受迫振动的振幅增大的现象叫共振。 机械波 波的特点： 波的叠加原理：波互相穿过，互不干扰；介质粒子的位移等于位移的矢量和 波的独特现象： 波的衍射——波绕过障碍物或空洞而继续传播的现象 波的干涉——两束波在相遇的地方相叠加的现象 特殊现象： 多普勒效应 波形成的条件 波源与介质 波形成的原因 介质粒子之间存在相互作用 波的本质是传递振动的形式、能量和信息，粒子不随波迁移；后一个粒子的振动滞后于前一个粒子，并重复前一个粒子的振动；每个粒子的起始方向相同。
多普勒效应 波源与观察者之间有相对运动时，频率发生变化的现象。当波源与观察者距离较近时，观察者接收到的频率增大 运动与力 牛顿第一定律 一切物体永远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。 惯性物体的这种性质叫做惯性。 惯性是物体固有的性质，衡量惯性大小的物理量是质量。 弹性势能 物体因弹性变形而具有的能量。 重力势能EP=mgh h是物体距离零势能位置的高度。零势能位置可根据解决具体问题的方便确定，因此重力势能的大小只是相对的。 重力势能的变化量表示重力所做功的多少。 冲量力与力作用时间的乘积叫做力的冲量单位牛顿秒。冲量的方向就是力的方向。牛顿第三定律 两个物体之间的相互作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上。（作用力与反作用力同时产生、同时消失，是同一性质的力，分别作用于不同的物体，不存在“平衡”问题。） 牛顿运动定律 功与能量 功是能量转换的量度，即：功必须转换成能量形式。做的功越多，转换成能量形式的就越多。 W=FScosα（两个要素：①力 ②力方向上的位移） 单位：焦耳（J） 正功：表示动功（即力与位移的夹角小于90）。
负功：表示抵抗功（即力与位移的夹角大于90度）。 冲量与动量 有动量的物体的质量与速度的乘积叫动量 单位：kg·m/s。动量的方向就是速度的方向。 动能定理 合外力所作的功等于物体动能的改变量。 W=EK2-EK1= 定理适用于变力做功的过程 动量定理 合力对物体的冲量等于物体动量的改变量。 表达式Ft=Pend- （动量定理适用于变力的过程） 牛顿第二定律 物体加速度的大小和它所受到的合外力的大小成正比，和物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 表达式=ma,Power 平均功率P=W/t;单位：瓦特（焦耳/秒） 瞬时功率P=FVcosα，单位：瓦特（焦耳/秒） 动能 物体因运动而具有的能量。动能是运动状态的函数。 动能是标量势能。由物体之间的相对位置以及物体各部分之间的相对位置所决定的能量叫势能。 机械能守恒定律 （动能与势能统称机械能） 只有重力做功时，物体的动能与重力势能互相转化，机械能总量不变。同样，只有弹力做功时，物体的动能与弹性势能互相转化，机械能总量不变。 系统动量守恒定律 当系统不受外力作用或外力之和为零时，系统的总动量不变。物质是由大量分子构成的。 ①用油膜法测定分子直径；②分子直径在10-10m数量级，分子量在10-26kg数量级。③阿伏伽德罗常数NA=6.02×-1。
它是微观世界与宏观世界的桥梁，把物质的摩尔质量、摩尔体积等宏观物理量和分子量、分子体积等微观物理量联系起来。 分子势能 由分子间相互作用力和相对位置决定的能量。分子势能从微观上决定分子距离。从宏观上决定物体的体积V。 扩散 不同物质相互接触时进入的现象。扩散现象表现为分子在不断地进行无规则运动，分子之间存在着间隙。温度越高，扩散过程越快，也就是说温度越高，分子无规则运动的速度越大。 物体内能改变的途径 ①做功：把其他形式的能量转化为内能； ②传热：物体之间（或物体各部分之间）的内能传递。二者虽等价，但有本质的区别。分子间力 分子之间存在相互作用力，引力和斥力同时存在，且都随距离的增加而减小。 热力学基础知识 分子动能：分子因热运动而具有的能量；由温度T决定。 温度的微观意义：分子平均动能的一个标志，反映分子热运动的强度。 物体的内能是组成该物体的全部分子的动能与势能之和；内能是一个宏观量，只对由大量分子构成的物体才有意义，对单个分子则无意义。 物体的内能由分子个数（物质的量）、温度（分子平均动能）和体积（分子间势能）决定，与物体宏观的机械运动状态无关，内能与机械能之间没有必然联系。温度是分子平均动能的一个标志。当温度相同时，任何物体的分子平均动能相等，但平均速度一般不同（分子质量不同）。分子力做正功时，分子势能减小，分子力做负功时，分子势能增大。
分子势能为零的地方有两个，一是在无穷远处，一是在小于r0的地方。分子力为零时，分子势能最小，不为零。理想气体的分子间力为零，分子势能为零，只存在分子动能。热力学第一定律一个热力学体系的内能增量，等于外界传递给它的热量与外界对它所作的功之和。即外界对物体所作的功W加上物体从外界吸收的热量Q，等于物体内能的增加量ΔU，即ΔU=Q+W。其中，外界对物体做功时W为正留学之路，物体克服外力做功时W为负；物体从外界吸收热量时Q为正，物体向外界释放热量时Q为负； ΔU为正值，表示物体内能增加，ΔU为负值，表示物体内能减少。 分子热运动 分子永不停息地做着无规则运动 ①扩散现象； ②布朗运动 能量守恒定律 能量既不会消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量不变。 热与功 物体内能 分子运动论 布朗运动 悬浮在液体中的固体粒子永不停息的无规则运动 注：①形成条件：粒子足够小。②温度越高，运动越剧烈。③观察到的是固体粒子和液体固体分子的无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性。④实验中每隔30度描绘出的是连接某个固体粒子位置的连线，而不是粒子的运动轨迹。
当r=r0时最小；当rr0时，r增大，分子力做功，分子势能增大，r减小，分子力做正功，势能减小；当rr0时，r增大，分子力做正功，势能减小，r减小，克服分子力做功，势能增大r0=10-10m；当r=r0时，f引力=f斥力；当r＞r0时，f引力＞f斥力；当r＜r0时，f引力＜f斥力。 热力学第二定律 ①克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传递给高温物体而不引起其他变化（用热传导的方向性来表达）。 ②开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，并全部用来做功，而不引起其他变化（用机械能与内能转换过程的方向性来表达）。 ③第二类永动机（从单一热源吸收热量，并将其全部转化为有用功，不引起其他变化的热机。） 热力学第三定律： 两个温度之间的关系可表示为：T=t+273.15K与ΔT=Δt。注意，两个单位中每一度的间隔是一样的。0K是低温极限，表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不可能达到。通过有限的过程把物体冷却到绝对零度是不可能的。热力学第三定律并不阻止人们试图尽可能接近绝对零度。 物质是由大量分子组成的，分子在不断地进行无规则的运动，分子之间存在着相互作用。 压力用分子运动理论解释气体压力的产生（气体压力的微观意义）。
气体的压强是由大量分子与器壁频繁碰撞而产生的。压强的大小与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是分子的密度。 体积：气体的性质。 物质的量： 温度是反映物体热或冷程度的物理量（宏观的统计概念），是物体分子平均动能的标志。凡是温度相同的物体，其分子平均动能也相同。 热力学温度（T）与摄氏温度（t）的关系 T=t+273.15（K） 解释： ①这两个温度，数值不同，但改变1K和1℃的温差是一样的 ②0K是低温极限，只能无限趋近，而不能达到。这两个温度每个单位的大小是一样的，只是计算的出发点不同。 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图中的双线表示不同状态的同一气体的图形，而判断状态关系的两种方法；如果水平轴上的物理量为温度t，则相同的气体较大的速度是-273.15。同一液体的饱和气压随温度的升高而迅速增加。
最终，这种液体的蒸气必须处于饱和状态。是不规则的，它们的平均动能可能在某个时刻可能很大，而平均动能在另一个时刻可能很小，并且没有稳定的“热或冷度”。 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 =带有右三角形的棱镜被称为完全反射晶体，当连续频谱中的某些光频谱中产生的光谱。镜子的表面是从玻璃棱镜的一个侧进入，与入射光相比，偏向于底部。棱镜，形成以一定顺序排列的频谱（红色，橙色，绿色，绿色，蓝色，靛蓝和紫色）。分散现象表明，白光是由各种单色介质组成的复杂光。质量并确定该方法的频谱分析，您可以使用光谱频谱或吸收光谱效应。入射光的频率；在照明时刻进行光电子的发射。光子在空间中的传播不是连续的，而是在部分中，每个部分都称为光子的能量。和粒子特性，因此据信光具有波颗粒二元性（这里的波和粒子特性是微观的
