高中物理选修知识点总结

高中物理选修知识点总结 第一章第1节 宇宙中的地球 一、地球在宇宙中的位置 1、宇宙的概念：时间和空间的统一，天地万物的总称。

宇宙在空间上无边无际，在时间上无始无终，是运动、发展和变化的物质世界。

2、宇宙中的天体以及它们各自的特点 • 恒星——明亮发光，发热；
相对静止。例如，太阳是距地球最近的恒星。

• 星云——轮廓模糊，云雾状外貌。由气体和尘埃组成，其主要成分是氢。

• 行星——在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。质量比恒星小，本身不 发光，靠反射恒星的光而发亮。例如地球是目前人们发现唯一存在生命的行星。

• 卫星——围绕行星运动的天体，例如月球（卫星）是离地球最近的自然天体。

• 流星体——尘粒和固体小块 • 彗星——扁长轨道，拖着长尾的彗星。围绕太阳公转的哈雷彗星（周期76年）
• 星际物质——气体和尘埃 3、天体的类型：
自然天体——主要为恒星和星云等 人造天体——人造卫星，航天飞机，天空实验室等。

宇宙中的距离相近的天体因相互吸引而相互绕转，构成不同级别的天体系统。

4、天体系统的层次 二、太阳系中的一颗普通行星 太阳系模型图 1、按离太阳由近及远的顺序依次是：
A水星，B金星，C地球，D火星，E木星，F土星，G天王星，H海王星。

小行星带位于木星和火星之间；
木星是体积和质量最大的行星；
地球是密度最大的行星。

2、运动特征：同向性、共面性、近圆性。

3、太阳系行星的分类：类地行星：水星，金星，地球，火星 巨行星：木星，土星 远日行星：天王星，海王星。

4、表现：地球是太阳系中一颗普通的行星。

三，存在生命的行星 1、地球的特殊性：地球是太阳系唯一存在生命的行星。

2、地球存在生命的条件：
（1）地球所处的宇宙环境条件是：a光照条件稳定，生命从低级各高级的演化没有中断。

b安全的宇宙环境：大小行星互不干扰。

（2）地球的物质条件是：a日地距离适中：适宜的温度。

b体积、质量适中：适合生物呼吸的大气。

c地球上有液体水：海洋、液态水的形成。

第一章第2节 太阳对地球的影响 一、太阳辐射与地球：
太阳的概况：太阳与其他恒星一样能发光发热，是一个巨大炽热的气体星球，主要成分是氢 （71%）和氦（27%）. 表面温度约为6000K。

1. 太阳辐射能量来源：太阳内部的核聚变反应：
4 H——＞1 He + 能量 2. 太阳辐射：太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，这种现象称为太阳辐射。

3.太阳辐射对地球的影响 （1）直接为地球提供光、热资源。

（2）维持地表温度，是促进地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力。

（3）为人类生活、生产提供能源：直接能源:太阳辐射能；
间接能源:矿物能、水能、风能、生物能 4、太阳辐射的规律：从低纬度向高纬度减少。

二、太阳活动对地球的影响 1.太阳大气层的结构:光球、色球和日冕 太阳大气结构 亮度 厚度 温度 观测条件 (最外层) 日冕   逐渐 增强   逐渐变薄   越来越低   日全食时或使用特殊仪器 (中间层) 色球 (最里层) 光球  眼睛直接可见 2.太阳活动的重要标志:黑子、耀斑 黑子：太阳光球常出现一些暗黑的斑点，叫作黑子。黑子实际上并不黑，只是因为它的温度比太阳表面其他地方低，所以才显得暗一些。其变化的周期为 11 年。它的多少是太阳活动强弱的主要标志。

耀斑：太阳色球有时会出现一块突然增大、增亮的斑块，叫做耀斑。活动周期也是11年，是太阳活动最激烈的显示. 日 珥 注：通常，黑子数目最多的地方和时期，也是耀斑等其他形式的太阳活动出现频繁的地方和时期。这体现了太阳活动的整体性。

3.太阳活动对地球的影响 (1)电磁波扰乱地球上空电离层，影响无线电短波通讯。

(2)高能带电粒子流扰乱地球的磁场，产生“磁暴”现象。（影响飞机和船等航行）
(3) 高能带电粒子流作用于两极高空大气，产生极光（常出现在地球高纬度地区）
(4)太阳活动影响地球的自然环境，产生自然灾害（如地震、水旱灾害等）
第一章第3节 地球的运动 --------------（1）地球和地球仪 1.地球的形状和大小 （1）地球的形状：赤道略鼓、两极稍扁的椭球体。

（2）地球的大小:：赤道半径：6378千米 极半径：6357千米 赤道周长：4万千米 2、经线和纬线 几个重要的经线和纬线 南（北）极圈：66°34′S(N) 南（北）回归线：23°26′S(N)低纬度：0°— 30° 中纬度：30°— 60° 高纬度：60°— 90°南北半球的分界线：赤道（0度纬线）；

0°和180°东西经的分界线；
180°国际日期变更线；
东西半球的分界线：160°E和20°W 3、经度和纬度 组成经线圈的两条经线：度数相加等于180，东西经相反。

4、经纬网及其应用 (1) 地球上任意一个点都有唯一的经纬度坐标与之对应。

如，B（40°N,40°E）
B点关于赤道的对称点坐标（40°S , 40°E）
规律：纬度度数不变，南北纬相反；
经度不变。

B点关于地轴的对称点坐标（40°N , 140°W）
规律：纬度不变；
经度度数互补，东西经相反。

B点关于地心的对称点坐标（40°S , 140°W）
规律：纬度度数不变，南北纬相反；
经度度数互补，东西经相反。

(2) 判定方向：
南北方向：同为南纬，度数大的在南 同是北纬，度数大的在北 既有南纬又有北纬，南纬在南北纬在北 东西方向：都是东经，度数大的在东 都是西经，度数大的在西 既有东经又有西经，东经+西经度数＜180，东经在东，西经在西 东经+西经度数＞180，东经在西，西经在东。

(3)计算距离 经线上差一度：111千米 纬线上差一度：111千米*cos纬度度数 第一章第3节 地球的运动 地球运动的基本形式 一、、地球的自转 1、概念：地球绕其自转轴的旋转运动 （自转轴：假想的轴线，经过地球球心，其北端始终指向北极星）
2、自转的特点 （1）方向：自西向东 地球的自转——北极上空逆时针方向旋转 地球的自转——南极上空顺时针方向旋转 （2）周期 恒星日：真正周期 23时56分4秒（以距离地球遥远的同一恒星为参照物）
太阳日：昼夜更替周期 为24h （以太阳为参照物）
（3）速度 1）地球自转角速度角速度：单位时间转过的角度。

自转角速度：南北两极点为0之外，其他任何地点的自转角速度均为15°/小时（360°/24小时）
2）地球自转线速度线速度：单位时间转过的弧长(长度) 自转线速度：从赤道向两极递减，两极点为0 （任意纬线的线速度＝1670*cos纬度（千米/小时））
二、地球的公转 1、概念：地球围绕太阳的运动 公转轨道：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于其中一个焦点上。

2、公转的特点：
（1）方向：自西向东（和地球自转具有同向性）
（2）(真正)周期：恒星年→地球公转一周的时间单位，为365天6时9分10秒。

太阳直射点回归运动周期：回归年→为365天5时48分46秒。

（3）地球公转速度：线速度、角速度 ①一年之中，平均而言 地球公转的角速度约为1°/天≈360°÷365天 地球公转的线速度约为30千米/秒≈2×3.14×1.5亿千米÷(365×24×60×60)秒 ②地球公转的实际速度并不均匀，有快有慢 开普勒定律，行星围绕恒星运动的轨道是一个椭圆，半径在单位时间内扫过的面积相等 近日点（1月初）
—A距离太阳最近，此时的角速度、线速度最快 远日点（7月初）
—B距离太阳最远，此时的角速度、线速度最慢 线速度：近日点到远日点—由快变慢；
远日点到近日点则相反 角速度：与线速度的变化一致 第一章第3节地球的运动 （3）太阳直射点的移动 地球自转的同时也在围绕太阳公转，过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面，地球公转的轨道平面称为黄道平面。

1．黄赤交角 (1)概念：赤道平面与黄道平面之间的交角，叫做黄赤交角。目前黄赤交角是23°26′。

(2)黄赤交角的特点：一轴两面三角度，三个基本不变 一轴：地轴 两面：黄道平面和赤道平面 三角度：黄道平面和赤道平面的交角为23°26′地轴和黄道的平面的交角为66°34′ 地轴与赤道平面的交角为90° 三个基本不变：地球在运动过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近；
黄赤交角的大小基本不变，保持23°26′；
地球运动的方向不变，总是自西向东。

“两个变”是指地球在公转轨道的不同位置,黄道平面与赤道平面的交线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的。

黄赤交角的度数＝南、北回归线的度数 极圈的度数＝90°—黄赤交角的度数 2．太阳直射点的移动规律 黄赤交角在一定时期内是不变的，但是地球在公转轨道上的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点在变化。（简称太阳直射点）
(1)轨迹 （2）太阳直射点的位置 直射的纬度：太阳直射点在南北回归线之间作往返性周期运动，大约1个月移动8°，与阳历的日期对应。

直射的经度：地方时为12点的经线 (2)周期：回归年；
365日5时48分46秒 第一章第3节地球的运动 （4）地方时区间的计算 一、地方时 由于地球自西向东自转，则在同一纬度地区，东边的地点总是比西边的地点先看到日出，因此东边的地点的时刻总是比西边的地点的时刻要早。（早：即体现在时刻数值的“大”）
1、地方时之概念：
同一时刻，不同经度的地方具有不同的地方时。

即：因经度的不同而形成的不同时刻，叫做地方时。（经度相同，地方时必定相同）
2、地方时之表现：
经度差15°时间差1小时；
经度差1°时间差4分钟 ；
经度差1′时间差4秒 3、地方时之计算：
所求另一地的地方时=已知某地的地方时±4分钟/1°×（两地的经度差）
须注意的原则：
（1）都是东经或者都是西经时，东边的时间早，求东边的用加号“＋”号，求西边的用“－”号；
既有东经又有西经时，求东经的用“＋”号，求西经的用“－”号。

（2）两地的经度差确定原则：“同－，异＋” （3）所求地方时处理原则：
A】若所求地方时﹥24：00，则所求地方时－24：00，日期＋1，变为明天；

B】若所求地方时﹤00：00，则所求地方时＋24：00，日期－1，变为昨天。

当堂训练1：
1、当经线0°（即经过伦敦的本初子午线）为06:00时，请问10°E的地方时是多少？30°W的地方时又是多少？答案：10°E地方时是06:40. 30°W的地方时是04:00. 2、精彩绝伦的2012伦敦奥运开幕式于当地时间12年7月27日20:12正式开始，请问我国的CCTV（经度为120°E）什么时候会准时直播？答案：2012年7月28日凌晨04:12. 3、当五华县（经度为120°E）为10月8日凌晨01:40，请问新疆吐鲁番（经度为90°E）的地方时是多少？答案：10月7日23:56. 二、时区 如果如果大家都使用自己的地方时的，那么同一时刻，地方时会有n多种，异常混乱。为了便于交流，就必须解决此麻烦，所以在1884年召开的国际经度会议上，决定按统一标准划分全球时区，即分(时)区计时法。

划分方法：全球划分为24个时区，每个时区跨15个经度。

计算方法：各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的区时。相邻两个时区差1小时。

1、如何求中央经线？ 中央经线的度数=时区数×15° 2、如何判断某经线位于哪个时区？ 时区数=已知的某地经度数/15° 所得余数＜7.5度，相除所得商即为时区数；
所得余数＞7.5度，所得商 +1 即为时区数。

3、所求的另一地区时=已知的某地区时±（两地的时区差）（与“地方时”计算的3个原则完全相同）
东8区的区时（即120°E的地方时），即“北京时间” 中时区的区时（即0°经线的地方时），为“伦敦时间”也称“世界时、国际标准时间、格林尼治时间” 第一章第3节地球的运动 --（5）日界线 一、国际日界线 （1）含义：1884年国际经度会议规定原则上以180°经线作为“今天”与 “昨天”的分界线. （2）特点：
1）属于“人为日界线” 2）位置固定不变 3）与180°经线并不完全重合，而是有几处凹凸，凹凸的原因是：照顾附近国家人们生活方便，避免通过陆地。

地球上东12区的时刻最早，西12区的时刻最迟. 东12区向东进西12区，日期减1天；

西12区向西进东12区，日期加1天. 当堂训练1：
有一轮船10月15日09：00（船上的挂钟）在国际日界线附近航行，10秒之后，此轮船越过了国际日界线，请问越过国际日界线后的轮船挂钟的准确时刻应是什么？ 答案：①10月14日09:10（自西向东越线）；

或②10月16日09:10（自东向西越线）。

二、00:00日界线 （1）含义：将地方时为00:00的经线作为作为“今天”与 “昨天”的分界线. （2）特点：
1）属于“自然日界线” 2）其位置每分每秒都在变，自E向W移动 3）一定与经线完全重合 4）每分每秒与国际日界线同时存在 当堂训练2：
若120°E为10月15日09:00，请问：
1）00:00日界线是哪个经度？ 15°W 2）10月15日跨越的经度范围是什么？ 15°W→向东→180° [国际日界线] 10月14日跨越的经度范围又是什么？ 180°[国际日界线]→向东→ 15°W 10月15日与14日的范围之比是 ？：？ 190°：
165°=13：11 小结 1、一般情况，全球同时存在2个不同日期；
但因00:00日界线每分每秒都在自E向W移动，故2个不同日期的范围也在每分每秒都在变化着；

2、也存在2种特殊情况：
①当00:00日界线为0°经线，此时“今天” ：“昨天”=1：1；

②当00:00日界线与180°经线(国际日界线)重合，可认为全球此刻处于同一日期. 或者180°经线是n点今天就占n个小时，昨天占24-n小时。

北京时间08:00时，全球两日平分；
北京时间20:00时，全球位于同一日。

第一章第3节地球的运动 --（6）昼夜交替与晨昏线 一、昼夜更替 1、昼夜现象的原因：地球既不发光也不透明 2、昼夜更替产生原因是：①地球自转；
②地球既不发光，也不透明；

③同一时间内，太阳只照亮地球的一半；

3、昼夜更替周期是：太阳日，即24小时 4、昼半球是( 向着太阳的一面，即白天)；
夜半球是(背着太阳的一面，即黑夜)；

昼半球 ：夜半球=( 1 : 1 ); 昼半球与夜半球的分界线(圈)是( 晨昏线(圈) )。

二、晨昏线（圈）
1、定义：晨线：顺地球自转方向，由夜进入昼的分界线；

昏线：顺地球自转方向，由昼进入夜的分界线. 2、判断晨昏线（圈）的方法：
自转法 a.顺地球自转的方向由夜进入昼的是晨线 ，由昼进入夜的是昏线 b.逆地球自转方向由夜进入昼的是昏线，由昼进入夜的是晨线 地方时法：赤道上地方时是6点的为晨线，18点的为昏线 3.晨昏线（圈）特点：
1】永远平分地球（昼：夜=1:1），永远平分赤道 2】所在平面过地心，因而是一个与赤道等大的圆 3】晨昏线（圈）永远与太阳光线垂直 4】晨线与赤道相交的点的地方时永远为06:00；
而昏线与赤道相交的点的地方时永远为18:00 5】晨昏线（圈）只有在二分日与经线圈重合；
而其他时间则与经线圈斜交。

6】晨线上必定同时迎来日出；
而昏线上必定同时迎来日落。

7】移动方向和自转相反 4、晨昏线与经线、纬线的关系: （一）晨昏线与经线 （1）在春、秋分日时，晨昏线与经线重合，即晨昏线要过南北极点。

（2）其余任何时候，晨昏线都与经线斜交（即晨昏线不经过南北极点），其夹角范围为0~23°26′。在二至日时，其夹角最大，为23°26′。

晨昏线与经线相交，其夹角等于此时太阳直射点的纬度值。

（二）晨昏线与纬线 （1）不与晨昏线相交的纬线，是出线极昼极夜的纬度。

（2）与晨昏线有一个切点的纬线 如图1：切点为D，则：
D为晨线和昏线的分界点。D点的纬度＋折射点的纬度＝90° D点所在的经线的地方时为0点或者12点（距D点近的极点是极昼，则点所在经线为0点；
距D点近的极点是极夜，则D点所在经线为12点）
（3）纬线与晨昏线有两个交点，一个和晨线，一个和昏线，两个交点为昼弧和夜弧的分界点。与晨线交点所在的经线的地方时，为该纬线日出的时间；
与昏线交点所在的经线的地方时，为该纬线日落的时间。

三、地转偏向力:物体水平运动的方向产生偏向。地球上水平运动的物体，无论朝哪个方向运动，都会发生偏向，在北半球偏右，在南半球偏左。赤道上经线是互相平行的，无偏向。

第一章第3节地球的运动 -（7）地球公转的地理意义（昼夜长短与正午太阳高度）
太阳直射点的移动，使地球表面接受太阳辐射的能量，因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短（太阳辐射的时间）和正午太阳高度（太阳辐射的强度）的变化来描述。

一、昼夜长短 （1）昼夜长短随纬度和季节变化。

地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线（圈）。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在，除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（赤道除外）。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；
夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表：
（2）昼夜长短的计算 昼长=昼弧所跨完整经度÷15°/h 夜长=夜弧所跨完整经度÷15°/ h 昼长＋夜长＝24小时 日出时刻=12:00—（昼长/2）h 日落时刻=12:00 +（昼长/2）h 日出＋日落＝24小时 （3）小结：
1、同一纬线上的所有地方在同一天的昼长、夜长、日出时刻、日落时刻肯定彼此一样！ 2、南北半球相应纬度（如30°N与30 °S）的昼长、夜长、日出时刻、日落时刻肯定相反！ 3、赤道上永远昼长=夜长=12h，且永远地方时06:00日出，永远地方时18:00日落；

4、昼半球中分线地方时定为12:00；
夜半球中分线地方时定为00:00 二、正午太阳高度 （1）正午太阳高度的变化。

①太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度（用H表示）。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为90°，在晨昏线上，太阳高度是0°。

②正午太阳高度变化的原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。

③正午太阳高度的变化规律：正午太阳高度就是12点时的太阳高度。一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。

（2）正午太阳高度的计算公式 ：H = 90 - |当地纬度±直射点纬度| 四、四季更替。气候四季包含的月份。春（3、4、5月）、 夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）。西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。

五、五带划分。以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。

热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。

温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。

寒带：极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象。

总结应用：日照图的判读 1.判断晨昏线 （1）.特点：北极在上，南极在下；
晨昏线成直线形态，且只能见其局部（即只能见到晨线或昏线）
（2）.特点：极点为中心的半球图；
晨昏线成弧线形态，且只能见半条晨线和半条昏线。

2.确定某地的地方时 ①晨线与赤道交点所在经线上的地方时为６时；
昏线与赤道交点所在经线上的地方时为18时；

②平分昼半球的经线上的地方时为12时；
和正午经线相对的另一经线地方时为0时；

③经度每相差15°，地方时相差1小时；
同一经线上的各点地方时相同。

3.判断节气：北极圈内，白天范围、黑夜范围各占一半（即昼夜平分），春分日3月21日、秋分日9月23日。北极圈位于昼半球（即极昼），夏至日6月22日；
北极圈位于夜半球（即极夜），冬至日12月22日：南极圈内，白天范围、黑夜范围各占一半（即昼夜平分），春分日3月21日、秋分日9月23日。南极圈位于昼半球（即极昼），12月22日；
南极圈位于夜半球（即极夜），6月22日。

4.确定太阳直射点位置 （1）平分昼半球那条经线所在的经度（地方时12:00的经线），即为太阳直射点的经度。

（2）直射的纬度取决于日期。

5.确定昼夜长短 D点昼长应为18小时，夜长6小时；

解释：D点所在的纬线，其昼弧所占的比例是：四分之三；

因此，D点的昼长=昼弧所占的比例×24小时 夜长=夜弧所占的比例×24小时 昼长+夜长=24小时 6.判断太阳出没时刻 （在上图中，D点3时日出，21时日落 ）
日出时刻=12－昼长／2 日落时刻=12+昼长／2 7.正午太阳高度计算 正午太阳高度，直射点为90°，由直射点向南向北正午太阳高度逐渐降低。晨昏线上太阳高度为零。各地正午太阳高度等于90°减去该地地理纬度与太阳直射点地理纬度的差。

第一章第4节 地球的圈层结构 想一想：夏季，如果让你挑选西瓜，你会采用什么样的方法呢？我们能不能根据地球内部产生的震动来研究地球的内部结构呢？ （一）地震波 1、概念：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击产生弹性震动，并以波的形式向四周传播。

（1）当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？先上下颠簸，后左右摇晃 （2）当地震发生时，在海洋中航行的人会怎样呢？只能感觉到上下颠簸 2、地震波的分类：
纵波（P）：质点的震动方向与波的传播方向一致。横波（S）：质点的震动方向与波的传播方向垂直。

地震波在地球内部的传播速度与其通过的介质性质有密切关系。若介质是均质的，地震波则匀速传播；
介质性质发生变化，地震波波速随之变化。

地震波 传播速度 传播介质 穿过不连续面速度变化 横波 慢 固体 穿过莫霍界面横纵波速度均增大；
穿过古登堡界面横波消失，纵波速度突然下降。

纵波 快 固体、液体、气体 3、地震波波速变化图 地震波在通过性质完全不同的两种介质的分界面时，波速会发生明显变化，会出现不连续面。

地震波穿过33千米处莫霍界面是，横纵波速度均增大；
穿过2900千米处古登堡界面时，横波消失，纵波速度突然下降。

4、地震波波速与地球内部构造图 以两个不连续面为界，将地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层 （二）地球的内部圈层 地壳和上地幔顶部（软流层以上），有坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。

地球的外部圈层示意图 （三）地球的外部圈层 大气圈 包围着地球，由气体和悬浮物组成，主要成分氮和氧。

水圈 连续而不规则的圈层。它包括地下水、地表水、大气水、生物水等，水圈的水处于不断的循环运动之中。

生物圈 地表生物及其生存环境的总称，占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透相互影响的结果