資源簡介 高中物理學知識的結構體系高中物理包括必修 1、2共 7 章;選修 3-1、2、3、4、5 共 19 章內容。歸納起來,整個高中物理的知識體系可以分為力學、熱學、光學、電磁學(電學和磁學)、原子物理學五大學科部分。必修 1和 2屬于力學部分;選修 3-1、3-2 屬于電磁學內容;選修 3-4 主要為光學;選修 3-5 主要為原子物理學,有 3章(機械振動和機械波、動量守恒定律)為力學內容。除了熱學部分是初中物理(選修 3-3 未學)的主講內容外,其他都在高中期間得到學習和深化。高中物理所有知識體系簡表力學 靜力學 力的概念和三種常見力 重力、彈力、摩擦力 力的合成和分(必修 1) 解物體的平衡(相互作用)運動學 直線運動 勻速直線運動、勻變速直線運動曲線運動 平拋物體運動(必修 1、2) (運動的合成和分解) 勻速圓周運動 天體運動問題機械振動(簡諧運動) 阻尼振動、受迫振動(選修 3-4) 機械波(橫波、縱波) 反射、折射、干涉、衍射、疊加、多普勒效應動力學 牛頓運動定律 牛頓第一、二、三定律(運動和力) 萬有引力與圓周運動功與能 功、功率 動能定理 機械能守恒定律(必修 1、2) 動能、勢能 重力勢能、彈性勢能(選修 3-5) 動量和沖量 動量定理系統動量守恒定律電學 電場(靜電場)力的特性 庫侖定律 電場強度 點電荷場強 帶電粒子在電場(選修 3-1) 電場線 勻強電場場強 中的運動能的特性 電荷的電勢能(電勢) 電勢差 電場力的功 電容器電路 電源 電動勢(恒定電流) 內電阻 電流、電壓、功率歐姆表閉合電路的歐(選修 3-1) 電阻 串、并聯關系姆定律歐姆定律 電功、電功率、電熱電阻定律磁學 磁場 磁場的產生 永磁體磁場電流磁場(選修 3-1) 磁場的性質 磁感強度、磁通密度、磁感線 安培力(左手定則)、洛侖茲力(左帶電粒子在磁場手定則) 中運動磁通量 磁通密度電磁感應 產生的條件 導體切割磁感線運動 法拉第電磁感應定律㈠ 右手定則穿過閉合電路所圍面積中磁通量發生 法拉第電磁感應定律㈡ 楞次定律(選修 3-2) 變化(選修 3-4) 自感 電磁振蕩與電磁波互感 變壓器和電能的輸送 交變電流 右手定則光學 幾何光學 光的直線傳播 本影、半影、日食、月食、小孔成像(均勻介質) 真空中的光速 電磁波譜(選修 3-4) 光的反射 反射定律、平面鏡成像光的折射 折射定律、全反射現象 棱鏡:全反射棱光的色散 射物理光學 光譜 發射光譜 連續、明線光譜(光的本性) 吸收光譜 光譜分析(選修 3-4、5) 光的波動性 光的干涉(雙縫、薄膜)、光的衍射光的粒子性 光子、光電效應 電磁波譜光的波粒二象性熱學 熱學的基本知 分子動理論 分子無規則運動 擴散、布朗運動能(溫度)(初中物 識 動理) 相互作用力 勢能(體積)( 選 修 物體的內能 分子動能、熱能、物體的內能3-3) 熱和功 內能的改變 做功、熱傳遞 能量守恒定律 熱力學第一、二定律氣體的性質 氣體的狀態描述 物質的量、壓強、體積、溫度及其關系理想氣體 狀態變化規律 克拉貝龍方程 一定質量理想氣 等溫過程、等壓過體狀態方程 程、等容過程飽和汽、非飽和汽 空氣的濕度原 子 物 原子結構 核式模型、玻爾理論、電子α粒子散射實驗、放射、衰變、人工轉變、裂變、聚變理 云( 選 修 原子核3-5)以下詳細總結各部分知識體系的結構和內容,并且與課本(人教版)建立聯系。力學知識結構體系力學部分包括靜力學、運動學和動力學三部分PART I 靜力學定義 力是物體對物體的作用。所以每一個實在的力都有施力物體和受力物體 力的合成與分解 一個力的作用效果,如果與幾個力的效果相力的 三要素 大小、方向、作用點 同,則這個力叫那幾個力的合力,那幾個力叫這個力的分力。概念 矢量性 力的矢量性表現在它不僅有大小和方向,而且它的運算符合平行四邊形定則。 由分力求合力的運算叫力的合成;由合力求分力的運算叫力的分效果 力的作用效果表現在,使物體產生形變以及改變物體的運動狀態兩個方面。 解。重力 由地球對物體的吸引而產生。方向:總是豎直向下。大小 G=mg。g 為重力加速度,由于物體到地心的距離變化和地球自轉的影響,地球周圍各地 g 值不同。在地球表面,南極與北極 g值較大,赤道 g 值較小;通常取 g=9.8 米/秒 2。重心的位置與物體的幾何形狀、質量分布有關。任何兩個物體之間的吸引力叫萬有引力, F Mm G 2 。通常取引力常量 G=6.67×10-11牛·米 2/千克 2。物體的重力可以認為是地球對物體的萬有引力。三種 R常見的力 彈力 彈力產生在直接接觸并且發生了形變的物體之間。支持面上作用的彈力垂直于支持面;繩上作用的彈力沿著繩的收縮方向。胡克定律 F=kx,k 稱彈簧勁度系數。滑動摩擦力 物體間發生相對滑動時,接觸面間產生的阻礙相對滑動的力,其方向與接觸面相切,與相對滑動的方向相反;其大小 f=μN。N 為接觸面間摩 的壓力。μ為動摩擦因數,由兩接觸面的材料和粗糙程度決定。擦力 靜摩擦力 相互接觸的物體間產生相對運動趨勢時,沿接觸面產生與相對運動趨勢方向相反的靜摩擦力。靜摩擦力的大小隨兩物體相對運動的“趨勢”強弱,在零和“最大靜摩擦力”之間變化。“最大靜摩擦力”的具體值,因兩物體的接觸面材料情況和壓力等因素而異。物體的平衡概念:當物體受到幾個力的作用時處于靜止狀態或勻速直線運動狀態,就說這幾個力平衡,這時的物體處于平衡狀態,且合力為零。物體共點力:作用在一個物體上的幾個力,作用于一點,或其延長線相交于一點。的平共點力作用下的物體的平衡條件:作用在一個物體上的幾個力,合力為零,即 F 合=0,則物體是平衡的。衡 “平衡力”與“相互作用力”的關系是:都是大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,但“平衡力”的兩個力的作用點在同一物體上,而“相互作用力”的兩個力分別作用在兩個物體上。PART II 運動力學質點 忽略物體的大小和形狀,將其看作一個“具有質量”的物質點。能否看成質點與研究問題的性質有關。加速度方向與速度方參考系 運動是相對的。描述物體運動時,用于參考,觀察其相對運動的物體。參考系可任選,以對研究問題簡單、方便為準。 坐標系向的關系 在直線運動 描述物體運動時,在參考系上建立的適當的坐標系。運動中,若速度增加,的描 時間、位移 描述質點運動的物理量。位移是矢量,時間是標量。則加速度與速度的方述 v x速度、加速度 速度的變化量與變化時間段的比值,為加速度,矢量, m/s2。 v ,矢量,m/s。 向相同;若速度減小, t t則方向相反。運動的合成與分解 已知分運動求合運動叫運動的合成,已知合運動求分運動叫運動的分解。運動的合成與分解遵守平行四邊形定則勻速直線運動 v=S/t自由落體運動直線速度規律 vt=gt運動 勻變速直線運動 彈力產生在直接接觸并且發生了形變的物體之間。支持面上作用的彈力垂直于支持面;繩上作用的1變 速 1 v 2 v 2 2as 位移規律 s gt2彈力沿著繩的收縮方向。速度規律 vt=v0 +at 位移規律 s v t at 2 速度位移關系 t 0 0 2直 線 2速度位移關系 v 2t 2gh運動非勻變速直線運動 平均速度、瞬時速度GMm GMm v 2萬有引力定律: ; ; GMm2F ma m m 2R; GMm m 2 R勻速率圓周運動 特點:合外力總指向圓心(又稱向心力)。 R 2 R 2 R R2 R2 T 描述量:線速度 V,角速度ω,向心加速度α,圓軌道半 適用范圍:徑 r,圓運動周期 T。 兩個質點間的引力,R 為兩個質點間的距離V 2 4 2 兩個質量分布均勻的球體之間的引力,R 為兩球心間的距離規律:F= m =mω2r = mr T 2r 一質量分布均勻的球體與球外一質點間的引力,R 為球心到質點間的距離曲線 應用:運動 天體運動問題分析 人造地球衛星 宇宙速度平拋物體的運動 特點:初速度水平,只受重力。 分析:水平勻速直線運動與豎直方向自由落體的合運動。規律:水平方向 vx = v0,x=v0t 豎直方向 vy = gt, y 1 gt 2 合速度 v 2 2t vx v y 與 x正向夾角 tgθ=vtg y2 v x簡諧運動 物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,且總是指向平衡位置的回復力作用下的振動,叫做簡諧振動。也稱為無阻尼振動或等幅振動。特征:振幅保持不變的自由振動。描述量:振幅 A,周期 T,頻率 f =1/T。x-t 圖像:正弦曲線或余弦曲線 振動能:動能和勢能之和,機械能守恒相關物理量的周期性變化:位移、回復力、即時速度、即時加速度,動能與勢能等。受力特征:回復力 F=-kx=-mω2x自基本模型:①單擺(θ<10°):T 2 l ②彈簧振子:T 2m ,x(t) Acos( t ) ;由 v A cos( t );a 2x 2Acos( t )g k 2振動機械 阻尼振動 定義:振幅逐漸減小的自由振動叫阻尼振動。振動 特征:振幅遞減原因:振動能逐漸轉化為其他形式的能。波的形成條件 波源和介質受 波的形成原因 介質質點之間有相互作用受迫振動 定義:物體在周期性外力(驅動力)作用下的振動叫受迫振動。 波的實質迫特征:受迫振動穩定后的頻率等于驅動力的頻率;而當驅動力的頻率接近 傳遞振動的形式、能量和信息,質點并不隨著波動而遷移;振振動物體的固有頻率時,受迫振動振幅增大的現象叫共振。 后一質點的振動滯后于前一質點,且重復前一質點的振動;動 每個質點的的起振方向是相同的。機械波 振動在媒質中傳播形成波;媒質各點都在各自平衡位置附近振動但不隨波形一起遷移,波是能量傳遞的一種形式。 干涉 波的疊加:兩列波重疊區域,任何一點的位移等于兩列波引起的位描述量:波幅 A,波長λ,波速 V,周期 T,頻率 f。 移的矢量和。λ/T λf 二列頻率相同、振動方向相同的波相遇,使媒質中有的地方振動加強,描述公式:V= = ; 波速大小由傳播振動的介質特性所決定;波的頻率等于質點振有的地方振動減弱,且加強與減弱部分相間隔的現象叫波的干涉。動頻率,大小由振源決定,與介質無關;波長由波源和介質決定干涉是波特有的現象。波的圖像:表述了某一時刻各個質點偏離平衡位置的狀況。為正弦曲線或余弦曲線(與 干涉區域內某點是振動最強點還是振動最弱點的充要條件:振動圖像很相似,但是有本質區別) ①最強:該點到兩個波源的路程之差是波長的整數倍,即δ=nλ機械 波的類型:橫波和縱波。 ②最弱:該點到兩個波源的路程之差是半波長的奇數倍,即δ=(2n+1)λ/2波 波的例子:聲波(超聲波、次聲波、可聽聲波 20-20000Hz)衍射 波傳播過程中遇到孔和障礙物時,繞過孔和障礙物的現象叫波的衍波的特性:射。發生明顯衍射的條件是孔、障礙物的尺寸與波長可比擬。1、 波的疊加原理:各列波彼此通過,互不干擾;介質質點位移等于各位移的矢量和 衍射是波特有的現象。2、 波的特有現象: 波的衍射 繞過障礙物或孔繼續傳播的現象多普勒效應 波源與觀察者之間有相對運動時,觀察者感到頻率發生變化 波的干涉 兩列波在相遇的區域內疊加形式的一種現象的現象。3、 特殊現象:多普勒效應 波源與觀察者相互靠近時,觀察者接收到的頻率增大PART III 動力學牛頓第一定律 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。牛 慣性 物體的這種性質叫做慣性。慣性是物體的固有屬性,衡量慣性的大小的物理量是質量。頓運 牛頓第二定律 物體加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比,跟物體的質量成反比。加速度的方向與合外力方向相同。表達式 F 合=ma,其中 F 單位:牛(N);動 m 單位:千克(kg);a單位:米/秒 2(m/s2)。意義:力是改變物體運動狀態的原因。定律 牛頓第三定律 兩個物體間相互作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。 (作用力與反作用力同時產生,同時消失,是同種性質的力,它們分別作用在不同的物體上,不存在“平衡’問題。)功 功是能量轉換的量度,即:有功必有能量形式的轉換.做了多少功就有多少能量發生了形式轉換。W=FScosα (兩個要素: ①力②力方向上有位移)單位:焦(J)正功 :表示動力功(即力與位移夾角小于 900) 。 負功:表示阻力功(即力與位移夾角大于 900。)功率 平均功率 P=W/t ;單位:瓦(焦/秒) 即時功率 P=FVcosα,單位:瓦(焦/秒)運 功機械能守恒定律 (動能和動 和動能定理 合外力所做的功等于物體動能的變化。 勢能統稱機械能)和 能 2 機械能動能 物體由于運動所具有的能 E mv 。 W=E —E = 1 1E Ek EpK K2 K12 mv2 mv 2 定理適用于變力做功的過程力 2 2 2 1 在只有重力做功的情形動能是運動狀態的函數,動能是標量 下,物體的動能和重力勢能重力勢能 EP=mgh h 為物體距零勢能位置的高度。零勢 發生相互轉化,但機械能的能位置可依具體問題解題方便而定,故重力勢能的大小只有相 總量保持不變。勢能 由于物體之間相對位置和物體各部分間相對對的意義。重力勢能的變化表示了重力做功的多少。 同樣,在只有彈力做功位置決定的能叫勢能。的情形下,物體的動能和彈彈性勢能 物體由于發生彈性形變而具有的能。E 1 kx2 性勢能發生相互轉化,機械p沖量 力和力的作用時間的乘積叫做力的沖量 單 2 能總量也保持不變。沖位 牛·秒。沖量的方向,即力的方向。量 mgh 1 mv 21 1 和 動量定理 物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。 2動量 物體的質量和速度的乘積叫做動量 單位:動 表達式 Ft=P 末-P 初 (動量定理適用于變力作用的過程) mgh 1 mv 2千克·米/秒。動量的方向,即速度的方向。 2 2量 2系統動量守恒定律 系統不受外力或者所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變熱學知識結構體系熱學包括:研究宏觀熱現象的熱力學、研究微觀理論的統計物理學,分子動理論是熱現象微觀理論的基礎物質是由大量分子組成的 ①油膜法測分子的直徑;②分子直徑數量 擴散 不同的物質相互接觸時,彼此進入對方的現象。擴散現象說明了分10-級 10m,分子質量數量級 10-26kg ③阿伏伽德羅常數 NA=6.02×10 子不停地做無規則運動及分子間有間隙。溫度越高,擴散過程就越快,這說23mol-1。是聯系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把物質的摩爾質量、摩爾 明溫度越高,分子的無規則運動的速度就越大。分子 體積這些宏觀物理量和分子質量、分子體積這些微觀物理量聯系起來了。動理 布朗運動 懸浮在液體中的固體顆粒永不停息的無規則運動。注意:①形分子熱運動 分子永不停息地做無規則運動①擴散現象;②布朗運動論 成條件:微粒足夠小。②溫度越高,運動越激烈。③觀察到的是固體微粒(非液體和固體分子)的無規則運動,反映的是液體分子運動的無規則性。④實分子間作用力 分子間存在相互作用力,且引力和斥力同時存在,都隨 驗中描繪的是某固體微粒每隔 30s 的位置連線,不是該微粒的運動軌跡。距離增大而減小。且斥力減小得快。分子間作用力的合力稱之為分子力。r =10-0 10m;r = r0時,f 引=f 斥;r>r0 時,f 引>f 斥;r<r0時,f 引<f 斥。分子的動能: 分子由于熱運動而具有的能量;由溫度 T決定。熱溫度的微觀含義:分子平均動能大小的標志,反映分子熱運動的激烈程度 溫度是分子平均動能大小的標志,溫度相同時任何物體的分子平均動能相學 等,但平均速率一般不等(分子質量不同).的 分子力做正功分子勢能減少,分子力做負功分子勢能增加。物體 分子勢能 分子間由相互作用力和相對位置決定的能量。分子勢能在微 分子勢能為零一共有兩處,一處在無窮遠處,另一處小于 r0,分子力為零基的內 觀上決定著分子間距。宏觀上決定著物體的體積 V 時分子勢能最小,而不是零。本 理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零,只有分子動能。能知物體的內能 組成物體的所有分子的動能和勢能的總和;識 r=r0時,最小; r>r0時,r 增大,則分子力做功,分子勢能增加,r 減小, 內能是宏觀量,只對大量分子組成的物體有意義,對個別分子無意義。 物體的內能由分子數量(物質的量)、溫度(分子平均動能)、體積(分子間 分子力做正功,勢能減小; r勢能)決定,與物體的宏觀機械運動狀態無關.內能與機械能無必然聯系 r 減小,克服分子力做功,勢能增加改變物體內能的方式 ①做功:其他形式的能與內能轉化;②熱傳遞: 熱力學第一定律 一個熱力學系統的內能增量等于外界向它傳遞的物體間(或物體各部分之間)內能的轉移。二者雖然是等效,但本質不同。 熱量與外界對它所做的功的和。即外界對物體所做的功 W 加上物體從外界吸收的熱量 Q 等于物體內能的增加ΔU,即ΔU=Q+W。能量守恒定律 能量既不會憑空消失,也不會憑空產生,它只會從一種 其中,當外界對物體做功時 W取正,物體克服外力做功時 W取負;當形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉 物體從外界吸熱時 Q取正,物體向外界放熱時 Q取負;ΔU為正表示物體移的過程中,能量的總量保持不變。 內能增加,ΔU為負表示物體內能減小。熱和功 熱力學第二定律 ①克勞修斯表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化(按熱傳導的方向性表述)。②開爾文表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化(按機械能和內能轉化過程的方向性表述)。③第二類永動機(只從單一熱源吸收熱量,使之完全變為有用的功而不引起其他變化的熱機。)是不可能制成的。熱力學第二定律的微觀解釋:①熵增加原理:一個孤立系統總是從熵小的狀態向熵大的狀態發展,而熵值較大代表著較為無序,所以自發的宏觀過程總是向無序度更大的方向發展。因此熱力學第二定律也叫做熵增加原理。②熱力學第二定律的微觀意義:一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行。熱力學第三定律:兩種溫度間的關系可以表示為:T = t+273.15K 和ΔT =Δt,要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。0K是低溫的極限,它表示所有分子都停止了熱運動。可以無限接近,但永遠不能達到。不可能通過有限的過程把一個物體冷卻到絕對零度。熱力學第三定律不阻止人們想辦法盡可能地接近絕對零度。氣體 只有大量分子組成的物體才談得上溫度,不能說某幾個氧分子的溫度是多物質是由大量分子組成的少。因為分子運動是無規則的,某時刻它們的平均動能可能較大,另一時刻的狀 分子永不停息地做無規則運動平均動能也可能較小,無穩定的“冷熱程度”。分子間存在相互作用力態 1℃的 O2和 1℃的 H2平均動能相同,1℃的 O2小于 1℃的 H2平均速率。物質的量:熱力學溫度(T)與攝氏溫度(t)的關系 T=t+273.15(K)說明:①兩種溫度數值不同,但改變 1 K 和 1℃的溫度差相同壓強 用分子動理論解釋氣體壓強的產生(氣體壓強的微觀意義)。氣體 ②0K 是低溫的極限,只能無限接近,但不可能達到。氣體 的壓強是大量分子頻繁碰撞器壁產生的。壓強的大小跟兩個因素有關: ③這兩種溫度每一單位大小相同,只是計算的起點不同。攝氏溫度把 11 氣體分子的平均動能,②分子的密集程度 大氣壓下冰水混合物的溫度規定為 0℃,熱力學溫度把 1 大氣壓下冰水混合物狀態 的溫度規定為 273K(即把-273℃規定為 0K),所以 T=t+273描述溫度 反映物體冷熱程度的物理量(是一個宏觀統計概念),是物體分子 理想氣體,由于不考慮分子間相互作用力,其內能僅由溫度和分子總數決平均動能大小的標志。任何同溫度的物體,其分子平均動能相同。 定,與氣體的體積無關。溫度越高,內能越大。 理想氣體與外界做功與否:體積增大,對外做了功(外界是真空則氣體對體積: 外不做功),體積減小,則外界對氣體做了功。 理想氣體內能變化情況看溫度。氣 理想氣體吸不吸熱,則由做功情況和內能變化情況共同判斷。(即從熱力體 概念 理想氣體是一種理想化模型,其分子間距很大,不存在分子勢能, 學第一定律判斷)的 分子間沒有相互吸引和排斥,分子之間及分子與器壁之間發生的碰撞是完全彈性的,不造成動能損失。這種氣體稱為理想氣體。性質理想 理想氣體狀態方程 即克拉貝龍方程氣體 氣體的體積、壓強、溫度間的關系: PV nRT , p1V1 p V 2 2T1 T2等溫過程 玻意耳定律:PV=C 等溫變化圖線 等容變化圖線 等壓變化圖線①等溫變化圖線為雙曲線的一支,等容(壓)變化圖線均為過原點的直線(之所以等容過程 查理定律: P / T=C原點附近為虛線,表示溫度太低了,規律不再滿足);②圖中雙線表示同一氣等壓過程 蓋—呂薩克定律:V/ T=C 體不同狀態下的圖線,虛線表示判斷狀態關系的兩種方法;③對等容(壓)變化,如果橫軸物理量是攝氏溫度 t,則交點坐標為-273.15飽和汽和飽和汽壓 在密閉容器中的液面上同時進行著兩種相反的過程:一方面分子從液面飛出來;另一方面由于液面上的汽分子不停地做無規則的熱運動,有的汽分子撞到液面上又會回到液體中去。隨著液體的不斷蒸發,液面上汽的密度不斷增大,回到液體中的分子數也逐漸增多。最后,當汽的密度增大到一定程度時,就會達到這樣的狀態:在單位時間內回到液體中的分子數等于從液面飛出去的分子數,這時汽的密度不再增大,液體也不再減少,液體和汽之間達到了動態平汽 衡狀態。把跟液體處于動態平衡的汽叫做飽和汽,把未達到飽和的汽叫未飽和汽。一定溫度下,飽和汽的壓強一定,叫做飽和汽壓。未飽和汽的壓強小于飽和汽壓。 飽和汽壓只是指空氣中這種液體蒸汽的分氣壓,與其他氣體的壓強無關。 飽和汽壓與溫度和物質種類有關。在同一溫度下,不同液體的飽和氣壓一般不同,揮發性大的液體飽和氣壓大;同一種液體的飽和氣壓隨溫度的升高而迅速增大。[對于某種液體而言單位時間、單位面積(液面)飛出的液體分子數只與溫度有關] 將不飽和汽變為飽和汽的方法:①降低溫度②減小液面上方的體積③等待(最終此種液體的蒸氣必然處于飽和狀態)電磁學知識結構體系電磁學包括:電學和磁學兩大部分。包括電性和磁性交互關系,主要研究電磁波、電磁場以及有關電荷、帶電物體的動力學,二者很難清晰分割。電 電動勢 ε=W ;內電阻 r 閉合電路歐姆定律 電流形式 I= 電壓形式 ε=U+U′ 功率形式 Iε源 q R r=IU+I2r電U路 部分電路歐姆定律 I= ; 電功 W=IUt ;電功率 P=IU;電熱 Q=I2Rt (焦耳定律)R電串、并聯關系 阻串聯 I=I1=I2=… U=U1+U2+… R=R1+R2+…并 聯 I=I1+I2+ … U=U1=U2= …1 1 1 R R1 R2L電阻定律 R=ρS E= F電場強度 ,E 與 F、 點 電 荷 場 強q 帶電粒子在電場中的運動Q 加速:Uq=ΔEk電流 電荷的定向移動形成電流。 電流方向:正電荷定向移動的 q、無關。電 E=k 2方向規定為電流的方向。獲得持續電流的條件:電路中有電源、 矢量性:方向規定為正檢驗 r 勻強場中偏轉側移:流 電路為通路。 電荷受力的方向。單位:牛 1 Eq頓/ 2庫侖或伏/米。 y= · ·t (V0⊥E) 2 m電 正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。電負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠捧所帶的電荷。 學 電場線 意義: 電場線疏荷 電荷簡的相互作用規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 密表示強度大小; 電場線勻強電場場強電荷量:電荷的多少。單位:庫侖(C) 方向表示正檢驗電荷受力方向; 電場線方向是電勢 E=U電荷間的相互作用 庫侖定律 F=k q1q2 ,適用于真空 降落最快的方向; 電場線 d力的 r 2 與等勢面處處垂直。特性 中點電荷電場 C= Q電勢差 W =U 電容器 法(庫/伏) 電場力的功 AB AB·q能的 電荷的 U電勢 U= ,伏(焦/庫) U =U U =WAB 特點:只與首末位置有關, 特性 -電勢能 q AB A B q 而與路徑無關 平行板電容 C= 4 kd電磁場和電磁波電磁場是電磁作用的媒遞物,具有能量和動量,物質存在的一種形式。其性質、特征及運動變化規律由麥克斯韋方程組確定。電磁場總是以光速向四周傳播,形成電磁波。光學知識結構體系光的直線 本影 半影 日食 月食 小孔成像傳播(均勻介質) 真空中光速 c = 3.0×108米/秒反射定律 入射線、反射線與法線共面,且分居法線兩側,入射角=反射角。光的 棱鏡 光從玻璃棱鏡的一個側面射入,從另一個側面射出時,出射光線跟入射光線幾 反射平面鏡成像 特點:成虛像;像與物等大小,正立,且與鏡面位置對稱。 相比,向底面偏折。何光折射定律 光線從第一種媒質射入第二種媒質時,入射線、折射線與法線共面,且分居法線兩側;學 入射角(i)與折射角(r)正弦的比值為一常量 n,n=sini/sinr (n 全反射棱射 橫截面是等腰直角三角形由兩種媒質種類決定),稱為第二種媒的棱鏡叫全反射棱鏡。質對第一種媒質的折射率。如第一種媒質是空氣或真空,n又稱為第二種媒質的折射率。光的全反射現象 光線從空氣或真空中射向其它媒質(n 密>n 疏)時,當入射角≧臨界角 C 時,折射光線完全消失,反射光最強.這種現象叫做全反射。SinC=1/n折射光的色散 一束白光通過三棱鏡后發生色散,形成按一定次序(紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫)排列的光譜。色散現象表明:白光是由各種單色光組成的復色光,同種媒質對不同色光的折射率不同,對紫光折射率最大,對紅光折射率最小。發射光譜 由發光物體直接產生的光譜叫發射光譜。 連續光譜 由連續分布的一切波長的光組成的光譜。光譜吸收光譜 連續光譜中某些波長的光被物質吸收后產生的光譜 明線光譜(線狀譜) 由一些不連續的亮線組成的光譜。各種元素都有一定的線狀譜,元素不同,線狀譜不同,故又稱原子光物譜。理光的 光的衍射 光譜分析 根據光譜來鑒別質和確定它的化學組成,這種方法叫光光 譜分析。做光譜分析時,可利用明線光譜也可以利用吸收光譜。波動學光 性 光的干涉(雙縫干涉、薄膜干涉) 干涉的應用的 電磁波譜 無線電波、紅外線、可見光、光電效應 在光的照射下,物體發 光子 光在空間傳播不是連續的,是一份一 紫外線、倫琴射線、r 射線,由低頻到高本射電子的現象叫光電效應。 份的,每一份叫做一個光子。光子的能量 頻,構成了范圍非常廣闊的電磁波譜。性 -光的 特點:①入射光的頻率必須大于被 E=hv,h=6.63×10 34焦·秒,稱普朗克常量。粒子 照射金屬的極限頻率,才可以發生; 1②光電子的最大初動能隨入射光的 愛因斯坦的光電方程:hv-W= mv2,其中2 光的波粒二象性 光既有波動性,又有粒性 頻率增大而增大;③光電子的發射 子性,故認為光具有波粒二象性(這里的波是光照瞬間進行的;④光電流的強 1W為逸出功, mv2為光電子最大初動能。2 動性和粒子性都是微觀世界中的意義)。度與入射光強度成正比。原子物理學知識結構體系湯姆生原子模型原子 盧瑟福核式結構模型 在原子的 玻爾理論的 a 粒子散射實驗 實驗的結果是:絕大多數 a 粒 中心有一個很小的核叫原子核,原子 1、原子只能處于一系列不連續的能量狀態中,這些狀態稱為定態。結 子穿過金箔后仍沿原來的方向前進,少數 a 粒子 核集中了原子的全部正電荷和幾乎 2、原子從一種定態躍遷到另一種定態時,輻射(或吸收)一定頻率的構 發生了較大的偏轉,極少數 a 粒子偏轉角超過了 全部的質量,帶負電的電子在核外繞 光子。光子的能量 hv=E 初-E 終。(各定態的能量值叫能級。)90°,極個別的甚至被彈回,偏轉角幾乎是 180° 核旋轉。 3、原子的不同能量狀態與電子沿不同半徑圓軌道繞核運動相對應。能量不連續,故可能的電子軌道也不連續。天然放射線α射線: α粒子流。α粒子就是氦原子核,貫穿本領小,電離作用強。β射線:高速電子流。β粒子就是電子,貫穿本領強,電離作用弱。Υ射線:波長極短的電磁波。貫穿本領很強,電離作用很小。原子核的衰變 指原子核由于放出某種粒子而轉變為新核的變化。 半衰期 指放射性元素的原子核有半數發生衰變需要的時間。原子核 人工核轉變(核反應)發現質子 14N 4He 17O 1H 發現中子 9Be 4He 12 17 2 8 1 4 2 6C 0n質能方程:E=mc2;ΔE=Δmc2核能利用 重核裂變如: 235 1 90 136 1原子核的組成 原子核由質子和中子組成,質子與中子統稱核子。具有相 92U 0n 38Sr 54Xe 100n一個鈾核裂變時,放出的幾個中子如能再引起其他鈾核同質子數和不同中子數的原子之間,互稱同位素。 裂變,就可以使裂變不斷地進行下去,這稱為鏈式反應。(核反應堆、核電站) 輕核聚變如: 2H 31 1H 42He 10n(需幾百萬度高溫條件),利用上述反應,均可釋放出巨大的核能。為熱核反應核力 指把各種核子緊緊地約束在原子核里的力。核能 指原子核轉變中釋放(或吸收)的能量。質能方向 E=mc2,指出物體具有的能量和它的質量之間的關系。由質能方程可以根據原子核轉變中發生的質量虧損Δm,計算出所能釋放的核能ΔE(Δm·C2)。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫