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文档简介
力学实验章节概述:本模块主要涉及力学实验,与初中相比,高中阶段对力学实验要求更加侧重于数本模块所涉及的内容有研究匀变速直线运动实验,探究弹力和弹簧伸长的关系实验,验证力的平行四边形定则实验,验证牛顿运动定律实验,探究动能定理实验,验证机械能守恒定律实验。研究匀变速直线运动实验中速度和加速度实验的求解,是本模块的重点,验证牛顿运动定律实验,探究动能定理实验,验证机械能守恒定律实验都会涉及。验证牛顿运动定律实验和探究动能定理实验是本模块的常考点,注意两个实验需要平衡摩擦力。在做力学实验题目时,要注意区分验证实验还是探究实验,把握实验记忆。知识清单:第一单元研究匀变速直线运动1.练习正确使用打点计时器。2.会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。3.会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的图象,根据图象求加速度。2.匀变速直线运动的判断:、、、,若(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的图象。若图线是一条倾斜的直线,则说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动。进(1)按照实验原理图所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;(3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车;(5)换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进行测量,数据填入设计的表格中。3.数据处理利用平均速度求瞬时速度利用逐差法求解平均加速度利用速度—时间图像求加速度(1)作出图像,通过图像的斜率求解物体的加速度。(2)剪下相邻计数点的纸带在一起求解加速度。行。纸带。3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4.减小误差:小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜。5.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点。6.处理纸带数据区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点,要注意“每5个点取一个计数点”的,时间间隔均为0.1s。7.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。8.交流电源的电压和频率:计时器频率偏高,速度和加速度测量值比实际值偏小;反之频率偏低时,测量值大于实际值,但电压偏高低对于计算无影响。 (速记:频高测小)由遮光片的宽度和遮光片挡光时间求速度2.获得加速度方法的改进第二单元探究弹力和弹簧伸长的关系1.探究弹力和弹簧伸长量的关系。2.学会利用图象法处理实验数据,探究物理规律。1.如图,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量,建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小,以横坐标表示弹簧的伸长量,在坐标系中描出实验所测得的各组(、)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。(1)仪器安装:如图所示,将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直。(2)测量与记录:①记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度,即弹簧的原长。②在弹簧下端挂上钩码,待钩码静止时测出弹簧的长度,求出弹簧的伸长量和所受的外力(等于所挂钩码的重力)。③改变所挂钩码的数量,重复上述实验,要尽量多测几组数据,将所测数据填写在下列表格中。记录表:弹簧原长。123456拉力弹簧总长弹簧伸长量3.数据处理(1)以弹力(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,用描点法作图,连接各点得出弹力随弹簧伸长量变化的图线。式中常数的物理意义。1.安装实验装置:要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。2.不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧的弹性3.尽量多测几组数据:使用轻质弹簧,在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时尽量多测几组数据。4.观察所描点的走向:不要画折线,而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在5.统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。长度测量不准确带来误差。2.画图时描点及连线不准确也会带来误差。1.将弹簧水平放置或穿过一根水平光滑的直杆,在水平方向做实验。消除了弹簧2.弹簧的弹力直接由力传感器测得第三单元验证力的平行四边形定则1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。2.理解等效替代思维方法在物理学中的应用。1.等效思想:使一个力的作用效果和两个力和的作用效果相同,就是使用一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以为和的合力,作出力的验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。一张白纸,用图钉把白纸固定在方木板上。(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端各系上细绳套。(3)用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一(4)用铅笔描下点的位置和两条细绳的方向,读出并记录两个弹簧测力计的示数。(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从点沿两条细绳的方向画直线,按一定的标度作出两个力和的图示,并以和为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过点的平行四边形的对角线即为合力。(6)只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置,读出并记录弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度用刻度尺从点作出这个力的图示。(7)比较与用平行四边形定则求出的合力的大小和方向,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。(8)改变和的大小和方向,再做两次实验。1.使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使其指在零刻度处。再将两只弹簧测力计的挂钩钩在一起,向。2.实验中的两个细绳套不要太短。3.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。4.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在之间为宜。5.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡6.在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。进(1)橡皮筋弹簧测力计(2)钩码弹簧测力计第四单元验证牛顿运动定律1.学会用控制变量法研究物理规律。2.探究加速度与力、质量的关系。3.掌握利用图象处理数据的方法。1.控制变量法(1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系。(2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系。(3)作出图象和图象,确定其关系。1.实验器材:小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量和小车的质量。(2)安装:按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)。(3)平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。(4)操作:①小盘通过细绳绕滑轮系小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码。③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度。④描点作图,作的图象。⑤保持砝码和小盘的质量不变,改变小车质量,重复步骤①和③,作3.数据处理(1)利用及逐差法求。(2)以为纵坐标,为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明与成正比。判定与成反比。2.平衡摩擦力:在平衡摩擦力时,不要悬挂小盘,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。4.一先一后一按住:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计5.作图:作图时两轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。1.因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和砝码的总重力代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。1.气垫导轨(不用平衡摩擦力)2.选取小车和重物系统为研究对象由于细绳对小车的拉力并不完全等于砝码和小盘的总重力,所以实验中存在系统定,加速度与力的关系时,可以研究“砝码和小盘”与“小车和砝码”组成的系统,实验操作时还可将小盘中的一部分砝码移至小车上,这样就达到了系统的总质量一定而改变拉力的目的;在探究力一定,加速度与质量的总重力,系统的质量是小车、所有砝码和小盘的质量,画相应的图象,这样改进可使原实验消除因实验原理不完善而带来的系统误差。3.以“验证牛顿运动定律”为背景测量物块与木板间的动摩擦因数。第五单元探究动能定理1.探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。2.通过实验数据分析,总结出做功与物体速度平方的正比关系。(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离——做功为。(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离——做功应为。(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离——做功应为。速度变化与功的关系。小车(前面带小钩)、砝码、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5~6条等长的橡皮筋、刻度尺。(1)按如图所示将实验仪器安装好。反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动为止。(3)先用1条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度,设此时橡皮筋对小车做的功为,将这一组数据记入表格。(4)用2条橡皮筋做实验,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这时橡皮筋对小车做的功为,测出小车获得的速度,将数据记入表格。和速度,记入表格。3.数据处理(1)测量小车的速度:需要测量弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动(2)记录实验数据:把计算出的速度填入表格中并算出的值。(3)数据处理:在坐标纸上画出或图线(以一条橡皮筋做的功为单位)。(4)实验结论:从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的关系为。1.平衡摩擦力:将木板一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动,找到木板一个合适的倾角。2.选点测速:测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动状态的。3.橡皮筋的选择:橡皮筋规格相同时,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单4.数据的处理:通过图象处理数据。我们无法直接由一些数据得出规律性的结论,故借助于图象分析,首先最容易想到的是和的关系,但得到的图象无法下结5.本实验中小车的初速度为零。1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功与橡皮筋的条数不成正比。2.没有完全平衡摩擦力(倾角过小)或平衡摩擦力过度(倾角过大)也会造成误3.利用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准造成误差。1.实验器材及装置的改进第六单元验证机械能守恒定律1.验证机械能守恒定律。1.通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律。(2)打纸带用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带重打几条(3~5条)纸带。晰,且第1个点与第2个点两点间距离小于或接近2mm的纸带。适当的点为基准点,这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否小于或接近2mm就无关紧要了。3.数据处理度、(2)验证守恒①方法一:利用起始点和第点计算守恒定律是正确的。b.算出的值。c.如果在实验误差允许的范围内,,则说明机械能守恒定律是正确的。,并计算各点速度若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为的直线,则验证了机械能守恒定律。1.打点计时器要竖直:安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力。2.重物密度要大:重物应选用质量大、体积小的材料。4.测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用,不能用当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。5.若不测出物体质量,只需验证或也可以验证机械能守恒定律。1.减小测量误差:①测下落距离时都从点量起,一次将各打点对应下落高度测量完;②多测几次取平均值。2.误差来源:由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功,故动能的增加量必定稍小于重力势能的减少量,改进办法是调整器材的安装,尽可能地减小阻力。1.物体的速度可以用光电计时器测量,以减小测量和计算带来的误差。2.整个实验装置可以放在真空的环境中操作,如用牛顿管和频闪照相进行验证,以消除由于空气阻力作用而带来的误差。3.可以利用气垫导轨来设计该实验,以减小由于摩擦带来的误差。4.为防止重物被释放时的初速度不为零,可将装置改成如图所示形式,剪断纸带最上端,让重物从静止开始下落。章本模块主要涉及电学实验,与初中相比,高中阶段对电学实验要求更加侧重于器本模块所涉及的内容有电学实验基础,测定金属的电阻率实验,描绘小电珠的伏安特性曲线实验,测定电源的电动势和内阻实验,练习使用多用电表实验。电学实验基础是本模块的基础,实验器材的选取,电流表内外接的选择,分压法与限流法的选择都将在这一单元找到答案。描绘小电珠的伏安特性曲线实验,测定电源的电动势和内阻实验是本模块的重点和难点,器材的选取,电路的连接,电表的改装在两个单元中都会综合应用。面对创新变型实验,要把握好实验原理,验目的,尽可能地减小实验误差。知识清单:1.两种电表的电路结构及读数方法符号参数电路结构(改装)2.两种电表的使用技巧在不通电时,指针应指在零刻线的位置。(2)选择适当量程:估算电路中的电流或电压,指针应偏转到满刻度的以上。若无法估算电路中的电流和电压,则应先选用较大的量程,再逐步减小量程。应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。。一个电阻,实验中没有特别要求时,一般不考虑它们的内阻对电路的影响,但有些(1)电流计的原理和主要参数电流计是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的,且指针(2)电流计改装成电流表(扩量程)一个小电阻使之分流,(3)电流计改装成电压表(扩量程)1.电流表内接法和外接法的比较电流表内接法电流表外接法误差原因电流表分压电压表分流电阻测量值测量值大于真实值测量值小于真实值适用条件大内偏大(大电阻用内接法测量,测量值偏小外偏小(小电阻用外接法测量,测量值偏2.两种电路的选择法外接法计算法或或试触法若电流表示数“相对变化”明显,说若电压表示数“相对变化”明明电压表分流作用较强,应采用电流显,说明电流表分压作用较强,表内接法应采用电流表外接法1.滑动变阻器两种接法的比较限流接法分压接法对比说明限流电路串联分压电路混联负载上电压调节范围分压电路调节范围大负载上电流调节范围分压电路调节范围大闭合前触头位置端端都是为保护电路元件2.两种接法的选择(1)选择不同接法的原则①安全性原则:不超量程;在电源或滑动变阻器允许通过的最大电流以内。(2)下列情况下滑动变阻器应采用分压接法①题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够。②题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值。③题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化。创新探究、设计实验通常是将课本上的实验做适当的变化、创新。试题的“创新”点主要体现在:改变实验探究的条件、改变实验探究的结论、改变实验探究的思路、改变实验考查的方法、体现实验探究结果的开放性、评估实验探究的过程与结果等方面。1.解此类实验一般可分三步进行:(1)找原型:先根据实验目的和给出的条件把教材中的实验原型在头脑中完整地重现出来;(2)做对比:将实验中所给器材与原型中器材进行对比,看一下少了什么器材或什么器材的量程不满足要求;再看一下多给了什么器材,注意多给的器材可能就是解决问题的“金钥匙”;路。2.规律方法:(1)内阻已知的电压表相当于小量程的电流表;(2)内阻已知的电流表则相当于小量程的电压表;(3)灵敏电流计串大电阻改装成电压表;(4)灵敏电流计并小电阻改装成电流表;(5)电阻箱与电流表串联相当于电压表;(6)电阻箱与电压表并联相当于电流表;(7)内阻较小的电源串定值电阻相当于内阻较大的电源。第二单元测定金属丝的电阻率1.构造:如图所示是常用的螺旋测微器。它的测砧和固定刻度固定在尺架上,旋钮、微调旋钮和可动刻度、测微螺杆连在一起,通过精密螺纹套在上。2.原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为,即旋钮每小格,前进或后退。即螺旋测微器的精确度为。读数时误差出3.读数:测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。测量值()=固定刻度数()(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01()。螺旋测微器需要估读最后一位数字为估计数字,读数和记数时估计位为有效数字的最后一位。最后的读数为:+15.0×=。尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉。3.原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,其读数见下表:刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)990.1200.050.05490.020.024.读数:倒读:1.先测直径,再连电路:为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。阻率在实验过程中变大。1.外接法导致测量值偏小。数存在偶然误差。1.伏安法测电阻伏安法测电阻渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。2.伏伏法测电阻已知内阻的电压表可做电流表使用,在缺少合适的电流表的情况下,常用电压表代替电流表使用。3.安安法测电阻已知内阻的电流表可做电压表使用,在缺少合适的电压表的情况下,常用电流表代替电压表使用。4.半偏法测电表内阻(1)半偏法近似测量电流表内阻。下:①将电阻箱的电阻调到零;;③保持不变,调节,使表示数为;④由上可得。下:③由上得。(2)半偏法近似测量电压表内阻。下:①闭合,调节电阻箱阻值为时,测得表示数为;②改变电阻箱阻值为时,测得表示数为;③得。下;①滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;②闭合、,调节,使表示数指到满偏刻度。③断开,保持不变,调节,使表指针指到满刻度的一半;④由上可得。5.等效替代法(3)由以上可得。不能连续该方法的优点是消除了表内阻对测量的影响,缺点是电阻箱的电阻不能连续第三单元描绘小电珠的伏安特性曲线1.电流表外接法:本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法。2.滑动变阻器应采用分压式连接路必须采用分压接法。3.保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前变阻器滑片应位于图中的端。加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。3.测量时读数带来误差。4.在坐标纸上描点、作图带来误差。1.以实验原理及实验方法为基础,探究小灯泡功率与电压的关系。2.实验对象的变迁3.数据处理方式的改进采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理。第四单元测定电源的电动势和内阻1.可选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。第3和第6为一组,分别解出、值再求平均值。如图所示,纵坐标可以不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,电源的内阻不能用确定,应根据确定。析2.内接法误差分析原理第五单元练习使用多用电表多用电表使用的几个注意事项(1)电流的流向:由于使用多用电表时不管测量什么,电流都要从电表的“+”插孔(2)要区分“机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,用表盘下边中间的指针定位螺丝调整;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,用欧姆调零旋钮调整。(3)测电阻时每变换一次挡位,都要重新进行欧姆调零。使用欧姆挡测电阻时,指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间的一段刻度范围。(5)测电阻时要将电阻与其他元件断开。测电阻时不要用手接触多用电表的表笔。(6)多用电表使用完毕应将选择开关旋至“”挡或交流电压最高挡。度重合。量程挡。在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左2.读数技巧(1)欧姆表的读数①为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近。②指针示数的读数一般取两位有效数字。③电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。、位估读),精确度是2、0.02、5、0.5时,不用估读到下一位(本位估读)。选修3-3知识体系:选修3-3章节概述:本模块主要涉及分子动理论和内能,固体、液体和气体,热力学定律和能量守恒定律的考查。本模块要掌握物质热运动形态的规律性,掌握热运动与机械运动、电磁运动等其他基本运动形式之间转化的规律性。理解初步的统计规律性与统计方法,对物质微观结构模型了解,能够从能量转化观点分析问题。对固体、液体、气体之间的相变形成清晰的认识。知识清单:第一单元分子动理论内能1.物体是由大量分子组成的①直径数量级为。②质量数量级为。(2)分子数目特别大:阿伏加德罗常数。2.分子的热运动(2)布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规点是:①永不停息、无规则运动。②颗粒越小,运动越明显。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。摄氏温标和热力学温标。关系:。3.分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值,温度是分子热运动的平均动能的标志。(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。4.分子的势能(2)分子势能的决定因素:微观上——决定于分子间距离和分子排列情况;宏观上——决定于体积和状态。5.物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,是状态量。(2)对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定。(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。(4)改变内能的方式1.实验原理:利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜,将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用计算出油膜的厚度,其中为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,为油膜面积,这个厚度就近似等于油酸分子的直径。细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。(2)往边长为的浅盘中倒入约深的水,然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上。(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜。(5)待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积。(7)据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积,据一滴油酸的体3.分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力。(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力比引力变化得快。1.微观量子质量。2.宏观量3.关系(1)分子的质量:。(2)分子的体积:。(3)物体所含的分子数:或。4.分子的两种模型(1)球体模型直径。(常用于固体和液体)(2)立方体模型边长。(常用于气体)对于气体分子,的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离。分子力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示(取无穷远处分子势(2)当力为引力,若(2)当力为斥力,若减小,分子力做负功,分子势能增加。(3)当(3)当体分类非晶体单晶体规则不规则熔点确定不确定物理性质各向异性各向同性原子排列有规则,但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则形成与转化够形成不同的形态,同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜蜂蜡、松香2.晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点现象晶体有规则的外形由于内部微粒有规则的排列晶体各向异性由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数同晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵3.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性,又可以自由移动位置,保持了液体的流动性。(2)液晶分子的位置无序使它像液体,排列有序使它像晶体。(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐,而从另外一个方向看则是杂乱无章的。(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。.概念液体表面各部分间互相吸引的力。2.作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。3.方向表面张力跟液面相切,且跟这部分液面的分界线垂直。4.大小液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大。1.饱和汽与未饱和汽(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽。2.饱和汽压,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。3.相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。。同温度水的饱和汽压1.气体和气体分子运动的特点压强大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。(2)大小:气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式:。(3)常用单位及换算关系:③换算关系:。3.理想气体实验定律玻意耳定律查理定律一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积与热力学温度成正比表达式或或4.理想气体状态方程(1)理想气体:在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。或。图甲和图乙所示是最常见的封闭气体的两种方式。对“活塞模型”类求压强的问题,其基本的方法就是先对“活塞”进行受力分析,然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图甲中活塞的质量为,活塞横截面积则气体的压强为。图乙图乙中的液柱也可以看成一个活塞,由于液柱处于平衡状态,所以。则气体压强为。2.连通器模型压强一定相等。所以气体和的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起则有。而,所以气体的压强为。其实该类问题与“活塞模型”并没有什么本质的区别。熟练后以上压强的关系式均特点举例越大的等温线,温度越高,线离原点越远温度越高斜率,即斜率越大,体积越小越小第三单元热力学定律与能量守恒定律1.改变物体内能的两种方式(2)热传递。2.热力学第一定律(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。(2)表达式:。物理量符号+外界对物体做功物体吸收热量-物体对外界做功物体放出热量能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,者是从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。2.条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律,某一种形式的能是否守恒是有条件的。量守恒定律。1.热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。而不产生其他影响。或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。2.用熵的概念表示热力学第二定律在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。3.热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系,即。2.几种特殊情况(3)若过程的始末状态物体的内能不变,即,则或。外界对物体做的功等于物体放出的热量。1.对热力学第二定律关键词的理解的表述中,“自发地”、“不产生其他影响”的涵义。(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热、放热、做功等。2.热力学第二定律的实质自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。如3.两类永动机的比较分类第一类永动机第二类永动机设计要求不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量,使之完全变成不可能制成的原因违背能量守恒不违背能量守恒,违背热力学第二定律选修3-4章节概述:本模块主要涉及机械振动,机械波,光学,电磁波和相对论内容。机械波与电磁波的性质与应用将在这一模块得到学习。机械振动主要考查简谐运动的形式,难度中等。机械波主要考查波动图像和振动图像以及波的传播规律,是本模块的难点和重点,要注意波动图像与振动图像的综合使用。光学分为几何光学和物理光学两部分,几何光学主要考查折射与全反射,光路做图题是常见的考查形式;物理光学主要考查干涉,衍射,偏振,对应的实际应用要掌握。电磁波主要考查电磁振荡电路分析,电磁波的性质,发射与需要了解。知识清单:第一单元机械振动一、简谐运动单摆1.简谐运动(1)定义:物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振(2)平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置。(3)回复力①定义:使物体返回到平衡位置的力。③来源:属于效果力,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。(4)简谐运动的特征②运动学特征:、、均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意、的变化趋势相反)。③能量特征:系统的机械能守恒,振幅A不变。2.简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气等阻力(3)最大摆角小于弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关能量转化弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒重力势能与动能的相互转化,机械能守恒1.简谐运动的表达式(1)动力学表达式:,其中“-”表示回复力与位移的方向相反。2.简谐运动的图象系统在驱动力作用下的振动。做受迫振动的物体,它做受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率)无关。2.共振做受迫振动的物体,它的固有频率与驱动力的频率越接近,其振幅就越大,当二者相等时,振幅达到最大,这就是共振现象。共振曲线如图所示。和振动周期,就可求出当地的重力加速度。2.实验器材:单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表。(1)做单摆:取约长的细丝线穿过带中心孔的小钢球,并打一个比小孔大一些(2)测摆长:用毫米刻度尺量出摆线长(精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径(3)测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于),然后释放小球,记下单摆(5)数据处理的两种方法:①公式法②图象法画图象(斜率为)1.动力学特征:,“-”表示回复力的方向与位移方向相反,是比例系2.运动学特征:简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比,而方向相靠近平衡位置时则相反。3.运动的周期性特征:相隔或的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相4.对称性特征:(1)相隔或(为正整数)的两个时刻,振子位置关于平衡位置对称,(2)如图所示,振子经过关于平衡位置对称的两点、()时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等。。(4)振子往复过程中通过同一段路程(如段)所用时间相等,即。1.简谐运动的数学表达式2.振动图象提供的信息(1)由图象可以看出质点振动的振幅、周期。(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。(3)可以确定各时刻质点的振动方向。(4)可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向。(5)比较不同时刻质点的速度、加速度的大小。【考点三】单摆周期公式的应用类单摆问题的解题方法(2)寻找等效摆长及等效加速度,最后利用公式或简谐运动规律分析求解问题。第二单元机械波1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。2.传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近做简谐(2)介质中各质点的振幅相同,振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。成一次全振动,通过的路程为,位移为零。3.机械波的分类方向在同一直线上的波,有密部和疏部。1.横波的图象(1)坐标轴:横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移。(2)意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移。(3)图象:2.波长、波速、频率及其关系在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。(2)波速:(3)频率:(4)波长、波速和频率的关系:①;②。1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播效应(2)现象:观察者感到频率发生变化。(3)实质:声源频率不变,观察者接收到的频率变化。1.波动图象的信息(如图所示)较其大小。(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向。2.波速与波长、周期、频率的关系波的传播方向与质点振动方向的互判方法“上下坡”法沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移,再由对应同一坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向造成波动问题多解的主要因素有1.周期性时间周期性:时间间隔与周期的关系不明确。(2)空间周期性:波传播距离与波长的关系不明确。2.双向性(2)振动方向双向性:质点振动方向不确定。3.波形的隐含性形成多解在波动问题中,往往只给出完整波形的一部分,或给出几个特殊点,而其余信息1.波的干涉中振动加强点和减弱点的判断某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差。(1)当两波源振动步调一致时(2)当两波源振动步调相反时若2.多普勒效应的成因分析(1)接收频率:观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。(2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小。第三单元光学1.折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象,如图所示。2.折射定律(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3.折射率折射率大,说明光从真空射入到该介质时偏折大,反之偏折小。质本身的光学性质和光的频率决定。1.全反射(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质。②入射角大于等于临界角。(3)临界角:折射角等于时的入射角。若光从光密介质(折射率为)射向真空生全反射的临界角越小。2.光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射。1.实验原理:用插针法找出与入射光线对应的出射光线,确定出点,画出折射光线,然后测量出角和,代入公式计算玻璃的折射率。(1)铺白纸、画线。①如图所示,将白纸用图钉按在平木板上,先在白纸上画出一条直线作为界。。(2)插针与测量。插两枚大位置。并延长交于,连接即为折射光线,入射角,折射角。③用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值,将数据填入表格中。1.光的衍射1.产生条件:两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉2.两种典型的干涉:(1)杨氏双缝干涉。①原理如图所示。②明、暗条纹的条件a.光的路程差,光屏上出现明条纹。(Ⅱ)白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是白色(填写颜色)。③相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式: (其中是相邻两条明条纹间距,为入射光波长,双缝、间距为及双缝及屏的距离为)。(2)薄膜干涉。①相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个表面反射的两列光波。照射偏振(1)发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。(2)衍射条纹的特点:①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。单缝衍射衍射单色光中央为亮且宽的条纹,两侧为明暗相间的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度越弱,宽度越小①中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越度越小;②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度逐渐变暗、宽度变窄的彩色条纹,其中最靠近中央的色光中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的同心圆环②泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到不透明(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆。2.光的偏振现象光波只沿某一特定的方向的振动。(2)自然光太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。(3)偏振光在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是横双缝及屏的距离满足的关系式为。2.实验器材:双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。②接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光。调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。(2)观察与记录。①调单缝与双缝间距为5~10cm时,观察白光的干涉条纹。②在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。③调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读明条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数,则相邻两条纹间的距离。④换用不同的滤光片,测量其他色光的波长。(3)数据处理:用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离,由公式1.对折射率的理解:(1)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度率越大的色光折射率越大,传播速度越小。(3)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制:平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆对光线的作用圆界面的法线是过通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移通过三棱镜的光线射光线向棱镜底边偏折两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率光的传播方向改变光的传播方向1.解决全反射问题的一般方法(1)确定光是从光密介质进入光疏介质。(2)应用确定临界角。(3)根据题设条件,判定光在传播时是否发生全反射。(4)如发生全反射,画出入射角等于临界角时的临界光路图。【考点三】光的干涉及衍射单缝衍射与双缝干涉的比较两种现象单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度相等条纹各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距相同点干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹自然光和偏振光的比较自然光自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向,且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平第四单元电磁波与相对论1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。变化电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场。(1)电磁场在空间由近及远的传播,形成电磁波。(2)电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。(4),是电磁波的频率。4.电磁波的发射(1)发射条件:开放电路和高频振荡信号,所以要对传输信号进行调制(包括调幅和调频)。(2)调制方式①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。调幅广播()一般使用中波和短波波段。②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。调频广播()和电视广播都采用调频的方法调制。5.无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时,激起的振荡电流最强,这就是电谐振现象。(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。能够调谐的接收电路叫做调谐电路。(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫做检波。检波是调制的逆也叫做解调。波谱特性应用真空中波长递变规律无线电波易发生衍射无线电技术波长减小频率增大红外线热效应红外线遥感可见光引起视觉照明、摄影紫外线化学效应、荧光效应、能杀菌射线贯穿性强透视射线贯穿本领最强工业探伤、用治疗1.狭义相对论的两个基本假设(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。2.相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度运动时的质量与静止时的质量之间有如下关系:(2)物体运动时的质量总要大于静止时的质量。3.相对论质能关系示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为:。电磁波与机械波的比较名称机械波不同点产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生本质不是物质,是机械振动在介质中的传播传播机理电磁场交替感应质点间相互作用传播介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)波的种类横波既有横波也有纵波速度特点由介质和频率决定,在真空中等于光速(很大)()仅由介质决定相同点都携带能量并传播能量速度公式遵循规律均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象选修3-5知识体系:章节概述:在这一模块我们将学习到宏观与微观世界都遵循的动量定理与动量守恒定律,探索光的本质——波粒二象性,进入原子世界,发现原子内部结构,并将核能作为清洁能源在生产中应用。动量定理和动量守恒定律是本模块的重点难点,要判断其适用条件,区分弹性碰撞和非弹性碰撞。波粒二象性要把握好光和实物粒子既具有波动性又具有粒子性,光电效应里的不同概念要理解区分,体会光电效应方程的应用。原子结构中氢原子光谱要区分跃迁和电离,区分吸收光子能量与电子碰撞提供能量的不同。原子结构要理解结合能与平均结合能的含义,并据此体会核裂变和核聚变都释放能量的原理。知识清单:(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,通常用来表示。。2.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。(2)表达式:I=Ft。单位:N·s。动量定理物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量表达式合外力的冲量是引起物体动量变化的原因标矢性矢量式(注意正方向的选取)量保持不变。2.表达式:3.适用条件近似看成守恒。力为零时,系统在该方向上动量守恒。.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间的相互作用力很大的现象。2.特点3.分类动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞非弹性碰撞有损失完全非弹性碰撞损失最大方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验导轨。3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量。②改变滑块的初速度大小和方向)。证:一维碰撞中的动量守恒。方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。碰撞中的动量守恒。方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验用天平测出两小车的质量。2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。中,把两小车连接成一体运动。4.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由算出速度。碰撞中的动量守恒。方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律2.安装:安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心就是小球落点的平均位置。5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚点的平均位置和被撞小球落点的平均位置。1.应用动量定理时应注意两点(1)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。(2)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向。1.动量守恒定律适用条件系统所受合外力为0。(4)近似条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力。2.动量守恒定律的表达式(1),相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。(2),相互作用的两个物体动量的增量等大反向。【考点三】碰撞模型的规律及应用碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律。(2)机械能不增加。(3)速度要合理。,碰后原来在前的物体速度一定增大,①若,碰后原来在前的物体速度一定增大,②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。第二单元波粒二象性。2.光电子:光电效应中发射出来的电子。3.研究光电效应的电路图(如图):其中A是阳极。K是阴极。4.光电效应规律(1)每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)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。电效应的发生几乎瞬时的,一般不超过10-9s。(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成正比1.光子说在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子,简2.逸出功使电子脱离某种金属所做功的最小值。3.最大初动能发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。4.遏止电压与截止频率(1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压。(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)。不同的金属对应着不同的极限频率。5.爱因斯坦光电效应方程(2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能。1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。(2)光电效应说明光具有粒子性。2.物质波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大(2)物质波任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长,为运动物体的动量,为普朗克常量。1.对光电效应的四点提醒,不取决于光的强度而取决于光的频率。(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光。出功的大小由金属本身决定,与入射光无关。2.两条对应关系子多→光电流大;(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。3.定量分析时应抓住三个关系式。(2)最大初动能与遏止电压的关系:
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