物理（中職）PPT完整全套教學(xué)課件

1第1章運動與相互作用2第2章功與能3第3章熱現(xiàn)象及能量守恒4第4章電和磁5第5章光現(xiàn)象及應(yīng)用6第6章原子和原子核7附錄1分組實驗8附錄2創(chuàng)客實驗中職《物理》第第一一章章運動與相互作用目目錄錄運動的描述勻變速直線運動相互作用重力彈力摩擦力力的合成與分解牛頓運動定律運動的描述PARTONE隨著社會的發(fā)展，我國高鐵進入快速發(fā)展階段，人們的出行越來越方便。當(dāng)你坐上高鐵時（圖1-1--1），你會很驚訝：“列車跑得真快啊!”那么，你能準確地說出列車到底跑得多快嗎？宇宙間的萬物都在不停地運動著，運動是永恒的、絕對的。在物理學(xué)中，要準確描述物體的運動狀態(tài)并不是一件容易的事，首先需要明確一些基本概念。一、參考系在描述物體運動時，被選來作為參考的物體叫作參考系。二、質(zhì)點只有質(zhì)量、沒有大小的理想的點叫作質(zhì)點。三、時刻和時間在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間用線段表示。四、路程和位移路程是物體運動軌跡的長度。在物理學(xué)中，像位移這樣既有大小又有方向的物理量，叫作矢量；像路程這樣只有大小沒有方向的物理量，叫作標量位移一般用字母s表示，在國際單位制中單位是米（m）。五、速度和速率在直線運動中，位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值叫作物體的速度，通常用v表示，即v=s/t瞬時速度的大小叫作速率，是標量。勻變速直線運動PARTTWO親人遠行，依依惜別。如果在火車站送行，你可以沿著站臺跟隨起動的火車，揮動手臂送一小段路程；如果在高速公路服務(wù)區(qū)告別，當(dāng)你跟在汽車后，跑不了幾步就追不上了，只能目送親人的遠去。這里因為起動后，火車用較長的時間才能達到的速度，汽車用較少的時間就可以達到，兩者速度變化的快慢不同（圖1-2-1）。那么，如何描述速度的變化快慢呢？加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值。加速度1234直線運動的物體，如果在任意相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量（增加或減少）都相等，這種運動就叫作勻變速直線運動。勻變速直線運動人們把速度不斷變化的直線運動，叫作變速直線運動。變速直線運動vt=v0+at速度公式567勻變速直線運動中，通過推導(dǎo)可以得到s=v0t+1/2at2位移公式以速度v為縱軸，時間t為橫軸，把速度與時間的關(guān)系用圖像表示出來，這種圖像叫作速度圖像（v-t圖像）速度圖像物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫作自由落體運動。自由落體運動相互作用重力彈力摩擦力PARTTHREE自然界中物體不是獨立存在的，它們之間存在著各種各樣的相互作用（圖1-3-1）。由于這些相互作用的存在，物體的形狀、運動狀態(tài)等發(fā)生著變化。在物理學(xué)中，把物體間的相互作用抽象為一個概念——力。一、力和力的圖示力是物體間的相互作用。力的大小可以用彈簧測力計測量。在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛（N）。力的圖示：人們常用有向線段表示力。線段按一定比例（標度）畫出，線段的長短表示力的大小，線段的指向表示力的方向，箭尾（或箭頭）表示力的作用點，線段所在的直線叫作力的作用線。二、重力物體由于地球的吸引而受到的力叫作重力。我們初中時已經(jīng)學(xué)過，物體所受重力G與物體質(zhì)量m的關(guān)系是G=mg三、彈力發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體施加力的作用，這種力叫作彈力。彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力F的大小跟彈性形變的長度x（伸長或縮短的長度）成正比，這個規(guī)律叫作胡克定律。用公式表示為F=kx四、摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力力的合成與分解PARTFOUR橋梁設(shè)計師為了駕駛員的安全和方便，往往將橋面坡度設(shè)計得越小越好。高大的橋梁往往需要建造很長的引橋，來減小斜面的傾角。例如，上海南浦大橋橋面高46m，主橋全長846m，引橋全長7500m（圖1-4-1）。你知道這背后的物理原理是什么嗎？合力與分力如果一個力的作用效果與幾個力的作用效果相同，那么就把這個力叫作那幾個力的合力，那幾個力就叫作這個力的分力。力的合成求幾個力的合力，叫作力的合成。平行四邊形定則：以表示這兩個力大小的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。力的分解求一個力的分力叫作力的分解。力的分解是力的合成的逆運算，仍然遵循力的平行四邊形定則。牛頓運動定律PARTFIVE前面我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的運動，但還不清楚物體為什么會做這種或那種運動。要討論這樣的問題，就需要研究運動和力的關(guān)系。在物理學(xué)中，只研究物體怎樣運動的理論稱為運動學(xué)，研究運動與力的關(guān)系的理論稱為動力學(xué)。例如，運動學(xué)使我們能夠描述天體是怎樣運動的，而動力學(xué)使我們能夠把宇宙飛船和人造衛(wèi)星送到太空（圖1-5-1），使人類登上月球……這一節(jié)我們學(xué)習(xí)牛頓運動定律。牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第二定律物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第三定律兩個物體之間的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。感感謝謝聆聆聽聽第第二二章章功與能目目錄錄功功率動能動能定理勢能機械能守恒定律功功率PARTONE在大型商場和寫字樓內(nèi)，人們經(jīng)常乘坐電梯上下樓（圖2-1-1）。當(dāng)人們乘坐電梯從一樓到三樓和從一樓到四樓，以及電梯在空載和滿載時，電梯的工作狀況有哪些區(qū)別？現(xiàn)在我們就引入功的相關(guān)概念。一、功功的計算正功和負功的討論合力的做功二、功率在物理學(xué)中，用功率表示做功的快慢。功W跟完成這些功所用時間t的比值，叫作功率。用P表示功率，則有P=W/t功率是標量。在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦（W）。動能動能定理PARTTWO舉高的重錘從高處快速地落下，可以把木樁打進地面；從槍膛里射出的子彈速度極快，可以將物體擊穿；流動的河水帶動水車旋轉(zhuǎn)，可以將水輸送到高處，灌溉農(nóng)田；在汛期，湍急的河流有時會把橋梁等建筑物沖垮（圖2-2-1）……這些現(xiàn)象都可以利用動能的相關(guān)知識進行解釋。一、動能物體由于運動而具有的能量叫作動能。二、動能定理合力對物體所做的功等于物體的動能變化量，這就叫作動能定理。三、動能定理的應(yīng)用應(yīng)用動能定理時，必須分析清楚物體所經(jīng)歷的過程及受力情況。勢能機械能守恒定律PARTTHREE高樓邊上常常有這樣的警示牌，如“當(dāng)心高空墜物”“禁止高空拋物”等（圖2-3-1）?，F(xiàn)在城市里的高層建筑越來越多，住在高層的居民一定不要把花盆等物品放在窗戶邊緣，因為一旦掉落，常會造成事故。那么這些位于高處的物品為什么會有潛在的危險呢？一、重力勢能地球表面附近的物體，由于與地球之間存在一定的距離而具有的能量。二、彈性勢能物體發(fā)生彈性形變時也具有勢能。三、機械能守恒定律在只有重力（或彈力）做功的情況下，物體的動能和重力勢能（或彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，機械能的總量保持不變。感感謝謝聆聆聽聽第第三三章章熱現(xiàn)象及能量守恒目目錄錄分子動理論能量守恒定律分子動理論PARTONE當(dāng)我們漫步在花叢中，會感覺到怡人的花香撲面而來；當(dāng)我們把水和酒精混合后，會發(fā)現(xiàn)混合后的液體總體積變??；當(dāng)我們把兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓后，它們會黏在一起；當(dāng)我們給自行車胎打氣時，會感覺到越打越費力……這是為什么呢（圖3-1-1）？物質(zhì)是由大量分子組成的；分子之間有間隙；分子的熱運動；分子間的相互作用。一、分子動理論溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度的數(shù)值表示方法叫作溫標。常用的溫標有攝氏溫標和熱力學(xué)溫標。熱力學(xué)溫標和攝氏溫標的數(shù)值關(guān)系為：T=t+273.15二、溫度在日常生活中，常見的溫度計有測量室溫的室溫計、測量體溫的體溫計等；在工業(yè)和科學(xué)研究中使用電阻溫度計；在低溫物理、航空技術(shù)和宇宙航行研究中采用半導(dǎo)體溫度計；在測量600℃以上的溫度中，要使用熱電溫度計和光學(xué)高溫計；在測量10000℃以上的溫度時，要用原子光譜的譜線與溫度的關(guān)系來計算；在測量遙遠星球的表面溫度時，要用一種叫作光度計的儀器。二、溫度從分子動理論的觀點來看，氣體壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。氣體分子的平均動能越大，氣體分子越密，對單位面積器壁產(chǎn)生的壓力就越大，氣體的壓強就越大。三、氣體的壓強在實驗室用來測量大氣壓強常用的是動槽式氣壓計，也叫福廷式氣壓計；在日常生活中，測量氣壓常用金屬盒氣壓計；在工業(yè)上測量氣體壓強的儀表通常叫作壓力表。三、氣體的壓強能量守恒定律PARTTWO在寒冷的冬季，人們習(xí)慣采用搓手或呵氣的方式來暖手；在炎熱的夏季，人們常常利用空調(diào)來降低室內(nèi)溫度，利用電冰箱來保鮮食物……這當(dāng)中都蘊含著哪些物理知識呢（圖3-2-1）？我們把物體中所有分子的動能和勢能的總和叫作物體的熱力學(xué)能，也叫作內(nèi)能。一切物體都是由大量的分子組成的，因此任何物體都具有熱力學(xué)能。物體的熱力學(xué)能與溫度和體積都有關(guān)系。物體除具有熱力學(xué)能外，還可以同時具有其他形式的能量。做功可以改變物體的熱力學(xué)能。熱傳遞也可以改變物體的熱力學(xué)能?？梢?，做功和熱傳遞是改變物體熱力學(xué)能的兩種方式。一、熱力學(xué)能如果用W表示功，用ΔU表示熱力學(xué)能的變化量，則W=ΔU如果用Q表示熱量，用ΔU表示熱力學(xué)能的變化量，則Q=ΔU若外界對物體做功為W，外界傳遞給物體的熱量為Q，物體的熱力學(xué)能改變量為ΔU，則W+Q=ΔU即外界對物體所做的功與外界傳遞給物體的熱量之和，等于物體熱力學(xué)能的增加量。這就是熱力學(xué)第一定律。二、熱力學(xué)第一定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或從一個物體移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能量的總和保持不變。這就是能量守恒定律。三、能量守恒定律感感謝謝聆聆聽聽第第四四章章電和磁目目錄錄靜電場電場強度電勢能電勢電勢差全電路歐姆定律磁場磁感強度目目錄錄磁場對電流的作用電磁感應(yīng)交流電及安全用電靜電場電場強度PARTONE雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，曾給人類帶來無盡的恐懼。1752年的一個雷雨天，富蘭克林冒著生命危險，用特制的風(fēng)箏將雷電引到地上來（圖4-1-1）。從那之后，天電與地電統(tǒng)一起來，使人類擺脫了對雷電的迷信，也進一步揭開了電的奧秘。電荷的周圍存在著一種叫電場的物質(zhì)，電場線始于正電荷（或無限遠處），終止于負電荷（或無限遠處），不閉合，不相交。二、電場電荷守恒定律：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷的相互作用力，跟它們電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。一、電荷庫侖定律電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。電容的定義式為C=Q/U四、電容我們把放入電場中某點的電荷所受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫作該點的電場強度，用E表示，即E=F/q在國際單位制中，電場強度的單位是牛頓/庫倫，簡稱牛/庫（N/C）。電場強度是矢量。三、電場強度電勢能電勢電勢差PARTTWO游樂場中的過山車驚險刺激，特別是從高處沖下來的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能，使得乘坐者體會了“失重”的感覺（圖4-2-1）。在重力場中某個位置，物體具有重力勢能。重力勢能的高低反映了重力場的性質(zhì)。在電場中是不是也有類似的情況呢？本節(jié)將學(xué)習(xí)靜電場的電勢能、電勢和電勢差等知識。一、電勢能靜電場中的電荷由于受到電場力的作用而具有的能量叫作電勢能，用Ep表示，單位為J。三、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系UAB＝Ed或者E=UAB/d上式表明，在勻強電場中，電場強度在數(shù)值上等于沿電場強度方向單位距離上的電勢差。二、電勢電勢差具有的電勢能Ep與電荷量q的比值叫作這一點的電勢，一般用符號V來表示，即V=Ep/q電場中任意兩點的電勢之差，叫作這兩點的電勢差。全電路歐姆定律PARTTHREE

我們的生活中會用到各種各樣的電器，小的如臺燈，大的如柜式空調(diào)，各種各樣的用電器又組成了或簡單或復(fù)雜的電路（圖4-3-1）。初中時我們已學(xué)習(xí)了關(guān)于電路的一些知識，本節(jié)將進一步學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容。不接用電器時，電源兩極間電壓就等于電源的電動勢，用符號E表示，在國際單位制中它的主單位是V（伏）。電動勢1345在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，這就是電阻定律。寫成公式，則有R=ρl/S電阻定律電荷的定向移動形成電流。習(xí)慣上規(guī)定，正電荷定向移動的方向為電流的方向。電流強度用I表示，則I=q/t。方向不隨時間改變的電流叫作直流電。方向和強度都不隨時間改變的電流叫作恒定電流。電流全電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。全電路歐姆定律2通過導(dǎo)體的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比。R=U/I；I=U/R；導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。這就是部分電路歐姆定律。部分電路歐姆定律磁場磁感強度PARTFOUR

司南是中國古代辨別方向用的一種工具，是古代勞動人民在長期的實踐中對物體磁性有了初步認識之后的發(fā)明（圖4-4-1）。司南為什么可以辨別方向？候鳥的遷徙途中為什么不會迷失方向？本節(jié)將學(xué)習(xí)靜磁場的相關(guān)知識。一、磁場同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。我們把存在于磁體周圍的特殊物質(zhì)，叫作磁場。二、磁感線在磁場中畫出一系列帶箭頭的曲線，使這些曲線上每一點切線方向與該點的磁場方向一致，并且使其疏密與磁場強弱一致，這些曲線就叫作磁感線。三、磁感強度在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線所受的安培力F與電流I和導(dǎo)線長度l乘積的比值叫作通電導(dǎo)線所在處的磁感強度，即B=F/Il。四、勻強磁場若磁場的某一區(qū)域內(nèi)，各點的磁感強度的大小和方向都相同，那么，這個區(qū)域內(nèi)的磁場叫作勻強磁場。五、磁通量把穿過磁場中某一面積磁感線的條數(shù)，稱為穿過這個面的磁通量，用字母Φ表示。設(shè)在磁感強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，穿過該面積的磁通量為Φ=B/S六、電流的磁場安培定則，也叫右手螺旋法則，如圖4-4-11所示。磁場對電流的作用PARTFIVE

電動機是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備（圖4-5-1）。在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和家庭生活中，各種類型的電動機被廣泛使用。無論哪種類型的電動機，其工作原理都是磁場對電流有力的作用而使電動機轉(zhuǎn)動起來的。一、左手定則平伸左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。二、安培定律當(dāng)把一個長度為l、電流為I的通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感強度為B的磁場時，它所受到的安培力的大小等于磁感強度B、電流I、導(dǎo)線長度l三者的乘積。用公式表示為：F=Bil。電磁感應(yīng)PARTSIX

自從奧斯特發(fā)現(xiàn)了電可以“生”磁之后，很多科學(xué)家都致力于尋找磁如何“生”電。英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過10年的不懈努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。后人根據(jù)這一原理制造了發(fā)電機（圖4-6-1）。伸開右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把右手放入磁場中，讓磁感應(yīng)線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運動的方向，那么，其余四指的指向就是感應(yīng)電流的方向三、法拉第電磁感應(yīng)定律電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。即在Δt時間內(nèi)，穿過某單匝線圈的磁通量的改變量為ΔΦ，則在單匝線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=ΔΦ/Δt。一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合線圈與磁鐵之間的相對運動閉合線圈與載有變化電流的線圈感應(yīng)電流產(chǎn)生的本質(zhì)原因是穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化。二、右手定則交流電及安全用電PARTSEVEN

交流電是大小和方向都隨時間變化的一種電流。在發(fā)電和配電領(lǐng)域，交流電具有發(fā)電設(shè)備簡單、遠距離輸送方便和功率損耗小等優(yōu)勢。因此，交流電被廣泛應(yīng)用于日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面（圖4-7-1）。觸電急救的要點要點是搶救迅速和救護得法。觸電急救的第一步是使觸電者迅速脫離電源。低壓電源的脫離方法有：（1）拉；（2）切；（3）挑；（4）拽；（5）墊。交流電的產(chǎn)生在電路中大小和方向隨時間做周期性變化的電流和電壓，分別稱為交變電流和交變電壓，統(tǒng)稱為交流電。交流電分為正弦交流電和非正弦交流電。安全用電1.人體觸電的方式2.電氣設(shè)備防止觸電的保護措施重復(fù)接地電阻一般小于10Ω。感感謝謝聆聆聽聽第第五五章章光現(xiàn)象及應(yīng)用目目錄錄光的反射折射透射光的全反射及其應(yīng)用光的反射折射透射PARTONE平靜的湖面，猶如一面明亮的鏡子，將藍天、白云和周圍的山巒都倒映其中，形成美不勝收的畫面。炎熱的夏天，開車行駛在公路上，常感覺公路遠處似乎有水，水中還有汽車和電線桿等物體的倒影，但當(dāng)車行駛至該處時，水卻消失了（圖5-1-1）。你能說出這其中的原理嗎？平面鏡成虛像，像和物體的大小相等，并關(guān)于鏡面對稱。如果兩塊平面鏡成一定的角度放置，鏡前的物體可以兩次或多次成像。二、平面鏡成像實驗表明，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角，這就是光的反射定律。反射現(xiàn)象中光路是可逆的。一、光的反射凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。物體與光心的距離叫作物距u，像與光心的距離叫作像距v。四、透鏡我們把光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫作光的折射。光的折射定律，也叫斯涅耳定律。如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射，即在折射現(xiàn)象里光路也是可逆的。三、光的折射光的全反射及其應(yīng)用PARTTWO自行車上的紅色尾燈不能自行發(fā)光，但是夜間汽車的燈光照到其表面時，它會“發(fā)”出明亮的光來提醒司機注意前面的自行車。有一種叫“滿天星”的玩具，它由一個光源和很多不同顏色的塑料絲組成，當(dāng)光在不同顏色的塑料絲中傳播時，看起來非常漂亮。這里面蘊含的物理原理是什么呢（圖5-2-1）？一、全反射讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到直邊上，可以看到，一部分光從玻璃磚的直邊上折射到空氣中，一部分光反射回玻璃磚內(nèi)。逐漸增大入射角，這時空氣中的折射光線離法線越來越遠，當(dāng)入射角大于某一角度，折射光線消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫作全反射。在全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射時，折射角等于90°，此時的入射角叫作臨界角。三、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維簡稱光纖。光導(dǎo)纖維可以傳導(dǎo)光。二、全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。感感謝謝聆聆聽聽第第六六章章原子和原子核目目錄錄原子結(jié)構(gòu)核能核技術(shù)原子結(jié)構(gòu)PARTONE物質(zhì)是由大量分子組成的，分子是由原子組成的。19世紀以前，人們一直認為原子是組成物質(zhì)的最小單元，是不可再分的。隨著科學(xué)家對原子內(nèi)部的探究，人們發(fā)現(xiàn)原子并不是組成物質(zhì)的最小微粒（圖6-1-1）。原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，帶負電的電子在核外空間繞著原子核旋轉(zhuǎn)。原子核所帶的正電荷數(shù)等于核外的電子數(shù)，整個原子是電中性的。原子核的半徑是無法直接測量的，一般通過其他粒子與核的相互作用來確定。一、原子的核式結(jié)構(gòu)像鈾、釙、鐳等物質(zhì)放射射線的性質(zhì)叫作放射性。具有放射性的元素叫作放射性元素。放射性元素這種自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。二、天然放射現(xiàn)象質(zhì)子和中子是組成原子核的兩種基本粒子，統(tǒng)稱為核子，它們共同組成原子核。三、原子核的組成核能核技術(shù)PARTTWO

核能（或原子能）是通過核反應(yīng)從原子核釋放的能量。核能主要通過兩種核反應(yīng)獲?。褐睾肆炎儯^重的原子核分裂釋放結(jié)合能（圖6-2-1）；輕核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結(jié)合能（圖6-2-2）。輕核聚變能比重核裂變釋放出更多的能量。把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，叫作輕核聚變。聚變反應(yīng)又叫作熱核反應(yīng)。二、輕核聚變科學(xué)家將重原子核分裂成兩個中等質(zhì)量原子核的過程，叫作重核裂變。以鈾235為例，中子打入鈾的原子核以后，原子核就變得不穩(wěn)定，會分裂成兩個較小質(zhì)量的新原子核，這是核的裂變反應(yīng)。由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫作核裂變的鏈式反應(yīng)。通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的最小體積叫作它的臨界體積。重核裂變反應(yīng)后產(chǎn)物的總質(zhì)量比反應(yīng)前反應(yīng)物的總質(zhì)量減少了，這種現(xiàn)象叫作質(zhì)量虧損。一、重核裂變感感謝謝聆聆聽聽附附錄錄一一分組實驗?zāi)磕夸涗涢L度的測量測運動物體的速度和加速度數(shù)字式多用表的使用測電源電動勢和內(nèi)阻（設(shè)計性實驗）長度的測量PARTONE一、實驗?zāi)康?.掌握游標卡尺和螺旋測微器的測量原理，并會正確使用。2.學(xué)習(xí)記錄測量數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)），掌握數(shù)據(jù)的處理，初步掌握誤差的計算。3.體會規(guī)范操作、認真觀察的實驗態(tài)度，以及一絲不茍、精益求精的工匠精神。游標卡尺、螺旋測微器、金屬圓管、金屬絲。二、實驗器材游標卡尺是一種精密的測量工具，可以測量物體的長度、深度、內(nèi)徑和外徑。如附圖1-1-1所示，游標卡尺主要由兩部分構(gòu)成，以毫米為單位的主尺，主尺上附加一個能夠滑動的有刻度的小尺（副尺），叫游標。利用游標可以把主尺估讀的數(shù)值較為準確地讀出來。

三、實驗原理

常用的游標卡尺有10分度（精度為0.1mm）、20分度（精度為0.05mm）和50分度（精度為0.02mm）三種，其工作原理都相同?，F(xiàn)在以50分度游標卡尺為例，說明其讀數(shù)方法。如附圖1-1-2所示，主尺是毫米刻度尺，其最小刻度為1mm。游標尺上有50個小格，其總長為49mm，所以每個小格的長度為0.98mm。主尺的最小刻度與游標尺的最小刻度之差為0.02mm，這一差值就是游標卡尺的精度。三、實驗原理

對測量結(jié)果進行讀數(shù)時，毫米以上的讀數(shù)要從游標“0”刻度線在主尺的位置讀出，毫米以下的讀數(shù)由游標（副尺）讀出。可將讀數(shù)l分為兩部分：整數(shù)部分l0和小數(shù)部分Δl。游標“0”刻度線所對應(yīng)的主尺上的讀數(shù)就是測量值的整數(shù)部分。若游標卡尺上第n條刻度線與主尺上的某條刻度線對齊，則“n×精度”的值就是測量值的小數(shù)部分。用公式表示為：測量值=主尺上的整數(shù)部分+游標卡尺上的小數(shù)部分（mm）l=l0+Δl=l0+n×精度三、實驗原理1.將游標卡尺外卡腳合攏，檢查游標尺的“0”刻度線和主尺的“0”刻度線是否重合。如不重合，記下零點讀數(shù)，加以修正，即待測量l=l1-l2。其中，l1為未進行零點修正前的讀數(shù)，l2為零點讀數(shù)，l2可以為正也可以為負。2.用游標卡尺從不同方向測量金屬圓管的外徑，測量3次，將所測數(shù)據(jù)填到實驗表1-1-1中。3.用游標卡尺從不同方向測量金屬圓管的內(nèi)徑，測量3次，將所測數(shù)據(jù)填到實驗表1-1-1中。4.變換不同方向，用外卡腳測量金屬圓管的長度，測量3次，將所測數(shù)據(jù)填到實驗表1-1-1中。四、實驗步驟四、實驗步驟五、實驗注意事項注意事項1.游標卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不用時應(yīng)置于干燥的地方，防止銹蝕。2.測量時，應(yīng)先擰松緊固螺絲，移動游標尺時用力要適當(dāng)，夾緊物體后不要在卡口中移動物體，以防卡口受損。3.讀數(shù)時，可一只手拿物體，另一只手持尺，視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù)，可用緊固螺絲將游標尺固定在主尺上，防止滑動。

常見的螺旋測微器如附圖1-1-4所示，它的量程是25mm，分度值是0.01mm，即用它測量長度時可以準確到0.01mm。

演示實驗

螺旋測微器的構(gòu)造：小砧和固定刻度固定在框架上，測微螺桿、可動刻度、鼓輪（旋鈕）、棘輪（微調(diào)旋鈕）連在一起，通過精密螺紋套在固定刻度上。固定刻度的中央有一條橫線（稱為讀數(shù)準線），橫線上方刻有表示毫米數(shù)的刻線，橫線下方刻有表示半毫米數(shù)的刻線。螺距是0.5mm，即可動刻度每旋轉(zhuǎn)1周，測微螺桿沿軸線方向前進或后退0.5mm?？蓜涌潭确譃?0格，每旋轉(zhuǎn)1格，測微螺桿前進或后退0.01mm。讀數(shù)時還可以再估讀一位，可讀到毫米的千分位，即0.001mm，所以螺旋測微器又叫千分尺。演示實驗

測量時，當(dāng)小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點若恰好與固定刻度的零點重合，則旋出測微螺桿，并使小砧和測微螺桿的面正好接觸待測物體（注意不可用力旋轉(zhuǎn)，否則測量不準確）；在快要接觸測量面時，慢慢旋轉(zhuǎn)棘輪轉(zhuǎn)柄直至傳出“咔咔”的響聲，此時測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。讀數(shù)時，要先讀出固定刻度上的整毫米數(shù)和半毫米數(shù)，再讀出可動刻度上的數(shù)值（包括估讀數(shù)），并乘以精度0.01mm。最后將兩部分讀數(shù)加在一起。用公式表示為測量值=固定刻度上的（整毫米數(shù)+半毫米數(shù)）+可動刻度上的數(shù)值×精度即l=l0+Δl=l0+n×0.01mm演示實驗

如附圖1-1-5所示，固定刻度上整毫米數(shù)是11mm，半毫米線未漏出，為0；可動刻度上的數(shù)值可讀作17.4，其中“4”是估讀的。所以，測量值為(11+0)mm+17.4×0.01mm=11.174mm。如附圖1-1-6所示，固定刻度上整毫米數(shù)是11mm，半毫米線已經(jīng)漏出；可動刻度上的數(shù)值可讀作26.3，其中“3”是估讀的。所以，測量值為(11+0.5)mm+26.3×0.01mm=11.763mm。演示實驗1.測量前先“調(diào)零”，當(dāng)測微螺桿與小砧并攏在一起時，可動刻度的0刻線應(yīng)與固定刻度上的讀數(shù)準線對齊。若兩線沒有對齊，則應(yīng)記錄零點讀數(shù)，并對測量數(shù)據(jù)做零點修正。2.選取金屬絲兩端和中間三個不同位置，分別測量直徑，將測量結(jié)果填入實驗表1-1-2中。實驗步驟實驗步驟注意事項注意事項1.測量時，當(dāng)測微螺桿快要接觸被測物體時，需要改為轉(zhuǎn)動棘輪，以避免產(chǎn)生過大的壓力。這樣既可以使測量結(jié)果精確，又能保護螺旋測微器。2.讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出，同時要估讀千分位的估讀數(shù)字。3.測量結(jié)束后讓測微螺桿與小砧之間保留一點空隙，避免熱膨脹時損壞測微螺桿上的精密螺紋。測運動物體的速度和加速度PARTTWO一、實驗?zāi)康?.用磁懸浮導(dǎo)軌測量物體運動的瞬時速度和加速度。2.通過本實驗，養(yǎng)成細心觀察、規(guī)范操作、主動探索的學(xué)習(xí)習(xí)慣。3.初步培養(yǎng)對實驗過程和結(jié)果進行分析、判斷、交流與反思的能力。磁懸浮導(dǎo)軌、光電門、智能測試儀、小車滑塊、卷尺等。二、實驗器材磁懸浮導(dǎo)軌是一種動力學(xué)實驗儀器（附圖1-2-1）。磁懸浮導(dǎo)軌實際上是一個槽軌，長約12m，在槽軌底部的中心軸線嵌入銣鐵硼磁鋼，在其上方的小車滑塊底部也嵌入磁鋼，形成兩組帶狀磁場。由于磁場極性相同，上下之間產(chǎn)生斥力，小車滑塊懸浮在槽軌中間，減少了小車滑塊運動時的摩擦阻力。讓小車滑塊在傾斜的磁懸浮導(dǎo)軌上做勻加速直線運動，用智能測試儀可以幫助我們測出小車的加速度。選擇智能測試儀上“計時１”的功能，當(dāng)小車滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，智能測試儀的顯示窗口自動顯示擋光片經(jīng)過兩個光電門的擋光時間Δt1和Δt2。三、實驗原理利用兩個擋光片之間的寬度l，可分別計算出滑塊經(jīng)過兩個光電門時的瞬時速度，公式為再利用兩個光電門之間的距離s，即可求出滑塊在兩個光電門之間的加速度a，公式為三、實驗原理1.調(diào)節(jié)磁懸浮導(dǎo)軌底座支撐螺絲，讓導(dǎo)軌一端傾斜。安裝智能測試儀，調(diào)節(jié)兩個光電門之間的距離s≈0.60m。打開智能測試儀的開關(guān)，選擇“計時1”功能。2.放開小車滑塊，讓其從靜止開始運動，分別經(jīng)過兩個光電門。當(dāng)小車滑塊通過兩個光電門后，將小車滑塊攔住。及時記下智能測試儀顯示的擋光時間Δt1和Δt2，共測量3次。將小車滑塊和擋光片的質(zhì)量M及兩個擋光片之間的寬度l等數(shù)據(jù)填入實驗表1-2-1中。（本步驟需要安排幾位同學(xué)密切配合）四、實驗步驟3.將小車滑塊從導(dǎo)軌上取下，關(guān)閉智能測試儀的開關(guān)，然后將磁懸浮導(dǎo)軌調(diào)平。四、實驗步驟四、實驗步驟五、實驗注意事項注意事項1.在滑塊經(jīng)過第二個光電門后，要及時將其攔住，防止其彈回。2.實驗結(jié)束后，應(yīng)將小車滑塊從導(dǎo)軌上取下，不可長時間放在導(dǎo)軌中。數(shù)字式多用表的使用PARTTHREE一、實驗?zāi)康?.認識數(shù)字式多用表的外觀組成部分。2.初步掌握使用數(shù)字式多用表測量電阻、電流和電壓的操作方法與注意事項。數(shù)字式多用表1個、電池1個、幾百歐的定值電阻1個、開關(guān)1個、導(dǎo)線若干。二、實驗器材多用表是一種常用的測量電阻、電流和電壓的工具，主要有指針式多用表和數(shù)字式多用表兩種。數(shù)字式多用表，靈敏度高、準確度高、顯示清晰又便于攜帶和使用，是目前最常用的多用表。本實驗使用數(shù)字式多用表，它的外觀如附圖1-3-1所示。三、認識數(shù)字式多用表（一）電阻的測量首先將紅表筆插入VΩ孔，黑表筆插入COM孔，量程旋鈕調(diào)到“Ω”擋適當(dāng)量程位置。其次，分別用紅、黑表筆接到電阻兩端的金屬部分。最后，讀出顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)（附圖1-3-2）。四、實驗步驟四、實驗步驟（二）直流電壓的測量首先，將紅表筆插入VΩ孔，黑表筆插入COM孔。其次，把旋鈕調(diào)到比估計值大的“V-”擋位置。把紅、黑表筆分別接電池的正、負極并保持接觸穩(wěn)定。最后，讀出顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)（附圖1-3-3）。四、實驗步驟四、實驗步驟（三）直流電流的測量首先，測量前要斷開電路。將黑表筆插入COM端口，紅表筆插入mA或20A端口。功能旋轉(zhuǎn)開關(guān)調(diào)至“A-（直流）”擋，并根據(jù)估計的電流大小選擇合適的量程。如不知電流大小，則應(yīng)選擇最大量程。其次，斷開被測支路并將數(shù)字多用表串聯(lián)接入其中。紅表筆應(yīng)接在與電源正極相連的斷點，黑表筆應(yīng)接在與電源負極相連的斷點。最后，接通電路，讀出顯示屏的讀數(shù)。四、實驗步驟測電源電動勢和內(nèi)阻（設(shè)計性實驗）PARTFOUR一、實驗?zāi)康?.掌握測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗方法。2.培養(yǎng)應(yīng)用已知物理規(guī)律解決實際問題的能力與勇于創(chuàng)新的精神。供參考器材：干電池、直流電流表、直流電壓表、電阻箱、滑動變阻器、單刀開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、導(dǎo)線等。二、實驗器材根據(jù)全電路歐姆定律，閉合電路中的電流I與電源電動勢E、外電阻R及電源內(nèi)阻Ri的關(guān)系為IR為端電壓U，IRi為內(nèi)電路上的電壓，因此上式可變?yōu)?/p>

三、實驗原理電源的電動勢E及內(nèi)阻Ri是固定的，當(dāng)外電阻R增大時，電路中的電流減小，內(nèi)電路上的電壓減小，端電壓增大。因此，我們可以通過改變外電阻R，得到兩組端電壓U1、U2及電路中的電流I1、I2，并可列出兩個方程：

解此二元一次方程組，就可得到電源的電動勢E及內(nèi)阻Ri（附圖1-4-1、附圖1-4-2）。三、實驗原理

三、實驗原理選擇適當(dāng)?shù)膬x器，設(shè)計實驗電路，畫出電路圖，制訂實驗方案，列出實驗步驟，進行實驗，將數(shù)據(jù)填入下面的表格中（實驗表1-4-1至實驗表1-4-3），共測量3次。處理數(shù)據(jù)，計算出結(jié)果及誤差。四、實驗步驟四、實驗步驟四、實驗步驟四、實驗步驟四、實驗步驟感感謝謝聆聆聽聽附附錄錄二二創(chuàng)客實驗?zāi)磕夸涗浿谱鲝椈蓽y力計制作重力小車制作潛望鏡制作簡易直流電動機制作彈簧測力計PARTONE一、工具和材料鐵架臺、帶指針的彈簧、小黑板、A4紙、直尺、數(shù)個重量均為0.5N的鉤碼、標準彈簧測力計。由F=kx可以看出，在一定的彈性范圍內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比。二、制作原理

1.用試管夾將小黑板固定在鐵架臺上，把A4紙貼在小黑板上，并把彈簧安放在試管夾上，直尺豎直放在彈簧的一邊。2.等彈簧自然伸長穩(wěn)定后，在白紙上標出指針的位置，將此作為0刻度線。3.在彈簧測力計下加鉤碼，一次累加一個，并分別在白紙上標出伸長的位置，作為刻度，但不能超過彈簧的彈性限度，且須全部標注在白紙上（附圖2-1-1）。將測量數(shù)據(jù)填到實驗表2-1-1中。4.用標準彈簧測力計測量一個重2N的物體，然后將該物體掛到制作的彈簧測力計上（附圖2-1-2）。比較彈簧伸長的位置是否和伸長量一致，如果誤差較小，則說明制作的彈簧測力計取得成功。三、制作步驟三、制作步驟三、