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高中物理知识复习要点*学好物理要记住最基本的知识、方法才是最重要的;*学好物理重在理解(概念、规律的确切含义,能用不同的形式进行表达,理解其适用条件,知道其由来);*一定要养成规范答题的习惯;*物理学习的秘诀在于思维,在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,举一反三,把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力;*对联:概念、公式、定理、定律(学习物理必备基础知识)对象、条件、状态、过程(解答物理题必须明确的内容)*答题目标“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”;“容易题不丢分,难题不得零分”;“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”;“会做做对不扣分”一.力学
(一)力的合成与分解1.求F、F2两个共点力的合力的公式F=2.合力的方向与F1成角tg=注意
(1)力的合成和分解均遵从平行四边行定则
(2)两个力的合力范围F1-F2FF1+F2
(3)合力大小可以大于分力,也可以小于分力,也可以等于分力
(二)摩擦力1.滑动摩擦力f=N注意
(1)N为接触面间的压力,可以大于G,也可以等于G,也可以小于G
(2)为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关2.静摩擦力由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关大小范围0f静fmfm为最大静摩擦力与正压力有关注意
(1)摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角
(2)摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功
(3)摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反
(4)静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体也可以受静摩擦力的作用
(三)共点力平衡1.共点力作用下物体的平衡条件静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零F=0或Fx=0Fy=02.推论
(1)非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点按比例可平移为一个封闭的矢量三角形
(2)几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力或一个力的合力一定等值反向
(3)三力平衡F3=F1+F2
(四)力的独立作用和运动的独立性1.力的独立作用原理当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其它力不存在一样2.运动的独立性原理一个物体同时参与两个或两个以上的运动时,其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加注意根据力的独立作用原理和运动的独立性原理,可以分解速度和加速度,在各个方向上建立牛顿第二定律的分量式,常常能解决一些较复杂的问题
(五)几种典型的运动模型1.匀变速直线运动
(1)两个基本公式规律Vt=V0+atS=vot+at2
(2)几个重要推论
①Vt2-V02=2as(匀加速直线运动a为正值;匀减速直线运动a为负值)
②AB段中间时刻的即时速度:Vt/2==(等于这段的平均速度)
③AB段位移中点的即时速度:Vs/2=匀速Vt/2=Vs/2;匀加速或匀减速直线运动Vt/2Vs/2
④在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数s=aT2(判断物体是否作匀变速运动的依据)
⑤初速为零的匀加速直线运动规律在1s末、2s末、3s末……ns末的速度比为123……n;在1s、2s、3s……ns内的位移之比为122232……n2;在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为135……2n-1;从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1……);通过连续相等位移末速度比为1……;注意匀减速直线运动至停下可等效认为是反方向初速为零的匀加速直线运动先考虑减速至停的时间,可能有“刹车陷井”例通过计算推导出汽车刹车距离的表达式,并说明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理解设在反应时间内,汽车匀速行驶的位移大小为;刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为,加速度大小为,由牛顿第二定律及运动学公式有由四式可得出
①超载(即增大),车的惯性大,由式,在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长,遇紧急情况不能及时刹车、停车,危险性就会增加;
②同理超速增大、酒后驾车变长也会使刹车距离就越长,容易发生事故;
③雨天道路较滑,动摩擦因数将减小,由五式,在其他物理量不变的情况下刹车距离就越长,汽车较难停下来因此为了提醒司机朋友在公路上行车安全,在公路旁设置“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的警示牌是非常有必要的2.竖直上抛运动分析法一(分过程)上升过程是匀减速直线运动下落过程是初速为零的匀加速直线运动分析法二(全过程)是初速度为V0加速度为g的匀减速直线运动(选择竖直向上方向为正方向)规律S=Vot-gt2;Vt=Vo-gt;Vt2-Vo2=-2gS(注意S、Vt的正、负号的理解
(1)上升最大高度:;
(2)上升的时间:;
(3)从抛出到落回原位置的时间:t=2
(4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向;
(5)上升、下落经过同一段位移的时间相等3.平抛运动
(1)运动特点
①只受重力;
②初速度沿水平方向尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动在任意相等时间内速度变化相等
(2)平抛运动分析法平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性又具有等时性
(3)规律平抛运动示意如图,初速度为V0,某时刻运动到A点,位置坐标为xy所用时间为t此时速度与水平方向的夹角为速度的反向延长线与水平轴的交点为位移与水平方向夹角为以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建立坐标速度Vx=V0Vy=gt
①位移:Sx=Vot
②推论做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点证明由
①②得即
③所以
④4.匀速圆周运动
(1)几个概念线速度:角速度=向心加速度向心力F=ma=m2R=mm4f2R
(2)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心,例如卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供
(3)匀速圆周运动追及相遇的问题同向运动AtA-BtB=2nπ;反向运动AtA-BtB=2π;同向运动相距最远最近问题最近AtA-BtB=2nπ;最远AtA-BtB=2nπ+π
(六)牛顿第二定律1.公式F合=ma(是矢量式)或者Fx=max,Fy=may2.理解1矢量性2瞬时性3独立性4同体性5同系性6同单位制3.力和运动的关系
①物体受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;
②物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动;
③若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动,匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线
④物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动;
⑤根据力与速度同向或反向,可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动;
⑥若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动;
⑦物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动,此时,外力仅改变速度的方向,不改变速度的大小
⑧物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,物体做机械振动4.几种典型的运动形式的力学和运动学特征综上所述判断一个物体做什么运动,一看受什么样的力,二看初速度与合外力方向的关系力与运动的关系是基础,在此基础上,还要从功和能、冲量和动量的角度,进一步讨论运动规律
(七)万有引力及应用1.思路和方法:
①卫星或天体的运动看成匀速圆周运动;
②F心=F万类似原子模型2.公式G=man,又an=3.求中心天体的质量M和密度ρ由G=mr=mM=由ρ=当r=R即近地卫星绕中心天体运行(M=V球=R3)4.沿圆轨道运动的卫星问题分析方法
(1)轨道上正常运行F引=G=F心=ma心=m2R=mm4n2R则v=,,T=注意
①运行速度与发射速度、变轨速度的区别
②卫星的能量:r增v减小EK减小Ep增加所以E总增加,需克服引力做功越多地面上需要的发射速度越大
③卫星在轨道上正常运行时处于完全失重状态与重力有关的实验不能进行
(2)地面附近(近地卫星)运行万有引力≈重力=向心力G=mgGM=gR2黄金代换式mg=m=v第一宇宙=
7.9km/s题目中常隐含地球表面重力加速度为g,这时可能要用到上式与其它方程联立来求解注意r最小=R时,v第一宇宙=
7.9km/s最大的运行速度、最小的发射速度;T最小=
84.8min=
1.4h
(3)“随”地球运行F万-N地=mω2r=m2R5.同步卫星(三颗可实现全球通讯,但南北极仍有盲区特点是三个一定
①轨道一定为赤道平面;
②周期一定T=24h=86400s;
③离地面高一定(约35800km,为地球半径的
5.6倍注意V同步=
3.08km/s﹤V第一宇宙=
7.9km/s,=15o/h地理上时区;a=
0.23m/s26.应该熟记常识地球公转周期1年;自转周期1天=24小时=86400s;地球表面半径
6.4x103km;表面重力加速度g=
9.8m/s2;月球公转周期30天;第二宇宙速度
11.2km/s;第三宇宙速度
16.7km/s
(八)功和能1.功W=Fscos适用于恒力功的计算
(1)单位J;eV;度
(2)换算关系1eV=
1.6×10-19J;1度=kWh=
3.6×106J;1u(原子质量)相当于
931.5MeV
(3)理解正功、不做功、负功2.功率P=在t时间内力对物体做功的平均功率
(1)瞬时功率P=Fvcosθ机车启动时P=FVF为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率V为平均速度时,P为平均功率P一定时,F与V成正比)
(2)W=P·t3.动能EK=4.重力势能Ep=mgh凡是势能与零势能面的选择有关5.机械能机械能=动能+重力势能+弹性势能条件:系统只有内部的重力或弹力做功6.功能关系功是能量转化的量度做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生变化(贯穿整个高中物理的主线)常见力做功与对应能的关系整理如下常见的几种力做功能量关系数量关系式力的种类做功的正负对应的能量变化情况
①重力mg+重力势能EP减小mgh=–ΔEP–增加
②弹簧的弹力kx+弹性势能E弹性减小W弹=–ΔE弹性–增加
③分子力F分子+分子势能E分子减小W分子力=–ΔE分子–增加
④电场力Eq+电势能E电势减小qU=–ΔE电势–增加
⑤摩擦力和空气阻力-内能E内增加W=fd=Q(d为物体间相对位移)
⑥安培力F安培–电能E电增加W安培力=ΔE电
⑦合力F合+动能Ek增加W合=ΔEk–减小
⑧重力以外的力F+机械能E机械增加WF=ΔE机械–减小注意功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应两者的单位是相同的都是J,但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”7.动能定理外力对物体所做的总功等于物体动能的变化增量公式W合=W合=W1+W2+…+Wn=Ek=Ek2一Ek1=注意
(1)W合为外力所做功的代数和W可以不同的性质力做功;
(2)外力既可以有几个外力同时作用,也可以是各外力先后作用或在不同过程中作用8.机械能守恒定律
(1)守恒条件功角度只有重力和弹簧的弹力做功(“只有重力做功”≠“只受重力作用”);能转化角度只发生动能与势能之间的相互转化;注意除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能,如滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程E内能发热
(2)表达式
①或E1=E2先要确定零势面
②P减或增=E增或减
③EA减或增=EB增或减
④Ep减=Ek增9.能量转化和守恒定律对于所有参与相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变
(九)动量1.动量状态量p=mv=2.冲量过程量I=Ft3.动量定理
(1)内容物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化
(2)公式F合t=mv末’一mv初解题时受力分析和正方向的规定是关键I=F合t=F1t1+F2t2+---=p=P末-P初=mv末-mv初4.动量守恒定律
(1)内容相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的合外力为零,则它们的总动量保持不变(研究对象相互作用的两个物体或多个物体所组成的系统)
(2)守恒条件
①系统不受外力作用理想化条件;
②系统受外力作用,但合外力为零;
③系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力;
④系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒;
⑤全过程的某一阶段系统受合外力为零,该阶段系统动量守恒(即原来连在一起的系统匀速或静止受合外力为零,分开后整体在某阶段受合外力仍为零可用动量守恒如火车在某一恒定牵引力作用下拖着拖车匀速前进,拖车在脱勾后至停止运动前的过程中,火车和拖车受合外力仍为零,则动量守恒)注意“动量守恒定律”、“动量定理”不仅适用于短时间的作用,也适用于长时间的作用
(3)表达式及含义
①P=P′或P1+P2=P1′+P2′或m1V1+m2V2=m1V1′+m2V2′系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P′
②ΔP=0系统总动量变化为0
③ΔP=-ΔP'两物体动量变化大小相等、方向相反
(4)注意理解四性系统性、矢量性、同时性、相对性系统性研究对象是某个系统、研究的是某个过程;矢量性对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,再把矢量运算简化为代数运算,引入正负号转化为代数运算不注意正方向的设定,往往得出错误结果一旦方向搞错,问题不得其解;相对性所有速度必须是相对同一惯性参照系;同时性v
1、v2是相互作用前同一时刻的速度,v
1、v2是相互作用后同一时刻的速度
(十)机械振动、机械波1.简谐运动有关基本概念和位移、回复力、振幅、周期、频率各物理量在一次全振动过程中的变化规律2.简谐振动特点回复力F=-Kx;加速度a=;机械能守恒3.单摆周期公式与摆球质量振幅无关
(1)等效摆长l悬点到平衡位置的距离
(2)等效重力加速度g:静止于平衡位置时的摆线张力与球质量的比值影响重力加速度的因素有纬度、离地面高度、在不同星球上不同(与万有引力规律或其它运动规律结合)、系统的状态超、失重情况、所处的物理环境有关(有电磁场时的情况)4.弹簧振子与振子质量有关与振幅无关5.共振的现象、条件、防止和应用6.机械波
(1)特点
①传播的是振动形式和能量,介质的各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移
②各质点都作受迫振动;
③起振方向与振源的起振方向相同;
④离源近的点先振动;
⑤沿波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间;
⑥波源振动几个周期波就向外传几个波长
(2)波长的定义
①两个相邻的在振动过程中对平衡位置“位移”总相等的质点间的距离
②一个周期内波传播的距离
③两相邻的波峰或谷间的距离
④过波上任意一个振动点作横轴平行线,该点与平行线和波图象的第二个交点之间的距离为一个波长
(3)波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变波长、波速、频率的关系V=f=适用于一切波
(4)波速与振动速度的区别
(5)波动图象和振动图象的区别
(6)波的传播方向和质点的振动方向的判断波的传播方向质点的振动方向(同侧法、带动法、上下波法、平移法)知波速和波形画经过(t)后的波形(特殊点画法和去整留零法)
(7)波的几种特有现象叠加、反射、折射、干涉、衍射、*多普勒效应等(要知道现象及产生条件)二.电学
(一)静电场1.电荷守恒定律及元电荷2.库仑定律(静电力常量k=9×109Nm2/C2)
(1)条件真空中、点电荷;
(2)三个自由点电荷的平衡问题“三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大”;中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的,且3.电场线
(1)熟记常见电场的电场线分布孤立正、负电荷;等量同种、异种电荷和连线上、中垂线上的场强分布、匀强电场的电场线分布;
(2)理解电场线的特点及作用4.电场的力的特性E只要有电荷存在周围就存在电场
(1)电场中某位置场强定义式;真空点电荷;匀强电场E、d共线)
(2)叠加式E=E1+E2+……矢量合成5.两点间的电势差
(1)定义=-UBA=-(与零势点选取无关
(2)电势差与电动势的区别电势差UAB反映静电力做功,电能其它形式的能;电动势E反映非静电力做功,其它形式的能电能
(3)电场力做功W=qUAB=qEd与路径无关6.某点电势描述电场能的特性相对零势点而言*7.等势面线的特点处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E越大,称为尖端放电应用静电感应,静电屏蔽8.带电粒子在电场中的运动
(1)加速
①得到
(2)垂直E方向入射时的偏转类平抛加速度
②垂直电场方向L1=vot
③沿电场方向
④则沿电场方向的侧移量沿电场方向速度Vy=at=速度方向与水平方向夹角θ(速度偏角)tg=
(3)若再进入无场区(匀速直线运动)水平L2=vot2
⑤竖直=
⑥总竖直位移例如汤姆生用来测定电子的比荷电子的电荷量与质量之比的实验装置如下图所示,真空管内的阴极K发出的电子不计初速、重力和电子间的相互作用经加速电压加速后,穿过A中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O点,O与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计此时,在P和P间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2
①求打在荧光屏O点的电子速度的大小
②推导出电子的比荷的表达式结论
①由上面式子看出,不论带电粒子的m、q如何,在同一电场中由静止加速后,再进入同一偏转电场,它们飞出时的侧移量和偏角是相同的即它们的运动轨迹相同;
②出场速度的反向延长线跟入射速度相交于O点,粒子好象从中心点射出一样即(证明,,则的含义
(4)在周期性变化电场作用下的运动1不同时刻从b点由静止释放电荷,讨论其往返运动情况;2电荷从中央a点射入,讨论电荷仍从中央线处射的条件等;3电荷从b点由静止释放,讨论其到达另一极板的条件;4极板电压改为u=U0cosωt等情况时,讨论电荷从a点连续高速入射时,电荷持续出射时间间隔9.电容器及两种典型问题分析
(1)基本公式
(2)典型问题
①始终与电源相连,U不变当d↑C↓Q=CU↓E=U/d↓;仅变S时,E不变
②充电后断开电源,Q不变当d↑C↓U=Q/C↑E=U/d=不变;仅变d时E不变
(二)恒定电流1.电流强度定义式I==;微观式I=nesv;决定式I=,I=2.电阻R=;电阻定律R=3.欧姆定律部分电路欧姆定律U=IR;闭合电路欧姆定律I=或E=IR+r=U外+U内=U外+Ir4.路端电压U=-Ir=IR5.电功W=qU=UIt=I2Rt=U2t/R电功率P=W/t=UI=U2/R=I2R电热Q=I2Rt对于纯电阻电路W=IUt=;P=IU=对于非纯电阻电路W=IUt,P=IU6.单位换算1ev=
1.6×10-19J,1度=KWh=
3.6×106J,1u相当于
931.5MeV7.串联电路和并联电路的特点串联电路并联电路两个基本特点电压U=U1+U2+U3+……U=U1=U2=U3=……电流I=I1=I2=I3=……I=I1+I2+I3+……三个重要性质电阻R=R1+R2+R3+……电压U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=……=IIR=I1R1=I2R2=I3R3=……=U功率P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=……=I2PR=P1R1=P2R2=P3R3=……=U2记住结论
①并联电路的总电阻小于任何一条支路的电阻
②当电路中的任何一个电阻的阻值增大时,电路的总电阻增大,路端电压增大,反之则减小8.电路简化原则和方法
(1)原则a、无电流的支路除去;b、电势相等的各点合并;c、理想导线可任意长短;d、理想电流表电阻为零,理想电压表电阻为无穷大;e、电压稳定时电容器可认为断路
(2)方法
①电流分支法先将各节点用字母标上,判定各支路元件的电流方向(若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定),按电流流向,自左向右将各元件,结点,分支逐一画出,加工整理即可;
②等势点排列法标出节点字母,判断出各结点电势的高低(电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压),将各节点按电势高低自左向右排列,再将各节点间的支路画出,然后加工整理即可注意以上两种方法应结合使用9.滑动变阻器的两种连接方式
(1)限流连接变阻器与负载元件串联,电路中总电压为U,此时负载Rx的电压调节范围为其中Rp起分压作用,一般称为限流电阻,滑线变阻器的连接称为限流连接
(2)分压连接变阻器一部分与负载并联,当滑片滑动时,两部分电阻丝的长度发生变化,对应电阻也发生变化,根据串联电阻的分压原理,其中UAP=,当滑片P自A端向B端滑动时,负载上的电压范围为0-U,显然比限流时调节范围大,R起分压作用,滑动变阻器称为分压器,此连接方式为分压连接结论一般说来,当滑动变阻器的阻值范围比用电器的电阻小得多时,做分压器使用好;反之做限流器使用好10.含电容器的电路分析此问题的关键是找出稳定后,电容器两端的电压11.电路故障分析电路不正常工作,就是发生故障,要求掌握断路、短路造成的故障分析12.电路动态变化分析高考的热点各灯、表的变化情况
(1)程序法:局部变化再讨论其它
(2)直观法:
①任一个R增必引起通过该电阻的电流减小其两端电压UR增加本身电流、电压
②任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加;与之串联支路电压U串减小(称串反并同法),13.路端电压跟负载的关系
(1)路端电压外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压
(2)路端电压跟负载的关系当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小定性分析R↑→I=↓→Ir↓→U=E-Ir↑R↓→I=↑→Ir↑→U=E-Ir↓特例外电路断路R→,U=E;外电路短路R=0,U=0
(3)图象描述路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线,如图所示直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻注意路端电压随电流的变化图线中坐标原点是否都从零开始14.闭合电路中的功率
(1)闭合电路中的能量转化qE=qU外+qU内在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源提供的电能
(2)闭合电路中的功率EI=U外I+U内IEI=I2R+I2r说明电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能
(3)电源提供的电功率(电源的总功率)P总=EI=显然R↑→P↓,当R→∞时,P总=0;反之R↓→P总↑,当R=0时,P总=
(4)外电路消耗的电功率(电源的输出功率)P出=U外I定性分析I=,U外=E-Ir=从这两个式子可知,R很大或R很小时,电源的输出功率均不是最大定量分析P出=U外I==EQ\FE2当R=r时,电源的输出功率为最大,P出max=图象表述从P-R图象中可知,当电源的输出功率小于最大输出功率时,对应有两个外电阻R
1、R2时电源的输出功率相等可以证明,R
1、R2和r必须满足r=
(5)内电路消耗的电功率(电源内电阻发热功率)P内=U内I=显然R↑→P内↓,R↓→P内↑
(6)电源的效率(电源的输出功率与总功率的比值)η=×100%=×100%当外电阻R越大时,电源的效率越高当电源的输出功率最大时,η=50%
(三)磁场1.有关概念
(1)安培分子电流假说、磁产生的实质磁现象电本质和奥斯特实验;
(2)方向小磁针静止时北极的指向或磁感线的切线方向或外部NS内部SN组成闭合曲线;
(3)要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健);
(4)头脑中要有各种磁场的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、画、识各种磁感线分布图;
(5)能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、俯视、侧视、剖视图)
(6)磁通量磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量2.磁感应强度B(会由这些公式写出B相应单位)
①B=;
②B=;
③E=BLvB=;*
④B=k(直导线);*
⑤B=NI(螺线管)
⑥qBv=mR=B=;
⑦(附一些典型的比值定义的物理量E=;B=;U=;;R=;C=3.安培右手定则
(一)
(二)4.安培力
(1)方向左手定则(注意
①F安⊥I
②F安⊥B
③B与I可成夹角)
(2)大小F=ILBsinθ(当I⊥B时,F安=BIL)注意安培力的冲量BILΔt=mΔvBLQ=mΔv5.洛伦兹力
(1)方向左手定则(注意
①f⊥v
②f⊥B
③B与v可成夹角)
(2)大小f=qvBsinθ(当B⊥v时,f最大,f=qBv)要求建立电流的微观图景,会从F=BIL推出f=qBv;从安培力F=ILBsinθ和I=neSv推出f=qvBsinθ注意
①f、B、v三者方向两两垂直且力f方向时刻与速度v垂直时导致粒子做匀速圆周运动;
②B||v时,f=0时做匀速直线运动;*
③B与v成夹角时做等距螺旋线运动(可把v分解为垂直B分量v⊥,在此方向匀速圆周运动;平行B分量v||,在此方向匀速直线运动)6.常见的几种装置装置原理图规律示波器yy′上加信号电压xx′上加扫描电压速度选择器若粒子做匀速直线运动磁流体发电机等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带正、负电,两极电压为U时稳定霍尔效应电磁流量计质谱仪电子经U加速,从A孔入射经偏转打到P点,荷质比回旋加速器D形盒内分别接频率为的高频交流电源两极,带电粒子在窄缝间电场加速,在D形盒内偏转
(四)电磁感应1.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律(发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源,在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势,即由负到正2.感应电动势的大小计算公式
(1)普适公式(法拉第电磁感应定律…=
(2)垂直平动切割E=BLV
(3)直导体绕一端转动切割E=BL2ω/2
(4)线圈转动切割E=Emsinωt(其中Em=nBSω)*
(5)自感E自=n=L3.楞次定律
(1)感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化这就是楞次定律注意深刻理解“阻碍”两字的含义是感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻碍引起感应电流的磁场因此,不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反
(2)B感和I感的方向判定I感的B是阻碍产生I感的原因B原方向;B原变化原方向是增还是减;I感方向才能阻碍变化;再由I感方向确定B感方向(右手定则)
(3)楞次定律的推论
①从磁通量变化的角度感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
②从导体回路和磁场相对运动的角度导体和磁体发生相对运动时感应电流的磁场总是阻碍相对运动
③从感应电流的磁场和原磁场的角度感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化增反减同
④从原电流变化的角度感应电流的磁场总是阻碍原电流的变化(自感现象)
(4)楞次定律的特例──右手定则注意在应用中常见两种情况一是磁场不变,导体回路相对磁场运动;二是导体回路不动,磁场发生变化
(5)能量守恒表述I感效果总要反抗产生感应电流的原因4.电磁感应与力学综合基本方法从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律
(1)基本思路:受力分析→运动分析→变化趋向→确定运动过程和最终的稳定状态→由牛顿第二列方程求解
(2)安培力的特点纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系
(3)电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系一般可归纳为导体组成的闭合电路中磁通量发生变化导体中产生感应电流导体受安培力作用导体所受合力随之变化导体的加速度变化其速度随之变化感应电流也随之变化,周而复始地循环,最后加速度小致零速度将达到最大导体将以此最大速度做匀速直线运动5.电磁感应与动量、能量的综合基本方法
(1)从受力角度着手,运用牛顿运动定律及运动学公式变化过程是导线受力做切割磁力线运动,从而产生感应电动势,继而产生感应电流,这样就出现与外力方向相反的安培力作用,于是导线做加速度越来越小的变加速直线运动,运动过程中速度v变,电动势BLv也变,安培力BIL亦变,当安培力与外力大小相等时,加速度为零,此时物体就达到最大速度
(2)从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律
①应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量,如在导体棒做非匀变速运动的问题中,应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题
②在相互平行的水平轨道间的双棒做切割磁感线运动时,由于这两根导体棒所受的安培力等大反向,合外力为零,若不受其他外力,两导体棒的总动量守恒.解决此类问题往往要应用动量守恒定律
(3)从能量转化和守恒着手,运用动能定律或能量守恒定律
①基本思路受力分析→弄清哪些力做功,正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化,哪增哪减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解.
②能量转化特点其它能(如机械能)电能内能(焦耳热)注意电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程因此从功和能的观点入手,分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问题的关健,也是处理此类题目的捷径之一6.电磁感应与电路综合基本方法在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源解决电磁感应与电路综合问题的基本思路是
(1)明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;
(2)画出等效电路图;
(3)运用闭合电路欧姆定律和串并联电路的性质求解未知物理量例棒平动切割磁场时达到的最大速度、电路中产生的热量Q和通过导体棒的电量问题
①(为导体棒在匀速运动时所受到的合外力);注意求最大速度问题,尽管达最大速度前运动为变速运动,感应电流电动势都在变化,但达最大速度之后,感应电流及安培力均恒定;
②计算热量运用能量观点处理,运算过程得以简捷,即Q=WF-Wf-(WF为外力所做的功;Wf为克服外界阻力做的功);
③流过电路的感应电量,与时间t无关
(五)交变电流1.交变电流
(1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置,或瞬时感应电动势为零的位置(穿过线圈的磁通量Φ最大,但=0)
(2)交变电流产生矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动
(3)变化规律e=NBSωsinωt=Emsinωt中性面位置开始计时,且最大值Em=NBSω
(4)四值
①瞬时值e、i、u
②最大值Em、Im、Um(击穿电压等)
③有效值E、I、U是由电流的热效应规定的对于正弦式交流U==
0.707Um(交流电器铭牌、热量、热功率、电表示数、保险丝最大值等)
④平均值(电量等)注意我国用的交变电流,瞬时表达式e=e=220sin100πt=311sin100πt=311sin314t,周期是
0.02s,频率是50Hz,电流方向每秒改变100次*
(2)线圈作用是“通直流,阻交流;通低频,阻高频”;电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”2.变压器
(1)原理变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等
(2)规律
①电压变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
②功率理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
③电流由I=P/U知对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
(3)变压器动态问题制约关系
①电压制约当变压器原、副线圈的匝数比n1/n2一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原制约副”(适用于多个副线圈情况)
②电流制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副制约原”
③功率制约变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…,变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2,而输出功率为P2=I2U2,则输出功率由输入功率决定,可简述为“副制约原”注意动态分析问题的思路程序可表示为U1P1
(4)当遇到“”型变压器时有ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt3.远距离输电
(1)远距离输电的示意图包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻并按照规范在图中标出相应的物理量符号
(2)原理一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n
1、n1/n
2、n2/,相应的电压、电流、功率采用相应的符号来表示则有功率之间的关系是P1=P1/,P2=P2/,P1/=Pr=P2电压之间的关系是电流之间的关系是(求输电线上的电流往往是这类问题的突破口)注意在输电线上的功率损失和电压损失的分析和计算时不能用,都必须用计算,并且输电线上的功率损失
(六)电磁场、电磁波1.LC振荡电路和振荡频率产生高频率的交变电流T=2π电容器带电量q↑→电场强度E↑→电场线密度↑→电容器极板间电压U↑→电场能↑线圈中电流i↑→磁感强度B↑→磁感线密度↑→磁场能↑2.电磁振荡的产生过程放电过程在放电过程中,q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑,电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能放电结束时,q=0,E电场能=0,i最大,E磁场能最大,电场能完全转化成磁场能充电过程在充电过程中,q↑、u↑、E电场能↑→I↓、B↓、E磁场能↓,线圈的磁场能向电容器的电场能转化充电结束时,q、E电场能增为最大,i、E磁场能均减小到零,磁场能向电场能转化结束反向放电过程:q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑,电容器的电场能转化为线圈的磁场能放电结束时,q=0,E电场能=0,i最大,E磁场能最大,电场能向磁场能转化结束反向充电过程:q↑、u↑、E电场能↑→i↓、B↓、E磁场能↓线圈的磁场能向电容器的电场能转化充电结束时,q、E电场能增为最大,i、E磁场能均减小到零磁场能向电场能转化结束3.麦克斯韦的电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场均匀变化的磁场将产生恒定的电场,周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场
(2)变化的电场产生磁场均匀变化的电场将产生恒定的磁场,周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场4.电磁波特点
(1)电磁波是横波;
(2)三个特征量的关系v=λ/T=λf;
(3)电磁波可以在真空中传播,向周围空间传播电磁能,能发生反射、折射、干涉和衍射5.无线电波的发射
(1)发射电磁波的条件
①频率要有足够高;
②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,采用开放电路
(2)LC振荡器电路产生的高频振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射
(3)调制要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫调制,有两种方式
①调幅使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅AM中波和短波的波段
②调频使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频FM和电视广播,微波中的甚高频VHF和超高频UHF波段6.无线电波的接收1电谐振(选台)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振2检波由调谐电路接收到的感应电流,是经过调制的高频振荡电流,还不是所需要的信号还必须从高频振荡电流中“检”出声音或图象信号,从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号,叫做检波也叫解调
7.无线电波的传播天波、地波和直线传播三.光学1.美国迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速(如图)2.反射定律和折射定律3.全反射
(1)全反射现象让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上可以看到一部分光线从玻璃直边上折射到空气中,一部分光线反射回玻璃砖内逐渐增大光的入射角将会看到折射光线远离法线,且越来越弱反射光越来越强当入射角增大到某一角度C临时,折射角达到900即是折射光线完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线,这种现象叫全反射现象
(2)临界角C折射角变为900时的入射角叫临界角
(3)全反射的条件光密到光疏并且入射角等于或大于临界角(i≥C)
(4)临界角计算由折射定律得
(5)应用光纤通信玻璃SiO2;内窥镜;海市蜃楼;沙膜蜃景;炎热夏天柏油路面上的蜃景;水中或玻璃中的气泡看起来很亮;全反射棱镜4.色散现象同种材料对不同色光折射率不同;同一色光在不同介质中折射率不同(由由偏折程度直接判断各色光的n)色散现象nvλ波动性衍射C临干涉间距γ粒子性E光子光电效应红黄紫小大大小大明显小不明显容易难小大大小小不明显大明显小大难易5.几个结论
(1)光源向对面墙平抛的物体,在对面墙上的影子的运动是匀速运动;
(2)正交的平面镜构成反射器,任何方向射入某一镜面的光线经两次反射后一定与原入射方向平行反向;
(3)光线由真空射入折射率为n的介质时,如果入射角θ满足tgθ=n,则反射光线和折射光线一定垂直;
(4)由水面上看水下光源时,视深;若由水面下看水上物体时,视高;
(5)光线以入射角i斜射入一块两面平行的折射率为n、厚度为h的玻璃砖后(如图),出射光线仍与入射光线平行,但存在侧移量△6.光的干涉
(1)双缝干涉:条件是光的频率f相同,相位差恒定,即是两光的振动步调完全一致亮条纹位置:ΔS=nλ(n=0123……);暗条纹位置:(n=0123……);式中ΔS—光程差条纹间距(d—两条狭缝间的距离;L—挡板与屏间的距离)
(2)薄膜干涉:由膜的前后两表面反射的两列光叠加(实例肥皂膜、空气劈、油膜、牛顿环、光器件增透膜其厚度是绿光在薄膜中波长的1/47.光的衍射
(1)现象和条件注意任何物体都能使光发生衍射致使轮廓模糊
(2)单缝、圆孔、圆屏衍射和图样特点注意单缝衍射和双缝干涉条纹的区别;圆孔衍射和圆屏衍射图样(泊松亮斑)的区别8.光的偏振现象说明光波是横波,也证明光的波动性注意干涉、衍射、*多普勒效应太阳光谱红移宇宙在膨胀、偏振都是波的特有现象,证明光具有波动性;衍射表明了光的直线传播只是一种近似规律,说明任何物理规律都受一定的条件限制的9.光的电磁说
(1)麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性
(2)电磁波谱波长从大到小排列顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠
(3)各种电磁波产生的机理、特性无线电波红外线可见光紫外线X射线射线组成频率波波长大小波动性明显不明显频率小大粒子性不明显明显产生机理在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的
(4)红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例种类产生主要性质应用举例红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤*
(5)实验证明物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm和物体温度T之间满足关系λmT=b(b为常数)可见高温物体辐射出的电磁波频率较高在宇宙学中,可根据接收恒星发出的光的频率,分析其表面温度10.光的五种学说原始微粒说牛顿;波动说惠更斯;电磁说麦克斯韦;光子说爱因斯坦;*波粒二象性学说德布罗意波或概率波*11.光电效应
(1)光电效应实验装置和现象
(2)规律
①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应;低于这个极限频率的光不能产生光电效应
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大
③入射光照到金属上时,光子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s
④当入射光的频率大于极限频率时,光电流强度与入射光强度成正比
(3)爱因斯坦的光子学说及光电效应方程一个光子的能量E=h决定了能否发生光电效应爱因斯坦光电效应方程*12.康普顿效应石墨中的电子对x射线的散射现象注意光电效应和康普顿效应都证明光具有粒子性*13.光的波粒二象性
(1)光波是概率波物质波,任何运动物体都有λ与之对应这种波称为德布罗意波
(2)大量光子、传播过程中、波长长时,波动性显著;光的频率大时,粒子性显著四.原子、原子核可归结为两个模型卢瑟福原子核式结构模型、玻尔原子模型;六子电子、质子、中子、正电子、粒子、光子;四变衰变、人工转变、裂变、聚变;两个方程核反应方程、质能方程;四条守恒定律电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒1.汤姆生模型枣糕模型汤姆生发现电子,使人们认识到原子有复杂结构,从而打开原子的大门*2.卢瑟福的核式结构模型行星式模型
(1)卢瑟福α粒子散射实验装置和现象α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进;但是有少数α粒子发生了较大的偏转;极少数被反弹这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上
(2)核式结构模型卢瑟福由α粒子散射实验提出在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动(由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m)3.玻尔模型
(1)玻尔提出三条假设
①定态假设—原子只能处于一系列不连续的能量状态称为定态,电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量本假设是针对原子稳定性提出的
②跃迁假设—原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射或吸收一定频率的光子,其能量由两定态的能量差决定,辐射吸收光子的能量为本假设针对线状谱提出
③能量和轨道量子化假设—定态不连续,能量和轨道也不连续即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不连续的针对原子核式模型提出
(2)氢原子能级图
(3)氢原子跃迁
①轨道量子化rn=n2r1(其中r1=
0.53×10-10m)能量量子化(其中E1=-
13.6eV,n=
12.3…叫量子数En,Ep,r,nEk,v吸收光子时增大减小放出光子时减小增大
②③氢原子跃迁时应明确一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁吸收光子一般光子一系列频率光子一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光子可见光子某一频率光子
④氢原子跃迁的光谱线问题一群氢原子可能辐射的光谱线条数为],即是大量处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式
⑤氢原子吸收光子时,要么全部吸收光子能量,要么不吸收光子当光子能量大于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时,该光子可被吸收;当光子能量小于电子跃迁到无穷远处需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收
⑥氢原子吸收外来电子能量时,可以部分吸收外来碰撞电子的能量(实物粒子作用而使原子激发),因此,能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收,从而使氢原子跃迁
⑦氢原子在n能级的动能、势能、总能量的关系是EP=-2EK,E=EK+EP=-EK类似于卫星模型;由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的2倍,故总能量负值降低
(4)玻尔理论的局限性由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难4.天然放射现象
(1)天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始
(2)各种放射线的性质比较种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性α射线氦核4+
20.1最强最弱,纸能挡住β射线电子1/1840-
10.99较强较强,穿几mm铝板γ射线光子001最弱最强,穿几cm铅板
(3)三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较注意各种射线弯曲程度的区别5.四种核反应类型衰变、人工核转变、重核裂变、轻核聚变
(1)衰变
①α衰变实质是核内α衰变形成外切同方向旋,大圆为α径迹
②β衰变实质是核内的中子转变成了质子和中子β衰变形成内切相反方向旋,大圆为β粒子径迹+β衰变(实质是核内)
③γ衰变原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级,伴随在α衰变和β衰变中
(2)人工转变
①发现质子的核反应,卢瑟福用α粒子轰击氮核并预言中子的存在)
②发现中子的核反应,查德威克用钋产生的α射线轰击铍
③发现正电子的核反应,约里奥居里和伊丽芙居里夫妇用α粒子轰击铝箔
(3)重核裂变在一定条件下超过临界体积,裂变反应会连续不断地进行下去,这就是链式反应
(4)轻核聚变(需要几百万度高温,所以又叫热核反应)注意所有核反应的反应前后都遵守质量数守恒(但质量并不守恒)、电荷数守恒、动量守恒和能量守恒6.半衰期
(1)放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期(对大量原子核的统计规律)
(2)计算式为(N表示核的个数)或(m表示放射性物质的质量)
(3)半衰期由核内部本身的因素决定,与物理和化学状态无关注意常见错误一是N0(大量)个放射性元素的核,经过一个半衰期T,衰变了一半,再经过一个半衰期T,全部衰变完第二种错误是若有10个放射性元素的核,经过一个半衰期T,将衰变5个事实上,而对于少量的核(如10个),是无法确定其衰变所需要的时间的7.放射性同位素的应用一般都使用人工制造的放射性同位素(因其种类齐全,各种元素都有人工制造的放射性同位素半衰期短,废料容易处理可制成各种形状,强度容易控制)
(1)利用其射线α射线电离性强用于使空气电离将静电泄出从而消除有害静电γ射线贯穿性强可用于金属探伤也可用于治疗恶性肿瘤各种射线均可使DNA发生突变可用于生物工程,基因工程
(2)作为示踪原子用于研究农作物化肥需求情况,诊断甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能
(3)进行考古研究利用放射性同位素碳14,判定出土木质文物的产生年代8.核力只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力9.核能计算方法
(1)由质能方程E=mc2或△m单位为“kg”计算;
(2)由△E=
931.5△m△m单位为“u”计算;
(3)借助动量守恒和能量守恒计算五.热学
(一)分子动理论1.物质由大量分子组成直径数量级10-10m,单分子油膜法测V/S(NA是联系宏观世界和微观世界的桥梁)2.分子永不停息地做无规则热运动扩散现象、布朗运动是固体小颗粒的无规则运动能直接或间接反映出固体或液体分子的运动3.分子间存在相互作用力注意引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,但斥力变化得快分子力是指引力和斥力的合力
(二)物体的内能1.物体的内能决定于物质的量、T、v(对于理想气体,认为没有势能,其内能只与温度有关)2.一切物体都有内能由微观分子动能和势能决定,而机械能由宏观运动快慢和位置决定3.内能的改变方式做功、热传递4.热力学第一定律ΔE=W+Q能的转化守恒定律第一类永动机不可能制成
(1)符号法则体积减小,外界对气体做功,W为“+”;体积增大,气体对外做功,W为“一”;气体从外界吸热,Q为“+”;气体对外界放热,Q为“一”;温度升高,内能增量E是取“+”;温度降低,内能减少,E取“一”
(2)三种特殊情况等温变化E=0,即W+Q=0;绝热膨胀或压缩Q=0即W=E;等容变化W=0,Q=E5.热力学第二定律
(1)热传递方向表述不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化热传导有方向性
(2)机械能与内能转化表述不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化机械能与内能转化具有方向性
(3)实质涉及热现象自然界中的宏观过程都具有方向性,是不可逆的
(4)第二类永动机不可能制成6.热力学第三定律热力学零度不可达到
(三)气体的性质1.气体压强宏观上;微观上分子频繁撞击产生2.理想气体三个实验定律
(1)玻马定律m一定,T不变时,P1V1=P2V2或PV=恒量
(2)查里定律m一定,V不变时,或或Pt=P01+
(3)盖·吕萨克定律m一定,T不变时,V01+注意计算时公式两边T必须统一为热力学单位,其它两边单位相同即可3.一定质量的理想气体状态方程=恒量或或密度式*4.克拉柏龙方程PV=nRT=R为普适气体恒量,n为摩尔数)αF2FF1θ+UUr=0IOEU内=I1rU=I1R000PROUIOEQ\FE24rR1rR2R=rEE/rE/2rE/2氢原子的能级图nE/eV∞01-
13.62-
3.43-
1.514-
0.853E1E2E3βγαα γ β⑴ ⑵ ⑶O。