高二物理復(fù)習(xí)教案

高二物理總復(fù)習(xí)知識要點：1、電荷及電荷守恒定律(1)自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量?；倦姾?2)使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種：①摩擦起電②接觸帶電③感應(yīng)起電。(3)電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分，這叫做電荷守恒定律。2、庫侖定律在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，數(shù)學(xué)表達(dá)式為中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時，圖9—1可以使用庫侖定律，否則不能使用。例如半徑均為r的金屬球如圖9—1所示放置，使兩球邊緣相距為r,今使兩球帶上等量的異種電荷Q,設(shè)兩電荷Q間的庫侖力大小為F,比較F與的大小關(guān)系，顯然，如果電荷能全部集中在球心處，則兩者相等。依題設(shè)條件，球心間距離3r不是遠(yuǎn)大于r,故不能把兩帶電體當(dāng)作點電荷處理。實際上，由于異種電荷的相互吸引，使電荷分布在兩球較靠近的球面處，這樣電荷間距離小于3r,故同理，若兩球帶同種電荷Q,則3、電場強(qiáng)度(1)電場的最基本的性質(zhì)之一，是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質(zhì)用電場強(qiáng)度來描述。在電場中放入一個檢驗電荷q,它所受到的電場力F跟它所帶電量的比值叫做這個位置上的電場強(qiáng)度，定義式是場強(qiáng)是矢量，規(guī)定正電荷受電場力的方向為該點的場強(qiáng)方向，負(fù)電荷受電場力的方向與該點的場強(qiáng)方向相反。由場強(qiáng)度E的大小，方向是由電場本身決定的，是客觀存在的，與放不放檢驗電荷，以及放入檢驗電荷的正、負(fù)電量的多少均無關(guān)，既不能認(rèn)為E與F成正比，也不能認(rèn)為E與q成反比。要區(qū)別場強(qiáng)的定義式與點電荷場強(qiáng)的計算式前者適用于任何電場，后者只適用于真空(或空氣)中點電荷形成的電場。為了直觀形象地描述電場中各點的強(qiáng)弱及方向，在電場中畫出一系列曲線，曲線上各點的切線方向表示該點的場強(qiáng)方向，曲線的疏密表示電場的弱度。電場線的特點：(a)始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)),終止負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn));(b)任意兩條電場線都不相交。電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱，并不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡。帶電粒子的運(yùn)動軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。場強(qiáng)方向處處相同，場強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場中的電場線是等距的平行線，平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場。由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。電勢能具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能和零點。由于電勢能具有相對性，所以實際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢能的變化。電場力對電荷做功，電荷的電勢能減速少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。7、電勢、電勢差(1)電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量該位置的電勢。電勢也具有相對性，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零電勢(對同一電場，電勢能及電勢的零點選取是一致的)這樣選取零電勢點之后，可以得出正電荷形成的電場中各點的電勢均為正值，負(fù)電荷形成的電場中各點的電勢均為負(fù)值。(c)規(guī)定：畫等勢面(或線)時，相鄰的兩等勢面(或線)間的電勢差相等。這樣，在等勢面(線)密處場強(qiáng)較大，等勢面(線)疏處場強(qiáng)小。場E',當(dāng)附加電場與外電場完全抵消時，自由電子的定向移動停止，這時的導(dǎo)第九章電場電荷電場E=U/d場強(qiáng)E=F/q(1)兩個彼此絕緣，而又互相靠近的導(dǎo)體，就組成了一個電容器。(2)電容：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。a定義式：即電容C等于Q與U的比值，不能理解為電容C與Q成正比，與U成反比。一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。b決定因素式：如平行板電容器(不要求應(yīng)用此式計算)(3)對于平行板電容器有關(guān)的Q、E、U、C的討論時要注意兩種情況：a保持兩板與電源相連，則電容器兩極板間的電壓U不變b充電后斷開電源，則帶電量Q不變(4)電容的定義式：(定義式)(5)C由電容器本身決定。對平行板電容器來說C取決于：(決定式)(6)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況：第一種情況：若電容器充電后再將電源斷開，則表示電容器的電量Q為一定，此時電容器兩極的電勢差將隨電容的變化而變化。第二種情況：若電容器始終和電源接通，則表示電容器兩極板的電壓V為一定，此時電容器的電量將隨電容的變化而變化。2、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(1)帶電粒子在電場中的運(yùn)動，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程(平衡、加速或減速，是直線還是曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。(2)在對帶電粒子進(jìn)行受力分析時，要注意兩點：a要掌握電場力的特點。如電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電量和電性有關(guān)；在勻強(qiáng)電場中，帶電粒子所受電場力處處是恒力；在非勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同。b是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定：基本粒子；如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有要說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。不能忽略重力。3、帶電粒子的加速(含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化)過程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過程。解決這類問題，可以用動能定理，也可以用能量守恒定律。如選用動能定理，則要分清哪些力做功?做正功還是負(fù)功?是恒力功還是變能和末態(tài)動能(或初、末態(tài)間的動能增量)如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能在變化?怎樣變化(是增加還是減少)?能量守恒的表達(dá)形式有：b某種形式的能量減少一定等于其它形式能量的增加，即△E=△Ec各種形式的能量的增量的代數(shù)和△E,+△E?+……=0;4、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題。如果帶電粒子以初速度vo垂直于場強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場，不計重力，電場力使帶電粒子產(chǎn)生加速度，作類平拋運(yùn)動，分析時，仍采用力學(xué)中分析平拋運(yùn)動的方法：把運(yùn)動分解為垂直于電場方向上的一個分運(yùn)動——勻速直線運(yùn)動：v、=v。,x=v?t;另一個是平行于場強(qiáng)方向上的分運(yùn)動——勻加速運(yùn)動，;,粒子的偏轉(zhuǎn)角為經(jīng)一定加速電壓(U?)加速后的帶電粒子，垂直于場強(qiáng)方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場中，粒子對入射方向的偏,它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓U?有關(guān)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時，粒子的偏移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場的時間則在粒子穿越電場的過程中，仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場處理。應(yīng)注意的問題：1、電場強(qiáng)度E和電勢U僅僅由場本身決定，與是否在場中放入電荷，以及放入什么樣的檢驗電荷無關(guān)。而電場力F和電勢能ε兩個量，不僅與電場有關(guān)，還與放入場中的檢驗電荷有關(guān)。2、一般情況下，帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡和電場線并不重合，運(yùn)動軌跡上的一點的切線方向表示速度方向，電場線上一點的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運(yùn)動方向是有區(qū)別的。3、點電荷的電場強(qiáng)度和電勢(3)若有n個點電荷同時存在，它們的電場就互相迭加，形成合電場，這時某點的電場強(qiáng)度就等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和，而某點的電勢就等于各個點電荷在該點的電勢的代數(shù)和。第十章恒定電流電路基本規(guī)律串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1.部分電路基本規(guī)律(1)形成電流的條件：一是要有自由電荷，二是導(dǎo)體內(nèi)部存在電場，即導(dǎo)體兩端存在電壓。(3)電阻及電阻定律：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，定義式在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻與其長度成正比，與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面S成反比，跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，即由導(dǎo)體本身的因素決定，決定式公式中L、S是導(dǎo)體的幾何特征量，p叫材料的電阻率，反映了材料的導(dǎo)電性能。按電阻率的大小將材料分成導(dǎo)體和絕緣體。對于金屬導(dǎo)體，它們的電阻率一般都與溫度有關(guān)，溫度升高對電阻率增大，導(dǎo)體的電阻也隨之增大，電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出的物理規(guī)律，因此也只有在溫度不變的條件下才能使用。將公式錯誤地認(rèn)為R與U成正比或R與I成反比。對這一錯誤推論，可以從兩個方面來分析：第一，電阻是導(dǎo)體的自身結(jié)構(gòu)特性決定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，加多大的電壓，導(dǎo)體中是否有電流通過，有多大電流通過沒有直接關(guān)系；加在導(dǎo)體上的電壓大，通過的電流也大，導(dǎo)體的溫度會升高，導(dǎo)體的電阻會有所變化，但這只是間接影響，而沒有直接關(guān)系。第二，伏安法測電阻是根據(jù)電阻的定義式,用伏特表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出通過電阻的電流，從而計算出電阻值，這是測量電阻的一種方法。(4)歐姆定律通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，即a:公式中的I、U、R三個量必須是屬于同一段電路的具有瞬時對應(yīng)關(guān)系。b:適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液，不適用于氣體。在電動機(jī)中，導(dǎo)電的物質(zhì)雖然也是金屬，但由于電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這時通過電動機(jī)的電流，也不能簡單地由加在電動機(jī)兩端的電壓和電動機(jī)電樞的電阻來決定。(5)電功和電功率：電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功，電場力對電荷做功電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，因此電功W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式。單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率這是計算電功率普遍適用的公式。遍適用的電熱的計算公式。電熱和電功的區(qū)別：a:純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、白熾燈等。b:非純電阻用電器：電流通過用電器以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的，發(fā)熱是不可避免的熱能損失，例如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電等。在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt2.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(1)串聯(lián)電路及分壓作用a:串聯(lián)電路的基本特點：電路中各處的電流都相等；電路兩端的總電壓等于電路各部分電壓之和?；蚧虼蟮谋稊?shù)。(2)并聯(lián)電路及分流作用a:并聯(lián)電路的基本特點：各并聯(lián)支路的電壓相等，且等于并聯(lián)支路的總電壓；并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和。b:并聯(lián)電路的重要性質(zhì)：并聯(lián)總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，并聯(lián)電路各支路的電流與電功率的分配規(guī)律：并聯(lián)電路中通過各個支路電阻的電流、各個支路電阻上消耗的電功率跟各支路電阻的阻值成反比，即，;或。閉合電路的基本規(guī)律、電學(xué)實驗知識要點：1、電動勢：電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。定義式為：要注意理解：(1)ε是由電源本身所決定的，跟外電路的情況無關(guān)。(2)ε的物理意義：電動勢在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電量時電源所提供的電能或理解為在把1庫侖正電荷從負(fù)極(經(jīng)電源內(nèi)部)搬送到正極的過程中，非靜電力所做的功。(3)注意區(qū)別電動勢和電壓的概念。電動勢是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理量，是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量，是反映電場力做功的特性。2、閉合電路的歐姆定律：(1)意義：描述了包括電源在內(nèi)的全電路中，電流強(qiáng)度與電動勢及電路總電阻之間的關(guān)系。3、路端電壓U,內(nèi)電壓U’隨外電阻R變化的討論：外電阻R總電流內(nèi)電壓U'=Ir路端電壓增大減小減小增大o(斷路)00等于ε減小增大增大減小—→0(短路)閉合電路中的總電流是由電源和電路電阻決定，對一定的電源，ε,r視為不變，因此，1、U、U'的變化總是由外電路的電阻變化引起的。根據(jù)畫出U——R圖像，能清楚;看出路端電壓隨外電阻變化的情形。量，畫出U——I圖像。這是一條直線，縱坐標(biāo)上的截距對應(yīng)于電源電動勢，橫坐標(biāo)上的截距為電源短路時的短路電流，直線的斜率大小等于電源的內(nèi)電阻，即4、在電源負(fù)載為純電阻時，電源的輸出功率與外由此式可以看出：當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻，即R=r時，電源的輸出功率最大，最大輸出功率為電源輸出功率與外電阻的關(guān)系可用P——R圖像表示。電源輸出功率與電路總電流的關(guān)系是：選擇路端電壓為自變量，電源輸出功率與路端電壓的關(guān)系是：時，。PU圖像如圖所示。綜上所述，恒定電源輸出最大功率的三個等效條件是：(1)外電阻等于內(nèi)電阻，即R=r。(2)路端電壓等于電源電動勢的一半，即(3)輸出電流等于短路電流的一半，即除去最大輸出功率外，同一個輸出功率值對應(yīng)著兩種負(fù)載的情況。一種情況是負(fù)載電阻大于內(nèi)電阻，另一種情況是負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻。顯然，負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻時，電路中的能量主要消耗在內(nèi)電阻上，輸出的能量小于內(nèi)電阻上消耗的能量，電源的電能利用效率低，電源因發(fā)熱容易燒壞，實際應(yīng)用中應(yīng)該避免。5、同種電池的串聯(lián)：n個相同的電池同向串聯(lián)時，設(shè)每個電池的電動勢為ε,內(nèi)電阻為r,則串聯(lián)串聯(lián)電池組可以提高輸出的電壓，但應(yīng)注意電流不要超過每個電池能承受的最大電流。6、電阻的測量：(1)伏安法：伏安法測電阻的原理是部分電路的歐姆定律測量電路有安培表內(nèi)接或外接兩種接法，如圖甲、乙：甲兩種接法都有系統(tǒng)誤差，測量值與真實值的關(guān)系為：當(dāng)采用安培表內(nèi)接電路(甲)時，由于安培表內(nèi)阻的分壓作用，電阻的測量值;當(dāng)采用安培表外接電路(乙)時，由于伏特表的內(nèi)阻有分流作用，電阻的測量值可以時，通常認(rèn)為待測電阻的阻值較大，安培表的分壓作用可忽略，應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路；若時，通常認(rèn)為待測電阻的阻值較小，伏特表的分流作用可忽略，應(yīng)采用安培表外接電路。若時，兩種電路可任意選擇，這種情況二是試接法：在R、R,未知時，若要確定實驗電路，可以采用試接法，如圖所示：如先采用安培表外接電路，然后將接頭P由a點改接到b點，同時觀察安培表與伏特表的變化情況。若安培表示數(shù)變化比較顯著,表明伏特表分流作用較大，安培表分壓作用較小，待測電阻阻值較大，應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路。若伏特表示數(shù)變化比較顯著,表明安培表分壓作用較大，伏特表分流作用較小，待測電阻阻值較小，應(yīng)采用安培表外接電路。a.歐姆表的三個基準(zhǔn)點。c.歐姆表的刻度不均勻，在“o”附近，刻度線太密，在“0”附近，刻度換歐姆倍率檔，盡可能使指針停在中值電阻兩次附范圍內(nèi)。由于待測電阻雖未知，但為定值，故讓指針偏轉(zhuǎn)太小變到指在中值電阻兩側(cè)附近，就得調(diào)至歐姆低倍率檔。反之指針偏角由太大變到指在中值電阻兩側(cè)附近，就得調(diào)至歐姆高倍率檔。(3)用安培表和伏特表測定電池的電動勢和內(nèi)電組：解之，求得上述通過兩組實驗數(shù)據(jù)求解電動勢和內(nèi)電阻的方法，由于偶然誤差的原因，誤差往往比較大，為了減小偶然因素造成的偶然誤差，比較好的方法是通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值，測量5組～8組對應(yīng)的U、I值并列成表格，然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)在U——I坐標(biāo)系中標(biāo)出各組數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，作一條直線，使它通過盡可能多的坐標(biāo)點，而不在直線上的坐標(biāo)點能均等分布在直線兩側(cè)，如圖所示：這條直線就是閉合電路的U——I圖像，根據(jù)U=E-Ir,U是I的一次函數(shù)，圖像與縱軸的交點即電動勢，圖像斜率知識要點：磁場是存在于磁體、電流和運(yùn)動電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。(1)磁場的基本特性——磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷有磁場力的作用。(2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)——磁體、電流和運(yùn)動電荷的磁場都產(chǎn)生于電荷的運(yùn)動，并通過磁場而相互作用。(3)最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的假說和實驗——安培分子環(huán)流假說和羅蘭實驗。2、磁感應(yīng)強(qiáng)度為了定量描述磁場的大小和方向，引入磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到磁場力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值，叫通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。用公式表示是磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。它的方向就是小磁針N極在該點所受磁場力的方向。公式是定義式，磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度與產(chǎn)生磁場的磁極或電流有關(guān)，和該點在磁場中的位置有關(guān)。與該點是否存在通電導(dǎo)線無關(guān)。磁感線是為了形象描繪磁場中各點磁感應(yīng)強(qiáng)度情況而假想出來的曲線，在磁場中畫出一組有方向的曲線。在這些曲線上每一點的切線方向，都和該點的磁場方向相同，這組曲線就叫磁感線。磁感線的特點是：磁感線上每點的切線方向，都表示該點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感線密的地方磁場強(qiáng)，疏的地方磁場弱。在磁體外部，磁感線由N極到S極，在磁體內(nèi)部磁感線從S極到N極，形成閉合曲線。磁感線不能相交。對于條形、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線畫法必須掌握。4、磁通量(φ)和磁通密度(B)(1)磁通量(φ)——穿過某一面積(S)的磁感線的條數(shù)。(2)磁通密度——垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)，也即磁感應(yīng)強(qiáng)度的大5、公式φ=BScosθ及其應(yīng)用磁通量的定義式φ=BScosθ,是一個重要的公式。它不僅定義了φ的物理意義，而且還表明改變磁通量有三種基本方法，即改變B、S或θ。在使用此公式時，應(yīng)注意以下幾點：(1)公式的適用條件——一般只適用于計算平面在勻強(qiáng)磁場中的磁通量。(2)0角的物理意義——表示平面法線(n)方向與磁場 (B)的夾角或平面(S)與磁場中性面(00)的夾角(圖1),而不是平面(S)與磁場(B)的夾角(α)。因為θ+a=90°,所以磁通量公式還可表示為φ=BSsina(3)φ是雙向標(biāo)量，其正負(fù)表示與規(guī)定的正方向(如平面法線的方向)是相同還是相反，當(dāng)磁感線沿相反向穿過同一平面時，磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù)——磁通量的代圖2定垂直B和I,但B與I不一定垂直(圖3)。圖3第二、彎曲導(dǎo)線的有效長度L,等于兩端點連接直線的長度(如圖4所示)圖4圖4通以電流I時，受到的安培力矩為M=Nfadsinθ=NB(圖5所示),圖5線(n)與B方向的夾角，而不是線圈平面與B的夾角(α)。(2)公式的適用條件勻強(qiáng)磁場，且轉(zhuǎn)軸(00)與B垂直；相對平行于B的任意轉(zhuǎn)軸，安培力矩均為零。任意形狀的平面線圈，如三角形、圓形和梯形等。因為任意形狀的平面線圈，都可以通過微分法，視為無數(shù)矩形元組成。8、磁場對運(yùn)動電荷的作用在不計帶電粒子(如電子、質(zhì)子、α粒子等基本粒子)的重力的條件下，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場有三種典型的運(yùn)動，它們決定于粒子的速度(v)方向與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)方向的夾角(θ)。(1)當(dāng)v與B平行，即θ=0°或180°時——落侖茲力f=Bqvsinθ=0,帶電粒子以入射速度(v)作勻速直線運(yùn)動，其運(yùn)動方程為：s=vt(2)當(dāng)v與B垂直，即θ=90°時——帶電粒子以入射速度(v)作勻速圓周運(yùn)動，四個基本公式：向心力公式：軌道半徑公式：周期、頻率和角頻率公式：動能公式：第一、T、f的w的大小與軌道半徑(R)和運(yùn)行速率(V)無關(guān)，而只與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)和粒子的荷質(zhì)比(q/m)有關(guān)。第二、荷質(zhì)比(q/m)相同的帶電粒子，在同樣的勻強(qiáng)磁場中，T、f和w相同。(3)帶電粒子的軌道圓心(O)、速度偏向角(φ)、回旋角(α)和弦切角(θ)。在分析和解答帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動的問題時，除了應(yīng)熟悉上述基本規(guī)律之外，還必須掌握確定軌道圓心的基本方法和計算φ、α和θ的定量關(guān)系。如圖6所示，在洛侖茲力作用下，一個作勻速圓周運(yùn)動的粒子，不A點運(yùn)動到B點，均具有三個重要特點。第一、軌道圓心(O)總是位于A、B兩點洛侖茲力(f)的交點上或AB弦的中垂線(00)與任一個f的交點上。第二、粒子的速度偏向角(φ),等于回旋角(α),并等于AB弦與切線的夾角——弦切角(θ)的2倍，即φ=α=2θ=wt。的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場構(gòu)成的復(fù)合場中，如果粒子所受的電場力與洛侖茲力平無論帶電粒子在復(fù)合場中如何運(yùn)動，由于只有電場力對帶電粒子做功，帶電粒子的電勢能與動能的總和是守恒的，用公式表示為2、質(zhì)量較大的帶電微粒在復(fù)合場中的運(yùn)動這里我們只研究垂直射入磁場的帶電微粒在垂直磁場的平面內(nèi)的運(yùn)動，并分(1)只受重力和洛侖茲力：此種情況下，要使微粒在垂直磁場的平面內(nèi)運(yùn)第二定律；在合外力等于零的情況下，微粒將做勻速直線運(yùn)動。無論微粒在垂直勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)如何運(yùn)動，由于洛侖茲力不做功，只有重力做功，因此微粒的機(jī)械能守恒，即(2)微粒受有重力、電場力和洛侖茲力：此種情況下。要使微粒在垂直磁場的平面內(nèi)運(yùn)動，勻強(qiáng)磁場若沿水平方向，在上述復(fù)合場中，帶電微粒受重力、電場力和洛侖茲力。這三種力的矢量和即是微粒所受的合外力，其運(yùn)動加速度遵從牛頓第二定律。如果微粒所受的重力與電場力相抵消，微粒相當(dāng)于只受洛侖茲力，微粒將以洛侖茲力為向心力，以射入時的速率做勻速圓周運(yùn)動。若重力與電場力不相抵，微粒不可能再做勻速圓周運(yùn)動，也不可能做與拋體運(yùn)動類似的運(yùn)動，而只能做一般曲線運(yùn)動。如果微粒所受的合外力為零，即所受的三種力平衡，微粒將做勻速直線運(yùn)動。無論微粒在復(fù)合場中如何運(yùn)動，洛侖茲力對微粒不做功。若只有重力對微粒做功，則微粒的機(jī)械能守恒；若只有電場力對微粒做功，則微粒的電勢能和動能的總和守恒；若重力和電場力都對微粒做功，則微粒的電勢能與機(jī)械能的總和守恒，用公式表示為：在上述復(fù)合場中，除重力外，如果微粒還受垂直磁場方向的其他機(jī)械力，微粒仍能沿著與磁場垂直的平面運(yùn)動。在這種情況下，應(yīng)用動能定理及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來研究微粒的運(yùn)動具有普遍的意義。只有當(dāng)帶電微粒在垂直磁場的平面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動時，才能應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式來研究微粒的運(yùn)動，這是一種極特殊的情況。為了防止研究的失誤，我們特別提請注意的是：(1)牛頓第二定律所闡明的合力產(chǎn)生加速度的觀點仍是我們計算微粒加速度的依據(jù)。這里所說的合力是微粒所受的機(jī)械力、電場力和洛侖茲力的矢量和。尤其注意計算合力時不要排除洛侖茲力。(2)由于洛侖茲力永不做功，在應(yīng)用動能定理時，合外力對微粒所做的功(或外力對微粒做的總功),只包括機(jī)械力的功和電場力的功。(3)在應(yīng)用能的轉(zhuǎn)換和守恒定律時，分析參與轉(zhuǎn)化的能量形式時，不僅要考慮機(jī)械能和內(nèi)能，還要考慮電勢能。此種情況下，弄清能量的轉(zhuǎn)化過程是正確運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的關(guān)鍵。3、解決與力學(xué)知識相聯(lián)系的帶電體綜合問題的基本思路：正確的受力分析是前提：除重力、彈力外，要特別注意對電場力和磁場力的分析。正確分析物體的運(yùn)動狀態(tài)是解決問題的關(guān)鍵：找出物體的速度、位置及其變化的特點，分析運(yùn)動過程，如果出現(xiàn)臨界狀態(tài)，要分析臨界狀態(tài)。恰當(dāng)?shù)仂`活地運(yùn)用動力學(xué)的三個基本方法解決問題是目的：牛頓運(yùn)動定律是物體受力與運(yùn)動狀態(tài)的瞬時對應(yīng)關(guān)系，而運(yùn)動學(xué)公式只適用于勻變速直線運(yùn)動；用動量的觀點分析，包括動量定理與動量守恒定律；用能量的觀點分析，包括動能定理與能量守恒定律；針對不同問題靈活地選用三大方法，注意弄清各種規(guī)律的成立條件和適用范圍。4、帶電粒子垂直射入E和B正交的疊加場——速度選擇器原理(如圖)粒子受力特點——電場力F與洛侖茲力f方粒子勻速通過速度選擇器的條件——帶電粒子從小孔S?水平射入，勻速通過疊加場，并從小從力的角度——電場力與洛侖茲力平衡，即qE=Bqvo;從速度角度——vo的大小等于E與B的比值，即從功的角度——電場力對粒子不做功，即當(dāng)vo一定時——調(diào)節(jié)E和B的大小；當(dāng)E和B一定時——調(diào)節(jié)加速電壓U兩個重要的功能關(guān)系——當(dāng)粒子進(jìn)入速度選擇器時速度粒子將因側(cè)移而不能通過選擇器。CUCUB?-一種常用的質(zhì)譜儀，由離子源O、加速電場U、速度選擇器E、B?和偏轉(zhuǎn)磁場-動的條件：若測出粒子在偏轉(zhuǎn)磁場的軌道直徑為d,則0所以同位素的荷質(zhì)比和質(zhì)量分別為06、磁流體發(fā)電機(jī)工作原理：磁流體發(fā)電機(jī)由燃燒室0、發(fā)電通道E和偏轉(zhuǎn)磁場B組成，如圖所示。在2500開以上的高溫下，燃料與氧化劑在燃燒室混合、燃燒后，電離為導(dǎo)電的正負(fù)離子，即等離子體，并以每秒幾極板因聚積正、負(fù)電荷而產(chǎn)生靜電場，這時，等離子體同時受到方向相反的洛侖茲力f與電場力F的作用。當(dāng)f>F時，離子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)，兩極電勢差隨之增大；當(dāng)f=F時，離子勻速穿過磁場，兩極電勢差達(dá)到最大值，即為電源電動勢。電動勢的計算：設(shè)兩極板間距為d,根據(jù)兩極電勢差達(dá)到最大值的條件f=F,則磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢ε=Bdv。電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律知識要點：1、只要穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果電路不閉合只會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)的?；芈分挟a(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化，因此研究磁通量的變化是關(guān)鍵，由磁通量的廣義公式中φ=B·Ssinθ(θB與S的夾角)看，磁通量的變化△φ可由面積的變化△S引起；可由磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化△B引起；可由B與S的夾角θ的變化△θ引起；也可由B、S、θ中的兩個量的變化，或三個量的同時變化引起。下列各圖中，回路中的磁通量是怎么的變化，我們把回路中磁場方向定為磁通量方向(只是為了敘述方便),則各圖中磁通量在原方向是增強(qiáng)還是減弱。增。楞次定律所反映提這樣一個物理過程：原磁通變化時(φ原變),產(chǎn)生感應(yīng)激發(fā)磁場(φ),這就是電流的磁效應(yīng)問題；而且I楞次定律也可以理解為：感應(yīng)電流的效果總是要反抗(或阻礙)產(chǎn)生感應(yīng)電(1)阻礙原磁通的變化(原始表速);(2)阻礙相對運(yùn)動，可理解為“來拒去留”,具體表現(xiàn)為：若產(chǎn)生感應(yīng)電(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)。如圖1所示，在O點懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線動。若按常規(guī)方法，應(yīng)先由楞次定律判斷出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的圖1插入過程中，環(huán)內(nèi)磁通量增加，環(huán)內(nèi)感應(yīng)電通量減小的方向運(yùn)動。因此環(huán)將向右擺動。顯然，用第二種方法判斷更簡捷。(1)查明原磁場的方向及磁通量的變化情況；(2)根據(jù)楞次定律中的“阻礙”確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向；(3)由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向用安培表判斷出感應(yīng)電流的方向。3、當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，用右手定則可判定感運(yùn)動切割產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情況下，不如用右手定則判定的方便簡單。反過來，用楞次定律能判定的，并不是用右圖2手定則都能判定出來。如圖2所示，閉合圖形導(dǎo)線中的磁場逐漸增電而動”用右手，“因動而電”用右手，因果關(guān)系不可混淆。法拉第電磁感應(yīng)定律、自感電磁感應(yīng)是指利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢。3)產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種敘述是等效的，即閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動與穿過閉合電路中的磁通量發(fā)生變化等效。2、電磁感應(yīng)規(guī)律感應(yīng)電動勢的大?。河煞ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律確定。E=BLy當(dāng)長L的導(dǎo)線，以速度v,在勻強(qiáng)磁場B中，垂直切割磁感線，其兩端間感應(yīng)電動勢的大小為ε。如圖所示。設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度為I,MN間電動勢為ε,則MN受向左的安培力F=BIL,要保持MN以v勻速向右運(yùn)動，所施外力F'=F=BIL,當(dāng)行進(jìn)位移為S時，外力功而在t時間內(nèi)，電流做功W1=1·ε·t,據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，W'=W,則I·ε·t=BILv·t?！唳?BIv,M點電勢高，N點電勢低。此公式使用條件是B、I、v方向相互垂直，如不垂直，則向垂直方向作投影。電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這個電路的磁通變化率成正比——法拉第電磁感應(yīng)定律。如上圖中分析所用電路圖，在△t回路中面積變化△S=Lv·△t,而回路跌磁如果回路是n匝串聯(lián)，則公式一：ε=n△φ/△t。注意：1)該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動勢穿過電路的磁通量的變化率△φ/At有關(guān)，而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)。公式二：ε=Blv意：1)該式通常用于導(dǎo)體切割磁感線時，且導(dǎo)線與磁感線互相垂直(I⊥B)。2)θ為v與B的夾角。1為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(即1為導(dǎo)體實際長度在垂直于B方向上的投影)。公式三：ε=L△I/△t。注意：1)該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出。適用于自感現(xiàn)象。2)ε與電流的變化率△I/△t成正比。公式中涉及到磁通量的變化量△o的計算，對△φ的計算，一般遇到有兩種情況：1)回路與磁場垂直的面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，由△φ=△BS,,此式中的叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，若是恒定的，即磁場變化是均勻的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定電動勢。2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化，則△φ=B·△S,線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢就屬這種情況。嚴(yán)格區(qū)別磁通量φ,磁通量的變化量△φB磁通量的變化磁通量φ=B·S,表示穿過研究平面的磁感線的條數(shù)，磁通量的變化量△φ=φ?-φ,表示磁通量變化的多少，磁通量的變化率表示磁通量變的區(qū)別，另外I、△I及也有類似的區(qū)別。公式ε=Blv一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同，對有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的情況，如何求感應(yīng)電動勢?如圖1所示，一長為1的導(dǎo)體桿AC繞A點在紙面內(nèi)以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的區(qū)域的有垂直紙面向里的C勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求AC產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，顯然，AC各部分切割磁感線的速度不相等，vA=0,vc=ol,且AC上各點的線速度大小與半徑成正比，所以AC切割的速度可用其平均切割速度，即——當(dāng)長為L的導(dǎo)線，以其一端為軸，在垂直勻強(qiáng)磁場B的平面內(nèi)，以角速度の勻速轉(zhuǎn)動時，其兩端感應(yīng)電動勢為ε。如圖所示，AO導(dǎo)線長L,以O(shè)端為軸，以w角速度勻速轉(zhuǎn)動一周，所用時間描過面積△S=πL2,在AO間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢且用右手定則制定A端電勢高，O端電勢低。ε=n·B·S·w——面積為S的紙圈，共n匝，在勻強(qiáng)磁場B中，以角速度w勻速轉(zhuǎn)坳，其轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直，則當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時，線圈兩端有最大有感應(yīng)電動勢：。如圖所示，設(shè)線框長為L,寬為d,以o轉(zhuǎn)到圖示位置時，ab邊垂直磁場方向向紙外運(yùn)動，切割磁感線，速度為(圓運(yùn)動半徑為寬邊d的一半)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢a端電勢高于b端電勢。cd邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運(yùn)動，同理產(chǎn)生感應(yīng)電動熱勢c端電勢高于e端電勢。bc邊，ae邊不切割，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，b.c兩端等電勢，則輸出端M.N角)。注意：公式中字母的含義，公式的適用條件及使用圖景。2、自感現(xiàn)象、自感電動勢、自感系數(shù)L自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所產(chǎn)生如圖所示，此時線圈中通有右示箭頭方向的電流，它建立的電流磁場B用右手安培定則判定，由下向上，穿過線同理，如將滑片P向左滑動，線圈中原電流增強(qiáng)，電流磁場增強(qiáng)，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，其磁場阻礙原磁通量增強(qiáng)與原磁場反向而自上向下穿過線圈，據(jù)右手安培定則判定感應(yīng)電流方向與原電流反向，阻礙原電流增強(qiáng)。2、由于線圈(導(dǎo)體)本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。L是線圈的自感系數(shù)，是線圈自身性質(zhì)，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯則線圈的自感系數(shù)L越大。單位是亨利(H)。交流電知識要點：交流電的產(chǎn)生和變化規(guī)律圖象周期、頻率2、基本要求：(1)理解正弦交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律①矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，從中性面開始旋轉(zhuǎn)，在已知B、L、w情況下，會寫出正弦交流電的函數(shù)表達(dá)式并畫出它的圖象。②函數(shù)表達(dá)式與圖象相互轉(zhuǎn)換。(2)識記交流電的物理量，最大值、瞬時值、有效值；周期、頻率、角頻(3)理解變壓器的工作原理及初級，次級線圈電壓，電流匝數(shù)的關(guān)系。理解遠(yuǎn)距離輸電的特點。(4)了解三相交流電的產(chǎn)生。1、產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時間作周期性變化的電流叫交流電。矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于勻強(qiáng)磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時，如圖5—1所示，產(chǎn)生正弦(或余弦)交流電動勢。當(dāng)外電路閉合時形成正弦(或余弦)交流電流。2、變化規(guī)律：(1)中性面：與磁力線垂直的平面叫中性面。線圈平面位于中性面位置時，如圖5—2(A)所示，穿過線圈的磁通量最大，4、發(fā)電機(jī)：但磁通量變化率為零。因此，感應(yīng)電動勢為零。圖5—2當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時(即線圈平面與磁力線平行時)如圖5—2(C)所示，穿過線圈的磁通量雖然為零，但線圈平面內(nèi)磁通量變化率最大。因此，感應(yīng)電動勢值最大。(N為匝數(shù))(2)感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式：5—2(B)所示。若從線圈平面與磁力線平行開始計時，則感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為：e=Em·cosot(伏)如圖5—2(D)所示。3、交流電的圖象：e=8m·sinot圖象如圖5—3所示。e=Emcosot圖象如圖5—4所示。EE紅2想一想：橫坐標(biāo)用t如何畫。發(fā)電機(jī)的基本組成：線圈(電樞)、磁極種類旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生高電壓和較大電流。輸出功率可達(dá)幾十萬千瓦，所以大多數(shù)發(fā)電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)磁極式的。1、瞬時值、最大值和有效值：交流電在任一時刻的值叫瞬時值。瞬時值中最大的值叫最大值又稱峰值。交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流電和恒定直流分別通過同樣阻值的電阻，如果二者熱效應(yīng)相等(即在相同時間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量)則此等效的直流電壓，電流值叫做該交流電的電壓，電流有效值。正弦(或余弦)交流電電動勢的有效值ε和最大值：的關(guān)系為：交流電壓有效值U=0.707Um;交流電流有效值I=0.707I。注意：通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。2、周期、頻率和角頻率交流電完成一次周期性變化所需的時間叫周期。以T表示，單位是秒。交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。以f表示，單位是赫茲。周期和頻率互為倒數(shù)，即。我國市電頻率為50赫茲，周期為0.02秒。角頻率w:單位：弧度/秒三、三相交流電：1、三個互成120°的三個相同線圈，固定在同一轉(zhuǎn)軸上，在同一勻強(qiáng)磁場中作勻速轉(zhuǎn)動，將產(chǎn)生三個交變電動勢，所產(chǎn)生的電流叫做三相交流電。由于這三個線圈是相同的，因此，它們將產(chǎn)生三個依次達(dá)到最大值的交變電動勢。相當(dāng)于三個最大值和周期都相同的獨立電源。2、每個獨立電源稱作“一相”,雖然每相的電動勢的最大值和周期都相同，但是它們不能同時為零或者同時達(dá)到最大值。由于三個線圈的平面依次相差120°角，它們到達(dá)零值和最大值的時間依次落后周期。如圖5—5所示。3、在實際應(yīng)用中，三相發(fā)電機(jī)和負(fù)載并不用六條導(dǎo)線相連接，而是采用“Y”和“△”兩種接法。有興趣的同學(xué)可以參閱必修本P116*部分內(nèi)容。1、變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的設(shè)備。理想變壓器的效率為1,即輸入功率等于輸出功率。對于原、副線圈各一組的變壓器來說(如圖5—6),原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。注意：①對于副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來說，原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正比的規(guī)律仍然成立，但各副線圈的電流則應(yīng)根據(jù)功率關(guān)系③當(dāng)副線圈所接負(fù)載增多時，由于通常負(fù)載多是并聯(lián)使用，因此，總電阻減少，使I?增大，輸出功率增大，所以輸入功率變大。④因為Px=P,即U?·I?=U?·I?,所以變壓器中高壓線圈電流小，繞制的導(dǎo)線較細(xì)，低電壓的線圈電流大，繞制的導(dǎo)線較粗。⑤上述各公式中的I、U、P均指有效值，不能用瞬時值。由于送電的導(dǎo)線有電阻，遠(yuǎn)距離送電時，線路上損失電能較多。在輸送的電功率和送電導(dǎo)線電阻一定的條件下，提高送電電壓，減小送電電流強(qiáng)度可以達(dá)到減少線路上電能損失的目的。線路中電流強(qiáng)度I和損失電功率計算式如下：落在導(dǎo)線上電學(xué)綜合1、基礎(chǔ)知識在靜電場中，電場力對電荷所做的功與路徑無關(guān)，所以在靜電場中電荷具有電勢能。在靜電場中引入場強(qiáng)和電勢這兩個物理量，來分別描寫靜電場有關(guān)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。只有深入地理解場強(qiáng)和電勢的概念，才能加深對電場這一概念的理靜電場是不隨時間變化的場，在空間各點描寫電場的物理量—場強(qiáng)和電同的，它是隨著空間點的位置的變化而變化電力線和等勢面是分別用來形象地描寫場強(qiáng)和電勢在空間中的分布的工具。對于它們的性質(zhì)及描寫電場的方法的理解和掌握，不僅對于深入理解電場的概4、磁場：念、形象的建立電場的模型和圖象非常重要，而且對于解決很多電學(xué)中的問題也是非常有用的。值得注意的是，對于電場中一些概念的學(xué)習(xí)，如：電場力對電荷的功、電勢能.....,應(yīng)對照力學(xué)中的重力對物體做的功，重力勢能.....來學(xué)習(xí)和理解。帶電粒子在電場中的平衡和運(yùn)動的問題，實際上，就是力學(xué)問題。所以靜電場的學(xué)習(xí)是對力學(xué)問題的一次很好的復(fù)習(xí)和提高的機(jī)會。這部分知識內(nèi)容要注意以下幾點：(1)樹立等效思想，學(xué)會畫等效電路圖課本中，在講串、并聯(lián)電路的特點時，所說的“串聯(lián)電路的總電阻”、“并聯(lián)電路的總電阻”都是指等效電阻。在講電池組時，所說的“電池組的電動勢”“電池組的內(nèi)阻”也是分別指與所說的電池組等效的電源的電動勢和內(nèi)阻。所謂甲與乙等效，是指在所研究的問題上，甲與乙的效果相同。在電路計算中，經(jīng)常把一個電路，用另一個與之等效的電路來代替，這就是畫等效電電路用一個什么樣的等效電路來代替，要根據(jù)討論的問題的性質(zhì)來決定。(2)對“理想化”問題的處理：對問題進(jìn)行理想化處理，采用理想化模型是物理學(xué)的重要研究方法。很多情況下可忽略電表對電路的影響，即降電流表和電壓表均看成是理想電表；有時忽略電源的內(nèi)阻；很多情況下，不考慮溫度對電阻的影響。但在有些情況下，卻不能做這樣的理想化處理。在題目中如果沒有明顯的告訴我們是否可以對某一問題進(jìn)行理想化處理時，一點要仔細(xì)分析題意，來判斷是否可以做理想化處理。(3)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來分析問題能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律。從能量轉(zhuǎn)化的觀點來分析物理問題往往可以不考慮過程的細(xì)節(jié)，使問題得到簡化，有關(guān)反電動勢的問題避開反電動勢的概念，從能量轉(zhuǎn)化的觀點比較容易解決。養(yǎng)成用能量的觀點分析物理問題的習(xí)慣，掌握用能量的觀點分析物理問題的方法，對物理學(xué)習(xí)是非常重(4)從函數(shù)關(guān)系的角度來討論各物理量之間的關(guān)系：任何一個物理公式，都是表示該公式中的各物理量之間的關(guān)系，哪些量是不變的，哪些量是變化的，哪些變量之間存在這因果關(guān)系以及在我們所研究的問題中，將哪個量當(dāng)做自變量，哪個量看作是它的函數(shù)，它們之間是什么樣的函數(shù)關(guān)系等等。這樣研究問題，可以加深對物理規(guī)律的理解，更有效地利用數(shù)學(xué)工具來解決物理問題，防治簡單的亂套公式。這樣的分析方法，對解決電路計算的問題同樣是非常重要的。 (直線電流、環(huán)形電流、螺線管)產(chǎn)生的磁場的方向的右手螺旋法則和磁場對電根據(jù)需要將立體圖形改畫成適當(dāng)?shù)钠拭鎴D，實現(xiàn)“立體圖形平面化”,以利于對要很好地掌握洛侖茲力的特點(總與磁場方向垂直，與速度方向垂直，因而對運(yùn)動電荷不做功)并能結(jié)合力學(xué)的基本規(guī)律解決帶電粒子在磁場中的運(yùn)動問解它的意義，熟練的掌握它的應(yīng)用。對于法拉第電磁感應(yīng)定律我們應(yīng)注意：A、的意義，尤其是要注意它們的區(qū)別。B、它的研究對象是一閉合回路，即用它求只是由于中學(xué)階段我們掌握的物理知識和數(shù)學(xué)知識不足造成的。(2)對于導(dǎo)體在磁場中做切割磁力線時，可用公式：ε=Blvsinθ來計算導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢(動生電動勢)。對于該公式應(yīng)注意：A、公式中的B,B的大小相等；導(dǎo)線與磁場B的方向、與導(dǎo)線運(yùn)動方向都垂直，如不垂直時，需將導(dǎo)線在磁場B的垂直方向，速度v的垂直方向投影，式中1可理解為這個投影動，導(dǎo)線上各點速度不相同時，應(yīng)先將導(dǎo)線(或?qū)Ь€在與磁場垂直、與速度垂直空間上)的平均值，式中的v既是上述的平均值；式中的B、該公式求得的是一段導(dǎo)線上的感應(yīng)電動勢。C、公式中的v是某一時刻的即(4)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)中最重要的基本定律之一。用能量及其相對運(yùn)動、反抗原來電流的變化(自感),....,其實質(zhì)都是要求產(chǎn)生感應(yīng)電流的外界因素做功，從而將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為(感應(yīng)電流的)電能。B、在解2、光在真空中傳播速度C=3×10?m/s和發(fā)散光束。(見圖一)平行光束(圖一)3、反射定律的應(yīng)用(1)平面鏡對光線的作用①不改變?nèi)肷涔獾男再|(zhì)：(見圖二)(圖二)a:平面鏡轉(zhuǎn)過θ角，其反射光線轉(zhuǎn)過20角(見圖三)b:互相垂直的兩平面鏡，可使光線平行反向射光(見圖四)(圖四)c:光線射到相互平行的兩平面鏡上，出射光線與入射光線平行(見圖五)(2)平面鏡成像的反向沿長線全部交于“S'”,的反向沿長線全部交于“S'”,(圖五)即反射光線好像都從點“S'”(圖五)即反射光線好像都從點“S'”。(見圖六)②平面鏡成像作用a.已知點源S,作圖確定像S的位置(見圖七)的交點即像S’方法：①根據(jù)成像規(guī)律找到S'②光線好象從S射出方法一：根據(jù)反射定律作用(見圖九)方法二：光線“好象”直接入射眼睛的像E(見圖十)③平面鏡成像規(guī)律：正立、等大、虛像、像與物關(guān)于平面鏡對稱的反射和折射(一)、折射定律：光從一種介質(zhì)，斜射入另一種介質(zhì)的界面時，其中一部分光進(jìn)另一種介質(zhì)中傳播，并且改變了傳播方向：這種現(xiàn)象叫折射觀察(光由一種介質(zhì)，垂直界面方向入射另一種介質(zhì)時傳播方向不發(fā)生改變)。3、折射率(n):質(zhì)的折射率。用n表示。①定義：光從真空射入某介質(zhì)時，入射角正弦和折射角正弦的比，稱為該介質(zhì)的折射率。用n表示。②折射率反映了介質(zhì)對光的折射能力。如圖光從真空以②折射率反映了介質(zhì)對光的折射能力。如圖光從真空以相同的入射角i,入射不同介質(zhì)時，n越大，根據(jù)折射定律，折射角r越小，則偏折角θ越大。③折射率和光在該介質(zhì)中傳播速度有關(guān)。j介質(zhì)a.折射率等于光在真空中速度c,與光在介質(zhì)中速度v之比。④光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)：光疏介質(zhì)：折射率小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)。在光疏介質(zhì)中，光速較大。光密介質(zhì)：折射率大的介質(zhì)叫光密介質(zhì)在光密介質(zhì)中，光速較小。4、反射和抑射現(xiàn)象中，光路可逆。(二)全反射：才才真空介質(zhì)①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，當(dāng)入射角增大到某一角度時，折射光消失，只剩下反射光，光全部被反射回光密介質(zhì)中，這種現(xiàn)象叫全反射。介質(zhì)②增大入射角時，不但折射角和反射角增大，光的強(qiáng)度也在變化，即折射光越來越弱；反射光越來越強(qiáng)；全反射時，入射光能量全部反射回到原來的介質(zhì)中。定義：當(dāng)光從某種介質(zhì)射向真空時，折射角度為90°時的入射角叫做臨界角。用A表示。根據(jù)折射定律：3、發(fā)生全反射的條件：①光從光密介質(zhì)入射光疏介質(zhì)。②入射角大于臨界角。(三)棱鏡：1、棱鏡的色散：(1)棱鏡對一束單色興的作用：一束光從空氣，射向棱鏡的一側(cè)面時，經(jīng)過兩次折射，出射光相對入射光方向偏折δ角，出射光偏(2)棱鏡對白光的色散作用：a.現(xiàn)象：白光通過三棱鏡后被分解成不同的色光。并按順序排列為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。這種現(xiàn)象稱色散現(xiàn)b.說明：①白光是復(fù)色光，由不同顏色的單色光組成。②各種色光的偏折角度不同，所以介質(zhì)對不同色光的折射率不同。由于所以各種色光在同一介質(zhì)中的傳播速度不同。如圖對紅光偏折角最??；對紅光折射率最??；紅光在玻璃中傳播速度最對紫光偏折角最大；對紫光折射率最大；紫光在玻璃中傳播速度最2、全反射棱鏡：全反射棱鏡，為橫截面是等腰直角三角形的棱鏡它可以將光全部反射，常用來控制光路。使光線平等反向使光線平等反向(四)、透鏡：1、透鏡：是利用光的折射控制光路和成像的光學(xué)器材。①透鏡：是兩個表面分別為球面(或一面為球面，另一面為平面)的透明體。凸透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡。凹透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡。②透鏡的光心、主軸、焦點和焦距的概念(略)。③本節(jié)研究的內(nèi)容適用薄透鏡、近軸光線。2、透鏡對光線的作用凸透鏡：對光線有會聚作用。凹透鏡：對光線有發(fā)散作用。①透鏡對光線的作用，是通過兩次折射來實現(xiàn)的。②從凸透鏡射出的光線不一定是會聚光束。從凹透鏡射出的光線也不一定是發(fā)散光束。3、透鏡成像規(guī)律：(1)規(guī)律：透鏡物的位置像的位置像的性質(zhì)像的下倒像的大小凸透鏡異側(cè)v=f實像點異側(cè)2f>v>f實像倒立縮小異側(cè)v=2f實像倒立等大異側(cè)v>2f實像倒立放大同側(cè)v>u虛像正立放大凹透鏡同側(cè)v<u且v<f虛像正立縮小實像虛像形成由射出光學(xué)元件的光線實際會聚而成由射出光學(xué)元件的光線的反向沿長線會聚而成觀察可成在光屏上，也可用眼睛直接看只能用眼睛直接看不能成在光屏上4、透鏡成像公式：(1)公式：符號：物距u:取“+”。像距v:實像取“+”;虛像取“一”。焦距f:凸透鏡取“+”;凹透鏡取“一”。5、透鏡成像光路作圖。(1)三條基本光線。a.平行主軸的光線，經(jīng)透鏡折射后，出射光線過焦點。b.過焦點的光線，經(jīng)透鏡折射后平行主軸。c.過光心的光線，經(jīng)透鏡后不改變方向。(2)透鏡成像作用：成像是光源s發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后會聚于一點(或反向沿長線會聚于一在所有光線中選擇兩條基本光線可以確定像的位置。光的波動性光的核子性一、光的波動性1、光的干涉(1)雙縫干涉實驗S光源雙縫屏①裝置：如圖包括光源、單縫、雙縫和屏雙縫的作用是將一束光分為兩束③產(chǎn)生明暗條紋的條如圖兩列完全相同的光波，射到屏上一點時，到兩縫的路程差等于波長的整到兩縫的路程差等于半波長的奇數(shù)倍，則該點產(chǎn)生暗條紋。④光的干涉現(xiàn)象說明了光具有波動性。由于紅光入射雙縫時，條紋間距較寬，所以紅光波長較長，頻率較小紫光入射雙縫時，條紋間距較窄，所以紫光波長較短，頻率較大⑤光的傳播速度，折射率與光的波長，頻率的關(guān)系。(3)薄膜干涉單色光照射薄膜，出現(xiàn)明暗相等距條紋白色光照射薄膜，出現(xiàn)彩色條紋實例：動膜、肥皂泡出現(xiàn)五顏六色②發(fā)生干涉的原因：是由于前表面的反射光線和反表面的反射光線疊加而成(圖1)③應(yīng)用：a)利用空氣膜的干涉，檢驗工作是否平整(圖2)標(biāo)準(zhǔn)平面p若工作平整則出現(xiàn)等間距明暗相同條紋若工作某一點凹陷則在該點條紋將發(fā)生彎曲若工作某一點有凸起，則在該點條紋將變?yōu)閎)增透膜2、光的衍射(1)現(xiàn)象：①單縫衍射(2)光發(fā)生衍射的條件(2)電磁波譜組成頻率波產(chǎn)生機(jī)理無線電波紅外線可見光紫外線X射線v射線增大一減小-在振蕩電電子作周產(chǎn)生原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的(3)光譜①觀察光譜的儀器，分光鏡②光譜的分類，產(chǎn)生和特征產(chǎn)生特征發(fā)射光譜連續(xù)光譜由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的由連續(xù)分布的，一切波長的光組成明線光譜由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的由不連續(xù)的一些亮線組成吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光，通過物質(zhì)后某些波長的光被吸收而產(chǎn)生的在連續(xù)光譜的背景上，由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜征譜線，用來進(jìn)行光譜分析。(1)光電效應(yīng)在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。(2)光電效應(yīng)的實驗規(guī)律：3、光子說(1)量子論：1900年德國物理學(xué)家普郎克提出：電磁波的發(fā)射和吸收是不(2)光子論：1905年受因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一其中h為普郎克恒量三、波粒二象性著,頻率越高粒子性越顯著(1)光波是幾率波，明條紋是光子到達(dá)幾率較大，暗小(2)光的粒了性是指光的能量不連續(xù)性，能量是一份一份的光子，沒有一定的形狀，也不占有一定空間，這與經(jīng)典粒子概念有所不同力的合成和分解1、力的合成(1)滿足平行四邊形法則(2)合力的大小由分力的大小和夾角決定(3)三角形法則2、力的分解(1)滿足平行四邊形法則(2)已知一合力，可分解為無窮多組分力，實際分解時，按要求或作用效果分解。③已知合力一個分力F?的方向和另一個分力F?的大小，求分力的分和和另i)當(dāng)F?=d時，一組解iii)當(dāng)F?>d時，兩組解④已知合力及兩個分力的大小，求兩個分力的方向微觀量的計算知識要點：宏觀量，如物體的質(zhì)量、體積、密度等是可以測量的。微觀量，如分子質(zhì)量；分子直徑；分子體積；分子間的距離；分了個數(shù)等不能直接測量的。我們可以通過能直接的宏觀量，來估算微觀量。阿伏加德羅常數(shù)是把宏觀量與微觀量聯(lián)系起來的橋梁。設(shè)分子個數(shù)N,摩爾數(shù)n,阿伏加德羅數(shù)NA.N=n·NA摩爾n的計算有兩種方法：1、已知物質(zhì)的質(zhì)量為M,摩爾質(zhì)量Mm則摩爾2、已知物質(zhì)的體積為V,摩爾體積Vm則摩爾數(shù)例1:估算10g水中，含有的水分子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)N=n·N例2:估算壓強(qiáng)為0.5atm,體積為101溫度27℃,空氣中的分子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)解題思路：1、將所給氣體狀態(tài)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，求出氣體體積V′2、用標(biāo)況下氣體的摩爾體積求出摩爾數(shù)n二、估算分了的質(zhì)量和，固體或液體的分子直徑2、估算液體或固體分子的直徑：估算液體或固體的分子直徑時，可忽略分子之間的空隙，分子一個挨一個排列，則分子體積V分再將分子視為直徑為d的小球原子的質(zhì)量和半徑。解：銅原子的質(zhì)量銅的摩爾體積：銅的原子體積：每個銅分子的直徑：d代入數(shù)據(jù)三、估算氣體分子間的平均距離氣體分子模型：氣體分子間距離比分子的線度大的多，在進(jìn)行估算時，可以認(rèn)為氣體分子均勻分布在空間。每個分子占有一個小立方體的空間，分子位于重點方體中心，如圖所示。每個分子平均占空體分子間距離例：某容器中氣體壓強(qiáng)為0.2atm,溫度為27°,求容器中空氣分子間的平均距離。解：1mol標(biāo)況下的氣體，在題目所給狀態(tài)下，求占有的體積V,分子間的平均距離d=1分氣體的性質(zhì)(一)氣體的狀態(tài)參量——體積、溫度和壓強(qiáng)國際單位制中，體積單位：m3常用單位及換算關(guān)系：2、氣體的溫度：(1)溫度：表示物體的冷熱程度，是七個基本物理量之一。(2)國際單位制中，用熱力學(xué)溫度標(biāo)表示的溫度，叫熱力學(xué)溫度。單位：開爾文。(符號):K熱力學(xué)溫度攝氏溫標(biāo)換算關(guān)系：3、氣體的壓強(qiáng)：(1)氣體壓強(qiáng)：氣體對容器壁單位面積上的壓力。(2)氣體壓強(qiáng)可以用壓強(qiáng)計測量。(3)壓強(qiáng)的單位：國際單位制中用：帕斯卡、符號：Pa1Pa=1N/m2常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)毫米汞柱(mmHg)(2)氣體的實驗定律：(1)定律：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。即：(2)適用條件：①氣體壓強(qiáng)不太大(與大氣壓相比)②溫度不太低(與室溫相比)③質(zhì)量不變，溫度不變(3)等溫線：為一條過原點的直線：③對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，PV越大(∵PV=nRT)。下圖為一定質(zhì)量氣體在不同溫度下的等溫線，其中T?>T?>T2、查理定律(1)表述一：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度每升高(或降低)1℃,它們的壓強(qiáng)增加(或減少)量等于在0℃時壓強(qiáng)的P—t圖中的等容線：過一273℃(2)表述二：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，它的壓強(qiáng)和熱力學(xué)溫度成正比。在P—V坐標(biāo)中(3)等容線①P—V坐標(biāo)中P一T坐標(biāo)中V一T坐標(biāo)中②一定質(zhì)量在不同體積下的P—T圖線V越大，斜率越小。圖中V?>V?>V3、蓋呂薩克定律：(1)表述一：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度每升高(或降低)1℃,它的體積的增加(或減少)量等于0℃時體積的即：V—t坐標(biāo)中等壓線：(2)表述二：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。(3)等壓線：①P—V坐標(biāo)中P—T坐標(biāo)中一T坐標(biāo)中②一定量氣體在不同壓強(qiáng)下的V—T圖象。P越大，斜率越小。下圖中P?>P?>P4、理想氣體狀態(tài)方程：利用玻意耳定律和查理定律證明一定質(zhì)量不理想氣體滿原子和原子核原子玻爾理論三種射線原子核原子核的組成中子的發(fā)現(xiàn)聚變(1)電子的發(fā)現(xiàn)：(2)湯姆生的原子模型：(1)α粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成②現(xiàn)象：c.有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90度，有的幾乎達(dá)到180度，即被(2)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：驗現(xiàn)象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。1911年，盧瑟福通過對α粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，帶負(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。3、玻爾的原子模型(1)原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾(兩方面)a.電子繞核作圓周運(yùn)動是加速運(yùn)動，按照經(jīng)典理論，加速運(yùn)動的電荷，要不斷地向周圍發(fā)射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最后電子要落到原子核上，這與原子通常是穩(wěn)定的事實相矛盾。b.電子繞核旋轉(zhuǎn)時輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率，隨著旋轉(zhuǎn)軌道的連續(xù)變小，電子輻射的電磁波的頻率也應(yīng)是連續(xù)變化，因此按照這種推理原子光譜應(yīng)是連續(xù)光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實相矛盾。(2)玻爾理論上述兩個矛盾說明，經(jīng)典電磁理論已不適用原子系統(tǒng)，玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā)，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三個假設(shè)：①定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然做加速運(yùn)動，但并不向外在輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。②躍遷假設(shè)：原子從一個定態(tài)(設(shè)能量為E?)躍遷到另一定態(tài)(設(shè)能量為E?)時，它輻射成吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hv=E?-E?③軌道量子化假設(shè)，原子的不同能量狀態(tài)，跟電子不同的運(yùn)行軌道相對應(yīng)。原子的能量不連續(xù)因而電子可能軌道的分布也是不連續(xù)的。即軌道半徑跟電子動量mv的乘積等于h/2π的整數(shù)倍，即：軌道半徑跟電了動量mv的乘積等于h/2π的整數(shù)倍，即n=1、2、3……n為正整數(shù)，稱量數(shù)數(shù)(3)玻爾的氫子模型：①氫原子的能級公式和軌道半徑公式：玻爾在三條假設(shè)基礎(chǔ)上，利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)，計算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑，以及電子在各條軌道上運(yùn)行時原子的能量，(包括電子的動能和原子的熱能。)氫原子中電子在第幾條可能軌道上運(yùn)動時，氫原子的能量En,和電子軌道半其中E?、r?為離核最近的第一條軌道(即n=1)的氫原子能量和軌道半徑。即：E?=—13.6ev,r?=0.53×10-10m(以電子距原子核無窮遠(yuǎn)時電勢能為零計算)②氫原子的能級圖：氫原子的各個定態(tài)的能量值，叫氫原子的能級。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級圖。M=00M=4n=3-1.51ev其中n=1的定態(tài)稱為基態(tài)。n=2以上的定態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。二、原子核1、天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1896年法國物理學(xué)，貝克勒耳發(fā)現(xiàn)鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見的射線。這種射線可穿透黑紙而使照相底片感光。放射性：物質(zhì)能發(fā)射出上述射線的性質(zhì)稱放射性放射性元素：具有放射性的元素稱放射性元素天然放射現(xiàn)象：某種元素白發(fā)地放射射線的現(xiàn)象，叫天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象：表明原子核存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，是可以再分的(2)放射線的成份和性質(zhì)：用電場和磁場來研究放射性元素射出的射線，在電場中軌跡，如圖(1):c粒子(2?He)(圖1)電離作用貫穿能力a氦核組成的粒子流很強(qiáng)很弱β高速電子流較強(qiáng)較強(qiáng)γ高頻光子很弱很強(qiáng)2、原子核的衰變：(1)衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化稱為衰變在原子核的衰變過程中，電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒衰變方程新核電荷數(shù)增加1新核質(zhì)量數(shù)不變在β衰變中新核質(zhì)子數(shù)多一個，而質(zhì)量數(shù)不變是由于反映中有一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，即：(2)半衰期：放射性元素的原子核的半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，稱該元素的半衰期。一放射性元素，測得質(zhì)量為m,半衰期為T,經(jīng)時間t后，剩余未衰變的放射性元素的質(zhì)量為m3、原子核的人工轉(zhuǎn)變：原子核的人工轉(zhuǎn)變是指用人工的方法(例如用高速粒子轟擊原子核)使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變。(1)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氦原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。(2)中子的發(fā)現(xiàn)：1932年，查德威克用α粒子轟擊鈹核，發(fā)現(xiàn)中子。4、原子核的組成和放射性同位素(1)原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子在原子核中：質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減電荷數(shù)(2)放射性同位素：具有相同的質(zhì)子和不同中子數(shù)的原子互稱同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。正電子的發(fā)現(xiàn)：用α粒子轟擊鋁時，發(fā)生核反應(yīng)。1、核能：核子結(jié)合成的子核或?qū)⒃雍朔纸鉃楹俗訒r，都要放出或吸收能量，稱為核能。2、質(zhì)能方程：愛因斯坦提出物體的質(zhì)量和能量的關(guān)系：E=mc2——質(zhì)能方程3、核能的計算：在核反應(yīng)中，及應(yīng)后的總質(zhì)量，少于反應(yīng)前的總質(zhì)量即出現(xiàn)質(zhì)量虧損，這樣的反就是放能反應(yīng)，若反應(yīng)后的總質(zhì)量大于反應(yīng)前的總質(zhì)量，這樣的反應(yīng)是吸能反應(yīng)。吸收或放出的能量，與質(zhì)量變化的關(guān)系為：△E=△