波粒二象性知识点练习答案

1、波粒二象性知识点一、光电效应现象 1、光电效应：光电效应：物体在光（包括不可见光）的照射下发射电子的现象称为光电效应。2、光电效应的研究结论： = 1 * GB3 任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。 = 2 * GB3 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。注意：从金属出来的电子速度会有差异，这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。 = 3 * GB3 入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s； = 4 * GB3 当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强

2、度与入射光的强度成正比。光电效应的应用：光电管：光电管的阴极表面敷有碱金属，对电子的束缚能力比较弱，在光的照射下容易发射电子，阴极发出的电子被阳极收集，在回路中形成电流，称为光电流。注意：光电管两极加上正向电压，可以增强光电流。光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关，与入射光的频率无关。入射光的强度越大，光电流越大。 = 3 * GB3 遏止电压U0。回路中的光电流随着反向电压的增加而减小，当反向电压U0满足：，光电流将会减小到零，所以遏止电压与入射光的频率有关。4、波动理论无法解释的现象：不论入射光的频率多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够多的能量，从而产生光电效应，实际上如果光的频

3、率小于金属的极限频率，无论光强多大，都不能产生光电效应。光强越大，电子可获得更多的能量，光电子的最大初始动能应该由入射光的强度来决定，实际上光电子的最大初始动能与光强无关，与频率有关。光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长，实际上无论光入射的强度怎样微弱，几乎在开始照射的一瞬间就产生了光电子.二、光子说1、普朗克常量普郎克在研究电磁波辐射时，提出能量量子假说：物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是的整数倍，称为一个能量量子。即能量是一份一份的。其中辐射频率，是一个常量，称为普朗克常量。2、光子说在空间中传播的光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光

4、子，光子的能量跟光的频率成正比。，其中：是普朗克常量，v是光的频率。三、光电效应方程1、逸出功W0: 电子脱离金属离子束缚，逸出金属表面克服离子引力做的功。2、光电效应方程：如果入射光子的能量大于逸出功W0，那么有些光电子在脱离金属表面后还有剩余的动能根据能量守恒定律，入射光子的能量等于出射光子的最大初动能与逸出功之和，即 其中是指出射光子的最大初动能。光电效应的解释：极限频率：金属内部的电子一般一次只能吸收一个光子的能量，只有入射光子的能量大于或者等于逸出功W0 即：时，电子才有可能逸出，这就是光电效应存在极限频率的原因。遏制电压：由和有：，所以遏制电压只与入射光频率有关，与入射光的强度无关

5、，这就是光电效应存在遏制电压的原因。四、康普顿效应（表明光子具有动量）1、康普顿效应：用X射线照射物体时，一部分散射出来的X射线的波长会变长，这个现象叫康普顿效应。康普顿效应是验证光的波粒二象性的重要实验之一。2、康普顿效应的意义：证明了爱因斯坦光子假说的正确性，揭示了光子不仅具有能量，还具有动量。光子的动量为3、现象解释：碰撞前后光子与电子总能量守恒，总动量也守恒。碰撞前，电子可近似视为静止的，碰撞后，电子获得一定的能量和动量， X光子的能量和动量减小，所以X射线光子的波长变长。 五、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效

6、应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著，频率大波长小的粒子性显著。，表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率和波长。德布罗意波1924年德布罗意提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波，波长=h / p，这种波叫物质波，也叫德布罗意波。从光子的

7、概念上看，光波是一种概率波。光子落在明条纹的概率高，落在暗条纹的概率低。干涉条纹是光子落在感光片上各点的概率分布的反映。注意：亮纹是光子落的概率大，暗纹是概率小，不是光子照不到。微观粒子的坐标和动量不能同时完全精确地确定。如果用表示微观粒子位置的不确定性，用表示微观粒子在方向上动量的不确定性，则有。原因是因为微观粒子具有波动性。(1)由不确定性关系可知，坐标和动量，其中一个测量得越准确，另外一个的不确定性就越大。(2)微观粒子的波粒二象性和不确定性关系本质是一样的，导致共同的结果：微观粒子的运动状态，不能通过确定的轨道来描述，只能通过概率波做统计性的描述。(3)不确定性关系对宏观物体没有意义。

8、频率高波长短，粒子性明显 频率低波长长，波动性明显传播时，波动性明显 光的产生，与其他物质作用，粒子性明显个别时，粒子性明显 大量时，波动性明显 典型例题透析类型一光的本性的认识1、关于光的本性，下列说法中正确的是（）A、关于光的本性，牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动说，爱因斯坦提出光子说，它们都说明了光的本性B、光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C、光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D、光的波粒二象性是将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说真正有机地统一起来解析：光具有波粒二象性，这是现代物理学关于光的本性的认识，光的波粒二象性不同

9、于牛顿提出的微粒说和惠更斯的波动说，是爱因斯坦的光子说和麦克斯韦的电磁说的统一。光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故A，B，D错误，C对。答案：C总结升华：光既有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，这就是光的本性。变式练习【变式】关于光的波粒二象性的说法中，正确的是：（ ）A. 有的光是波，有的光是粒子 B. 光子与电子是同样的一种粒子C. 光的波长越长，其波动性就越显著；波长越短，其粒子性就越显著D. 光子的数量越少波动性就越显著；光子的数量越多粒子性就越显著解析：光具有波粒二象性，不能分割开来；光是一种电磁波，而电子是实物粒子，二者不能混淆；大量光子的行为

10、往往体现为波动性，少数光子的行为表现为粒子性；波长越长，波动性越显著，波长越短，粒子性越显著。选项C正确。类型二光电效应规律2、入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么：（ ）A、从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加；B、逸出的光电子的最大初动能将减小；C、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少；D、有可能不发生光电效应；解析：考察光电效应的规律。光电效应的发生时间极短，小于，与光强无关，不会出现时间间隔明显增加的现象；逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度无关，对于一种金属而言，只和入射光的频率有关，根据爱因斯坦光电效应方程，最大

11、初动能与入射光频率之间的关系为；在入射光频率大于极限频率时，发生光电效应，单位时间内逸出的光电子个数与光强成正比，因此当入射光减弱时，单位时间内逸出的光电子个数也减少；能否发生光电效应与光强无关，只要入射光频率大于极限频率就能发生。选C。变式练习【变式】已知铯的极限频率为4.5451014Hz,钠的极限频率为6.01014Hz,银的极限频率为1.1531015Hz，铂的极限频率为1.5291015Hz。当用波长为0.375um的光照射它们时，可能发生光电效应的是_。解析：由C可算出照射光的频率=Hz8.01014Hz照射光的频率大于铯和钠的极限频率，铯和钠可发生光电效应。答案：铯和钠3、研究光

12、电效应规律的实验装置如图所示，以频率为的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动，光电流由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0。 在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是： 解析：本题中的选项A、D不难从光电效应实验规律作出判断：光电流与入射光的强度成正比，产生光电效应的时间一般不超过10-9s，故选项A、D的图象是正确的。由反向截止电压的概念可知选项C的图象也是正确的。由题意可知,而由爱因斯坦光电效应方程，有,故，与不成正比，选项B的图象是错误的。答案：

13、B总结升华：1、发生光电效应的几个特点 （1）瞬时性. 从光照到放出电子几乎是同时的，与照射光强度及频率无关。（2）对应性. 金属表面每吸收一个光子就释放一个电子。（3）频率条件. 0（0为极限频率，逸出功Wh0）。2、在光电效应实验规律中，有两个关系：（1）光电效应的最大初动能 随入射光频率 的增大而增大；（2）光电流的强度跟入射光强度成正比。 变式练习【变式】对爱因斯坦光电效应方程下面的理解正确的有：（ ）A.只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功 C.逸出功W和极限频

14、率0之间应满足关系式D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比解析：爱因斯坦光电效应方程中的W表示从金属表面直接中逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功，因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值。对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的。其它光电子的初动能都小于这个值。若入射光的频率恰好是极限频率，即刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光电子的最大初动能是0，因此有。由可知和之间是一次函数关系，但不是成正比关系。本题应选C。类型三光子的能量、物质波4、激光光波功率为P，激光在真空中的波长为，光速为c，普朗克恒量为h，该激光光波每秒辐射光子数为_。解析：激光的频率为=, 一个激光光子的能量为E

15、h=h 一秒内激光辐射的能量为P 一秒内激光辐射的光子数为n5、关于物质波，以下说法正确的是（）A、任何一个物体都有一种波动与之对应B、抖动细绳一端，绳上的波就是物质波C、动能相等的质子和电子相比，质子的物质波波长短D、宏观物体不会发生明显的衍射或干涉现象，所以没有物质波解析：任何一个物体都是运动着的，根据德布罗意假设，都有一种波动之对应，A对；绳上的波是机械波，不是物质波，B错；动能相等时，由 得质子的动量大些，由 知质子的物质波波长短，C对；宏观物体物质波波长太短，难以观测，但具有波动性，D错。答案：AC总结升华：光具有波粒二象性，空间传播的光不是连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子，每

16、个光子的能量为=h。法国物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，提出：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,而且粒子的能量和动量p跟它所对应的波的频率和波长之间，也向光子跟光波一样，遵从如下关系：=h，p=mv=h/。变式练习【变式】照到地面上的太阳光的平均波长为5.010-7m,每平方米的功率为8 W。则每秒钟落在地面1m2面积上的光子数为_。解析：每个太阳光子的能量E=h=hc/每秒钟落在地面1m2面积上的光子数n=P/E代入数据可求得n=2.011019个 答案：2.011019个一、选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项

17、正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）1下列关于光电效应的说法正确的是（ ）A若某材料的逸出功是W，则它的极限频率B光电子的初速度和照射光的频率成正比C光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大2在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（ ）A光的折射现象、偏振现象 B光的反射现象、干涉现象C光的衍射现象、色散现象 D光电效应现象、康普顿效应3关于光的波粒二象性的理解正确的是 （ ）A大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C高频光是粒子，低

18、频光是波D波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著4当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5 eV为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（ ）A1.5 eVB3.5 eV C5.0 eVD6.5 eV5紫外线光子的动量为一个静止的吸收了一个紫外线光子后（ ）A仍然静止 B沿着光子原来运动的方向运动C沿光子运动相反方向运动 D可能向任何方向运动6关于光电效应，以下说法正确的是（ ）A光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大

19、于或等于金属的逸出功D用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属一定不发生光电效应7在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是（ ）A使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样B单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性8用波长为和的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使A ， B ，C ， D ，9在中子衍射技术中

20、，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量m=1.6710-27 kg，普朗克常量h=6.6310-34 Js，可以估算出德布罗意波长=1.8210-10 m的热中子的动量的数量级可能是（ ）A10-17 kgm/sB10-18 kgm/s C10-20 kgm/s D10-24 kgm/s10如图所示为一光电管的工作原理图，当用波长为的光照射阴极K时，电路中有光电流，则（ ）A换用波长为()的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B换用波长为 ()的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流一定增大D将电路中电源的

21、极性反接，电路中可能还有光电流112003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（ ）A光具有波动性B光具有波粒二象性C微观粒子也具有波动性D微观粒子也是一种电磁波12要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜有关电子显微镜的下列说法正确的是（ ）A它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射B它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射C它是利用了电子物质波的波长比可

22、见光短，因此更容易发生明显衍射D它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射二、本题共3小题，共20分把答案填在题中的横线上13（8分）如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将（填“增大”“减小”或“不变”）（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针（填“有”或“无”）偏转（3）实验室用功率P=1 500 W的紫外灯演示光电效应紫外线波长=2 53 nm，阴极离光源距离d=05 m，

23、原子半径取r=0510-10 m，则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为 14 (4分)康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，下图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向运动，并且波长（填“不变”“变小”或“变长”）15(8分) 如图所示为研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应的两种(或多种)已知频率的光进行实验，（1）请简要写出实验步骤以及应该测量的物理量（2）写出根据本实验计算普朗克常量的关系式(用上面的物理量表示)三、本题共3小题，共32分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

24、16（10分）分别用和的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为12以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？17（10分）纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的患者都可以避免失明的严重后果一台功率为10 W氩激光器，能发出波长=500 nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要210-3 J的能量，则每次“点焊”视网膜的时间是多少？在这段时间内发出的激光光子的数量是多少？18（12分）如

25、图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线（h=66310-34 Js，电子电荷量e=1610-19 C)（1）如高压电源的电压为20 kV，求X射线的最短波长;（2）如此时电流表读数为5 mA，1 s内产生51013个平均波长为1010-10 m的光子，求伦琴射线管的工作效率参考答案1AD解析：由光电效应方程=hv-W知，B、C错误，D正确若=0，得极限频率=，故A正确2D解析：本题考查光的性质干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现，只有光电效应现象和康普顿效应都是光的粒子性的表现，D正确3AD解析：根据光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误4B解析：本题考查光电效应方程

26、及逸出功由得W=hv -=5.0 eV-1.5 eV=3.5 eV则入射光的最低能量为h=W=3.5 eV 故正确选项为B5B解析：由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的分子与光子原来运动方向相同故正确选项为B6C解析：本题考查光电效应由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，A错光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关，B错用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属不一定不发生光电效应，D错、C对7AD解析：根据光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误8D解析：由题意知，A光光子的能量大于B光光子，根据E=hv=h，

27、得；又因为单色光B只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象，所以，故正确选项是D9D解析：本题考查德布罗意波根据德布罗意波长公式=得：p=kgm/s=3.610-24 kgm/s可见，热中子的动量的数量级是10-24 kgm/s10BD 解析：用波长为的光照射阴极K，电路中有光电流，表明小于该金属的极限波长，换用波长为照射，虽然，但是不一定大于，所以用波长为的光照射时，可能仍有光电流，故A错误用波长为 ()的光照射阴极K时，因，故电路中一定有光电流，B对如果电源的端电压已经足够大，阴极K逸出的光电子都能全部被吸引到阳极形成光电流，此时再增大路端电压，电路中的光电流也不再增大，

28、C错将电路中电源的极性反接，具有最大初动能的光电子有可能能够克服电场阻力到达阳极A，从而形成光电流，所以D正确11C解析：本题考查电子能产生干涉现象，表明电子具有波动性干涉现象是波的特征，电子是微观粒子，它能产生干涉现象，表明电子等微观粒子具有波动性但此实验不能说明电子等微观粒子的波就是电磁波12A解析：电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见光相比，电子物质波更不容易发生明显衍射，所以分辨率更高，A正确13解析：（1）当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转当带负电的小球与锌

29、板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏转减小（2）使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应能否发生光电效应与入射光的强度无关（3）以紫外灯为圆心，作半径为d的球面，则每个原子每秒钟接收到的光能量为E=r2=3.7510-20J因此每个原子每秒钟接收到的光子数为n=5个答案5个14 解析：因光子与电子碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由E=hv知，频

30、率变小，再根据c=v知，波长变长答案1变长15解析：在此电路的光电管上施加反向电压，用已知频率为的光照射阴极，调节电压大小，直到光电管刚好无电流通过，测出此时的遏止电压，用另一已知频率为的光照射， 测出此时的遏止电压利用光电效应方程和可得 由以上两式可得出16解析：设此金属的逸出功为W，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为的光照射时：当用波长为34的光照射时：又解组成的方程组得：17解析：（1）根据E=Pt，所以t=s=210-4 s（2）由E=n=nh得：n=个=51015个答案210-4 s51015个18解析：（1）X射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压加速下获得的动能全部变成X光

31、子的能量，X光子的波长最短由W=Ue=hv=hc/得=m=6.210-11 m（2）高压电源的电功率P1=UI=100 W每秒产生X光子的能量P2=nhc/=01 W效率为=0.1%附录资料：不需要的可以自行删除生活中的物理知识大全厨房中的物理知识我们认真观察厨房里燃料、炊具，做饭、做菜等全部过程，回忆厨房中发生的一系列变化，会看到有关的物理现象。利用物理知识解释这些现象如下：一、与电学知识有关的现象1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。2、排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。3、电饭煲、电炒锅、电水壶的

32、三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。4、微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。5、厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。6、厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。二、与力学知识有关的现象1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。3、菜刀的刀刃有油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。5、火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。6、

33、往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。7、磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。三、与热学知识有关的现象（一）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象1、使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。3、炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污

34、染空间。4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，故易破裂。5、往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失。6、炒菜主要是利用热传导方式传热，煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。7、冬季从保温瓶里倒出一些开水，盖紧瓶塞时，常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出，进入一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气受热很快膨胀，压强增大，从而推开瓶塞。8、冬季刚出锅的热汤，看到汤面没有热气，好像汤不烫，但喝起来却很烫，是因为汤面上有一层油阻碍了

35、汤内热量散失（水分蒸发）。9、冬天或气温很低时，往玻璃杯中倒入沸水，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力，致使杯破裂。10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使两者脱离。（二）与物体状态变化有关的现象1、液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的；使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧。2、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100，锡的熔点是232，装水烧时，只要水

36、不干，壶的温度不会明显超过100，达不到锡的熔点，更达不到铁的熔点，故壶烧不坏。若不装水在火上烧，不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点，焊锡熔化，壶就烧坏了。3、烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量（液化热）。4、用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时，砂锅底的温度高于100，而锅内食物为100，离开火炉后，锅内食物能从锅底吸收热量，继续沸腾，直到锅底的温度降为100为止。5、用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压，提高了水的沸点，即提高了煮食物的温度。6、夏天自来水管壁大

37、量“出汗”，常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”，说明空气中水蒸气含量较高，湿度较大，这正是下雨的前兆。7、煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，即使再加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后，用小火保持水沸腾就行了。8、冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温

38、度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”。9、油炸食物时，溅入水滴会听到“叭、叭”的响声，并溅出油来。这是因为水的沸点比油低，水的密度比油大，溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾，产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。10、当锅烧得温度较高时，洒点水在锅内，就发出“吱、吱”的声音，并冒出大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化，并发出“吱、吱”的响声。11、当汤煮沸要溢出锅时，迅速向锅内加冷水或扬（舀）起汤，可使汤的温度降至沸点以下。加冷水，冷水温度低于沸腾的汤的温度，混合后，冷水吸热，汤放热。把汤扬起的过程中，由于空气比汤温度低，汤放出热，温度降低，倒入锅内后，它又从沸汤中吸热，使

39、锅中汤温度降低。与热学中的分子热运动有关的现象1、腌菜往往要半月才会变咸，而炒菜时加盐几分钟就变咸了，这是因为温度越高，盐的离子运动越快的缘故。2、长期堆煤的墙角处，若用小刀从墙上刮去一薄层，可看见里面呈黑色，这是因为分子永不停息地做无规则的运动，在长期堆煤的墙角处，由于煤分子扩散到墙内，所以刮去一层，仍可看到里面呈黑色。我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象，联系到我们学过的物理知识，去分析和解释这些现象，就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。我们在厨房里，若留心看一下其中的炉灶、器皿以及做饭、炒菜中出现的一些现象，定会发现很多处要用到物理知识。一、热凉粥或冷饭时，锅内发出”扑

40、嘟、扑嘟”的声音，并不断冒出气泡来，但一尝，粥或饭并不热，这是为什么？把凉粥或饭烧热与烧开水是不一样的。虽然水是热的不良身体，对热的传导速度很慢，但水具有很好的流动性。当锅底的水受热时，它就要膨胀，密度减小就上浮，周围的凉水就流过来填补，通过这种对流，就把锅底的热不断地传递到水的各部分而使水变热。而凉粥或饭，既流动性差又不易传导热。所以，当锅底的粥或饭吸热后，温度就很快上升，但却不能很快地向上或四周流动，大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦。因热很难传到粥的上面，所以上面的粥依然是凉的。加热凉粥或饭时，要在锅里多加一些水，使粥变稀，增强它的流动性。此外，还要勤搅拌，强制进行对流，这样可将粥进行

41、均匀加热。二、用砂锅煮肉或烧汤时，当汤水沸腾后从炉子上拿下来，则汤水仍会继续沸腾一段时间，而铁、铝锅却没这种现象，这是为什么？因为砂锅是陶土烧制成的，而非金属的比热比金属大得多，传热能力比金属差得多。当砂锅在炉子上加热时，锅外层的温度大大超过100，内层温度略高于100。此时，锅吸收了很多热量，储存了很多热能。将砂锅从炉子上拿下来后，远高于100的锅的外层就继续向内层传递热量，使锅内的汤水仍达到100而能继续沸腾一段时间，铁、铝锅就不会出现这种现象（其原因请同学们自己分析）。三、炒肉中的“见面熟”。逢年过节，人们总要炒上几个肉菜，那么怎样爆炒肉片呢？若将肉片直接放入热油锅里去爆炒，则瘦肉纤维中

42、所含的水分就要急剧蒸发，致使肉片变得干硬，甚至于会将肉炒焦炒糊，大大失去鲜味。为把肉片爆炒得好吃，师傅们往往预先将肉片拌入适量的淀粉，则肉片放到热油锅里后，附着在肉片外的淀粉糊中的水分蒸发，而肉片里的水分难以蒸发，仍保持了原来肉的鲜嫩，还减少了营养的损失，肉又熟得快即“见面熟”。用这种方法炒的肉片，既鲜嫩味美，又营养丰富。四、冻肉解冻用什么方法最好？从冰箱里取出冻肉、冻鸡，如何将其解冻呢？用接近0的冷水最好。因为冻肉温度是在0以下，若放在热水里解冻，冻肉从热水中吸收热量，其外层迅速解冻而使温度很快升到0以上，此的肉层之间便有了空隙，传递热的本领也就下降，使内部的冻肉不易再吸热解冻而形成硬核。若

43、将冻肉放在冷水中，则因冻肉、冻鸡吸热而使冷水温度很快降到0且部分水还会结冰。因1克水结成冰可放出80卡热量（而1克水降低1只放出1卡热量），放出的如此之多的热量被冻肉吸收后，使肉外层的温度较快升高，而内层又容易吸收热量，这样，整块肉的温度也就较快升到0。如此反复几次，冻肉就可解冻。从营养角度分析，这种均匀缓慢升温的方法也是科学的汽车上的物理知识一、力学方面1、汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度。2、汽车的车身设计成流线型，是为了减小汽车行驶时受到的阻力3、汽车前进的动力地面对主动轮的摩擦力（主动轮与从动轮与地面的摩擦力的方向相反）4、汽车在平直路面匀速前进时牵引

44、力与阻力互相平衡，汽车所受重力与地面的支持力平衡5、汽车拐弯时：司机要打方向盘力是改变物体运动状态的原因；乘客会向拐弯的反方向倾倒由于乘客具有惯性6、汽车急刹车（减速）时，司机踩刹车力是改变物体运动状态的原因；乘客会向车行方向倾倒惯性;司机用较小的力就能刹住车杠杆原理；用力踩刹车增大压力来增大摩擦；急刹车时，车轮与地面的摩擦由滚动变摩擦成滑动摩擦7、不同用途的汽车的车轮还存在大小和个数的差异这与汽车对路面的压强大小相关8、汽车的座椅都设计得既宽且大，这样就减小了对坐车人的压强，使人乘坐舒服9、汽车快速行驶时，车的尾部会形成一个低气压区，这是我们常常能在运动的汽车尾部看到卷扬的尘土形成原因10、

45、交通管理部门要求：小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带这样可以防止惯性的危害；严禁车辆超载不仅仅减小车辆对路面的破坏，还有减小摩擦、惯性等；严禁车辆超速防止急刹车时，因反应距离和制动距离过长而造成车祸11、简单机械的应用：方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴，调速杆，自动开关门装置是杠杆12、汽车爬坡时要调为低速：由P=Fv，功率一定时，降低速度，可增大牵引力13、关于速度路程，时间的计算问题；参照物与运动状态的描述问题14、认识限速，里程，禁鸣等标志牌，了解其含义二、声学方面1、汽车喇叭发声要响，发动机的声音要尽量消除（发动机上装配消音器）这是在声源处减弱噪声2、为减轻车辆行驶时的噪声对道旁居民

46、的影响，在道旁设置屏障或植树可以在传播过程中减弱噪声3、喇叭发声：电能机械能三、热学方面1、汽车发动机常用柴油机或汽油机它们是内燃机利用内能来做功2、发动机外装有水套，用循环流动的水帮助发动机散热水的比热容大3、冬天，为防冻坏水箱，入夜时要排尽水箱中的水防止热胀冷缩的危害4、小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝它可以防止车内形成的雾气附着于玻璃上并凝结5、刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时，会闻到浓浓的汽油味扩散现象6、空调车车窗玻璃设计成双层的防止传热7、环保汽车使用气体燃料，可减小对大气的污染四、电学方面1、汽车的发动机常用低压电动机起动：电动机是根据磁场对电流的作用的道理制成的，工作时把

47、电能转化为机械能。2、汽车电动机（汽车电机）常用车载电瓶（蓄电池）供电，汽车运行过程中可以利用的车轮带动车载发电机发电，给蓄电池充电。给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池是用电器；用蓄电池给电动机供电时，化学能转化为电能，此时蓄电池才是电源3、车载蓄电池还被用来为汽车上配装的空调、电扇、收录机、CD机及各种用途的电灯供电，方便地电能转化为机械能、声能、光能等等3、油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面，这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上，避免因静电放电而带来灾难4、车灯发光：电能光能五、光学方面1、汽车旁的观后镜，交叉路口的观察镜用的都是凸面镜，可以开阔视野

48、2、汽车在夜间行驶时，车内一般不开灯，这样可防止车内乘客在司机前的挡风玻璃上成像，干扰司机正确判断3、汽车前的挡风玻璃通常都不直立（底盘高大的车除外），这是因为挡风玻璃相当于平面镜车内物体易通过它成像于司机面前，影响司机的判断4、汽车尾灯灯罩：角反射器可将射来的光线反回，保证后面车辆安全5、汽车头灯：凹面镜反射原理，近距光灯丝在焦点附近，远距光灯丝在焦点上自行车上的物理知识你知道自行车上有哪些物理知识吗？下面我们来看一看。1、自行车上的摩擦知识。自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。自行车外胎

49、有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。自行车为什么能前进？当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的？阻碍车的运动！其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢？脚对地面的摩擦力向前！刹车以后，自行车为何能停止？刹车时，刹皮与车圈间的摩擦力

50、，会阻碍后轮的转动。手的压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动的越慢。如果完全刹死，这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力（原来为滚动摩擦，方向向前），方向向后，阻碍了自行车的运动，因此就停下来了。自行车哪些地方安有钢珠？为什么安钢珠？在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处等地方，都安有钢珠。人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力，因此要在自行车转动的地方安装钢珠，我们可以经常加润滑油，使接触面彼此离开，这样就可以使摩擦力变得更小。2、自行车上的杠杆、轮轴知识。自行车上的杠杆A、控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省

51、力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。B、控制刹车闸的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。自行车上的轮轴A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴（脚蹬半径大于花盘齿轮半径）。B、自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴（手把转动的半径大于前叉轴的半径）。C、后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴（齿轮半径小于后轮半径）。3、自行车上的气压知识。自行车内胎充气：早期的各种轮子都是木轮、铁轮，颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大，可以起到缓冲的作用，同时可以减小自行车前进的阻力。气门芯的作用：充气内胎上的

52、气门芯，起着单向阀门的作用，只让气体进入，不让气体外漏，方便进气，保证充气内胎的密封。4、自行车上光学知识。自行车上的红色尾灯，不能自行发光，但是到了晚上却可以提醒司机注意，因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的，而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时，当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上，就会产生反射光，由于红色醒目，就可以引起司机的注意。自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识1测量中的应用在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率，即约2.23米或2.07米，然后，让

53、车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n2.23米或n2.07米。2力和运动的应用(1)减小与增大摩擦。车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。(2)弹簧的减震作用。车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。3压强知识的应用(1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则

54、车胎受到压强太大而被压破。(2)座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。4简单机械知识的应用自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。5功、机械能的知识运用(1)根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“S形”路线就是这个道理。(2)动能和重力势能的相互转化。如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。6惯性定律的运用快速行驶的自行车，如果突然把前

55、轮刹住，后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！民谚俗语中的物理知识在日常生活中，我们经常会接触到一些民谚、俗语，这些民谚、俗语蕴含着丰富的物理知识，我们平时如果注意分析、了解一些民谚、俗语，就可以在实际生活中深化知识，活化知识，这对培养我们分析问题、解决问题的能力是大有帮助的。下面列举几例：1、小小称砣压千斤根据杠杆平衡原理，如果动力臂是阻力臂的几分之一，则动力就是阻力的几倍。如果称砣的力臂很大，那么一两拨千斤是

56、完全可能的。2、破镜不能重圆当分子间的距离较大时（大于几百埃），分子间的引力很小，几乎为零，所以破镜很难重圆。3、摘不着的是镜中月 捞不着的是水中花平面镜成的像为虚像。4、人心齐，泰山移如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和。5、麻绳提豆腐-提不起来在压力一定时，如果受力面积小，则压强就大。6、真金不怕火来炼，真理不怕争辩从金的熔点来看，虽不是最高的，但也有1068，而一般火焰的温度为800左右，由于火焰的温度小于金的熔点，所以金不能熔化。7、月晕而风，础润而雨大风来临时，高空中气温迅速下降，水蒸气凝结成小水滴，这些小水滴相当于许多三棱镜，月光通过这些三棱镜发生色散，形成彩

57、色的月晕，故有月晕而风之说。础润即地面反潮，大雨来临之前，空气湿度较大，地面温度较低，靠近地面的水汽遇冷凝聚为小水珠，另外，地面含有的盐分容易吸附潮湿的水汽，故地面反潮预示大雨将至。8、长啸一声，山鸣谷应人在崇山峻岭中长啸一声，声音通过多次反射，可以形成洪亮的回音，经久不息，似乎山在狂呼，谷在回音。9、但闻其声，不见其人波在传播的过程中，当障碍物的尺寸小于波长时，可以发生明显的衍射。一般围墙的高度为几米，声波的波长比围墙的高度要大，所以，它能绕地高墙，使墙外的人听到；而光波的波长较短（10-6米左右），远小于高墙尺寸，所以人身上发出的光线不能衍射到墙外，墙外的人就无法看到墙内人。10、开水不响

58、，响水不开水沸腾之前，由于对流，水内气泡一边上升，一边上下振动，大部分气泡在水内压力下破裂，其破裂声和振动声又与容器产生共鸣，所以声音很大。水沸腾后，上下等温，气泡体积增大，在浮力作用下一直升到水面才破裂开来，因而响声比较小。11、猪八戒照镜子-里外不是人根据平面镜成像的规律，平面镜所成的像大小相等，物像对称，因此猪八戒看到的像和自已一模一样，仍然是个猪像，自然就里外不是人了。12、水火不相容物质燃烧，必须达到着火点，由于水的比热大，水与火接触可大量吸 收热量，至使着火物温度降低；同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面，使得物体不可能和空气接触，而没有了空气，燃烧就不能进行。13、洞中方一日，

59、世上已千年根据爱因斯坦的相对论，在接近光速的宇宙飞船中航行，时间的流逝会比地球上慢得多，在这个洞中生活几天，则地球上已渡过了几年，几十年，甚至几百年，几千年。14、千里眼，顺风耳人们利用电磁波传送声音和图像信号，使古代神话中的千里眼，顺风耳变为现实。并且人类的视野已远远超过了千里。15、坐地日行八万里由于地球的半径为6370千米，地球每转一圈，其表面上的物体走的路程约为40003.6千米，约8万里。这是毛泽东吟出的诗词，它还科学的揭示了运动和静止关系运动是绝对的，静止总是相对参照物而言的。16、釜底抽薪液体沸腾有两个条件：一是达到沸点，二是继续吸热。如果抽薪以后，便能制止液体沸腾。17、墙内开

60、花墙外香由于分了在不停的做无规则的运动，墙内的花香就会扩散到墙外。18、坐井观天 所见甚少由于光沿直线传播，由几何作图知识可知，青蛙的视野将很小。19、如坐针毡由压强公式可知，当压力一定时，如果受力面积越小，则压强越大。人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服。20、瑞雪照丰年下到地上的雪有许多松散的空隙，里面充满着不流动的空气，是热的不良导体，当它覆盖在农作物上时，可以很好的防止热传导和空气对流，因此能起到保温作用。21、霜前冷，雪后寒在深秋的夜晚，地面附近的空气温度骤然变冷（温度低于0以下），空气中的水蒸气凝华成小冰晶，附着在地面上形成霜，所以有霜前冷的感觉。雪熔化时要需吸收热量，使空气的温度降