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1 力 学 知 识 要 点 说明、意义或公式 1、力的种类：按效果：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力等。按性质：重力、弹力（拉力、压力、支持力等都是弹力）、摩擦力、分子力、核力等。效果力：可以是一个力，也可能是几个力的合力，如向心力。性质力：是按产生力的根源来划分的。说明：效果相同的力性质可能不同，如阻力可以是摩擦力，也可以是弹力。性质相同的力效果也可能不同。如弹力可以是动力，也可以是压力。2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力 方向：竖直向下 公式：G=mg (g 随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地面上物体受到的地球引力)3、弹力：由于物体发生形变而产生的力 产生的条件：（1）直接接触；（2）发生弹性形变。公式：胡克定律：F=kx(x为伸长量或压缩量；k 为劲度系数，只与弹 2 簧的原长、粗细和材料有关)摩擦力：物体间由于发生相对运动或具有运动趋势时产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。种类：（1）滑动摩擦力；（2）静摩擦力 方向：摩擦力产生在接触面上，并沿接触面的切线方向。产生条件：（1）直接接触；（2）相互挤压即有相互作用的弹力；（3）有相对运动或相对运动趋势。摩擦力的公式：(1)滑动摩擦力：f=FN 说明：FN为接触面间的弹力，可以大于 G；也可以等于 G;也可以小于 G 为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 N无关.(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.大小范围：O f静 fm (fm为最大静摩擦力，与正压力有关)说明：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。3 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力，运动的物体可以受静摩擦力。力的合成：求F1F2的合力：利用平行四边形定则。说明：(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。(2)两个力的合力范围：F1F2 F|F1+F2|(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。6、共点力平衡条件 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零（只要求了解）推论：（1）非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。（2）三个共点力作用于物体而平衡，其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向 表达式：（1）共点力作用下物体的平衡条件的公式：F合=0 或：Fx 合=0 Fy 合=0(2 )有固定转动轴物体的平衡条件的公式：力矩：M=FL (L 为力 4 臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离）补充：浮力：F=gV(注意单位)为液体密度 V为排开的液体体积。直 线 运 动 1、速度：物理意义：反映了物体运动的快慢 t 图像：（1）轴截距：初速度o（2）斜率：物体的加速度（3）位移：图像与坐标轴围成的面积。公式：匀变速直线运动：atVoVt（不含）2、加速度：物理意义：反映了物体速度变化的快慢 公式：tvatVoVt 3、位移：由初位置向末位置作的一条有向线段。是矢量。公式：匀变速直线运动：2210attVS（不含t）推导公式：asVVt2202（不含t）4、自由落体运动：特点：V0=0 a=g（只受重力）5 公式：gtVt 221gtS gsVt22 5、竖直上抛运动：上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为 g的匀变速直线运动。公式：（1）上升最大高度：H=Vgo22 (2)上升的时间：t=Vgo (3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向(4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。从抛出到落回原位置的时间：t=2Vgo （5）适用全过程的公式：（以竖直向上为正方向）2021gttvs gtvvt0 gsvvt2202 （注意：S、Vt的正、负号的理解）6、匀变速直线运动：在相等的时间内速度的变化量相等的变速直线运动 基本规律：Vt=V0+a t S=vo t+12a t2（以 V0方向为正方向时：匀加速直线运动中 a 为正值;匀减速直线 6 运动中 a 为负值）几个重要推论：(1)Vt2 V02=2as (2)AB段中间时刻的瞬时速度:Vt/2=VVt02=st (3)AB 段位移中点的即时速度:Vs/2 =vvot222 匀速：Vt/2=Vs/2;匀加速或匀减速：Vt/2 Vs/2（4）初速为零的匀加速直线运动 在 1s、2s、3sns 内的位移之比为 12：22:32n2；在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内第 ns 内的位移之比为 1：3：5(2n-1)；在第 1 米内、第 2 米内、第 3 米内第 n 米内的时间之比为)1(:)23(:)12(:1nn（5）初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：s=aT2(T-时间间隔)牛 顿 运 动 定 律 1、牛顿第一定律：反映了力的本质是改变物体的运动状态，而不是用来维持物体的运动。惯性：物体保持原来状态的性质 7 说明：（1）任何物体都有惯性（2）惯性的大小只由质量决定，与物体的运动快慢无关。2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比 适用范围：宏观、低速物体 公式：F合=ma 或者 Fx=m ax Fy=m ay 理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4）同体性 （5）同系性 （6）同单位制 4、牛顿第三定律：作用力与反作用力分别作用在两个物体上，始终等大反向，与物体的运动状态无关。F=-F 5、超重和失重：超重：物体有向上的加速度（向上加速或向下减速）失重：物体有向下的加速度（向下加速或向上减速）曲 线 运 动 1、曲线运动的条件：8 物体受的合外力方向与速度方向不在同一直线上。说明：物体受的合外力指向轨迹的内侧。若合外力恒定，则为匀变速曲线运动（如平抛运动）2、运动的合成与分解：运算规律：遵从平行四边形定则 说明：对一个一般的曲线运动，采取“化曲为直，化繁为简”的思想来解决问题。3、平抛运动：可看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 水平分运动：水平位移：x=vo t 水平分速度：vx=vo 竖直分运动：竖直位移：y=21g t2 竖直分速度：vy=g t 说明：速度与水平方向的夹角 tg =VVyo Vy=Votg Vo=Vyctg V=22yoVV Vo=Vcos Vy=Vsin 在Vo、Vy、V、X、y、t、七个物理量中，如果 已知其中任意两个，可根据公式求出其它五个物理量。点拨：知道位移画出位移矢量图，知道某时刻瞬时速度画出速度矢 9 量图，由矢量图中的边角关系列方程可求运动的时间t。4、匀速圆周运动：（1）线速度：表示物体沿圆弧运动的快慢（2）角速度：表示物体所在半径转动的快慢（3）周期T：转动一周所用的时间 （4）转速n：单位时间转过的圈数（5）向心力：作用：用来改变物体的运动方向（6）向心加速度：意义：表示物体速度方向变化的快慢 公式：线速度：Trtsv2 s-弧长（m）TRfRRv22 角速度：=tTf22 时间t 内转过的角度（rad）关系：rv 向心力：RmfRTmmRRVmF22222244向心加速度：RfRTRRva22222244注意：（1）匀速圆周运动中物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心。（2）卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。（3）氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对 10 核外电子的库仑力提供。万有引力定律 1、开普勒三大定律：（1）第一定律(轨道定律)：行星绕太阳的轨道是椭圆（2）第二定律（面积定律）：行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等（3）第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。第三定律表达式：kTr23 点拨：对绕同一天体的两个行星（或卫星），常用开普勒第三定律列式求周期、轨道半径及线速度、角速度之比。2、万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟他们的距离的二次方成反比。公式：221rmmGF （1）适用条件：两质点间的引力（或可以看作质点，如两个均匀球体）。（2）G为万有引力恒量，由卡文迪许用扭秤装置首先测量出 3、应用：（1）在天体表面的物体：重力近似等于万有引力（2）在天体上空运行的卫星：万有引力等于向心力 说明：11 以上两种情况联立起来，可解决许多关于天体的问题 a、在天体表面附近，重力=万有引力 2RMmGmg 2RMGg b、万有引力=向心力 )()(222242)(hRmhRmmGThRvhRMm 说明：（M-天体质量，m 卫星质量，R-天体半径 ，g-天体表面重力加速度，h卫星到天体表面的高度）4、人造卫星，宇宙速度：轨道：其轨道平面要通过地球球心。运行：由万有引力提供向心力 第一宇宙速度：v=7.9km/s(环绕速度)第二宇宙速度：v=11.2km/s（脱离速度）第三宇宙速度：v=16.7km/s（逃逸速度）第一宇宙速度的计算公式：RVmmg2;RVmRMmG22RGMgRV/说明：（1）同步卫星轨道一定与赤道面重合，周期24h，离地面高度约36000km（2）最小发射速度等于最大运行速度，均为7.9km/s（3）轨道半径越大，其线速度、角速度、向心加速度越小，周期越大。机械能 1、功：正功：物体对外界做功 负功：外界对物体做功 公式：W=Fs cos (适用于恒力的功的计算）功是能量转化的量度 重力做功=重力势能的变化 电场力做功=电势能的变化 12 分子力做功=分子势能的变化 合外力做功=动能的变化 2、功率：意义：表示物体做功快慢的物理量。公式：P=Wt (在 t 时间内力对物体做功的平均功率)P=FV(F 为牵引力，不是合外力)；V为即时速度时，P为即时功率；V为平均速度时，P为平均功率；P一定时，F与V成正比)3、动能：物体由于运动所具有的能 mpmvEk22221 4、势能：物体被举高或发生形变所具有的能 重力势能：EP=mgh 与物体的运动路径无关。点拨：弹性势能一般根据功能关系或动能定理来计算。5、动能定理：合力所做的功等于物体动能的变化 公式：2121222112mvmvEEWkk W-合外力的功（J）点拨：动能定理没有条件限制，可以用在任何情况下，任何物体上。13 尤其对受变力作用或做变加速运动的物体上。6、机械能守恒定律：条件：只有重力做功，其它力不做功 1122pkpkEEEE 或1212122221mghmvmghmv 点拨：该定律常用在光滑平面、光滑曲面、绳摆、抛体、弹性碰撞中。能量守恒（做功与能量转化的关系）：有相互摩擦力的系统，减少的机械能等于摩擦力所做的功。E=Q=f S相 动量 1、动量和冲量：（1）动量：p=mv 单位：kgm/s（2）冲量：I=Fs 单位：Ns 说明：（1）p和I都是矢量（2）p的方向与v的方向相同（3）I的方向与力的方向相同 2、动量定理：合外力的冲量等于物体动量的变化量 表达式：I=p或 12mvmvFt 说明：（1）动量定理常用在已知力和力作用时间的单个物体上。（2）是矢量式，运算时先要规定正方向 应用：常用在打击、瞬间作用、变力作用的物体上 14 3、动量守恒定律：系统不受外力或所受外力之各为零时，整个系统的动量守恒。（研究对象：相互作用的两个物体或多个物体）说明：（1）三种守恒情况（a）理想守恒；（b）近似守恒；（c）某方向守恒。（2）是矢量式，应用时要注意规定正方向 表达式：21pp 或22112211vmvmvmvm 适用条件：（1）系统不受外力作用。（2）系统受外力作用，但合外力为零。（3）系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于物体间的相互作用力。（4）系统在某一个方向的合外力为零，在这个方向的动量守恒。应用：常用于碰撞、反冲、爆炸等现象中。机械振动和机械波 1、简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动 说明：简谐运动要满足回复力F=-kx 加速度：xmka 15 2、弹簧振子：特点：（1）平衡位置处F（回）、a、s、Ep均为零，且F、a、s在此处改变方向，v、Ek最大。（2）最大位移处F、a、s、Ep最大，v、Ek为零。（3）弹簧振子周期公式：KmT2(与振子质量、弹簧劲度系数有关，与振幅无关)(了解)3、单摆：不计空气阻力，偏角0表示斥力，F0，温度降低，内能减少U0。r E r0 o 18 公式：U =Q+W 符号法则：外界对物体做功,W为“+”。物体对外做功,W为“-”；物体从外界吸热,Q 为“+”；物体对外界放热,Q 为“-”。物体内能增量 U是取“+”；物体内能减少，U取“-”。4、热力学第二定律：表述一：不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。（从热传递表述）表述二：不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其它变化。（从做功表述）说明：（1）自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性。（2）机械能可以全部转化成内能，但内能却不能全部转化成机械能。热力学温度：T=273.15+t（K）绝对零度不可能达到。热机效率：QW W-热机对外做的功 Q-热机吸收的热量 第一类永动机：19 违背能量守恒定律。第二类永动机：违背热力学第二定律，但不违背热力学第一定律。气体性质 1、气体的压强：是由气体分子的无规则运动对容器壁频繁碰撞产生的压强。气体的P、V、T三者之间的关系：（1）T一定时，V越小P越大（2）V一定时，T越大P越大（3）P一定时，T越大V越大 说明：（1）在P、V、T中不可能存在两个量不变只一个量变化的情况（2）气体的压强由气体分子运动的快慢（由T决定）与单位体积内分子的个数（与V有关）共同决定。（3）P、V、T三者之间的定量关系：TPV恒量 2、理想气体状态方程：适用条件：一定质量的理想气体，三个状态参量同时发生变化。公式：TPVTVPTVP或222111恒量 电 磁 学 知 识 要 点 20 说明、意义或公式 静电场 1、库仑定律：（1）只适用于真空中的点电荷（2）对r0时库仑定律不能适用 元电荷：e=1.61019C 公式：221rQQkF 229100.9CmNk 说明：库仑力是宏观力，经常和重力、拉力等一起列方程计算。2、电场强度：（1）定义：电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。（2）方向：电场中某点的场强方向与放在该点的正电荷受力方向相同。（3）电场中某点的场强与该处有无电荷、是什么性质的电荷无关。定义式：E=F/Q 单位：N/C 说明：(1)E 与F、Q无关(2)真空中点电荷Q在距场源r处的场强2rQkE (3)匀强电场：E=U/d（d为沿电场线方向两点间的距离）(4)场强合成遵守平行四边形定则 3、电势 电势差：沿电场线方向电势逐渐降低。公式：UAB=A-B U-两点之间的电势差（V）4、电场力做功：21 电场力做的功只与两点间的电势差与电荷量有关，与电荷移动的路径无关。公式：W Uq 说明：该公式适用于任何电场。5、电势能：电荷在电场中具有的能。电场力做了多少功就有多少电势能与其它形式的能发生了转化。电场力做功与电势能变化的关系：Uq=-W 电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加。6、电容器、电容：平行板电容器中，两极板的正对面积越大，距离越近，电容就越大，插入电介质也会使电容增大。公式：C=Q/U 注意：C与Q、U均无关 平行板电容器：kdsC4 单位换算：1F=10-6F 1pF=10-12F 应用：（1）电容器和电源相连：U不变（2）电容器充电后断开：Q不变 思路：先由kdsC4判断C的变化，再由C=Q/U 判断Q或U的变化，由E=U/d判断E的变化 7、带电粒子在匀强电场中的运动：22 （1）带电粒子的加速：221mvqU （2）带电粒子的偏转：带电粒子垂直射入匀强电场中做类平抛运动（匀变速曲线运动）说明：（1）加速公式对任何电场都适用。（2）带电粒子的偏转用分解的办法解决 垂直于电场方向：匀速直线tvX0 沿电场线方向：匀加速mdUqmEqmFa 偏转距离：221aty 恒定电流 1、电流：单位时间通过某横截面积的电量。公式：I=Q/t（微观表示：I=nqSv，n为单位体积内的电荷数）电流的宏观式：I=U/R（欧姆定律）2、电阻：（1）金属导体的电阻率随温度的升高而增大（2）半导体的电阻率随温度的升高而减小（3）超导现象：某些物质的电阻在温度降到某一温度时电阻突然变为零的现象 23 电阻表达式：SLR（电阻率只与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关）注意：对半导体而言（1）热敏电阻随温度的升高而减小（2）光敏电阻有光照射时的电阻比没光照射时的小 3、电阻串联、并联：串联：R=R1+R2+R3+Rn 并联：3211111RRRR 4、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律：U=IR （2）闭合电路欧姆定律：E=U内+U外 U内=Ir U外=IR 路端电压：U=E Ir 图像见右：其中a为路端电压随电流变化的关系图，b为外电阻R两端电压随电流变化的关系图。公式：部分电路：IUR RUI 闭合电路：rREI 讨论：（1）RIU内U外，24 当R时，断路 U外=E，U内=0（2）RIU内U外，当R0时，短路 U内=E，U外=0 图像的含义：（1）纵轴截距：电动势E（2）横轴截距：最大电流Im（3）斜率：电源内阻r 说明：直线 b 为外电路电阻 R两端电压与电流的关系图线 5、电功和电功率：电功率：（1）电源总功率：PEI（2）电源输出功率：P出UI=II2r=I R2（3）电源内部功率：P内I2r（4）电源效率：rRREUPP出 说明：（1）纯电阻电路：电功等于电热W=Q=UIt=I 2R t=tRU2（2）非纯电阻电路：电功大于电热 电功只能用UItW 电热只能用Q=I 2Rt 电功率PUI，o I E U0 M（I0,U0）b a N I0 Im 25 热功率RIP2 机械功率：P机PP 关系：PP出+P内 电功：W=UIt 电热：W=I2Rt 磁 场 1、磁场的产生：由运动的电荷（或电流）产生磁场。说明：要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流磁场、环形电流磁场的分布情况。2、磁场的方向：外部：由N到S极 内部：由S到N极 电流和磁场方向的关系：安培定则 例：3、安培力：电流在磁场中受到的力。方向判定：左手定则 公式：26 F=BIL(N)（要求 BI 力的方向由左手定则判定；若 BI，则力的大小为零）说明：安培力是宏观力，经常和重力、拉力等一起列方程计算。4、磁场对运动电荷的作用：洛仑兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变粒子运动快慢，对带电粒子不做功。公式：F=Bqv(要求 vB,力的方向也是由左手定则判定，但四指必须指向正电荷的运动方向；若 Bv,则力为零)方向判定：左手定则 5、带电粒子在匀强磁场中的运动：带电粒子垂直射入匀强磁场中，只在重力作用下做匀速圆周运动。例：下图中带电粒子从O点射出，若带正电则向右下方偏转，若带负电则向左上方偏转。计算：（1）由F向F洛有：rmvBqv2 得轨道半径：Bqmvr （2）运动周期：vrTBqm22 说明：（1）轨道半径与粒子的动量有关（2）粒子的运动周期与速度无关 解题思路：（1）找圆心；（2）画轨迹（3）做辅助线构成三角形 M N B O v 27 （4）求半径（一般由几何关系或三角形边角关系求）；（5）由半径表达式列方程求其它量。电磁感应 1、磁通量：=BS（Wb）（磁感线与横截面垂直）磁通量的变化量：=2-1 磁通量的变化率：/t 匀强磁场中 磁通量=BSsin（是B与S夹角），磁通量的变化=2-1：S、不变B改变，则=BSsin B、不变S改变，则=SBsin B、S不变改变，则=2-1BS(sin 2-sin 1)2、电磁感应现象 利用磁场产生电流。条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。感应电动势：（1）大小：法拉第电磁感应定律（2）方向：楞次定律 感应电动势：tnE 导体切割时：BLVsinE 感应电流：rREI 3、自感现象：由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象 自感电动势：线圈中电流变化越快，线圈的自感系数L越大，产生的自感电动势越大。L：线圈的横截面积越大，匝数越多，L越大，插入铁芯比没有铁芯时大 28 交变电流 1、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生正弦式交变电流。例：如右图，O1O2为中性面。中性面时，最大0t，感应电动势为线圈经过平面与磁场方向平行时，=0，t最大，零；线圈E最大 2、交变电流的描述：（1）瞬时值：不同时刻对应的数值。（2）最大值：在一个周期内所能达到的最大数值。（3）有效值：反映交流电实际效果的值。是根据电流的热效应来规定的 注意：各种使用交变电流的电器设备标注的都是有效值，测交变电流的仪表显示的也是有效值。（4）周期和频率：fT1（5）图像：如右图，电动势的最大值为50V，周期0.08s.瞬时值：e=Emsin t u=Umsint i=Imsint 最大值：Em=nBS Im REm Um=ImR（其中R为外电阻）有效值：对正弦式交流电，mEE22 mII22 mUU22（有效值用于计算电流做功，导体产生的热量等；而计算通过导体的B O1 O2 29 电荷量要用交流的平均值）对其它交变电流，其有效值要根据电流的热效应具体计算。周期计算：2T 3、电感和电容对交变电流的影响：电感线圈：通直流，阻交流；通低频，阻高频 电容器：通交流，隔直流；通高频，阻低频 说明：（1）自感系数L越大、交流电频率f 越高，电感的阻碍作用越大。（2）电容C越大，交流电频率越高，电容器的阻碍作用越小。电阻：交、直流都能通过，且都有阻碍 4、变压器 原理：利用电磁感应中的互感现象。构成：理想变压器：（1）变压比 2121nnUU（2）功率关系：P入P出（3）对只有一个副线圈的变压器：电流比1221nnII 30 5、电能的输送：输电电压：IPU 输电线上功率损失：rIP2 功率关系：P1=P1/，P2=P2/电压关系：Ur为输电线上电压损失 电流关系：2122221111,IIInnIInnIIr2122221111,UUUnnUUnnUUr 电磁振荡和电磁破 1、电磁振荡：振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流 振荡电路：能产生振荡电流的电路。如LC电路 说明：振荡电路中的电荷、电场、电流、磁场以及电场能、磁场能都随时间做周期性的变化。注意 电路中电流最大时，电容器上的电荷量为零，电容器上的电荷量最大时，电路中的电流为零。2、电磁振荡的周期和频率：公式：周期LCT2 频率：LCf21 L 亨 C 法 1、电磁场和电磁波：麦克斯韦电磁理论：（1）变化的磁场产生电场 n1 n1/U1 U2 n2 n2/R D1 r D2 I1 I1/I r I2 I2/C 31 （2）变化的电场产生磁场 电磁波在真空中传播速度：C=3.0108m/s 真空中：TfC 介质中：Tfv 注意：电磁波是横波。光 学 知 识 要 点 说明、意义或公式 几何光学 1、光的直线传播：条件：光在同一种均匀介质中沿直线传播 真空中：C=3.0 108m/s 2、光的折射：光由一种介质斜射到另一种介质中时，传播方向发生变化的现象。折射定律：nSinrSini 折射率：vcn 3、全反射：条件：（1）光由光密介质射向光疏介质（2）入射角i 大于临界角C 32 临界角C：nSinC1 n红n橙n黄n绿n蓝n靛 C橙 C黄 C绿 C蓝 C靛 C紫 应用：全反射棱镜，光导纤维自然现象：海市蜃楼，沙漠蜃景，早晨的露珠很明亮 4、光的色散：光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 现象：彩虹、三棱镜（分光镜）不同的色光在同一介质中折射率不同：n红n橙n黄n绿n蓝n靛n紫 在同一介质中，折射率越小，传播速度越大 光的本性 1、光的干涉：条件：两列光波频率相等。实验：双缝干涉 实例：肥皂膜、油膜、两片玻璃中间的空气膜中出现的彩条纹 说明：对同一干涉装置，红光条纹间距最宽，紫光条纹间距最窄。各色光在真空中的波长和频率 变化情况：波长：红紫逐渐减小 频率：f 红f 紫逐渐增大 双缝干涉的规律：路程差：.)321(、nns 明条纹 .)3210)(12(2、nns暗条纹 相邻的两条明条纹（或暗条纹）间的距离：X=dl 干涉图样：2、光的衍射：33 现象：光绕过障碍物传到背面去的现象 实例：物体影子边缘模糊、泊松斑、透过狭缝看日光灯看到的彩色条纹 条件：障碍物或孔的尺寸小于波长或跟波长差不多。衍射图样：3、光的电磁说：光是一种电磁波 电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线按波长由大到小组成电磁波谱。无线电波：自由电子在电路中的振荡产生 红、可、紫：原子的外层电子受激发产生 X射线：原子的内层电子受激发产生射线：原子核受到激发产生 红外线：一切物体，在任何时候都在不停地辐射红外线。是不可见光。作用：具有热效应 应用：卫星照相（即红外线遥感）、遥控器、红外烤箱、红外夜视仪 紫外线：波长比可见光的短，是不可见光 作用：荧光效应 应用：日光灯的一次发光、验钞机、手术室中杀菌、促使人体合成维生素D 伦琴射线：即X射线，穿透作用强，用于医疗上拍片。4、光的偏振：自然光：包含沿各个方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同的光。偏振光：只沿一个特定方向振动的光。说明：（1）太阳光是自然光,是横波。（2）我们通常看到的绝大部分光都是偏振光。5、激光：自然界没有，实验室人工产生的光 特点：频率恒定，平行度好（方向性强），亮度高（能量大）34 应用：做相干光源，测量距离，目标跟踪 激光读盘，打孔，焊接，医用光刀 近 代 物 理 初 步 知 识 要 点 说明、意义或公式 量子论初步 1、光电效应：在光的照射下能发射电子的现象。条件：照射光的频率要大于这种金属的极限频率 应用：光电管（光信号转化成电信号）光子：在空间传播的光是一份一份的，每一份叫一个光量子，简称光子。光子能量：hE (其中 h 为普朗克常量，等于 6.63 10-34Js,为光的频率)（光子的能量也可写成：E=m c2）光电效应方程：WhEk kE为光电子最大初动能，W 为逸出功。与金属的种类有关 规律：（1）入射光的频率要大于这种金属的极限频率（2）发生光电效应的时间不超过10-8s（3）光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大（4）光电流的强度与入射光的强度成正比 2、光的波粒二象性：光是一种波，同时也是一种粒子。说明：光子在空间出现的可能性大小要用波动规律来描述。3、能级：原子的能量状态是不连续的，各状态对应的能量值叫做能级。（1）基 态：能量最低的状态。（2）激发态：其它能量较高的状态。（3）原子光谱：分立的线状谱叫做原子光谱。是原子的特征谱线。（4）原子的跃迁：nmEEh 35 氢原子能级图：4、物质波：ph 其中h 为普朗克常量，p为运动物体的动量。原子和原子核 1、原子的核式结构：提出者：卢瑟福 依据：粒子散射实验 实验现象：（1）绝大多数粒子沿原方向前进；（2）少数发生了较大角度的偏转；（3）极少数粒子偏转角度很大甚至被弹回 原子核符号：XMZ X-元素符号 M-质量数 Z-核电荷数（=核外电子数=质子数）M-Z-中子数 电子e01（汤姆生发现）质子H11（卢瑟福发现）HOHeN1117842147 中子n10（查德威克发现）nCHeBe101264294 原子和原子核 1、原子的能级：原子的一系列不连续的能量值。能级跃迁：原子在两个不同的能级之间跃迁时可吸收或放出光子能量 12EEh E2-原子跃迁前的能量 E1-原子跃迁后的能量 h-普朗克常量 -光子频率（Hz）3、天然放射现象：（贝克勒尔发现）一些元素自发地放射出看不见的射线的现象（1）衰变：原子核放出一个粒子,电离本领强，穿透本领弱。（2）衰变：原子核放出一个粒子 电离本领较弱，穿透本领较强 氢原子的能级图 n E/eV 0 1 -13.6 3 4 -0.85 E1 E2 E3 36 射线是伴随着或衰变放出的光子。电离本领弱，穿透本领很强 三种射线在匀强磁场中的偏转：原子和原子核 4、核能：原子核在变化时释放或吸收的能量。质能方程：E=mc2 核能释放：E=mc2 1u c2=931.5MeV 说明：（1）若质量m 单位是kg，则c带3.0 108m/s，计算出的E单位是J。（2）若质量m 采用原子质量单位u，则直接由1uc2=931.5MeV计算出的E单位是MeV。5、重核裂变：质量较大的核裂变成质量较小的核的过程 如：铀核的裂变（要超过临界体积）n3KrBanU109236141561023592 应用：所有核电站都利用了重核的裂变 6、轻核聚变：几个轻核结合成一个较大的原子核的过程 实例：太阳中的热核反应 如：氢核的聚变（要达到几百万度高温）nHeHH10423121