第一、二章 運動的描述和勻變速直線運動
一、質點
1．定義：用來代替物體而具有質量的點。
2．實際物體看作質點的條件：當物體的大小和形狀相對於所要研究的問題可以忽略不計時，物體可看作質點。
二、描述質點運動的物理量
1．時間：時間在時間軸上對應為一線段，時刻在時間軸上對應於一點。與時間對應的物理量為過程量，與時刻對應的物理量為狀態量。
2．位移：用來描述物體位置變化的物理量，是矢量，用由初位置指向末位置的有向線段表示。路程是標量，它是物體實際運動軌跡的長度。只有當物體作單方向直線運動時，物體位移的大小才與路程相等。
3．速度：用來描述物體位置變化快慢的物理量，是矢量。
（1）平均速度：運動物體的位移與時間的比值，方向和位移的方向相同。
（2）瞬時速度：運動物體在某時刻或位置的速度。瞬時速度的大小叫做速率。
（3）速度的測量（實驗）
①原理：
。當所取的時間間隔越短，物體的平均速度
越接近某點的瞬時速度v。然而時間間隔取得過小，造成兩點距離過小則測量誤差增大，所以應根據實際情況選取兩個測量點。
②儀器：電磁式打點計時器（使用4∽6V低壓交流電，紙帶受到的阻力較大）或者電火花計時器（使用220V交流電，紙帶受到的阻力較小）。若使用50Hz的交流電，打點的時間間隔為0.02s。還可以利用光電門或閃光照相來測量。
4．加速度
（1）意義：用來描述物體速度變化快慢的物理量，是矢量。
（2）定義：
，其方向與Δv的方向相同或與物體受到的合力方向相同。
（3）當a與v0同向時，物體做加速直線運動；當a與v0反向時，物體做減速直線運動。加速度與速度沒有必然的聯繫。
三、勻變速直線運動的規律
1．勻變速直線運動
（1）定義：在任意相等的時間內速度的變化量相等的直線運動。
（2）特點：軌跡是直線，加速度a恆定。當a與v0方向相同時，物體做勻加速直線運動；反之，物體做勻減速直線運動。
2．勻變速直線運動的規律
（1）基本規律
①速度時間關係：
②位移時間關係：
（2）重要推論
①速度位移關係：
②平均速度：
③做勻變速直線運動的物體在連續相等的時間間隔的位移之差：Δx=xn+1-xn=aT2。
3．自由落體運動
（1）定義：物體只在重力的作用下從靜止開始的運動。
（2）性質：自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動。
（3）規律：與初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動的規律相同。
第三章．相互作用
一、力的性質
1．物質性：一個力的產生僅僅涉及兩個物體，我們把其中一個物體叫受力物體，另一個物體則為施力物體。
2．相互性：力的作用是相互的。受力物體受到施力物體給它的力，則施力物體也一定受到受力物體給它的力。
3．效果性：力是使物體產生形變的原因；力是物體運動狀態（速度）發生變化的原因，即力是產生加速度的原因。
4．矢量性：力是矢量，有大小和方向，力的三要素為大小、方向和作用點。
5．力的表示法
（1）力的圖示：用一條有向線段精確表示力，線段應按一定的標度畫出。
（2）力的示意圖：用一條有向線段粗略表示力，表示物體在這個方向受到了某個力的作用。
二、三種常見的力
1．重力
（1）產生條件：由於地球對物體的吸引而產生。
（2）三要素①大小：G=mg。②方向：豎直向下，即垂直水平面向下。
③作用點：重心。形狀規則且質量分佈均勻的物體的重心在其幾何中心。物體的重心不一定在物體上。
2．彈力
（1）產生條件：物體相互接觸且發生彈性形變。
（2）三要素
①大小：彈簧彈力大小滿足胡克定律F=kx。其它的彈力常常要結合物體的運動情況來計算。
②方向：彈簧和輕繩的彈力沿彈簧和輕繩的方向。支持力垂直接觸面指向被支持的物體。壓力垂直接觸面指向被壓的物體。
③作用點：支持力作用在被支持物上，壓力作用在被壓物上。
3．摩擦力
（1）產生條件：有粗糙的接觸面、有相互作用的彈力和有相對運動或相對運動趨勢。
（2）三要素
①方向：滑動摩擦力方向與相對運動方向相反；靜摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反。
②大小：
A．滑動摩擦力的大小Ff=μFN。其中μ為動摩擦因數。FN為滑動摩擦力的施力物體與受力物體之間的正壓力，不一定等於物體的重力。
B．靜摩擦力的大小要根據受力物體的運動情況確定。靜摩擦力的大小範圍為0 ③作用點：在接觸面或接觸物上。 三、力的運算 合力與分力是等效替代關係，力的運算遵循平行四邊形定則，分力為平行四邊形的兩鄰邊，合力為兩鄰邊之間的對角線。平行四邊形定則（或三角形定則）是矢量運算法則。 1．力的合成：已知分力求合力叫做力的合成。 實驗探究：探究力的合成的平行四邊形定則 （1）實驗原理：合力與分力的實際作用效果相同。實驗中使橡皮條伸長相同的長度。
（2）減小實驗誤差的主要措施：
①保證兩次作用下橡皮條的形變情況相同（細繩與橡皮條的結點到達同一點）。
②利用兩點確定一條直線的辦法記下力的方向，所以兩點的距離要適當遠些，細繩應長一些。
③將力的方向記在白紙上，所以細繩應與紙面平行。
④實驗採用力的圖示法表示和計算合力，應選定合適的標度。
2．力的分解：已知合力求分力叫做力的分解。力要按照力的實際作用效果來分解。
3．力的正交分解：它不需要按力的實際作用效果來分解，建立直角座標系的原則是方便簡單，讓儘可能多的力在座標軸上，被分解的力越少越好。
第四章．牛頓運動定律
1．牛頓第一定律的含義：一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性；力是改變物體運動狀態的原因；物體運動不需要力來維持。
2．慣性：物體具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，叫做慣性。質量是物體慣性大小的量度。
二、牛頓第二定律
1．牛頓第二定律揭示了物體的加速度與物體的合力和質量之間的定量關係。力是產生加速度的原因，加速度的方向與合力的方向相同，加速度隨合力同時變化。
2．控制變量法“探究加速度與力、質量的關係”實驗的關鍵點
（1）平衡摩擦力時不要掛重物，平衡摩擦力以後，不需要重新平衡摩擦力。
（2）當小車和砝碼的質量遠大於沙桶和砝碼盤和砝碼的總質量時，沙桶和砝碼盤和砝碼的總重力才可視為與小車受到的拉力相等，即為小車的合力。
（3）保持砝碼盤和砝碼的總重力一定，改變小車的質量（增減砝碼），探究小車的加速度與小車質量之間的關係；保持小車的質量一定，改變沙桶和砝碼盤和砝碼的總重力，探究小車的加速度與小車合力之間的關係。
（4）利用圖象法處理實驗數據，通過描點連線畫出a—F和a—
圖線，最後通過圖線作出結論。
3．超重和失重
無論物體處在失重或超重狀態，物體的重力始終存在，且沒有變化。與物體處於平衡狀態相比，發生變化的是物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力。
（1）超重：當物體在豎直方向有向上的加速度時，物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力大於重力。
（2）失重：當物體在豎直方向有向下的加速度時，物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力小於重力。當物體正好以大小等於g的加速度豎直下落時，物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力為0，這種狀態叫完全失重狀態。
4．共點力作用下物體的平衡
共點力作用下物體的平衡狀態是指物體處於勻速直線運動狀態或靜止狀態。處於共點力平衡狀態的物體受到的合力為零。
三、牛頓第三定律
牛頓第三定律揭示了物體間的一對相互作用力的關係：總是大小相等，方向相反，分別作用兩個相互作用的物體上，性質相同。而一對平衡力作用在同一物體上，力的性質不一定相同。
第五章．曲線運動
要點解讀
一、曲線運動及其研究
1．曲線運動
（1）性質：是一種變速運動。作曲線運動質點的加速度和所受合力不為零。
（2）條件：當質點所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，質點做曲線運動。
（3）力線、速度線與運動軌跡間的關係：質點的運動軌跡被力線和速度線所夾，且力線在軌跡凹側，如圖所示。
2．運動的合成與分解
（1）法則：平行四邊形定則或三角形定則。
（2）合運動與分運動的關係：一是合運動與分運動具有等效性和等時性；二是各分運動具有獨立性。
（3）矢量的合成與分解：運動的合成與分解就是要對相關矢量（力、加速度、速度、位移）進行合成與分解，使合矢量與分矢量相互轉化。
二、平拋運動規律
1．平拋運動的軌跡是拋物線，軌跡方程為
2．幾個物理量的變化規律
（1）加速度
①分加速度：水平方向的加速度為零，豎直方向的加速度為g。
②合加速度：合加速度方向豎直向下，大小為g。因此，平拋運動是勻變速曲線運動。
（2）速度
①分速度：水平方向為勻速直線運動，水平分速度為
；豎直方向為勻加速直線運動，豎直分速度為
。
②合速度：合速度
。
，
為（合）速度方向與水平方向的夾角。
（3）位移
①分位移：水平方向的位移
，豎直方向的位移
。
②合位移：物體的合位移
，
3. 《研究平拋運動》實驗
（1）實驗器材：斜槽、白紙、圖釘、木板、有孔的卡片、鉛筆、小球、刻度尺和重錘線。
（2）主要步驟：安裝調整斜槽；調整木板；確定座標原點；描繪運動軌跡；計算初速度。
（3）注意事項
①實驗中必須保證通過斜槽末端點的切線水平；方木板必須處在豎直面內且與小球運動軌跡所在豎直平面平行，並使小球的運動靠近木板但不接觸。
②小球必須每次從斜槽上同一位置無初速度滾下，即應在斜槽上固定一個擋板。
③座標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，而是小球在槽口時球的球心在木板上的水平投影點，應在實驗前作出。
④要在斜槽上適當的高度釋放小球，使它以適當的水平初速度拋出，其軌道由木板左上角到達右下角，這樣可以減少測量誤差。
⑤要在軌跡上選取距座標原點遠些的點來計算球的初速度，這樣可使結果更精確些。
三、圓周運動的描述
1．運動學描述
（1）描述圓周運動的物理量
①線速度（
）：
，國際單位為m/s。質點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向。
②角速度（
）：
，國際單位為rad/s。
③轉速（n）：做勻速圓周運動的物體單位時間所轉過的圈數，單位為r/s（或r/min）。
④週期（T）：做勻速圓周運動的物體運動一週所用的時間，國際單位為s。
⑤向心加速度
： 任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心即與速度方向垂直，這個加速度叫做向心加速度，國際單位為m/s2。
勻速圓周運動是線速度大小、角速度、轉速、週期、向心加速度大小不變的圓周運動。
（2）物理量間的相互關係
①線速度和角速度的關係：
②線速度與週期的關係：
③角速度與週期的關係：
④轉速與週期的關係：
⑤向心加速度與其它量的關係：
2．動力學描述
（1）向心力：做勻速圓周運動的物體所受的合力一定指向圓心即與速度方向垂直，這個合力叫做向心力。向心力的效果是改變物體運動的速度方向、產生向心加速度。向心力是一種效果力，可以是某一性質力充當，也可以是某些性質力的合力充當，還可以是某一性質力的分力充當。
（2）向心力的表達式：由牛頓第二定律得向心力表達式為
。在速度一定的條件下，物體受到的向心力與半徑成反比；在角速度一定的條件下，物體受到的向心力與半徑成正比。
第六章．萬有引力
一、天體的運動規律
從運動學的角度來看，開普勒行星運動定律提示了天體的運動規律，回答了天體做什麼樣的運動。
1．開普勒第一定律說明了不同行星的運動軌跡都是橢圓，太陽在不同行星橢圓軌道的一個焦點上；
2．開普勒第二定律表明：由於行星與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積，所以行星在繞太陽公轉過程中離太陽越近速率就越大，離太陽越遠速率就越小。所以行星在近日點的速率最大，在遠日點的速率最小；
3．開普勒第三定律告訴我們：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉週期的二次方的比值都相等，比值是一個與行星無關的常量，僅與中心天體——太陽的質量有關。
開普勒行星運動定律同樣適用於其他星體圍繞中心天體的運動（如衛星圍繞地球的運動），比值僅與該中心天體質量有關。
二、天體運動與萬有引力的關係
從動力學的角度來看，星體所受中心天體的萬有引力是星體作橢圓軌道運動或圓周運動的原因。若將星體的橢圓軌道運動簡化為圓周運動，則可得如下規律：
1．加速度與軌道半徑的關係：由
得
2．線速度與軌道半徑的關係：由
得
3．角速度與軌道半徑的關係：由
得
4．週期與軌道半徑的關係：由
得
若星體在中心天體表面附近做圓周運動，上述公式中的軌道半徑r為中心天體的半徑R。
一、求解星體繞中心天體運動問題的基本思路
1．萬有引力提供向心力；
2．星體在中心天體表面附近時，萬有引力看成與重力相等。
二、幾種問題類型
1．重力加速度的計算
由
得
式中R為中心天體的半徑，h為物體距中心天體表面的高度。
2．中心天體質量的計算
（1）由
得
（2）由
得
式（2）說明了物體在中心天體表面或表面附近時，物體所受重力近似等於萬有引力。該式給出了中心天體質量、半徑及其表面附近的重力加速度之間的關係，是一個非常有用的代換式。
3．第一宇宙速度的計算
第一宇宙速度是星體在中心天體附近做勻速圓周運動的速度，是最大的環繞速度。
（1）由
=
得
（2）由
=
得
4．中心天體密度的計算
（1）由
和
得
（2）由
和
得
第七章．機械能守恆定律
一、熱量、功與功率
1．熱量：熱量是內能轉移的量度，熱量的多少量度了從一個物體到另一個物體內能轉移的多少。
2．功：功是能量轉化的量度， 力做了多少功就有多少能量從一種形式轉化為另一種形式。
（1）功的公式：
（α是力和位移的夾角），即功等於力的大小、位移的大小及力和位移的夾角的餘弦這三者的乘積。熱量與功均是標量，國際單位均是J。
（2）力做功的因素：力和物體在力的方向上發生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素。力做功既可以說成是作用在物體上的力和物體在力的方向上位移的乘積，也可以說成是物體的位移與物體在位移方向上力的乘積。
（3）功的正負：根據
可以推出：當0° ≤ α ＜ 90° 時，力做正功，為動力功；當90°＜ α ≤ 180° 時，力做負功，為阻力功；當 α＝90°時，力不做功。
（4）求總功的兩種基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代數和。
3．功率：功跟完成這些功所用的時間的比值叫做功率，表示做功的快慢。
（1）平均功率與瞬時功率公式分別為：和
，式中是F與v之間的夾角。功率是標量，國際單位為W。
（2）額定功率與實際功率：額定功率是動力機械長時間正常工作時輸出的最大功率。機械在額定功率下工作，F與v是互相制約的；實際功率是動力機械實際工作時輸出的功率，實際功率應小於或等於額定功率，發動機功率不能長時間大於額定功率工作。實際功率P實=Fv，式中力F和速度v都是同一時刻的瞬時值。
二、機械能
1. 動能：物體由於運動而具有的能，其表達式為
。
2．重力勢能：物體由於被舉高而具有的勢能，其表達式為EP
，其中
是物體相對於參考平面的高度。重力勢能是標量，但有正負之分，正值表明物體處在參考平面上方，負值表明物體處在參考平面下方。
3．彈性勢能：發生彈性形變的物體的各部分之間，由於有彈力的相互作用，而具有的勢能。
彈簧彈性勢能的表達式為：
，其中k為彈簧的勁度係數，
為彈簧的形變量。
三、能量觀點
1．動能定理（1）內容：合力所做的功等於物體動能的變化。（2）公式表述：
2．機械能守恆定律
（1）內容：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和勢能可以互相轉化，而總的機械能保持不變。
（2）公式表述：
或寫成EK2+EP2= EK1+EP1
（3）變式表述：
①物體系內動能的增加（減小）等於勢能的減小（增加）；
②物體系內某些物體機械能的增加等於另一些物體機械能的減小。
3．能量守恆定律
（1）內容：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另外一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總和保持不變。
（2）變式表述：
①物體系統內，某些形式能的增加等於另一些形式能的減小；
②物體系統內，某些物體的能量的增加等於另一些物體的能量的減小。
1-1 第一章 電場電流
一、電荷
1．認識電荷
（1）自然界有兩種電荷：正電荷和負電荷。
（2）元電荷：任何帶電物體所帶的電荷量都是e的整數倍，電荷量e叫做元電荷。
（3）點電荷：與質點一樣，是理想化的物理模型。只有當一個帶電體的形狀、大小對它們之間相互作用力的影響可以忽略時，才可以視為點電荷。
（4）電荷的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
2．電荷的轉移
（1）起電方式：主要有摩擦起電、感應起電和接觸起電三種。
（2）起電本質：電子發生了轉移。
構成物質的原子是由帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成。一般情況下，原子核的正電荷數量與電子的負電荷數量一樣多，整個原子顯電中性。起電過程的實質都是使電子發生了轉移，從而破壞了原子的電中性，得到電子的物體（或物體的一部分）帶上負電荷，失去電子的物體（或物體的一部分）帶上正電荷。
3．電荷守恆定律：電荷既不能創生，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移過程中，電荷的總量不變。
4．電荷的分佈：帶電體突出的位置電荷較密集，平坦的位置電荷較稀疏，所以帶電體尖銳的部分電場強，容易產生尖端放電。避雷針就是利用了尖端放電的原理。
5．電荷的儲存
（1）電容器：兩個彼止絕緣且相互靠近的導體就組成了一個電容器。在兩個正對的平行金屬板中間夾一層絕緣物質——電介質，就形成了一個最簡單的平行板電容器。電容器是儲存電荷的容器，電容器兩極板相對且靠得很近，正負電荷相互吸引，使得兩極板上留有等量的異種電荷——電容器就儲存了電荷。
（2）電容：電容是表示電容器儲存電荷本領大小的物理量。在相同電壓下，儲存電荷多的電容器電容大；電容的大小由電容器的形狀、結構、材料決定；不加電壓時，電容器雖不儲存電荷，但儲存電荷的本領還是具備的——仍有電容。
6．庫侖定律：
（1）內容：真空中兩個點電荷之間的相互作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。其表達式：
。
（2）適用條件：Q1、Q2為真空中的兩個點電荷。
帶電體都可以看成由許多點電荷組成的，根據庫侖定律和力的合成法則，可以求出任意兩個帶電體之間的庫侖力。
二、電場
1．電場：電荷周圍存在電場，電荷間是通過電場發生相互作用的。
物質存在有兩種形式：一種是實物，一種是場。電場雖然看不見摸不著，但它也是一種客觀存在的物質，它可以通過一些性質而表現其客觀存在，如在電場中放入電荷，電場就對電荷有力的作用。
2．電場強度（1）定義：放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值。其定義式：
。
（2）物理意義：電場強度是反映電場的力的性質的物理量，與試探電荷的電荷量q及其受到的靜電力F無關。它的大小是由電場本身決定的；方向規定為正電荷所受電場力的方向。
（3）基本性質：對放入其中的電荷有力的作用。電場力
。
3．電場線：電場線是人們為了形象描述電場而引入的假想的曲線，電場線的疏密反映了電場的強弱，電場線上每一點的切線方向表示該點的電場方向 。
不同電場的電場線分佈是不同的。靜電場的電場線從正電荷或無窮遠發出，終止於無窮遠或負電荷；勻強電場的電場線是一簇間距相同、相互平行的直線。
三、電流
1．電流：電荷的定向移動形成電流。
（1）形成電流的條件：要有自由移動的電荷，如：金屬導體中有可以自由移動的電子、電解質溶液中有可以自由移動的正、負離子；導體兩端要有電壓，即導體內部存在電場。
（2）電流的大小：通過導體橫截面積的電量Q與所用時間t的比值。其表達式：
。
（3）電流的方向：規定正電荷定向移動的方向為電流的方向。但電流是標量。
2．電源：電源的作用就是為導體兩端提供電壓，電源的這種特性用電動勢來表示。
電源的電動勢等於電源沒有接入電路時兩極間的電壓。不同電源的電動勢一般不同。
從能量的角度看，電源就是把其它形式的能轉化為電能的裝置，電動勢反映了電源把其它形式的能轉化為電能的本領。
3．電流的熱效應：電流通過導體時能使導體的溫度升高，電能轉化成內能，這就是電流的熱效應。
（1）焦耳定律：電流通過導體產生的熱量，跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比。其表達式：
。
（2）熱功率：在物理學中，把電熱器在單位時間內消耗的電能叫做熱功率。其表達式：
，對於純電阻電路，還可表示為
。
第二章
磁場要點解讀
一、磁場的性質
1．磁場是存在於磁極或電流周圍的特殊物質。磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間等一切磁作用都是通過磁場來實現的。
2．磁感線
（1）磁感線是用來形象描述磁場的假想的曲線，磁感線的疏密反映了磁場的強弱，磁感線上每一點的切線方向表示該點的磁場方向 。
（2）磁鐵外部磁場的磁感線從N極到S極，內部則從S極回到N極，形成閉合且不相交的曲線。直線電流、環形電流、通電螺線管的磁感線的方向用安培定則判定，通電螺線管相當一條形磁鐵。地球是個大磁體，地磁的南極在地理的北極附近，但並不完全重合，存在磁偏角。
3．磁感應強度B
（1）磁感應強度是描述磁場中某點磁場的強弱和方向的物理量，是矢量。
（2）在磁場同一地方，電流受到的安培力F與IL的比值是一個常量；在磁場中不同地方F與IL的比值一般不同，因此
可用來描述某處磁場的強弱。定義磁感應強度
，但B與F、IL無關，由磁場本身決定。
（3）磁感應強度B的大小反映了磁場強弱；磁感應強度B的方向就是磁場的方向，即小磁針北極所受磁場力的方向。
二、磁場的作用
1．安培力F：通電導體在磁場中受到的作用力。
（1）大小：當B與I垂直時F=BIL，式中L是導體在磁場中的有效長度，I為流過導體的電流；當B與I不垂直時，F＜BIL；當B與I平行時，F=0。
（2）方向：F垂直於B與I、L所決定的平面，既與B垂直，又與I、L垂直，方向用左手定則判定。
（3）應用：電動機就是利用通電線圈在磁場中受到安培力的作用發生轉動的原理。
2．洛倫茲力F洛：運動電荷在磁場中受到的作用力。
（1）大小：當v與B垂直時，F洛最大；當v與B平行時F洛=0。v是電荷在磁場中運動的速度。
（2）方向：安倍力是洛倫茲力的宏觀體現，所以也可以用左手定則判定洛倫茲力的方向。判定方法是，先根據電荷運動方向判斷其形成的等效電流方向，然後運用左手定則判定其受力方向。
（3）應用：電視機顯像管利用了電子束在磁場中受到洛倫茲力作用發生偏轉的原理。
三、磁性材料
1．物體磁性的變化
(1)磁化：物體與磁鐵接觸後顯示出磁性的現象。
(2)退磁：由於高溫或受到劇烈的震動使有磁性的物體失去磁性的現象。
2．磁性材料的應用
(1)根據鐵磁性材料被磁化後撤去外磁場時剩磁的強弱，把鐵磁性材料分為硬磁性材料和軟磁性材料。
(2)根據實際需要可選擇不同材料：永磁鐵要有很強的剩磁，所以要用硬磁性材料製造；電磁鐵需要通電時有磁性，斷電時失去磁性，所以要用軟磁性材料製造。
第三章 電磁感應第四章 電磁波及應用
一、電磁感應現象
1．磁通量：（1）穿過一個閉合電路的磁感線越多，穿過這個閉合電路的磁通量越大；（2）磁通量用Φ表示，單位是韋伯，符號Wb。
Φ=BS
如圖：兩個閉合電中路S1和S2的面積相同，從穿過S1 、S 2的磁感線條數可以判斷，穿過S1的磁通量Φ1大於穿過S2的磁通量Φ2。
2．感應電流產生的條件
產生感應電流的辦法有很多，如閉合電路的一部分導體作切割磁感線運動，磁鐵與線圈的相對運動，實驗電路中開關的通斷，變阻器阻值的變化……，從這些產生感應電流的實驗中，我們可以歸納出產生感應電流的條件是：只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會產生感應電流。
二、法拉第電磁感應定律
1．內容：電磁感應中線圈裡的感應電動勢跟穿過線圈的磁通量變化率成正比
2．表達式：
(
會考計算題)
n為線圈的匝數；ΔΦ是線圈磁通量的變化量，單位是Wb；Δt是磁通量變化所用的時間。
三、交流電
1．交流電的產生：線圈在磁場中轉動，由於在不同時刻磁通量的變化率不同，產生大小、方向隨時間做週期性變化的電流，這種電流叫交流電。按正弦規律變化的交流電叫正弦交流電。
2．正弦交流電的變化規律
（1）可以用如圖所示的正弦（或餘弦）圖象來表示正弦交流電電流、電壓的變化規律。
（2）交流電的峰值、週期、頻率
Um、Im是電壓、電流的最大值，叫做交流電的峰值。
交流電完成一次週期性變化所用的時間叫做交流電的週期T；交流電在1s內發生的週期性變化的次數，叫交流電的頻率f，單位是Hz；週期和頻率的關係是
；我國電網中的交流電頻率f =50Hz。
3．交流電的有效值
（1）交流電的有效值是根據電流的熱效應規定的：把交流和直流分別通過相同的電阻，如果在相等的時間裡它們產生的熱量相等，我們就把這個直流電壓、電流的數值稱做交流電壓、電流的有效值。
（2）按正弦規律變化的交流，它的有效值和峰值之間的關係是（Ue、Ie分別表示交流電壓、電流的有效值）
Ue =
=0.707Um Ie=
=0.707Im
四、變壓器
1．變壓器構造：變壓器由原線圈、鐵芯和副線圈組成。
2．變壓器工作原理
（1）在變壓器原線圈上加交變電壓U1，原線圈中就有交變電流通過，在閉合鐵芯中產生交變的磁通量，這個交變磁通量穿過副線圈，在副線圈上產生感應電動勢，感應電動勢等於副線圈未接入電路時的電壓U2；
（2）因每匝線圈上的感應電動勢是相等的，匝數越多的線圈，感應電動勢越大，電壓越高。原線圈匝數為n1，原線圈匝數為n2，如果n2＞n1，則U2＞U1，這種變壓器叫升壓變壓器；如果n2＜n1，則U2＜U1，這種變壓器叫降壓變壓器。
五、高壓輸電
根據輸電線上損失的熱功率
，減少輸電損失的途徑有：（1）減少輸電線的電阻，可以採用導電性能好的材料做導線，或使導線粗一些；（2）減少輸送的電流，根據電功率公式P =UI，在輸送一定功率的電能時，要減少輸送的電流就必須提高輸送的電壓，採用高壓輸電。
六、自感現象、渦流
1．自感現象：自感，通俗地說就是“自身感應”，由於通過導體自身的電流發生變化而引起磁通量變化時，導體自身產生感應電動勢的現象。
（1）導體中的自感電動勢總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化。
（2）對於不同的線圈，在電流變化快慢相同的情況下，產生的自感電動勢是不同的，在電學中，用自感係數來表示線圈的這種特性。線圈越粗、越長，匝數越多，它的自感係數就越大，線圈有鐵芯時的自感係數比沒有鐵芯時大得多。
2．渦流：把塊狀金屬放在變化的磁場中，金屬塊內將產生感應電流，這種電流叫渦流。
可以利用渦流產生的熱量，如電磁爐；渦流有時也有害，需減少渦流，如變壓器的鐵芯。
七、電磁波及其應用
1．麥克斯韋電磁理論要點
（1）變化的電場產生磁場；（2）變化的磁場產生電場。
麥克斯韋預示了空間可能存在電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在。
2．電磁波的特點
（1）電磁波傳播不需介質，可在真空中傳播；（2）電磁波在真空中傳播的速度等於光速c；
（3）電磁波與機械波一樣，其波速c、波長
、頻率f之間的關係是
。
3．電磁波譜
無線電波：波動性明顯；紅外線：有顯著的熱作用；可見光：人眼可見；紫外線：產生熒光反應；X射線：貫穿能力強；γ射線：穿透能力很強。
以上排列的電磁波頻率由低到高，波長由長到短。
4．電磁波的發射、傳輸、接收
（1）採用開放電路及調製技術向外發射高頻信號，調製有調頻和調幅兩種方式。
（2）電磁波的傳輸：衛星傳輸、光纜傳輸、電纜傳輸。
（3）電磁波的接收：調諧獲取信號、檢波（又稱解調）讓信號還原。
5．傳感器
（1）作用：傳感器的作用是將感受到的非電學量如力、熱、光、聲、化學、生物等量轉換成便於測量的電學量或信號。
（2）常用傳感器：雙金屬溫度傳感器、光敏電阻傳感器、壓力傳感器等。
6．電磁波的應用和防止
（1）應用：電視機、收音機、攝像機、雷達、微波爐等。
（2）防止：電磁汙染、信息犯罪等。
十一、物理學史：
1、伽利略最早研究自由落體運動，並獲得極大成就。
2、托勒密提出了地心說，哥白尼提出了日心說，開普勒提出了行星運動定律。
3、牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許最早測定了萬有引力常量G。
4、富蘭克林進行了著名的風箏實驗，發現天電和摩擦產生的電是一樣的。
5、伏打於1800年春發明了能夠提供持續電流的“電堆”——最早的直流電源。
6、以美國發明家愛迪生和英國化學家斯旺為代表的一批發明家，發明和改進了電燈。
7、1820年，丹麥物理學家奧斯特用實驗最早發現了電流的磁效應。
8、英國物理學家法拉第經過10年的艱苦探索，終於在1831年發現了電磁感應現象。
9、英國物理學家麥克斯韋建立了完整的電磁場理論並預言電磁波的存在，德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。
10、我國的沈括最早發現了地磁偏角。地理的南北極是地磁的北南極。
十二、物理主要基本概念、規律：
1、參考系：為研究物體運動假定不動的物體；又名參照物；參照物不一定靜止。
2、質點：只考慮物體的質量、不考慮其大小、形狀的物體；是一理想化模型。
3、位移：從起點到終點的有向線段，是矢量；路程：物體實際運動軌跡的長度，是標量。
4、位移—時間圖象：勻速直線運動的位移圖像是一條傾斜直線；夾角的
正切值表示速度。5、速度是表示質點運動快慢的物理量；平均速度（與位移、時間間隔相對應）；瞬時速度（與位置、時刻相對應）；瞬時速率（簡稱速率）即瞬時速度的大小，是標量。
6、速度—時間圖象：勻速直線運動的速度圖像是一條與橫軸平行的直線；勻變速直線運動的速度圖像是一條傾斜直線；夾角的正切值表示加速度；速度圖象與時間軸所圍的面積表示物體運動的位移。
7、
加速度：是描述物體速度變化快慢的物理量。加速度的大小與物體速度大小、速度改變量的大小無關；勻變速直線運動的加速度不隨時間改變。8、在空氣中，影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響，與物體重量無關。
9、實驗：打點計時器（計時儀器）的應用
（1）電磁打點計時器用10V以下的交流電源，頻率為50Hz，週期為0.02s。
（2）電火花打點計時器用220V的交流電源，頻率也為50Hz，週期為0.02s。
10、力是物體間的相互作用；力不能離開施力物體和受力物體而獨立存在。
11、力按照性質可分為：
重力、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力、核力。12、自然界中存在四種基本相互作用：萬有引力、電磁相互作用、強相互作用、弱相互作用。
13、重心是物體各部分受到重力的等效作用點，它跟物體的幾何外形、質量分佈有關。
14、產生彈力的條件：二物體接觸、且有形變；產生彈力的原因：施力物體發生形變產生彈力。
15、產生摩擦力的條件：物體接觸、表面粗糙、有擠壓、有相對運動或相對運動趨勢；彈力與摩擦力的關係：有彈力不一定有摩擦力；但有摩擦力，二物間就一定有彈力。
16、摩擦力可以是動力，也可以是阻力 。運動的物體可以受靜摩擦力，靜止的物體也可以受滑動摩擦力。摩擦力的方向：和物體相對運動（或相對運動趨勢）方向相反。
17、合力與分力的作用效果相同；合力與分力之間遵守平行四邊形定則。
18、物體處於平衡狀態（靜止、勻速直線運動狀態）的條件：物體所受合外力等於零（即F合＝0）。
19、牛頓第一定律（慣性定律）的理解：物體的運動並不需要力來維持；力是改變物體運動狀態的原因（物體的速度不變，其運動狀態就不變） ；力是產生加速度的原因。
20、一切物體都有慣性；慣性的大小由物體的質量唯一決定。
21、牛頓第二定律的應用：物體受力情況 ⇋ 牛頓第二定律 ⇋ a ⇋ 運動學公式 ⇋ 物體運動情況
22、牛頓第三定律：物體間的作用力和反作用總是等大、反向、作用在同一條直線上的。
23、力學單位：單位制是由基本單位和導出單位組成的一系列完整的單位體制。
24、功：力和物體沿力的方向的位移的乘積。功率 ：表示物體做功快慢的物理量。功、功率是標量。
25、重力做的功只與物體初、末位置的高度有關，與物體運動的路徑無關。
26、實驗：驗證機械能守恆定律：實驗原理：∣△Ek∣=∣△Ep∣ 實驗可不需要天平
27、質點作曲線運動的條件：質點所受合外力的方向與其運動方向不在同一條直線上；且軌跡向其受力方向偏折。曲線運動中速度的方向在時刻改變，速度方向是曲線在這一點的切線方向。
28、物體實際所做的運動是合運動 ；合運動與分運動具有等時性。
29、平拋運動：被水平拋出的物體只在重力作用下（不考慮空氣阻力）所作的運動叫平拋運動。
30、線速度、向心力、向心加速度的方向時刻變化，但大小不變；速率、角速度、週期、頻率不變。
31、開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。
32、地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
33、自然界中只存在兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的
硬橡膠棒帶負電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。用摩擦和感應的方法都可以使物體帶電。34、電場強度既有大小，又有方向，是矢量。方向規定：跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。
35、電流的概念：大量電荷的定向移動形成電流。電流產生條件：導體兩端存在電壓。
36、電流的方向：規定正電荷定向移動的方向為電流的方向，與自由電子定向移動方向相反 。
37、磁體和電流的周圍都存在著磁場，磁場具有方向性,規定為小磁針靜止時北極所指的方向。
38、磁感線的疏密程度反映磁場的強弱；磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向。
39、不論是直線電流的磁場還是環形電流的磁場，都可以用安培定則（右手螺旋定則）來判斷方向。
40、產生感應電流的條件：閉合電路的磁通量發生變化。
41、避雷針利用尖端放電原理來避雷。電熱毯等利用
電流的熱效應來工作。電磁爐和金屬探測器是利用渦流工作的。天線是發射和接收無線電波的必要設備。微波爐利用電磁波的能量來加熱食物。
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