高中物理選修3

高中物理選修3高中物理選修3-5知識一、動量守恒定律1、動量守恒定律的條件:系統(tǒng)所受的總沖量為零(不受力、所受外力的矢量和為零或外力的作用遠小于系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力)，即系統(tǒng)所受外力的矢量和為零。(碰撞、爆炸、反沖)注意:內(nèi)力的沖量對系統(tǒng)動量是否守恒沒有影響，但可改變系統(tǒng)內(nèi)物體的動量。內(nèi)力的沖量是系統(tǒng)內(nèi)物體間動量傳遞的原因，而外力的沖量是改變系統(tǒng)總動量的原因。2、動量守恒定律的表達式m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/(規(guī)定正方向)△p1=-△p2/3、某一方向動量守恒的條件:系統(tǒng)所受外力矢量和不為零，但在某一方向上的力為零，則系統(tǒng)在這個方向上的動量守恒。必須注意區(qū)別總動量守恒與某一方向動量守恒。4、碰撞(1)完全非彈性碰撞:獲得共同速度，動能損失最多動量守恒，;(2)彈性碰撞:動量守恒，碰撞前后動能相等;動量守恒，;動能守恒，;特例1:A、B兩物體發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰前A初速度為v0，B靜止，則碰后速度，vB=.特例2:對于一維彈性碰撞，若兩個物體質(zhì)量相等，則碰撞后兩個物體互換速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度)(3)一般碰撞:有完整的壓縮階段，只有部分恢復(fù)階段，動量守恒，動能減小。5、人船模型--兩個原來靜止的物體(人和船)發(fā)生相互作用時，不受外力，對這兩個物體組成的系統(tǒng)來說，動量守恒，且任一時刻的總動量均為零，由動量守恒定律，有mv=MV(注意:幾何關(guān)系)二、量子理論的建立黑體和黑體輻射1、量子理論的建立:1900年德國物理學(xué)家普朗克提出振動著的帶電微粒的能量只能是某個最小能量值ε的整數(shù)倍，這個不可再分的能量值ε叫做能量子ε=hν。h為普朗克常數(shù)(6.63×10-34J.S)2、黑體:如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。3、黑體輻射:黑體輻射的規(guī)律為:溫度越高各種波長的輻射強度都增加，同時，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。(普朗克的能量子理論很好的解釋了這一現(xiàn)象)選修3-5物理知識點一、光電效應(yīng)光子說光電效應(yīng)方程1、光電效應(yīng)(表明光子具有能量)(1)光的電磁說使光的波動理論發(fā)展到相當完美的地步，但是它并不能解釋光電效應(yīng)的現(xiàn)象。在光(包括不可見光)的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫光電子。(實驗圖在課本)(2)光電效應(yīng)的研究結(jié)果:新教材:①存在飽和電流，這表明入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多;②存在遏止電壓:;③截止頻率:光電子的能量與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無關(guān)，當入射光的頻率低于截止頻率時不能發(fā)生光電效應(yīng);④效應(yīng)具有瞬時性:光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10-9s。老教材:①任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng);低于這個頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng);②光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大;③入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10-9s;④當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比。(3)光電管的玻璃泡的內(nèi)半壁涂有堿金屬作為陰極K(與電源負極相連)，是因為堿金屬有較小的逸出功。2、光子說:光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν。這些能量子被成為光子。3、光電效應(yīng)方程:EK=h-WO(掌握Ek/Uc-ν圖象的物理意義)同時，h截止=WO(Ek是光電子的最大初動能;W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。)二、康普頓效應(yīng)(表明光子具有動量)1、1918-1922年康普頓(美)在研究石墨對X射線的散射時發(fā)現(xiàn):光子在介質(zhì)中和物質(zhì)微粒相互作用，可以使光的傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的散射。2、在光的散射過程中，有些散射光的波長比入射光的波長略大，這種現(xiàn)象叫康普頓效應(yīng)。3、光子的動量:p=h/λ三、光的波粒二象性物質(zhì)波概率波不確定關(guān)系1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波;光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子，由于光既有波動性，又有粒子性，只能認為光具有波粒二象性。但不可把光當成宏觀觀念中的波，也不可把光當成宏觀觀念中的粒子。少量的光子表現(xiàn)出粒子性，大量光子運動表現(xiàn)為波動性;光在傳播時顯示波動性，與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往顯示粒子性;頻率小波長大的波動性顯著，頻率大波長小的粒子性顯著。(P41電子干涉條紋對概率波的驗證)2、光子的能量E=hν，光子的動量p=h/λ表示式也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量--頻率ν和波長λ。由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出:E=pc。3、物質(zhì)波:1924年德布羅意(法)提出，實物粒子和光子一樣具有波動性，任何一個運動著的物體都有一種與之對應(yīng)的波，波長λ=h/p，這種波叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波。(P38電子的衍射圖樣;電子顯微鏡的分辨率為何遠遠高于光學(xué)顯微鏡)4、概率波:從光子的概念上看，光波是一種概率波。5、不確定關(guān)系:，△x表示粒子位置的不確定量，△p表示粒子在x方向上的動量的不確定量。(為何粒子位置的不確定量△x越小，粒子動量的不確定量△p越大，用單縫衍射進行解釋?P43圖)高中物理重點知識力是物體間的相互作用1.力的國際單位是牛頓，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;3.力的示意圖：用一個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、電場力、磁場力、核力等等;重力：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力;a.重力不是萬有引力而是萬有引力的一個分力;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，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;彈力：發(fā)生形變的物體為了恢復(fù)形變而對跟它接觸的物體產(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d.在彈性限度內(nèi)彈力跟形變量成正比;F=Kx摩擦力：兩個相互接觸的物體發(fā)生相對運動或相對運動趨勢時，受到阻礙物體相對運動的力，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、有相對運動或相對運動趨勢;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運動