播方向上相距整数波长的质点，在任一时刻的运动情况（V、a、X）相同。②频率：波的频率由波源决定，与传播波的介质无关。在波中，质点振动频率和波的频率相等。③波速：波速由传播波的介质决定，与波源无关，不同频率的波在同一介质中的传播速度相同。④波的传播速度与质点的振动速度不同，波的传播可认为是匀速的，质点作简谐振动振动，速度不断变化。
2．振动图象与波的图象比较
⑴特点：①振动图象表示一质点在各个时刻的位移，波的图象表示某一时刻各个质点的位移。 ②图线：它们都是正弦（或余弦）曲线，横座标表示的量不同，振动图线横座标表示的是时间，波的图线横座标表示的各质点的平衡位置。
⑵物理量：①振动图象：可直接求出质点的振幅、周期和某时刻的位移和振动方向；②波的图象：可求出质点的振幅、波的波长，如果已知传播方向，还可知道某质点的振动方向，但两图象判断质点振动方向的方法不同。③在波的传播过程中，传播至某质点的振动方向与波源的起振方向相同。④位移和路程：波的传播距离通过S＝Vt计算，而质点通过的路程要根据它实际通过的距离计算，在一个周期中，波传播的距离等于一个波长，质量通过的路程等于4A，但而位移＝0。⑤图线变化：振动图象的变化是把图线延续，原有形式不变，波的图象要根据波的传播方向平移。 3．波的干涉和衍射
⑴条件：①能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。②产生稳定的干涉现象的条件是两波的频率要相同。
⑵波的叠加：①两列波（或几列波）相遇，能够保持各自的运动状态继续传播。②在两波重叠的区域里，任何一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位移的矢量和。 ⑶振动加强与减弱：①当某点距两波源的波程差=波长整数倍时，该点的振动加强，波程差=半波长奇数倍时，该点振动减弱。②两波各加强点连线上的各点的振动都是加强的，两波减弱点连线上的各点的振动都是减弱的。③当两波的频率和振动都相同时，振动加强点的振幅＝2A，但该点的位移不断变化，某时刻位移可能为零；振动减弱点的振幅和合位移始终为零。
干涉和衍射是波特有的现象。 4．声波、超声波
⑴声波：①声波是纵波。人耳能听到的振动频率约为20－20000赫兹。②声波要靠介质传播，不同的介质，声速不同，温度不同时，声速也不同。③其他现象：声波碰到障碍物被反射的现象叫回声。要把回声与原声区分开来，两者要间隔0.1秒以上。“闻其声不见其人”是声波的衍射所造成的。绕发声的音叉走一圈，声音忽强忽弱的现象声波的干涉现象。④超声波：频率高于20000Hz的声波。它有很强的穿透能力。
⑵多普勒效应：当波源和观察者之间存在相对运动时，观察者感到频率发生变化的现象。当声源与观察者靠近时，观察者接收的声波的频率增大，反之减小。 5．注意点
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⑴多解：①利用振动图象和波的图象解题时，有时答案可能不止一个，注意是否需要用统计规律列式。②同时给出波的图象和波上某点的振动图象时，不但由振动图象可以得到波的周期，同时可以看出该点在某时刻的振动方向。
⑵加强和减弱点：在波的干涉中，加强点与减弱点是固定的，虽然它们的合位移可能随时间变化，但加强点始终加强、减弱点始终减弱，不随时间的变化而迁移。
第二部分 热 学
一、分子热运动
1．物体是由大量分子组成的
⑴分子的大小：①分子的直径的数量级是10
－10
米。②一般分子质量的数量级是10
－26
kg。
③油膜法：把油滴在水面上形成单分子油膜，油膜厚度＝油分子直径。
⑵阿伏伽德罗常数：①1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，N＝6.02×1023mol－1。②计算分子数、分子质量或分子体积时，要通过计算摩尔数、摩尔体积或质量，结合N计算。③计算分子直径时，对于液体、固体，可认为分子是球形，对于气体，把分子作为正方体计算时，它的边长是两分子的距离。 2．分子的热运动
⑴扩散现象：可以证明分子在做无规则的运动，它也说明分子间存在空隙。
⑵布朗运动：①它是悬浮在液体花粉颗粒（固体）的无规则运动，只有在显微镜下才能看到。②它是液体分子无规则热运动的反映（是液体分子无规则热运动产生的，但本身不是液体分子本身的运动），是微观分子热运动造成的宏观现象。③小颗粒越小，运动越明显。④温度越高，运动越激烈。⑤布朗运动永远不会停止。⑥在方格纸上的折线是花粉颗粒在相隔相同时间所处位置的连线，本身不是它的运动轨迹，但可以说明花粉颗粒在作无规则运动。 扩散现象和布朗运动不但说明分子在做无规则的运动，同时也说明分子间存在空隙。 3．分子间的相互作用力
⑴分子力：①分子间的引力和斥力同时存在。②它们的合力叫分子力。
⑵变化：①引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，但斥力比引力变化更快。② 当r=r0 ，引力=斥力，分子力=0；r>r0 时，引力和斥力都随r的增大而减小，但引力>斥力，分子力表现为引力；r ⑴分子动能：①每个分子的动能不同，物体内所有分子动能的平均值叫平均动能。②温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。③所有分子的总动能与温度、分子数和分子质量有关。 ⑵分子势能：①分子势能与物体体积有关。②当两分子从相距无限远靠近的过程中，在无限远处，可认为分子势能＝0（分子力＝0），r减小时，先是分子力（引力）做功，分子势 【高三物理总复习知识】 第 12 页 能减小（分子势能为负值，且绝对值增大），至r=r0 时，分子势能最小（负的绝对值最大），r＜r0 且r减小，分子克服分子力（斥力）做功，分子势能增加，在斥力区的某个位置，分子势能＝0，以后r再减小，分子势能继续增加，此时的分子势能为正值。因此，在r＞r0 时，分子势能随r的增大而增大，在r＜r0 时，分子势能随r的减小而增大。 ⑶物体的内能：①物体内所有分子的动能和势能的总和（叫物体的热力学能）。②物体的内能与物体的温度和体积都有关。 2．物体内能的变化 ⑴改变物体内能的两种方式：做功和热传递是改变物体内能的两种物理过程。 ⑵比较：①它们在改变内能上是等效的，②本质不同。做功是其他形式的能和内能间的转化，外力对物体做功，内能增加，物体克服外力做功，内能减少。热传递是物体内能间的转移，物体吸热，内能增加，物体放热，内能减少，热传递使物体内能改变时，内能的改变用“热量”来量度。 物体在物态变化时，如0℃的冰熔解为℃的水，有吸收热量，分子动能没有变化，所吸收热量用于增加分子势能。热功当量J=W/Q=4.2焦/卡。 三、热力学第一定律，能量守恒定律 1．能的转化和守恒定律 ⑴内容：能量既不能凭空产生，出不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体。 各种形式的能都可以互相转化。每种形式的能都跟物质的某种形式的运动相对应，能的不断转化表明物质的运动不断由一种形式转化为其他形式。 能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程，在能量的转化过程中，内能是最常见的形式。 ⑵第一类永动机：这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，它违反了能量守恒定律，是不可能制成的。 2．热力学第一、第二定律 ⑴第一定律：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W＋Q＝ΔU，如果物体对外做功，或者向外界放出热量，则式中的W和Q取负值，如果ΔU为负值，则表示内能减小。 ⑵第二定律：两种表述。 ①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。即热传递的过程是有方向性的，热量可自发地从高温物体传给低温物体，如果要反方向传递，必须借助外界的帮助，这就必然引起其他变化（如要把电冰箱中的热量传给箱外空气，要通过压缩机对致冷系统对功）。 ②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。即机械能与内能转化的方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能不可能全部转化为机械能（热机效率不可能达到100%）。 【高三物理总复习知识】 第 13 页 热机的效率η＝W/Q1，其中W是热机做的功，Q1是热机从热源吸收的热量，Q1＞W。 ⑶第二类永动机：即从单一热源吸收的热量全部用来做功的机器。它不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律。 3．能源和环境 ⑴常规能源和环境：①能源：能够提供可利用能量的物质。②常规能源：指煤、石油、天然气。这些能源是不可再生的能源。③能源对环境的影响：大量消耗常规能源使环境受到污染。 ⑵新能源：①新能源：风能、水流能、太阳能、沼气、核能。②可再生能源：水流能、风能等。③太阳能辐射的作用：水流能、风能是太阳辐射因蒸发、温差产生的机械能再转化为电能；煤、石油、天然气和其他生物能是因辐射转化为化学能，再转化成内能和电能。生物能源：利用生物及其废料作为原料取得能量。 四、气体 1．气体分子运动的特点 ⑴气体分子间距离比固体和液体大，很容易压缩，分子间的作用力很小。 ⑵气体能够充满容器，分子可以自由运动，运动速率很大。 2．气体的压强 ⑴意义：大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。大小与单位体积气体的分子数及分子的平均速率有关。 ⑵单位：1Pa＝1N/m2 3．温度 ⑴意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志物体中分子平均动能的大小。 ⑵热力学温度与摄氏温度： ①符号及单位：t－℃；T－K。 ②关系：0K＝－273℃ T＝t＋273K △T＝△t ③绝对零度：是低温的极限，只能靠近，不能达到。 4．气体的压强、体积、温度间的关系 ⑴关系：可根据PV?恒量定性了解。 T ⑵微观解释： 体积减小时，压强增大：体积减小时，分子越密集，一定时间撞到单位面积器壁的分子数就越多，气体的压强就越大。 温度升高时，压强增大：气体体积保持不变时，分子的疏密程度不变，温度升高时，分子的热运动变得激烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力变大。 5．理想气体的状态变化和内能变化 ⑴等温过程：内能由温度决定，在等温过程，内能保持不变，即ΔU＝0。压缩时，外界对气体做功，W＋Q＝0，W＞0，Q＜0，放热。 ⑵等压过程：根据V/T＝恒量，压缩时，V减小，T减小，内能减小，即ΔU＜0，同时，外界对气体做功，W＞0，根据W＋Q＝ΔU，Q＜0。如以上两过程W相等，则等压过程Q 【高三物理总复习知识】 第 14 页 更大。 ⑶等容过程：V不变，不做功，W＝0，当温度升高时，内能增大，ΔU＞0，Q＞0，吸热。 ⑷绝热过程：气体与外界不产生热交换，Q＝0，W＝ΔU，外界对气体做功，内能增加。当气体的体积快速变化时，可作为绝热过程。 第三部分 电 磁 学 一、电场： 1．库仑定律 ⑴电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的这一部分转移到另一部分。 物体带电的最小单元：元电荷e=1.60×10－19库 ⑴库仑定律：表达式：F?k 3．电场强度 ⑴电场：①电荷周围空间存在电场，它的最基本性质之一。②对于处在其中的电荷有力的作用，电荷之间通过电场发生作用，电场是一种特殊的物质。 ⑵电场强度：①表征电场力的性质，是矢量，方向与放在该点的正电荷所受电场力方向相同，与电场线上该点的切线方向相同。②E=F/q －适用于一切电场（在合电场或介质中，仍然是E=F/q），它与F、q 的大小无关。③E=KQ/r2 －只适用于真空中点电荷的电场，E与Q成正比，与r2成反比。④E=U/d －适用于匀强电场，其中d是沿场强方向计算的。⑤匀强电场：各点的场强的大小和方向都相同。 3．电场线 ⑴作用：①用来直观地描述电场性质的假想的线。②电场线上某点的切线方向都与该点的场强方向相同。③电场线密的地方场强也大。 ⑵特点：①电场线不是带电粒子的运动轨迹。②它起始于正电荷，终止于负电荷。③任意两条电场线不相交（在几个电荷形成的电场中，电场线表示它们合电场的情况）。④匀强电场的电场线是等距的平行直线。 4．电势、电势能 ⑴电势和电势差：①它是描述电场的能的性质的物理量，电势是标量，与零电势的选择有关，一般取离电荷无限远或接地处电势为零。②顺电场线方向电势逐渐降低。③如果选定距产生电场的电荷无限远处电势为零，则正电荷的电场中各点的电势为正值，负电荷电场中各点的电势为负值，等量正、负电荷连线的中垂线上各点的电势为零。④电场中两点的电势之差UAB=UA－UB =W/q=(ε A－εB)/q，一般取它的绝对值，与零电势的选择无关。 Q1Q2r2其中静电力常量K=9×109牛·米2 /库2 ⑵电势能：①它的大小除与电荷本身的电量和所在位置有关外，还与零电势的选择有关。用ε表示，Δε＝uq。②电场力做功与电势能变化：电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电荷克服电场力做功，电势能增大，电势能变化的数值等于电场力做功的数值。③电场中某点的电势与检验电荷的电量无关，放在某点的电荷所具有的电势能除与该点的电势有关外，还与电荷的电量有关。 【高三物理总复习知识】 第 15 页