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文档简介

高中物理知识點汇總一、力1、重力:G=mgg随离地面高度、纬度、地质构造而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力2、摩擦力的公式:2-1、滑動摩擦力:=μN①N為接触面间的弹力,可以不小于G;也可以等于G;也可以不不小于G

②μ為滑動摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相對运動快慢以及正压力N無关。2-2、静摩擦力:其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比。

注:最大静摩擦力,与正压力有关2-3、有关摩擦力:a、摩擦力可以与运動方向相似,也可以与运動方向相反。

b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,還可以不做功。

c、摩擦力的方向与物体间相對运動的方向或相對运動趋势的方向相反。

d、静止的物体可以受滑動摩擦力的作用,运動的物体可以受静摩擦力的作用。3、弹力:胡克定律:=kxx為伸長量或压缩量;k為劲度系数,只与弹簧的原長、粗细和材料有关4、浮力:=ρgV5、萬有引力:G(引力常量)=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的连线上M:天体质量(kg)m:天体质量(kg)r:天体半径(m)6、库仑力:=kk(静電力常量):k=9.0x109Nm2/C2(N:牛;m:米;C:库仑)Q、q:两點電荷分别的带電量(單位:库仑)。r:两點電荷之间的距离(單位:米)電場力和库仑力的区别库仑力是電子和電子之间的作用力電場力是電場和電子之间产生的作用力7、電場力:=E8、磁場力:8-1、洛仑兹力:条件:B:電場强度單位:特斯拉,简称特(T)。q:電荷带電量,單位:库仑。v:電荷运動速度,單位:米/秒。判断方向使用左手定则:磁感线穿過掌心、四指指向電荷运動方向。8-2、安培力:条件:判断方向使用左手定则:磁感线穿過掌心、四指指向電流运動方向。9、分子间的引力和斥力:(1)r<r0,引<斥分子力体現為斥力(2)r=r0,引=斥,分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)(3)r>r0,引>斥,分子力体現為引力(4)r>10r0,引=斥≈0,分子力≈0,E分子势能≈010、力的合成与分解:10-1、同一直线上力的合成同向:同向:=1+2,反向:=1-2(1>2)10-2、互成角度力的合成:(余弦定理)1⊥2時:=10-3、合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|10-4、力的正交分解:Fx=FcosβFy=Fsinββ為合力与x轴之间的夹角tanβ=Fy/Fx10-5、共點力作用下物体的平衡条件:1、F合=0或:Fx合=0Fy合=0静止或匀速直线运動的物体,所受合外力為零。推论:[1]非平行的三個力作用于物体而平衡,则這三個力一定共點。

[2]三個共點力作用于物体而平衡,其中任意两個力的合力与第三個力一定等值反向11、力矩:M=FLL為力臂,是转動轴到力的作用线的垂直距离注:(1)力(矢量)的合成与分解遵照平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此時要选择標度,严格作图;(4)F1与F2的值一定期,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表达力的方向,化简為代数运算。二、运動1、牛顿第一运動定律(惯性定律):物体具有惯性,總保持匀速直线运動状态或静止状态,直到有外力迫使它变化這种状态為止2、牛顿第二定律:F=ma合用范围:宏观、低速物体理解:(1)矢量性(2)瞬時性3、牛顿第三运動定律:F=-F´负号表达方向相反,F、F´各自作用在對方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运動超重:FN>G失重:FN<G加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重注:(1)、牛顿运動定律的合用条件:合用于处理低速运動問題,合用于宏观物体,不合用于处理高速問題,不合用于微观粒子(2)、平衡状态是指物体处在静止或匀速直线状态,或者是匀速转動。4、匀变速直线运動4-1、平均速度V平=s/t定义式4-2、末速度Vt=Vo+at4-3、加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo為正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<04-4、匀变速直线运動:4-5、几种重要推论:4-6、末速度初速度求加速度匀加速直线运動:a為正值匀減速直线运動:a為负值4-7、中间時刻的瞬時速度:V平均=Vt/2=某段時间内的平均速度等于這段時间中间時刻的瞬時速度4-8、位移中點的即時速度4-9、试验用推论Δs=aT2Δs為持续相邻相等時间(T)内位移之差4-10、初速度為零的匀变速运動的特殊规律⑴.t秒内、2t秒内、3t秒内、……nt秒内的位移之比S1:S2:S3:……:Sn=12:22:32:……:n2⑵.持续相等的時间内的位移之比SⅠ:SⅡ:SⅢ:……:Sn=1:3:5:……:(2n-1)⑶.在t秒末、2t秒末、3t秒末、……nt秒末的速度之比v1:v2:v3:……:vn=1:2:3:……:n注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)重要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時间(t)秒(s);位移(s):米(m);旅程:米;速度單位换算:1m/s=3.65、自由落体运動5-1、初速度Vo=05-2、末速度Vt=gt5-3、下落高度h=gt2/2從Vo位置向下计算推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运動是初速度為零的匀加速直线运動,遵照匀变速直线运動规律;(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。6、竖直上抛运動:6-1、位移s=Vot-gt2/2g=9.8m/s2≈10m/s26-2、末速度Vt=Vo-gt6-3、上升最大高度:6-4、上升的時间:6-5、上升、下落通過同一位置時上升、下落通過同一位置時的加速度相似,而速度等值、方向反向。6-6、從抛出到落回原位置的時间:上升、下落通過同一段位移的時间相等。注:(1)全過程处理:是匀減速直线运動,以向上為正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上為匀減速直线运動,向下為自由落体运動,具有對称性;(3)上升与下落過程具有對称性,如在同點速度等值反向等。7、平抛运動7-1、水平方向速度:Vx=Vo7-2、竖直方向速度:Vy=gt7-3、水平方向位移:x=Vot7-4、竖直方向位移:y=gt2/27-5、运動時间7-6、合速度7-7、合速度方向与水平夹角β:tanβ=Vy/Vx=gt/V07-8、合位移:7-9、位移方向与水平夹角α:tanα=y/x=gt/2Vo水平方向加速度:ax=0竖直方向加速度:ay=g注:(1)平抛运動是匀变速曲线运動,加速度為g,一般可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运動的合成;(2)运動時间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度無关;(3)θ与β的关系為tanβ=2tanα;(4)在平抛运動中時间t是解題关键;(5)做曲线运動的物体必有加速度,當速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上時,物体做曲线运動。8、匀速圆周运動公式:8-1、线速度:V=s/t=2r/T此处频率与转速意义相似重要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s28-2、角速度:ω=Φ/t=2/T=2f8-3、向心加速度:a=V2/r=ω2r=(2/T)2r8-4、周期与频率:T=1/f8-5、角速度与线速度的关系:V=ωr8-6、角速度与转速的关系ω=2n注:(1)向心力可以由某個详细力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向一直与速度方向垂直,指向圆心;(2)做匀速圆周运動的物体,其向心力等于合力,并且向心力只变化速度的方向,不变化速度的大小,因此物体的動能保持不变,向心力不做功,但動量不停变化。8-7、向心力F:F心=mV2/r=mω2r=mr(2/T)2=mωv=F合(1)匀速圆周运動的物体的向心力就是物体所受的合外力,總是指向圆心。

(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运動的向心力由萬有引力提供。

(3)氢原子核外電子绕原子核作匀速圆周运動的向心力由原子查對核外電子的库仑力提供9、振動和波机械振動与机械振動的传播9-1、简谐振動F=-kxF:答复力k:比例系数x:位移负号表达F的方向与x一直反向9-2、單摆周期l:摆長(m)g:當地重力加速度值成立条件:摆角θ<10o;l>>r9-3、受迫振動频率特點f=f驱動力f(频率)等于驱動力的频率(f驱動力)9-4、发生共振条件f驱動力=f固驱動力频率等于系统的固有频率。9-5、机械波、横波、纵波9-5-1、波速v=s/t=λf=λ/Tλ:波長T:周期f:频率s:距离t:時间波传播過程中,一种周期向前传播一种波長;波速大小由介质自身所决定9-5-2、声波的波速0℃:332m20℃:344m30℃:349m声波是纵波9-5-3、波发生明显衍射(波绕過障碍物或孔继续传播)条件障碍物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大9-5-4、.波的干涉条件两列波频率相似(相差恒定、振幅相近、振動方向相似)9-5-5、多普勒效应由于波源与观测者间的互相运動,导致波源发射频率与接受频率不一样互相靠近,接受频率增大,反之,減小注:(1)物体的固有频率与振幅、驱動力频率無关,取决于振動系统自身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,減弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振動,介质自身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振動图象与波動图象(6)其他有关内容:超声波及其应用/振動中的能量转化。10、萬有引力10-1、開普勒第三定律:T2/R3=K(=42/GM)R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量無关,取决于中心天体的质量)10-2、萬有引力定律:F=GMm/r2G(引力常量)=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的连线上M:天体质量(kg)m:天体质量(kg)r:天体半径(m)10-3、宇宙速度萬有引力充當向心力10-4、天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mgg=GM/R2R:天体半径(m),M:天体质量(kg)10-5、卫星绕行速度、角速度、周期:V=;ω=;T=M:中心天体质量10-6、第一(二、三)宇宙速度V1===7.9km/s;V2=11.2km/sV3=16.7km10-7、、地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m42(r地+h)/T2h≈36000km,h注:(1)天体运動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;(2)应用萬有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相似;(4)卫星轨道半径变小時,势能变小、動能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大围绕速度和最小发射速度均為7.9km/s。三、冲量与動量1、動量和冲量:動量:P=mV冲量:I=Ft2、動量定理:F合t=mv'-mv物体所受合外力的冲量等于它的動量的变化。3、動量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'互相作用的物体系统,假如不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動量保持不变。(研究對象:互相作用的两個物体或多种物体)合用条件:(1)系统不受外力作用。(2)系统受外力作用,但合外力為零。

(3)系统受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠不不小于物体间的互相作用力。

(4)系统在某一种方向的合外力為零,在這個方向的動量守恒。四、功和能1、功:W=Fscosα(1)理解正功、零功、负功(2)功是能量转化的量度

重力的功——量度——重力势能的变化

電場力的功——量度——電势能的变化

分子力的功——量度——分子势能的变化

合外力的功——量度——動能的变化

W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角2、重力做功:Wab=mghabm:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb3、電場力做功:Wab=qUabq:電量(C),Uab:a与b之间電势差(V)即Uab=φa-φb4、.電功:W=UItU:電压(V),I:電流(A),t:通電時间(s)5、功率:P=W/tP:功率[瓦(W)],W:t時间内所做的功(J),t:做功所用時间(s)6、汽車牵引力的功率:P=FvP平=Fv平vmax=P额/FP:瞬時功率,P平:平均功率汽車以恒定功率启動、以恒定加速度启動、汽車最大行驶速度7、電功率:P=UIU:電路電压(V),I:電路電流(A)8、焦耳定律:Q=I2RtQ:電热(J),I:電流强度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時间(s)9、纯電阻電路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt10、動能和势能:動能:Ek=重力势能:Ep=mgh電势能:EA=qφAEk:動能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬時速度(m/s)EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(從零势能面起)重力势能与零势能面的选择有关EA:带電体在A點的電势能(J),q:電量(C),φA:A點的電势(V)(從零势能面起)11、動能定理:W合=或W合=ΔEK(對物体做正功,物体的動能增長)W合:外力對物体做的總功,ΔEK:動能变化ΔEK=()12、机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2机械能=動能+重力势能+弹性势能条件:系统只有内部的重力或弹力做功。13、重力做功与重力势能的变化WG=-ΔEP重力做功等于物体重力势能增量的负值注:(1)功率大小表达做功快慢,做功多少表达能量转化多少;(2)O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直時该力不做功);(3)重力(弹力、電場力、分子力)做正功,则重力(弹性、電、分子)势能減少(4)重力做功和電場力做功均与途径無关;(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其他力不做功,只是動能和势能之间的转化;(6)能的其他單位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。五、電磁學1、直流電路1-1、電流强度:I=q/tI:電流强度(A),q:在時间t内通過导体横载面的電量(C),t:時间(s)1-2、欧姆定律:I=U/RI:导体電流强度(A),U:导体两端電压(V),R:导体阻值(Ω)1-3、電阻、電阻定律:R=ρL/Sρ:電阻率(Ω•m),L:导体的長度(m),S:导体横截面积(m2)1-4、闭合電路欧姆定律:I=E/(r+R)E=Ir+IRE=U内+U外I:電路中的總電流(A),E:電源電動势(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源内阻(Ω)1-5、電功与電功率:W=UItP=UIW:電功(J),U:電压(V),I:電流(A),t:時间(s),P:電功率(W)1-6、焦耳定律:Q=I2RtQ:電热(J),I:通過导体的電流(A),R:导体的電阻值(Ω),t:通電時间(s)1-7、纯電阻電路中:由于I=U/R,W=Q因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R1-8、.電源總動率、電源输出功率、電源效率P總=IEP出=IUη=P出/P總I:電路總電流(A),E:電源電動势(V),U:路端電压(V),η:電源效率1-9、電路的串/并联R串=R1+R2+R3+…1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…I串總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3U串總=U1+U2+U3+U并總=U1=U2=U3P串總=P1+P2+P3+P并總=P1+P2+P3+1-10-1--電流表内接法:電压表达数:U=UR+UARx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真选用電路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]1-10-2--電流表外接法:電流表达数:I=IR+IVRx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真选用電路条件Rx<<RV[或Rx<(RARV)1/2]2、電場2-1、两种電荷、電荷守恒定律、元電荷:e=1.60×10-19带電体電荷量等于元電荷的整数倍2-2、库仑定律:(在真空中)F:點電荷间的作用力(N),k:静電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两點電荷的電量(C),r:两點電荷间的距离(m),方向在它們的连线上,作用力与反作用力,同种電荷互相排斥,异种電荷互相吸引2-3、電場强度:E=F/qE:電場强度(N/C),是矢量(電場的叠加原理)q:检查電荷的電量(C)2-4、真空點(源)電荷形成的電場r:源電荷到该位置的距离(m),Q:源電荷的電量2-5、匀强電場的場强:UAB:AB两點间的電压(V),d:AB两點在場强方向的距离(m)2-6、電場力:F=qEF:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場强度(N/C)2-7、電势与電势差:UAB=φA-φBUAB=WAB/q=-ΔEAB/q2-8、電場力做功:WAB=qUAB=EqdWAB:带電体由A到B時電場力所做的功(J),q:带電量(C),UAB:電場中A、B两點间的電势差(V)(電場力做功与途径無关),E:匀强電場强度,d:两點沿場强方向的距离(m)2-9、電势能:EA=qφAEA:带電体在A點的電势能(J),q:電量(C),φA:A點的電势(V)2-10、電势能的变化ΔEAB=EB-EA带電体在電場中從A位置到B位置時電势能的差值2-11、電場力做功与電势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB電势能的增量等于電場力做功的负值2-12、電容C=Q/UC:電容(F),Q:電量(C),U:電压(两极板電势差)(V)2-13、平行板電容器的電容S:两极板正對面积,d:两极板间的垂直距离,:介電常数2-14、带電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEKqU=mVt2/2注:(1)两個完全相似的带電金属小球接触時,電量分派规律:原带异种電荷的先中和後平分,原带同种電荷的總量平分;(2)電場线從正電荷出发终止于负電荷,電場线不相交,切线方向為場强方向,電場线密处場强大,顺著電場线電势越来越低,電場线与等势线垂直;(3)常見電場的電場线分布规定熟记;(4)電場强度(矢量)与電势(標量)均由電場自身决定,而電場力与電势能還与带電体带的電量多少和電荷正负有关;(5)处在静電平衡导体是個等势体,表面是個等势面,导体外表面附近的電場线垂直于导体表面,导体内部合場强為零,导体内部没有净電荷,净電荷只分布于导体外表面;(6)電容單位换算:1F=106μF=1012PF(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;(8)其他有关内容:静電屏蔽/示波管、示波器及其应用等势面。3、磁場3-1、磁感应强度B:1T=1N/A•m磁感应强度是用来表达磁場的强弱和方向的物理量,是矢量,單位T3-2、安培力:判断方向使用左手定则:磁感线穿過掌心、四指指向電流运動方向。B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:電流强度(A),L:导线長度(m)3-1、洛仑兹力:判断方向使用左手定则:磁感线穿過掌心、四指指向電荷运動方向。f:洛仑兹力(N),q:带電粒子電量(C),V:带電粒子速度(m/s)4、带電粒子進入磁場的运動状况:在重力忽视不计(不考虑重力)的状况下,带電粒子進入磁場的运動状况(掌握两种):4-1、带電粒子沿平行磁場方向進入磁場:V=V0不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运動4-2、带電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2/T)2=BqV;r=mV/qB;T=2m/qB;运動周期与圆周运動的半径和线速度無关,洛仑兹力對带電粒子不做功(任何状况下);解題关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。注:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则鉴定,只是洛仑兹力要注意带電粒子的正负;(2)磁感线的特點及其常見磁場的磁感线分布要掌握;(3)其他有关内容:地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料5、電磁感应5-1、感应電動势的大小E=nΔΦ/ΔtE=BLV(切割磁感线运動)法拉第電磁感应定律,E:感应電動势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率L:有效長度(m).感应電動势的正负极可运用感应電流方向鉴定電源内部的電流方向:由负极流向正极5-2、交流发電机最大的感应電動势Em=nBSωEm:感应電動势峰值5-3、磁通量Φ=BSΦ:磁通量(Wb),B:匀强磁場的磁感应强度(T),S:正對面积(m2)5-4、自感電動势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/ΔtL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比無铁芯時要大),ΔI:变化電流,∆t:所用時间,ΔI/Δt:自感電流变化率(变化的快慢)注:(1)感应電流的方向可用楞次定律或右手定则鉴定,楞次定律应用要點;(2)自感電流總是阻碍引起自感電動势的電流的变化;(3)單位换算:1H=103mH=106μH。(4)其他有关内容:自感/曰光灯。6、交变電流6-1、電压瞬時值e=Emsinωtω=2πfω:角频率(rad/s);t:時间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出電压(V);I:電流强度(A);P:功率(W)。6-2、電流瞬時值i=Imsinωt6-3、電動势峰值Em=nBSω=2BLv6-4、電流峰值(纯電阻電路中)Im=Em/R總6-5、正(余)弦式交变電流有效值:E=Em/1/2;U=Um/1/2;I=Im/1/26-6、理想变压器原副线圈中的電压与電流及功率关系U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n1;P入=P出6-7、在遠距离输電中,采用高压输送電能可以減少電能在输電线上的损失:E损=(P/U)2RP损´:输電线上损失的功率,P:输送電能的總功率,U:输送電压,R:输電线電阻六、热學1、热力學第一定律:W+Q=ΔU做功和热传递,這两种变化物体内能的方式,在效果上是等效的符号法则:外界對物体做功,W為“+”。物体對外做功,W為“-”;

物体從外界吸热,Q為“+”;物体對外界放热,Q為“-”。

物体内能增量ΔU是取“+”;物体内能減少,ΔU取“-”。W:外界對物体做的正功(J),Q:物体吸取的热量(J),ΔU:增長的内能(J),波及到第一类永動机不可造出2、热力學第二定律表述一:不也許使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。

表述二:不也許從單一的热源吸取热量并把它所有用来對外做功,而不引起其他变化。

表述三:第二类永動机是不也許制成的。3、热力學第三定律:热力學零度不可到达{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力學零度)}4、阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023/mol分子直径数量级10-105、油膜法测分子直径:d=V/sV:單分子油膜的体积(m3)S:油膜表面积(m2)6、分子動理论内容:物质是由大量分子构成的;大量分子做無规则的热运動;分子间存在互相作用力。7、分子间的引力和斥力:(1)r<r0,f引<f斥F分子力体現為斥力(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)(3)r>r0,f引>f斥,F分子力体現為引力(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈04、气体的性质4-1、气体的状态参量:4-1-1、温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子無规则运動的剧烈程度的標志。4-1-2、热力學温度与摄氏温度关系:T=t+273T:热力學温度(K)t:摄氏温度(℃)4-1-3、体积V:1m3=103L气体分子所能占据的空间4-1-4、压强p:原则大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)單位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力4-2、气体分子运動的特點:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,互相作用力微弱;分子运動速率很大4-3、理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2PV/T=恒量T為热力學温度(K)注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积無关,与温度和物质的量有关;(2)理想气体的状态方程成立条件均為一定质量的理想气体,使用公式時要注意温度的單位:T為热力學温度(K),而不是t,t為摄氏温度(℃)。注:(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运動越明显,温度越高越剧烈;(2)温度是分子平均動能的標志;3)分子间的引力和斥力同步存在,随分子间距离的增大而減小,但斥力減小得比引力快;(4)分子力做正功,分子势能減小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;(5)气体膨胀,外界對气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸取热量,Q>0(6)物体的内能是指物体所有的分子動能和分子势能的總和,對于理想气体分子间作用力為零,分子势能為零;(7)r0為分子处在平衡状态時,分子间的距离;七、光學1、光的折射定律:n1sinθ1=n2sinθ2n1和n2分别是两個介质的折射率θ1和θ2分别是入射光(或折射光)与界面法线的夹角,叫做入射角和折射角。1-1、介质的折射率:當光由光密介质(折射率n1比较大的介质)射入光疏介质(折射率n2比较小的介质)時(例如由水入射到空气中),假如入射角不小于某一种值θc時,折射角的正弦将不小于1。這在数學上是没故意义的。此時,不存在折射光,而只存在反射光。。而θc叫做全反射角,它的值取决与两种介质的折射率的比值。例:水的折射率為1.33,空气的折射率近似等于1.00,全反射角等于arcsin(1.00/1.33)=48.8度。1-2、、全反射的条件:光必须由光密介质射向光疏介质入射角必须不小于临界角(C).1-3、光密介质和光疏介质:所谓光密介质和光疏介质是相對的,两物质相比,折射率较小的,就為光疏介质,折射率较大的,就為光密介质。例如,水折射率不小于空气,因此相對于空气而言,水就是光密介质,而玻璃的折射率比水大,因此相對于玻璃而言,水就是光疏介质。2、双缝干涉的规律:亮纹:光程差δ=kλ(k=0,1,2,等)暗纹:光程差δ=(2k-1)λ/2(k=1,2,3,等)空间的某點距离光源S1和S2的旅程差為0、1λ、2λ、3λ、等波長的整数倍(半波長的奇数倍)時,该點為振動加强點。空间的某點距离光源S1和S2的旅程差為λ/2、3λ/2、5λ/2等半波長的奇数倍時,该點為振動減弱點。2-1、相邻的两条明条纹(或暗条纹)间的距离:在狭缝间的距离、狭缝与屏的距离都不变的条件下,用不一样颜色的光做试验,条纹间的距离是不一样的。紅光的条纹间距最大,紫光的条纹间距最小。紅光的波長最長,紫光的波長最短。3、光的本性3-1、光的本质:波粒二象性光是具有微粒性和波動性的電磁波

波動性:大量光子体現出来的現象(几率波)

粒子性:少許光子的运動

光的微粒說——牛顿

光的波動說——惠更斯

電磁波理论——麦克斯韦

光子說——愛因斯坦3-2、光的波動說——惠更斯波的干涉

两列波干涉的条件:频率相似,相差恒定。

18,英国物理學家托馬斯·杨把一束光提成了两束,再使這两束光干涉,從而完毕了干涉現象的试验,即双缝干涉试验。

双缝干涉试验假如用白光做光源,得到的是彩色条纹,假如用單色光做光源,得到的是明暗相间的条纹,相邻条纹的间隔△x=λ。公式中的d為双缝间的距离,L為双缝与屏间的距离,λ為所用單色光的波長。

光的干涉在平常生活中和生产中有广泛的应用。

薄膜干涉——肥皂胞,油膜:在介质与空气的两個接触面,反射光线互相叠加形成干涉图象;

增透膜:當介质厚度等于光在该介质中的波長的1/4時,反射光干涉相消,透射光强度增强;

检查工件表面平整度:如图,检查中所观测到的干涉条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光线叠加而成的。

光的衍射:

假如光在传播過程中碰到了足够小的障碍物,也可绕過障碍物传播,即光也可发生衍射。單缝衍射:白光照射:彩色条纹,中间為亮条纹,条纹间距不等;

單色光照射:明暗相距,中间為亮条纹,最宽;

圆孔衍射:明暗相距同心圆环,中央明暗与屏到圆孔的距离有关。

圆屏衍射:明暗相间同心圆环,中央是亮斑(即“泊松亮斑”)3-3、光的電磁說和電磁波谱——麦克斯韦I)光的電磁說

1、光是一种频率极高(波長λ短)的電磁波(变化電場→变化磁場→变化電場),光波的振動方向(光矢量)是指電磁波振荡中電場矢量的方向——光波是横波。

2、光的传播不需要介质,可在真空中传播C=3.00×108m/s。

3、光波的产生由原子内部電子受激发時产生。

4、能产生反射、折射、干涉、衍射。

5、意义:把光現象和電磁現象统一起来,指出它們的一致性,再一次证明自然現象之间是互相联络的;处理了光的波動說在传播介质上碰到的困难,认识到光波与机械波有本质的不一样;波速公式v=λf适合于多种電磁波。

II)電磁波谱

電磁波是個大家族,可見光是很窄的一波段,尚有許多不可見光:

1、几种不可見光

紅外线:

(1)性质:λ(0.76微米~1000微米),热效应明显,光化學作用比可見光差,易于被物质吸取,長波紅外线能在薄雾中穿過。

(2)产生:是原子的外层電子由激发态→低能级态跃迁发射出的。

(3)应用:夜视仪、紅外遥感技术。

紫外线:

(1)性质:λ(0.4微米~0.6×10-2微米),光化學作用明显;能使荧光物质发光,玻璃是紫外线的不透明体;生理作用——消毒,對人眼视网膜、皮膜有强烈的破壞作用。

(2)产生:是由原子的外层電子由激发态→低能级态跃迁時放出的。

(3)应用:感光技术、醫用消毒

伦琴射线(x射线)

(1)产生:高速電子流射在任何固体上均會发生伦琴射线:

是由原子的内层電子受激发而产生。

(2)性质:λ(0.06~20埃),具有很强的穿透本领,能穿過許多可見光不透過物质,可使許多固体发生荧光,使底片感光,空气電离。

(3)应用:工业破壞性材料的检测,用于晶体构造的分析,醫用透视。

γ射线:原子核受到激发後产生。

III)光谱

1、发射光谱:由发光体直接产生的光谱(如電灯丝发出的光、火热的钢水发出的光。)

a、持续光谱

产生条件:火热的固体液体和高压气体发光。

光谱形式:持续分布的包具有從紅光到紫光多种色光的光谱。

b、明线光谱:(原子光谱)——光谱管辉光放電

产生条件:稀薄气体或金属蒸气发射的光谱,是游离态原子发射出。

光谱形式:只有某些不持续的亮线光谱。

2、吸取光谱:高温物发出白光(持续分布一切波長的可見光)通過物质時某些波長的光被物质吸取後产生的光谱。

光谱形式:用分光镜观测時,見到持续光谱背景上某些暗线。

如:太阳光谱是太阳内部发出的强光通過温度较低的太阳大气层時产生的

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