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《合格性物理考试必备知识点全解析》
运动学
1、基本概念
- 质点：当物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略不计时，可将物体视为质点，研究地球绕太阳公转时，地球可看作质点；而研究地球自转时，不能将地球看作质点。
- 参考系：为了描述物体的运动而假定为不动的物体，选择不同的参考系，对物体运动的描述可能不同，坐在行驶汽车中的乘客，以汽车为参考系是静止的，以路边的树木为参考系是运动的。
2、位移与路程
- 位移是矢量，它是由初位置指向末位置的有向线段，其大小等于初、末位置间的直线距离，方向由初位置指向末位置。
- 路程是标量，是物体运动轨迹的长度，当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程；在其他情况下，位移大小小于路程。
3、速度与加速度
- 速度是描述物体运动快慢的物理量，\(v = \frac{\Delta x}{\Delta t}\)（平均速度），瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度，速度是矢量，方向与位移方向相同。
- 加速度\(a=\frac{\Delta v}{\Delta t}\)，它是描述速度变化快慢的物理量，加速度方向与速度变化量\(\Delta v\)的方向相同，与速度方向无关，当加速度与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度与速度方向相反时，物体做减速运动。
- 匀变速直线运动的速度公式\(v = v_0+at\)，位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^{2}\)，速度 - 位移公式\(v^{2}-v_{0}^{2}=2ax\)。
相互作用
1、重力、弹力、摩擦力
- 重力\(G = mg\)，方向竖直向下，重心是物体所受重力的等效作用点，形状规则、质量分布均匀的物体重心在其几何中心。
- 弹力产生的条件是物体相互接触且发生弹性形变，胡克定律\(F = kx\)（在弹性限度内），(k\)为弹簧的劲度系数，\(x\)为弹簧的形变量。
- 摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力，静摩擦力的大小根据物体的受力情况而定，其方向与相对运动趋势方向相反，最大静摩擦力\(F_{max}=\mu _{0}N\)（\(\mu _{0}\)为静摩擦因数，\(N\)为接触面间的正压力）；滑动摩擦力\(F=\mu N\)（\(\mu\)为滑动摩擦因数），方向与相对运动方向相反。
2、力的合成与分解
- 力的合成遵循平行四边形定则，当两个力\(F_1\)、\(F_2\)同向时，合力\(F = F_1+F_2\)最大；当\(F_1\)、\(F_2\)反向时，合力\(F=\vert F_1 - F_2\vert\)最小。
- 力的分解也遵循平行四边形定则，一般按力的实际作用效果分解。
牛顿运动定律
1、牛顿第一定律
- 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，牛顿第一定律也叫惯性定律，惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度。
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2、牛顿第二定律
- \(F = ma\)，它表明力使物体产生加速度，在应用时要注意力、加速度和质量的矢量性、瞬时性和相对性。
3、牛顿第三定律
- 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用力和反作用力一定是同种性质的力，它们分别作用在两个不同的物体上，不能相互抵消。
机械能
1、功和功率
- 功\(W = Fx\cos\theta\)（\(\theta\)为力\(F\)与位移\(x\)的夹角），当\(\theta = 0^{\circ}\)时，\(W = Fx\)；当\(\theta = 90^{\circ}\)时，\(W = 0\)。
- 功率\(P=\frac{W}{t}\)（平均功率），\(P = Fv\cos\theta\)（瞬时功率），当\(F\)与\(v\)方向相同时，\(P = Fv\)。
2、动能和动能定理
- 动能\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}\)。
- 动能定理\(W=\Delta E_{k}=E_{k2}-E_{k1}\)，它表明合外力对物体做的功等于物体动能的变化。
3、重力势能和机械能守恒定律
- 重力势能\(E_{p}=mgh\)（\(h\)是相对于参考平面的高度），重力做功\(W_{G}=mgh_{1}-mgh_{2}\)，重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。
- 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即\(E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}\)。
电场
1、电荷、库仑定律
- 自然界中的电荷有正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
- 库仑定律\(F = k\frac{q_{1}q_{2}}{r^{2}}\)（\(k\)为静电力常量，\(q_1\)、\(q_2\)为两点电荷的电荷量，\(r\)为两点电荷间的距离）。
2、电场强度和电场线
- 电场强度\(E=\frac{F}{q}\)（定义式），其方向与正电荷在该点所受电场力方向相同，点电荷的电场强度\(E = k\frac{Q}{r^{2}}\)（\(Q\)为场源电荷的电荷量）。
- 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，电场线从正电荷出发，终止于负电荷。
3、电势能和电势
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- 电势能\(E_{p}=q\varphi\)（\(\varphi\)为电势），电场力做功\(W = qU\)（\(U\)为电势差），电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。
- 电势\(\varphi=\frac{E_{p}}{q}\)，沿着电场线方向电势逐渐降低。
电路
1、基本概念
- 电流\(I=\frac{q}{t}\)，单位时间内通过导体横截面的电荷量。
- 电阻\(R=\rho\frac{l}{a}\)（\(\rho\)为电阻率，\(l\)为导体长度，\(a\)为导体横截面积）。
- 电动势\(E\)是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
2、欧姆定律
- 部分电路欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，适用于金属导体、电解液等纯电阻电路。
- 闭合电路欧姆定律\(I=\frac{E}{R + r}\)（\(R\)为外电路电阻，\(r\)为电源内阻），路端电压\(U = E - Ir\)。
3、串联和并联电路
- 串联电路中电流处处相等，总电阻\(R = R_1+R_2+\cdots+R_n\)，各电阻两端电压与电阻成正比。
- 并联电路中各支路电压相等，总电阻\(R=\frac{1}{\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}+\cdots+\frac{1}{R_{n}}}\)，各支路电流与电阻成反比。
磁场
1、磁场、磁感应强度
- 磁场是一种特殊的物质，它对放入其中的磁体、通电导线和运动电荷有力的作用。
- 磁感应强度\(B=\frac{F}{IL}\)（定义式，\(F\)为通电导线所受磁场力，\(I\)为电流强度，\(L\)为导线长度），其方向为小磁针静止时\(N\)极所指方向。
2、安培力和洛伦兹力
- 安培力\(F = BIL\sin\theta\)（\(\theta\)为电流方向与磁场方向的夹角），当\(\theta = 90^{\circ}\)时，\(F = BIL\)。
- 洛伦兹力\(f = qvB\sin\theta\)（\(\theta\)为电荷运动方向与磁场方向的夹角），洛伦兹力方向垂直于\(v\)和\(B\)所决定的平面，洛伦兹力不做功。
合格性物理考试涵盖的知识点较多，但只要熟练掌握以上这些核心知识点，就能在考试中取得较好的成绩，在复习过程中，要注重理解概念的内涵和外延，多做一些练习题来巩固知识，同时要学会将物理知识与实际生活相联系，这样能更好地掌握物理知识。
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