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每天都可以領(lǐng)取喲！高三物理高考知識要點順德李兆基中學(xué)高三備課組朱燕琴整理第一章勻變速直線運動勻變速直線運動公式梳理：速度公式：位移公式：速位公式：推論（平均速度）公式：★對所有勻變速直線運動的問題，已知三個物理量，就可以用公式進(jìn)行求解。平均速度：（定義式，適用于一切運動）（只適用于勻變速直線運動，包括自由落體運動）勻變速直線運動某段時間中間時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度：加速度：大?。海ǘx式，說明a為速度的變化率，表示速度變化的快慢）方向：與合外力方向相同，與速度變化（△v）方向相同。a與v關(guān)系：速度大的物體，加速度不一定大，甚至加速度可以為0；速度為0的物體，加速度不一定為0。a與△v關(guān)系：速度變化（△v）大的物體，加速度不一定大，因為要考慮到時間。但速度變化（△v）的方向，就是加速度的方向。例如平拋運動、自由落體運動在某段時間內(nèi)的速度變化方向總是豎直向豐。速度的增減由a與v的方向共同決定?？傊琣與v、△v的大小沒有必然關(guān)系概念理解質(zhì)點：不能說體積很大的物體就不可以看成質(zhì)點；而很小的物體也不是一定就能看成質(zhì)點。參考系：參考系的選擇是任意的；運動或靜止的物體都可以作為參考系，包括觀察者自己，但不能選擇被研究的對象本身為參考系。選擇不同的參考系時，對物體運動的描述是不同的。位移：用由起點指向終點的有向線段表示，只→跟起點與終點的位置有關(guān)。速度變化有三種情況：①速度的大小、方向皆發(fā)生了變化；②速度的大小發(fā)生變化，但方向沒有變化；③速度的大小不變，方向發(fā)生了變化?！镆陨先N情況中，物體的加速度都不為0。判斷物體加速還是減速：a與v符號相同（同向），加速；a與v符號相反（反向），減速。自由落體運動的兩個條件：a.初速度為0；b.僅受重力作用。自由落體運動的加速度a=g，方向豎直向下。但a=g的運動不一定就是自由落體運動。紙帶或類似問題（如頻閃照相）求解：00123456s1s3s6s2s4s5判斷物體是否做勻變速直線運動：若則物體做勻變速直線運動加速度的求法：在處理實驗數(shù)據(jù)時，為了減少誤差常使用逐差法，如下：已知s1、s2、s3、s4、s5、s6六段位移：已知s1、s2、s3、s4四段位移：已知s1、s2、s3、s4、s5五段位移：瞬時速度的求法：，，…（各個量如上圖所示，注意：第一個計數(shù)點記為0）追及問題的解題步驟：①根據(jù)兩個物體的運動情況（勻速或勻變速），分別列出它們物體的位移隨時間的變化關(guān)系式；②建立兩個追及的物體最初與最末位置的距離方程；③利用“兩個物體速度相等”為它們恰好追上或相距最近的臨界條件求解（速度大者減速追趕速度小者）；“兩個物體速度相等”也是兩物體相距最遠(yuǎn)的臨界條件（速度小者加速追趕速度大者）。初速度為零的勻變速直線運動中的幾個重要結(jié)論利用右圖能更好地理解和記憶這幾個推論：(1)1T末，2T末，3T末……瞬時速度之比為：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n(2)1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)……位移之比為：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝1∶22∶32∶…∶n2(3)第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，…，第N個T內(nèi)的位移之比為：sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)(4)通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))∶…∶(eq\r(n)－eq\r(n－1))第二章相互作用重力重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力。重力的大?。℅=mg），方向：豎直向下（不能說與支持面垂直）。g大小隨物體所在的緯度及高度變化而變化。彈力產(chǎn)生條件（①直接接觸(接觸力)②發(fā)生彈性形變）彈簧彈力計算：胡克定律F＝kx，x是彈簧的形變量，不是總長。【通常只適合于在彈性限度內(nèi)，有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體的彈力計算】。彈力的方向（垂直于接觸面或接觸曲面的切面，由施力物體指向受力物體）、彈力存在與否的判斷（①產(chǎn)生條件②撤物法③狀態(tài)法④假設(shè)法。）繩和桿的彈力的區(qū)別1)繩只能產(chǎn)生拉力，不能產(chǎn)生支持力，且繩子彈力的方向一定沿著繩子收縮的方向。2)桿既可以產(chǎn)生拉力，也可以產(chǎn)生支持力，彈力的方向可能沿著桿，也可能不沿桿。摩擦力產(chǎn)生條件（①兩個物體直接接觸且相互擠壓②接觸面粗糙③發(fā)生相對運動或有相對運動的趨勢）【注：“相對”指受力物體相對于接觸面】方向（總跟接觸面相切，并與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反）滑動摩擦力和靜摩擦力都可以是阻力也可以是動力；與物體運動方向可以相反也可以相同相對地面靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，相對地面運動的物體可以受靜摩擦力的作用滑動摩擦力大?。╢=μN）與運動速度無關(guān)，滑動摩擦力（或最大靜摩擦力）跟壓力成正比并和接觸面的性質(zhì)有關(guān)；靜摩擦力在未達(dá)到最大值時不跟壓力成正比，且f靜=F外?！镉嬎隳Σ亮r，應(yīng)先判斷是靜f還是滑動f靜摩擦力有無及方向的常用判斷方法1）假設(shè)法：2）用牛頓第二定律判斷：先判斷物體的運動狀態(tài)（即加速度方向），再利用牛頓第二定律（F＝ma）確定合力的方向，然后受力分析判定靜摩擦力的有無和方向。3）用牛頓第三定律判斷：“摩擦力總是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向，再確定另一物體受到的摩擦力方向。摩擦力大小的計算1）滑動摩擦力的計算方法：f＝μFN?！颋N并不總是等于物體的重力，而是接觸面的正壓力。2）靜摩擦力的計算方法：一般應(yīng)根據(jù)物體的運動情況（靜止、勻速運動或加速運動），利用平衡條件或牛頓運動定律列方程求解。最大靜摩擦力的大小與FN成正比。摩擦力與彈力的依存關(guān)系兩物體間有摩擦力，物體間一定有彈力，兩物體間有彈力，物體間不一定有摩擦力。繩上的“死結(jié)”和“活結(jié)”模型(1)“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的，但實際上是同一根繩，所以兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線，如下面甲圖。(2)由“死結(jié)”分開的兩段繩子相當(dāng)于兩條繩子，繩上的彈力不一定相等，如乙圖。固定的桿與有轉(zhuǎn)軸的桿(1)對輕質(zhì)桿，若一端固定，則桿產(chǎn)生的彈力有可能沿桿，也有可能不沿桿，桿的彈力方向，可根據(jù)共點力的平衡求得，如上面甲圖。(2)對輕質(zhì)桿，若與墻壁通過轉(zhuǎn)軸相連，則桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿桿，如上面乙圖。受力分析順序：重力→給定力→彈力→摩擦力(1)整體法和隔離法：當(dāng)物理情景中涉及物體較多時，就要考慮采用整體法和隔離法。①整體法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(研究外力對物體系統(tǒng)的作用,各物體運動狀態(tài)相同))②隔離法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(各部分)間相互作用,各物體運動狀態(tài)不相同))同時滿足上述兩個條件即可采用整體法。物體必須獨立拿出來進(jìn)行受力分析，列出方程。(2)假設(shè)法：在未知某力是否存在時，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與不存在對物體運動狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在。動態(tài)平衡狀態(tài)問題：一般物體只受三個力作用，且其中第一個力大小、方向均不變，第二個力的方向不變，第三個力大小、方向均變化。（1）表達(dá)式法：往往在第一個力和第二個力方向始終垂直的時候使用更方便，如右圖的重力和墻壁的支持力始終垂直，利用三角函數(shù)就能知道N2的變化。（2）圖解法：第一個力與第二個力方向不垂直時，一般用圖解法，畫平行四邊形或三角形。(2)當(dāng)?shù)谝粋€力與第二個力方向垂直時，第三個力（即大小方向都可變的分力）存在最小值。第三章牛頓運動定律牛頓第一定律（慣性定律）運動狀態(tài)的改變指運動速度發(fā)生變化，包括：①僅速度大小改變；②僅速度方向改變；③速度大小方向都變化。這三種情況都產(chǎn)生加速度。力是物體產(chǎn)生加速度的原因，也是使物體速度變化的原因（不是維持物體運動的原因，也不是產(chǎn)生運動的原因）牛頓第一定律不能用實驗驗證。慣性（不要把慣性與牛頓第一定律混淆）1）一切物體都具有慣性。慣性是物體的固有屬性，與運動狀態(tài)或是否受力無關(guān)（靜止的物體也有慣性，速度大的物體慣性不一定大）。2）質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。慣性的大小意味著改變該物體運動狀態(tài)的難易程度。牛頓第二定律（牛頓運動定律僅適用于慣性參考系和宏觀低速運動的物體）1.內(nèi)容、表達(dá)式（F合=ma）2.牛頓第二定律的應(yīng)用兩類動力學(xué)問題：①已知受力情況，求運動情況。②已知運動情況，求受力情況。核心：求a――力和運動聯(lián)系的橋梁3.（1）解題思路：【幾種不受其他外力（僅G、N、f）情況下的加速度】：（1）粗糙水平面（a=μg）;（2）光滑斜面（a=gsinθ）;（3）粗糙斜面（上滑：a=gsinθ+μgcosθ，減速；下滑a=gsinθ－μgcosθ，a大于0加速，反之減速）沿粗糙斜面上滑的過程和下滑的過程不是對稱的，上滑過程加速度更大，時間更短）牛頓第三定律1.內(nèi)容：兩個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。2.一對作用力和反作用力(等值、反向、共線、異體、性質(zhì)相同、同存)一對平衡力（等值、反向、共線、同體、性質(zhì)不同，沒有依賴性）3．實例：馬拉車時，馬拉車的力等于車?yán)R的力，兩者是作用力與反作用力。在拔河比賽中，雙方受到的拉力大小相等（但摩擦力不等）；甲對乙的拉力與乙對甲的拉力是相互作用力。但是，繩對甲的拉力與繩對乙的拉力，雖然大小相等方向相反作用在不同物體，但涉及到第三個物體（繩子），故不是相互作用力。★A對B施加的力，反作用力必然是B對A施加的力，不可能涉及到第三個物體。國際單位制中的力學(xué)單位1與力學(xué)有關(guān)的三個基本單位：時間（t）~s，長度（l）~m，質(zhì)量（m）~kg2.牛頓（N）是國際單位，但它是導(dǎo)出單位，不是基本單位。兩種模型的瞬時加速度問題(1)剛性繩(或接觸面)：沒有特殊說明時，對細(xì)線、輕桿和硬接觸面，剪斷(或脫離)后，彈力立即改變或消失★沒有特殊說明時，能突變的物理量還有：摩擦力、加速度(2)彈簧(或橡皮繩)：沒有特殊說明時，彈簧或橡皮筋的彈力不突變。★沒有特殊說明時，不能突變的物理量還有：速度傳送帶模型傳送帶模型涉及到的問題較多，這里不贅述。對各種情況，注意看一看有沒有轉(zhuǎn)折點、突變點，做好運動階段的劃分及相應(yīng)動力學(xué)分析?！锸芰Ψ治鰰r需要注意：對水平傳送帶，物體在勻變速階段受滑動摩擦力，是恒力；共速之后不受摩擦力。對傾斜傳送帶，有相對運動時物體受滑動摩擦力，共速時受靜摩擦力。若傳送帶足夠長，物體也不一定能與傳送帶達(dá)到共速，主要看mgsin與靜摩擦力哪個大。超重和失重1.實質(zhì)：物體本身的重力（即實重）不變，只是拉力或壓力大小發(fā)生變化2.超重和失重僅取決于加速度的方向【與速度無關(guān)】存在豎直向上的加速度，即a↑時，超重；存在豎直向下的加速度，即a↓時，失重。完全失重（a豎直向下并等于g）此時，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失。3.(1)無論超重還是失重，物體的重力并沒有變化。(2)由物體超重或失重，只能判斷物體的加速度方向，不能確定其速度方向。(3)物體超重或失重的多少是由發(fā)生超、失重現(xiàn)象的物體的質(zhì)量和豎直方向的加速度共同決定的，其大小等于ma。（物體在靜止斜面上變速運動的問題）第四章曲線運動拋體運動與圓周運動一、曲線運動曲線運動的速度特點：某點即時速度的方向一定在這一點軌跡曲線的切線方向上，且不斷改變；任何一個曲線運動都是變速運動。無論速度大小是否變化，質(zhì)點在運動中都具有加速度，所受合外力不為0。物體做曲線運動的條件：質(zhì)點一定受到合外力的作用，且合外力（或加速度）的方向一定與質(zhì)點運動方向不在一條直線上。abab曲線運動中F合與軌跡的關(guān)系軌跡在F合與v之間，曲線逐漸遠(yuǎn)離、彎向F合的方向。如圖，根據(jù)軌跡的彎曲方向可知，a為速度方向，b為F合方向。二、運動的合成與分解 合運動的性質(zhì)與軌跡判斷合運動是勻速運動還是變速運動：看合外力是否為零。判斷合運動是勻變速運動還是非勻變速運動：看合外力是否恒定。判斷合運動是直線還是曲線：看合外力（或合加速度）與合速度的方向是否共線。判斷合運動是加速還是減速：當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率增大。夾角為鈍角時，物體的速率減小。兩者方向垂直時，物體的速率不變。兩個直線運動的合成：★先把兩個分運動的速度合成v合，再把兩個分運動的加速度合成a合，然后根據(jù)v合與a合的大小方向判斷合運動的性質(zhì)。一般有以下規(guī)律：兩個勻速直線運動的合運動是勻速直線運動勻速直線運動和勻變速直線運動的合運動：當(dāng)兩個分運動的速度方向共線時為勻變速直線運動，不共線時為勻變速曲線運動兩個勻變速直線運動的合成兩個初速度為零的勻變速直線運動的合成，一定是勻變速直線運動v合方向與a合方向在同一條直線上時，物體做直線運動，此時v合方向與a合方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動?！铩拘〗Y(jié)】：兩個互相角度的直線運動的合運動可以是直線運動，也可以是曲線運動。關(guān)聯(lián)速度問題應(yīng)將物體的實際運動（合運動）進(jìn)行分解；合速度一般分解為沿繩子方向（使繩或桿伸縮）和垂直繩子方向（使繩或桿轉(zhuǎn)動）兩個分速度?！锢K子兩端連著的兩個物體沿繩或桿方向的分速度v大小相同。小船渡河問題：船渡河時，船的實際運動可以分解成：隨水以v水漂流的運動+以v船相對于靜水的劃行運動。也可分解為垂直河岸方向的分運動+平行河岸方向的分運動。當(dāng)船頭朝向與河岸夾角為θ時，船的過河時間為（適用所用情況），渡河時間取決于v船垂直于河岸方向的分速度，與河水的速度無關(guān)。渡河時間最短問題θ=90°時，即船頭垂直對岸行駛時，渡河時間最短，且最短時間為：渡河位移最短問題若v船＞v水：當(dāng)v合垂直河岸，合位移最短等于河寬d當(dāng)v船＜v水時，當(dāng)v合⊥v船，合位移最短，且為：(不展開討論)三、豎直下拋運動：①特點：v0≠0且方向豎直向下；F合=G（a=g）。②性質(zhì)：初速度豎直向下，加速度為g的勻加速度直線運動.③公式：，，四、豎直上拋運動：特點：v0≠0且方向豎直向上；F合=-G（a=-g）取向上為正方向性質(zhì)：初速度豎直向上，加速度為-g的勻變速度直線運動.處理方法：⑴分步處理：①上升過程：勻減速直線運動，取向上為正方向：公式：，，上升到最高點的時間：；上升最高高度：②下降過程是自由落體運動（向下為正）：公式：，，。落回到出發(fā)點時間：；落回到出發(fā)點時間速度：⑵整體處理：從全過程看，豎直上拋運動是一種加速度恒為重力加速度g的勻變速直線運動，取v0為正方向，a=-g.公式：，，【注意】：①S為正，表示質(zhì)點在拋出點的上方，s為負(fù)表示在拋出點的下方②v為正,表示質(zhì)點向上運動,v為負(fù)表示質(zhì)點向下運動.★不求時間時，用動能定理或機械能守恒求解速度或高度更快捷。五、平拋物體運動1、定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，僅在重力作用下物體所做的運動叫做平拋運動。2、性質(zhì)：勻變速曲線運動，a=g3、平拋運動的規(guī)律：（1）水平方向的分運動：勻速直線運動；分速度：分位移：（2）豎直方向的分運動:自由落體運動；分速度：分位移：(3)合速度大?。汉纤俣扰c水平方向夾角：合位移大?。汉衔灰婆c水平方向夾角：★合速度的方向與合位移的方向不相同。六、斜拋運動水平方向分運動：勻速直線運動；分速度：分位移：豎直方向分運動：豎直上拋運動；分速度：分位移：射程：①射程隨初速度增大而增大；②射程與拋射角有關(guān)，當(dāng)拋射角為450時射程最大；射高：。初速度越大射高就越大，當(dāng)拋射角為90°時射高最大七、勻速圓周運動：物理學(xué)量及其單位：各物理量間關(guān)系：向心力：；方向與速度垂直，指向圓心。是變力。來源：重力、彈力、摩擦力或幾個力的合力，或某一個力的分力。注意：向心力不是一個獨立的力，受力分析時不能認(rèn)為物體除了重力等力以外，還“受到向心力”。向心加速度：；方向與速度垂直，指向圓心。物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量?！铩铩飫蛩賵A周運動中（1）不變的物理量：合外力大小，質(zhì)點的線速度大小、向心加速度大小、角速度大小和方向、周期（2）變化的物理量：線速度方向、向心加速度方向，合外力的方向，（3）所以勻速圓周運動是變加速曲線運動。（4）勻速圓周運動中，物體所受合力完全等于向心力，合外力只改變速度的方向。（5）如果物體做變速圓周或一般曲線運動，合外力的沿半徑的分力是此時的向心力，它改變速度的方向；合外力的切向分力則改變速度的大小。同軸轉(zhuǎn)動問題：做同軸轉(zhuǎn)動的物體相對位置保持不變，角速度和周期、轉(zhuǎn)速相等。皮帶、齒輪傳動問題：在皮帶傳動，鏈條傳動、齒輪傳動的過程中，皮帶上（鏈條）上各點以及兩輪邊緣上各點的線速度大小相等。用繩系著小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動（1），過最高點的最小速度：，得，，繩子松弛，T=0，物體離開圓周做曲線運動。（2）關(guān)于輕桿作用下的圓周運動：只研究最高點（1）物體不受到桿的作用力的條件是：，F(xiàn)=0，。（2）當(dāng)時，桿對物體的作用力為拉力，方向向下。（3）當(dāng)時，桿對物體的作用力F為支持力，方向向上，。（4）最高點速度的最小值為v=0，此時桿對物體的作用力F=mg。九、離心現(xiàn)象：判斷物體是否做離心運動的步驟：對物體受力分析，求出能夠提供的合力F合；根據(jù)物體的運動，求出物體做圓周運動所需要的向心力F向=mω2r=mv2/r；比較F合與F向的大小，確定物體的運動情況，如下：①當(dāng)F合=F向時→勻速圓周運動；②當(dāng)F合=0時→勻速直線運動；③當(dāng)F合<F向時→逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動；④當(dāng)F合>F向時→逐漸靠近圓心的運動【注意】：離心現(xiàn)象的本質(zhì)是慣性；不存在離心力；要使原來做勻速圓周運動的物體做離心運動A、提高轉(zhuǎn)速，使所需的向心力大于能提供的向心力；B、減小或消失合外力如何防止離心現(xiàn)象發(fā)生A、減小物體運動的速度，使物體作圓周運動時所需的向心力減小B、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運動時所需的向心力第五章萬有引力定律及其應(yīng)用行星運動三大定律（開普勒）①軌道定律②面積定律③周期定律（）?！飳E圓軌跡運動的衛(wèi)星，研究其周期時常常需要周期定律。萬有引力定律：（1）公式 （萬有引力具有相互性）（2）適用條件：①兩個質(zhì)點之間②兩個質(zhì)量分布均勻球體之間③質(zhì)點和均勻球體之間。公式中的R為質(zhì)點間的距離。對于質(zhì)量分布均勻的球體，可把它看做是質(zhì)量集中在球心的一個點上。三種物體受力情況分析：（一）對地面上的物體：受到F引及其它力，其中F引可分解成：F1=GF引，F(xiàn)2=F向?！镂矬w隨地球自轉(zhuǎn)所需的F向非常小，遠(yuǎn)小于萬有引力和重力，而GF引?！飃=G/m，a向=F向/m，可見對地面上的物體a向遠(yuǎn)小于g★合力與分力不能同時存在，所以不能說物體同時F引受到及兩個分力。公式：（可得到黃金代換式）,≈9.8m/s2（二）做勻速圓周運動（穩(wěn)定運行）的衛(wèi)星：僅受一個力即是萬有引力F引。這時衛(wèi)星的重力和萬有引力是同一個力，這個力提供衛(wèi)星運行所需的向心力?！锊荒苷f衛(wèi)星受到F引，重力G及向心力F向三個力。公式：因為是勻速圓周運動，我們所學(xué)的勻速圓周運動公式全部適用?！?★1、由左邊公式可得：r越大：（1）v越小；（2）ω越小；（3）a向越小；（4）T越大；上述物理量與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)。2、各衛(wèi)星m與F引不同，無法比較；3、結(jié)論僅適用于勻速圓周運動的衛(wèi)星12內(nèi)切圓外切圓（三）對于軌跡為橢圓的衛(wèi)星，因為屬于離心（近地點）或向心運動（遠(yuǎn)地點），F(xiàn)引F向，不適于上面方框里的結(jié)論。一般來說，如圖，橢圓上近地點時的速度v1比內(nèi)切圓軌上的運行速度v1’要大，橢圓上遠(yuǎn)地點時的速度v2比外切圓軌上的運行速度v2’要小。由開普勒第三定律12內(nèi)切圓外切圓要估算天體的質(zhì)量M和密度，需要知道哪些物體量：只要知道天體表面的重力加速度g和天體半徑R即可利用求解M和。觀察某圓軌運行的衛(wèi)星，只要知道T、r、v、ω、a向其中兩個即可求解M，若要求還需要R。觀察天體的近地衛(wèi)星，同時需要知道兩個物理量才可求解M，但是，由于R=r在求時可約去，只要能得到T即可求出。（）地面上物體、圓軌道衛(wèi)星各物理量的比較衛(wèi)星之間：向心加速度、周期等物理量的大小關(guān)系由本頁上面方框里的結(jié)論來判斷。地面上的物體與衛(wèi)星：一般來說，不能直接比較兩者a向、T、v等物理量，不滿足方框里的結(jié)論。但地面上的物體與某些衛(wèi)星之間有特殊的關(guān)系：例如，地面上的物體與同步衛(wèi)星的ω、T相同，而同步衛(wèi)星的r大，可知同步衛(wèi)星的a向=ω2r更大。再比如，地面上物體與近地衛(wèi)星離地心的距離R相同，在m相同時F引也相同。這樣同步衛(wèi)星等可作為地面上物體與其它衛(wèi)星之間的橋梁。宇宙速度1.第一宇宙速度：近地衛(wèi)星(軌道半徑可視為地球半徑)的運行速度和發(fā)射速度，所有繞地做圓周運動的衛(wèi)星運行速度不可能大于第一宇宙速度，發(fā)射速度不可能小于第一宇宙速度。推算方法：或由==7.9km/s2.第二宇宙速度：11.2km/s，是使物體掙脫地球束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為“脫離速度”。3.第三宇宙速度：16.7km/s，是使物體掙脫太陽的引力束縛的最小發(fā)射速度，也稱為“逃逸速度”。衛(wèi)星發(fā)射及變軌1.前提：衛(wèi)星對于不同軌道上穩(wěn)定運行的圓周運動的衛(wèi)星，軌道半徑越大：（1）v越??；（2）ω越??；（3）T越大；（4）a向越??；上述物理量與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)。2．同步衛(wèi)星（定點通訊衛(wèi)星），五項確定：①定軌道平面（軌道平面必與赤道平面重合）②定方向（自西向東運行）③定周期（與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T=24小時）④定高度（h=3.6×104km）⑤定線速度（約為3.08km/s）★【注意】（1）同步衛(wèi)星不是近地衛(wèi)星；（2）同步衛(wèi)星的高度是一定的，所以不是所有軌道在赤道平面的衛(wèi)星都是同步衛(wèi)星。3．衛(wèi)星在發(fā)射時加速升高和返回減速的過程中，均發(fā)生超重現(xiàn)象，進(jìn)入圓周運動軌道后，發(fā)生完全失重現(xiàn)象，一切在地面依靠重力才能完成的實驗都無法做?！锿耆е刂皇且曋貫?，衛(wèi)星的實際重力不變，和萬有引力是同一個力。4.衛(wèi)星軌道：（1）所有衛(wèi)星繞地球運動軌道的圓心一定在地心；（2）一般衛(wèi)星的軌道平面可以跟赤道平面重合，也可以跟赤道平面垂直，甚至可以成任意角度。（3）但同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi)5.衛(wèi)星變軌：以發(fā)射同步衛(wèi)星為例先進(jìn)入一個近地的圓軌道（v1）然后在P點點火加速（速度為v2），進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道。到達(dá)遠(yuǎn)地點Q時（速度為v3）再次自動點火加速，（加速后速度為v4），進(jìn)入同步軌道。如圖：v2>v1>v4>v3（P點在近地軌道上，也是橢圓軌道的近地點；Q點在同步軌道上，也是橢圓軌道的遠(yuǎn)地點?！锿晃恢蒙先f有引力相同，但速度可能不同）★★比較圖中幾個速度時謹(jǐn)記三點：（1）不同圓軌之間滿足半徑越大速度越小；（2）橢圓的遠(yuǎn)地點速度比近地點速度??；（3）點火前速度比點火后的速度小。衛(wèi)星的離心和近心運動F引=F需：穩(wěn)定運行；F引>F需：近心運動（如速度突然減少）；F引<F需：離心運動（如速度突然增加）。雙星問題一、

“雙星”問題：

兩顆質(zhì)量可以相比的恒星相互繞著兩星連線中某個點旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，叫雙星。（一）利用好下面三個規(guī)律，解所有“雙星”問題：周期、角速度相同：T1=T2

、ω1

=ω2

向心力相同轉(zhuǎn)動半徑與距離的關(guān)系。（二）兩個重要結(jié)論：軌道半徑越大，質(zhì)量越?。海ㄓ上蛐牧ο嗤茖?dǎo)）質(zhì)量越小，線速度越大：（得用角速度相同，由上面半徑之比推導(dǎo)）經(jīng)典時空觀與相對論時空觀經(jīng)典力學(xué)的局限性:只適用于宏觀、低速運動的物體。是相對論的一種特殊情況，不能說經(jīng)典力學(xué)是錯誤的。狹義相對論的兩條假設(shè)（1）相對性原理：物理學(xué)定律在所有的慣性系中都是一樣的（2）光速不變原理：在任一慣性系中的觀察者所觀測到的真空中的光速都是相等的相對論重要結(jié)論有：運動的時鐘變慢；運動的尺子變短，運動的物體的質(zhì)量隨速度的增加而增大。第六章機械能動量一功恒力功求法：。變力功求法1：（P一定時）；求法2：利用功能關(guān)系（動能定理）。功是標(biāo)量。做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上移動的位移。正功、負(fù)功取決于公式中力與運動方向的夾角：當(dāng)時，力對物體做正功，該力一定是動力；當(dāng)時，力對物體做負(fù)功，該力一定是阻力；當(dāng)時，力對物體不做功，該力一定垂直物體運動方向。例：向心力不做功。二功率功率：（1）功率描述做功和快慢。定義式：。此式常用來計算平均功率。（2）功率是標(biāo)量，單位是瓦特，1W=1J/s（3）額定功率：是指機械正常工作時，允許達(dá)到的最大功率，也就是機器銘牌上的標(biāo)稱值。（P實≤P額）（4）我們經(jīng)常說某臺機器的功率，或某物體做功的功率，實際上是指某個力對物體做功的功率。如：汽車的功率就是汽車牽引力的功率；起重機吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。mgNfF（5）功率與速度的關(guān)系：。此式常用來計算瞬時功率。對勻變速直線運動，平均速度易得，此式也可用來計算平均功率，對應(yīng)的mgNfF解決汽車的兩種啟動問題關(guān)鍵：（1）正確分析物理過程。（2）抓住兩個基本公式：①功率公式：（在此=1），其中P是汽車的功率，F(xiàn)是汽車的牽引力，v是汽車的速度。②牛頓第二定律：，如圖所示。（3）正確分析啟動過程中P、F、f、v、a的變化抓住不變量、變化量及變化關(guān)系。（4）汽車兩種啟動模式下的運動圖象（左：以恒定功率啟動；右：恒定加速度啟動）先變加速后勻速運動先勻加速，后變加速，先變加速后勻速運動先勻加速，后變加速，最后勻速運動（5）無論哪種啟動方式，最后，恒定a啟動時，求勻加速過程的時間t1、末速度v1和最大速度vm（如上面右圖所示）：①；②；③恒定P額啟動：動能定理表達(dá)式三動能和勢能動能表達(dá)式：。動能是標(biāo)量和狀態(tài)量，沒有負(fù)值，大小和參考系有關(guān)。重力勢能表達(dá)式：重力勢能是標(biāo)量，它的大小與參考平面選取有關(guān)，，正負(fù)表示大小。重力勢能的變化量△EP是絕對的，與參考平面的選取無關(guān)重力做功的特點：只與始末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)。重力做功與重力勢能變化量的關(guān)系：（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）重力勢能的變化，只和重力做功有關(guān)，和其它力做功無關(guān)。即：重力勢能的變化只能是重力做功引起的。重力勢能的系統(tǒng)性指一個物體的重力勢能是物體和地球所組成的系統(tǒng)所共有的。彈簧彈力做功與彈簧的彈性勢能關(guān)系：（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）四動能定理★★★動能定理：所有力在一個過程中對物體所做的總功，等于物體在這個過程中動能的變化，即：，或（W阻為克服阻力所做的功）定理表明：外力對物體做了多少功就有多少其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動能應(yīng)用動能定理時，只考慮外力做功的多少與動能的變化量即可，不需要考慮其它能量是否產(chǎn)生或變化。做功表達(dá)式里的位移必須是物體的對地位移。五機械能守恒定律守恒條件：單個物體——只有重力做功；含彈簧的系統(tǒng)——只有重力或彈簧彈力做功?！咀⒁?】應(yīng)用機械能守恒定律，只考慮能量的轉(zhuǎn)化，不要考慮物體所受外力做功的情況。【注意2】只有彈簧彈力做功時，系統(tǒng)一定要包括彈簧在內(nèi)，機械能才守恒。表達(dá)式：（），或△E增=△E減【注意】（1）研究對象是系統(tǒng)；（2）分清初、末狀態(tài)。功和能的關(guān)系重力的功D量度D重力勢能的變化（），彈力的功D量度D彈性勢能的變化（）合外力的功D量度D動能的變化（）（注意：合外力包括重力和彈力）除重力（和彈簧彈力）之外的外力的功D量度D機械能的變化（）第七章電場一、電場基本規(guī)律1、元電荷：最小的帶電單元（不能認(rèn)為是某個具體電荷），自然界任何物體的帶電荷量都是元電荷（e=1.6×10-19C）的整數(shù)倍(Q=ne)，電子、質(zhì)子的電荷量都等于元電荷，但電性不同，前者為負(fù)，后者為正。2、庫倫定律：（1）表達(dá)式：k=9.0×109N·m2/C2——靜電力常量（2）適用條件：真空中靜止的點電荷。（3）滿足牛頓第二定律。 3、三個自由電荷組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)結(jié)論：三點共線、近小遠(yuǎn)大、兩同夾異、兩大夾小例：A、B小球電量已知，若想三個小球均保持平衡狀態(tài)，求C球的電性、電量、位置（1）先根據(jù)上述四點結(jié)論大概確定C的位置；（2）對C進(jìn)行受力分析，列平衡方程，求出C距A或B的距離；（3）對A或B列受力平衡方程，求C的電量二、電場力的性質(zhì)：1、電場強度E：（1）①定義式：，適用于各種電場。②——決定式，適用點電荷產(chǎn)生的電場，Q場源電荷，與試探電荷無關(guān)③——適用于勻強電場，d沿電場方向距離（2）單位：N/C，V/m1N/C=1V/m（3）E是電場本身性質(zhì)，E由F、q決定×；F由E、q決定√（4）電場強度是矢量：規(guī)定與正電荷受力方向相同，負(fù)電荷受力與E的方向相反。（判斷電場強度是否相同時一定看方向是否相同）（5）場強的疊加：如果空間存在多個電場，則某點的場強由所有電場疊加，且遵循平行四邊形法則.2、電場線：（1）方向為從正電荷（或無窮遠(yuǎn)）出發(fā)，終止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）。各點的切線方向反映場強的方向，疏密程度反映場強的大小。（2）電場方向是電勢降低的方向。但電勢降低的方向不一定是電場的方向，降低最快的方向才是電場的方向。（3）一條電場線無法判斷場強大小，可以判斷電勢高低。（4）電場線垂直于等勢面，靜電平衡的導(dǎo)體，電場線垂直于導(dǎo)體表面3、電勢：（1）——單位：伏（V）——帶正負(fù)號計算（2）某點的電勢等于該點到零勢面的電勢差。（3）特點：①電勢的大小由電場本身和零勢面位置決定，與Ep和q無關(guān)。但電勢之差與零勢面參考點的選擇無關(guān)。②電勢是一個標(biāo)量，但是它有正負(fù)，正負(fù)只表示該點電勢比參考點電勢高，還是低。③電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移動到零勢點時電場力所做的功（）。（4）電勢高低的判斷方法①根據(jù)電場線判斷：沿著電場線方向電勢降低。ABAB②根據(jù)電勢能判斷：（計算時要帶正、負(fù)號）正電荷：電勢能大，電勢高；電勢能小，電勢低。負(fù)電荷：電勢能大，電勢低；電勢能小，電勢高。結(jié)論：只在電場力作用下，靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運動。（依據(jù)：電場力做正功，電勢能減少）4、等量同種點電荷電場線分布（要掌握兩電荷連線及中垂線上的場強E及電勢的變化及規(guī)律）等量同種點電荷等量異種點電荷圖1等量同種點電荷等量異種點電荷圖1①中點O處E為零；②沿點電荷的連線：場強先減小到零再增大。③中垂線上：E方向與中垂線平行；從中點到無限遠(yuǎn)場強先變大后變小，無限遠(yuǎn)處E為零。關(guān)于電勢（下面是以兩個正電荷電場為例，負(fù)電荷的結(jié)論剛好相反）：①若兩個都為正電荷，在連線上越靠近中點，電勢越低；越靠近正電荷，電勢越高②中垂線上，兩正電荷中心處電勢高于無限遠(yuǎn)處。（根據(jù)沿電場線方向電勢降低判斷。）5、等量異種點電荷電場線分布關(guān)于E：①沿點電荷的連線：E方向從+Q指向-Q，場強大小先變小后變大，中心。②中垂線上：E方向與中垂線垂直。場強大小從中心O向無限遠(yuǎn)逐漸變小關(guān)于電勢①連線上：沿E方向電勢減少，越近正電荷，電勢越高，靠近負(fù)電荷，電勢越低。②中垂線上為等勢面，電勢等于無窮遠(yuǎn)電勢，因為把電荷從中垂線上移到無限遠(yuǎn)處電場力不做功。三、電場能的性質(zhì)1、電勢能Ep：（1）（或，O點為零勢面）——帶正負(fù)號計算電勢能的減少量等于電場力所做的功4、電勢差UAB（1）,普適。單位：伏（V），標(biāo)量。（2），適用于勻強電場——電勢差與電場強度之間的關(guān)系。（3）U是電場本身性質(zhì)。U由W、q決定×；W由U、q決定√5、電場力做功WAB：（1）電場力做功的特點：電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，即與初末位置的電勢差有關(guān)。（2）表達(dá)式：，帶正負(fù)號計算（適用于任何電場，知道始末位置的U，可求電場力做功）dLqLBLALEL圖2dLqLBLALEL圖2（3）電場力做功與電勢能的關(guān)系無條件結(jié)論，正、負(fù)電荷都適用結(jié)論：電場力做正功，電勢能減少無條件結(jié)論，正、負(fù)電荷都適用電場力做負(fù)功，電勢能增加6、等勢面：（1）定義：電勢相等的點構(gòu)成的面。（2）特點：①等勢面上各點電勢相等，在等勢面上移動電荷，電場力不做功。②等勢面與電場線垂直F1FF1F2+qba×√E④等勢面的密集程度表示場強的大?。菏枞趺軓姟D3b圖3a（3圖3b圖3aAABC若AB=BC，則UAB>UBC7、根據(jù)軌跡得到相關(guān)信息★★先找電場線與軌跡的交點（1）電場力的方向需滿足：①沿E切線方向或垂直等勢面；②在軌跡凹面內(nèi)（2）根據(jù)力的方向和粒子電性，判斷E方向（3）根據(jù)E的方向，判斷電勢的變化（4）根據(jù)電勢的變化和粒子電性，判斷電勢能四、電容器及其應(yīng)用：1、電容器充放電過程(圖3)：（電源給電容器充電）SABLSABLC放電過程S-B：電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（如圖為內(nèi)能、光能）2、電容：（1）定義式：——是定義式。圖4——是電容的決定式（適用于平行板電容器）圖4（4）單位：法拉F，微法μF，皮法pF1pF=10-6μF=10-12F（5）特點：①不能說C由Q或U決定，但可說Q由C和U共同決定。②電容器的帶電量Q是指一個極板帶電量的絕對值。③電容器始終與電源相連，則電容器的電壓U不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，則電容器的帶電量Q不變。④在有關(guān)電容器動態(tài)問題的討論中，技巧：區(qū)分接通電源和斷開電源兩種情況，應(yīng)用以下三個公式：Eqmgv0+—Eqmgv0+—圖5平衡問題五、應(yīng)用——帶電粒子在電場中的運動（平衡問題，加速問題，偏轉(zhuǎn)問題）1、基本粒子不計重力，但不是不計質(zhì)量，如質(zhì)子（），電子，α粒子（）,氘（），氚（）,各種離子。微粒、油滴、小球、塵埃一般情況下都要計算重力。2、平衡問題：電場力與重力的平衡問題。mg=Eq。判斷粒子的運動狀態(tài)是否變化，要看E是否發(fā)生變化。3、加速問題：初速度，運動方向與電場線平行。（1）動力學(xué)角度：只受電場力Eq（不計重力），粒子的加速度為圖6加速問題v0v圖6加速問題v0v（2）由動能定理，，（注意：如果，則）★此方法不需知道d，十分簡便。解題時優(yōu)先選擇動能定理★若兩極板間是非勻強電場，仍然適用。4、偏轉(zhuǎn)問題——類平拋運動解決兩類問題：①怎樣出去：求v的大小和方向；②從哪里出去：求偏移量y。思路：先把運動進(jìn)行分解，求出分速度vy和分位移y，再進(jìn)行合成求v。下面以由兩極板間中點射入為例，假設(shè)粒子能飛出電場：（1）在垂直電場線的方向：vx=v0————①，L=v0t————②（2）在平行電場線的方向：————③————④輔助方程，————⑤粒子出電場的速度偏角：————⑥5、加速與偏轉(zhuǎn)問題結(jié)合（1）在U1作用下作勻加速直線運動（2）在U2作用下作類平拋運動（3）離開U2后作勻速直線運動不同粒子，經(jīng)過同一加速電場和偏轉(zhuǎn)電場后，軌跡相同。，。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時，只要將加速度a重新求出即可，具體計算過程相同。第八章恒定電流電阻定律：均勻?qū)w的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。電阻率反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與導(dǎo)體材料、溫度等有關(guān)。電阻才是描述導(dǎo)體對電流的阻礙作用。金屬的電阻隨溫度的升高而增大。半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而減少。鉑的電阻率隨溫度變化明顯，適合做熱電偶（溫度計），而錳銅合金和鎳銅合金的電阻率幾乎不隨溫度變化，適合做標(biāo)準(zhǔn)電阻。伏安法測電阻的兩種典型實驗電路1、安培表的外接法（下面左圖）：適合測小電阻，測量結(jié)果偏小。2、安培表的內(nèi)接法（下面右圖）：適合測大電阻，測量結(jié)果偏大。外接法內(nèi)接法記憶口訣：“小外大內(nèi)”（小外國佬，大內(nèi)高手）；小外偏小，大內(nèi)偏大。超導(dǎo)現(xiàn)象：某些物質(zhì)當(dāng)溫度降低到某一極低溫度附近時，它們的電阻率會忽然減小到無法測量的程度，可認(rèn)為它們的電阻率突然變?yōu)榱?。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)不限于金屬，可以是合金、化合物，也可以是半導(dǎo)體。伏安特性曲線：導(dǎo)體的I—U圖線線性元件：導(dǎo)體的伏安特性曲線是過原點的直線非線性元件：伏安特性曲線不是直線（如二極管）。二極管：二極管具有單向?qū)щ娦阅?。符號：。電動勢E電動勢E表示電源把非靜電力做功轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。電源的電動勢數(shù)值上等于不接用電器時電源兩極間的電壓。閉合電路歐姆定律：E=U外+U內(nèi)（適用于任何形式的閉合電路），（純電阻電路）或E=IR+Ir，都稱為閉合電路歐姆定律。討論路端電壓，電路總電流隨外電路電阻變化而變化的規(guī)律以右圖為例，假設(shè)R2阻值增大，以R外表示整個電路的外電阻之和。I2和I3分別表示R2和R3的電流,U并表示R2和R3的電壓。根據(jù)：E=U外+U內(nèi)、U內(nèi)=Ir、，E、r不變R2↑→R外↑，I↓，U內(nèi)↓=Ir，U1↓=IR1，→U外↑,U并↑=E-(U內(nèi)+U1)，I3↑=U并/R3，I2↓=I-I3【口決】串反并同。R2阻值增大，R3與R2并聯(lián)，則R3電壓、電流都增大，U并↑I3↑；r、R1在干路上，當(dāng)作串聯(lián)，則r和R1的電壓、電流都減少，I↓U內(nèi)↓U1↓?！咀⒁狻咳魏我粋€電阻增大，無論它在干路上還是并聯(lián)的支路上，總電阻增大，反之亦然。如果某一并聯(lián)的支路斷開，當(dāng)作電阻增加至無窮大處理，所以總電阻增加；如果并聯(lián)的某個支路的開關(guān)由斷開變閉合，當(dāng)作電阻減少處理，電路總電阻減少。電表改裝：丙丙甲表是電流表，R增大時量程減小。通過測量端的最大電流（即總電流）指的是量程I，通過G表的最大電流是滿偏電流Ig（支路電流）。當(dāng)總電流為量程I時，通過G表的電流恰好為Ig，通過R的電流為I-Ig。乙表是電壓表，R增大時量程增大。最大的總電壓指的是量程U。當(dāng)總電壓為U時，G表上加載的電壓恰好為IgRg，此時通過G表和R的電流都恰好是滿偏電流Ig。丙表是歐姆表，內(nèi)置電源，R為調(diào)零電阻?！咀⒁狻慷嘤秒姳韮?nèi)部含有等效于上面三個圖的三種電路，當(dāng)選不同檔時，對應(yīng)不同的電路。如果選的是電流檔和電壓檔，紅筆和黑筆分別相當(dāng)于普通電流表和電壓表的正、負(fù)接線柱。用多用電表測量電阻步驟：(1)機械調(diào)零：使用前若表針沒有停在左端電流的零刻度，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)零定位螺絲，使指針指零。(2)選擋：最好使指針位于中央附近，即待測電阻最好接近中值電阻；(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右端“0Ω”刻度處。(4)測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以量程倍率即為待測電阻阻值。(5)測另一電阻時重復(fù)(2)(3)(4)。(6)實驗完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋?！咀⒁狻咳绻}目說測量時指針偏轉(zhuǎn)角度過小，指的是指針偏向表盤左邊，讀數(shù)過大。此時應(yīng)換個高檔。二極管極性的的判斷：選歐姆檔測二極管極性時，紅筆與內(nèi)部電源的負(fù)極連接。電流由電表內(nèi)部電流提供，由黑筆流出電表進(jìn)入二極管，再從紅筆流進(jìn)電表，簡單記憶為“紅進(jìn)（電表）黑出（電表）”。方法：先判斷電流方向（根據(jù)紅黑筆），再由二極管電阻的大小判斷其是正向接法還是反向接法，從而確定極性。或先根據(jù)紅黑筆判斷電流方向，再由二極管正向接法或反向接法判斷電阻的大小。電功和電功率1、電功和電功率：W=UIt，P=W/t=UI（對任何電路都適用）2、焦耳熱和熱功率：Q=I2Rt，P熱=I2R（對任何電路都適用）3、電功和電熱的關(guān)系:（1）純電阻電路：電功等于電熱：W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R；電功率等于熱功率：P=P熱=UI=I2R=U2/R（2）非純電阻電路：電功大于電熱：W>Q，即UIt>I2Rt；電功率大于熱功率：P>P熱,即UI>I2R注意：在非純電阻電路不滿足歐姆定律，即U>IR。所以不能說電功率P=I2R=U2/R電源的輸出功率與負(fù)載的關(guān)系(如圖所示)P出=IU外（適合任何電路）；P出=I2R（適合純電阻電路）【注意】當(dāng)R=r時，電源的輸出功率最大(1)由P＝I2R可知：定值電阻上消耗功率最大時，通過它的電流一定最大。(2)求可變電阻上消耗的最大功率時，可將定值電阻看成電源內(nèi)阻的一部分，僅將可變電阻看成外電阻。電源效率定義：η=P出/P總。即η=IU/IE=U/E。（1）R變大時，電源效率變大。（2）當(dāng)電源輸出功率最大時，效率不是最大。此時R=r時η=0.5螺旋測微器螺旋測微器又叫千分尺。如圖，旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，螺桿F便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退0.5mm，而可動刻度盤E有50個等分刻度，因此，可動刻度盤E每旋轉(zhuǎn)一小格表示螺桿F前進(jìn)或后退0.01mm，所以螺旋測微器的精確度（最小分度）為0.01mm。讀數(shù)：測量值＝固定刻度B上的整毫米數(shù)＋0.5mm(判斷半刻度是否露出，未露出時為0)＋0.01mm×可動刻度上對齊的格數(shù)(估讀1位)。實驗儀器示數(shù)估讀方法：適用于：刻度尺、螺旋測微器、天平、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表。（1）若最小分度為0.01、0.1、1等以1結(jié)尾的，都要估讀到“1”所在位數(shù)的下一位；（2）若最小分度為0.5、0.05、5等以5結(jié)尾的，都要求估讀到“5”所在的這一位；（3）若最小分度值為0.02、0.2、2，都要求估讀到最小分度值所在的這一位，且不滿半格舍去，多半格不滿一格算半格?；瑒幼冏杵鞯膬煞N接法限流法（接線時接一上一下兩個接線柱）分壓法（接線時接一上兩下兩個接線柱）分壓法特點：待測電阻上的電壓、電流的調(diào)節(jié)范圍大，可以從零開始。如果電路中的滑動變阻器阻值過小，不能起到限流的作用，得考慮用分壓法。實驗一：伏安法測導(dǎo)線電阻率實驗步驟：（1）用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導(dǎo)線的橫截面積S.（2）選擇合適的實驗電路圖，如右圖所示（注意安培表用外接法，滑動變阻器用限流法即可）。（3）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度L，反復(fù)測３次，求出其平均值l.（有效長度，不是總長。必須先接入電路再測量L）（4）把滑動變阻器滑片調(diào)到使接入電路中的有效電阻最大，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的I、U值，填入記錄表格內(nèi).（5）求出電阻Rx的平均值，拆去實驗電路，整理好實驗器材.（6）計算金屬絲的電阻率：，。由得出實驗二：描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗原理：用電流表和電壓表測出燈泡在不同電壓下的電流，建立I-U坐標(biāo)系，描點連成直線或平滑曲線即得到小燈泡的伏安特性曲線.為了盡可能多取些數(shù)據(jù)點并減小實驗誤差，就選用電流表外接法、滑動變阻器分壓接法電路.實驗步驟：（1）連接電路：測出小燈泡在不同電壓下的電流①閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到使其接入電路中的有效阻值最大的位置（圖中最左邊）.②移動滑動變阻器的滑片，測出多組不同的電壓值U和電流值I（2）畫出小燈泡的伏安特性曲線（3）拆除電路，整理儀器實驗三：測量電源的電動勢和內(nèi)阻（歷年高考的重點）原理：由E=U+Ir知，只要測出U、I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出兩個關(guān)于正、r的方程，從而解出E、r，電路圖如圖所示．（注意電流表不能與電源內(nèi)接，變阻器用限流法）（1）為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，宜選用舊電池和內(nèi)阻較大的電壓表。（2）當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點可不從零開始。（3）注意事項：①為了使電池的路端電壓變化明顯，電池宜選內(nèi)阻大些的．②因該實驗中電壓U的變化較小，為此可使縱坐標(biāo)不從零開始，把坐標(biāo)的比例放大，可減小實驗誤差．此時圖象與橫軸交點不表示短路電流，計算內(nèi)阻時，要在直線上任取兩個相距較大的點，用r＝△U/△I計算出電池的內(nèi)阻r．（4）誤差分析：采用上圖電路時，可得：?！緮U展】根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)形式，還可以采用下面幾種不同的方法測E和r(1)如圖甲，由E＝IR+Ir知，測出I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出方程解出E、r，電路圖如圖所示．圖甲圖乙(2)如圖乙，由E＝U+Ur/R,，測出U、R兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，電路圖如圖所示．圖甲圖乙第九章磁場本章共有四個概念、兩個公式、兩個定則。四個概念：磁場、磁感線、磁感強度、勻強磁場兩個公式：(1)安培力F=BIl(Il⊥B)(2)洛倫茲力f=qvB(v⊥B)兩個定則：安培定則（右手螺旋定則）——判斷電流本身產(chǎn)生的磁場方向（電生磁）左手定則——判斷電流受到的安培力的方向，或判斷洛倫茲力的方向。補充：右手定則——判斷導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的電流方向（磁生電）磁場（1）磁場是客現(xiàn)存在的特殊物質(zhì)。（2）磁感線不是真實存在的，是假想出來的。（3）磁體間、電流間、磁體與電流間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。（4）磁極周圍有磁場，電流周圍有磁場（奧斯特），變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場。下面五個方向是相同的：（1）磁感線的切線方向；（2）磁場的方向；（3）磁感應(yīng)強度方向；（4）小磁針靜止時N極的指向；（5）小磁針的N極受力方向。注意：不能說磁場的方向和小磁針的受力方向相同，必須指明是N極受力方向才對。奧斯特實驗：發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場，即電流的磁效應(yīng)。奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流能產(chǎn)生磁場。實驗時，通電直導(dǎo)線南北方向水平放置，磁針與導(dǎo)線平行地放在導(dǎo)線的正下方或正上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動。地磁場：地球的磁場與條形磁體的磁場相似。①地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正上方磁場方向豎直向下。②在赤道正上方，地磁場方向水平向北。③在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地磁場方向指向北下方。安培：首先發(fā)現(xiàn)磁場能對電流產(chǎn)生力的作用。即通電導(dǎo)線能受到其它物體產(chǎn)生的磁場的力的作用。提出了安培分子電流假說。安培分子電流假說：物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著環(huán)形分子電流。①可以解釋的現(xiàn)象：金屬的磁化和退磁現(xiàn)象。適用于磁鐵的磁場，不適用于電流產(chǎn)生的磁場。②磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運動電荷產(chǎn)生的．磁感應(yīng)強度的大?。ū碚鞔艌鰪娙醯奈锢砹浚?）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度。符號：B（2）定義式：。單位：在國際單位制中是特斯特，簡稱特，符號T.1T=N/A·m說明：①F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場方向垂直時的磁場力，此時通電導(dǎo)線受到的磁場力最大。②公式B=F/IL得出磁場中某點的B與F成正比，與IL成反比，這是錯誤結(jié)論。③B并不因探測電流和線段長短（電流元）的改變而改變，而是由磁場自身決定的。磁感線①磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從N極出來，回到磁鐵的S極，內(nèi)部是從S極到N極.（所以說磁感線總是從N極指向S極是錯誤的，只有磁體外部才是）②每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交。（所以說：磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止是錯誤的）③磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向（無論在磁體內(nèi)部還是外部）。④磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小。幾種常見磁場的磁感線：安培定則可判斷三種電流本身產(chǎn)生的磁場方向，如下：①直線電流②環(huán)形電流③通電螺線管勻強磁場（1）勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。（2）兩種情形的勻強磁場：即距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場；相隔一定距離的兩個平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時，其中間區(qū)域的磁場。磁通量（1）定義：磁感應(yīng)強度B與線圈面積S的乘積，叫穿過這個面的磁通量（是重要的基本概念）。磁通量的大小表示穿過這一面積的磁感線條數(shù)的多少。（2）表達(dá)式：φ=BS，適用于（B⊥I）。單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb1Wb=1T·m2（3）磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分。磁感線從某個面積的正面穿過還是從另一面穿過，所引起的磁通量方向是不同的。設(shè)其中一個為正，另一個則為負(fù)。（4）磁感應(yīng)強度的另一種定義（磁通密度）:即B=φ/S安培力：磁場對電流的作用力。（1）大?。和妼?dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長為L）和磁場（B）方向垂直時，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎=BIL（最大）兩種特例：①F=ILB(I⊥B)②F=0(I∥B)如果電流和磁場平行，那么安培力為0。一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線成θ角時，有F=ILBsinθ（2）安培力的方向：既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面.（3）左手定則：判斷電流受到其它物體的磁場力的方向（如右圖）注意：電流和磁場可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場方向垂直，用左手定則時，磁場不一定垂直穿過手心，只要不從手背傳過就行。（4）注意安培力與庫侖力的區(qū)別：電荷在電場中某一點受到的庫侖力是一定的，方向與該點的電場方向要么相同，要么相反。注意：某一確定電荷在電場中受到的力越大，說明該處電場強度越大。但某一確定電流在磁場中受到的力越大，磁場強度不一定越強，因為還與電流的放置方向有關(guān)。比如導(dǎo)線方向平行于磁場，則受力為0。洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力.（1）洛倫茲力通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)?？梢源致缘卣J(rèn)為一段靜止在磁場中的導(dǎo)體所受安培力為導(dǎo)體內(nèi)運動電荷所受洛倫茲力的合力。①導(dǎo)體受到的安培力方向總是與導(dǎo)體內(nèi)部自由電荷受到的洛倫茲力方向相同。②電流方向和電荷運動方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運動方向相同，和負(fù)電荷運動方向相反）（2）洛倫茲力方向的判斷——左手定則伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向電荷運動的方向，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向，負(fù)電荷受力的反方向。（3）洛倫茲力的大小計算公式：①當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強度垂直時（v⊥B）F=Bqv②當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強度方向成θ時F=Bqvsinθ③當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強度垂直時（v∥B）F=0上兩式各量的單位：F為牛（N），q為庫倫（C），v為米/秒（m/s）,B為特斯拉（T）帶電粒子在勻強磁場中的運動（1）運動軌跡：沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，粒子在垂直磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運動，洛倫茲力永不做功（2）三個重要公式：①向心力由粒子所受的洛倫茲力提供：②軌道半徑（由上式得到）③（由得到）帶電粒子在有界的勻強磁場中的運動帶電粒子在有界磁場中做勻速圓周運動時，軌跡是圓周上的一段圓弧，在解決這類問題的關(guān)鍵是如何確定圓心、畫出粒子的運動軌跡、半徑及圓心角，找出幾何關(guān)系。①找圓心：初速度垂線、末速度垂線和弦（初末位置連線）三條線任何兩條的交點都是圓心。②偏向角：初速度和末速度延長線的夾角。圓心角=偏向角。③在磁場中運動的時間第十章電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)綜合題必記公式感應(yīng)電動勢的求解導(dǎo)體棒切割勻強磁場半徑導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割勻強磁場E=感應(yīng)電流方向：右手定制閉合電路電流定值電阻R的電壓通過電阻R的電量平行板電容器電容器電壓與并聯(lián)電路電壓相等電容器電容電容器的電量電容器間的電場強度勻強電場帶電粒子在電場中的加速帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)；帶電小球在電場中豎直平面圓周運動：最高最低點運動過程：安培力安培力的大小安培力的方向左手定則（3）導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒運動速度達(dá)到恒定時產(chǎn)生的焦耳熱產(chǎn)生焦耳熱=產(chǎn)生的電能=克服安培力做功即：根據(jù)能量守恒定律帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動洛倫茲力提供向心力圓周運動半徑在磁場中運動的時間電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和第一臺發(fā)電機的發(fā)明：法拉第法拉第概括產(chǎn)生感應(yīng)電流的五類情形：（1）變化著的電流；（2）變化著的磁場；（3）運動的穩(wěn)恒電流；（4）運動的磁體；（5）在磁場中運動的導(dǎo)體磁通量：可以用穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)形象描述φ。1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①閉合電路；②穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化；2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化3.磁通發(fā)生變化的幾種基本情況：B變、S變、B與S間的夾角變、或閉合電路的一部分做切割磁感線的運動.★計算磁通量時不要考慮匝數(shù)。楞次定律：適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象1、兩種表述：增反減同感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化；來拒去留感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體與磁場的相對運動。例如：如果原磁場的磁通量在增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反；反之相同。2、使用楞次定律的步驟★重要★(1)明確（引起感應(yīng)電流的）原磁場的方向(2)明確穿過閉合電路的磁通量（指合磁通量）是增加還是減少(3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向(4)利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向右手定則（如圖）作用：判斷感應(yīng)電流的方向與磁感線方向、導(dǎo)體運動方向間的關(guān)系適用范圍：導(dǎo)體切割磁感線研究對象：回路中的一部分導(dǎo)體法拉第電感應(yīng)定律（1）內(nèi)容：電路中的感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（2）（n為線圈匝數(shù)）（3）適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（4）若線圈平面與B垂直，且B一定，則，若線圈平面與B垂直，且S一定，則。法拉第電感應(yīng)定律的推論：導(dǎo)體切割磁感線的感應(yīng)電動勢E感=BLvsinθ切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部I從負(fù)極流向正極B、L、v三個兩兩垂直則E感=BLv★若導(dǎo)體不動，磁場運動，同樣可看成導(dǎo)體相對磁場運動，也能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。導(dǎo)體在勻強磁場中的勻速轉(zhuǎn)動切割感應(yīng)的電荷量計算，與磁通量的變化量有關(guān)，與變化率（切割速度）、時間無關(guān)。第十一章交變電流一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律：正弦（或余弦）交流電流的產(chǎn)生： 矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于勻強磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時，如圖所示，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。變化規(guī)律： （1）中性面：與磁感線垂直的平面叫中性面。 線圈平面位于中性面位置時，如圖（A）所示，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為零。因此，感應(yīng)電動勢為零。 當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時，如圖（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： 若從中性面開始，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式：如圖（B）所示。 若從線圈平面與磁感線平行開始計時，則感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為：如圖（D）所示。二、表征交流電的物理量：瞬時值、最大值、有效值和平均值： ①瞬時值：對應(yīng)某一時刻的交流的值，用小寫e、i字母表示.②峰值：即最大的瞬時值，用大寫Em、Im字母表示．在判斷電容器是否會被擊穿時，即討論耐壓值時則需考慮交流的峰值。③有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義。用大寫E、I字母表示．a(chǎn)、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；b、交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值．c、凡是跟熱效應(yīng)有關(guān)的用有效值，如在求交流電的功、功率、電熱或熔斷電流時。d、若沒有特殊說明的均指有效值．★ 正弦（或余弦）交流電電動勢的有效值和最大值的關(guān)系為：注意：非正弦（或余弦）交流無此關(guān)系，但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo)，如下面例子：【例】如圖表示一交變電流的電流隨時間而變化的圖像．此交流電流的有效值的計算公式： ④平均值，用表示。在計算通過導(dǎo)體的電量時，只能用平均值，而不能用有效值．周期、頻率和角頻率 周期和頻率互為倒數(shù)，即。 角頻率：單位：弧度/秒注意：在變壓器問題中，交變電流的周期和頻率由發(fā)電機里面線圈轉(zhuǎn)動的快慢決定，改變變壓器的匝數(shù)不會改變周期和頻率。三．電感和電容對交變電流的影響電感（本身是線圈）“通直流，阻交流，通低頻，阻高頻”。交變電流頻率越大，電感的阻礙作用越大，電感的等效電阻增加。電容“隔直流、通交流，阻低頻、通高頻”。交變電流頻率越大，電容的阻礙作用越小，電容的等效電阻減少。四．變壓器變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的設(shè)備。 注意：輸入電壓U1決定輸出電壓U2，輸出電流I2決定輸入電流I1，輸入功率隨輸出功率的變化而變化直到達(dá)到變壓器的最大功率（負(fù)載電阻減小，輸入功率增大；負(fù)載電阻增大，輸入功率減?。?。動態(tài)分析問題的思路程序可表示為：U1P1變壓器原線圈中磁通量變化率ΔΦ/Δt和鐵芯中、副線圈ΔΦ/Δt相等；五．電能的輸送 由于輸送電的導(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，減小送電電流強度可以達(dá)到減少線路上電能損失的目的。 線路中電流強度I和損失電功率計算式如下：注意：送電導(dǎo)線上損失的電功率，不能用求，因為不是全部降落在導(dǎo)線上。第十二章原子結(jié)構(gòu)原子核波粒二象性一、原子結(jié)構(gòu)盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型α粒子散射實驗：是用α粒子轟擊金箔，結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角度大于90度，甚至被彈回。這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。氫原子的能級圖nE/eV氫原子的能級圖nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E3由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是10-15m。⑴玻爾的三條假設(shè)（量子化）①軌道量子化②能量量子化★③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En★④大量處于激發(fā)態(tài)n能級的原子向基態(tài)躍遷時，最多可以放出N種頻率的光子，滿足⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，（也可能是由于碰撞或其它方式）。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子（相當(dāng)于發(fā)生光電效應(yīng)）。（如在基態(tài)，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動能）。二、原子核1、天然放射現(xiàn)象⑴.天然放射現(xiàn)象----天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。⑵.各種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)電離性貫穿性α射線氦核4+20.1最強最弱，紙能擋住β射線電子1/1840-10.99較強較強，穿幾mm鋁板γ射線光子001最弱最強，穿幾cm鉛版2、核反應(yīng)（1）核反應(yīng)類型①衰變：α衰變：（核內(nèi)）β衰變：（核內(nèi)）γ衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。②人工轉(zhuǎn)變：（發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)）（發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)）③重核的裂變：在一定條件下（超過臨界體積），裂變反應(yīng)會連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。④輕核的聚變：（需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應(yīng)）所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）（2）半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。（對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律）計算式為：，N表示核的個數(shù)，此式也可以演變成。兩式左邊的量都表示時間t后發(fā)生衰變該元素的剩余量，不是指剩余物總質(zhì)量。半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。3、放射性同位素的應(yīng)用⑴利用其射線：α射線電離性強，用于使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用于金屬探傷，也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程。⑵作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。⑶進(jìn)行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理?？芍瞥筛鞣N形狀，強度容易控制）。4、核能（1）核能------核反應(yīng)中放出的能叫核能。（2）質(zhì)量虧損---核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。★（3）質(zhì)能方程-----愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E=mc2，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程。質(zhì)能方程的另一個表達(dá)形式是：ΔE=Δmc2。可用來計算質(zhì)量無損時釋放出來的能量。但不能說是質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量，而應(yīng)該說靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化成運動質(zhì)量。在有關(guān)核能的計算中，一定要根據(jù)已知和題解的要求明確所使用的單位制。（4）重核裂變：①裂變過程放出巨大的能量；②原料儲存有限；③核廢料有放射性污染大。輕核聚變：①聚變反應(yīng)比裂變更劇烈，目前實驗室外尚未實現(xiàn)可控進(jìn)行。②平均每個核子釋放的能量是裂變的3~4倍；③原料十分豐富；④對環(huán)境污染較小。（5）結(jié)合能與質(zhì)量虧損凡是釋放核能的核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損。自由核子組成原子核時，一定釋放能量，釋放能量的多少叫作結(jié)合能。但組成不同原子核時釋放的能量多少不同，平均每個核子的質(zhì)量虧損也是不同的，所以各種原子核的結(jié)合能和核子的平均質(zhì)量不同。結(jié)合能越大，核子平均質(zhì)量小的，每個核子平均釋放的能多，原子越穩(wěn)定。鐵原子核中核子的平均質(zhì)量最小，所以鐵原子核最穩(wěn)定。凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的。三、波粒二象性知識點和練習(xí)（一）光電效應(yīng)現(xiàn)象1、光電效應(yīng)的研究結(jié)論：=1\*GB3①任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；低于這個頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。=2\*GB3②光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大。注意：從金屬出來的電子速度會有差異，這里說的是從金屬表面直接飛出來的光電子。=3\*GB3③入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10-9s；=4\*GB3④當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比。光電效應(yīng)的應(yīng)用：光電管：光電管的陰極發(fā)射電子，發(fā)出的電子被陽極收集，在回路中形成光電流。注意：①光電管兩極加上正向電壓，可以增強光電流。②光電流的大小跟入射光的強度和正向電壓有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)。入射光的強度越大，光電流越大。=3\*GB3③遏止電壓U0?；芈分械墓怆娏麟S著反向電壓的增加而減小，當(dāng)反向電壓U0滿足：，光電流將會減小到零，所以遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)。4、波動理論無法解釋的現(xiàn)象：①波動理論認(rèn)為不論入射光的頻率多少，只要光強足夠大，總可以使電子獲得足夠多的能量，從而產(chǎn)生光電效應(yīng)，實際上如果光的頻率小于金屬的極限頻率，無論光強多大，都不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。②波動理論認(rèn)為光強越大，電子可獲得更多的能量，光電子的最大初始動能應(yīng)該由入射光的強度來決定，實際上光電子的最大初始動能與光強無關(guān)，與頻率有關(guān)。③波動理論認(rèn)為光強大時，電子能量積累的時間就短，光強小時，能量積累的時間就長，實際上無論光入射的強度怎樣微弱，幾乎在開始照射的一瞬間就產(chǎn)生了光電子.（二）光子說1、普朗克常量普郎克在研究電磁波輻射時，提出能量量子假說：物體熱輻射所發(fā)出的電磁波的能量是不連續(xù)的，只能是的整數(shù)倍，稱為一個能量量子。即能量是一份一份的。2、光子說（由愛因斯坦提出）在空間中傳播的光的能量不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量ε跟光的頻率ν成正比。，其中：是普朗克常量，v是光的頻率。3、光電效應(yīng)方程其中是指出射光子的最大初動能。（1）逸出功W0:金屬表面的電子（不是所有電子）直接逸出金屬表面克服離子引力做的功。（是所有電子逸出來所需要做的功中最小的）（2）光電效應(yīng)的解釋：①極限頻率：金屬內(nèi)部的電子一般一次只能吸收一個光子的能量，只有入射光子的能量大于或者等于逸出功W0即：時，電子才有可能逸出，這就是光電效應(yīng)存在極限頻率的原因。②遏制電壓：由和有：，所以遏制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光的強度無關(guān)，這就是光電效應(yīng)存在遏制電壓的原因。（三）康普頓效應(yīng)（表明光子具有動量）1、康普頓效應(yīng)：用X射線照射物體時，一部分散射出來的X射線的波長會變長，這個現(xiàn)象叫康普頓效應(yīng)?？灯疹D效應(yīng)是驗證光的波粒二象性的重要實驗之一。2、意義：證明了愛因斯坦光子假說的正確性，揭示了光子不僅具有能量，還具有動量。（四）光的波粒二象性（課本3-5，P38）