高考理綜物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)歸納詳解

高中物理復(fù)習(xí)題綱 南通市第三中學(xué)江寧 第一章 力 一 力一 力 F 物體對(duì)物體的作用 1 單位 牛 N 2 力的三要素 大小 方向 作用點(diǎn) 3 物體間力的作用是相互的 即作用力與反作用力 但它們不在同一物體上 不是平 衡力 作用力與反作用力是同性質(zhì)的力 有同時(shí)性 二 力的分類 1 按按性質(zhì)分 重力 G 彈力 N 摩擦力 f 按效果分 壓力 支持力 動(dòng)力 阻力 向心力 回復(fù)力 按研究對(duì)象分 外力 內(nèi)力 2 重力重力 G 由于受地球吸引而產(chǎn)生 豎直向下 G mg 重心的位置與物體的質(zhì)量分布與形狀有關(guān) 質(zhì)量均勻 形狀規(guī)則的物體重心在幾何中 心上 不一定在物體上 彈力 彈力 由于接觸形變而產(chǎn)生 與形變方向相反或垂直接觸面 F k x 摩擦力摩擦力 f 阻礙相對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力 方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 滑動(dòng)摩擦力 f N N 不是 G 表示接觸面的粗糙 程度 只與材料有關(guān) 與重力 壓力無關(guān) 相同條件下 滾動(dòng)摩擦vt 2 二 比例公式 設(shè)v0 0 的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 1 1 2 3 n 秒末瞬時(shí)速度之比 v t at vt v2 v3 vn 1 2 3 n 2 1 2 3 n 秒內(nèi)位移之比 s 1 2 at2 st s2 s3 sn 12 22 3 2 n2 3 第 1 2 3 n 秒內(nèi)位移之比 sn sn sn 1 2n 1 st s2 s3 sn 1 3 5 2n 1 4 連續(xù)相等位移時(shí)的時(shí)間之比 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 一 牛一定律 一 牛一定律 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 一直到有外力迫使它改變 這種狀態(tài)為止 牛一定律說明 力不是維持運(yùn)動(dòng) 而是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 產(chǎn)生加速度 任何物體在任何情況下 都有慣性 慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān) 質(zhì)量越大 物體的慣性越 大 二 牛二定律 二 牛二定律 物體的加速度跟合外力成正比 與物體的質(zhì)量成反比 a F合 m 或 F合 ma 合外力方向與加速度方向一致 解題方法 先確定受力物體 受力分析 然后根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)系 將不在坐 標(biāo)系上的力分解 利用平衡力來解題 Fx 合力 max Fy 合力 may 如受力在三個(gè)以內(nèi) 可用力的合成 如受力在三個(gè)以內(nèi) 可用力的合成 F合力 合力 ma 超重失重 圖形 加速度方向豎直向上豎直向下 計(jì)算公式F mg mamg F ma 應(yīng)用減速下降 加速上升加速下降 減速上升 當(dāng) a g 時(shí)為完全失重 一切與 重力有關(guān)的現(xiàn)象都會(huì)消失 但重力仍存在 但重力仍存在 三 牛三定律 三 牛三定律 兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等 方向相反 作用在一條 直線上 由于這兩個(gè)力不作用在一個(gè)物體上 所以它們不是平衡力 等大 反向 共線 異體 四 牛頓定律的適用范圍 宏觀 低速運(yùn)動(dòng)的物體 四 牛頓定律的適用范圍 宏觀 低速運(yùn)動(dòng)的物體 五 力學(xué)單位制中基本單位 質(zhì)量 m 千克 kg 長(zhǎng)度 L 米 m 時(shí)間 t 秒 s 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力 一 曲線運(yùn)動(dòng)條件 F v 不同線 此時(shí) v 的方向?yàn)榍€的切線方向 勻速圓周運(yùn)動(dòng)中 F v0相互垂直 F 只改變 v0的方向 不改變大小 線速度 v角速度 向心加速度 an 向心力 Fn 公式 v s t 2 r T 2 rf t 2 T 2 f an v2 r 2r v Fn mv2 r m 2r m v 意義表示運(yùn)動(dòng)快慢表示轉(zhuǎn)動(dòng)快慢表示速度方 向變化快慢 向心力是合力 向心力是合力 單位m srad s m s2 N 關(guān)系 v r F合 Fn m an 應(yīng)用同一圓周上各 點(diǎn)線速度相等 兩輪傳動(dòng)時(shí) 兩圓邊緣上各 點(diǎn)線速度相等 同一個(gè)圓內(nèi)各 點(diǎn)角速度相等 弧度 弧長(zhǎng) 半徑 角度 180 是一個(gè)變化 量 方向始 終指向圓心 是一個(gè)變化量 方 向始終指向圓心 二 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 二 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性與同時(shí)性 小船渡河時(shí) 圖 A 表示以最少時(shí)間渡河 圖 B 表示以最少位移渡河 平拋運(yùn)動(dòng)的分解 分解 為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) x v0t vx v0 ax 0 tg v y vx gt v0 y 1 2 gt2 v y gt ay g v2 vx2 vy2 v gt v2 v船2 v水2 tg v船 v水 t L v船 v船2 v2 v水2 sin v水 v船 t L v 船水 vv s v s t 2 r Mm GF 2 r GM g r GM v 3 r GM GM r T 32 4 GT r M 2 3 2 2 k T a 2 3 三 萬有引力 三 萬有引力 1 開普勒三定律 A 所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓 太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 B 對(duì)于每一顆行星 太陽和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積 C 所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 2 萬有引力定律 英國物理學(xué)家卡文迪許用扭秤測(cè)出引力常量 G 6 67 10 11N m2 kg2 表示兩個(gè)單位質(zhì)量 的物體 質(zhì)心相距 1m 時(shí) 相互間的萬有引力大小為 6 67 10 11N 式中 r 表示兩個(gè)物體質(zhì) 心之間距離 3 重力是萬有引力的一個(gè)分力 在赤道最小 兩極最大 通常情況下 G F引 4 宇宙速度 A 第一宇宙速度 環(huán)繞速度 7 9km s 是發(fā)射的最小速度 環(huán)繞的最大速度 B 第二宇宙速度 脫離速度 11 2km s C 第三宇宙速度 逃逸速度 16 7km s 5 地球同步衛(wèi)星與地球做同步的勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 周期 T 24h 位于地球赤道的正上方 高度為 定值 6 解題思路 萬有引力 重力為向心力 式中 M 是被繞物體的質(zhì)量 m 是繞行物體本 身的質(zhì)量 請(qǐng)思考下列等式中的求解方法 從式中 r 越大 v 越小 T 越大 第五章 動(dòng)量與動(dòng)量守恒 一 動(dòng)量與沖量的區(qū)別 物理量沖量動(dòng)量 公式I FtP mv 單位 N skg m s 矢量方向與 F 方向一樣與 v 方向一樣 性質(zhì)過程量狀態(tài)量 二 動(dòng)量定理 物體所受的合外力的沖量等于物體的動(dòng)量的變化 I合 P 或 F合t mvt mv0 沖量方向與物體動(dòng)量變化量方向一致 公式一般用于沖擊 碰撞中的單個(gè)物體 解題時(shí)要先確定正方向 三 動(dòng)量守恒定律 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或受外力矢量和為零 這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 P總 P總 或 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 公式一般用于沖擊 碰撞 爆炸中的多個(gè)物體組成的系統(tǒng) 解題時(shí)要先確定正方向 k mEP2 m P Ek 2 2 系統(tǒng)在某方向上外力矢量和為零時(shí) 某方向上動(dòng)量守恒 四 完全彈性碰撞 在彈性力作用下 動(dòng)量守恒 動(dòng)能守恒 非彈性碰撞 在非彈性力作用下 動(dòng)量守恒 動(dòng)能不不守恒 完全非彈性碰撞 在完全非彈性力作用下 碰撞后物體結(jié)合在一起運(yùn)動(dòng) 動(dòng)量守恒 動(dòng) 能不不守恒 系統(tǒng)機(jī)械能損失最大 五 動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系 第六章 機(jī)械能 一 功與功率 1 物理量 物理量功 W 功率 P 定義作用在物體上的力使物體在力的方向上位移 也可理解成在位移方向上有力的作用 單位時(shí)間內(nèi)完成的功 表示做 功的快慢 公式 W Fs cosa 式中 F 可以是單個(gè)力 也可以是合力 平均功率 P W t P Fv 瞬時(shí)功率 P Fvt cosa 式中 F 是牽引力 單位焦耳 J 瓦特 W 計(jì)算 技巧 合外力對(duì)物體做的功等于物體所受分力所做功 的代數(shù)和 當(dāng) v vmax時(shí) P P額定 a 0 物體作勻速直線運(yùn)動(dòng) F f 標(biāo)量功的正負(fù)取決于 F s 的夾角 功的正負(fù)不表示方向 而是能量的轉(zhuǎn)化 2 汽車啟動(dòng) 二 功和能的常用計(jì)算公式 功阻力做功重力做功動(dòng)能 Ek重力勢(shì)能 Ep Fs cosa fs mgh 1 2 mv2 mgh 取決于參考平面 外力 F 對(duì)物體做正功 外界給物體能量 物體的能量增加 外力 F 對(duì)物體做負(fù)功 物體給外界能量 物體的能量減少 重力 G 對(duì)外界做正功 物體給外界能量 物體的勢(shì)能減少 重力 G 對(duì)外界做負(fù)功 外界給物體能量 物體的勢(shì)量增加 三 能量的轉(zhuǎn)化通過做功來實(shí)現(xiàn) 能量的轉(zhuǎn)化通過做功來實(shí)現(xiàn) ghvt2 grv 21 21 kk kk k f T 1 k m T 2 g L T 2 A 動(dòng)能定理 合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化 W合 Ekt Ek0 F合s 1 2 mvt2 1 2 mv02 應(yīng)用于受外力運(yùn)動(dòng)的單個(gè)物體 B 機(jī)械能守恒定律 只有重力 或彈力 做功時(shí) 物體的動(dòng)能與勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 但 機(jī)械能的總量保持不變 應(yīng)用于只受重力 彈力 運(yùn)動(dòng)的單個(gè)物體 計(jì)算時(shí)不要考慮中間計(jì)算時(shí)不要考慮中間 過程 過程 Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 1 2 mv12 mgh 1 1 2 mv22 mgh2 熟記公式 初速度為熟記公式 初速度為 0 的只有重力做功式的下落 末速度大小為的只有重力做功式的下落 末速度大小為 線拉物體做圓周運(yùn)動(dòng)剛好通過最高點(diǎn)的線速度大小為線拉物體做圓周運(yùn)動(dòng)剛好通過最高點(diǎn)的線速度大小為 桿拉物體做圓周運(yùn)動(dòng)剛好通過最高點(diǎn)的線速度大小為桿拉物體做圓周運(yùn)動(dòng)剛好通過最高點(diǎn)的線速度大小為 v 0 第七章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 一 胡克定律 在彈性限度內(nèi) 彈簧的伸長(zhǎng)與所受的外力成正比 1 公式 F k X k L L0 2 勁度系數(shù) k 是彈簧的一個(gè)特性 與外界無關(guān) 3 兩根彈簧并連 k k1 k2 兩根彈簧串連 二 機(jī)械振動(dòng) 1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 物體受 F kx 的回復(fù)力作用時(shí)所作的運(yùn)動(dòng) 回復(fù)力是合力回復(fù)力是合力 大小與位移 x 成正比 方向與位移 x 相反 例如 彈簧振子 單擺 皮球在水面上 小球在凹槽里的來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng) 2 物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí) 在平衡位置處 速度 v 動(dòng)能 Ek最大 位移 x 回復(fù)力 F 加速度 a 勢(shì)能 Ep最小 在最大位移處 速度 v 動(dòng)能 Ek最小 位移 x 回復(fù)力 F 加速度 a 勢(shì)能 Ep最大 3 全振動(dòng) 振動(dòng)物體的位移矢量 速度矢量均回到原來的大小和方向 振幅 A 振動(dòng)物體離開平衡位置的最大位移 振幅 路程 位移 是標(biāo)量 表示振動(dòng)能 量的大小 單位 米 m 周期 T 振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間 單位 秒 s 頻率 f 振動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù) 單位 赫茲 Hz 固有周期 固有頻率 振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定的周期與頻率 與外界無關(guān) 彈簧振子的固有周期 單擺的固有周期 4 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的 x t 圖像是正弦或余弦曲線 曲線不是振子的運(yùn)動(dòng)軌跡 它表示振子的位 移與時(shí)間的變化關(guān)系 每一時(shí)刻的振子的機(jī)械能都相等 在圖中可直觀讀出 振幅 A 周 期 T 各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的振子的位移 5 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像分析 0 時(shí)刻為起點(diǎn) 由平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng) 由正最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng) 由平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 由負(fù)最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng) 6 阻尼振動(dòng) 因受摩擦和其它阻力 振幅逐漸減小的振動(dòng) 但不影響自身的周期和頻率 仍有等時(shí)性 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 g L T 等效 2 g L T cos 2 2 22 4 t Ln g L g L T22 7 受迫振動(dòng) 在周期性驅(qū)動(dòng)力下的振動(dòng) 振動(dòng)穩(wěn)定后 振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率 與物體固有頻率無 關(guān) 即 f受迫 f驅(qū)動(dòng) 共振 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí) 受迫振動(dòng)的振幅最大 聲音的共振稱為共鳴 條件 f驅(qū)動(dòng) f固有 8 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 單擺 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件 擺角 5 圖中重力 G 的 Gx分力是回復(fù)力 拉力 F 與 GY 分力的合力是向心力 周期公式 秒擺 周期是 2 秒的單擺 擺長(zhǎng)約為 1 米 雙線擺周期公式 錐擺周期公式 用單擺測(cè)重力加速度的公式 三 機(jī)械波 1 波的形成條件 波源 介質(zhì) 2 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波 各質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置附近振動(dòng) 并不隨波遷 移 以波的形式向前傳播的只是能量 波形或振動(dòng)形式 沿波的傳播方向 各質(zhì)點(diǎn)的振 動(dòng)依次落后 3 橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波 波峰 波谷都是質(zhì)點(diǎn)位移最大的位置 縱波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行的波 密部 疏部都是質(zhì)點(diǎn)位移最大的位置 4 簡(jiǎn)諧波 簡(jiǎn)諧振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播 波形是一條正弦或余弦曲線 注意傳播方向 注意傳播方向 5 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)圖像與簡(jiǎn)諧波動(dòng)波動(dòng)圖像的區(qū)別 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)圖像簡(jiǎn)諧波動(dòng)波動(dòng)圖像 研究對(duì)象單個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn) 研究?jī)?nèi)容振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化規(guī)律某一時(shí)刻 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的空間離開平 衡位置的位移 圖形 單位長(zhǎng)度一個(gè)間隔為一個(gè)周期一個(gè)間隔為一個(gè)波長(zhǎng) 物理意義某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移 類似一個(gè)人拍電影全體同學(xué)照合影 L L 是懸掛點(diǎn)到小球質(zhì)是懸掛點(diǎn)到小球質(zhì) 心之間的距離 心之間的距離 它們的周期均小 于單擺周期 周期 波長(zhǎng) 時(shí)間 能量位移 波速 Tt s v 6 波長(zhǎng) 任意相鄰的兩個(gè)同步振動(dòng)的點(diǎn)的平衡位置之間的距離 橫波中的任意相鄰的兩個(gè)波峰 波谷 以及縱波中的任意相鄰的兩個(gè)密部 疏部 之間 的距離都等于一個(gè)波長(zhǎng) 波長(zhǎng)不是波曲線的長(zhǎng)度 波長(zhǎng)不是波曲線的長(zhǎng)度 公式 能量向前移動(dòng)的速度 同一個(gè)波中 波長(zhǎng) 周期 T 頻率 f 波速 v 振幅 A 都相等 F 由波源決定 v 由 介質(zhì)決定 7 波由一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)時(shí) 波的頻率 f 不變 波長(zhǎng) 波速 v 要改變 8 波的衍射 波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 條件 縫 孔或障礙物的尺寸與波的波長(zhǎng)相近或比波長(zhǎng)小 衍射時(shí) 波的性質(zhì) 波長(zhǎng) 頻率 f 波速 v 不變 振幅 A 減小 9 波的干涉 頻率相同的兩列波疊加 使某些區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng) 某些區(qū)域振動(dòng)減弱 而且加 強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互隔開 條件 兩列波的頻率相同 振動(dòng)加強(qiáng)區(qū) 波峰遇波峰 波谷遇波谷 路程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍 圖中的實(shí)線遇實(shí)線 虛線遇虛線 A A1 A2 振動(dòng)減弱區(qū) 波峰遇波谷 路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 圖中的實(shí)線遇虛線 A A1 A2 干射時(shí) 波的性質(zhì) 波長(zhǎng) 頻率 f 波速 v 不變 振幅 A 要增大或減小 10 多普勒效應(yīng) 由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 使觀察者感到波的頻率發(fā)生變化的 現(xiàn)象 當(dāng)波源與觀察者相對(duì)靠近時(shí) 觀察者接收到的頻率增加 音調(diào)變高 當(dāng)波源與觀察 者相對(duì)遠(yuǎn)離時(shí) 觀察者接收到的頻率減少 音調(diào)變低 衍射 干涉 多普勒效應(yīng)都是波的特征 一切波都會(huì)發(fā)生衍射 干涉 多普勒效應(yīng) 衍射 干涉 多普勒效應(yīng)都是波的特征 一切波都會(huì)發(fā)生衍射 干涉 多普勒效應(yīng) 11 人耳的聽覺范圍 20Hz 20000Hz 超聲波 頻率高于 20000Hz 的聲波 次聲波 頻率低于 20Hz 的聲波 第八章 分子熱運(yùn)動(dòng) 熱和功 一 分子動(dòng)理論 一 分子動(dòng)理論 物體是由大量分子組成的 分子永不停息地作無規(guī)則的運(yùn)動(dòng) 分子間存 在相互作用的引力和斥力 1 將分子看成球形 用油膜法 D V S 分子直徑的數(shù)量級(jí) 10 10m 埃 球模型立方模型 固 液體分子直徑 3 氣體分子平均間距 2 1mol 的任何物質(zhì)中都含有相同的粒子數(shù) 阿伏加德羅常數(shù) NA 6 02X1023 mol 標(biāo)準(zhǔn)條件下 1mol 的任何氣體的體積為 22 4L 3 溫度越高 分子運(yùn)動(dòng)越劇烈 擴(kuò)散 不同的物質(zhì)相互接觸時(shí) 彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 液體中懸浮微粒所作的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 由于各個(gè)方向液體分子對(duì)微粒不平衡 作用而引起 布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng) 也不是微粒分子的運(yùn)動(dòng) 而是液體分子無規(guī) 則運(yùn)動(dòng)的反映 圖中的軌跡不是微粒實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡 溫度越高 微粒質(zhì)量越小 布朗運(yùn) 動(dòng)越明顯 V6 3 V 3 V 0 A 4 氣體的三個(gè)狀態(tài)參量 體積 V 壓強(qiáng) p 溫度 T 絕對(duì)溫度 T t 273 15 三者關(guān)系 pV T 常量 氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 除碰撞外都在做勻速直線運(yùn)動(dòng) 任一時(shí)刻分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī) 會(huì)相等 分子速率分布呈 中間多 兩頭少 的規(guī)律 氣體壓強(qiáng)由大量氣體頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生 決定氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素 分子平均動(dòng)能 分子的密集程度 5 分子引力與斥力的關(guān)系 r0的數(shù)量級(jí)為 10 10m 合力圖分力圖分子間距 引力與斥力的 關(guān)系 分子力 r r0F引 F斥F 0 平衡位置 r r0F引 r0F引 F斥引力 r 10 r0忽略不計(jì)忽略不計(jì) 二 內(nèi)能 二 內(nèi)能 物體內(nèi)所有分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和 1 溫度越高 分子平均動(dòng)能越大 單個(gè)分子動(dòng)能不一定大 2 物體體積變化時(shí) 分子間距變化 分子勢(shì)能變化 分子力做正功 分子勢(shì)能減少 分子力做負(fù)功 分子勢(shì)能增大 理想氣體的內(nèi)能只取決于氣體的溫度 物質(zhì)的量 與氣體的體積無關(guān) 3 改變內(nèi)能的兩種方式 做功 熱傳遞 二者等效 三 能量守恒定律 三 能量守恒定律 1 內(nèi)容 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式 或 從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中 總量不變 功是能轉(zhuǎn)化的量度 2 熱力學(xué)第一定律 物體內(nèi)能的增量 U 等于外界對(duì)物體所做的功 W 加上物體從外界吸 收的熱量 Q U W Q U 內(nèi)能增加為 減少為 W 外界對(duì)系統(tǒng)做功 如壓縮氣體 為 系統(tǒng)對(duì)外界做功 如氣體膨脹 為 Q 系統(tǒng)吸收熱量為 系統(tǒng)放出熱量為 第一類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒律 3 熱力學(xué)第二定律 A 克勞修斯表述 熱量不可能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體 B 開爾文表述 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它變化 或 第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成 第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律 但違反熱力學(xué)第二定律 能源 提供可利用能量的物質(zhì) 熱力學(xué)第一定律指出熱力學(xué)過程中的能量的守恒性 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)過程中的能 量轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)化的方向性 4 熱力學(xué)第三定律 絕對(duì)零度不能達(dá)到 第九章 電 場(chǎng) 一 電荷一 電荷 1 自然界中有且只有兩種電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電 毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電 電荷間的相互作用 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 2 電荷守恒定律 電荷既不會(huì)創(chuàng)造 也不會(huì)消滅 只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 或 從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分 起電 的三種方法 摩擦起電 接觸起電 感應(yīng)起電 實(shí)質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移引起 失去 電子帶正電 得到電子帶等量負(fù)電 3 電荷量 Q 電荷的多少 元電荷 帶最小電荷量的電荷 自然界中所有帶電體帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍 密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出 e 1 6 10 19C 點(diǎn)電荷 與所研究的空間相比 不計(jì)大小與形狀的帶電體 庫侖定律 真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的靜電力 跟它們的電荷量的乘積成正比 跟 它們的距離的平方成反比 公式 k 9 109 N m2 C2 二 電場(chǎng) 二 電場(chǎng) 1 電荷間的作用通過電場(chǎng)產(chǎn)生 電場(chǎng)是一種客觀存在的一種物質(zhì) 電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放 入其中的電荷有力的作用 2 電場(chǎng)強(qiáng)度 E 放入電場(chǎng)中的電荷所受電場(chǎng)力與它的電荷量 q 的比 E F q 單位 N C 或 V m E 是電場(chǎng)的一種特性 只取決于電場(chǎng)本身 與 F q 等無關(guān) 普通電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) 公式E F qE U d 方向 與正電荷受電場(chǎng)力方向相同 與負(fù)電荷受電場(chǎng)力方向相反 沿半徑方向背離 Q 沿半徑方向指向 Q 由 Q 指向 Q 大小電場(chǎng)線越密 場(chǎng)強(qiáng)越大各處場(chǎng)強(qiáng)一樣大 3 電場(chǎng)線 形象描述場(chǎng)強(qiáng)大小與方向的線 實(shí)際上不存在 疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小 切線方向 表示場(chǎng)強(qiáng)方向 一率從 Q 指向 Q 正試探電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力順電場(chǎng)線 負(fù)電 荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力逆電場(chǎng)線 電場(chǎng)線的軌跡不一定是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡 只有電場(chǎng)線為直線 帶電粒子初速 度為零時(shí) 兩條軌跡才重合 任意兩根電場(chǎng)線都不相交 任意兩根電場(chǎng)線都不相交 4 靜電平衡時(shí)的導(dǎo)體凈電荷只分布在外表面上 內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)處處為零 導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體 三 電勢(shì)與電勢(shì)能 三 電勢(shì)與電勢(shì)能 2 r Qq kF 2 r Q kE 1 電勢(shì)差 U 將電荷 q 從電場(chǎng)中的一點(diǎn) A 移至 B 點(diǎn)時(shí) 電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功 WAB與電 荷 q 的比 U WAB q 電勢(shì)差是一個(gè)標(biāo)量 公式中的三個(gè)物理量計(jì)算時(shí)要注意 符號(hào) U WAB q 只取決于電場(chǎng)兩點(diǎn)位置 與 W q 等無關(guān) 單位 V 電勢(shì) 將電荷 q 從電場(chǎng)中的一點(diǎn) A 移至無窮遠(yuǎn)時(shí) 電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功 W 與電荷 q 的比 通常取大地與無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn) 單位 V 電勢(shì)差的大小與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān) 只與電場(chǎng)中的兩點(diǎn)位置有關(guān) 電勢(shì)的大小與零電 勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān) UAB A B 2 沿著電場(chǎng)線的方向 電勢(shì)越來越低 電場(chǎng)線方向?yàn)殡妱?shì)降低最快的方向 順電場(chǎng)線方向 算電勢(shì)差為 逆電場(chǎng)線方向算電勢(shì)差為 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能減少 電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增加 3 電子伏 eV 是電功 電勢(shì)能的單位 1 eV 1 6 10 19J 4 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷 電場(chǎng)力不做功 等勢(shì)面一定電場(chǎng)線垂直 電場(chǎng)線的方向由高 等勢(shì)面指向低等勢(shì)面 等勢(shì)面越密 場(chǎng)強(qiáng)越大 例 作出上面幾個(gè)圖中的等勢(shì)面 例 作出上面幾個(gè)圖中的等勢(shì)面 四 電容四 電容 C 1 電容 C 任何兩個(gè)彼此絕緣的又相隔很近的物體組成電容 2 計(jì)算方法 電容器所帶電荷量 Q 與電容器兩極板電壓的比 電容表示電容器容納電荷的本領(lǐng) 與 Q U 等無關(guān) 額定電壓 電容器長(zhǎng)期工作時(shí)所能承受的最大電壓 擊穿電壓 擊穿電容器的電介質(zhì)使電容器損壞的電壓 U額定 極限 n 對(duì)應(yīng)光譜呈分立線狀型 光譜條數(shù) 2 電子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí) 動(dòng)能增加 勢(shì)能減小 總能量減 小 勢(shì)能的絕對(duì)值是動(dòng)能的 2 倍 三 物質(zhì)波 任何運(yùn)動(dòng)的物體都有一個(gè)波與之對(duì)應(yīng) 即光子 實(shí)物粒 子運(yùn)動(dòng)具有不確定性 但在空間的分布幾率受波動(dòng)規(guī)律支配 又稱為德布羅意波 公式 宏觀物體波長(zhǎng)小 顯粒子性 微觀粒子波長(zhǎng)長(zhǎng) 顯波動(dòng)性 用疏密不同的點(diǎn)表示電子在各個(gè)位置出現(xiàn)的幾率 即 電子云 牛頓力學(xué)只能解決宏觀 低速運(yùn)動(dòng)的物理問題 四 原子的結(jié)構(gòu)模型 1 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子說