高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
總結(jié)就是把一個(gè)時(shí)間段取得的成績(jī)、存在的問(wèn)題及得到的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行一次全面系統(tǒng)的總結(jié)的書(shū)面材料,通過(guò)它可以全面地、系統(tǒng)地了解以往的學(xué)習(xí)和工作情況,為此要我們寫(xiě)一份總結(jié)。你想知道總結(jié)怎么寫(xiě)嗎?下面是小編精心整理的高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié),歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
1.光敏電阻
2.熱敏電阻和金屬熱電阻
3.電容式位移傳感器
4.力傳感器————將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的元件.
5.霍爾元件
霍爾元件是將電磁感應(yīng)這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量的元件.
外部磁場(chǎng)使運(yùn)動(dòng)的載流子受到洛倫茲力,在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集,在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的另一種電荷,從而形成橫向電場(chǎng);橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí),導(dǎo)體板左右兩例會(huì)形成穩(wěn)定的電壓,被稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差或霍爾電壓.
三種產(chǎn)生電荷的方式:
1、摩擦起電:
(1)正點(diǎn)荷:用綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷;
(2)負(fù)電荷:用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷;
(3)實(shí)質(zhì):電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體;
2、接觸起電:
(1)實(shí)質(zhì):電荷從一物體移到另一物體;
(2)兩個(gè)完全相同的物體相互接觸后電荷平分;
(3)電荷的中和:等量的異種電荷相互接觸,電荷相合抵消而對(duì)外不顯電性,這種現(xiàn)象叫電荷的中和;
3、感應(yīng)起電:把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電;
(1)電荷的基本性質(zhì):同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;
(2)實(shí)質(zhì):使導(dǎo)體的電荷從一部分移到另一部分;
(3)感應(yīng)起電時(shí),導(dǎo)體離電荷近的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)端帶同種電荷;
4、電荷的基本性質(zhì):能吸引輕小物體;
(1)電荷間相互作用規(guī)律:自然界中只有兩種電荷,即正電荷和負(fù)電荷、同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。
(2)三種起電方法:
、倌Σ疗痣姡寒(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體則帶正電。
②感應(yīng)起電:利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程
、劢佑|起電:一個(gè)物體帶電時(shí),電荷之間會(huì)相互排斥,如果接觸另一個(gè)導(dǎo)體,電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上,使物體帶電。
(3)電荷守恒定律:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分:在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變。
(4)元電荷:最小電荷量就是電子所帶的電荷量,這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷。
動(dòng)量與動(dòng)能的比較:
、賱(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量。
、趧(dòng)量是用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)互相轉(zhuǎn)移的物理量,而動(dòng)能往往用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)(比如熱、光、電等)相互轉(zhuǎn)化的物理量。
比如完全非彈性碰撞過(guò)程研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移——速度的變化可以用動(dòng)量守恒,若要研究碰撞過(guò)程改變成內(nèi)能的機(jī)械能則要用動(dòng)能為損失去計(jì)算了。所以動(dòng)量和動(dòng)能是從不同側(cè)面反映和描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物理量。
動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律比較:前者是矢量式,有廣泛的適用范圍,而后者是標(biāo)量式其適用范圍則要窄得多。這些區(qū)別在使用中一定要注意。
●碰撞:兩個(gè)物體相互作用時(shí)間極短,作用力又很大,其他作用相對(duì)很小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著化的現(xiàn)象叫做碰撞。
以物體間碰撞形式區(qū)分,可以分為“對(duì)心碰撞”(正碰),而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線;“非對(duì)心碰撞”——中學(xué)階段不研究。
以物體碰撞前后兩物體總動(dòng)能是否變化區(qū)分,可以分為:“彈性碰撞”。碰撞前后物體系總動(dòng)能守恒;“非彈性碰撞”,完全非彈性碰撞是非彈性碰撞的特例,這種碰撞,物體在相碰后粘合在一起,動(dòng)能損失最大。
各類(lèi)碰撞都遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,不過(guò)在非彈性碰撞中,有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量,因此動(dòng)能不守恒了。
一、焦耳定律
1、定義:電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。
2、意義:電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)生的電熱。
3、適用條件:任何電路。
二、電阻定律
1、電阻定律:在一定溫度下,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體本身的長(zhǎng)度成正比,跟導(dǎo)體的橫截面積成反比。
2、意義:電阻的決定式,提供了一種測(cè)電阻率的方法。
3、適用條件:適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均與的電解液。
三、歐姆定律
1、歐姆定律:導(dǎo)體中電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟它的電阻R成反比。
2、意義:電流的決定式,提供了一種測(cè)電阻的方法。
3、適用條件:金屬、電解液(對(duì)氣體不適用)。適用于純電阻電路。
四、庫(kù)倫定律
五、電阻率
1、意義:電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量。材料導(dǎo)電性能的好壞用電阻率p表示,電阻率越小,導(dǎo)電性能越好,電阻率越大,表明在相同長(zhǎng)度,相同橫截面積的情況下,導(dǎo)體電阻就越大。
2、決定因素:由材料的種類(lèi)和溫度決定,與材料的長(zhǎng)短、粗細(xì)無(wú)關(guān)。一般常用合金的電阻率大于組成它的純金屬的電阻率。
3、與溫度的關(guān)系:各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化。金屬的電阻率隨溫度的升高而增大(可用于制造電阻溫度計(jì));半導(dǎo)體和電介質(zhì)的電阻率隨溫度的升高而減。ò雽(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大,可用于制造熱敏電阻)。
萬(wàn)有引力是由于物體具有質(zhì)量而在物體之間產(chǎn)生的一種相互作用。它的大小和物體的質(zhì)量以及兩個(gè)物體之間的距離有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,它們之間的萬(wàn)有引力就越大;物體之間的距離越遠(yuǎn),它們之間的萬(wàn)有引力就越小。
兩個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的物體之間的萬(wàn)有引力,可以用以下公式計(jì)算:F=GmM/r^2,即萬(wàn)有引力等于引力常量乘以?xún)晌矬w質(zhì)量的乘積除以它們距離的平方。其中G代表引力常量,其值約為6.67×10的負(fù)11次方單位N·m2/kg2。為英國(guó)科學(xué)家卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得。
萬(wàn)有引力的推導(dǎo):若將行星的軌道近似的看成圓形,從開(kāi)普勒第二定律可得行星運(yùn)動(dòng)的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期)
如果行星的質(zhì)量是m,離太陽(yáng)的距離是r,周期是T,那么由運(yùn)動(dòng)方程式可得,行星受到的力的作用大小為
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外,由開(kāi)普勒第三定律可得
r^3/T^2=常數(shù)k
那么沿太陽(yáng)方向的力為
mr(4π^2)/T^2=mk(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的關(guān)系可知,太陽(yáng)也受到以上相同大小的力。從太陽(yáng)的角度看,
(太陽(yáng)的質(zhì)量M)(k)(4π^2)/r^2
是太陽(yáng)受到沿行星方向的力。因?yàn)槭窍嗤笮〉牧Γ蛇@兩個(gè)式子比較可知,k包含了太陽(yáng)的質(zhì)量M,k包含了行星的質(zhì)量m。由此可知,這兩個(gè)力與兩個(gè)天體質(zhì)量的乘積成正比,它稱(chēng)為萬(wàn)有引力。
如果引入一個(gè)新的常數(shù)(稱(chēng)萬(wàn)有引力常數(shù)),再考慮太陽(yáng)和行星的質(zhì)量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示為
萬(wàn)有引力=GmM/r^2
兩個(gè)通常物體之間的萬(wàn)有引力極其微小,我們察覺(jué)不到它,可以不予考慮。比如,兩個(gè)質(zhì)量都是60千克的人,相距0.5米,他們之間的萬(wàn)有引力還不足百萬(wàn)分之一牛頓,而一只螞蟻拖動(dòng)細(xì)草梗的力竟是這個(gè)引力的1000倍!但是,天體系統(tǒng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬(wàn)有引力就起著決定性的作用。在天體中質(zhì)量還算很小的地球,對(duì)其他的物體的萬(wàn)有引力已經(jīng)具有巨大的影響,它把人類(lèi)、大氣和所有地面物體束縛在地球上,它使月球和人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)而不離去。
重力,就是由于地面附近的物體受到地球的萬(wàn)有引力而產(chǎn)生的。
任意兩個(gè)物體或兩個(gè)粒子間的與其質(zhì)量乘積相關(guān)的吸引力。自然界中最普遍的力。簡(jiǎn)稱(chēng)引力,有時(shí)也稱(chēng)重力。在粒子物理學(xué)中則稱(chēng)引力相互作用和強(qiáng)力、弱力、電磁力合稱(chēng)4種基本相互作用。引力是其中最弱的一種,兩個(gè)質(zhì)子間的萬(wàn)有引力只有它們間的電磁力的1/1035,質(zhì)子受地球的引力也只有它在一個(gè)不強(qiáng)的電場(chǎng)1000伏/米的電磁力的1/1010。因此研究粒子間的作用或粒子在電子顯微鏡和加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí),都不考慮萬(wàn)有引力的作用。一般物體之間的引力也是很小的,例如兩個(gè)直徑為1米的鐵球,緊靠在一起時(shí),引力也只有1.14×10^(-3)牛頓,相當(dāng)于0.03克的一小滴水的重量。但地球的質(zhì)量很大,這兩個(gè)鐵球分別受到4×104牛頓的地球引力。所以研究物體在地球引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí),通常都不考慮周?chē)渌矬w的引力。天體如太陽(yáng)和地球的質(zhì)量都很大,乘積就更大,巨大的引力就能使龐然大物繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。引力就成了支配天體運(yùn)動(dòng)的的一種力。恒星的形成,在高溫狀態(tài)下不彌散反而逐漸收縮,最后坍縮為白矮星、中子星和黑洞,也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天體演化的重要因素。
一、電流:電荷的定向移動(dòng)行成電流。
1、產(chǎn)生電流的條件:
(1)自由電荷;
(2)電場(chǎng);
2、電流是標(biāo)量,但有方向:我們規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向是電流的方向;
注:在電源外部,電流從電源的正極流向負(fù)極;在電源的內(nèi)部,電流從負(fù)極流向正極;
3、電流的大。和ㄟ^(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值叫電流I表示;
(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=Q/t;
(2)電流的國(guó)際單位:安培A
(3)常用單位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA
二、歐姆定律:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比;
1、定義式:I=U/R;
2、推論:R=U/I;
3、電阻的國(guó)際單位時(shí)歐姆,用Ω表示;
1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;
4、伏安特性曲線:
三、閉合電路:由電源、導(dǎo)線、用電器、電鍵組成;
1、電動(dòng)勢(shì):電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)接入電路時(shí)兩極間的電壓;用E表示;
2、外電路:電源外部的電路叫外電路;外電路的電阻叫外電阻;用R表示;其兩端電壓叫外電壓;3、內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電阻,內(nèi)點(diǎn)路的電阻叫內(nèi)電阻;用r表示;其兩端電壓叫內(nèi)電壓;如:發(fā)電機(jī)的線圈、干電池內(nèi)的溶液是內(nèi)電路,其電阻是內(nèi)電阻;
4、電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和;E=U內(nèi)+U外;U外=RI;E=(R+r)I
四、閉合電路的歐姆定律:閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比;
1、數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=E/(R+r)
2、當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí),外電阻無(wú)窮大,電源電動(dòng)勢(shì)等于路端電壓;就是電源電動(dòng)勢(shì)的定義;
3、當(dāng)外電阻為零(短路)時(shí),因內(nèi)阻很小,電流很大,會(huì)燒壞電路;
五、半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間;半導(dǎo)體的電阻隨溫升越高而減小;
六、導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而升高,當(dāng)溫度降低到某一值時(shí)電阻消失,成為超導(dǎo);
電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,正電荷在電場(chǎng)中受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致,所以正電荷沿場(chǎng)強(qiáng)方向,電勢(shì)能減小,負(fù)電荷在電場(chǎng)中受力方向與場(chǎng)強(qiáng)相反,所以負(fù)電荷沿場(chǎng)強(qiáng)方向,電勢(shì)能增大,但電勢(shì)都是沿場(chǎng)強(qiáng)方向減小。
1、原因
電勢(shì)能,電場(chǎng)力,功的關(guān)系與重力勢(shì)能,重力,功的關(guān)系很相似。
E=mgh,重力做正功,重力勢(shì)能減小。
電勢(shì)能的原因就是電場(chǎng)力有做功的能力,凡是勢(shì)能規(guī)律幾乎都是如此,電場(chǎng)力正做功,電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力負(fù)做功,電勢(shì)能增大,在做正功的過(guò)程中,電勢(shì)能通過(guò)做功的形式把能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能,因而電勢(shì)能減小。
靜電力做的正功功=電勢(shì)能的減小量,靜電力做的負(fù)功=電勢(shì)能的增加量
2、判斷電場(chǎng)力做功的方法
(1)看電場(chǎng)力與帶電粒子的位移方向夾角,小于90度為正功,大于90度為負(fù)功;
(2)看電場(chǎng)力與帶電粒子的速度方向夾角,小于90度為正功,大于90度為負(fù)功;
(3)看電勢(shì)能的變化,電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用
1、運(yùn)用牛頓第二定律解題的基本思路
。1)通過(guò)認(rèn)真審題,確定研究對(duì)象。
。2)采用隔離體法,正確受力分析。
。3)建立坐標(biāo)系,正交分解力。
。4)根據(jù)牛頓第二定律列出方程。
。5)統(tǒng)一單位,求出答案。
2、解決連接體問(wèn)題的基本方法是:
。1)選取的研究對(duì)象。選取研究對(duì)象時(shí)可采取“先整體,后隔離”或“分別隔離”等方法。一般當(dāng)各部分加速度大小、方向相同時(shí),可當(dāng)作整體研究,當(dāng)各部分的加速度大小、方向不相同時(shí),要分別隔離研究。
。2)對(duì)選取的研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,依據(jù)牛頓第二定律列出方程式,求出答案。
3、解決臨界問(wèn)題的基本方法是:
。1)要詳細(xì)分析物理過(guò)程,根據(jù)條件變化或隨著過(guò)程進(jìn)行引起的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,找到臨界狀態(tài)和臨界條件。
。2)在某些物理過(guò)程比較復(fù)雜的情況下,用極限分析的方法可以盡快找到臨界狀態(tài)和臨界條件。
易錯(cuò)現(xiàn)象:
。1)加速系統(tǒng)中,有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為用拉力F直接拉物體與用一重力為F的物體拉該物體所產(chǎn)生的加速度是一樣的。
(2)在加速系統(tǒng)中,有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為兩物體組成的系統(tǒng)在豎直方向上有加速度時(shí)支持力等于重力。
。3)在加速系統(tǒng)中,有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為兩物體要產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)拉力必須克服它們之間的靜摩擦力。
開(kāi)普勒三定律
1.開(kāi)普勒第一定律:所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;
說(shuō)明:在中學(xué)間段,若無(wú)特殊說(shuō)明,一般都把行星的運(yùn)動(dòng)軌跡認(rèn)為是圓;
2.開(kāi)普勒第三定律:所有行星與太陽(yáng)的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等;
3.開(kāi)普勒第三定律:所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等;
公式:R3/T2=K;
說(shuō)明:
(1)R表示軌道的半長(zhǎng)軸,T表示公轉(zhuǎn)周期,K是常數(shù),其大小之與太陽(yáng)有關(guān);
(2)當(dāng)把行星的軌跡視為圓時(shí),R表示愿的半徑;
(3)該公式亦適用與其它天體,如繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星;
萬(wàn)有引力定律
自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
1.計(jì)算公式
F:兩個(gè)物體之間的引力
G:萬(wàn)有引力常量
M1:物體1的質(zhì)量
M2:物體2的質(zhì)量
R:兩個(gè)物體之間的距離
依照國(guó)際單位制,F(xiàn)的單位為牛頓(N),m1和m2的單位為千克(kg),r的單位為米(m),常數(shù)G近似地等于
6.67×10^-11N·m^2/kg^2(牛頓平方米每二次方千克)。
2.解決天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的思路:
(1)應(yīng)用萬(wàn)有引力等于向心力;應(yīng)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、周期公式;
(2)應(yīng)用在地球表面的物體萬(wàn)有引力等于重力;
(3)如果要求密度,則用:m=ρV,V=4πR3/3
機(jī)械能
功
功等于力和物體沿力的方向的位移的乘積;
1.計(jì)算公式:w=Fs;
2.推論:w=Fscosθ,θ為力和位移間的夾角;
3.功是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,力和位移間的夾角為銳角時(shí),力作正功,力與位移間的夾角是鈍角時(shí),力作負(fù)功;
功率
功率是表示物體做功快慢的物理量。
1.求平均功率:P=W/t;
2.求瞬時(shí)功率:p=Fv,當(dāng)v是平均速度時(shí),可求平均功率;
3.功、功率是標(biāo)量;
功和能之間的關(guān)系
功是能的轉(zhuǎn)換量度;做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程,做了多少功,就有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化;
動(dòng)能定理
合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化。
1.數(shù)學(xué)表達(dá)式:w合=mvt2/2-mv02/2
2.適用范圍:既可求恒力的功亦可求變力的功;
3.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)點(diǎn):只考慮物體的初、末態(tài),不管其中間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程;
4.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟:
(1)對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)確定物體的初態(tài)和末態(tài),表示出初、末態(tài)的動(dòng)能;
(3)應(yīng)用動(dòng)能定理建立方程、求解
重力勢(shì)能
物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的速度的乘積。
1.重力勢(shì)能用EP來(lái)表示;
2.重力勢(shì)能的數(shù)學(xué)表達(dá)式:EP=mgh;
3.重力勢(shì)能是標(biāo)量,其國(guó)際單位是焦耳;
4.重力勢(shì)能具有相對(duì)性:其大小和所選參考系有關(guān);
5.重力做功與重力勢(shì)能間的關(guān)系
(1)物體被舉高,重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加;
(2)物體下落,重力做正功,重力勢(shì)能減小;
(3)重力做的功只與物體初、末為置的高度有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)
1、動(dòng)量:可以從兩個(gè)側(cè)面對(duì)動(dòng)量進(jìn)行定義或解釋?zhuān)?/p>
、傥矬w的質(zhì)量跟其速度的乘積,叫做物體的動(dòng)量。
②動(dòng)量是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種量度。
動(dòng)量的表達(dá)式P=mv。單位是。動(dòng)量是矢量,其方向就是瞬時(shí)速度的方向。因?yàn)樗俣仁窍鄬?duì)的,所以動(dòng)量也是相對(duì)的。
2、動(dòng)量守恒定律:當(dāng)系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒定律根據(jù)實(shí)際情況有多種表達(dá)式,一般常用等號(hào)左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動(dòng)量。
運(yùn)用動(dòng)量守恒定律要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
①動(dòng)量守恒定律一般是針對(duì)物體系的,對(duì)單個(gè)物體談動(dòng)量守恒沒(méi)有意義。
、趯(duì)于某些特定的問(wèn)題,例如碰撞、爆炸等,系統(tǒng)在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用力,遠(yuǎn)比它們所受到外界作用力大,就可以把這些物體看作一個(gè)所受合外力為零的系統(tǒng)處理,在這一短暫時(shí)間內(nèi)遵循動(dòng)量守恒定律。
、塾(jì)算動(dòng)量時(shí)要涉及速度,這時(shí)一個(gè)物體系內(nèi)各物體的速度必須是相對(duì)于同一慣性參照系的,一般取地面為參照物。
、軇(dòng)量是矢量,因此“系統(tǒng)總動(dòng)量”是指系統(tǒng)中所有物體動(dòng)量的矢量和,而不是代數(shù)和。
、輨(dòng)量守恒定律也可以應(yīng)用于分動(dòng)量守恒的情況。有時(shí)雖然系統(tǒng)所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量為零,那么在這個(gè)方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量是守恒的。
、迍(dòng)量守恒定律有廣泛的應(yīng)用范圍。只要系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零,那么系統(tǒng)內(nèi)部各物體的相互作用,不論是萬(wàn)有引力、彈力、摩擦力,還是電力、磁力,動(dòng)量守恒定律都適用。
1、根據(jù)靜電能吸引輕小物體的性質(zhì)和同種電荷相排斥、異種電荷相吸引的原理,主要應(yīng)用有:靜電復(fù)印、靜電除塵、靜電噴漆、靜電植絨,靜電噴藥等。
2、利用高壓靜電產(chǎn)生的電場(chǎng),應(yīng)用有:靜電保鮮、靜電滅菌、作物種子處理等。
3、利用靜電放電產(chǎn)生的臭氧、無(wú)菌消毒等
雷電是自然界發(fā)生的大規(guī)模靜電放電現(xiàn)象,可產(chǎn)生大量的臭氧,并可以使大氣中的氮合成為氨,供給植物營(yíng)養(yǎng)。
4、防止靜電的主要途徑:
(1)避免產(chǎn)生靜電。如在可能情況下選用不容易產(chǎn)生靜電的材料。
(2)避免靜電的積累。產(chǎn)生靜電要設(shè)法導(dǎo)走,如增加空氣濕度,接地等。
1、可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程
一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng),從某一狀態(tài)出發(fā),經(jīng)過(guò)某一過(guò)程達(dá)到另一狀態(tài)。若存在另一過(guò)程,能使系統(tǒng)與外界完全復(fù)原(即系統(tǒng)回到原來(lái)的狀態(tài),同時(shí)消除了原來(lái)過(guò)程對(duì)外界的一切影響),則原來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為“可逆過(guò)程”。反之,如果用任何方法都不可能使系統(tǒng)和外界完全復(fù)原,則稱(chēng)之為“不可逆過(guò)程”。
可逆過(guò)程是一種理想化的抽象,嚴(yán)格來(lái)講現(xiàn)實(shí)中并不存在(但它在理論上、計(jì)算上有著重要意義)。大量事實(shí)告訴我們:與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過(guò)程都是不可逆過(guò)程。
2、對(duì)于開(kāi)氏與克氏的兩種表述的分析
克氏表述指出:熱傳導(dǎo)過(guò)程是不可逆的。開(kāi)氏表述指出:功變熱(確切地說(shuō),是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的過(guò)程是不可逆的。
兩種表述其實(shí)質(zhì)就是分別挑選了一種典型的不可逆過(guò)程,指出它所產(chǎn)生的效果不論用什么方法也不可能使系統(tǒng)完全恢復(fù)原狀,而不引起其他變化。
請(qǐng)注意加著重號(hào)的語(yǔ)句:“而不引起其他變化”。比如,制冷機(jī)(如電冰箱)可以將熱量q由低溫t2處(冰箱內(nèi))向高溫t1處(冰箱外的外界)傳遞,但此時(shí)外界對(duì)制冷機(jī)做了電功w而引起了變化,并且高溫物體也多吸收了熱量q(這是電能轉(zhuǎn)化而來(lái)的)。這與克氏表述并不矛盾。
3、不可逆過(guò)程的幾個(gè)典型例子
例1(理想氣體向真空自由膨脹)如圖1所示,容器被中間的隔板分為體積相等的兩部分:a部分盛有理想氣體,b部分為真空。現(xiàn)抽掉隔板,則氣體就會(huì)自由膨脹而充滿(mǎn)整個(gè)容器。
例2(兩種理想氣體的擴(kuò)散混合)如圖2所示,兩種理想氣體c和d被隔板隔開(kāi),具有相同的溫度和壓強(qiáng)。當(dāng)中間的隔板抽去后,兩種氣體發(fā)生擴(kuò)散而混合。
例3焦耳的熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)。
這是一個(gè)不可逆過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)中,重物下降帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而對(duì)水做功,使水的內(nèi)能增加。但是,我們不可能造出這樣一個(gè)機(jī)器:在其循環(huán)動(dòng)作中把一重物升高而同時(shí)使水冷卻而不引起外界變化。由此即可得熱力學(xué)第二定律的“普朗克表述”。
再如焦耳—湯姆生(開(kāi)爾文)多孔塞實(shí)驗(yàn)中的節(jié)流過(guò)程和各種爆炸過(guò)程等都是不可逆過(guò)程。
4、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)
對(duì)上面所列舉的不可逆過(guò)程以及自然界中其他不可逆過(guò)程,我們完全能夠由某一過(guò)程的不可逆性證明出另一過(guò)程的不可逆性,即自然界中的各種不可逆過(guò)程都是互相關(guān)聯(lián)的。我們可以選取任一個(gè)不可逆過(guò)程作為表述熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)。因此,熱力學(xué)第二定律就可以有多種不同的表達(dá)方式。
但不論具體的表達(dá)方式如何,熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)在于指出:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過(guò)程都是不可逆的,并指出這些過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的方向。
高二上學(xué)期物理知識(shí)點(diǎn):靜電場(chǎng)
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍。
2.庫(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場(chǎng)力:F=qE{F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
9.電勢(shì)能:EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}
11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類(lèi)平垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)拋運(yùn)動(dòng)平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記〔見(jiàn)圖[第二冊(cè)P98];
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽〔見(jiàn)第二冊(cè)P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P114〕等勢(shì)面〔見(jiàn)第二冊(cè)P105〕。
高二上學(xué)期物理知識(shí)點(diǎn):恒定電流
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關(guān)系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+電壓關(guān)系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+
高二上學(xué)期物理知識(shí)點(diǎn):磁場(chǎng)
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F(xiàn):安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長(zhǎng)度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀〔見(jiàn)第二冊(cè)P155〕{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無(wú)關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫(huà)軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);
(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布要掌握〔見(jiàn)圖及第二冊(cè)P144〕;(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場(chǎng)/磁電式電表原理〔見(jiàn)第二冊(cè)P150〕/回旋加速器〔見(jiàn)第二冊(cè)P156〕/磁性材料=103mH=106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感〔見(jiàn)第二冊(cè)P178〕/日光燈〔見(jiàn)第二冊(cè)P180〕。
高二理科物理知識(shí)點(diǎn):電場(chǎng)
1.庫(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
2.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.電場(chǎng)力:F=qE{F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
6.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
9.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
10.電勢(shì)能:EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
11.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類(lèi)平垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)拋運(yùn)動(dòng)平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
一、力:力是物體間的相互作用。
1、力的國(guó)際單位是牛頓,用N表示;
2、力的圖示:用一條帶箭頭的有向線段表示力的大小、方向、作用點(diǎn);
3、力的示意圖:用一個(gè)帶箭頭的線段表示力的方向;
4、力按照性質(zhì)可分為:重力、彈力、摩擦力、分子力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、核力等等;
(1)重力:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力;
(A)重力不是萬(wàn)有引力而是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力;
(B)重力的方向總是豎直向下的(垂直于水平面向下)
(C)測(cè)量重力的儀器是彈簧秤;
(D)重心是物體各部分受到重力的等效作用點(diǎn),只有具有規(guī)則幾何外形、質(zhì)量分布均勻的物體其重心才是其幾何中心;
(2)彈力:發(fā)生形變的物體為了恢復(fù)形變而對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的作用力;
(A)產(chǎn)生彈力的條件:二物體接觸、且有形變;施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生彈力;
(B)彈力包括:支持力、壓力、推力、拉力等等;
(C)支持力(壓力)的方向總是垂直于接觸面并指向被支持或被壓的物體;拉力的方向總是沿著繩子的收縮方向;
(D)在彈性限度內(nèi)彈力跟形變量成正比;F=Kx
(3)摩擦力:兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),受到阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫摩擦力;
(A)產(chǎn)生磨擦力的條件:物體接觸、表面粗糙、有擠壓、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì);有彈力不一定有摩擦力,但有摩擦力二物間就一定有彈力;
(B)摩擦力的方向和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向相反;
(C)滑動(dòng)摩擦力的大小F滑=μFN壓力的大小不一定等于物體的重力;
(D)靜摩擦力的大小等于使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力;
(4)合力、分力:如果物體受到幾個(gè)力的作用效果和一個(gè)力的作用效果相同,則這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力叫這個(gè)力的分力;
(A)合力與分力的作用效果相同;
(B)合力與分力之間遵守平行四邊形定則:用兩條表示力的線段為臨邊作平行四邊形,則這兩邊所夾的對(duì)角線就表示二力的合力;
(C)合力大于或等于二分力之差,小于或等于二分力之和;
(D)分解力時(shí),通常把力按其作用效果進(jìn)行分解;或把力沿物體運(yùn)動(dòng)(或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向、及其垂直方向進(jìn)行分解;(力的正交分解法);
二、矢量:既有大小又有方向的物理量。
如:力、位移、速度、加速度、動(dòng)量、沖量
標(biāo)量:只有大小沒(méi)有方向的物力量如:時(shí)間、速率、功、功率、路程、電流、磁通量、能量
三、物體處于平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))的條件:物體所受合外力等于零;
1、在三個(gè)共點(diǎn)力作用下的物體處于平衡狀態(tài)者任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向;
2、在N個(gè)共點(diǎn)力作用下物體處于`平衡狀態(tài),則任意第N個(gè)力與(N-1)個(gè)力的合力等大反向;
3、處于平衡狀態(tài)的物體在任意兩個(gè)相互垂直方向的合力為零;
第2章直線運(yùn)動(dòng)
一、機(jī)械運(yùn)動(dòng):一物體相對(duì)其它物體的位置變化,叫機(jī)械運(yùn)動(dòng);
1、參考系:為研究物體運(yùn)動(dòng)假定不動(dòng)的物體;又名參照物(參照物不一定靜止);
2、質(zhì)點(diǎn):只考慮物體的質(zhì)量、不考慮其大小、形狀的物體;
(1)質(zhì)點(diǎn)是一理想化模型;
(2)把物體視為質(zhì)點(diǎn)的條件:物體的形狀、大小相對(duì)所研究對(duì)象小的可忽略不計(jì)時(shí);
如:研究地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),火車(chē)從北京到上海;
3、時(shí)刻、時(shí)間間隔:在表示時(shí)間的數(shù)軸上,時(shí)刻是一點(diǎn)、時(shí)間間隔是一線段;
如:5點(diǎn)正、9點(diǎn)、7點(diǎn)30是時(shí)刻,45分鐘、3小時(shí)是時(shí)間間隔;
4、位移:從起點(diǎn)到終點(diǎn)的有相線段,位移是矢量,用有相線段表示;路程:描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的曲線;
(1)位移為零、路程不一定為零;路程為零,位移一定為零;
(2)只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)作單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移才等于路程;
(3)位移的國(guó)際單位是米,用m表示
5、位移時(shí)間圖象:建立一直角坐標(biāo)系,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示位移;
(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條與橫軸平行的直線;
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條傾斜直線;
(3)位移圖像與橫軸夾角的正切值表示速度;夾角越大,速度越大;
6、速度是表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢的物理量;
(1)物體在某一瞬間的速度較瞬時(shí)速度;物體在某一段時(shí)間的速度叫平均速度;
(2)速率只表示速度的大小,是標(biāo)量;
7、加速度:是描述物體速度變化快慢的物理量;
(1)加速度的定義式:a=vt-v0/t
(2)加速度的大小與物體速度大小無(wú)關(guān);
(3)速度大加速度不一定大;速度為零加速度不一定為零;加速度為零速度不一定為零;
(4)速度改變等于末速減初速。加速度等于速度改變與所用時(shí)間的比值(速度的變化率)加速度大小與速度改變量的大小無(wú)關(guān);
(5)加速度是矢量,加速度的方向和速度變化方向相同;
(6)加速度的國(guó)際單位是m/s2
二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:
1、速度:勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度和時(shí)間的關(guān)系:vt=v0+at
注:一般我們以初速度的方向?yàn)檎较,則物體作加速運(yùn)動(dòng)時(shí),a取正值,物體作減速運(yùn)動(dòng)時(shí),a取負(fù)值;
(1)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于初速度和末速度的平均;
(2)作勻變速運(yùn)動(dòng)的物體中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度,等于初速度和末速度的平均;
2、位移:勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間的關(guān)系:s=v0t+1/2at
注意:當(dāng)物體作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)a取正值,當(dāng)物體作減速運(yùn)動(dòng)時(shí)a取負(fù)值;
3、推論:2as=vt2-v02
4、作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)位移之差等于定植;s2-s1=aT2
5、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):前1秒,前2秒,位移和時(shí)間的關(guān)系是:位移之比等于時(shí)間的平方比;第1秒、第2秒的位移與時(shí)間的關(guān)系是:位移之比等于奇數(shù)比。
三、自由落體運(yùn)動(dòng):只在重力作用下從高處?kù)o止下落的物體所作的運(yùn)動(dòng);
1、位移公式:h=1/2gt2
2、速度公式:vt=gt
3、推論:2gh=vt2
一、原子結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn):
1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型:
(1)電子的發(fā)現(xiàn):
1897年英國(guó)物理學(xué)家湯姆生,對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的研究,從而發(fā)現(xiàn)了電子。
電子的發(fā)現(xiàn)表明:原子存在精細(xì)結(jié)構(gòu),從而打破了原子不可再分的觀念。
(2)湯姆生的原子模型:
1903年湯姆生設(shè)想原子是一個(gè)帶電小球,它的正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi),而帶負(fù)電的電子鑲嵌在正電荷中。
2、α粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型
(1)α粒子散射實(shí)驗(yàn):1909年,盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成
①裝置:
、 現(xiàn)象:
a. 絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后,仍沿原來(lái)方向運(yùn)動(dòng),不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
b. 有少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)
c. 有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90度,有的幾乎達(dá)到180度,即被反向彈回。
(2)原子的核式結(jié)構(gòu)模型:
由于α粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍,所以電子不會(huì)使α粒子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生明顯的改變,只有原子中的正電荷才有可能對(duì)α粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布,像湯姆生模型那模均勻分布,穿過(guò)金箔的α粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡,α粒了運(yùn)動(dòng)將不發(fā)生明顯改變。散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明,原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。
1911年,盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析計(jì)算提出原子核式結(jié)構(gòu)模型:在原子中心存在一個(gè)很小的核,稱(chēng)為原子核,原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量,帶負(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。
原子核半徑小于10-14m,原子軌道半徑約10-10m。
3、玻爾的原子模型
(1)原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾(兩方面)
a. 電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng),按照經(jīng)典理論,加速運(yùn)動(dòng)的電荷,要不斷地向周?chē)l(fā)射電磁波,電子的能量就要不斷減少,最后電子要落到原子核上,這與原子通常是穩(wěn)定的事實(shí)相矛盾。
b. 電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率,隨著旋轉(zhuǎn)軌道的連續(xù)變小,電子輻射的電磁波的頻率也應(yīng)是連續(xù)變化,因此按照這種推理原子光譜應(yīng)是連續(xù)光譜,這種原子光譜是線狀光譜事實(shí)相矛盾。
(2)玻爾理論
上述兩個(gè)矛盾說(shuō)明,經(jīng)典電磁理論已不適用原子系統(tǒng),玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā),利用普朗克的能量量了化的概念,提了三個(gè)假設(shè):
、俣☉B(tài)假設(shè):原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,電子雖然做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外在輻射能量,這些狀態(tài)叫定態(tài)。
、谲S遷假設(shè):原子從一個(gè)定態(tài)(設(shè)能量為E2)躍遷到另一定態(tài)(設(shè)能量為E1)時(shí),它輻射成吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定,即 hv=E2-E1
、圮壍懒孔踊僭O(shè),原子的不同能量狀態(tài),跟電子不同的運(yùn)行軌道相對(duì)應(yīng)。原子的能量不連續(xù)因而電子可能軌道的分布也是不連續(xù)的。即軌道半徑跟電子動(dòng)量mv的乘積等于h/2π的整數(shù)倍,即:軌道半徑跟電了動(dòng)量mv的乘積等于h/2π的整數(shù)倍,即
n為正整數(shù),稱(chēng)量數(shù)數(shù)
(3)玻爾的氫子模型:
、贇湓拥哪芗(jí)公式和軌道半徑公式:玻爾在三條假設(shè)基礎(chǔ)上,利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué),計(jì)算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑,以及電子在各條軌道上運(yùn)行時(shí)原子的能量,(包括電子的動(dòng)能和原子的熱能。)
氫原子中電子在第幾條可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),氫原子的能量En,和電子軌道半徑rn分別為:
其中E1、r1為離核最近的第一條軌道(即n=1)的氫原子能量和軌道半徑。即:E1=-13.6ev, r1=0.53×10-10m(以電子距原子核無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)電勢(shì)能為零計(jì)算)
、跉湓拥哪芗(jí)圖:氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值,叫氫原子的能級(jí)。按能量的大小用圖開(kāi)像的表示出來(lái)即能級(jí)圖。
其中n=1的定態(tài)稱(chēng)為基態(tài)。n=2以上的定態(tài),稱(chēng)為激發(fā)態(tài)。
二、原子核知識(shí)點(diǎn)
1、天然放射現(xiàn)象
(1)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn):1896年法國(guó)物理學(xué),貝克勒耳發(fā)現(xiàn)鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見(jiàn)的射線。這種射線可穿透黑紙而使照相底片感光。
放射性:物質(zhì)能發(fā)射出上述射線的性質(zhì)稱(chēng)放射性
放射性元素:具有放射性的元素稱(chēng)放射性元素
天然放射現(xiàn)象:某種元素白發(fā)地放射射線的現(xiàn)象,叫天然放射現(xiàn)象
天然放射現(xiàn)象:表明原子核存在精細(xì)結(jié)構(gòu),是可以再分的
(2)放射線的成份和性質(zhì):用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)研究放射性元素射出的射線,在電場(chǎng)中軌跡:
2、原子核的衰變:
(1)衰變:原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化稱(chēng)為衰變?cè)谠雍说乃プ冞^(guò)程中,電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒
γ射線是伴隨α、β衰變放射出來(lái)的高頻光子流
在β衰變中新核質(zhì)子數(shù)多一個(gè),而質(zhì)量數(shù)不變是由于反映中有一個(gè)中子變?yōu)橐粋(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子
(2)半衰期:放射性元素的原子核的半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間,稱(chēng)該元素的半衰期。
一放射性元素,測(cè)得質(zhì)量為m,半衰期為T(mén),經(jīng)時(shí)間t后,剩余未衰變的放射性元素的質(zhì)量為m
3、原子核的人工轉(zhuǎn)變:原子核的人工轉(zhuǎn)變是指用人工的方法(例如用高速粒子轟擊原子核)使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變。
(1)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn):1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氦原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。
(2)中子的發(fā)現(xiàn):1932年,查德威克用α粒子轟擊鈹核,發(fā)現(xiàn)中子。
4、原子核的組成和放射性同位素
(1)原子核的組成:原子核是由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子
在原子核中:
質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)
核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)
中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減電荷數(shù)
(2)放射性同位素:具有相同的質(zhì)子和不同中子數(shù)的原子互稱(chēng)同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正電子的發(fā)現(xiàn):用α粒子轟擊鋁時(shí),發(fā)生核反應(yīng)。
發(fā)生+β衰變,放出正電子
三、核能知識(shí)點(diǎn):
1、核能:核子結(jié)合成的子核或?qū)⒃雍朔纸鉃楹俗訒r(shí),都要放出或吸收能量,稱(chēng)為核能。
2、質(zhì)能方程:愛(ài)因斯坦提出物體的質(zhì)量和能量的關(guān)系:
E=mc2——質(zhì)能方程
3、核能的計(jì)算:在核反應(yīng)中,及應(yīng)后的總質(zhì)量,少于反應(yīng)前的總質(zhì)量即出現(xiàn)質(zhì)量虧損,這樣的反就是放能反應(yīng),若反應(yīng)后的總質(zhì)量大于反應(yīng)前的總質(zhì)量,這樣的反應(yīng)是吸能反應(yīng)。
吸收或放出的能量,與質(zhì)量變化的關(guān)系為:
為了計(jì)算方便以后在計(jì)算核能時(shí)我們用以下兩種方法
方法一:若已知條件中以千克作單位給出,用以下公式計(jì)算
公式中單位:
方法二:若已知條件中以作單位給出,用以下公式計(jì)算
公式中單位:
4、釋放核能的途徑——裂變和聚變
(1)裂變反應(yīng):
、倭炎儯褐睾嗽谝欢l件下轉(zhuǎn)變成兩個(gè)中等質(zhì)量的核的反應(yīng),叫做原子核的裂變反應(yīng)。
、阪?zhǔn)椒磻?yīng):在裂變反應(yīng)用產(chǎn)生的中子,再被其他鈾核浮獲使反應(yīng)繼續(xù)下去。
鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件:
、哿炎儠r(shí)平均每個(gè)核子放能約1Mev能量
1kg全部裂變放出的能量相當(dāng)于2500噸優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒放出能量
(2)聚變反應(yīng):
、倬圩兎磻(yīng):輕的原子核聚合成較重的原子核的反應(yīng),稱(chēng)為聚變反應(yīng)。
、谄骄總(gè)核子放出3Mev的能量
、劬圩兎磻(yīng)的條件;幾百萬(wàn)攝氏度的高溫
光的直線傳播
1.光的直線傳播:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播。
2.光是一種電磁波。光在真空中傳播速度最大,是3×108米/秒,而在空氣中傳播速度也認(rèn)為是3×108米/秒。
光的反射
3.我們能看到不發(fā)光的物體是因?yàn)檫@些物體反射的光射入了我們的眼睛。
4.光的反射定律:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
5.漫反射和鏡面反射一樣遵循光的反射定律。
平面鏡成像
6.平面鏡成像特點(diǎn):(1)平面鏡成的是虛像;(2)像與物體大小相等;(3)像與物體到鏡面的距離相等;(4)像與物體的連線與鏡面垂直。另外,平面鏡里成的像與物體左右倒置。
7.平面鏡應(yīng)用:(1)成像;(2)改變光路。
8.平面鏡在生活中使用不當(dāng)會(huì)造成光污染。
9.球面鏡包括凸面鏡(凸鏡)和凹面鏡(凹鏡),它們都能成像。具體應(yīng)用有:車(chē)輛的后視鏡、商場(chǎng)中的反光鏡是凸面鏡;手電筒的反光罩、太陽(yáng)灶、醫(yī)術(shù)戴在眼睛上的反光鏡是凹面鏡。
探究平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
。1)為什么用透明薄玻璃板代替平面鏡?
便于找到蠟燭A的像的位置,能夠比較蠟燭A的像與蠟燭B的大小。
(2)無(wú)論怎么移動(dòng)蠟燭B也不能和A的像重合?
玻璃板未與水平桌面垂直。
。3)怎么找到A的像的位置?
挪動(dòng)蠟燭B直到與A的像完全重合為止。
光的折射
10.光的折射:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一般發(fā)生變化的現(xiàn)象。
11.光的折射規(guī)律:光從空氣斜射入水或其他介質(zhì),折射光線與入射光線、法線在同一平面上;折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),折射角小于入射角;入射角增大時(shí),折射角也隨著增大;當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變。(折射光路也是可逆的)
光的色散
12.白光是由色光組成的。
透鏡
13.凸透鏡:對(duì)光線有會(huì)聚作用;凹透鏡:對(duì)光線有發(fā)散作用。
(1)兩倍焦距分大小,一倍焦距分虛實(shí)。
。2)物近像遠(yuǎn)像變大。
。3)實(shí)像都是倒立的。
探究凸透鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
。1)等高共軸調(diào)節(jié):
等高:將蠟燭、凸透鏡、光瓶三者中心調(diào)整到同一水平高度。
共軸:目的是使蠟燭的像成在光屏中央處。
。2)焦距確定:平行光源照射得到最小最亮光斑為止。
14.人的眼睛像一架神奇的照相機(jī),晶狀體相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭(凸透鏡),視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)內(nèi)的膠片。
15.近視眼看不清遠(yuǎn)處的景物,需要配戴凹透鏡;遠(yuǎn)視眼看不清近處的景物,需要配戴凸透鏡。
三種產(chǎn)生電荷的方式:
1、摩擦起電:
(1)正點(diǎn)荷:用綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷;
(2)負(fù)電荷:用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷;
(3)實(shí)質(zhì):電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體;
2、接觸起電:
(1)實(shí)質(zhì):電荷從一物體移到另一物體;
(2)兩個(gè)完全相同的物體相互接觸后電荷平分;
(3)電荷的中和:等量的異種電荷相互接觸,電荷相合抵消而對(duì)外不顯電性,這種現(xiàn)象叫電荷的中和;
3、感應(yīng)起電:把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電;
(1)電荷的基本性質(zhì):同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;
(2)實(shí)質(zhì):使導(dǎo)體的電荷從一部分移到另一部分;
(3)感應(yīng)起電時(shí),導(dǎo)體離電荷近的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)端帶同種電荷;
4、電荷的基本性質(zhì):能吸引輕小物體;
(1)電荷間相互作用規(guī)律:自然界中只有兩種電荷,即正電荷和負(fù)電荷、同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。
(2)三種起電方法:
、倌Σ疗痣姡寒(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體則帶正電。
、诟袘(yīng)起電:利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程
③接觸起電:一個(gè)物體帶電時(shí),電荷之間會(huì)相互排斥,如果接觸另一個(gè)導(dǎo)體,電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上,使物體帶電。
(3)電荷守恒定律:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分:在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變。
(4)元電荷:最小電荷量就是電子所帶的電荷量,這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷。
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