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高中物理復習知識點、知識體系

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高中物理復習知識點、知識體系

資源簡介

交變電流
82.交流發電機及其產生正弦式電流的原理,正弦式電流的圖像和三角函數表達、最大值與有效值、周期與頻率。*
交流發電機及其產生正弦式電流的原理---線框在勻強磁場中勻速轉動。
使得其中是v與B的夾角(時,是從中性面開始計時的)
正弦式電流的圖像---略
三角函數表達---
最大值---?引入:描述交流電的電動勢、電壓、電流的最大值。
?大小:Em=nBsω Im=Em/R總 Um=ImR外
?正負:I=Im sin ωt
有效值---?引入:描述與直流電等效的交流電的熱效應。
?定義:等R等t等Q熱的情況下直流電的電流、電壓、電動勢的值稱為交流電的有效值。
?大小:正弦式交流電的有效值與最大值之間是 倍。
?含義:表示交流電的熱效應。
?相關聯接:電表的讀數、用電器的標號、電流的熱效應、及交流電和穩恒電流的相關計算。周期與頻率---
83.電阻、電感和電容對交變電流的作用,感抗和容抗。
感抗?定義:電感對電流的阻礙作用感抗來表示。
?大小:低頻扼流圈---匝數---幾千甚至一萬;自感系數---幾十亨;作用---通直流、阻交流。
高頻扼流圈---匝數---幾百;自感系數---幾十毫亨;作用---通低頻、阻高頻 。
容抗定義:電容對電流的阻礙作用容抗來表示。
工作原理:充電和放電的保證了通過的交流電流。
大小:電容越大、頻率越高電容器對交流電的阻礙作用越小。
應用:金屬外殼接地。
84.變壓器的原理,電壓比和電流比。*
原理---鐵芯:不漏磁,即: ;所以:又因為: 所以有:又因為輸入功率與輸出功率相等,所以:
U1:U2:U3 = n1:n2:n3 n1I1 = n2I2 + n3I3
85.電能的輸送。
?損失的功率---P = I2R導。
?原因—電流的熱效應。
計算:
---電壓: U1 : U2= n1 : n2 U3 : U4= n3 : n4 U損=U3 — U2
---電流: I1 : I2= n2 : n1 I2= I3 I3 : I4= n4 : n3
---電功率: P損=I2R導= P總 — P用= P3 — P2 P2=P1 P4=P3
光學原子物理
光的反射和折射
1.?光的直線傳播,本影和半影。
2.光的反射、反射定律、平面鏡成像的作圖法。*
3.光的折射、折射定律、折射率、全反射和臨界角。*
4.光導纖維。
5.棱鏡、光的色散。
光的直線傳播
光的直線傳播---同一種均勻介質中宏觀上沿直線傳播(不考慮光的衍射)。
本影---光線完全照射不到的區域。
半影---部分光線照射不到的區域。
光的反射
光的反射---光照射到物體表面的時候,總有一部分光被反射回去的現象。
反射定律---三線共面、法線居中、反射角等于入射角(傳播方向一定變化,傳播速度一定不變)。
平面鏡成像的作圖法---利用光的反射定律,虛像和物體關于平面鏡為對稱。
光的折射
光的折射---光從一種介質進入另一種介質中時,傳播方向通常發生改變的現象(垂直入射除外)
折射定律---三線共面、法線居中;
垂直入射時,折射角等于入射角等于0度。
斜射時,入射角的正弦與折射角的正弦成正比。
折射率---光從真空中射入介質中時,入射角的正弦與折射角的正弦的比值,叫這種介質的折射率。
計算:
全反射
全反射---光從光密質(n大的)射入光疏質(n小的)時,光全部反射(沒有折射)的現象。
條件---(1)光從密質進入疏質;(2)入射角 i 大于臨界角C。
臨界角---剛好發生全反射時的入射角,此時折射角等于90度。
計算---
應用---蜃景、光導纖維。
光的色散
全反射棱鏡---截面為等腰直角三角形的棱鏡。
光的色散---原因棱鏡材料對不同色光的的折射率不同。對紅光的折射率最小---偏折較少;
對紫光的折射率最大---偏折較多。
紅橙黃綠藍靛紫七色光的頻率越來越大。
光的波動性和微粒性
1.?光的本性說的發展簡史。
2.光的干涉現象、雙縫干涉、薄膜干涉,雙縫干涉的條紋間距與波長的關系。
3.光的衍射。
4.光的偏振現象。
5.光譜和光譜分析,紅外線、紫外線、X射線、γ射線以及它們的應用,光的電磁本性,電磁波譜。
6.光電效應、光子、愛因斯坦光電效應方程。*
7.光的波粒二象性,物質波。
8.激光的特性及應用。
光的本性說的發展簡史
17世紀---牛頓:光的微粒說;惠更斯:光的波動說。
1801英國的托馬斯●楊---光的干涉實驗成功。
19世紀60年代---邁克斯韋的電磁波的預言。
19世紀80年代末---赫茲驗證了電磁波的存在。
19世紀末---光電效應。
20世紀初---愛因斯坦的光子說。
光即具有波動性,又具有粒子性。
光的干涉
光的干涉現象---相干光在屏上出現的明暗相間的條紋。
雙縫干涉---光線通過單縫,再通過雙縫(相干光源)在屏上出現明暗相間的條紋。
干涉相長---亮條紋 σ=nλ;
干涉相消---暗條紋 σ=(2n+1)λ/2 。
條紋寬度--- △x=Lλ/d
薄膜干涉---透明物體兩個反射面的反射光線的疊加成干涉圖樣。
薄膜干涉應用:檢查物體表面的光滑程度;增透膜。
光的衍射
定義---光繞過障礙物傳播的現象。
明顯衍射的條件---障礙物或小孔的尺寸與光的波長差不多,或比光的波長小。
現象---透過紗巾看、通過狹縫觀察、光學顯微鏡、泊松亮斑。
光的偏振現象
現象---教材第三冊光的偏振圖片。
結論---光是一種橫波。
應用---偏振鏡頭、計算器等等。
電磁波譜
光譜和光譜分析---用來分析物體的組成成分(原子光譜---明顯光譜、暗線光譜)
滿足---
紅外線---波長在770nm~106nm之間。一切物體都向外輻射紅外線,它是熱傳遞的一種方式。溫度高、顏色深輻射力強。紅外遙感、遙控、紅外線頻率根接近物體分子的固有頻率,所以可以用來加熱物體,主要體現熱效應。
電磁波譜
紫外線---波長在400nm~5nm之間。有熒光作用、促進人體合成維生素D、消毒殺菌。
X射線---波長比紫外線還短。德國物理學家倫琴1895年發現的。穿透能力強,穿透物質的厚度跟物質的密度有關,工業上檢查金屬內部是否有砂眼、裂紋等缺陷,在醫學上透視人體內的病變及骨骼。
γ射線---波長在10-10nm以下,電離作用非常小,貫穿本領很強,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板。
光的電磁本性---光是一種電磁波。
電磁波譜---頻率從低到高的順序為:無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、 γ射線。
光電效應
光電效應---在光的照射下物體發射電子的現象,叫做光電效應。
波動說遇到的困惑---
1.極限頻率的問題,光電效應的條件是入射光的頻率高于極限頻率,而不是和入射光的強度有關;
2.光電效應的瞬時性,不超過10-9秒;
3.光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關,而與入射光的強度無關。
光子說
光子說---愛因斯坦(1879——1955)于1905年提出,在空間傳播的光不是連續的,而是一份一份的,每一份叫做一個光量子,它的能量跟光的頻率成正比且滿足 ---
E=hγ 其中 h=6.63×10-34 js---普朗克常量
愛因斯坦光電效應方程: Ek=hγ—W
---其中Ek為光電子的最大初動能;W為金屬的逸出功。
逸出功---是電子脫離某種金屬所做功的最小值。
光的波粒二象性
光的波粒二象性---光是一種波,同時也是一種粒子,光具有波粒二象性。
概率波—光子在空間各點出現的可能性的大小(概率)可用波動規律來描述。
物質波---1924年法國物理學家德布羅意(1892——1987)任何一個運動的物體,小到電子、質子,大到星星、太陽都有一種波與它對應,波長是--- λ= h / p
物理學把物質分為兩大類---實物和場。
激光
激光的特性---
1.激光是一種人工產生的相干光---可調制用來傳遞信息;
2.平行度非常好---遠距離傳播仍能保持一定強度可以用來測遠距離、雷達、跟蹤運動目標測速度;
3.聚到很小的一點---讀光盤;
4.高能量---切割物體、焊接(工業、醫學);
5.產生高壓---引起核聚變(小顆粒的核燃料用激光從各個方向進行照射)。
原子和原子核
1.α粒子散射實驗,原子的核式結構。
2.氫原子的能級結構,光子的發射和吸收。*
3.氫原子的電子云。
4.原子核的組成,天然放射現象,α射線、β射線、γ射線,衰變、半衰期。
5.原子核的人工轉變、核反應方程、放射性同位素及其應用。
6.放射性污染和防護。
7.核能、質量虧損、愛因斯坦質能方程。*
8.重核的裂變、鏈式反應、核反應堆。
9.輕核的聚變,可控熱核反應。
10.人類對物質結構的認識。
原子的核式結構
α粒子散射實驗---裝置及實驗
現象---絕大多數α粒子穿過金箔后基本上仍沿原路的方向前進,但是有少數α粒子發生了較大的偏轉,極少數發生大角度散射甚至達到了180度。
結論---原子的核式結構:在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子的全部正電和幾乎全部的質量都集中在原子核里,帶負電的電子在核外的空間運動。
原子核:組成---質子:帶正電1.6 ×10-19c;質量為1.67×10-27kg
中子:不帶電,質量比質子稍大。統稱為核子。
大小--- 10-15m
氫原子的能級結構、光子的發射和吸收
能級---各狀態對應的能量也是不連續的。
基態---能量的最低狀態。
激發態---其他能量狀態。
各能級的能量關系---En =E1/n2
光子的發射和吸收--- hγ=Em— En
原子光譜---光譜和光譜分析---用來分析物體的組成成分(原子光譜---明顯光譜、暗線光譜)
波爾理論的局限性---經典電磁學理論的制約。
氫原子的電子云
對于宏觀質點,如果知道它在某一時刻的位置、速度和受力情況,就可以用牛頓運動定律算出以后任意時刻的位置和速度。
對于電子等微觀粒子,由于不能用確定的坐標描述它們在原子中的位置,因此軌道的說法毫無意義,我們只能知道電子在原子和附近各點出現概率的大小,用疏密不同的點表示出現的概率---稱為電子云(教材圖) 。
α射線、 β射線、 γ射線
實質分別為---氦核、高速電子流、電磁波。
電離能力由強到弱--- α射線、β射線、 γ射線。
穿透能力由弱到強---α射線、β射線、 γ射線。
在真空中的傳播速度分別為---0.1c 、接近c 、c 。
α 衰變的實質---原子核失去一個氦核------
β衰變的實質---原子核的一個中子變成質子同時釋放一個電子------
衰變---原子核放出α 或β粒子就變成新核。
半衰期---放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間。
放射性污染和防護
應用---射線:可以用γ射線探傷、 α射線消除靜電、保存食物、育種(使DNA發生突變)、放療、利用半衰期不隨物理化學性質而改變的特點進行考古、示蹤原子。
污染---1945年廣島、長崎兩枚原子彈;1987年切爾諾貝利核電站泄漏;2001年9月2日開始的“小小鑰匙鏈放倒13人”。
和防護---核電站的厚厚水泥墻;核廢料防災很厚很厚的金屬箱內,并埋在深海里;加強防范意識;核不擴散。
核反應方程
原子核的人工轉變---
1919年盧瑟福用α粒子轟擊氮核產生氧17和質子------------
中子的發現-------------
核反應方程---表示原子核反應的方程質量數和電荷數都守恒。
核能、質量虧損、愛因斯坦質能方程
核能---核反應中釋放出來的能量。
質量虧損--- -核反應中釋放出能量筒是質量減少。
質能方程--- E=mc2
質能方程演變為--- △E= △mc2
裂變
定義---把重核分裂成質量較小的核,釋放出核能的反應。
鈾核的裂變---
鏈式反應---一般說來,鈾核的裂變時總是要放出2~3個中子這些種子又會引起其他的鈾核裂變,這樣裂變就會不斷地進行下去,釋放出越來越多的能量。
核電站---控制核裂變的速度(臨界體積)。
聚變
定義---把輕核合成質量較大的核,釋放出核能的反應------
熱核反應---使輕核發生聚變時,必須使它們的距離十分接近,達到10-15m的近距離。所以可以通過高溫(幾百萬攝氏度)劇烈的熱運動使得一部分原子核已經具有足夠的動能克服相互間的斥力,相互碰撞時發生聚變。
可控熱核反應---與裂變相比的優點1.釋放能量大;2.無放射性物質;3.燃料豐富。
人類對物質結構的認識
媒介子---光子(電磁相互作用)、膠子(強相互作用)。
輕子---不參加強相互作用的粒子;電子中微子、μ子和μ子中微子、τ子和τ子中微子
強子---參加強相互作用的粒子,有:質子、中子、介子和超子。
分子動理論、熱和功、氣體
42.物質是由大量分子組成的,分子的熱運動、布朗運動、分子間的相互作用力。
分子運動論---??分子的大小---10-10m的數量級。
?阿伏加德羅常量---6.02×1023個/mol。(含義)
?分子熱運動---組成物質的分子作永不停息的無規則運動。實驗驗證---擴散、布朗運動。
?布朗運動---是懸浮顆粒的運動反映了液體分子的運動。圖---不是微粒的軌跡,而是微粒不同時刻的位置的連線圖。
?分子間的相互作用力---平衡距離r0,當r= r0時,F引=F斥;
?當r逐漸變小時,引力和斥力都增大,斥力增大得快,F引〈 F斥;
?當r逐漸增大時,引力和斥力都變小,斥力減小得快,F引〉 F斥;
43.分子熱運動的動能、溫度是物體分子熱運動平均動能的標志,物體分子間的相互作用勢能、物體的內能。
內能---??分子熱運動的動能---熱運動的分子由于有質量、速度所以有動能。
?分子平均動能---宏觀上用溫度來描述。
?分子勢能---分子間由于距離的不同作用力不同存在位能,為分子勢能。(分子系統共有的)
?分子勢能宏觀上與物體的體積有關(理想氣體除外,且理想氣體內能只與氣體的溫度有關)
?內能---所有分子的動能與勢能的總和(大量的)
44.做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式,熱量、能量守恒定律。
做功---對內做功:外界對物體做功內能增加;對外做功:物體對外界做功內能減少。
熱傳遞---吸收熱量物體的內能增加;放出熱量物體的內能減少。
做功和熱傳遞對改變物體內能---等效。
熱量---定義:物體吸收或放出的熱的多少。
?大小:Q=c m △ t 或 Q=W+ △U或△U=Q+W 或 Q=I2Rt
45.熱力學第一定律。
?內容---功、熱量跟物體內能改變量之間的定量關系,在物理學中叫做熱力學第一定律。
?數學表達式---
?△U=Q+W式中W表示對內所做的功;
?Q=W+△U式中W表示對外所做的功。
?能量守恒定律:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個轉移到別的物體,在轉化或轉移過程中其總量不變。(第一類永動機是不可能制成的)
46.熱力學第二定律。
?第一種描述---不可能是熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化。(熱傳導具有方向性)
?第二種描述---不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化。(機械能和內能轉化的方向性,即熱機效率不能達到100%,第二類永動機是不可能制成的)
?實質---宏觀上熱現象是不可逆的。
?能量耗散---我們沒有辦法把流散的內能重新收集起來加以運用這種現象叫能量耗散。
47.永動機不可能---因為它們違反了熱力學第一、第二定律。
48.絕對零度達不到。
49.能源的開發和利用,能源的利用和環境保護。
50.氣體的狀態和狀態參量、熱力學溫度。
熱力學溫度
?定義---用熱力學溫標表示的溫度。
?單位---開爾文—K
?與攝氏度的關系---T=t+273.15k
?絕對零度達不到
氣體體積
?引入:描述氣體分子可以自由移動的空間。
?定義:氣體所在的容器的容積。
?變化量:V增大時,氣體密度減小。對外做功。
?氣體分子運動的特點---自由碰撞。
?相關聯接:理想氣體體積與內能無關,勢能最大,壓強、溫度、物質的量。
氣體壓強
?引入:描述由于氣體分子頻繁地碰撞器壁而產生的壓力對器壁的作用效果。
?定義:氣體對器壁產生的向外的壓強。
?大小:P=F/S(* P=2N0E/3 )
51.氣體的體積、溫度和壓強之間的關系。
?參量關系------ PV/T=nR
52.氣體分子運動的特點。
?分子間距離---約分子直徑的10倍。
?分子間作用力---看作沒有作用力的質點。
?理想氣體---溫度越高、壓強越小、氣體越稀薄,越接近理想氣體。
?內能---只與溫度有關。
?運動特點---自由碰撞。
53.氣體壓強的微觀意義。
?產生---大量的氣體分子頻繁的碰撞器壁而產生。
?有關因素---(1)氣體分子的平均動能---溫度,(2)分子的密集程度---體積。
??氣體壓強的微觀意義(一定質量的理想氣體)
等溫變化---V減小時,分子密集程度增大,氣體壓強P增大。
等容變化----T增大時,分子平均動能增大,氣體壓強P增大。
等壓變化--- T增大時,分子平均動能增大了,只有V同時增大,
使分子密集程度減小,才能保持壓強不變。

11.力是物體間的相互作用,是物體發生形變和物體運動狀態發生變化的原因,力是矢量力的合成和分解。
12.萬有引力定律,重力是物體在地球表面附近所受到的地球對它的引力,重心。
13.形變和彈力。胡克定律。
14.靜摩擦,最大靜摩擦力。
滑動摩擦,滑動摩擦定律。
42.物質有大量的分子組成,分子熱運動,布朗運動,分子間的相互作用力。
55.真空中的庫侖定律,電荷量。
74磁場對通電直導線的作用,安培力,左手定則。
76.磁場對運動電荷的作用,洛侖茲力。帶電粒子在勻強磁場中的運動。
補充:核力、向心力、回復力、壓力、浮力、支持力、函數力、牽引力。

定義
特點
單位
矢量
運算法則
作用效果
種類
回顧相應的知識點
重力、萬有引力
彈力
摩擦力
分子間力
電場力
安培力
洛侖茲力
核力、向心力、回復力、壓力、浮力、支持力、函數力、牽引力。
產生原因
定義
大小
方向
條件(判斷)
做功特點(能量轉化)
重力
產生原因---萬有引力(地球的自轉)
定義
大小:G=mg F=Gm1m2/r2 變化
方向:類比點電荷的電場
條件(判斷)(當重力遠遠小于其它力的時候,例如:有電磁場存在時的離子、電子、或題中說明不計重力的情況)
做功特點(能量轉化)---WG=mgh=-?EP
重力做正功重力勢能減少,做負功重力勢能增加.
彈力
產生原因---形變的物體要恢復其形變
定義:A物體發生形變對使之發生形變的物體B的作用力。
大小:明顯形變的彈簧---胡克定律f=kx
不明顯形變的物體:已知、動力學方程動能定理。
方向:與物體的形變的方向相反,(面、桿、點、繩、彈簧)
條件(判斷)---接觸且有彈力
做功特點(能量轉化)彈簧力做功與彈性勢能
類比重力做功,彈力與位移的方向的夾角
( 90度時做功為零、其余與其它力做功類似)
靜摩擦力
產生原因---嚙合、分子間的作用力。
定義:靜摩擦現象時的力。
大小:0< f≤ fmax 動力學方程或動能定理。
方向:與物體的相對運動趨勢方向相反
條件(判斷)接觸、、相對運動趨勢
做功特點(能量轉化)不直接生熱
滑動摩擦力
產生原因---嚙合、分子間的作用力。
定義:物體發生相對滑動時產生的摩擦力
大小: 滑動摩擦定律
方向:與相對運動方向相反
條件(判斷)接觸、相對運動
做功特點(能量轉化)產生熱量
W=f L (其中 L 路程)
分子間力
定義:分子和分子間存在的引力和斥力.
大小:引力斥力都隨距離的增大而減少;
隨距離的減少而增大.
特點:斥力變化快;引力變化慢.
當r>10d時分子間力幾乎為零
條件(判斷) r r>r0時表現為引力。
做功特點(能量轉化)分子間力做正功時分子勢能減少;分子間力做負功時分子勢能增加。 r=r0時分子勢能最小。
電場力
產生原因---電荷間的相互作用。
定義:電荷在電場中受到的力。
大小:F = E q
方向:正電荷受力方向與場強方向相同;
負電荷受力方向與場強方向相反。
做功特點(能量轉化)電場力做正功電勢能減少;電場力做負功電勢能增加。
W電=QU = =φ1q –φ2q
安培力
產生原因---磁場對電流的作用。
定義:電流在磁場中受到的力。
大小:B⊥L F= BIL (L 為有效長度B均勻) B//L F=0
方向---左手定則
條件(判斷)--- B與L的方向關系
做功特點(能量轉化)安培力做正功電能轉化為機械能;安培力做負功其他形式的能轉化為電流的能量。
洛侖茲力
推導:I=nvsq、 F=BIL、 N=nsL、 F=Nf
定義:磁場對運動電荷的作用力。
大小:f = qBv ( B垂直于v)
方向:左手定則(四指與負電荷速度方向相反)
條件(判斷) B垂直于v時f = qBv
B平行于v時f = 0
做功特點(能量轉化) f始終垂直于v則f的功率為零所以只在f 作用下速率不變粒子做勻速率圓周運動.
R = mv/qB T=2πm/qB
向心力
定義:做圓周運動的物體受到的外力在指向圓心方向的分力。是效果力(由其它力的合力或者分力提供)
大小:F心=mω2r =mv2/r=4mπ2r/T2
= 4mπ2f2r =mωv=m a心
作用:只改變速度方向;不改變速度大小。
做功特點:不做功。
相關聯接:萬有引力、庫侖力、洛侖茲力、拉力等。
回復力
定義:物體偏離平衡位置時受到的指向平衡位置的力。是效果力。
簡諧振動中:f = - k x
單擺中:f = -mgx/L
方向:與x方向相反;指向平衡位置.
做功特點:一定做功,以實現動能和勢能的轉化.
壓力、浮力、牽引力、函數力
壓力:F =PS ( W = P△V )
浮力: F浮=ρ液gv排
牽引力:F=P/V
函數力:F=KSV2
F=KV 等------
動量、機械能
25.動量、沖量、動量定理。*
動量:?引入:描述物體機械運動效果的物理量。
?定義:物體的質量和速度的乘積。
?大小:p=m v
?方向:與v的方向相同。
?單位:kg m/s
?含義:表示物體機械運動效果的狀態量。
?相關聯接: 、v、 (、R、f、T、 ?P、Ek、M、a心、B、F、FN、mg、F引。
沖量:??引入:運動的物體在一個力的作用下多長時間能停下來
?定義:力與時間的乘積
?大小:恒力沖量: I=Ft
變力沖量:I= =F均t 圖像的方法
?方向:與F的方向相同。
?單位:牛頓 秒(或者 kg m/s )
?含義:表示力對時間的積累;是過程量。
?相關聯接:力、動量的改變量、速度、動量定理。動量定理:推導---I = F t F = ma =m(Vt-V0)/t I = mVt – mV0 = Pt – P0 = 內容:沖量等于物體動量的變化。
數學表達式:I = mVt – mV0 = Pt – P0 = 使用步驟:(1)確定研究對象及過程;(2)列動量定理方程;
(3)列輔助方程;(4)求解方程。
特殊方法---整體法---外力的沖量等于系統的動量的改變量。26.動量守恒定律。*
推導---放置在光滑水平面上的兩個物體m1 m2在一條直線運動速度分別為v1v2相互碰撞后的速度分別為則有:對m1--- F1t=1 對m2--- F2 t =2 又因為F1t=- F2 t所以:1 =-2若以m1 m2為系統則有系統的總動量守恒。
內容:系統不受外力,或系統所受外力的合力為零時,總動量守恒。
數學表達式:=0 或1 =-2或m1 v1+ m2 v2=
條件:系統不受外力,或系統所外力的合力為零,或外力遠遠小于內力且作用時間極短,
或者在某一方向上:系統不受外力,或系統所外力的合力為零,或外力遠遠小于內力且作用時間極短,
使用步驟:(1)確定研究對象(某系統)及研究過程;(2)判斷系統動量是否守恒,若守恒則確定正方向以及系統的初動量和末動量;(3)列動量守恒方程、列輔助方程;
(4)求解方程。
注意事項:條件性、系統性、相對性、瞬時性。在此過程中能量的變化。但有物體之間發生相互作用時,首先要考慮動量守恒的方法。
27.功、功率。*
功:??引入:描述物體能量變化的量度。
?定義:力作用在物體上是物體在力的方向上通過了位移。是物體能量變化的量度。
?大小:W=F s cos α
?正功:對物體的動能的增加有促進作用α大于或者等于0度且小于90度。
?負功:對物體的動能的增加有阻礙作用α大于90度且小于或等于180度。
?單位:J
?含義:表示物體能量變化的量度。
?相關聯接:F、s、Ek、能量的變化量、電勢、電勢差。光子的頻率波長、功率、時間、速率。動能定理、功能原理、機械能守恒定律。
功率:?引入:描述力對物體做功快慢程度的物理量。
?定義:單位時間內力對物體所做的功。
?大小:p= w/t = F s cos α/t = Fv
?單位:瓦特
?含義:表示力對物體做功快慢程度的物理量。
?相關聯接:功及其相關的聯系、牽引力、速度
28.動能、做功與動能改變的關系。*
動能:?引入:描述物體由于運動而具有的能量。
?定義:物體質量跟速度平方的積的一半。
?大小:Ek = mv2/2
?變化量:等于合外力所做的功。
?單位:J
?含義:表示物體由于運動而具有的能。
?相關聯接:m、v、W、動量、向心力、向心加速度、逸出功、光子頻率。
動能定理:推導---F =ma s =/2a W= Fs 所以:內容:合外力所做的功等于物體動能的改變量。
數學表達式: W外=
W外的求法--- 通常是先求出在此過程中每一個力所做的功再代數和;或者如果可以求合力,那么先求出合力在求出功。
使用步驟:(1)確定研究對象以及研究過程;(2)分析判斷在此過程中每一個力的做功特點,并且計算出每一個力在此過程中所做的功;(3)列出動能定理方程及輔助方程;(4)求解方程。
29.重力勢能、重力做功與重力勢能改變的關系。*
重力勢能:?引入:描述物體由于被舉高而具有的能。
?定義:質量、重力加速度及相對于零勢能面的高度,三者的乘積。
?大小:Ep=mgh
?正負:表示大小,且正的表示在零勢能面的上方,負的表示在零勢能面的下方。
?變化量:重力做功的負值。
?單位:J
?含義:表示物體由于被舉高而具有的能。
?相關聯接:重力做功、機械能、高度。動能定理、功能原理、機械能守恒定律。
30.彈性勢能。
定義:物體由于發生彈性形變而具有的能。
大小:同一物體彈性形變越大彈性勢能越大。
相關聯接:動量守恒定律、機械能守恒定律---彈簧力做功時若把彈簧算成系統內的物體系統的機械能守恒。位能。彈簧力做功與彈性勢能的關系。胡克定律。
31.機械能守恒定律。*
推導---由動能定理得--- WG+W彈簧+W其他= △Ek 則當W其他 =0時 E2 = E1
內容:只有重力做功的情形下,物體的動能和重力勢能發生相互轉化,但是機械能的總量保持不變。
?數學表達式及其含義: E2 = E1 △E=0或- △Ep = △Ek
或 mgh1+mv12/2=mgh2+ mv22/2
?條件: 對物體 W其他 = 0 ; 對系統沒有其他形式的能產生。
?使用步驟:(1)確定研究對象(某系統)及研究過程;(2)判斷系統機械能是否守恒,若守恒則確定零勢能面以及系統的初機械能和末機械能;(3)列機械能守恒方程、列輔助方程;(4)求解方程。
注意:條件性、系統性、過程。
32.動量知識和機械能知識的應用(包括碰撞、反沖、火箭)*
注意他們的使用條件、什么時候使用、解決什么問題、物體或系統得初狀態、末狀態及過程(—功)。動量守恒的過程中動能的損失及轉化得到的新的能量。機械能守恒的過程中動量的損失。
例如:物體撞向固定的彈簧等等。
33.航天技術的發展和宇宙航行。
教材第130頁、131頁。理論依據---萬有引力定律、圓周運動、動量守恒定律等等。
實驗
誤差:測量數值與真實值的差異,叫做誤差。
系統誤差:由于儀器本身不精確,或實驗方法粗略,或實驗原理不完善而產生的。
偶然誤差:由各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產生的。
有效數字:測量值的最后一位一般都是估計讀數,這位數字是不可靠的,但是仍有意義,要求讀出來,這種帶有一位不可靠數字的近似數字,叫有效數字。
113.長度的測量。
游標卡尺---游尺10分度---是把9mm分成10份每小格差0.1mm;
游尺20分度---是把19mm分成20份每小格差0.05mm;
游尺50分度---是把49mm分成50份每小格差0.02mm.
讀數時---測量值=主尺準確數+游尺示數(相差的數值)
114.研究勻變速直線運動。
會使用打點計時器---交流低壓,時間間隔為打點的周期,計數點間的時間間隔為:nT。
會用紙帶法測量加速度------------

會用紙帶法測量速度---
115.探究彈簧力和彈簧伸長量的關系。
關鍵在于數據的處理---圖像方法 F---圖
116.驗證力的平行四邊形定則。
關鍵:在兩次橡皮條形變的效果相同的前提下,以F1、F2的圖示為鄰邊的平行四邊形的對角線是理論的合力F;而單個作用力F’為實際的力。最后再比較、驗證。
117.驗證動量守恒定律。
實驗裝置---軌道末端水平,入射小球的質量必須大于被碰小球的質量,小球應從同一高度無初速度的釋放,兩小球的半徑相同,
原理---因為撞擊后是從同一高度平拋,所以:
所以只要滿足:動量就守恒。
注意:減小偶然誤差的方法---最小圓的圓心。
118.研究平拋物體的運動。
原理:水平方向勻速直線運動;豎直方向自由落體;求初速度。
119.驗證機械能守恒定律。
驗證:------v= 不用測物體的質量;
也可以任取兩點---------也不用測物體的質量。
120.用單擺測定重力加速度。
原理:------ ------
測量------L等于擺線長再加上小球的半徑(游標卡尺)
------t是從小球通過平衡位置時開始計時剛好通過n次,則
未知小球半徑或準確擺長L,可以兩次測量用的方法。
121.用油膜法估測分子的大小。
原理:單分子油膜的厚度與分子的直徑是相同的,d=h=V/S;
注意:實驗步驟,體積的計算,單位的換算。
122.用描記法畫出電場中平面上的等勢線。
注意:(1)基準點的距離應該大致相同;(2)靈敏電流計的使用是一個探針放在基準點上用另一個探針確定等勢點;(3)各等勢點用平滑的曲線畫出;(4)除了可以描述等量的異種電荷的電場,還可以描述勻強電場、點電荷的電場、點電荷與金屬板之間的電場。
123.測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)。
原理: 所以
一般情況下用伏安法測電阻,用米尺測長度,用螺旋測微器測直徑。
螺旋測微器---旋鈕D沒轉動一周被測距離變化0.5mm每一周又均勻的分為50個刻度,所以每個刻度對應的讀數應為0.01mm,讀數時應該把主尺的讀數(注意是否過0.5mm的刻度)再加上游尺的讀數,注意估計讀數,以mm為單位---應該讀到0.001mm。
124.描繪小電珠的伏安特性曲線。
電路圖應該是分壓式接法;又由于小電珠的電阻較小,所以一般用電流表外接的方法。
須注意溫度變化很大時,金屬的電阻會增大;半導體的電阻會減小。
注意:U—I圖線與I—U圖線的區別(斜率分別表示電阻和電阻的倒數)。
125.把電流表改裝成電壓表。
原理:串聯分壓作用,應該已知Ig、Rg可以計算出Ug=IgRg
設改裝后的量程為U ,則需要串聯的電阻的阻值為:
電流計也可以改裝成電流表,原理是并聯分流的作用。應該已知Ig、Rg
設改裝后的量程為I ,則需要并聯的電阻的阻值為:
測量時還應注意------滿偏和半偏的方法的使用。
126.用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻。 E
原理:E=U+Ir 0 I
電路連接---一般電源的內阻較小,所以應該把電流表和變阻器先串聯,再與電壓表并聯,再連接電鍵和電源。
另:如果是舊電池或水果電池---內電阻非常大的則應該把變阻器和電壓表先并聯,再與電流表串聯,再與電鍵及電源連接。
數據處理---用路端電壓與電流的圖像,圖像中叢軸U的截距為電源電動勢,橫軸I的截距為短路電流,即:(注意:縱軸是否從0伏開始)
127.用多用電表探索黑箱內的電學元件。
原理:串聯電路、并聯電路的特點以及二極管的單向導電性。
多用電表的使用---歐姆檔的選檔、調零及使用方法。
128.練習使用示波器。
原理:利用帶電粒子在電場中的加速和偏轉(垂直方向的偏轉)來描述(偏轉電場的)變化的電信號。
129.傳感器的簡單應用。
電容器---由液體深度的變化引起的電容器正對面積的變化,進而引起電容的變化,進一步引起電壓的變化等等。
半導體---熱敏性、光敏性。光電計數---光敏電阻。
130.測定玻璃的折射率。
原理:
重要步驟:P1、P2、P3、P4共線用來確定
玻璃中的折射光線的位置。
以o為圓心做圓周在入射光線
和折射光線去等長;再分別向法線作垂線段L1和L2 ;
則有:
注意:測量液體的折射率---教材中用杯子里是否裝水的方法,
空杯時確定入射角;滿杯時確定折射角。
原理仍然是-------
131.用雙縫干涉測光的波長。
觀察雙份干涉圖樣---教材中的彩圖。
測定單色光的波長---原理:------
-------注意的測量一般用螺旋測微器,并且:
------- 是用積累法測定的
振動和波
34. 彈簧振子、簡諧振動、簡諧振動的振幅、周期和頻率,簡諧振動的圖像。*
彈簧振子---小球所受的摩擦力忽略不計,
彈簧的質量忽略不計,這樣的系統叫彈簧振子。
簡諧振動---物體在跟偏離平衡位置的位移的大小成正比,并且總指向平衡位置的回復力的、
作用下的振動。 F = - k x
簡諧振動的振幅---震動物體離開平衡位置的最大距離,叫做振動的振幅。
---能表示震動的強弱。
周期和頻率---簡諧振動物體完成一次全振動所需要的時間,叫做振動的周期。
---單位時間內完成的全振動的次數,叫做振動的頻率。
固有頻率---簡諧運動的頻率由振動系統本身的性質所決定,與振幅無關,這個頻率叫做固
有頻率。例如:彈簧振子的頻率只與勁度系數和振子的質量決定與振幅無關。
簡諧振動的圖像---簡諧振動的位移(相對于平衡位置的位移)---時間的圖像,叫做~~~。
起始的時間不同
35.單擺、在小振幅條件下單擺作簡諧振動、周期公式。*
單擺---如果懸掛小球的細線的伸縮和質量可以忽略,線長又比小球的直徑大得多,這樣的
裝置叫做單擺。
擺角很小時單擺作簡諧振動。此時有:
回復力---重力沿切線方向的分量。
周期公式--- 周期為2秒的單擺叫做秒擺
用單擺測重力加速度
36.振動中的能量轉化。
振幅越大振動的能量就越大,在振動過程中動能和勢能發生相互轉化,在平衡位置時的動能最大,在位移最大處的勢能最大,動能為零。
37.自由振動和受迫振動,受迫振動的頻率、共振及其常見的應用。
阻尼振動實際的震動系統不可避免地受到摩擦和其它阻力,即受到阻尼的作用,系統克服阻尼的作用做功,系統的機械能隨著時間逐漸減少,振動的振幅逐漸減少,待到能量耗盡之時,振動就停下來了,這種振幅逐漸減小的振動,叫做阻尼振動。
自由振動---物體不受外界驅動力作用下的振動叫做自由振動。
受迫振動---物體受外界驅動力作用下的振動叫做受迫振動。
周期性外力叫做驅動力。
物體做受迫振動時,振動穩定后的頻率等于驅動力的頻率,
跟物體的固有頻率沒有關系。
共振---驅動力的頻率接近物體的固有頻率時,
受迫振動的振幅增大,這種現象叫做共振。
共振的應用和防止
38.振動在介質中傳播——波,橫波和縱波,橫波的圖像,波長、頻率和波速關系。*
機械波---機械振動在介質中傳播。是傳遞能量的一種方式。介質中的各個質點都是做受迫振動。同周期、同頻率。若無能量損失也將同振幅。
橫波---質點的振動方向跟傳播方向垂直的波,叫做橫波。(固體)
縱波---質點的振動方向跟傳播方向在同一直線上的波叫做縱波。(固體、液體、氣體)
橫波的圖像---某一時刻,質點的平衡位置和位移的函數圖像。(注意與波動圖象的區別)
解決問題時應該注意---波的傳播方向的雙向性和波形圖的周期性。
波長---在波動中,對平衡位置的位移總是相等的兩個相鄰質點間的距離,叫做波長。
波長、頻率和波速關系--- 波從一種介質進入另一種介質中時傳播的速度、波長通常會發生變化,而頻率保持不變。
39.波的疊加,波的干涉、衍射現象。
波的疊加---?原理---幾列波相遇時能夠保持各自的運動狀態,繼續傳播,他們在重疊的區域里,介質的各質點同時參與這幾列波的振動,質點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起位移的矢量和。
?實例---波的干涉、駐波。
波的干涉---??條件---兩列波的頻率相同且振動方向不垂直。
?特點---波所特有的現象。
?圖樣---略(教材第16頁圖)。
?相關聯接:數學中的雙曲線、光的干涉波的衍射---??定義---波可以繞過障礙物繼續傳播的現象。
?明顯衍射的條件---只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長差不多、或者比波長更小。
?特點---衍射是波的特有的現象。
40.聲波、超聲波及其應用。
聲波---聲音在介質中的傳播(屬于縱波)。頻率低于20赫茲的聲波叫次聲波;次聲波站
超聲波---頻率高于20000赫茲的聲波叫超聲波。(---仿生學)
特點:直線傳播(波長短不容易發生衍射)確定潛艇、漁船的位置及海水的深度。
穿透能力強---探傷。
在液體中傳播時,是液體內部產生相當大的液體沖擊---清垢、超聲加濕器。
制造各種乳膠,顆粒極細,而且均勻。
在診斷、醫療、衛生中,也有廣泛的應用---B超
41.多普勒效應。
定義---由于波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者感到頻率發生變化的現象,叫做~~~。
波源的頻率---等于單位時間內波源發出完全波的個數。
觀察者接受到的頻率是觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數。
當波源與觀察者有相對運動時,如果二者相互接近,觀察者接受到的頻率增大;
如果二者相互遠離,觀察者接受到的頻率減小。
機械波、電磁波、光波都會發生多普勒效應,多普勒效應是波動過程共有的特征。
應用---
牛頓運動定律
16.牛頓第一定律、慣性。*
實驗推導---伽利略理想實驗。
內容---(1)一切物體都有慣性;(2)力是改變物體運動狀態的原因。
慣性---定義:物體具有保持原來運動狀態的性質。
大小:只與質量有關。質量大則慣性大;質量小則慣性小。
應用:先說明物體原來的運動狀態,再說明突發現象,然后說明物體由于慣性------。
17.牛頓第二定律、質量、圓周運動的向心力。*
實驗---(1)掌握變量控制方法;(2)確定和加速度有關的物理量;
(3)當質量一定時,a ∝ F ;(4)當外力一定時,a ∝ m-1
推導---a = kF/m 力的單位---牛頓的規定使得k = 1 。則 F = ma
描述---(1)語言:_______________________________________________________.
(2)數學表達式:F合 = ma a a
(3) 圖像方法:當質量一定時,
當外力一定時, 0 F 0
因果關系---外因是力,內因是質量,結果是加速度。
加速度與合外力的關系:(1)同方向,(2)同瞬時,(3)正比例,(4)同物體。
使用步驟------(1)確定研究對象;(2)運動分析及受力分析建立坐標系;
(3)列方程:主方程 Fx=ma Fy=0
輔助方程 例如 f = μFN 等等
(4)求解方程并檢驗。
18.牛頓第三定律。*
內容:_____________________________________________________________
附加:同性質、同瞬時。
與二力平衡的關系:區別主要在于不同物體、不同性質。
應用:萬有引力定律及動量守恒定律的推導。
19.牛頓力學的適用范圍---宏觀、低速、慣性系。
20.牛頓定律的應用。*
思路:以加速度為橋梁同時聯系運動學和力學。
21.萬有引力定律的應用、人造地球衛星的運動(限于圓軌道)。*
推導---太陽和地球之間的引力提供地球繞太陽做勻速率圓周運動的向心力;
向心力用帶有周期的公式來描述;
得出:引力與地球的質量成正比,與距離的平方成反比。
再利用牛頓第三定律得出:引力還與太陽的質量成正比;
最后用地球和月亮之間的引力也滿足此關系的佐證,得出萬有引力定律。
內容---語言描述
數學表達式
條件---質點及均勻球體之間。
應用---與圓周運動公式結合。
人造地球衛星的運動(限于圓軌道)---?F心=mω2r =mv2/r=4mπ2r/T2= 4mπ2f2r =mωv=m a心
F心=F引 黃金替代: GM = gR2-----地球表面
F引=Gm1m2/r2
注意:發射速度、環繞速度的區別,以上的計算公式有機的結合即可。
?解題思路---萬有引力提供向心力再加上體積、密度以及黃金替代等等計算公式。
?注意變軌問題:速度的變化會引起向心力的大小的變化,從而導致萬有引力與向心力的大小關系的變化,進而出現離心現象或者近心現象,導致軌道的變化。
22.宇宙速度。
?定義---發射人造衛星各種狀態的發射速度的最小值。
?第一宇宙速度---7.9km/s繞地球運動最小發射速度。
?第二宇宙速度---11.2km/s脫離地球的最小發射速度。
?第三宇宙速度---16.7km/s脫離太陽系的最小發射速度。
?相關聯接:不同行星的第一宇宙速度、與衛星的環繞速度的區別。
24.共點力作用下的物體的平衡。*
運動平衡------物體保持勻速直線運動或靜止;
受力平衡------合外力為零;加速度為零。
方法------(1)正交分解法;Fx =0 Fy = 0
(2)矢量三角形方法------------------------------
(3)相似三角形方法
電場
54.兩種電荷、電荷守恒。
兩種電荷---被絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電;被毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。
帶電的方法---摩擦起電、接觸帶電、感應帶電、 光電效應。
電荷守恒---電荷既不能創造,也不能消滅,只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分,總量保持不變。
注意:相同的導體接觸后再分開,電荷先中和后再均分。
55.真空中的庫侖定律、電荷量。*
?實驗---電荷量一定時,距離越大庫侖力越小;距離一定時,電荷量越大庫侖力越大。
?內容---真空中兩個點電荷之間的作用力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
?數學表達式--- 類似
?條件---真空中、點電荷。
?K為靜電常量,且k=9.0*109(Nm2/c2)
56.電場、電場強度、電場線、點電荷的電場場強、勻強電場、電場強度的疊加。*
電場---??定義---電荷間作用的媒介物質。
?存在空間---電荷的周圍。
?存在的實質---雖然看不見、摸不到、無色、無味,但它是客觀存在的一種特殊的物質形態,不以人的主觀意志為轉移。
?基本性質---對放入電場中的電荷有力的作用。
電場強度---??引入:描述電場的強弱之別的物理量。
?定義:電場力跟電荷量的比值。
?定義方法:比值定義法。
?大小:E=f/q 或: E=kq/r2 或:E= U/d
?方向:與電場線方向相同。
?單位:牛/庫 伏/米
?含義:表示電場強弱的物理量。
?相關聯接:U、q、W、F、動能定理、動量定理、牛二定律、B。
電場線---??定義---如果在電場中畫出一些曲線是每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致,這樣的曲線叫做電場線。
?特點---(1)假想性;(2)疏密性; (3)不相交;(4)特殊分布;
? (5)指向性---從正電荷指向負電荷;從高電勢指向低電勢。
電場強度的疊加---電場強度是矢量所以滿足平行四邊形定則。
57.電勢能、電勢差、電勢、等勢面。*
電勢能---??引入:(類比重力勢能)帶電物體在電場中所具有的能。
?大小: ε= φq
?變化量:-△ ε=w電=Uq
?含義:電荷跟電場共同具有的能量。
?相關聯接:電勢及其相關的物理量。
電勢差---??引入:描述電場中兩點間能的物理量(類比重力場)
?定義:在電場中兩點間移動電荷作的功與電荷量的比值。
?定義法:比值定義法。
?大小:U=W/q
?含義:移動單位電荷電場力所作的功;表示電場中兩點間能的性質的物理量。
?相關聯接:電功、電勢、等勢面、場強、電勢能、動能定理、電流、電阻、電功率、電磁感應、路端電壓。
電勢---??引入:描述電場中一點的能的性質(相對于零勢能面)
?定義:與零電勢之間的電勢差。
?大小:φA - φB =UAB
?正負: φ >0表示該點電勢比零電勢點的電勢高。
?單位:伏
?含義:移動單位電荷到零電勢點時電場力所作的功;表示電場中一點的能的性質的物理量。
?相關聯接:電勢差及其相關的物理量。
等勢面---??定義---電場中電勢相同的各點構成的面。叫做等勢面。
?特點---電場線跟等勢面垂直,并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
?處于靜電平衡狀態的導體,內部的場強為零。該導體是一個等勢體、表面是等勢面。電場線垂直于物體表面。
58.勻強電場中電勢差跟電場強度的關系。*
?推導---把電量為q的電荷從A點移到B點電場力做功為:W=Eqd B E
?又因為:W=Uq
?所以:U=Ed
?其中d為沿電場線方向距離。 A
?條件:勻強電場
59.靜電屏蔽。 U
?現象---處于靜電平衡狀態的導體,內部的場強處處為零。把一個實心的導體挖空,變成一個導體殼,殼內的場強處處為零。這樣導體可就可以保護它所包圍的區域,這個區域不受外部的電場的影響。
?特點---場強處處為零。
?裝置---略。
?應用---保護通信電纜內的信號。
?相關連接:靜電平衡及其相關的物理量。
60.帶電粒子在勻強電場中的運動。*
加速---電場中受力 F = E q 場強 E = U / d
?加速度 a = F/m = U q/m d ?末速度
?再由動能定理得:
? U q = m v2/2 可得:末速度
? 非勻強電場中電場力做功 W = U q
?再由動能定理得:末速度
?多級加速
偏轉(飛出電場)--- ?類平拋運動---沿電場方向v0等于0的勻加速直線運動,
垂直于電場方向勻速直線運動。
?時間---t=L/v0
?加速度---a=E q/m=U q/m d
速度---?沿E方向速度---?
?合速度---大小
???方向
位移---??沿E方向位移---?合位移---大小S2=L2+y2
? 方向
61.示波管、示波器及其應用。
?裝置---略
?原理---帶電粒子在電場中的加速和偏轉。
?應用---觀察電信號隨時間的變化。
?相關連接:帶電粒子在電場中的運動及其相關的物理量。
62.電容器的電容、平行板電容器的電容。*
?引入:電容器儲存電荷的本領的物理量。
?定義:電量與電勢差的比值。
?定義法:比值定義法。
?大小:c =Q/U= △Q/ △U (類比圓柱形容器的底面積)
?平行板電容器的決定式:c=s/4πkd
?單位:法拉、微法、皮法
?含義:表示電容器容納電荷的本領;每改變單位電勢差所需要改變的電荷量。
?相關聯接:勻強電場、帶電粒子的偏轉及其相關的內容、歐姆定律及其相關的內容。
63.常用的電容器。
可變電容器---改變正對面積;電容互感器。
電磁場和電磁波
86.電磁場、電磁波,電磁波的周期、頻率、波長和波速。
電磁振蕩的周期---能量轉化:電場能和磁場能在電容器充電和放電過程中轉化
電磁場---邁克斯韋理論:變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場;
均勻變化的電場產生穩定的磁場,均勻變化的磁場產生穩定的電場;
電磁波---橫波
周期性變化的電場產生周期性變化的磁場,周期性變化的磁場產生周期性變化的電場 。
電磁波的周期、頻率、波長和波速---
87.無線電的發射和接收。
無線電的發射---
聲音或圖像信號利用振蕩器(經過調制、調幅、調頻的過程)通過電磁波傳播出去。無線電的接收---
當接收電路的固有頻率與電磁波的頻率相同時,接收電路中產生的振蕩電流最強,再經過檢波,再放大即可。
88.電視、雷達---教材第220頁~222頁。
電磁感應
78.電磁感應現象、磁通量、法拉第電磁感應定律、楞次定律。*
電磁感應現象---時,產生感應電動勢的現象。
條件:(若電路閉合則有感應電流)
磁通量---定義:磁感應強度與面積的乘積
計算: 其中B均勻;S與B垂直。
S

單位:韋伯
B:也叫磁通密度
法拉第電磁感應定律---??實驗---感應電動勢與φ、 △Φ無關,
只與△ Φ/ △t以及匝數n有關。
?內容---電路中感應電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。
?數學表達式--- (E的平均值)
?E的瞬時值---導體切割磁感線運動。
?計算公式--- 其中B、L、v三垂直
? 其中任兩物理量夾角θ,其余兩個量垂直,
L為有效長度、B均勻。
楞次定律---??內容---感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
?理解---
?1. Φ增大,B感要阻礙Φ的增大。所以B感與B原方向相反。
?2. Φ減小,B感要阻礙Φ的減小,所以B感與B原方向相同。
?既滿足---增反減同的原則。
?思路---先確定B原的方向,再結合題意判斷Φ的變化,利用增
反減同的原則再判斷B感的方向,再由安培定
則判斷I感的方向。(再判斷I感的受力方向)
?對阻礙的理解---只能阻礙,不能阻止。
?楞次定律第二種描述---感應電流總是要阻礙引起感因電流的原因。
?對阻礙的進一步理解---有阻礙才有能量的轉化。
?例如:由于a的運動產生感應電流,那么感應電流總是要阻礙a的運動。這樣才把機械能轉化為電流的能量。
79.導體切割磁感線時的感應電動勢,右手定則。*
?內容---伸開右手讓拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一個平面內,讓磁感線垂直從手心進入,拇指指向導體的運動方向,其余四指指的就是感應電流的方向。或感應電動勢的高電勢一端。
?因果關系---
原因:磁場和導體相對于磁場的運動。
結果:產生了感應電流。
?電荷移動的原因---電荷在磁場中受洛侖茲力的結果。
80.自感現象。
?原理---電磁感應現象。
?電路圖---教材第179頁。
?現象---由于導體本身的電流的變化而產生的電磁感應現象。
?自干系數---有關因素:線圈的橫截面積越大、線圈越長、匝數越多、它的自感系數就越大另外:有鐵芯時的自感系數比沒有鐵芯時的自感系數大得多。
?單位---亨利。
?應用---振蕩電路發射電磁波、鎮流器、閘刀開關放在絕緣的油中、精確電阻的雙線繞法。
81.日光燈。
結構---啟輝器、燈管、鎮流器。
工作過程及原理---啟動時鎮流器產生瞬時高壓;工作時鎮流器維持低壓。
磁場
71.電流的磁場。
?通電直導線的磁場---以直導線上各點為圓心內疏外密的同心圓,每個圓所在的平面都與直導線垂直。方向判斷---安培定則。
?通電螺線管的磁場---類似條形磁鐵的磁場,電流恒定時管內部為勻強磁場。方向---安培定則。
?環形電流---類似小磁針的磁場,方向---安培定則。
?磁體和電流之間、電流和電流之間、磁體和磁體之間通過磁場都可以發生相互作用。
?例如:同向電流相互吸引,異向電流相互排斥。
?安培定則的因果關系:原因---電流;結果---磁場。
72.磁感應強度、磁感線、地磁場。*
磁感應強度---?引入:描述磁場強弱的物理量。
?定義:一個單位長度且單位強度的穩恒直流電在勻強磁場中與磁場方向垂直時受的力。
?定義方法:比值定義法。
?大小:B=F/IL (B垂直于L)
?方向:與磁場的方向相同。
?單位:特斯拉(牛/安米)
?含義:表示磁場強弱的物理量。
磁感線---??定義---如果在磁場中畫出一些曲線是每一點的切線方向都跟該點的磁感應強度方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。
?特點---(1)假想性;(2)疏密性;
? (3)不相交;(4)特殊分布;
? (5)指向性---外部從N極指向S極;內部從S極指向N極;
? (6)閉合曲線;(7)磁通密度。
地磁場---??地球相當于一個大的條形磁鐵,地磁南極在地理北極附近;地磁北極在地里南極附近;地磁場對設想地球的帶電粒子有力的作用,作用的最強處在赤道上。
73.磁性材料,分子電流假說。
?問題的引出---通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場很相似,法國學者安培由此受到啟發,提出了著名的分子電流假說。
?內容---原子、分子等物質微粒內部存在著一種環形電流——分子電流,分子電流是每個物質微粒都成為微小的磁體,它的兩側相當于兩個磁極。
?現象的解釋---磁鐵的磁場和電流的磁場一樣,都是由運動的電荷產生的。
?磁性材料---軟磁性材料、硬磁性材料;弱磁性物質、強磁性物質;金屬磁性材料、鐵氧體。
74.磁場對通電直導線的作用,安培力,左手定則。*
磁場對通電直導線的作用---?產生原因---磁場對電流的作用。
?定義:電流在磁場中受到的力。
?大小:B?L F= BIL (L 為有效長度,且B均勻)
B//L F=0
?方向---左手定則
?條件(判斷)--- B與L的方向關系
?做功特點(能量轉化)安培力做正功電能轉化為機械能;安培力做負功其他形式的能轉化為電流的能量。
左手定則---??內容---伸開左手,拇指與其余四指垂直,并在掌心所決定的平面內,磁感線垂直穿入掌心,四指指電流方向,拇指指受力方向。
?因果關系:原因---電流和磁場;
結果---電流受力。
75.磁電式電表的原理。
?結構---
?原理---蹄形磁鐵和鐵芯間
的磁場是均勻地輻向分布的,
不管通電線圈轉到什么角度,
它都跟磁感線平行受力均勻,
所以電流與偏轉角度成正比。
76.磁場對運動電荷的作用,洛侖茲力,帶電粒子在勻強磁場中的運動。*
?推導:I=nvsq、 F=BIL、 N=nsL、 F=Nf
?定義:磁場對運動電荷的作用力。
?大小:f = qBv ( B垂直于v)
?方向:左手定則(四指與負電荷速度方向相反)
?條件(判斷) B垂直于v時f = qBv
B平行于v時f = 0
?做功特點(能量轉化) f始終垂直于v則f的功率為零所以只在f 作用下速率不,粒子做勻速率圓周運動. R = m v/q B T=2πm/qB
77.質譜儀、回旋加速器。
穩恒電流
64.電流、歐姆定律、電阻和電阻定律。*
電流---引入:電荷定向移動的強弱。
?定義:電荷量與時間的比值。(比值定義法)
?大小:I= Q/t i=nvsq
?單位:安培
?含義:表示電流的強弱。
?特點:串聯電路---I=I1=I2=--- 并聯電路---I=I1+I2+---
注意:對于任何一個節點而言流入的電流之和等于流出的電流之和。
電阻---??引入:描述導體對電流的阻礙作用。
?定義:R=U/I (純電阻電路)
?大小:R=ρL/s 等------
?單位:歐姆
?含義:表示導體對電流的阻礙作用。
?特點:串聯純電阻電路:R=R1+R2+---
并聯純電阻電路:R-1=R1-1+R2-1+---
電阻定律---實驗—變量控制法。
內容---導體的電阻R跟它的長度L成正比,跟它的橫截面積S成反比,
數學表達式--- R=ρL/s
歐姆定律---實驗---純電阻電路中:U一定時,I與R成反比;
R一定時,I與U成正比。
內容---導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,
跟導體的電阻值成反比。
數學表達式---I=U/R
條件---純電阻電路。
注意---一般情況下導體的電阻值不變。電流、電功率等隨電壓而改變。
65.電阻率與溫度的關系。
電阻率
引入:描述導體單位面積單位長度時導體的電阻值。
大小:由導體本身的性質決定、并且和溫度有關。滿足--- R=ρL/s
單位:歐姆米
與溫度的關系---
金屬導體的電阻率一般隨溫度而升高;熱敏性半導體的電阻率隨溫度而降低。
66.半導體及其應用、超導及其應用。
半導體---定義:導電性能介于導體和絕緣體之間,而且電阻不隨溫度增加而增加,反隨溫度的增加而減小,這種材料成為半導體。例如:鍺、硅、砷化鎵、銻化銦等等。
特性:(1)電阻隨溫度的增加而減小;(2)導電性能受外界條件所控制;例如:受光照電阻減小,摻入其他微量雜質導電性能發生顯著變化。
應用:集成電路。
超導---定義:有些物質當溫度降低到絕對零度附近時,它們的電阻率會突然減小到無法測量的程度,可以認為電阻率突然減小到零,這種現象叫做超導現象。
能發生超導現象的物質叫做超導體。
材料由正常狀態轉變為超導狀態的溫度,叫做超導材料的轉變溫度。---Tc
應用---電流沒有熱效應可以大大地降低能耗。
67.電阻的串聯、并聯,串聯電路的分壓作用、并聯電路的分流作用。*
串聯電路---I=I1=I2=---
U=U1+U2+---
R=R1+R2+---(純電阻電路)
W=W1+W2+---
P=P1+P2+---
U1 /U2 = W1 / W2 = P1 / P2 = R1 / R2
串聯有分壓作用。
并聯電路---I=I1 + I2 + ---
U=U1 = U2 = ---
R-1=R1-1+R2-1+---(純電阻電路)
W=W1+W2+---
P=P1+P2+---
I1 / I2 = P1 / P2 = R 2/ R 1
并聯有分流作用
68.電功和電功率,串聯和并聯電路的電功率的分配。*
電功---引入:描述電場力對電荷所作的功。
?定義:電場力所作的功。
?大小:W=Uq=UIt=Pt
?正負:電路中電場力總是做正功以實現能量的轉化。
?含義:轉化的電能、消耗的電能、電場力所作的功。
?特點:W=W1+W2+---
電功率---引入:描述電流做功快慢的物理量。
?定義:電功和時間的比值。
?大小:P=W/t=UI
?含義:表示電流做功快慢的物理量。
?特點:P=P1+P2+---
69.電源的電動勢和內電阻,閉合電路歐姆定律、路端電壓。*
電源的電動勢---?引入:描述電源把其他形式的能轉化成電能的本領。
?定義:電源開路是兩極之間的電勢差。
?大小:E=U內+U外 =Ir+U
?變化量:長時間使用的電池的電動勢變化很小,內阻增加很多。
?單位:伏
?含義:表示電源把其他形式的能轉化成電能的本領。
?相關聯接:路端電壓、內阻、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應定律.
內電阻---?引入:描述電源內部物質對電流的阻礙作用。
?定義:電源內部的電阻。
?大小:E=Ir+U I=E/(R+r)
?變化量:長時間使用的電池的電動勢變化很小,內阻增加很多。
?單位:歐姆
?相關聯接:效率、消耗的電熱、外電路的功率的分配、電動勢及其相關的內容。
閉合電路歐姆定律---實驗---純電阻電路中:E一定時,I與R成反比;
R一定時,I與E成正比。
內容---電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟電路中的總電阻值成反比。
數學表達式---I=E/(R+r) E=U+Ir E=U外+U內
條件---純電阻電路。
注意---一般情況下導體的電阻值不變。電流、電功率等隨導體兩端的電壓而改變。
電源輸出功率;電源效率;電源電動勢、電源內阻、定值電阻的阻值一般不變。
焦耳定律---?描述電流熱效應的定律。
?內容:電流通過導體時產生的熱量跟導體中的電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
?數學表達式---Q=I2Rt
?用電器的總功率 P=UI 熱功率 P熱=I2R
用電器的效率: η=( P- P熱)/ P
遠距離輸電的能量損失 P損= P熱=I2R導
路端電壓---定義:電源兩端的電壓,電路開路時路端電壓與電源電動勢相等,閉合回路中路端電壓與內電壓之和等于電源點電動勢。
計算:電路開路時---U端=E
閉合回路中--- U端=E-U內=RE/(R+r)
70.電流、電壓和電阻的測量;電流表、電壓表和多用電表的使用,伏安法測電阻。*
滿足三個原則---(1)安全性原則:不能讓某一個儀器超過量程(考慮分壓式接法)
(2)準確性原則:電流表的內接和外接,指針的偏轉范圍。
(3)方便性原則:可操作性較強。
多用電表---原理:閉合電路歐姆定律注意量程的選擇以及調零。
注意:試觸、系統誤差、圖像的使用(多次測量取平均值)
*****電路計算:
解決帶有滑動變阻器思路---?1判斷電阻的變化;
?2判斷電流的變化;
?3判斷路端電壓的變化;
?4干路上定值電阻的電壓;
?5并聯部分的電壓;
?6并聯部分定值電阻的電流;
?7與變化電阻串聯的定值電阻的電壓、電流。
?注意---滑動變阻器的三端接法,均值不等式的應用。
?總的原則---是要用不變的量去判斷變化的量,
或能確定 的變化的量。
常用的方法還有---賦值法。
解決穩恒電流的問題---
?先畫出等效電路圖;然后先簡后繁,先易后難,先內后外。
?注意電路中變化的量和不變的量。
?例如:定值電阻的阻值一般不變;
電源電動勢及內阻一般不變;
長時間使用的舊的電源:E 一般不變;r 變化大。
?電動勢的求解方法---法拉第電磁感應定律。
?交流電要注意它的有效值。
?還要注意能量守恒定律的應用。
?安培力做正功---電流的能量轉化為機械能;
?安培力做負功---機械能轉化為電流的能量。

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