必修一
运动描述
质点、参考系、时间、位移
物体和质点
参考系
时间、时刻
矢量和标量
坐标系、位移、路程
位移-时间图像
*模型建构-质点
*巧取参考系
速度、加速度
速度、平均速度、瞬时速度
测量平均速度与瞬时速度
加速度
从v-t图像看加速度
*对比与类比的方法
*极限思想应用
*实际情境加速度、位移估算
*超声波测速
匀变速直线运动
匀变速直线运动规律
匀变速直线运动
匀变速直线运动的规律
匀变速直线运动的几个推论
**v_x/2 > v_t/2， 2ax=v^2-v0^2, v_x/2 = sqrt(v0^2 + v^2 / 2), v_t/2 = (v0+v) / 2
V0 = 0: xn = ½ an^2t^2, deltax = 1/2a(nt)^2
小车速度随时间变化规律
*匀变速直线运动公式的选用
*汽车安全驾驶
*匀变速直线运动非常规图像的分析方法
自由落体、竖直上抛、追及、相遇
自由落体运动
竖直上抛运动及其规律
测重力加速度
打点重物纸带
追及、相遇问题
同向/相向
*自由落体运动应用
测井深，反应时间，高空抛物
*测重力加速度常用方法
滴水，频闪照相法
*非质点的自由落体运动分析方法
用其中一点分析
*追及、相遇问题不同解法
临界，图像，相对运动，数学法
力
重力与弹力
力
重力
弹力
接触面间（过接触点垂直接触面，木棍斜靠墙面，台阶，半圆）
轻绳、轻弹簧
轻杆（沿杆-可自由转动，转轴铰链固定，不沿杆-不可自由转动，形变，垂直接触面）
胡克定律
k-材料，长度，横截面
*弹力的有无、方向
撤除板/绳，不能平衡，受弹力
*弹簧串并联
并联-deltaX相同，串联-F相同（deltaX相加）
摩擦力、牛顿第三定律
摩擦力
静摩擦力与滑动摩擦力
摩擦力的计算方法
牛顿第三定律的理解
平衡力-作用在一个物体上，作用力和反作用力-作用在两个物体上-两个物体间的相互作用，无条件等大反向，同时产生变化小时，不会抵消无法求合力
*拔河中的力学关系
拔河：甲拉绳F1，绳拉甲F3，乙拉绳F2，绳拉乙F4，F1F2作用绳上的两个力，不是作用反作用力，F1F3，F2F4是作用力反作用力，F3F4不是平衡力，作用两物体
*自行车摩擦力方向判断
推自行车摩擦力，F1前轮，F2后轮，骑行，F3前轮，F4后轮：F1F2F3向后，F4向前
*利用牛顿第三定律转换研究对象法
力的合成、分解
共点力、合力、分力
力的运算法则
力的合成与分解
ABC三角，AC固定竖直墙，B点质量m，F1沿AB拉伸，F2沿BC压缩
*确定力的最小值的三角形定则法
*确定力方向、极值的切线法
共点力平衡
平衡状态
共点力平衡的条件
受力分析
三力平衡与多力平衡
整体法-隔离法
**F拉球，theta角，弹簧连接拉力F1，拉木块(摩擦力Ff)，a角，匀速：F>F1, theta>a, F>Ff
**晾衣绳，重物质量增大：？，绳子拉力，角度两侧相等，b挂点上移，晾衣点右移，拉力不变；两侧间距d增大，绳拉力、角度增大
**绳子吊两球，对A左拉力F，对B右拉力F，总体绳球位置垂直，连接绳右倾，对B平衡右F，对A平衡左F
***绳子松弛两端挂壁，AC=2，CB=1，B与垂直壁夹角a，分两段（AC，BC）分析绳子拉力，T-AC 不等于 T-BC
**A-m，miu=2，B上，右边，拉力F，C-m，miu=1/4，B上，左边，B-2m，与地面miu=1/8：C滑动时A还没，C最大加速度由摩擦力提供，mgmiu/4，B最大加速度由AB摩擦力提供，最大2mgmiu-地面摩擦力-C摩擦力=2ma，A加速度=F-BA摩擦力
*活结-死结问题
活结-两段绳子上弹力大小一定相等
死结-两段绳子上弹力不一定相等
晾衣绳
*活动杆-固定杆问题
活动杆-Fn沿杆，固定杆-Fn垂直接触面
*动态平衡问题
绳子拉船匀速靠岸，阻力不变，角度增大，拉力不断增大，浮力不断减小
A挂细线于天花板，B固定地面，相距d1，A漏电4/9，B漏电 2/ 3，之后F1/d1=F2/d2，库仑力，d2=2d1/3
***准静态问题的力三角形判断
***点击静力学问题
***平衡问题
每块砖头多1/8，n块总长L+（n-1）*L/8， 其1/2 < 7/8*L,n<=7
运动和力
牛顿第一定律、牛顿第二定律、力学单位制
惯性
牛顿第一定律
惯性定律，一切物体总保持 匀速直线运动 或 静止状态， 除非作用力迫使改变（理想情况，惯性参考系中成立）
加速度、力、质量关系
a=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3) / 9T^2
牛顿第二定律
F=ma
力学单位制
*瞬时加速度的计算
轻杆，轻绳，接触面弹力可以突变；轻弹簧，橡皮筋不能突变
***矢量图解运动
***物系相关速度
牛顿运动定律的应用
动力学的两类问题
正交分解法在动力学问题中应用
连接体问题
F右推5个物体，F12=4/5F, F34=2/5F
临界问题
合力临界-a=0，直线运动速度最大
弹力临界-刚分离-间弹力=0，拉直-绳张力=0，拉断-能承受最大拉力
摩擦力临界-刚要相对滑动-静摩擦力最大，恰好共速-摩擦力动变为静
*滑块-木板问题
**v-t图速度相对地面还是传送带，物体与带速度方向同向，分析：摩擦力方向会改变
*大整体与小整体意识
***动力学特别问题与方法
超重和失重
超重、失重现象
理解
*商场里两种电梯
*人造卫星中的失重和超重现象
必修二
抛体运动
曲线运动、运动的合成与分解
曲线运动
轨迹、速度方向、受力方向间关系
运动合成
运动分解
曲线运动与直线运动的对比
*实验演示运动的合成与分解
*小船靠岸
*小船渡河问题
V1水流速度，v2船相对于静水速度，v船实际速度
1.过河时间最短，v垂直越大，过河时间越短
2.过河路经最短，合速度垂直河岸
***曲线运动的动力学解
抛体运动
探究平抛运动
平抛运动
y=1/2gt^2, x=vt, vy=gt, 2tan(phi)= y/x = gt/v = tan(theta), 速度切线反向x=x0/2
几个物理量
推论
斜抛运动
45度时射程最大, x=v^2 sin(2theta) / g, y=v^2sin^2(theta)/2g
*落点在斜面上的平抛运动
*平抛运动分运动性质的探究
*平抛运动数据处理
**平抛2球，A从高2h，水平行2x，B从高h，水平行x，相撞于M，速度方向相同（位移切线角度的2倍）
圆周运动
向心力、向心加速度
圆周运动及物理量
匀速圆周运动
常见传动装置
同轴传动，皮带传动，齿轮传动
向心力
F = mv^2/r
向心力大小与质量、角速度、半径间关系
向心加速度
*向心加速度推导
deltaT->0, deltaS=deltaL, a=deltaV/deltaT=vv/r
*圆周运动临界问题
竖直面内，轻绳模型，无支撑，v临=sqrt(gR), 轻杆，有支撑，v临=0
*圆锥摆模型
**角速度w=sqrt（g/h），高度相同圆锥摆角速度w、T相同
**F向=mgtan（a）
**拉力Ft=F向/sin（a）=mwwl=mg/cos（a）
生活中的圆周运动
火车转弯
汽车过拱形桥
航天器中的失重现象
离心现象
向心力来源
倒L型圆锥摆，向心力Fsin(theta) = mww(d+lsin(theta))
*游乐场中的圆周运动
*常见圆周运动中连接体情景分析
O—A—B绕O旋转，计算轻杆OA段拉力时应以小球A为研究对象，而不能以AB整体
双球（双星模型）随杆绕转轴O在水平面内做圆周运动，向心力大小相等，角速度相同，m1/m2=r2/r1
万有引力与宇宙航行
行星的运动、万有引力定律
开普勒定律
行星与太阳间引力
月地检验
万有引力定律
引力常量
万有引力与重力关系
*填补法求“空心球”受到的万有引力
*自转引起万有引力与重力的区别
宇宙航行、相对论时空观
地球卫星
计算天体质量密度
地球卫星运行参数
**v=sqrt(GM/r), w=sqrt(GM/r^3),T=2pi dqrt(r)
双星、多星模型
**
卫星变轨
相对论时空观
**
*人造卫星追及问题
**每过N年在日地线上，地日，卫日公转半径/周期比
*赤道物体“飘”，星球解体
**临界点：全部重力提供向心力时自转速度
*同步卫星，物理量比较
**角速度：近地>同步， 线速度v=sqrt（GM/R），近地>同步，向心力向心加速度=GM/r^2，近地>同步，周期：同步>近地
*非常规卫星
**月日同线位置，合力，线速度向心加速度比月球大，周期相等
*引力势能、卫星机械能
**小圆轨道I，椭圆轨道II，大圆轨道III，T1:T2:T3=r1^3/2:(r1+r2 / 2)^3/2:r2^3/2, v_远*r1=v_近r2
**机械能GMm/2r1 GMm/(r1+r2) GMm/2r2
***天体运动种种
机械能守恒
功与功率、势能
功
正功与负功
摩擦力做功
一对相互作用力做功
求总功
功率
汽车的两种启动方式
输出功率 P=Fv
1.恒定功率启动: 变加速(P=Fv, v+, F-, a-) -> 匀速 (F=f)
2.恒定加速度启动: 匀加速(P+, v+,) -> 变加速(P=P额, v+, F-, a-)-> 匀速（F=f）
势能
*变力做功的计算方法
翻木箱
*汽车运动过程中阻力突变或功率突变的分析
*功率估算
心跳70/分，p=15000Pa, v=8e-5, W=nfd=nps v/s = npv, P=w/t = npv/t
*非质点累物体重力势能变化
流体题目
*弹簧弹性势能
1/2kx^2
动能定理、机械能守恒
动能
动能定理
机械能
机械能守恒定律
验证机械能守恒
试验
*能量守恒
*拉拉力器-不公平的比赛
*流体类问题
*多个物体机械能守恒问题
*功能关系
动量守恒
动量定理
动量
动量变化量
冲量
动量定理
mv=ft
*概念规律对比
牛二：力瞬时效果，速度变化的原因
动量：力对时间的累积，运动物体作用效果，冲量导致，合外力的冲量
动能：力对空间的累积，能量描述，功导致，合外力做的功
*应用动量定理求解流体问题
**水喷出令玩具悬停，求h
*动量定理“全程法”
动量守恒定律
动量守恒定律
>=2物体，外力为0，只有内力做功
木块上斜坡，下滑过程中，竖直方向动量不守恒，增大（重力），到平面后（支持力）动量回0
碰撞
弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒
非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失，完全非弹性碰撞：碰撞后共速，能损失最多
两种典型的碰撞模型
一动碰一静：弹性碰撞
类碰撞：弹簧恢复，球上坡回地面-弹性
弹簧挤压，2滑块共速滑离，子弹穿出/不穿出，球上坡-非弹性
最短，共速，不穿出，球上顶点-完全非弹性
爆炸与反冲
机械能增加，动量守恒-无外力
*人船模型
人走船走，人停船停，人快船快，人慢船慢
m1v1=m2v2, m1x1=m2x2, x1+x2=L
*验证动量守恒定律实验
M1平抛x, m1->m2, m1平抛y，m2平抛z，m1*x = m1*y + m2*z
*判断碰撞的可能性问题
p1=5,p2=7,撞后p2=10,m1/m2[0.2,0.41] (v1>v2—m1/m2<0.71, p1+p2=p11+p22—p11=2, Ek1+Ek2>=Ek11+Ek22—m1/m2<=0.41, v11<=v22—m1/m2>=0.2)
*动量能量结合处理多物多过程问题
动量守恒，能量守恒，人车推球上坡，回来球追上人车
*滑块-平板模型
摩擦力加入，能量守恒，动量守恒
***动量与动量守恒
椭圆规尺AB质量2m，曲柄OC质量m，套管A，B质量M，OC=AC=BC=L，曲柄w转，水平到竖直，求外力对系统平均冲量
曲柄+尺=mLw/2 + 2mLw = 5/2mLw， A、B速度va=vc+van，vb=vc+vbn，van，vbn方向相反，大小相等，lw，两套管与C相同的屏东速度vc，动量MLw。系统总动量不变，p=5/2mLw+2MLw=Lw/2（5m+4M），水平到竖直，45度，平均动量p*sqrt（2）
2. M人车，m球，M：m=16:1，人v推球，球反弹，几次后共速（推不到），n2mv>=（M+m）v，n=9
3. l，M绳一端下落，挂钩负荷Fn，为不断，Mg Fn满足什么条件，F*deltaT = deltaM*v, v = sqrt(2gh), deltaM = M/l * deltax, deltax / deltat = v = sqrt(2gh)/2, F=h/l*Mg, Fn>2Mg
4. 帆船逆风，F风对船phi，对帆theta，风速v，密度p，帆面积S，deltaT内风deltaM=pvsine(theta-phi)deltat*S, FdeltaT = deltaP = deltaM * v*2, F = 2pSvvsinesine(theta-phi), 船前F2=Fsinphi
5. 总动量0反冲运动，浮动起重机吊起m=2t, 60->30度, M=20t, l=8m, m[l(sine60-sin30) + x] + Mx = 0, x = -0.266m
6. 子弹打木块：穿出，未穿出，迎击未穿出，恒作用力
木块滑板到右端弹回，光滑地面，碰撞前木块减速，木板加速，碰撞后木块加速，木板减速
7. 弹弓效应：小球m与打球M下落，h高，弹起，v=sqrt(2gh), 小球相对打球2v接近弹回，打球相对地面v弹回，小球2v+v=3v弹回，最高到9h； 卫星v向行星V，回旋弹出后V+v + V速度
** 最大速度：横杆上套环，下吊木块，子弹打穿给初速度v，木块钟摆，最高点共速，回到最低点套环最大速度（加速度为0，将要变负）
**球上圆弧坡（带轮），m1=m2: 回到最低点时竖直下落
机械振动与机械波
机械振动
机械振动
无阻尼，阻尼，受迫，共振
描述振动的物理量
简谐运动
x=Asin(wt+phi), 注意t的开始时间不一定与y-t图像的t=0开始时间对等，y-x图像的开始时间不一定与y-t图像对等
弹簧振子与单摆
theta<5, T=2pi sqrt(l/g)
外力作用下的振动
*简谐运动的对称性及周期性的应用
*处理简谐运动图像问题的方法
*等效摆长与等效重力加速度
垂直纸面，纸面内
*用单摆测重力加速度
机械波
机械波
描述机械波物理量
波的图像
惠更斯原理
任一波面上各点，都可看作发射子波的波源，其后任意时刻子波前进方向的包洛面就是新波面
波的反射与折射
反射v不变，折射v变
sinA/sinB= v1/v2 = n12
波的衍射
绕过障碍物极速传播，孔小或差不多于波长才明显
波的独立传播原理与叠加原理
波的干涉
频率相同，相位差恒定两列波叠加，某些区域振动加强，有些减弱，一切波都能干涉
多普勒效应
v接近波源，相对速度增大，f增大，v远离波源，f减小
*质点振动方向与波的传播方向互判方法
*deltaT时间前后波形的判定方法
*由不同时刻波动图像解题的方法
*振动图像与波动图像相结合问题的解法
*波动图像中多解性问题解法
*“四法”判断振动加强点和减弱点
必修三
静电场
电荷、库仑定律
电荷
皮毛-硬橡胶棒=负，丝绸-玻璃=正，库伦C，元电荷（量）e=1.6*10-19C=电/质子，整数倍
静电感应
感应起电-AB接触靠近C（正电），先分开AB，再移开C，AB上分别带等量异种电荷
三种起电方式、电荷守恒定律
摩擦-电子转移，感应-电荷转移，接触-电荷转移，电荷分配与物体材质、形状、大小有关，完全相同-平分总电荷量
电荷守恒-总量不变-没与外界有电荷交换的系统
验电器
感应-箔片与带电体同种-距离越近，张角越大，接触-张角一定
库仑定律
F=kqQ/r^2, k = 9 * 10^9 ， 真空，静止点电荷
静电力叠加
>=2,矢量和
库仑力与电荷量及距离的关系
R+++, q—-, F—
库仑定律与万有引力定律比较
平分反比，场作用, 如2小球半径r异种电荷，距离r，静电力>kQQ/9r^2, 分布不均匀
库仑力作用下的平衡
吊2球，m1-q1,m2-q2, 夹角a,b,平衡距离中线l1,l2, m1l1=m2l2
库仑力作用下的运动
受力分析，运动分析，A,B,C, 负电A，B，m，q，C水平力F右，保持运动中r不变，F=3ma
对称性计算非点电荷间的作用力
圆环缺口对中心点电荷-补上-等大反向
电场强度 静电防止
电场
相互作用的特殊物质，静止电荷产生的电场-静电场
电场强度
E = F/q = U/d = kQ/r^2（真空，静止点电荷），可叠加，匀强-各点场强相等方向相同
电场线
切线方向和场强方向一致，疏密-场强弱，永不相交-只可能有一个方向
常见电场线
正点电荷=光芒四射，负电电荷-势不两立，等量异种电荷-手牵手心连心，带电平行金属板/点电荷与接地带电平板
静电平衡
静电感应中，导体两段正负电荷积累，在内产生电场和外电场完全抵消，电荷不再移动，两端正负电荷不再增加，静电平衡。内部场强处处为0，电荷只分布导体外表面，越尖锐位置电荷密度越大，表面电场线与表面垂直，整个导体等势体，表面等势面，内U=Ed=0
静电屏蔽
外部电场对导体内部没有影响
尖端放电
越尖锐位置电荷密度越大，场强越大，空气电离-产生带电粒子，相反电荷倍吸引奔向尖端中和-失去电荷-尖端放电，越尖锐越明显
*静电防止与应用
静电喷雾-高压正电喷口-接地工件，金属网静电屏蔽高压输电线上2条导线，静电防止-油罐车尾部拖地铁链-导走运输过程中油和油罐摩擦产生静电，传送带带轮转动静电-带上镀银电荷不聚集
*等量电荷连线、垂直平分线上E的大小数学推导
A，B电荷连线上：E=kq/(L-x)^2 - kq/(L+x)^2 = 4kqLx/(L^2-x_2)^2
垂直平分线上任一点D，BD夹角a, E=2kq/(L/cosa)^2 * sin(a) = 2kqsinacos^2a/L^2,最大值sina=sqrt(3)/3, cos^2a=⅔, Emax=4sqrt(3)kq/9L^2
*非等量电荷连线、垂直平分线E的方向
两非等量同种电荷连线上：A–l1–C–l2–B, Ec=0, l1>l2, kq1/L1^2 = kq2/L2^2, CB电场B定，CA电场A定
两非等量同种电荷垂直平分线上，两非等量异种电荷垂直平分线上/连线上
*计算非点电荷电场强度的方法
补偿法，半圆电场E，补全k2q/(2R)^2 = kq/2R^2, 和kq/2R^2 - E
微元法，圆环n小段构成E=nEx=n kQ/n(R^2+L^2)cos(a) = kQL / (R^2 + L^2)^3/2
拆分法（对称法），五边形4点+Q，1点-3Q，等于1点-4Q，F=4kQq/r^2
*从两个不同角度分析三电荷的平衡
三个自由点电荷平衡：三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大
Q1—q2—--------q3 : -9 : 4 : -36
静电场中的能量
电势能和电势，电势差，电势差与电场强度
电场力做功与电势能的改变
W=qEd, 电势能
电势与等势面
无限远处/大地表面电势=0，等势面上电荷移动不做功
几种特殊电场的等势面
点电荷，匀强电场，任意形状
电场强度、电势、电势差、电势能的比较
E=F/q, U=E电势/q, Uab=Wab/q，E电势能=qU，
两种等量电荷电场线及等势面分布
等量同种-连线中点电势最低，连线的中垂线-中点最高，异种-连线中点=0，中垂线均为0
场强与电势差关系
Uab=Ed=Elcos(a)，场强方向=电势降低最快方向
场强与电势的关系
场强-描述电场力的物理量，矢量；电势-描述电场的能的性质的物理量，电势能，标量
*类比法理解电场的能的性质
电势差（初末位置）-电场，高度差（初末位置）-重力场
*E=U/d在电场中的妙用
U===, d—,E+++场强大-密AB密集，BC稀疏，Lab=Lbc, Uab>Ubc
*计算电场力做功的方法
W=Flcos(a), Wab=qUab = Epa-Epb
*电场中的图像
V-t: dv/dt=a, v-x:dv/dx=a/v, phi-x,E-x,Ep-x, dEp/dx = qE
q正负，q<0, Ep负>Ep正
*涉及带电粒子运动轨迹类问题的解法
轨迹-电场方向，速度电势能，疏密-场强-加速度
***静电场：原理与方法
大球Q，小球接触后q，每次分配比例q/（Q-q）
电容器，带电粒子在电场中的运动
电容器
电容
电容器的充放电过程
电容两个公式的比较
C=Q/U = eS.4pi k d, 串联1/c=1/c1 + 1/c2, 并联，c=c1+c2
***并联充电，串联放电
平行板电容器的动态变化
带电粒子在电场中的直线运动
带电粒子在匀强电场中的偏转
平抛
示波管
eU=½ mv^2, 带电板正负极
*观察电容器的充、放电
*带电粒子在电场中的偏转
*带电粒子在交变电场中的运动
注意不等距时间/周期位移
*“等效法”在电场中的应用
合力=电场力+重力
电路及其应用
电流、电阻、导体电阻率测量
电源
电流
电阻与电阻定律
R=U/I = pL/S
伏安特性曲线
游标卡尺与螺旋测微器的读数
测定金属丝的电阻率
电流表内接法和外接法的判断
内接A分压，外接V分流
*粒子束电流及环形电流的求解方法
加速部分，减速部分，相位差，减速为电场做功
*测水的电阻率
>13ohm/m
*测电阻其他方法
*无系统误差测电阻方法
简单串联，伏阻法
串并联电路、多用电表
串并联电路
限流电路与分压电路
限流-串联滑阻调电路R，分压-并联滑阻调载压（0-U）
电表的改装
电压表：R-G串联，R分压，增大电压量程
电流表：R-G并联，R分流，增大电流量程
多用电表的认识与读数
x1000档测量25000欧的电阻最准
用多用电表测电压、电流的电阻
！！最大量程上试触，红笔+高压，黑笔-低压，用完调离欧姆档，至交流电最高或OFF档，两手不要同时接触两表金属杆（电阻人体并联）
*双量程电压表和电流表的改装
电压表：串联两个分压电阻，量程之比=内阻之比
电流表：并联分流电阻，Iac/Iab=R1/（R1+R2）
*测电流表的内阻
R0调至A满偏，r调至I/2，r=RA
*测电压表的内阻
同理，分压相同，r=RV
*使用多用电表判断电路故障
用电压表
断路：一端电源并联，另一端有示数：断路，无：通路
短路：电路各部分，无示数-短路发生点
用欧姆表：电路个部分，大：断路，小：通路
*欧姆表电池电阻测量值误差分析
旧电池电流小，电阻测量值大：欧姆表电流小，电阻测量值大
**测量电阻率，U/I图，x滑动电阻长度，U/I = ax + Ra，电阻率的估算只和a有关，和Ra内阻无关
电能
电路中的能量转化，闭合电路欧姆定律
电功、电功率和电热
W=IUt , P = IU, Q=IIR, UU/R
纯电阻电路与非纯电阻电路
电动机、用电器的功率
W + Q = P总t
电源
闭合电路
闭合电路欧姆定律
两个U-I图像
电源的输出功率与效率
P入 = P总=P出+P热
*直流电路的动态定性问题
串联反，并联同
程序，极限法
*两种特殊电路的动态分析
分压器电路，双臂回路
*直流电路的动态定量问题
题目，deltaU，deltaI， U, I
*含容电路分析
电荷量变化，正负极, CU =Q
*电路故障分析
断路，短路
*最大输出功率的三种推导
P = E E / 4r
测电源电动势和内阻
测量电源的电动势和内阻
U = E - Ir， 多组， 误差分析
能源与可持续发展
*测电动势和内阻的方法
伏阻，安阻，伏伏
*等效思想分析实验系统误差
E+V / E+A 等效电源
*水果电池电动势和内阻测量
铜锌片+橙子+LED
电磁感应与电磁波
磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量
磁场
磁感线
右手，通电导线：大拇指-I电流方向，4指磁感线环绕方向
螺线管：大拇指-内部磁感线方向，4指-通电方向
环形导线：大拇指-磁感线方向，4指-电流方向
安培分子电流假说
地磁场
电流的磁场和安培定则
常见典型磁场的磁感线分布
磁感应强度
匀强磁场、磁通量
*认识磁感应强度、磁感线、磁通量
*电流磁场问题
*非匀强磁场中磁通量的变化特点
*与磁场有关实验
电磁感应、电磁波、能量量子化
电磁感应探索历程
感应电流产生条件
麦克斯韦电磁场理论
电磁波
电磁波和信息化社会
能量量子化、能级
*电磁波和机械波对比
*静电场与感应电场对比
*氢原子核外电子的运动与卫星的运动
选修一
光
几何光学
光的反射与折射
n=c/v=sinTheta1/sinTheta2
全反射
sinC=1/n
全反射棱镜
反射率比平面镜高，几乎100%
光导纤维与光纤通信
*折射成像作图
*光的折射问题解法
*全反射问题分析方法
*光学仪器对光路的影响
*光的反射、折射与运动学的综合应用
物理光学
光的干涉
条件：频率相同，相位差恒定，振动方向相同
两个光源能发生干涉，就是相干光源 （分束，反射，激光）
双缝（条纹间距, 亮纹-偶，暗纹-奇）：
干涉条纹图样特征
两侧彩色-中间白色，不同颜色光的干涉条纹间距不同
亮纹：重叠，相差 波长/2 的偶数个；暗纹：相抵消：相差 波长/2 的奇数个
薄膜干涉的两种应用
两反射光相遇时路程差为厚度的2倍，白光--薄膜干涉--->彩色条纹，劈型薄膜厚度均匀变化，干涉条纹是一组平行的明暗相间的直条纹，相邻条纹间距相等
1.工件表面平整检查，样板斜放检查面上，单色光反射相遇，路程差增减，干涉条纹弯曲
2.增透膜/增反膜：增透膜增大视觉敏感的绿色投射，膜厚度为绿光膜内波长1/4-前后表面两列反射波干涉相消；增反膜减少紫外线透射，厚度紫外线膜内波长1/2，反射波干涉加强
光的衍射
明显衍射条件：孔/障碍物尺寸<=光波长
衍射条纹图样特征
单缝：
单色光-明暗相间，中间最宽亮
波长越长，单缝越窄，中间条纹越宽，间距越大
白色-中间白色条纹，两边彩色条纹，红光-最远离中央，紫光-最靠近中央
圆孔：
不同色光：波长越长，中央圆亮斑直径越大
单色光：中亮宽，外暗窄
白光：中白外彩色
圆盘：
间距随半径增大变窄，越外条纹越窄
光栅：窄亮
光的偏振
自然光-沿着一切方向振动的光（强度相同），偏振光-只沿特定方向
获得：
1.偏振片
2.自然光入射介质交界面反射折射夹角90度，反射折射光都是偏振光，偏振方向相互垂直，反射光振动方向垂直于入射光法线平面，折射光振动方向平行入射光法线平面
应用：拍摄水下玻璃窗内物体-镜头前安装消除反射光的偏振滤光片，立体电影，液晶显示屏
激光
愿自己发，人工产生，相干性好：光纤通信，全息照相，平行度好：激光雷达，读盘，亮度高：医用激光刀，切割金属，激光武器，单色性好：干涉、衍射光源
光的颜色与色散
颜色于频率有关，波长不同，同种介质中不同颜色速度不同
v=c/n，红快紫慢，视深度红深紫浅，折射率红小紫大
*双缝干涉图样问题的处理方法
明暗条纹判定，偶数半波长-暗纹区，奇数半波长-亮纹区
*干涉法检查平整度图样中凹凸情况的两种判定方法
对应亮/暗纹提前出现，凹，延后出现，凸，旋转逆时针90度，空气膜劈尖向下，凹凸一致
*牛顿环的条纹宽度
D2-d1 = lambda/2, d2-d1 / l =tanA, l = lambda/2tanA，干涉条纹宽度取决入射光波长和劈尖顶角大小，越近越宽
*色散的综合问题解法
N = c/v, sinC=1/n, E=hv=hc/lambda
选修二
安培力与洛伦兹力
磁场对通电导线和运动电荷的作用力
安培力与洛伦兹力
F=BIL = qvB
磁电式电流表
速度选择器
磁流体发电机
电磁流量计
*安培力作用下导体的运动方向或运动趋势的判定
*安培力作用下力学问题
*带电物体在洛伦兹力作用下力学问题
*用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用力方向
带电粒子在磁场中的运动
带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动
磁聚焦
电偏转与磁偏转
*“四依据”确定轨迹圆心位置
*带电粒子在磁场中运动时间的求解方法
*有界磁场中的临界与极值问题的求解方法
*带电粒子“四类”圆周运动问题的解法
**两磁场B1，B2，B1向外圆形切于B2（向内）垂直壁，半径tan30r, 正电荷q+平行飞入运动半径r，转角theta，进入B2，运动，最后从B1入点飞出（运动相较于x轴对称），计算B1:B2（=r2:r1），运动时间（t1+t2=2*（60/360）T1+300/360*T2）
**E（+y区间）垂直向下加速+q距离X，进入磁场（向内，x轴分界，-y区间），半圆运动（<1, 1个半圆+向上出磁场，1个半圆+向下出磁场）
质谱仪、回旋加速器、粒子在组合场、复合场中的运动
质谱仪
回旋加速器
无约束情景下带电粒子在匀强复合场中的常见运动形式
*回旋加速器的分析计算
*电磁组合场中粒子运动问题的解法
*复合场中粒子运动问题的处理方法
*带电粒子运动的多解性问题
电磁感应
楞次定律、法拉第电磁感应定律
楞次定律
感性电流的磁场总要 阻碍 引起感应电流的磁通量变化
右手定则
导体切割磁感线电流方向，大拇指-v速度方向，掌心-磁场方向
广义楞次定律
对三个定则和一个定律的理解
感应电流与感应电动势
产生感应电动势导体=电源，其电阻=内阻
法拉第电磁感应定律
E = n * deltaPhi / deltaT = n* S*deltaB / deltaT, 感应电动势=磁通量变化率 （线圈匝数，磁通量变化量，面积）
感生电动势
E=n * deltaB/deltaT * S
动生电动势
E=Blv
E = ½ Bl*l*w cos(theta = wt)
对电磁感应定律的理解
*“三法”判定感应电流方向
*电磁感应中图像问题求解
*电磁感应中电路问题求解
*电磁感应中动力学问题求解
*电磁感应中能量问题求解
*电磁感应中轨道滑杆类问题求解
**2导线在磁场内，m2下滑v，m1刚好静止，m2的运动情况，BIL=mgsin(30)
互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动
互感现象
自感现象
自感系数
通电自感和断电自感
涡流
电磁阻尼与电磁驱动
*自感中“闪亮”与“不闪亮”问题
*等效法速解自感问题
*通电自感与断电自感
交变电流
交变电流产生、描述
交变电流
正弦式交变电流的产生
正弦式交变电流变化规律
描述交变电流的物理量
*交变电流图像问题的解法
*“两法”求解交变电流有效值
*交变电流平均值计算
变压器、电能输送
变压器
理想变压器
常见变压器
电能的输送
高压输电的几个基本关系
*利用制约关系处理变压器动态问题
*多组副线圈问题的解法
*原线圈中含有用电器的变压器动态问题
U_线圈+U_R = U_电源，U1:U2=I2:I1=n1:n2, 交流电一个周期内电流方向变化2次
*副线圈中含有二极管的电路解法
*回路划分法处理远距离输电问题
*探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
电磁振荡与电磁波
电磁振荡、电磁波
电磁振荡
麦克斯韦电磁场理论
电磁波
电磁波的发射、传播
电磁波谱
电磁波的特性
！！推导
*LC振荡电路分析
*LC回路电磁振荡分析
传感器
神奇的传感器
传感器种类
传感器组成与应用模式
光敏电阻
金属热电阻和热敏电阻
电阻应变片
霍尔元件
*霍尔效应
*传感器特点及分析
*常见电容式传感器原理分析
选修三
分子动理论
分子动理论
分子动理论
物质是由大量分子组成的
分子永不停息地做无规则运动
分子间的作用力
*油膜法估测油酸分子大小
*宏观量与微观量之间关系
*两种分子模型
物体的内能
分子运动速率分布
气体压强微观解释
分子动能
分子势能
物体内能
*统计物理学
*气体压强微观解释
气体、固体和液体
气体
状态参量与平衡态
温度与温标
气体等温变化
气体等压变化
气体等容变化
理想气体
1mol=22.4L
理想气体状态方程
pV/T=C
*理想气体状态方程与实验定律关系
*液柱或活塞移动问题处理方法
*汽缸类问题解题方法
*“四法”处理变质量气体
固体和液体
晶体与非晶体
晶体的微观结构
液体的表面张力
浸润和不浸润
液晶
*晶体、多晶体、非晶体的区分方法
热力学定律
热力学第一定律
功、热和内能改变
热力学第一定律
*分析物体内能及其变化的两种方法
W+，V+， W- V-，自由膨胀W=0
内能U，T+，U+
吸热：Q+，放热：Q-
*热力学第一定律在理想气体模型中的应用方法
能量守恒定律、热力学第二定律
能量守恒定律
热力学第二定律
能源有限
*能量
普朗克黑体辐射理论、光电效应
黑体与黑体辐射
能量量子化
光电效应
Ek = Hv - W
初始动能，普朗克常熟，光频率，逸出功
爱因斯坦光电效应方程
康普顿效应
光的波粒二象性
*光电效应现象和光电效应方程的应用
*光电效应的图像问题
*对光的波粒二象性理解
原子物理
电子的发现
原子的核式结构模型
光谱
经典理论的困难
波尔原子理论基本假设
波尔理论对氢光谱的解释
波尔理论的局限性
粒子的波动性、物质波
量子力学建立应用
*原子跃迁时发出光谱线条数的计算方法
数n=4->n=3,1条，n=4->n=2, 3条, n=4->n=1, 6条
*原子跃迁、电离等问题解法
原子核与结合能
天然放射现象
Alpha
Beta
gama
原子核的组成
原子核的衰变
半衰期
核反应
放射性同位素及辐射和安全
核力与四种基本相互作用
结合能与质量亏损
*两类核衰变在磁场中的径迹
核裂变、核聚变、基本粒子
核裂变
反应堆与核电站
核聚变
发现新粒子
粒子的分类及宇宙演化
*核聚变的优越性和实现
~14/~19 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting
1.1 Scalars and Vectors
1.2 Displacement, Velocity, and Acceleration
1.3 Representing Motion
1.4 Reference Frames and Relative Motion
1.5 Motion in Two or Three Dimensions
~15/~25 Class Periods 20–25%AP Exam Weighting
2.1 Systems and Center of Mass 1 2 3
2.2 Forces and Free-Body Diagrams 1 2 3
2.3 Newton’s Third Law 1 2 3
2.4 Newton’s First Law 1 2 3
2.5 Newton’s Second Law 1 2 3
2.6 Gravitational Force 1 2 3
2.7 Kinetic and Static Friction 1 2 3
2.8 Spring Forces 1 2 3
2.9 Resistive Forces 1 2 3
2.10 Circular Motion
~12/~17 Class Periods 15–25% AP Exam Weighting 1 2 3
3.1 Translational Kinetic Energy 1 2 3
3.2 Work 1 2 3
3.3 Potential Energy 1 2 3
3.4 Conservation of Energy 1 2 3
3.5 Power
~11/~15 Class Periods 10–20% AP Exam Weighting 1 2 3
4.1 Linear Momentum 1 2 3
4.2 Change in Momentum and Impulse 1 2 3
4.3 Conservation of Linear Momentum 1 2 3
4.4 Elastic and Inelastic Collisions
~14/~20 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
5.1 Rotational Kinematics 1 2 3
5.2 Connecting Linear and Rotational Motion 1 2 3
5.3 Torque 1 2 3
5.4 Rotational Inertia 1 2 3
5.5 Rotational Equilibrium and Newton’s First Law in Rotational Form 1 2 3
5.6 Newton’s Second Law in Rotational Form
~13/~19 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
6.1 Rotational Kinetic Energy 1 2 3
6.2 Torque and Work 1 2 3
6.3 Angular Momentum and Angular Impulse 1 2 3
6.4 Conservation of Angular Momentum 1 2 3
6.5 Rolling 1 2 3
6.6 Motion of Orbiting Satellites
~12/~17 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
7.1 Defining Simple Harmonic Motion (SHM) 1 2 3
7.2 Frequency and Period of SHM 1 2 3
7.3 Representing and Analyzing SHM 1 2 3
7.4 Energy of Simple Harmonic Oscillators 1 2 3
7.5 Simple and Physical Pendulums
~12/~24 Class Periods 15–25% AP Exam Weighting 1 2 3
8.1 Electric Charge and Electric Force 1 2 3
8.2 Conservation of Electric Charge and the Process of Charging 1 2 3
8.3 Electric Fields 1 2 3
8.4 Electric Fields of Charge Distributions 1 2 3
8.5 Electric Flux 1 2 3
8.6 Gauss’s Law
~10/~20 Class Periods 10–20% AP Exam Weighting 1 2 3
9.1 Electric Potential Energy 1 2 3
9.2 Electric Potential 1 2 3
9.3 Conservation of Electric Energy
~8/~16 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
10.1 Electrostatics with Conductors 1 2 3
10.2 Redistribution of Charge between Conductors 1 2 3
10.3 Capacitors 1 2 3
10.4 Dielectrics
~12/~24 Class Periods 15–25% AP Exam Weighting 1 2 3
11.1 Electric Current 1 2 3
11.2 Simple Circuits 1 2 3
11.3 Resistance, Resistivity, and Ohm’s Law 1 2 3
11.4 Electric Power 1 2 3
11.5 Compound Direct Current Circuits 1 2 3
11.6 Kirchhoff’s Loop Rule 1 2 3
11.7 Kirchhoff’s Junction Rule 1 2 3
11.8 Resistor Capacitor (RC) Circuits
~10/~20 Class Periods 10–20% AP Exam Weighting 1 2 3
12.1 Magnetic Fields 1 2 3
12.2 Magnetism and Moving Charges 1 2 3
12.3 Magnetic Fields of Current-Carrying Wires and the Biot-Savart Law 1 2 3
12.4 Ampère’s Law
~10/~20 Class Periods 10–20% AP Exam Weighting 1 2 3
13.1 Magnetic Flux 1 2 3
13.2 Electromagnetic Induction 1 2 3
13.3 Induced Currents and Magnetic Forces 1 2 3
13.4 Inductance 1 2 3
13.5 Circuits with Resistors and Inductors (LR Circuits) 1 2 3
13.6 Circuits with Capacitors and Inductors (LC Circuits)
1 ~12–17 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
1.1 Scalars and Vectors in One Dimension 1 2 3
1.2 1 2 3 displacement, velocity, and acceleration
1.3 Representing Motion 1 2 3
1.4 Reference Frames and Relative Motion 1 2 3
1.5 Vectors and Motion in Two Dimensions
~22–27 Class Periods 18–23% AP Exam Weighting 1 2 3
2.1 1 2 3 systems and center of mass
2.2 Forces and Free-Body Diagrams 1 2 3
2.3 Newton’s Third Law 1 2 3
2.4 1 2 3 newton’s first law
2.5 Newton’s Second Law 1 2 3
2.6 Gravitational Force 1 2 3
2.7 1 2 3 kinetic and static friction
2.8 Spring Forces 1 2 3
2.9 Circular Motion
~22–27 Class Periods 18–23% AP Exam Weighting 1 2 3
3.1 Translational Kinetic Energy 1 2 3
3.2 Work 1 2 3
3.3 Potential Energy 1 2 3
3.4 Conservation of Energy 1 2 3
3.5 Power
~10–15 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
4.1 Linear Momentum 1 2 3
4.2 Change in Momentum and Impulse 1 2 3
4.3 Conservation of Linear Momentum 1 2 3
4.4 Elastic and Inelastic Collisions
~15–20 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
5.1 1 2 3 rotational kinematics
5.2 Connecting Linear and Rotational Motion 1 2 3
5.3 1 2 3 torque
5.4 1 2 3 rotational inertia
5.5 Rotational Equilibrium and Newton’s First Law in Rotational Form 1 2 3
5.6 Newton’s Second Law in Rotational Form
~8–14 Class Periods 5–8% AP Exam Weighting 1 2 3
6.1 Rotational Kinetic Energy 1 2 3 1
6.2 Torque and Work 2 3
6.3 Angular Momentum and Angular Impulse 1 2 3
6.4 1 2 3 1 conservation of angular momentum
6.5 Rolling 2 3
6.6 Motion of Orbiting Satellites
~5–10 Class Periods 5–8% AP Exam Weighting 1 2 3
7.1 Defining Simple Harmonic Motion (SHM) 1 2 3
7.2 Frequency and Period of SHM 1 2 3
7.3 Representing and Analyzing SHM 1 2 3
7.4 Energy of Simple Harmonic Oscillators
~12–17 Class Periods 10–15% AP Exam Weighting 1 2 3
8.1 Internal Structure and Density 1 2 3
8.2 Pressure 1 2 3
8.3 Fluids and Newton’s Laws 1 2 3
8.4 Fluids and Conservation Laws
~10–16 Class Periods 15–18% AP Exam Weighting 1 2 3
9.1 1 2 3 kinetic theory of temperature and pressure
9.2 1 2 3 the ideal gas law
9.3 Thermal Energy Transfer and Equilibrium 1 2 3
9.4 1 2 3 the first law of thermodynamics
9.5 Specific Heat and Thermal Conductivity 1 2 3
9.6 Entropy and the Second Law of Thermodynamics
~14–21 Class Periods 15–18% AP Exam Weighting 1 2 3
10.1 Electric Charge and Electric Force 1 2 3
10.2 Conservation of Electric Charge and the Process of Charging 1 2 3
10.3 1 2 3 electric fields
10.4 1 2 3 electric potential energy
10.5 E electric potential
10.6 capacitors
10.7 conservation of electric energy
~12–20 Class Periods 15–18% AP Exam Weighting 1 2 3
11.1 1 2 3 electric current
11.2 Simple Circuits 1 2 3
11.3 1 2 3 resistance, resistivity, and ohm’s law
11.4 1 2 3 electric power
11.5 Compound Direct Current (DC) Circuits 1 2 3
11.6 Kirchhoff’s Loop Rule 1 2 3
11.7 Kirchhoff’s Junction rule
11.8 resistor-capacitor (RC) circuits
~10–13 Class Periods 12–15% AP Exam Weighting 1 2 3
12.1 1 2 3 magnetic fields
12.2 Magnetism and Moving Charges 1 2 3
12.3 1 2 3 magnetism and current-carrying wires
12.4 Electromagnetic Induction and faraday’s law
13.1 reflection
13.2 images formed by mirrors
13.3 refraction
13.4 images formed by lenses
o Significant Figures
o Vectors/Scalars
Chapter Review – 34-36,39,41,44,46,49,51
o One Dimensional Motion
o Graphing Position, Velocity, and Acceleration
Chapter Review – 57,58,60-63,69,74 Labs – position-time graphs, constant acceleration
o Projectile Motion
o Relative Velocity
Chapter Review – 53,55,56,60,64,71,75 Labs – vector addition, projectile motion
o Newton’s Laws of Motion
o Forces
Chapter Review – 67,68,70,72,82,83,85 Labs – inertial and gravitational mass, coefficients of static and kinetic friction
o Circular Motion
o Universal Gravitation
Chapter Review – 66,68,70-73,76,79,82 Lab – uniform circular motion
o Work
o Energy
o Conservation of Energy
o Power
Chapter Review – 72-74,77,79,84,91,93,94 Lab – elastic potential energy
o Impulse and Momentum
o The Law of Conservation of Momentum
Chapter Review – 65,67,69,70,73,77 Labs – conservation of liner momentum, elastic and inelastic collisions
o Rotational Kinematics
o Torque and Rotational Dynamics
o Rotational Energy
o Angular Momentum
Demonstrations – tangential velocity, disk & ring, cones & cylinder, balancing cork, tower of Pisa, center of gravity, rotating platform, bicycle wheel, gyroscope
Labs – Atwood machine, moment of inertia, conservation of angular momentum
Chapter Review – Questions:2,3,6,11,13,19,20,22; Prob:3,5,7,11,12,18,21,24,26,29,30,34,37,44,48,53,54,58,59
o Conditions for Equilibrium
o Elasticity and Fracture
Demonstrations – hammer and board, balancing bird
Lab – static equilibrium
Chapter Review – Questions:2-5,7-9,11,12; Prob:1,3,7,9,12,13,18,41-44,48-50
o Density and Pressure
o Buoyancy
o Fluids in Motion
o Bernoulli’s Equation
Demonstrations – book pages, suspended balls, ping-pong ball (&funnel), chimney, can crush, Archimedes’s bucket & cylinder, floating paper clip
Labs – Archimedes principle and Hooke’s law, Torricelli’s Theorem
Chapter Review – Questions:1,2,7,10-12,14,16-18; Prob:2,3,5,7,9,11,12,14,20,24,36,38,42-44,50,53,54,59,60
o Simple Harmonic Motion
o Simple Pendulums o Mass-Spring Oscillators
o Mechanical (Longitudinal) and Transverse Waves
o Principle of Superposition
o Standing Waves
Demonstrations - superposition (o-scope), standing waves (power drill and motors), chilandi plates
Labs – simple pendulums, simple harmonic motion presentations, speed of wave on a string, standing waves
Chapter Review – Questions: 3,4,6,12,19-21; Prob:5,7,9,12,13,19,21-23,31,33,38,42,51-54
o Characteristics of Sound
o Doppler Effect
Demonstrations - tuning forks, resonance (with laser),wine glasses, microphone and o-scope, deciblemeter, boom whackers, Doppler effect
Lab – speed of sound
Chapter Review – Questions:1,2,4,5,10,12,14,17; Prob:4,7,10,14,26,27,39,45,46,51,53,55
o Atomic Theory of Matter
o Ideal Gas Law
Demonstrations – thermal expansion, crushing can, fire piston
Lab – thermal expansion
Chapter Review – Questions:1,3-5,8,13,15,18,19,23,24,26; Prob:1-3,5,7,10,12,14,23,26,29,30,32,34,35,38,42,44,46-48,52
o Internal Energy
o Heat Transfer
Chapter Review – Questions: 1,3,5-8,12,13,16,18,24,26,30; Prob:1-3,7-9,12-14,18,21,23,25,30,32,33,37,39-41
o Thermodynamic Processes
o p-V Diagrams
o First Law of Thermodynamics
o Second Law of Thermodynamics
Lab – virtual lab
Chapter Review – Questions:1-5,9,12,16,19,20; Prob:1-11,15,18,20,24,27,32,34,36,37,39
o Electric Charge
o The Law of Conservation of Electric Charge
o Electrostatic Forces and Fields
Demonstrations – electrostatics, charge sensor, Faraday’s cage
Labs – electrostatics, Coulomb’s law
Chapter Review – Questions:3,5,9,10,17,18,21; Prob:6-8,16,17,27,31,32,34,36,44,45,47-49
o Potential Difference
o Work on a Charge
o Equipotential o Capacitance
Lab – equipotential surfaces
Chapter Review – Questions:3-6,9,11,14; Prob:4,9,10,12,13,16,19,22,33,36-38,43,45,49,51
o Ohm’s Law
o Electrical Power
Labs – resistivity, Ohm’s law, capacitance
Chapter Review – Questions:1,2,4,6,11,15,17,19; Prob:7,8,11,14,19,21,29,32,35,36,39,42,43,45
o Resistors in Series and Parallel
o Kirchhoff’s Laws
o Capacitors in Series and Parallel
o RC Circuits
Labs – series and parallel resistors, RC circuits
Chapter Review – Questions: 3,6,10,16,17; Prob:2,9,11,13,14,16-18,20,23,27,28,37,38,45,49,50
o Magnetic Fields
o Forces on Moving Charges
o Force on Current-Carrying Wire
o Magnetic Field of Current-Carrying Wires
Demonstrations – B-fields and forces of current carrying wires, speakers, cathode ray tube, electromagnets, electric motors
Labs – B-field of the Earth, B-field of a solenoid, current balance
Chapter Review – Questions:7-10,13,21,30; Prob:4,6,12,14,17,19,23,26,32,36,41,43,49,59,61,62
o Magnetic Flux
o Induced EMF
o Faraday’s Law and Lenz’s Law
Demonstrations – Blv, motor, generator, Eddy currents, , transformer, magnetic brake, jumping ring
Labs – virtual lab, transformers, back emf
Chapter Review – Questions:3,5,6,11,14,18; Prob:5,8,10,13,15,16,21,23,26,34,36,39-41
o Maxwell’s Equations
o Electromagnetic Spectrum
Chapter Review – Questions:1-5,7,8; Prob:3,4,7-9,12,13,16
o Reflection and Refraction
o Images Formed by Mirrors
o Images Formed by Lenses
Demonstrations – blackboard optics, total internal reflection
Labs – Snell’s law, lens combinations
Chapter Review – Questions:1,5,8,10,13,15,21,24; Prob:3,9,11,15,16,25,29,30,38,48,51,55,62,63
o Huygens’ Principle
o Diffraction
Demonstrations – Young’s double slit, diffraction gratings
Lab – diffraction
Chapter Review – Questions:3,5,12,17,19,23,27,31; Prob:3,5,6,10,19-21,28,29,32,37
o Postulates of Special Relativity
o Mass-Energy Equivalence o Relativistic Momentum
Chapter Review – Questions:1-5,8-12,17,19; Prob:1,2,4,6,7,9,11,12,15,17,18,20,22,24,25,33,37,43,45,47
o Discovery of the Electron
o The Photoelectric Effect
o Compton Scattering o Bohr Model of the Atom
o Atomic Spectra
o DeBroglie Wavelength
Lab – spectroscopy
Chapter Review – Questions:1,3,7,9,11-14,16,19,23; Prob:2,3,7,8,11,13,14,17,18,20,23,29,30,37,38,41,48,49,52,55
o Quantum Mechanics and the Wave Function
o Heisenberg Uncertainty Principle
Chapter Review – Questions:1,2,4,6,9; Prob:1,3-5
o Atomic Number, Mass Number, and Atomic Mass
o Radioactive Decay (Alpha, Beta, and Gamma)
o Fission
o Fusion
Lab – radioactive decay
Chapter Review – Questions:1-7,11; Prob:1,2,6,37,38,40,44-46
Candidates for Cambridge International AS Level Physics study the following topics:
AS Level candidates also study practical skills.
Candidates for Cambridge International A Level Physics study the AS Level topics and the following topics:
Core 95 hours
1.1 – Measurements in physics 1.2 – Uncertainties and errors 1.3 – Vectors and scalars
2.1 – Motion 2.2 – Forces 2.3 – Work, energy and power 2.4 – Momentum and impulse
3.1 – Thermal concepts 3.2 – Modelling a gas
4.1 – Oscillations 4.2 – Travelling waves 4.3 – Wave characteristics 4.4 – Wave behaviour 4.5 – Standing waves
5.1 – Electric fields 5.2 – Heating effect of electric currents 5.3 – Electric cells 5.4 – Magnetic effects of electric currents Syllabus content Syllabus content 26 Physics guide
6.1 – Circular motion 6.2 – Newton’s law of gravitation
7.1 – Discrete energy and radioactivity 7.2 – Nuclear reactions 7.3 – The structure of matter
8.1 – Energy sources 8.2 – Thermal energy transfer Additional higher level (AHL) 60 hours
9.1 – Simple harmonic motion 9.2 – Single-slit diffraction 9.3 – Interference 9.4 – Resolution 9.5 – Doppler effect
10.1 – Describing fields 10.2 – Fields at work
11.1 – Electromagnetic induction 11.2 – Power generation and transmission 11.3 – Capacitance
12.1 – The interaction of matter with radiation 12.2 – Nuclear physics Syllabus content Physics guide 27
Options 15 hours (SL)/25 hours
A.1 – The beginnings of relativity A.2 – Lorentz transformations A.3 – Spacetime diagrams Additional higher level topics A.4 – Relativistic mechanics (HL only) A.5 – General relativity
B.1 – Rigid bodies and rotational dynamics B.2 – Thermodynamics Additional higher level topics B.3 – Fluids and fluid dynamics (HL only) B.4 – Forced vibrations and resonance
C.1 – Introduction to imaging C.2 – Imaging instrumentation C.3 – Fibre optics Additional higher level topics C.4 – Medical imaging
D.1 – Stellar quantities D.2 – Stellar characteristics and stellar evolution D.3 – Cosmology Additional higher level topics D.4 – Stellar processes (HL only) D.5 – Further cosmology (HL only)