マインドマップギャラリー 物理(1)
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Physic—熱學 祿丞
物理光學
物理-等變速直線運動
物理：運動的描述
流體力學基礎心智圖
電磁學（電）(2)
電動力學-麥克斯韋方程組
熱
原子結構和波粒的二相性
流體力學
物理
力學
運動過程描述
勻變速直線運動
勻加速運動
勻減速運動
a不等於0且恆定不變
應用
追及問題：一個臨界條件 兩個等量關係
物理分析法
函數判斷法
圖像分析法
圖像
x-t圖像 某點的k表示此點瞬時速度
v-t圖像 某點的k表示此時的加速度
a-t圖像 加速度隨時間的變化率
非常規圖像
運動公式去推
公式
V＝V。 at
a＝△V/△t
x＝V。 t ½at²
V²-V。 ²＝2ax
V平均＝（V。 V）/2 V（平均）＝x/t
△x＝aT²
Xm-Xn＝（m-n）aT²
基本物理量
路程：運動軌蹟的長度 標量
位移：初位置指向末位置的有向線段 矢量
平均速度：某一段的速度 矢量
瞬時速度：某一個點的速度 矢量
加速度
由F，m決定
速率：瞬時速度的大小 標量
初速度為0的比例式
T相同
v₁：v₂：v₃…Vn＝1：2：3：…：n
X₁：X₂：X₃…Xn＝1：4：9…：n²
X相同
V₁：V₂：V₃…Vn＝1：√2：√3…√n
T₁：T₂：T₃…Tn＝1：√2：√3…√n
勻速直線運動
a＝0
平拋運動
水平方向做勻速直線運動
X＝vt v＝v。
豎直方向做自由落體運動
X＝½gt²
V＝gt
初速度沿水平方向拋出
兩個推論
做平拋運動的物體在任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點
做平拋運動的物體在任意時刻位置處，速度方向與水平方向的夾角θ和位移方向與水平方向的夾角α的關係為：tanα＝2tanα
斜拋運動
物體以初速度斜向上或斜向下拋出
水平方向：勻速運動 豎直方向：勻變速運動
V。 x＝V。 cosθ V。 Y＝V。 sinθ x＝V。 xt＝（V。cosθ）t Vx＝V。 x＝V。 cosθ
勻速圓周運動
線速度
V＝x/t v＝2πr/T v＝wr
角速度
ω＝θ/t ω＝2π/T ω＝v/r
週期
T＝2π/ω T＝2πr/v
轉速/頻率
n＝1/T
向心加速度
a＝ωv a＝v²/r a＝ω²r a＝4π²r/T²
臨界運動
三種傳送裝置
質點
參考系
自由落體運動
a＝g V。 ＝0
豎直上拋運動：與自由落體運動相反
曲線運動
條件
運動學角度：物體的加速度方向跟速度方向不在同一直線上
動力學角度：合力的方向跟物體速度方向不在同一直線上
合成與分解
正交分解
三角形
平行四邊形法則
小河渡船
最短時間t＝d/V船
最短路程
V水＜V船 l＝d
V水＞V船 l＝dV水/V船 cosθ＝V船/V水
關聯速度
題型特徵：與繩/桿相連的物體運動方向與繩/不在一條直線上
分速度
延桿/繩的速度V₁
垂直於繩桿的速度v₂
平行四邊形兩條鄰邊
相互作用力
重力
G＝mg
彈力
F彈＝k△x（胡克定律）
摩擦力
F摩＝μmg
牛頓運動定律
牛頓第一定律
慣性：只與質量有關
牛頓第二定律
F合＝ma
牛頓第三定律
平衡力
萬有引力與宇宙航行
萬有引力定律運用
F＝Gm₁m₂/r²
引力常量G＝6.67×10-11
英國學家卡文迪許 扭秤實驗
考慮自轉
兩極：GMm/R²＝mg 兩件上方處，GMm/（R h）²＝mg’
赤道：GMm/R²-mg赤＝4π²mR/T²
開普勒三定律
第一定律（軌道定律）
所有行星繞太陽運動的軌跡都是橢圓，太陽處於橢圓的一個焦點
第二定律（面積定律）
對於任何一個行星來說，它與太陽的連線在相同時間內掃過的面積相等
第三定律（週期定律）
所有行星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
計算天體的質量和密度
M
4π²r³/GT²
GMm/r²＝mr4π²/T²
rv²/G
GMm/r²＝mv²/r
v³T/2πG
GMm/r²＝mv²/r GMm/r²＝mr4π²/T²
gR²/G
mg＝GMm/R²
ρ
3πr³/GT²R³ r＝R時＝3π/GT²
GMm/r²＝mr4π²/T² M＝ρ4πR³/3
3g/4πGR
mg＝GMm/R² M＝ρ4πR³/3
地球衛星
針對圍繞同一中心天體運動的天體 適用於圓軌道
線速度√GM/r
v＝GMm/r²＝mv²/r
角速度ω＝√GM/r³
週期T＝2π√r³/GM
GMm/r²＝m（2π/T）²
向心加速度a＝GM/r²
GMm/r²＝ma
地球同步衛星（靜止衛星）36000km
相對於地球靜止 自轉週期相同
軌道平面必須與赤道平面重合
與地球自轉方向一致
與地球的自轉角速度一樣
線速度大小一定（3100m/s）
人造衛星
軌道圓心必與地心重回
極地衛星
每圈都經過南北兩極
近地衛星
r≈6400km v＝7.9km/s
宇宙速度
第一宇宙速度（6400km）
v＝7.9km/s
mg＝mv²/R v＝√gR
GMm/R²＝mv²/R v＝√GM/R
第二宇宙速度（掙脫地心引力的最小的地面發射速度）
v＝11.2km/s
第三宇宙速度（掙脫太陽引力束縛的最小地面發射速度）
v＝16.7km/s
多星運動
變軌運動
相對論時空觀
時間延緩效應（時鐘變慢）
長度收縮效應（動尺變短）
機械能守恆定律
功
W＝Pt
功率
P＝Fv
動能定理
E＝½mv²
機械能守恆
E＝½mv₁²-½mv。 ²
能量守恆定律
½mv₁² ½mv₂²＝½mv₁’² ½mv₂’²
動量守恆定律
動量定理
p＝mv
mv₁ mv₂＝mv₁’ mv₂’
彈性碰撞
非彈性碰撞
完全非彈性碰撞
機械振動 機械波
機械振動
機械波
電磁學
靜電場
電路及其應用
磁場
電磁感應
突變電流
電磁波
感應器
熱學
分子動理論
物質是由大量分子組成的
分子在做永不停息的無規則運動
擴散（分子）
直接證明分子在做無規則運動
兩相接觸的不同物質
熱運動
布朗運動（微粒（分子團））
是分子無規則運動的間接證明
液體或氣體中
機械運動
特點
微粒越小，布朗運動越顯著
液體（或氣體）溫度越高，布朗運動越顯著
用顯微鏡才能看到400～1000
熱運動（分子）
任何物質中
都隨溫度的升高而變得更加劇烈
分子間的作用力
氣體，液體，固體都存在空隙分子間引力與斥力都隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化快，分子間距離不是單調關係
內能
每個時刻氣體分子沿各各方面運動的概率均等
溫度升高，分子運動的平均速率增大，速率大的分子數增大，速率小的分子數減小
溫度越大，峰值向右運動，但圍成面積均為1
氣體壓強
決定因素（微觀）
分子的平均速率
分子的平均速率越大，單位面積上分子與器壁碰撞的作用力越大，則壓強越大
分子的數密度
分子的數密度越大，單位時間內，與單位面積器壁碰撞的分子數越多，作用力越大，則壓強越大
分子動能
因分子熱運動永不停息，分子動能永不為零
分子平均動能增大
物體內所有分子動能的平均值
溫度是分子平均動能的標準
溫度相等時，分子平均動能一定相等
分子總動能
因素
分子平均動能（溫度）
分子書名
分子勢能
r＞r。
引力，r不斷增大，需不斷克服分子引力做功，分子勢能增大
r＜r。
斥力，r不斷增大，需不斷克服分子斥力做功，分子勢能減小
r＝r。
分子力為零，分子勢能為最小值
無限遠處，分子勢能為0
與體積有關（呈正比）
物體中所以分子的熱運動與分子勢能的總和，叫做物體的內能
宏觀
溫度，體積，物質的量
微觀
分子勢能，分子平均動能及分子數目
物體做機械運動具有的機械能對物體的內能沒有貢獻
一切物體都具有內能
氣體，固體和液體
熱力學定律
光學
幾何光學
反射
折射
n＝sinθ₁/sinθ₂
折射率表示介質對光線偏折能力的物理量
介質的性質
入射光的頻率
n＝c/v
入射角大於折射角
全反射
sinθ＝1/n
光導纖維
光纖通信
內芯的折射率比外套的大
光的干涉
干涉圖樣特徵
薄膜干涉應用
光的衍射
衍射條紋圖樣特徵
光的偏振
雷射
光的顏色與色散
近代物理
能量量子化
光電效應
波粒二象性
物質波
原子結構與波爾理論
原子核
20個實驗
探求小車速度隨時間變化的規律
探究彈簧力與形變量的關係
探究兩個互成夾角的力的合成規律
探究加速度與物體受力，物體質量的關係
探究平拋運動的特點
探究向心力大小與半徑，角速度，質量的關係
驗證機械能守恆定律
用單擺測量重力加速度
觀察電容器的充、放電現象
導體電阻率的測量
測量電源的電動勢和內阻
用多用電錶測量電學中的物理量
探究影響感應電流方向的因素
探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關係
利用傳感器製作簡單的自動控制裝置
測量玻璃的折射率
用雙縫干涉測量光的波長
用油膜法估測油酸分子的大小
探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關係
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