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1、高考物理知識(shí)歸納(四)-電學(xué)部分一、靜電場(chǎng): 靜電場(chǎng):概念、規(guī)律特別多,注意理解及各規(guī)律的適用條件;電荷守恒定律,庫(kù)侖定律1.電荷守恒定律:元電荷2.庫(kù)侖定律: 條件:真空中、點(diǎn)電荷;靜電力常量k=9109Nm2/C2三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題:“三點(diǎn)共線,兩同夾異,兩大夾小”中間電荷量較小且靠近兩邊中電量較小的;常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布熟記,特別是孤立正、負(fù)電荷,等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布,電場(chǎng)線的特點(diǎn)及作用.3.力的特性(E):只要有電荷存在周?chē)痛嬖陔妶?chǎng) ,電場(chǎng)中某位置場(chǎng)強(qiáng): (定義式)(真空點(diǎn)電荷) (勻強(qiáng)電場(chǎng)E、d共線)4.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差:U、UAB:(有無(wú)下標(biāo)的區(qū)別)靜
2、電力做功U是(電能其它形式的能) 電動(dòng)勢(shì)E是(其它形式的能電能)UBA(UBUA)與零勢(shì)點(diǎn)選取無(wú)關(guān)) 電場(chǎng)力功W=qu=qEd=F電SE (與路徑無(wú)關(guān))5.某點(diǎn)電勢(shì)描述電場(chǎng)能的特性:(相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)而言)理解電場(chǎng)線概念、特點(diǎn);常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記,特別是等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)和規(guī)律6.等勢(shì)面(線)的特點(diǎn),處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,其表面是個(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(距導(dǎo)體遠(yuǎn)近不同的等勢(shì)面的特點(diǎn)?),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;表面曲率大的地方等勢(shì)面越密,E越大,稱(chēng)為尖端放電。應(yīng)用:靜電感應(yīng),靜電屏蔽7.電場(chǎng)概
3、念題思路:電場(chǎng)力的方向電場(chǎng)力做功電勢(shì)能的變化(這些問(wèn)題是電學(xué)基礎(chǔ))8.電容器的兩種情況分析始終與電源相連U不變;當(dāng)d增C減Q=CU減E=U/d減 僅變s時(shí),E不變。充電后斷電源q不變:當(dāng)d增c減u=q/c增E=u/d=不變,僅變d時(shí),E不變; 9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)qU=mv2;側(cè)移y=,偏角tg= = 1 * GB3 加速 = 2 * GB3 偏轉(zhuǎn)(類(lèi)平拋)平行E方向:L=vot豎直: tg=(為速度方向與水平方向夾角)速度:Vx=V0 Vy =at (為速度與水平方向夾角) 位移:Sx= V0 t Sy = (為位移與水平方向的夾角) = 3 * GB3 圓周運(yùn)動(dòng) = 4 * GB3 在
4、周期性變化電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)結(jié)論: = 1 * GB3 不論帶電粒子的m、q如何,在同一電場(chǎng)中由靜止加速后,再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),它們飛出時(shí)的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的(即它們的運(yùn)動(dòng)軌跡相同) = 2 * GB3 出場(chǎng)速度的反向延長(zhǎng)線跟入射速度相交于O點(diǎn),粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣 (即) 證: (的含義?)二、恒定電流: I=(定義) I=nesv(微觀) I= R=(定義) 電阻定律:R=(決定)部分電路歐姆定律: U=IR 閉合電路歐姆定律:I = 路端電壓: U = I r= IR 輸出功率: = IIr = 電源熱功率: 電源效率: = = EQ F(R,R+r) 電功: WQUUItI2RtU
5、2t/R 電功率P=W/t =UIU2/RI2R 電熱:QI2Rt 對(duì)于純電阻電路: W=IUt= P=IU = 對(duì)于非純電阻電路: W=IUt P=IUE=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+Ir P電源=uIt= +E其它 P電源=IE=I U +I2Rt單位:J ev=1.910-19J 度=kwh=3.6106J 1u=931.5Mev電路中串并聯(lián)的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)相當(dāng)熟悉 1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)(見(jiàn)下表):串聯(lián)電路并聯(lián)電路兩個(gè)基本特點(diǎn)電壓U=U1+U2+U3+U=U1=U2=U3=電流I=I1=I2=I3=I=I1+I2+I3+三個(gè)重要性質(zhì)電阻R=R1+R2+R3+1/R=1/R1+1/
6、R2+1/R3+ R=電壓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=U22、記住結(jié)論:并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻;當(dāng)電路中的任何一個(gè)電阻的阻值增大時(shí),電路的總電阻增大,反之則減小。3、電路簡(jiǎn)化原則和方法原則:a、無(wú)電流的支路除去;b、電勢(shì)相等的各點(diǎn)合并;c、理想導(dǎo)線可任意長(zhǎng)短;d、理想電流表電阻為零,理想電壓表電阻為無(wú)窮大;e、電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路方法:a、電流分支法:先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上,判定各支路元件的電流方向(若無(wú)電流可假設(shè)在總電路兩端加上電
7、壓后判定),按電流流向,自左向右將各元件,結(jié)點(diǎn),分支逐一畫(huà)出,加工整理即可;b、等勢(shì)點(diǎn)排列法:標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母,判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低(電路無(wú)電壓時(shí)可先假設(shè)在總電路兩端加上電壓),將各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左向右排列,再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫(huà)出,然后加工整理即可。注意以上兩種方法應(yīng)結(jié)合使用。4、滑動(dòng)變阻器的幾種連接方式a、限流連接:如圖,變阻器與負(fù)載元件串聯(lián),電路中總電壓為U,此時(shí)負(fù)載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍紅為,其中Rp起分壓作用,一般稱(chēng)為限流電阻,滑線變阻器的連接稱(chēng)為限流連接。b 、分壓連接:如圖,變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián),當(dāng)滑片滑動(dòng)時(shí),兩部分電阻絲的長(zhǎng)度發(fā)生變化,對(duì)應(yīng)電阻也發(fā)生變化,根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理,其
8、中UAP= ,當(dāng)滑片P自A端向B端滑動(dòng)時(shí),負(fù)載上的電壓范圍為0U,顯然比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大,R起分壓作用,滑動(dòng)變阻器稱(chēng)為分壓器,此連接方式為分壓連接。一般說(shuō)來(lái),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時(shí),做分壓器使用好;反之做限流器使用好。5、含電容器的電路:分析此問(wèn)題的關(guān)鍵是找出穩(wěn)定后,電容器兩端的電壓。6、電路故障分析:電路不能正常工作,就是發(fā)生了故障,要求掌握斷路、短路造成的故障分析。路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況1程序法:局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分局部變化再討論其它 2直觀法: =
9、 1 * GB3 任一個(gè)R增必引起通過(guò)該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(本身電流、電壓) = 2 * GB3 任一個(gè)R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加; 與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ(chēng)串反并同法)當(dāng)R=r時(shí),電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%,路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(1)路端電壓:外電路的電勢(shì)降落,也就是外電路兩端的電壓,通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時(shí),電流減小,路端電壓增大;當(dāng)外電阻減小時(shí),電流增大,路端電壓減小。UUr0IOEU內(nèi)I1rUI1R定性分析:RI(EQ F(E,Rr)IrU(EIr)RI(EQ F(E,Rr)IrU(EIr)特例
10、:00外電路斷路:RIIrUE。0外電路短路:RI(EQ F(E,r)Ir(E)U0。圖象描述:路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。UI圖象如圖所示。直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E,直線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qEqU外qU內(nèi)在某段時(shí)間內(nèi),電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動(dòng)勢(shì)又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時(shí),電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率:EIU外IU內(nèi)I EII2RI2r說(shuō)明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3)電源提供的電功率:又稱(chēng)
11、之為電源的總功率。PEIEQ F(E2,Rr)RP,R時(shí),P0。 RP,R0時(shí),PmEQ F(E2,r)。(4)外電路消耗的電功率:又稱(chēng)之為電源的輸出功率。PU外I定性分析:IEQ F(E,Rr) U外EIrEQ F(RE,Rr)從這兩個(gè)式子可知,R很大或R很小時(shí),電源的輸出功率均不是最大。PROUIOEQ F(E2,4r)R1 r R2RrEE/rE/2rE/2定量分析:P外U外IEQ F(RE2,(Rr)2)EQ F(E2,EQ F(Rr)2,R)4r)(當(dāng)Rr時(shí),電源的輸出功率為最大,P外maxEQ F(E2,4r)圖象表述:從PR圖象中可知,當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí),對(duì)應(yīng)有兩
12、個(gè)外電阻R1、R2時(shí)電源的輸出功率相等??梢宰C明,R1、R2和r必須滿(mǎn)足:rEQ R(R1R2)。(5)內(nèi)電路消耗的電功率:是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。P內(nèi)U內(nèi)IEQ F(rE2,(Rr)2) RP內(nèi),RP內(nèi)。(6)電源的效率:電源的輸出功率與總功率的比值。EQ F(P外,P)EQ F(R,Rr)當(dāng)外電阻R越大時(shí),電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí),50%。高考物理知識(shí)歸納(五)-電學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (1)直接法:外電路斷開(kāi)時(shí),用電壓表測(cè)得的電壓U為電動(dòng)勢(shì)E ;U=E(2)通用方法:AV法測(cè)要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法; = 1 * GB3 單一組數(shù)據(jù)計(jì)算,誤差較大 = 2 * G
13、B3 應(yīng)該測(cè)出多組(u,I)值,最后算出平均值 = 3 * GB3 作圖法處理數(shù)據(jù),(u,I)值列表,在u-I圖中描點(diǎn),最后由u-I圖線求出較精確的E和r。(3)特殊方法 (一)即計(jì)算法:畫(huà)出各種電路圖 (一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻) (一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器) (一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻) (二)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法,如圖甲法中所測(cè)得和r都比真實(shí)值小,/r測(cè)=測(cè)/r真;乙法中,測(cè)=真,且r測(cè)= r+rA。(三)電源電動(dòng)勢(shì)也可用兩阻值不同的電壓表A、B測(cè)定,單獨(dú)使用A表時(shí),讀數(shù)是UA,單獨(dú)使用B表時(shí),讀數(shù)是UB,用A、B兩表測(cè)量時(shí),讀數(shù)是U,則=UAUB/(UAU
14、)。電阻的測(cè)量 AV法測(cè):要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法;多組(u,I)值,列表由u-I圖線求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù)歐姆表測(cè):測(cè)量原理 兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿(mǎn)偏,得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)電阻大小使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、撥off擋。注意:測(cè)量電阻時(shí),要與原電路斷開(kāi),選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。電橋法測(cè):GR2S2R1S1R1SVR2半偏法測(cè)表電阻: 斷s2,調(diào)R1使表滿(mǎn)偏; 閉s
15、2,調(diào)R2使表半偏.則R表=R2;一、測(cè)量電路( 內(nèi)、外接法 ) 記憶決調(diào) “內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字類(lèi)型電路圖R測(cè)與R真比較條件計(jì)算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時(shí)內(nèi)AVR大R測(cè)=RX+RA RX適于測(cè)大電阻Rx 外AVR小R測(cè)=Rx適于測(cè)小電阻RX n倍的Rx通電前調(diào)到最大調(diào)壓0E0電壓變化范圍大要求電壓從0開(kāi)始變化Rx比較大、R滑 比較小R滑全Rx/2通電前調(diào)到最小以“供電電路”來(lái)控制“測(cè)量電路”:采用以小控大的原則電路由測(cè)量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便R滑唯一:比較R滑與Rx 控制電路 RxR滑10 Rx 限流方式分壓接法R滑Rx兩種均可,從節(jié)能角度
16、選限流R滑不唯一:實(shí)難要求確定控制電路R滑實(shí)難要求: = 1 * GB3 負(fù)載兩端電壓變化范圍大。 = 2 * GB3 負(fù)載兩端電壓要求從0開(kāi)始變化。 = 3 * GB3 電表量程較小而電源電動(dòng)勢(shì)較大。有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。無(wú)特殊要求都采用限流供電三、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)和電路,按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求組裝電路,畫(huà)出電路圖,能把實(shí)物接成實(shí)驗(yàn)電路,精心按排操作步驟,過(guò)程中需要測(cè)?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號(hào)的含義.(1)選量程的原則:測(cè)u I,指針超過(guò)1/2, 測(cè)電阻刻度應(yīng)在中心附近.(2)方法: 先畫(huà)電路圖,各元件的連接方式(先串再并的連線順序) 明確表的量程,畫(huà)線連接各元件,鉛筆先畫(huà),查實(shí)無(wú)誤后,
17、用鋼筆填,先畫(huà)主電路,正極開(kāi)始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無(wú)件并上. (3)注意事項(xiàng):表的量程選對(duì),正負(fù)極不能接錯(cuò);導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉;不能用鉛筆畫(huà)用伏安法測(cè)小電珠的伏安特性曲線:測(cè)量電路用外接法,供電電路用調(diào)壓供電。(4)實(shí)物圖連線技術(shù)無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好;即:先接好主電路(供電電路).對(duì)限流電路,只需用筆畫(huà)線當(dāng)作導(dǎo)線,從電源正極開(kāi)始,把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對(duì)分壓電路,應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái),然后在
18、滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭,比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低,根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。實(shí)物連線的總思路 分壓(滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端)畫(huà)出電路圖連滑動(dòng)變阻器 限流(一般連上一接線柱和下一接線柱)(兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位 電表的正負(fù)接線柱連接總回路: 總開(kāi)關(guān)一定接在干路中 導(dǎo)線不能交叉微安表改裝成各種表:關(guān)健在于原理首先要知:微安表的內(nèi)阻、滿(mǎn)偏電流、滿(mǎn)偏電壓。采用半偏法先測(cè)出表的內(nèi)阻;最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。(1)改為V表:串聯(lián)電阻分壓原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))(2)改為A表:串聯(lián)電阻分流原理 (n為量
19、程的擴(kuò)大倍數(shù))(3)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿(mǎn)偏,得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)電阻大小高考物理知識(shí)歸納(六)-磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和交流電磁場(chǎng) 基本特性,來(lái)源, 方向(小磁針靜止時(shí)極的指向,磁感線的切線方向,外部(NS)內(nèi)部(SN)組成閉合曲線要熟悉五種典型磁場(chǎng)的磁感線空間分布(正確分析解答問(wèn)題的關(guān)?。┠X中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布觀念;會(huì)從不同的角度看、畫(huà)、識(shí) 各種磁感線分布圖能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)化成不同方向的平面圖(正視、符視、
20、側(cè)視、剖視圖)安培右手定則:電產(chǎn)生磁 安培分子電流假說(shuō),磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)(磁現(xiàn)象電本質(zhì))奧斯特和羅蘭實(shí)驗(yàn)安培左手定則(與力有關(guān)) 磁通量概念一定要指明“是哪一個(gè)面積的、方向如何”且是雙向標(biāo)量F安=B I L f洛=q B v 建立電流的微觀圖景(物理模型)從安培力F=ILBsin和I=neSv推出f=qvBsin。典型的比值定義(E= E=k) (B= B=k ) (u=) ( R= R=) (C= C=)磁感強(qiáng)度B:由這些公式寫(xiě)出B單位,單位公式B= ; B= ; E=BLv B= ; B=k(直導(dǎo)體) ;B=NI(螺線管)qBv = m R = B = ; 電學(xué)中的三個(gè)力:F電=q E =q
21、F安=B I L f洛= q B v注意: = 1 * GB3 、BL時(shí),f洛最大,f洛= q B v (f 、B 、v三者方向兩兩垂直且力f方向時(shí)刻與速度v垂直)導(dǎo)致粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 = 2 * GB3 、B | v時(shí),f洛=0 做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 = 3 * GB3 、B與v成夾角時(shí),(帶電粒子沿一般方向射入磁場(chǎng)),可把v分解為(垂直B分量v,此方向勻速圓周運(yùn)動(dòng);平行B分量v| ,此方向勻速直線運(yùn)動(dòng)。)合運(yùn)動(dòng)為等距螺旋線運(yùn)動(dòng)。帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)(關(guān)健是畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,畫(huà)圖應(yīng)規(guī)范)。規(guī)律: (不能直接用) 找圓心: = 1 * GB3 (圓心的確定)因f洛一定指向圓心,f洛v任意兩個(gè)
22、f洛方向的指向交點(diǎn)為圓心; = 2 * GB3 任意一弦的中垂線一定過(guò)圓心; = 3 * GB3 兩速度方向夾角的角平分線一定過(guò)圓心。求半徑(兩個(gè)方面): = 1 * GB3 物理規(guī)律 = 2 * GB3 由軌跡圖得出幾何關(guān)系方程 ( 解題時(shí)應(yīng)突出這兩條方程 ) 幾何關(guān)系:速度的偏向角=偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角)=2倍的弦切角相對(duì)的弦切角相等,相鄰弦切角互補(bǔ) 由軌跡畫(huà)及幾何關(guān)系式列出:關(guān)于半徑的幾何關(guān)系式去求。3、求粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:偏向角(圓心角、回旋角)=2倍的弦切角,即=2 T4、圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的對(duì)稱(chēng)規(guī)律:特別注意在文字中隱含著的臨界條件 = 1 * alphabetic a、從同一邊
23、界射入的粒子,又從同一邊界射出時(shí),速度與邊界的夾角相等。 = 2 * alphabetic b、在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),沿徑向射入的粒子,一定沿徑向射出。注意:均勻輻射狀的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓形磁場(chǎng),及周期性變化的磁場(chǎng)。電磁感應(yīng):.1.法拉第電磁感應(yīng)定律:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率成正比,這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式1) EBLV (垂直平動(dòng)切割) 2) =?(普適公式) (法拉第電磁感應(yīng)定律) 3) E= nBSsin(t+);EmnBS (線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割)4)EBL2/2 (直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)
24、動(dòng)切割) 5)*自感E自n/tL ( 自感 )3.楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化,這就是楞次定律。內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。B感和I感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻礙”兩字的含義(I感的B是阻礙產(chǎn)生I感的原因)B原方向?;B原?變化(原方向是增還是減);I感方向?才能阻礙變化;再由I感方向確定B感方向。楞次定律的多種表述從磁通量變化的角度:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。從導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng):導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從感
25、應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng):感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化。(增反、減同)楞次定律的特例右手定則在應(yīng)用中常見(jiàn)兩種情況:一是磁場(chǎng)不變,導(dǎo)體回路相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng);二是導(dǎo)體回路不動(dòng),磁場(chǎng)發(fā)生變化。磁通量的變化與相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有等效性:磁通量增加相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)接近,磁通量減少相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)遠(yuǎn)離。因此,從導(dǎo)體回路和磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng);從穿過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量變化的角度來(lái)看,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙磁通量的變化。能量守恒表述:I感效果總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)態(tài)分析,就是分析導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)情況之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。一般可歸納為:導(dǎo)體組成的閉合電路中磁通量發(fā)生
26、變化導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力作用導(dǎo)體所受合力隨之變化導(dǎo)體的加速度變化其速度隨之變化感應(yīng)電流也隨之變化周而復(fù)始地循環(huán),最后加速度小致零(速度將達(dá)到最大)導(dǎo)體將以此最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)“阻礙”和“變化”的含義感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)。因此,不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。產(chǎn)生產(chǎn)生阻礙磁通量變化 感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場(chǎng)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的這部分電路就相當(dāng)于電源,在電源的內(nèi)部,電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)。4.電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合方法:從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系著手,運(yùn)用牛頓第二定律導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感應(yīng)電流I安培力F磁
27、場(chǎng)對(duì)電流的作用電磁感應(yīng)阻礙閉合電路歐姆定律(1)基本思路:受力分析運(yùn)動(dòng)分析變化趨向確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和最終的穩(wěn)定狀態(tài)由牛頓第二列方程求解(2)注意安培力的特點(diǎn):(3)純力學(xué)問(wèn)題中只有重力、彈力、摩擦力,電磁感應(yīng)中多一個(gè)安培力,安培力隨速度變化,部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變,導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,在分析問(wèn)題時(shí)要注意上述聯(lián)系5.電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合方法:(1)從動(dòng)量角度著手,運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量定理可以由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量,如在導(dǎo)體棒做非勻變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中,應(yīng)用動(dòng)量定理可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問(wèn)題在相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于這兩根導(dǎo)體棒所
28、受的安培力等大反向,合外力為零,若不受其他外力,兩導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守恒解決此類(lèi)問(wèn)題往往要應(yīng)用動(dòng)量守恒定律(2)從能量轉(zhuǎn)化和守恒著手,運(yùn)用動(dòng)能定律或能量守恒定律基本思路:受力分析弄清哪些力做功,正功還是負(fù)功明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化,哪增哪減由動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn):其它能(如:機(jī)械能)電能內(nèi)能(焦耳熱)6.電磁感應(yīng)與電路綜合方法:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源解決電磁感應(yīng)與電路綜合問(wèn)題的基本思路是:(1)明確哪部分相當(dāng)于電源,由法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向(2)畫(huà)出等效電路圖(3)運(yùn)用閉合電路歐姆定律串并聯(lián)電路
29、的性質(zhì)求解未知物理量功能關(guān)系:電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不同形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。因此從功和能的觀點(diǎn)入手,分析清楚電磁感應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,往往是解決電磁感應(yīng)問(wèn)題的關(guān)健,也是處理此類(lèi)題目的捷徑之一。交變電流 電磁場(chǎng)交變電流(1)中性面線圈平面與磁感線垂直的位置,或瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零的位置。中性面的特點(diǎn):a線圈處于中性面位置時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大,但0;產(chǎn)生:矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。變化規(guī)律eNBSsint=Emsint;iImsint;(中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)),最大值EmNBS四值: = 1 * GB3 瞬時(shí)值 = 2 * GB3 最大值 = 3 * GB3 有效值電流的熱效應(yīng)
30、規(guī)定的;對(duì)于正弦式交流U0.707Um = 4 * GB3 平均值不對(duì)稱(chēng)方波: 不對(duì)稱(chēng)的正弦波 求某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量QIt=t/R/R我國(guó)用的交變電流,周期是0.02s,頻率是50Hz,電流方向每秒改變100次。表達(dá)式:ee=220sin100t=311sin100t=311sin314t線圈作用是“通直流,阻交流;通低頻,阻高頻”電容的作用是“通交流、隔直流;通高頻、阻低頻”變壓器兩個(gè)基本公式: P入=P出,輸入功率由輸出功率決定,遠(yuǎn)距離輸電:一定要畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖來(lái),包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并按照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器
31、的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/ n2、n2/,相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示。功率之間的關(guān)系是:P1=P1/,P2=P2/,P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是:。電流之間的關(guān)系是:.求輸電線上的電流往往是這類(lèi)問(wèn)題的突破口。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用,而不能用。特別重要的是要會(huì)分析輸電線上的功率損失,解決變壓器問(wèn)題的常用方法(解題思路) = 1 * GB3 電壓思路.變壓器原、副線圈的電壓之比為U1/U2=n1/n2;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)U1/n1=U2/n2=U3/n3= = 2 * GB3 功率思路.理想變壓器的輸入、
32、輸出功率為P入=P出,即P1=P2;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)P1=P2+P3+ = 3 * GB3 電流思路.由I=P/U知,對(duì)只有一個(gè)副繞組的變壓器有I1/I2=n2/n1;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)n1I1=n2I2+n3I3+ = 4 * GB3 (變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題)制約思路.(1)電壓制約:當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定時(shí),輸出電壓U2由輸入電壓決定,即U2=n2U1/n1,可簡(jiǎn)述為“原制約副”.(2)電流制約:當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定,且輸入電壓U1確定時(shí),原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定,即I1=n2I2/n1,可簡(jiǎn)述為“副制約原”.(3)負(fù)
33、載制約:變壓器副線圈中的功率P2由用戶(hù)負(fù)載決定,P2=P負(fù)1+P負(fù)2+;變壓器副線圈中的電流I2由用戶(hù)負(fù)載及電壓U2確定,I2=P2/U2;總功率P總=P線+P2.動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的思路程序可表示為:U1P1 = 5 * GB3 原理思路.變壓器原線圈中磁通量發(fā)生變化,鐵芯中/t相等;當(dāng)遇到“”型變壓器時(shí)有1/t=2/t+3/t,適用于交流電或電壓(電流)變化的直流電,但不適用于恒定電流高考物理知識(shí)歸納(七)-熱、光、核物理、振動(dòng)和波1、光學(xué):美國(guó)邁克耳遜用旋轉(zhuǎn)棱鏡法較準(zhǔn)確的測(cè)出了光速,反射定律(物像關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng));由偏折程度直接判斷各色光的n折射定律 光學(xué)中的一個(gè)現(xiàn)象一串結(jié)論色散現(xiàn)象nv(波動(dòng)性
34、)衍射C臨干涉間距 (粒子性)E光子光電效應(yīng)紅黃紫小大大小大 (明顯)小 (不明顯)容易難小大大小小 (不明顯)大 (明顯)小大難易結(jié)論:(1)折射率n、;(2)全反射的臨界角C;(3)同一介質(zhì)中的傳播速率v;(4)在平行玻璃塊的側(cè)移x(5)光的頻率,頻率大,粒子性明顯.;(6)光子的能量E=h則光子的能量越大。越容易產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 (7)在真空中光的波長(zhǎng),波長(zhǎng)大波動(dòng)性顯著;(8)在相同的情況下,雙縫干涉條紋間距x越來(lái)越窄 (9)在相同的情況下,衍射現(xiàn)象越來(lái)越不明顯全反射的條件:光密到光疏;入射角等于或大于臨界角全反射現(xiàn)象:讓一束光沿半圓形玻璃磚的半徑射到直邊上,可以看到一部分光線從玻璃直邊
35、上折射到空氣中,一部分光線反射回玻璃磚內(nèi).逐漸增大光的入射角,將會(huì)看到折射光線遠(yuǎn)離法線,且越來(lái)越弱.反射光越來(lái)越強(qiáng),當(dāng)入射角增大到某一角度C臨時(shí),折射角達(dá)到900,即是折射光線完全消失,只剩下反射回玻璃中的光線.這種現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象.折射角變?yōu)?00時(shí)的入射角叫臨界角應(yīng)用:光纖通信(玻璃sio2) 內(nèi)窺鏡 海市蜃樓 沙膜蜃景 炎熱夏天柏油路面上的蜃景水中或玻璃中的氣泡看起來(lái)很亮. 理解:同種材料對(duì)不同色光折射率不同;同一色光在不同介質(zhì)中折射率不同。幾個(gè)結(jié)論:1緊靠點(diǎn)光源向?qū)γ鎵ζ綊伒奈矬w,在對(duì)面墻上的影子的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)。2、兩相互正交的平面鏡構(gòu)成反射器,任何方向射入某一鏡面的光線經(jīng)兩次反射后
36、一定與原入射方向平行反向。3、光線由真空射入折射率為n的介質(zhì)時(shí),如果入射角滿(mǎn)足tg=n,則反射光線和折射光線一定垂直。4、由水面上看水下光源時(shí),視深;若由水面下看水上物體時(shí),視高。5、光線以入射角i斜射入一塊兩面平行的折射率為n、厚度為h的玻璃磚后,出射光線仍與入射光線平行,但存在側(cè)移量 兩反射光間距雙縫干涉: 條件f相同,相位差恒定(即是兩光的振動(dòng)步調(diào)完全一致) 當(dāng)其反相時(shí)又如何?亮條紋位置: Sn; 暗條紋位置: (n0,1,2,3,、); 條紋間距 : (S :路程差(光程差);d兩條狹縫間的距離;L:擋板與屏間的距離) 測(cè)出n條亮條紋間的距離a薄膜干涉:由膜的前后兩表面反射的兩列光疊加
37、,實(shí)例:肥皂膜、空氣膜、油膜、牛頓環(huán)、光器件增透膜(厚度是綠光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4,即增透膜厚度d/4)衍射:現(xiàn)象,條件 單縫 圓孔 柏松亮斑(來(lái)歷) 任何物體都能使光發(fā)生衍射致使輪廓模糊三種圓環(huán)區(qū)別:?jiǎn)慰籽苌?泊松亮斑) 中間明而亮,周?chē)鷮?duì)稱(chēng)排列亮度減弱,條紋寬變窄的條紋空氣膜干涉環(huán) 間隔間距等亮度的干涉條紋牛頓環(huán) 內(nèi)疏外密的干涉條紋干涉、衍射、多普勒效應(yīng)(太陽(yáng)光譜紅移宇宙在膨脹)、偏振都是波的特有現(xiàn)象,證明光具有波動(dòng)性;衍射表明了光的直線傳播只有一種近似規(guī)律;說(shuō)明任何物理規(guī)律都受一定的條件限制的.(1)光的電磁說(shuō)麥克斯韋根據(jù)電磁波與光在真空中的傳播速度相同,提出光在本質(zhì)上是一種電磁波這就是
38、光的電磁說(shuō),赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說(shuō)的正確性。電磁波譜。波長(zhǎng)從大到小排列順序?yàn)椋簾o(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線。各種電磁波中,除可見(jiàn)光以外,相鄰兩個(gè)波段間都有重疊。無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線 射線組成頻率波 波長(zhǎng):大小 波動(dòng)性:明顯不明顯 頻率:小大 粒子性:不明顯明顯產(chǎn)生機(jī)理在振蕩電路中,自由電子作周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種 類(lèi)產(chǎn) 生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光、殺菌、合成VD2X射線陰
39、極射線射到固體表面穿透能力強(qiáng)人體透視、金屬探傷實(shí)驗(yàn)證明:物體輻射出的電磁波中輻射最強(qiáng)的波長(zhǎng)m和物體溫度T之間滿(mǎn)足關(guān)系m T = b(b為常數(shù))??梢?jiàn)高溫物體輻射出的電磁波頻率較高。在宇宙學(xué)中,可根據(jù)接收恒星發(fā)出的光的頻率,分析其表面溫度。(2)光五種學(xué)說(shuō):原始微粒說(shuō)(牛頓),波動(dòng)學(xué)說(shuō)(惠更斯),電磁學(xué)說(shuō)(麥克斯韋),光子說(shuō)(愛(ài)因斯坦),波粒兩相性學(xué)說(shuō)(德布羅意波)概率波各種電磁波產(chǎn)生的機(jī)理,特性和應(yīng)用,光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波,也證明光的波動(dòng)性.激光的產(chǎn)生特點(diǎn)應(yīng)用(單色性,方向性好,亮度高,相干性好) 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置,現(xiàn)象,所得出的規(guī)律(四)愛(ài)因斯坦提出光子學(xué)說(shuō)的背景 愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
40、:mVm2/2hfW0一個(gè)光子的能量Ehf (決定了能否發(fā)生光電效應(yīng))(3)光電效應(yīng)規(guī)律:實(shí)驗(yàn)裝置、現(xiàn)象、總結(jié)出四個(gè)規(guī)律 = 1 * GB3 任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率,入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng);低于這個(gè)極限頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。 = 2 * GB3 光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),只隨入射光頻率的增大而增大。 = 3 * GB3 入射光照到金屬上時(shí),光子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的,一般不超過(guò)10-9s = 4 * GB3 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。(4)康普頓效應(yīng)(石墨中的電子對(duì)x射線的散射現(xiàn)象)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明光具粒子性 光波
41、粒二象性:?情況體現(xiàn)波動(dòng)性(大量光子,轉(zhuǎn)播時(shí),大),?粒子性 光波是概率波(物質(zhì)波) 任何運(yùn)動(dòng)物體都有與之對(duì)應(yīng)(這種波稱(chēng)為德布羅意波)2、原子、原子核知識(shí)歸類(lèi)整個(gè)知識(shí)體系,可歸結(jié)為:兩模型(原子的核式結(jié)構(gòu)模型、波爾原子模型);六子(電子、質(zhì)子、中子、正電子、粒子、光子);四變(衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變);兩方程(核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程)。4條守恒定律(電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒)貫串全章。1.湯姆生模型(棗糕模型) 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,使人們認(rèn)識(shí)到原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。從而打開(kāi)原子的大門(mén).2.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(行星式模型)盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置,現(xiàn)象,從而總結(jié)出核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)粒子散射實(shí)
42、驗(yàn)是用粒子轟擊金箔,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:結(jié)果是絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),但是有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).這說(shuō)明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個(gè)很小的核上。盧瑟福由粒子散射實(shí)驗(yàn)提出:在原子的中心有一個(gè)很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。由粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級(jí)是10-15m。而核式結(jié)構(gòu)又與經(jīng)典的電磁理論發(fā)生矛盾 = 1 * GB3 原子是否穩(wěn)定, = 2 * GB3 其發(fā)出的光譜是否連續(xù)3.玻爾模型(引入量子理論,量子化就是不連續(xù)性,整數(shù)n叫量子數(shù))玻爾補(bǔ)充三條假設(shè)定態(tài)-原子只能處于一系列不連續(xù)
43、的能量狀態(tài)(稱(chēng)為定態(tài)),電子雖然繞核運(yùn)轉(zhuǎn),但不會(huì)向外輻射能量. 。(本假設(shè)是針對(duì)原子穩(wěn)定性提出的)躍遷-原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態(tài)的能量差決定)(本假設(shè)針對(duì)線狀譜提出)能量和軌道量子化-定態(tài)不連續(xù),能量和軌道也不連續(xù);(即原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道分布也是不連續(xù)的)氫原子的能級(jí)圖n E/eV 01 -13.62 -3.43 -1.514 -0.853E1E2E3 (針對(duì)原子核式模型提出,是能級(jí)假設(shè)的補(bǔ)充)光子的發(fā)射與吸收(特別注意躍遷條件):原子發(fā)生定態(tài)躍遷時(shí),要輻射(吸收
44、)一定頻率的光子:hfE初-E末軌道量子化rn=n2r1 r1=0.5310-10m 能量量子化: E1=-13.6eV原子在兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收光子的能量h=Em-En從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子;從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加熱的方法,使分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,分子間的相互碰撞可以傳遞能量)。原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級(jí)到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。(如在基態(tài),可以吸收E 13.6eV的任何光子,所吸收的能量除用于電離外,都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動(dòng)能)。玻爾理論的局限性。由于引進(jìn)了量子理論(軌道量子化和
45、能量量子化),玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規(guī)律。但由于它保留了過(guò)多的經(jīng)典物理理論(牛頓第二定律、向心力、庫(kù)侖力等),所以在解釋其他原子的光譜上都遇到很大的困難。氫原子的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量(最小)與核外電子軌道半徑間的關(guān)系是:En=E1/n2,rn=n2r1,其中E1=13.6eV, r1=5.31010m,(大量)處于n激發(fā)態(tài)原子躍遷到基態(tài)時(shí)的所有輻射方式共有=n (n1)/2種E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2; (有規(guī)律可依)E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66; E54=0.31氫原子在n能級(jí)
46、的動(dòng)能、勢(shì)能,總能量的關(guān)系是:EP=2EK,E=EK+EP=EK。(類(lèi)似于衛(wèi)星模型)由高能級(jí)到低能級(jí)時(shí),動(dòng)能增加,勢(shì)能降低,且勢(shì)能的降低量是動(dòng)能增加量的2倍,故總能量(負(fù)值)降低。量子數(shù)天然放射現(xiàn)象1.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。核變化從貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開(kāi)始衰變(用電磁場(chǎng)研究):2.各種放射線的性質(zhì)比較種 類(lèi)本 質(zhì)質(zhì)量(u)電荷(e)速度(c)電離性貫穿性射線氦核4+20.1最強(qiáng)最弱,紙能擋住射線電子1/1840-10.99較強(qiáng)較強(qiáng),穿幾mm鋁板射線光子001最弱最強(qiáng),穿幾cm鉛版三種射線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較:四種核反應(yīng)類(lèi)型(衰變
47、,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變)衰變: 衰變:(實(shí)質(zhì):核內(nèi))衰變形成外切(同方向旋), 衰變:(實(shí)質(zhì):核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和中子)衰變形成內(nèi)切(相反方向旋),且大圓為、粒子徑跡。 +衰變:(核內(nèi)) 衰變:原子核處于較高能級(jí),輻射光子后躍遷到低能級(jí)。人工轉(zhuǎn)變:(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng))(盧瑟福)用粒子轟擊氮核,并預(yù)言中子的存在 (發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng))(查德威克)釙產(chǎn)生的射線轟擊鈹 (人工制造放射性同位素)正電子的發(fā)現(xiàn)(約里奧居里和伊麗芙居里夫婦)粒子轟擊鋁箔重核的裂變: 在一定條件下(超過(guò)臨界體積),裂變反應(yīng)會(huì)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。輕核的聚變:(需要幾百萬(wàn)度高溫,所以又叫熱核反應(yīng))所有
48、核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守:質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。(注意:質(zhì)量并不守恒。)2.半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫半衰期。(對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律)計(jì)算式為:N表示核的個(gè)數(shù) ,此式也可以演變成 或,式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量,n 表示單位時(shí)間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)。以上各式左邊的量都表示時(shí)間t后的剩余量。半衰期(由核內(nèi)部本身的因素決定,與物理和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān))、 同位素等重要概念 放射性標(biāo)志3.放射性同位素的應(yīng)用利用其射線:射線電離性強(qiáng),用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。射線貫穿性強(qiáng),可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程,基因工程
49、。作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況,診斷甲狀腺疾病的類(lèi)型,研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。進(jìn)行考古研究。利用放射性同位素碳14,判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素(種類(lèi)齊全,各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短,廢料容易處理??芍瞥筛鞣N形狀,強(qiáng)度容易控制)。重要的物理現(xiàn)象或史實(shí)跟相應(yīng)的科學(xué)家單擺的等時(shí)性 伽利略單擺的周期公式 惠更斯電流的磁效應(yīng) 奧斯特電磁感應(yīng)定律 法拉第首先用電場(chǎng)線描述電場(chǎng) 法拉第電子電量的測(cè)定 密立根分子電流假說(shuō) 安培預(yù)言了電磁波的存在 麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論 麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 赫茲光的微粒說(shuō) 牛頓光的波動(dòng)說(shuō) 惠更斯光的
50、電磁說(shuō) 麥克斯韋光的干涉現(xiàn)象 楊氏電子的發(fā)現(xiàn) 湯姆生中子的發(fā)現(xiàn) 查德威克質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 盧瑟福人工放射性同位素發(fā)現(xiàn) 小居里夫婦a粒子散射實(shí)驗(yàn) 盧瑟福圓滿(mǎn)解釋氫光譜 玻爾原子的核式結(jié)構(gòu)模型 盧瑟福天然放射性的發(fā)現(xiàn) 貝克勒耳光電效應(yīng)規(guī)律光子說(shuō) 愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 愛(ài)因斯坦相對(duì)論 愛(ài)因斯坦3、機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波:基本的概念,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)條件及位移,回復(fù)力,振幅,周期,頻率及在一次全振動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化規(guī)律。簡(jiǎn)諧振動(dòng): 回復(fù)力: F = 一KX 加速度:a =一KX/m單擺:T= 2(與擺球質(zhì)量,振幅無(wú)關(guān)) 彈簧振子T= 2(與振子質(zhì)量有關(guān),與振幅無(wú)關(guān)) 等效擺長(zhǎng)、等效的重力加速度 影響重力加速
51、度有: = 1 * GB3 緯度,離地面高度 = 2 * GB3 在不同星球上不同,與萬(wàn)有引力圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律(或其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律)結(jié)合考查 = 3 * GB3 系統(tǒng)的狀態(tài)(超、失重情況) = 4 * GB3 所處的物理環(huán)境有關(guān),有電磁場(chǎng)時(shí)的情況 = 5 * GB3 靜止于平衡位置時(shí)等于擺線張力與球質(zhì)量的比值 注意等效單擺(即是受力環(huán)境與單擺的情況相同)T=2 g= 應(yīng)用:T1=2 沿光滑弦cda下滑時(shí)間t1=toa= 沿cde圓弧下滑t2或弧中點(diǎn)下滑t3: 共振的現(xiàn)象、條件、防止和應(yīng)用機(jī)械波:基本概念,形成條件、特點(diǎn):傳播的是振動(dòng)形式和能量,介質(zhì)的各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)并不隨波遷移。 = 1 *
52、 GB3 各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動(dòng), = 2 * GB3 起振方向與振源的起振方向相同, = 3 * GB3 離源近的點(diǎn)先振動(dòng), = 4 * GB3 沒(méi)波傳播方向上兩點(diǎn)的起振時(shí)間差=波在這段距離內(nèi)傳播的時(shí)間 = 5 * GB3 波源振幾個(gè)周期波就向外傳幾個(gè)波長(zhǎng)波長(zhǎng)的說(shuō)法: = 1 * GB3 兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置“位移”總相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離 = 2 * GB3 一個(gè)周期內(nèi)波傳播的距離 = 3 * GB3 兩相鄰的波峰(或谷)間的距離 = 4 * GB3 過(guò)波上任意一個(gè)振動(dòng)點(diǎn)作橫軸平行線,該點(diǎn)與平行線和波的圖象的第二個(gè)交點(diǎn)之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì),頻率不改變, 波長(zhǎng)
53、、波速、頻率的關(guān)系: V=f =(適用于一切波) 波速與振動(dòng)速度的區(qū)別 波動(dòng)與振動(dòng)的區(qū)別:研究的對(duì)象:振動(dòng)是一個(gè)點(diǎn)隨時(shí)間的變化規(guī)律,波動(dòng)是大量點(diǎn)在同一時(shí)刻的群體表現(xiàn),圖象特點(diǎn)和意義 聯(lián)系:波的傳播方向質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向(同側(cè)法、帶動(dòng)法、上下波法、平移法)知波速和波形畫(huà)經(jīng)過(guò)(t)后的波形(特殊點(diǎn)畫(huà)法和去整留零法)波的幾種特有現(xiàn)象:疊加、干涉、衍射、多普勒效應(yīng),知現(xiàn)象及產(chǎn)生條件電磁波:LC振蕩電路:產(chǎn)生高頻率的交變電流. T2 電場(chǎng)能電場(chǎng)線密度電場(chǎng)強(qiáng)度E 電容器極板間電壓u 電容器帶電量q磁場(chǎng)能磁感線密度磁感強(qiáng)度B線圈中電流i(2)電磁振蕩的產(chǎn)生過(guò)程放電過(guò)程:在放電過(guò)程中,q、u、E電場(chǎng)能i、B、E磁場(chǎng)能,電容器的電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)變成線圈的磁場(chǎng)能。放電結(jié)束時(shí),q=0, E電場(chǎng)能=0,i最大,E磁場(chǎng)能最大,電場(chǎng)能完全轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能。充電過(guò)程:在充電過(guò)程中,q、u、E電場(chǎng)能I、B、E磁場(chǎng)能,線圈的磁場(chǎng)能向電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。充電結(jié)束時(shí),q、E電場(chǎng)能增為最大,i、E磁場(chǎng)能均減小到零,磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化結(jié)束。反向放電過(guò)程: q、u、E電場(chǎng)能i、B、E磁場(chǎng)能,電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為線圈的磁場(chǎng)能。放電結(jié)束時(shí),q=0, E電場(chǎng)能=0,i最大
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