高中物理漫談

高中物理漫談目錄物理學(xué)基本概念與原理電磁學(xué)基礎(chǔ)光學(xué)知識(shí)要點(diǎn)熱學(xué)知識(shí)要點(diǎn)近代物理初步了解物理實(shí)驗(yàn)方法與技巧物理學(xué)基本概念與原理01010203物體在不受外力作用時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。第一定律（慣性定律）物體加速度的大小與所受合力成正比，與物體質(zhì)量成反比，加速度方向與合力方向相同。第二定律（加速度定律）兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一直線上。第三定律（作用與反作用定律）牛頓運(yùn)動(dòng)定律01能量守恒定律02能量轉(zhuǎn)化能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而總的能量保持不變。各種形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，如機(jī)械能、內(nèi)能、電能、化學(xué)能等。能量守恒與轉(zhuǎn)化物體動(dòng)量的變化等于它所受合外力的沖量，即力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)。碰撞是物體間相互作用時(shí)間極短的一種現(xiàn)象，遵循動(dòng)量守恒定律。根據(jù)碰撞前后動(dòng)能的變化情況，可分為彈性碰撞和非彈性碰撞。動(dòng)量定理及碰撞現(xiàn)象碰撞現(xiàn)象動(dòng)量定理任何兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都存在通過其連心線方向上的相互吸引的力，該力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。萬有引力定律天體在萬有引力作用下繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)，遵循開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律。如地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)等。天體運(yùn)動(dòng)萬有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)電磁學(xué)基礎(chǔ)02電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它對(duì)放入其中的其他電荷產(chǎn)生力的作用。電場(chǎng)描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，其大小與試探電荷所受電場(chǎng)力與其電量的比值有關(guān)。電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)高低的物理量，其大小與試探電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能與其電量的比值有關(guān)。電勢(shì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫電壓，用U表示。電勢(shì)差靜電場(chǎng)與電勢(shì)差電流電荷的定向移動(dòng)形成電流，其大小與單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量成正比。電阻描述導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量，其大小與導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值有關(guān)。歐姆定律在同一電路中，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。電阻器件如電阻、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等，它們?cè)陔娐分衅鸬椒謮?、限流等作用。恒定電流與電阻器件01磁場(chǎng)磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它對(duì)放入其中的磁性物體產(chǎn)生力的作用。02磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，其大小與試探電流元在磁場(chǎng)中所受安培力與其電流和長(zhǎng)度的乘積的比值有關(guān)。03洛倫茲力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的力，其方向垂直于磁場(chǎng)方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向所構(gòu)成的平面，且遵循左手定則。磁場(chǎng)與洛倫茲力法拉第電磁感應(yīng)定律01閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過電路的磁通量的變化率成正比。楞次定律02感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。即當(dāng)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象03自感現(xiàn)象是線圈自身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象；互感現(xiàn)象是兩個(gè)相鄰線圈之間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。它們?cè)陔娐贩治龊驮O(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用光學(xué)知識(shí)要點(diǎn)03光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，形成影和像。光的直線傳播光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。光的折射光在兩種介質(zhì)的分界面上改變傳播方向又返回到原來介質(zhì)中的現(xiàn)象。光的反射凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用及成像規(guī)律。透鏡成像規(guī)律幾何光學(xué)原理及成像規(guī)律

波動(dòng)光學(xué)基礎(chǔ)：干涉和衍射現(xiàn)象光的干涉兩列或幾列光波在空間某些區(qū)域相遇時(shí)相互疊加，在某些區(qū)域始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。光的衍射光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔時(shí)，光將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象。干涉和衍射的區(qū)別與聯(lián)系干涉是相干光波的疊加，衍射是光波遇到障礙物后的繞射現(xiàn)象。03偏振光和自然光的區(qū)別與聯(lián)系偏振光是振動(dòng)方向單一的光，自然光是振動(dòng)方向雜亂無章的光。01光的偏振光波只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的現(xiàn)象。02光的色散復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象。光的偏振和色散現(xiàn)象通過受激輻射而產(chǎn)生并被放大的光。激光的產(chǎn)生方向性好、亮度高、單色性好、相干性好。激光的特性測(cè)距、定位、通信、加工、醫(yī)療等領(lǐng)域。激光的應(yīng)用激光原理及其技術(shù)應(yīng)用熱學(xué)知識(shí)要點(diǎn)04表示物體冷熱程度的物理量，是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度熱量?jī)?nèi)能熱傳遞過程中傳遞內(nèi)能的多少，是過程量，與做功一樣都是改變物體內(nèi)能的方式。物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，與物體的溫度、體積、物質(zhì)的量等因素有關(guān)。030201溫度、熱量和內(nèi)能概念辨析熱力學(xué)第一定律熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換，但是在轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值保持不變。能量轉(zhuǎn)化效率給定投入能量下，有用能量輸出的比率。分為熱效率和機(jī)械效率兩種，熱效率是有用功占總功的比率，機(jī)械效率是有用功占實(shí)際有用功的比率。熱力學(xué)第一定律及能量轉(zhuǎn)化效率計(jì)算熱力學(xué)第二定律不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。熵增加原理孤立系統(tǒng)的熵永不減小，即自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。熱力學(xué)第二定律及熵增加原理對(duì)流流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞過程，是傳熱的三種方式之一。熱傳導(dǎo)物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱能傳遞。輻射物體通過電磁波來傳遞能量的方式稱為輻射。輻射有多種類型，高速運(yùn)動(dòng)的粒子有粒子輻射，光子有光輻射等。熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種傳熱方式近代物理初步了解05長(zhǎng)度收縮在相對(duì)論框架下，運(yùn)動(dòng)物體在其運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)經(jīng)歷長(zhǎng)度收縮，即相對(duì)于靜止觀察者，運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度會(huì)變短。質(zhì)能關(guān)系愛因斯坦在相對(duì)論中提出了著名的質(zhì)能關(guān)系式E=mc^2，揭示了質(zhì)量和能量之間的等效性。時(shí)間膨脹相對(duì)論中，當(dāng)物體接近光速時(shí)，其經(jīng)歷的時(shí)間相對(duì)于靜止觀察者會(huì)變慢，這種現(xiàn)象被稱為時(shí)間膨脹。相對(duì)論簡(jiǎn)介：時(shí)間膨脹、長(zhǎng)度收縮等效應(yīng)123量子力學(xué)中用來描述粒子狀態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)，波函數(shù)的模平方表示粒子在空間某點(diǎn)出現(xiàn)的概率密度。波函數(shù)海森堡提出的測(cè)不準(zhǔn)原理指出，微觀粒子某些成對(duì)物理量（如位置和動(dòng)量）的測(cè)量精度存在限制，無法同時(shí)精確測(cè)定。測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系量子系統(tǒng)可以處于多個(gè)狀態(tài)的疊加態(tài)中，在測(cè)量之前，粒子處于多個(gè)可能狀態(tài)的疊加之中。量子態(tài)與疊加原理量子力學(xué)基本概念：波函數(shù)、測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系等盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為，原子中心有一個(gè)帶正電的原子核，核外電子繞核運(yùn)動(dòng)。原子核結(jié)構(gòu)模型原子核自發(fā)地放出射線并轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過程，包括α衰變、β衰變和γ衰變等。放射性衰變輕核聚變和重核裂變是兩種重要的核反應(yīng)，可以釋放出巨大的核能。核反應(yīng)與核能原子核結(jié)構(gòu)模型以及放射性衰變過程夸克模型蓋爾曼和茨威格提出的夸克模型認(rèn)為，質(zhì)子、中子等強(qiáng)子是由更基本的粒子——夸克構(gòu)成的。標(biāo)準(zhǔn)模型描述基本粒子和基本相互作用的一個(gè)理論框架，包括夸克、輕子、規(guī)范玻色子等基本粒子。對(duì)稱性與破缺標(biāo)準(zhǔn)模型中存在著一些對(duì)稱性，如電荷共軛對(duì)稱、宇稱對(duì)稱等，但在某些情況下這些對(duì)稱性會(huì)被破缺。粒子物理簡(jiǎn)介：夸克模型、標(biāo)準(zhǔn)模型等物理實(shí)驗(yàn)方法與技巧06分析實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，如儀器誤差、操作誤差等。測(cè)量誤差來源運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，減小誤差。數(shù)據(jù)處理技巧測(cè)量誤差分析和數(shù)據(jù)處理方法0102了解儀器性能、使用范圍及注意事項(xiàng)，確保正確使用。遵循儀器使用說明書，掌握正確的操作步驟和方法，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。儀器使用前準(zhǔn)備儀器操作規(guī)程常見儀器使用注意事項(xiàng)和操作規(guī)程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)思路拓展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)