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- 2021-06-02 发布
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高中物理知识点、公式汇总
一、 运动的描述:
1、 物理量比较:质点、参考系、坐标系;标量与矢量;时间与时刻;位移与路程;速度与速率;平均速度与平均速率;速度、速度变化量、速度变化率、加速度。
2、加速度:a=(Vt-Vo)/t (以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;a与Vo反向(减速)则a<0)
2、 图像的特点:x-t图
v-t图
a-t图
二、匀变速直线运动:(矢量式)
1、 基本规律: Vt = V0 + a t X = vo t +a t2
2、 几个重要推论:
(1) (结合上两式 知三求二)
(2)A B段中间时刻的即时速度:
(3)初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Ds = aT2 (a:匀变速直线运动的加速度 T:每个时间间隔的时间)
(3)AB段位移中点的即时速度:
匀速:vt/2 =vs/2 ,匀加速或匀减速直线运动:vt/2 g赤,g低纬>g高纬)
2)、弹力:
胡克定律:f = kx (x为伸长量或压缩量,k为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关)
3)、摩擦力:
(1 ) 滑动摩擦力: f = mN (滚动静摩擦力 或 最大的静摩擦力也可用)
说明:①N为接触面间的弹力(压力),可以大于G;也可以等于G;也可以小于G。
②m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: 0£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力)
说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
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,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
4).四种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.
1.“动杆”和“定杆”问题
(1)动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则会引起杆的转动.如图6甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向.
图6
(2)定杆:若轻杆被固定不发生转动,则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示.
2.“活结”和“死结”问题
(1)活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上的力是相等的,即滑轮只改变力的方向不改变力的大小,例如图乙中,两段绳中的拉力大小都等于重物的重力.
(2)死结:若结点不是滑轮,是固定点时,称为“死结”结点,则两侧绳上的弹力不一定相等.
2、力的合成与分解
1)、合力 分力 共点力
2)、力的合成:(平行四边形合成 三角形合成 多边形合成 先正交分解再合成)
力的分解:(1)效果分解法.如图3所示,物体重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G1=Gsin θ,G2=Gcos θ.
图3
(2)正交分解法.
3)、求F1、F2的合力的公式:
两个分力垂直时:
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。
(2) 两个力的合力范围:ú F1-F2 ú £ F£ F1 +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。
4)多个力的合力:
3、物体平衡条件: F合=0 或 Fx合=0 Fy合=0
推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。
4、解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法
实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系
实验三 验证力的平行四边形定则
四、 牛顿定律
1、 牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持. (2)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的. (3)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系. (4).惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质. 惯性是物体的固有属性,只与质量有关。即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.
2、牛顿第二定律: (后面一个是据动量定理推导)
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. 牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.(2)作用力和反作用力总是同种性质的力. (3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.
4.牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系(相对地面静止或匀速直线运动的参照物)中.
5.超重和失重 (由合加速度的方向决定)
对超重和失重的理解应当注意的问题 :
①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.
③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.
6、处理连接体问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力。
动力学中三种典型物理模型
一、“等时圆”模型
1.两种模型(如图1)
图1
2.等时性的证明
设某一条光滑弦与水平方向的夹角为α,圆的直径为d(如图2).根据物体沿光滑弦做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=gsin α,位移为s=dsin α,所以运动时间为t0===.
图2
即沿同一起点或终点的各条光滑弦运动具有等时性,运动时间与弦的倾角、长短无关.
二、“传送带”模型
1.水平传送带模型
项目
图示
滑块可能的运动情况
情景1
①可能一直加速
②可能先加速后匀速
情景2
①v0>v,可能一直减速,也可能先减速再匀速
②v0=v,一直匀速
③v0v返回时速度为v,当v0v水,当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cos θ=v水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,等于河宽d
如果v船
P=IU>
三、磁场
1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: (条件:BL)单位:T
2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手螺旋)定则决定。
(1)直线电流的磁场
(2)通电螺线管、环形电流的磁场
3、磁场力(左手定则)
(1)安培力:磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL(B^I)(B//I是,F=0)
方向:左手定则
(2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f = qvB (B^v)
方向:左手定则
粒子在磁场中圆运动基本关系式 解题关键画图,找圆心画半径
粒子在磁场中圆运动半径和周期 , t=T
4、磁通量 =BS有效(垂直于磁场方向的投影是有效面积)
或=BS sin (是B与S的夹角)
=2-1= BS= BS (磁通量是标量,但有正负)
物理3--2
四、 电磁感应
闭合回路中磁通量变化产生感应电流(判断方向---楞次定律)
楞次定律
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
一).楞次定律中“阻碍”是阻不住的,只是变慢。几种“阻碍”的表现形式
1).阻碍原磁通量的变化——增反减同.
2).阻碍导体和磁体之间的相对运动——来拒去留.
3).通过改变线圈的面积来“反抗”磁通量的变化——增缩减扩.
1、直导线切割磁力线产生的电动势 (三者相互垂直)求瞬时或平均
(经常和I = , F安= BIL 相结合运用)
2.法拉第电磁感应定律 === 求平均
3.直杆平动垂直切割磁场时的安培力 (安培力做的功转化为电能)
4.转杆电动势公式
5.感生电量(通过导线横截面的电量)
6.自感电动势
五、交流电
1.中性面 (线圈平面与磁场方向垂直) m=BS , e=0 I=0
2.电动势最大值 =Nm,
3.正弦交流电流的瞬时值 i=Imsin (中性面开始计时)
4.正弦交流电有效值 最大值等于有效值的倍
(有效值 五加一)1 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流.
2 交流电表测量的数值.
3无特别说明时提到的交变电流的数值.
4 求电功、电热、电功率
5 保险丝的熔断电流
6 电容器的击穿电压是最大值
5、理想变压器 (一组副线圈时)
(三个决定,两个不变)电压原线圈决定副线圈;电流副线圈决定原线圈;电功率副线圈决定原线圈。
原副线圈 电功率、频率不变
6.感抗 电感特点:通直流、阻交流;通低频、阻高频.
7.容抗 电容特点:通交流、隔直流;通高频、阻低频.
物理3--3
一 分子动理论
1. 物质是由大量分子组成的。
(1)分子体积很小,质量小。
(2)油膜法测分子直径:
(3)阿伏伽德罗常量:
(4)微观物理量的估算问题:
2. 分子永不停息做无规则热运动:
(1)实验依据:扩散现象、布朗运动。(2)布朗运动:是指悬浮在液体中微粒的无规则运动。
①布朗运动成因:液体分子无规则运动,对固体小颗粒碰撞不平衡。
②影响布朗运动剧烈程度因素:微粒小,温度高,布朗运动剧烈。
注:布朗运动不是分子运动但说明液体分子是无规则运动的。
3. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
(1)分子力:分子间引力和斥力的合力,即为表现出的分子力。
(2)分子间作用力的变化:f引、f斥随r变化而反相变化,但斥力比引力变化更快。
二 、 内能、热和功
1. 内能:物体内所有分子热运动的动能和相互作用势能的总和。
(1)分子动能:分子热运动所具有的动能。(单个分子动能无意义,整体统计)
分子平均动能:标志,温度T,温度越高,分子平均动能越大。
(2)分子势能:由分子间相互作用和分子间距离决定的能量。
分子间距离变化时,分子势能变化。
如
说一下书上表述:通常情况下,r=r0,当r变化时,分子势能增加。
当r=r0,分子势能最小。
∴分子势能宏观上与物体体积有关。
(3)物体内能:综合考虑:分子数N,温度T,体积V。
物体温度相同,内能一定相同(×)
理想气体内能:理想气体分子间无相互作用力,无分子势能,其内能仅是分子动能总和,与分子数N,温度T有关。
对一定质量理想气体,内能仅由温度T决定。
(4)内能与机械能的区别:①物体内能是物体内大量分子所具有动能和势能的总和,宏观上取决于分子数N,温度,体积。
②物体机械能是物体整体运动具有动能和势能总和,取决于质量m,速度v,高度h,形变。
2. 改变内能的两种方法:做功和热传递
结果等效,都能改变内能。
(2)内能与热量区别:内能状态量,热量是过程量,只有发生热传递,内能发生变化时,才有吸收或放出热量。
3. 内能变化——热力学第一定律
状态变化过程通常是做功和热传递同时发生,系统内能的增加等于外界对系统做功与热传递系统从外界吸收热量的总和。
4. 能的转化和守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体(热传递),或从一种形式转化成另一种形式(做功)。即热力学第一定律。注:第一类永动机不可能制成。
专题三 气体压强、体积、温度间的关系
1. 气体状态参量:
(1)体积V(气体几何参量)
一定质量气体所占据容器的容积。(并不是气体分子体积的总和)
(2)温度T(t) (气体热学参量)
摄氏温标、热力学温标关系:T=273+t 绝对零度不可能达到
(3)压强 p (气体力学参量)
气体分子频繁碰撞器壁,作用在器壁单位时间单位面积上的压力。
①温度一定,气体体积小(分子数密度大,或单位体积的分子数)碰撞分子数多,压强大。
②体积一定,温度越高,分子碰撞力越大,压强大。
2. 气体、压强、温度的关系:
(2)热力学第一定律应用:
物理3--4
一、机械振动与机械波:
f固
A
f
1、简谐振动的回复力: F=-kx 加速度
2、单摆振动周期: (与摆球质量、振幅无关)
3、弹簧振子周期:
4、受迫振动频率特点:f=f驱动力
5、发生共振条件:f驱动力=f固 物体的振幅最大 共振的防止和应用
6、机械波:机械振动在介质中传播形成机械波。它是传递能量的一种方式。
产生条件:要有波源和介质。
波的分类:①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直,有波峰和波谷。
②纵波,质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。有密部和疏部。
波长λ:两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。
注意:①横波中两个相邻波峰或波谷问距离等于一个波长。
②波在一个周期时间里传播的距离等于一个波长。
波速:波在介质中传播的速度。机械波的传播速度由介质决定。
波速v波长λ频率f关系: (适用于一切波)
注意:波的频率即是波源的振动频率,与介质无关。
7、多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象.其特点是:当波源与观察者有相对运动,两者相互接近时,观察者接收到的频率增大;两者相互远离时,观察者接收到的频率减小.
二、光学
(一)几何光学
1、概念:光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影。
2、规律:
(1)光的直线传播规律:光在同一均匀介质中是沿直线传播的。
(2)光的独立传播规律:光在传播时,虽屡屡相交,但互不干扰,保持各自的规律传播。
(3)光在两种介质交界面上的传播规律
① 光的反射定律:反射光线、入射光线和法线共面;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
② 光的析射定律:
a、折射光线、入射光线和法线共面;入射光线和折射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常数。即
b、介质的折射率n:光由真空(或空气)射入某中介质时,有,只决定于介质的性质,叫介质的折射率。
c、设光在介质中的速度为 v,则: 可见,任何介质的折射率大于1。
d、两种介质比较,折射率大的叫光密介质,折射率小的叫光疏介质。
③ 全反射:
a、光由光密介质射向光疏介质的交界面时,入射光线全部反射回光密介质中的现象。
b、发生全反射的条件:ⓐ光从光密介质射向光疏介质;ⓑ入射角等于临界角。
临界角C
④ 光路可逆原理:光线逆着反射光线或折射光线方向入射,将沿着原来的入射光线方向反射或折射。
归纳: 折射率 ===
3、常见的光学器件: (1)平面镜 (2)棱镜 (3)平行透明板
平行玻璃砖:通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移。侧移d的大小取决于平行板的厚度h,平行板介质的折射率n和光线的入射角。
. 三棱镜:通过玻璃镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底面偏折。偏折角跟棱镜的材料有关,折射率越大,偏折角越大。因同一介质对各种色光的折射率不同,所以各种色光的偏折角也不同,形成色散现象。
(二)光的本性
人类对光的本性的认识发展过程
(1)微粒说(牛顿)
(2)波动说(惠更斯)干涉、衍射和偏振证明光的波动性
①光的干涉 双缝干涉条纹宽度 (波长越长,条纹间隔越大)
亮条纹光程差:,k=0,1,2……
暗条纹光程差:,k=1,2……
应用:薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间干涉条纹,检查平面,测量厚度,光学镜头上的增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4。
光的衍射——单缝(或圆孔)衍射。 泊松亮斑 (光的衍射涉现象的条件:障碍物或孔或缝的尺寸与光波波长相差不多,波长越长,衍射越明显)
白光衍射的现象:中央亮条纹,两侧彩色条纹
单色光衍射 区别于干涉的现象:中央亮条纹,往两端亮条纹逐渐变窄、变暗
衍射现象:泊松亮斑、单缝、单孔衍射
1
(3)电磁说(麦克斯韦)
波长/m
名称
产生机理
特性与应用
104
10-10
无线电
自由电子的运动
波动性显著,无线电通讯
红外线
原子外层
电子受激发
一切物体都能辐射,具有热作用,遥感技术,遥控器
可见光
由七种色光组成
紫外线
一切高温物体都能辐射,具有化学作用、荧光效应
伦琴(X)射线
原子外内
电子受激发
粒子性显著,穿透本领强
γ射线
原子核受激发
粒子性显著,穿透本领更强
(4)光子说(爱因斯坦)光电效应和康普顿效应证明光的粒子性
①基本观点:光由一份一份不连续的光子组成,每份光子的能量是
②实验基础:光电效应现象
③规律:a、每种金属都有发生光电效应的极限频率;b、光电子的最大初动能与光的强度无关,随入射光频率的增大而增大;c、光电效应的产生几乎是瞬时的;d、光电流与入射光强度成正比。
④爱因斯坦光电效应方程
逸出功
光电效应的应用:光电管可将光信号转变为电信号。
(5)光的波粒二象性
光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性,又有粒子性。光具有波粒二象性,单个光子的个别行为表现为粒子性,大量光子的运动规律表现为波动性。波长较大、频率较低时光的波动性较为显著,波长较小,频率较高的光的粒子性较为显著。
(6)光波是一种概率波
三、电磁场和电磁波
1、LC振荡电路
(1)在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,电路中的电流为最大, 线圈两端电压为零。
在LC回路中,当振荡电流为零时,则电容器开始放电, 电容器的电量将减少, 电容器中的电场能达到最大, 磁场能为零。
(2) 周期和频率
2、麦克斯韦电磁理论:
(1)变化的磁场在周围空间产生电场。(2)变化的电场在周围空间产生磁场。
推论:①均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场。
②周期性变化(振荡)的磁场在周围空间产生同频率的周期性变化(振荡)的电场;周期性变化(振荡)的电场周围也产生同频率周期性变化(振荡)的磁场。
3、电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,叫电磁场。
4、电磁波:电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波。电磁波的发射与接收
发射过程:要调制 接收过程要:调谐、检波
5、电磁波的特点
⒈以光速传播(麦克斯韦理论预言,赫兹实验验证);
⒉具有能量;
⒊可以离开电荷而独立存在;
⒋不需要介质传播;
⒌能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。
6、电磁波的周期、频率和波速:
V=l f = (频率在这里有时候用ν来表示)
波速:在真空中,C=3×108 m/s
7. 电磁波谱:
说明:①各种电磁波在真空中传播速度相同,c=3.00×108m/s
②进入介质后,各种电磁波频率不变,其波速、波长均减小
③真空中c=λf 媒质中v=λ’f
无线电波:振荡电路中自由电子的周期性运动产生,波动性强,用于通讯、广播、雷达等。
红外线:原子外层电子受激发后产生,热效应现象显著,衍射现象显著,用于加热、红外遥感和摄影。
可见光:原子外层电子受激发后产生, 能引起视觉,用于摄影、照明。
紫外线:原子外层电子受激发后产生,化学作用显著,用来消毒、杀菌、激发荧光。
伦琴射线:原子内层电子受激发后产生,具有荧光效应和较大穿透能力,用于透视人体、金属探伤。
λ射线:原子核受激发后产生,穿透本领最强,用于探测治疗。
8、物质波 任何物质都有波动性
9、多普勒效应、示波器及其使用、半导体的应用
知道其内容:当观察者离波源的距离发生变化时,接收的频率会变化,近高远低。
10、 光谱及光谱分析:
定义:由色散形成的色光,按频率的顺序排列而成的光带。
连续光谱:产生炽热的固体、液体、高压气体发光(钢水、白炽灯)
谱线形状:连续分布的含有从红到紫各种色光的光带
明线光谱:产生炽热的稀薄气体发光或金属蒸气发光,如:光谱管中稀薄氢气的发光。
谱线形状:在黑暗的背影上有一些不连续的亮线。
吸收光谱:产生高温物体发出的白光,通过低温气体后,某些波长的光被吸收后产生的
谱线形状:在连续光谱的背景上有不连续的暗线,太阳光谱
联系:光谱分析——利用明线光谱中的明线或吸收光谱中的暗线
①每一种原子都有其特定的明线光谱和吸收光谱,各种原子所能发射光的频率与它所能吸收的光的频率相同
②各种原子吸收光谱中每一条暗线都与该原子明线光谱中的明线相对应
③明线光谱和吸收光谱都叫原子光谱,也称原子特征谱线
物理3--5
一、动量:
1、物体的动量: P=mv,
2、力的冲量: I=Ft
3、动量定理:
F合t=mv2—mv1 (物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化)
4、动量守恒定律:
+m2v2 = m1v1’+m2v2’ 或Dp1 = - Dp2 或Dp1 +Dp2=0 (注意设正方向)
适用条件:(1)系统不受外力作用。
(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。
完全非弹性碰撞 mV1+MV2=(M+m)V (能量损失最大)
5、动量守恒的应用:核反应过程,反冲、碰撞
应用公式注意:
①设定正方向;
②速度要相对同一参考系,一般都是对地的速度
③列方程:或△P1=-△P2
二、碰撞、反冲、爆炸
1.碰撞
(1)定义:相对运动的物体相遇时,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程就可称为碰撞.
(2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远大于外力,总动量守恒.
(3)碰撞分类
①弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失.
②非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失.
③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大.
2.反冲
(1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动.
(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力.实例:发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等.
(3)规律:遵从动量守恒定律.
3.爆炸问题
爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以系统动量守恒.
碰撞:碰撞模型问题
1.碰撞遵循的三条原则
(1)动量守恒定律
(2)机械能不增加
Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′或+≥+
(3)速度要合理
①同向碰撞:碰撞前,后面的物体速度大;碰撞后,前面的物体速度大(或相等).
②相向碰撞:碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变.
2.弹性碰撞讨论
(1)碰后速度的求解
根据动量守恒和机械能守恒
解得v1′=
v2′=
(2)分析讨论:
当碰前物体2的速度不为零时,若m1=m2,则v1′=v2,v2′=v1,即两物体交换速度.
当碰前物体2的速度为零时,v2=0,则:
v1′=,v2′=,
①m1=m2时,v1′=0,v2′=v1,碰撞后两物体交换速度.
②m1>m2时,v1′>0,v2′>0,碰撞后两物体沿同方向运动.
③m10,碰撞后质量小的物体被反弹回来.
力的三个作用效果与五个规律
分类
对应规律
公式表达
力的瞬时作用效果
牛顿第二定律
F合=ma
力对空间积累效果
动能定理
W合=ΔEk
W合=mv22-mv12
机械能守恒定律
E1=E2
mgh1+mv12=mgh2+mv22
力对时间积累效果
动量定理
F合t=p′-p
I合=Δp
动量守恒定律
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
实验七 验证动量守恒定律
二、原子物理:
1.氢原子能级,
1)、 光子辐射和吸收:
①光子的能量值刚好等于两个能级之差,被原子吸收发生跃迁,否则不吸收。
②光子能量只需大于或等于13.6eV,被基态氢原子吸收而发生电离。
③原子处于激发态不稳定,会自发地向基态跃迁,大量受激发态原子所发射出来的光是它的全部谱线。
例如:当原子从低能态向高能态跃迁,动能、势能、总能量如何变化,吸收还是放出光子,电子动能Ek减小、势能Ep增加、原子总能量En增加、吸收光子。
2)、 氢原子能级公式:,
轨道公式:,
能级图:
n=4 -0.83eV
n=3 -1.51eV hν=∣E初-E末∣
n=2 -3.4eV
n=1 -13.6eV
2.三种衰变
射线
本质
速度
特性
α射线
氦原子核()流
贯穿能力小,电离作用强。
β射线
高速电子()流
V≈C
贯穿能力强,电离作用弱。
γ射线
高频电磁波(光子)
V=C
贯穿能力很强,电离作用很弱。
衰变:原子核由于放出某种粒子而转变位新核的变化。
放出α粒子的叫α衰变。放出β粒子的叫β衰变。放出γ粒子的叫γ衰变。
哀变规律:(遵循电荷数、质量数守恒)
α衰变:
β衰变: (β衰变的实质是= +)
γ衰变:伴随着α衰变或β衰变同时发生。
3、半衰期 公式(不要求计算)
,T——半衰期,N——剩余量(了解)
m=m0()n
特点:与元素所处的物理(如温度、压强)和化学状态无关
4.人工转变
质子的发现(1919年,卢瑟福)
中子的发现(1932年,查德威克)
发现正电子(居里夫妇) ,
5.质能方程 E=mc2 1J=1Kg.(m/s)2
1u放出的能量为931.5MeV 1u=1.660566×10-27kg
6. 重核裂变
发生链式反应的铀块的体积不得小于临界体积 应用:核反应堆、原子核、核电站
7、 氢的聚变 氢弹 太阳内部反应
热核反应,不便于控制
8. 放射性同位素:
①利用它的射线,可以探伤、测厚、除尘
②作为示踪电子,可以探查情况、制药
常见非常有用的经验结论:
1、物体沿倾角为α的斜面匀速下滑------µ=tanα;
2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα
3、两物体沿同一直线运动,在速度相等时,距离有最大或最小;
4、物体沿直线运动,速度最大的条件是:a=0或合力为零。
5、两个共同运动的物体刚好脱离时,两物体间的弹力为=0,加速度相等。
6、两个物体相对静止,它们具有相同的速度;
7、水平传送带以恒定速度运行,小物体无初速度放上,达到共同速度过程中,摩擦生热等于小物体的动能。
8、一定质量的理想气体,内能大小看温度,做功情况看体积,吸热、放热综合以上两项用能量守恒定律分析。
9、电容器接在电源上,电压不变;断开电源时,电容器上电量不变;电量不变时改变两板距离E不变。
10、磁场中的衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,α,β是大圆。
11、直导体杆垂直切割磁感线,所受安培力F=B2L2V/R。
12、电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的电量:Q=N△Ф/R。
13、解题的优选原则:满足守恒则选用守恒定律;与加速度有关的则选用牛顿第二定律 F=ma;与时间直接相关则用动量定理;与对地位移相关则用动能定理;与相对位移相关(如摩擦生热)则用能量守恒。
附加:
狭义相对论
1.伽利略相对性原理:力学规律在任何惯性系中都是相同的。
2.狭义相对论的两个基本假设:
(1)狭义相对性原理:在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的。
(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
3.时间和空间的相对性:
(1)“同时”的相对性:“同时”是相对的。在一个参考系中看来“同时”的,在另一个参考系中却可能“不同时”。
(2)长度的相对性:一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小。
即
(式中l,是与杆相对运动的人观察到的杆长,l0是与杆相对静止的人观察到的杆长)。
注意:①在垂直于运动方向上,杆的长度没有变化。
②这种长度的变化是相对的,如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动,与他们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。
(3)时间间隔的相对性:从地面上观察,高速运动的飞船上时间进程变慢,飞船上的人则感觉地面上的时间进程变慢。(时间膨胀或动钟变慢)
(式中是与飞船相对静止的观察者测得的两事件的时间间隔,△t是地面上观察到的两事件的时间间隔)。
(4)相对论的时空观:经典物理学认为,时间和空间是脱离物质而独立存在的,是绝对的,二者之间也没有联系;相对论则认为时间和空间与物质的运动状态有关,物质、时间、空间是紧密联系的统一体。
4.狭义相对论的其他结论:
(1)相对论速度变换公式:(式中v为高速火车相对地的速度,u′为车上的人相对于车的速度,u为车上的人相对地面的速度)。
对于低速物体u′与v与光速相比很小时,根据公式可知,这时u≈,这就是经典物理学的速度合成法则。
注意:这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况,当u′与v相反时,u′取负值。
(2)相对论质量:(式中m0为物体静止时的质量,m为物体以速度v运动时的质量,由公式可以看出随v的增加,物体的质量随之增大)。
(3)质能方程: