【备战2022】2022高考物理考前30天冲刺押题系列4.1重要规律必备【公式】一、力学公式1.胡克定律：F=Kx(x为伸长量或压缩量,K为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关)2.重力：G=mg(g随高度、纬度、地质结构而变化)3、求F、的合力的公式：αF2FF1θＦ＝ 合力的方向与F1成a角：tga=注意：(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：úF1－F2ú£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。4、两个平衡条件：（1）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。åF=0或åFx=0åFy=0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]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向。(2)有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零．力矩：M=FL(L为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离）5、摩擦力的公式：(1)滑动摩擦力：f=mN说明：a.N为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于Gb.m\n为滑动摩擦系数，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：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.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，还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。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的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。6、浮力：F=rVg(注意单位)7、万有引力：F=G(1)适用条件(2)G为万有引力恒量（3）在天体上的应用：（M一天体质量R一天体半径g一天体表面重力加速度）a、万有引力=向心力Gb、在地球表面附近，重力=万有引力mg=Gg=G第一宇宙速度mg=mV=8、库仑力：F=K(适用条件)电场力：F=qE(F与电场强度的方向可以相同，也可以相反)10、磁场力：洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式：f=BqV(B^V)方向一左手定\n安培力：磁场对电流的作用力。公式：F=BIL（B^I）方向一左手定则11、牛顿第二定律：F合=ma或者åFx=maxåFy=may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12、匀变速直线运动：基本规律：Vt=V0+atS=vot+at2几个重要推论：(1)Vt2－V02=2as（匀加速直线运动：a为正值匀减速直线运动：a为正值）(2)AB段中间时刻的即时速度:ASatBVt/2==(3)AB段位移中点的即时速度:Vs/2=匀速：Vt/2=Vs/2;匀加速或匀减速直线运动：Vt/2<Vs/2初速为零的匀加速直线运动,在1s、2s、3s ……ns内的位移之比为12：22:32……n2；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：：……(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：Ds=aT2(a一匀变速直线运动的加速度T一每个时间间隔的时间)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的匀减速直线运动。上升最大高度：H=(2)上升的时间：t=(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\n(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=（6）适用全过程的公式：S=Vot一gt2Vt=Vo一gtVt2一Vo2=一2gS（S、Vt的正、负号的理解）14、匀速圆周运动公式线速度:V=wR=2fR=角速度：w=向心加速度：a=2f2R向心力：F=ma=m2R=mm4n2R注意：（1）匀速圆周运动的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。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核外电子的库仑力提供。15直线运动公式：匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动水平分运动：水平位移：x=vot水平分速度：vx=vo竖直分运动：竖直位移：y=gt2竖直分速度：vy=gttgq=Vy=VotgqVo=VyctgqV=Vo=VcosqVy=VsinqyVo在Vo、Vy、V、X、y、t、q七个物理量中，如果x)qvo已知其中任意两个，可根据以上公式求出其它五个物理量。vyv16动量和冲量：动量：P=mV冲量：I=Ft17动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。公式：F合t=mv’一mv(解题时受力分析和正方向的规定是关键)18动量守恒定律：相互作用的物体系统，如果不受外力，或它们所受的外力之和为零，它们的总动量保持不变。（研究对象：相互作用的两个物体或多个物体）\n公式：m1v1+m2v2=m1v1‘+m2v2’或Dp1=一Dp2或Dp1+Dp2=O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。18功：W=Fscosq(适用于恒力的功的计算）理解正功、零功、负功（2）功是能量转化的量度重力的功------量度------重力势能的变化电场力的功-----量度------电势能的变化分子力的功-----量度------分子势能的变化合外力的功------量度-------动能的变化19动能和势能：动能：Ek=重力势能：Ep=mgh(与零势能面的选择有关)20动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化（增量）。公式：W合=DEk=Ek2一Ek1=21机械能守恒定律：机械能=动能+重力势能+弹性势能条件：系统只有内部的重力或弹力做功.公式：mgh1+或者DEp减=DEk增22功率：P=(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）23简谐振动：回复力：F=一KX加速度：a=一\n单摆周期公式：T=2(与摆球质量、振幅无关）*弹簧振子周期公式：T=2(与振子质量有关、与振幅无关）24、波长、波速、频率的关系：V=lf=（适用于一切波）热学：1、热力学第一定律：W+Q=DE符号法则：体积增大,气体对外做功,W为“一”；体积减小,外界对气体做功,W为“+”。气体从外界吸热,Q为“+”；气体对外界放热,Q为“-”。温度升高,内能增量DE是取“+”；温度降低,内能减少，DE取“一”。三种特殊情况：(1)等温变化DE=0，即W+Q=0(2)绝热膨胀或压缩：Q=0即W=DE（3）等容变化：W=0，Q=DE2理想气体状态方程：（1）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。（2）公式：恒量（3）含密度式：3、克拉白龙方程：PV=nRT=(R为普适气体恒量，n为摩尔数）4、理想气体三个实验定律：（1）玻马—定律：m一定，T不变P1V1=P2V2或PV=恒量（2）查里定律：m一定，V不变或或Pt=P0(1+(3)盖·吕萨克定律：m一定，T不变\nV0(1+注意：计算时公式两边T必须统一为热力学单位，其它两边单位相同即可。三、电磁学（一）、直流电路1、电流强度的定义：I=（I=nesv）2、电阻定律：（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）3、电阻串联、并联：串联：R=R1+R2+R3+……+Rn并联：两个电阻并联：R=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：I=εr路端电压：U=e－Ir=IRR输出功率：=Iε－Ir=电源热功率：电源效率：==（5）．电功和电功率：电功：W=IUt电热：Q=电功率：P=IU对于纯电阻电路：W=IUt=P=IU=()对于非纯电阻电路：W=IUt>P=IU>电池组的串联每节电池电动势为`内阻为，n节电池串联时电动势：ε=n内阻：r=n\n(7)、伏安法测电阻：（二）电场和磁场1、库仑定律：，其中，Q1、Q2表示两个点电荷的电量，r表示它们间的距离，k叫做静电力常量，k=9.0×109Nm2/C2。（适用条件：真空中两个静止点电荷）2、电场强度：（1）定义是：F为检验电荷在电场中某点所受电场力，q为检验电荷。单位牛/库伦（N/C），方向，与正电荷所受电场力方向相同。描述电场具有力的性质。注意：E与q和F均无关，只决定于电场本身的性质。（适用条件：普遍适用）（2）点电荷场强公式：k为静电力常量，k=9.0×109Nm2/C2，Q为场源电荷（该电场就是由Q激发的），r为场点到Q距离。（适用条件：真空中静止点电荷）（3）匀强电场中场强和电势差的关系式：其中，U为匀强电场中两点间的电势差，d为这两点在平行电场线方向上的距离。3、电势差：为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。单位：伏特（V），标量。数值与电势零点的选取无关，与q及均无关，描述电场具有能的性质。4、电场力的功：5、电势：\n为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。数值与电势零点的选取有关，但与q及均无关，描述电场具有能的性质。6、电容：（1）定义式：C与Q、U无关，描述电容器容纳电荷的本领。单位，法拉（F），1F=106μF=1012pF（2）决定式：7、磁感应强度：（）描述磁场的强弱和方向，与F、I、L无关。当I//L时，F=0，但B≠0，方向：垂直于I、L所在的平面。8、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动：轨迹半径：运动的周期：（三）电磁感应和交变电流1、磁通量：（条件，B⊥S）单位：韦伯（Wb）2、法拉第电磁感应定律：导线切割磁感线产生的感应电动势：（条件，B、L、v两两垂直）3、正弦交流电：（从中性面开始计时）（1）电动势瞬时值：，其中，最大值（2）电流瞬时值：，其中，最大值（条件，纯电阻电路）（3）电压瞬时值：，其中，最大值，是该段电路的电阻。\n（4）有效值和最大值的关系：（只适用于正弦交流电）4、理想变压器：（注意：U1、U2为线圈两端电压）（条件，原、副线圈各一个）5、电磁振荡：周期，四、光学1、折射率：（，真空中的入射角；，介质中的折射角）（，真空中光速。，介质中光速）2、全反射临界角：（条件，光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于临界角）3、波长、频率、和波速的关系：4、光子能量：（，普朗克常量，=6.63×1034JS，，光的频率）5、爱因斯坦光电方程：极限频率：五、原子物理学1、玻尔的原子理论：2、氢原子能级公式：氢原子轨道半径公式：\n（n=1，2，3，……）3、核反应方程：衰变：（α衰变）（β衰变）（人工核反应；发现质子），（获得人工放射性同位素）（发现中子）（裂变）（聚变）4、爱因斯坦质能方程：核能：（，质量亏损）【知识点】一、静力学1.直接接触的物体间不一定存在弹力，有弹力不一定有摩擦力，摩擦力的方向不一定与速度共线，摩擦力不一定做负功。合力不一定大于分力。2.物体处于平衡时，加速度一定为零，合外力一定为零，速度不一定为零，物体瞬时速度为零不一定是平衡状态，物体在振动的平衡位置不一定是平衡状态）（1）几个力平衡，则任意一个力与其他所有力的合力等值反向。三个共点力平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反。（2）应用正交分解法处理平衡问题时有：,3．两个力的合力：方向与大力相同。4．两个分力F1和F2的合力为F，若已知合力（或一个分力）的大小和方向，又知另一个分力（或合力）的方向，则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。FF1F2的最小值mgF1F2的最小值FF1已知方向F2的最小值\n5．μ=tanα时，物体沿倾角为α的斜面匀速下滑，与物体质量无关，当对物体加一个竖直方向的力，物体仍保持匀速下滑。（注意:μ<tanα物体沿斜面加速下滑，与物体质量无关，当对物体加一个竖直向下的力时，物体加速度变大。）6．“二力杆”（轻质硬杆）平衡时二力必沿杆方向。7．绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。杆的弹力不一定沿杆8．支持力（压力）一定垂直支持面指向被支持（被压）的物体，压力N不一定等于重力G。9.两个一起运动的物体“刚好脱离”时：貌合神离，弹力为零。此时速度 加速度相等，此后不等。10.轻质弹簧特点：（1）形变明显，不能突变（2）弹簧两端弹力相等（3）弹簧内部弹力大小处处相等，等于弹簧两端的弹力（4）弹簧一端撤去外力或被剪断，弹力立即消失。（5）弹簧既能承受拉力也能承受压力，其方向与弹簧的形变的方向相反二、运动学1．初速度为零的匀加速直线运动（或末速度为零的匀减速直线运动）时间等分（T）：①1T内、2T内、3T内······位移比：S1：S2：S3=12：22：32②1T末、2T末、3T末······速度比：V1：V2：V3=1：2：3③第一个T内、第二个T内、第三个T内···的位移之比：SⅠ：SⅡ：SⅢ=1：3：5④ΔS=aT2Sm-Sn=（m-n）aT2（初速度不为零也成立，常用于处理纸带问题）位移等分（S0）：①1S0处、2S0处、3S0处···速度比：V1：V2：V3：···Vn=②经过1S0时、2S0时、3S0时···时间比：③经过第一个S0、第二个S0、第三个S0···时间比（通过连续相等位移的时间比）2．匀变速直线运动中的平均速度（处理纸带问题）\n3．匀变速直线运动中的中间时刻的速度中间位置的速度>4．自由落体：vt=gtv2=2gh机械能守恒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的匀减速直线运动。（1）上升最大高度：H=(2)上升的时间：t=(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。（5）从抛出到落回原位置的时间：t=（6）适用全过程的公式：S=Vot一gt2Vt=Vo一gtVt2一Vo2=一2gS（S、Vt的正、负号的理解）（7）机械能守恒（8）考虑阻力时：a上>a下v上>v下t上<t下机械能减少，可以用动能定理求解。6．不可逆的匀减速运动（如刹车、飞机着陆等问题），应先求滑行至速度为零即停止的时间t0，确定了滑行时间t大于t0时，用或S=vot0/2，求滑行距离；若t小于t0时7．匀加速直线运动位移公式：S=At+Bt2式中a=2B（m/s2）V0=A（m/s）8.v-t图像只能描述直线运动，图像上各点切线的斜率绝对值表示加速度大小，斜率的正负表示加速度方向；某段图线与横轴所围成的面积数值上等于该段时间内的位移（速率—时间图像中，面积表示路程）；纵轴截距表示初速度，象限代表速度的方向。9．追赶、相遇问题匀减速追匀速：恰能追上或恰好追不上V匀=V匀减V0=0的匀加速追匀速：V匀=V匀加时，两物体的间距最大Smax=同时同地出发两物体相遇：位移相等，时间相等。\nA与B相距△S，A追上B：SA=SB+△S，相向运动相遇时：SA+SB=△S。注意：被追物体做匀减速直线运动时，一定要注意追上之前该物体是否已停止运动。三、运动和力 1．沿粗糙水平面滑行的物体： ａ＝μｇ2．沿光滑斜面下滑的物体： ａ＝ｇsinα3．沿粗糙斜面下滑的物体 a＝ｇ（sinα-μcosα）4．沿如图光滑斜面下滑的物体：沿角平分线滑下最快当α=45°时所用时间最短小球下落时间相等α增大，时间变短小球下落时间相等5．加速度相同的连接体问题处理方法：整体法求加速度，隔离法求内力。αa6．下面几种物理模型，在临界情况下，a=gtanαaaaaaa光滑，相对静止弹力为零相对静止光滑，弹力为零\nF7．如图示物理模型，刚好脱离时。弹力为零，此时速度相等，加速度相等，之前整体分析，之后隔离分析8．下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大BFFB9．超重与失重：（1）当物体具有竖直向上（或加速度分量向上）时，处于超重状态；当物体具有竖直向下（或加速度分量向下）的加速度，处于失重状态，当a=g时物体处于完全失重，重力产生的效果完全消失。（2）在万有引力作用下绕地球运动的物体，处于完全失重状态。（3）物体处于超重还是失重状态，根据加速度方向判断，与速度方向无关。（4）物体处于超重状态或失重状态时，本身重力不变。只是重力效果变化。四、曲线运动万有引力：（一）运动的合成和分解1.当合外力或加速度与速度共线时，物体做直线运动；当合外力或加速度与速度不共线时，物体做曲线运动，合外力方向指向曲线的凹侧。速度一定变化，加速度不一定变化。2．绳端物体速度分解方法:将绳两端速度沿绳、垂直绳方向分解，令沿绳分速度相等vvθ2θω平面镜点光源\n3．小船过河：⑴当船速大于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短，②合速度垂直于河岸时，航程s最短s=dd为河宽（一）平抛运动（匀变速曲线运动）1.水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动水平分运动：水平位移：x=vot水平分速度：vx=vo竖直分运动：竖直位移：y=gt2竖直分速度：vy=gttan=Vy=VotanV=Vo=VcosVy=Vsin时间由y=得t=（由下落的高度y决定）2．任意时间内速度变化量：Δv=gΔt方向竖直向下3.两个推论：（1）速度偏向角的正切值是该段时间内位移偏向角正切值的2倍,即tanθ=2tanα（2）任一时刻的速度方向的反向延长线必交于该段时间水平位移的中点。4.做平抛运动的物体（不计阻力）机械能守恒（二）圆周运动（变加速度运动）1.匀速圆周运动公式线速度:V===R=2fR角速度：=向心加速度：a=2f2R向心力：F=ma=m2R=m\n注意：（1）匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心。在非匀速圆周运动（竖直平面内的圆周运动）中使用向心力公式的办法：沿半径方向的合力是向心力.向心力不做功（2）皮带传动装置：同一皮带或齿轮上各点线速度处处相等，同一轮子上各点角速度相同.（3）物体随圆盘一起做圆周运动，半径越大，越容易打滑，与质量无关。（4）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（5）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核外电子的库仑力提供（6）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力来提供，（7）如图，水平面内的圆周运动：F=mgtgα方向水平，指向圆心mgNNmg飞机在水平面内做匀速圆周盘旋飞车走壁θθmgT火车拐弯规定速度行驶圆锥摆2．竖直面内的圆周运动：ｖ绳Ｌ.oｍ（1）单向约束“绳”模型\nｖｍｖＬ.oｍ1)绳，内轨，水流星最高点最小速度，上下两点拉压力之差6mgHR2）离心轨道，小球在圆轨道过最高点vmin=要通过最高点，小球最小下滑高度为2.5R。3）绳端系小球，从水平位置无初速度释放下摆到最低点：T=3mg，a=2g，与绳长无关。（2）双向约束“杆”模型1)最高点最小速度vmin=0，（杆的支持力与重力等值反向）2）v=，杆对小球恰好无压力v>，杆对小球为拉力v<，杆对小球为支持力（3）处理竖直面内的圆周运动抓住两个点：速度最大点和速度最小点（对称）主要应用牛顿第二定律和机械能守恒定律（或动能定理）（4）速度最大点和速度最小点对称，满足切线加速度为零3.火车转弯时，以规定速度行驶时，重力和支持力合力提供向心力，以超过规定速度行驶时，外轨受挤压，低于规定速度行驶时，内轨受挤压4.天体问题（1）重力是万有引力的分力，在两极F=G;赤道上:F=G+（2）重力加速度，某星球表面处（即距球心R）：g=GM/R2（GM=gR2黄金代换）距离该星球表面h处（即距球心R+h处）：（3）人造卫星：\n1）万有引力提供向心力等于该处的重力结论：r↑→v↓→T↑→ω↓→a↓（与卫星质量无关）2）卫星由近地点到远地点，万有引力做负功。3）第一宇宙速度VⅠ===（是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，最小的发射速度）地表附近的人造卫星：r=R=6400km，V运=VⅠ，T=≈85分钟4）同步卫星（通信卫星）四个一定：轨道一定：地球同步卫星只能运行于赤道上空高度一定：h=5.6R=36000km速度一定：v≈3km/s周期一定：T=24小时，角速度一定：与地球自转角速度相同）5）行星密度：ρ=3/GT2式中T为绕行星表面运转的卫星的周期（利用周期测星体密度方法）6）卫星轨道平面一定通过地心。极地轨道覆盖区域最大。7）速度变化引起的变轨：在轨道上某点速度突然变大（如点火加速），轨道半径要变大，在变大过程中速度变小。在轨道上某点速度突然变小（如点火减速），轨道半径要变小，在变小过程中速度变大，受阻力作用时：E机↓→r↓→W引>0→Ek↑→Ep↓→v↑→T↓→ω↑8）．双星引力是双方的向心力，两星角速度相同，星与旋转中心的距离跟星的质量成反比。9）绕同一圆心做匀速圆周运动的两个物体：如初始最近（或最远），则t满足：（或ω1t-ω2t=2π）时，两个物体再次最近（或最远）；满足：（或ω1t-ω2t=π）时，两个物体第一次最远（或最近）；其中T1＜T2。ω1>ω2五、机械能1．判断某力是否作功，做正功还是负功\n①F与S的夹角（恒力）②F与V的夹角（曲线运动的情况）③能量变化（两个相联系的物体作曲线运动的情况）2．求功的六种方法（1）W=FScosa（适用于恒力）（2）W=Pt（力的功率一定时）（3）根据动能定理W=△EK（适用于变力，恒力）（4）大小不变的力，方向始终与速度共线时，功的大小等于力与路程的乘积（5）流体等压过程做功：W=P△V（P——流体的压强；△V——流体的体积变化）（6）对于线性力（如弹簧弹力）：W=S=3．恒力做功的大小与接触面路面粗糙程度无关，与物体的运动性质无关。与运动路径无关。4．摩擦生热：Q=f·S相对。Q常不等于功的大小（功能关系）5．功与能关系：做功的过程是物体能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了变化，功是能量转化的量度．(1)动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量．即(2)与势能相关力做功导致与之相关的势能变化重力重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加．重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值．即WG=EP1—EP2=—ΔE弹簧弹力弹力做正功,弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加．弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值．即W弹力=EP1—EP2=—ΔEP分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值电场力电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意：电荷的正负及移动方向。电场力对电荷所做的功=\n电荷电势能增量的负值(3)机械能变化原因除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒(4)机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变．即EK2+EP2=EK1+EP1，或ΔEK=—ΔEP(5)静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；(2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的互相转移，而没有机械能与其他形式的能的转化，静摩擦力只起着传递机械能的作用；(3)相互摩擦的系统内，一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零．(6)滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积，即一对滑动摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功，其大小为:W=—fS相对=Q对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能，(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程)(7)一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；作用力做负功、不做功时，反作用力亦同样如此．(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零．（8）安培力做功电磁感应现象中，克服安培力做功等于电路中产生的焦耳热。6.发动机功率问题发动机功率P=Fv=fvm（F为牵引力，不是合力）牵引力作功W=Pt(功率一定)W=Fs（F一定）对于机车WF—Wf=EK2—EK1\n某一时刻加速度：P/v－P/vm=ma功率一定时，机车做加速度越来越小的变加速运动，最后匀速运动。Vm=P/f匀加速启动时，机车先做匀加速直线运动，当速度v=Pm/F时，改做加速度越来越小的变加速直线运动，最后匀速运动。维持匀加速运动的时间t=v/a。具体变化过程可用如下示意图表示．关键是发动机的功率是否达到额定功率，恒定功率启动速度V↑F=↓a=当a=0即F=f时，v达到最大vm保持vm匀速∣→→→变加速直线运动→→→→→→→∣→→→→匀速直线运动→→……恒定加速度启动a定=即F一定P↑=F定v↑即P随v的增大而增大当a=0时，v达到最大vm，此后匀速当P=P额时a定=≠0，v还要增大F=a=∣→→匀加速直线运动→→→→∣→→→变加速（a↓）运动→→→→→∣→匀速运动→(1)若额定功率下起动,则一定是变加速运动,因为牵引力随速度的增大而减小．求解时不能用匀变速运动的规律来解.(2)特别注意匀加速起动时,牵引力恒定．当功率随速度增至预定功率时的速度(匀加速结束时的速度)，并不是车行的最大速度．此后，车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动(这阶段类同于额定功率起动)直至a=0时速度达到最大．六、静电场：1．.库仑定律：条件：真空中、点电荷；三个自由点电荷的平衡问题：“三点共线，两同夹异，两大夹小”2.电场强度：（定义式）（真空点电荷）（匀强电场E、d共线），方向与正电荷所受的电场力相同，与负电荷所受的电场力方向相反。3.常见电场的电场线分布熟记，特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用.＋Q+QabcEEb=0；Ea>Eb；Ec>Ed；方向如图示；abc比较b点电势最低，由b到∞，场强先增大，后减小，电势减小。\n＋4Q－QabcEEb=0，a，c两点场强方向如图所示cbaEa>Eb；Ec>Ed；Eb>Ed中垂线各点电势相等d－Q＋Q4.电场线越密的地方场强越大，从一条等势线描述的电场中，弯内的场强大于弯外的场强，一条电场线不能判断场强的大小；沿着电场线电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向；电场线与等势面垂直，等势面越密的地方，场强越大。5.电势能比较：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。电场力做正功电势能减少，电场力做负功，电势能增加。6.两点间的电势差：U、UAB：(有无下标的区别)＝－UBA与零势点选取无关)电场力功W=qU=qEd=F电SE(与路径无关)等于电势能减少量6．匀强电场中，同一方向相等距离电势差相等，任意两点连线中点的电势等于这两点电势的平均值。7.影响平行板电容器因素的演示实验（1）极板电量几乎不变（2）静电计测量电容器两极板电压，指针偏角越大，电压越大（3）根据C=讨论电容变化8.电容器的两种情况分析（1）始终与电源相连U不变；当d增C减Q=CU减E=U/d减仅变s时，E不变。充电后断电源q不变；当d增c减u=q/c增E=u/d=不变,仅变d时,E不变；（2）电容器充电电流，流入正极，流出负极；电容器放电电流，流入负极，流出正极\n9.带电粒子在电场中的运动①加速②偏转(类平抛)平行E方向：L=vot竖直：tan=(θ为速度方向与水平方向夹角)结论：（1）穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。（2）不论带电粒子的m、q如何，在同一电场中由静止加速后，再进入同一偏转电场，它们飞出时的侧移和偏转角是相同的(即它们的运动轨迹相同)（3）穿越电场过程的动能增量：ΔEK=Eqy（注意，一般来说qEy不等于qU偏转）10.带电粒子在电场中轨迹问题分析（1）从轨迹入手--分析电场力方向---分析电场力做功正负---分析粒子能量变化（2）根据粒子电性及电场力方向---判断电场方向---判断电势高低（3）根据电场线疏密---确定场强大小—确定电场力大小—确定粒子加速度大小11.带电粒子在交变电场中的运动：①直线运动:不同时刻进入,可能一直不改方向的运动；可能时而向左时而向右运动；可能往返运动(可用图像处理)②垂直进入：若在电场中飞行时间远远小于电场的变化周期,则近似认为在恒定电场中运动(处理为类平抛运动)；若不满足以上条件,则沿电场方向的运动处理同①七、恒定电流1.电流的微观定义式：I=nqsv2．串联电路规律：\n，；，并联电路：；；；3.电阻规律（1）总电阻小于任一分电阻；总电阻大于任一分电阻；（2）和为定值的两个电阻，阻值相等时并联值最大。（3）估算原则：串联时，大为主；并联时，小为主。（4）无论串联还是并联，总电阻随分电阻增大而增大，减小而减小（5）串—并式电路：两支路阻值差越大，R总越小并—串式电路：R总随串联部分增大而增大（6）.同一伏特表分别测两个串联电阻电压规律：R1/R2=U1/U2与Rv无关，且U1+U2≤U（7）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，半导体热敏电阻随温度的升高而减小，光敏电阻随光强度的增加而减小，金属材料的电阻率随温度的升高而增大。超导体电阻为零。理想二极管电流由正极流向负极时，处于导通状态，电阻为零，反之，处于截止状态，电阻无穷大。4.路端电压跟负载的关系当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。UUr＝0IOEU内＝I1rU＝I1R定性分析：R↑→I(＝)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑R↓→I(＝)↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓∞特例：00外电路断路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。0外电路短路：R↓→I(＝)↑→Ir(＝E)↑→U＝0。图象描述：路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U—I图象如图所示。\n直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。5.电路中的功率(1)闭合电路中的能量转化qE＝qU外＋qU内在某段时间内，电源提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。电源的电动势在数值上等于在电源内部移送1C电量时，电源提供的电能。(2)闭合电路中的功率：EI＝U外I＋U内IEI＝I2R＋I2r说明电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。1）电源提供的电功率：又称之为电源的总功率。P＝EI＝R↑→P↓，R→∞时，P＝0。R↓→P↑，R→0时，Pm＝。2)外电路消耗的电功率：又称之为电源的输出功率。P＝U外I定性分析：I＝U外＝E－Ir＝从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源的输出功率均不是最大。PROUIOR1rR2R＝rEE/rE/2rE/2定量分析：P外＝U外I＝＝(当R＝r时,电源的输出功率为最大，P外max＝)图象表述：从P－R图象中可知，当电源的输出功率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。可以证明，R1、R2和r必须满足：r＝。3)内电路消耗的电功率：是指电源内电阻发热的功率。P内＝U内I＝R↑→P内↓，R↓→P内↑。（3）电动机的输入功率，发热功率，输出机械功率机(4)电源的效率：电源的输出功率与总功率的比值。η＝＝当外电阻R越大时，电源的效率越高。当电源的输出功率最大时，η＝50%6．含电容器的电路中，电容器是断路，其电压值等于与它并联的电阻上的电压，稳定时，与它串联的电阻是虚设。电路发生变化时，有充放电电流。7.动态电路规律(r≠0)分、总电阻同向变，R、U同步R、I异并同串反\n八、电学实验1．考虑电表内阻影响时，电压表是可读出电压值的电阻；电流表是可读出电流值的电阻。2．电表选用测量值不许超过量程；测量值越接近满偏值（表针的偏转角度尽量大）误差越小，一般大于1/3满偏值的。3．电表的改装：（1）电流表并联一个电阻改装成量程扩大n倍的电流表。R并=;电流表串联一个电阻改装成量程扩大n倍的电压表，R串=（n-1）。（2）相同电流计改装后的电压表：；并联测同一电压，读数相同，量程大的指针摆角小。电流表：；串联测同一电流，读数相同，量程大的指针摆角小。（3）．电压测量值偏大，给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻；电流测量值偏大，给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻；4．分压电路：一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻，三种情况滑动变阻器必须分压接法：1）若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时；2）当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻，且实验要求的电压变化范围大（或要求多组实验数据）时；3）电压，电流要求从“零”开始可连续变化时，分流电路：变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近；分压和限流都可以用时，限流优先，能耗小。5．变阻器：并联时，小阻值的用来粗调，大阻值的用来细调；串联时，大阻值的用来粗调，小阻值的用来细调。6．电阻的测量常用方法：①伏安法②替代法③半偏法④比较法（1）伏安法：①RX远大于RA时,采用内接法,误差来源于电流表分压,测量值偏大；（测大测大）RX远小于RV时,采用外接法,误差来源于电压表分流,测量值偏小.（测小测小）②>时,采用内接法；<时,采用外接法\n③如RA、RV均不知的情况时，用试触法判定：电流表变化大内接，电压表变化大外接。（2）．欧姆表：1）欧姆表的中值电阻等于内阻，指针越接近误差越小，；2）选档，换档后均必须调“零”才可测量，测量完毕，旋钮置OFF或交流电压最高档。3）选档时，发现指针偏角很小，应改换倍率大的档；指针偏角很大，改换倍率小的档。4)刻度不均匀，左密右疏。指针偏角越大，读数越小。5）表笔接法：正入红；负出黑。多用表测电流时应把表串联在被测的电流中，使电流从“+”插孔流入；测电压时，多用表并联在电路被测的两点间，“+”插孔与高电势点相接。（3）已知内阻的电压表可当电流表使用；已知内阻的电流表可当电压表使用；（4）半电流法测电表内阻：，测量值偏小；代替法测电表内阻：。7．故障分析：串联电路中断路点两端有电压，通路两端无电压（电压表并联测量）。断开电源，用欧姆表测：断路点两端电阻无穷大，短路处电阻为零。8．描点后画线的原则：1）已知规律（表达式）：通过尽量多的点，不通过的点应靠近直线，并均匀分布在线的两侧，舍弃个别远离的点。2）未知规律：依点顺序用平滑曲线连点。9．伏安法测电池电动势和内电阻r：（1）安培表接电池所在回路时：；电流表内阻影响测量结果的误差。（实际误差大）安培表接电阻所在回路时：；电压表内阻影响测量结果的误差。选择小阻值的滑动变阻器减少误差。（通常采用此接法）（2）根据图像求E、r时，注意纵轴量是否从零开始。（3）用安阻法和伏阻法测量时，要用电阻箱。10.电路的连接方法：先画电路后连实物先串后并由正到负注意量程接线到柱避免交叉检查无误九、磁场1.电流之间的相互作用：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥2.安培力作用下判断通电导体运动方向的几种方法\n（1）电流元法（2）特殊位置法（3）等效法（4）结论法（5）转换研究对象法3.安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面，即同时有FA⊥I，FA⊥B。4.带电粒子在磁场中圆周运动（关健是画出运动轨迹图,画图应规范）。规律：(不能直接用)（1）找圆心：①(圆心的确定)因f洛一定指向圆心，f洛⊥v任意两个f洛方向的指向交点为圆心；②任意一弦的中垂线一定过圆心；③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。（2）求半径(两个方面)：①物理规律②由轨迹图得出几何关系方程(解题时应突出这两条方程)几何关系：速度的偏向角=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)=2倍的弦切角相对的弦切角相等，相邻弦切角互补由轨迹画及几何关系式列出：关于半径的几何关系式去求。（3）求粒子的运动时间：偏向角（圆心角、回旋角）=2倍的弦切角，即=2×T（4）圆周运动有关的对称规律：特别注意在文字中隐含着的临界条件a、从同一边界射入的粒子，又从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等。b、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，一定沿径向射出。注意：均匀辐射状的匀强磁场，圆形磁场，及周期性变化的磁场。（5）最小圆形磁场区域的计算：找到磁场边界的两点,以这两点的距离为直径的圆面积最小（6）.圆形磁场区域中飞行的带电粒子的最大偏转角为进入点和出点的连线刚好为磁场的直径（7）圆形磁场区域:带电粒子沿半径方向进入,则出磁场时速度方向必过圆心\n5.粒子沿直线通过正交电、磁场（离子速度选择器），。与粒子的带电性质和带电量多少无关，与进入的方向有关。6.回旋加速器交变电场的周期等于被加速粒子在磁场中运动的周期，加速粒子的最大速度与加速电压无关vm=。经n个周期，2nqU=mvn27.要知道以下器件的原理：质谱仪、速度选择器、磁流体发电机、霍耳效应、电磁流量计、地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、电磁驱动、电磁阻尼、高频焊接等.8。带电粒子在匀强电场、匀强磁场和重力场中，如果做直线运动，一定做匀速直线运动。如果做匀速圆周运动，重力和电场力一定平衡，只有洛仑兹力提供向心力。十、电磁感应1．楞次定律：（阻碍原因）内外环电流方向：“增反减同”自感电流的方向：“增反减同”磁铁相对线圈运动：“来拒去留”通电导线或线圈旁的线框：线框运动时：“你进我退，你退我追”电流变化时：“你增我远离，你减我靠近”闭合线圈磁通量变化时：“增缩减扩”2.感应电流的方向：磁场“╳增加”与“•减少”感应电流方向一样，反之亦然。是否变化可以看B-t图像中斜率正负是否变化.3.磁通量（1）φ=BScosθ=BS⊥，与线圈匝数无关。标量，有正负。（2）线圈从垂直位置转过1800，Δφ=2BS（不是0）（3）穿过匀强磁场中闭合回路的磁通量φ若按正弦或余弦变化，则其变化率按余弦或正弦变化。4．楞次定律的逆命题：双解，加速向左＝减速向右5.电磁感应现象中的动态分析，就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。一般可归纳为：导体组成的闭合电路中磁通量发生变化导体中产生感应电流导体受安培力作用导体所受合力随之变化导体的加速度变化其速度随之变化感应电流也随之变化\n周而复始地循环，最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动6.切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈相当于电源，在电源的内部，电流的方向是从低电势流向高电势7．平动直杆所受的安培力：，热功率：。8．转杆（轮）发电机：（以一端为轴）9．感生电量：（与时间无关）。10.在断电自感中，小灯泡是否突然“闪亮”一下再熄灭取决于电路稳定时流过线圈的电流与流过灯泡电流的大小关系。若原来稳定时IL>I灯，则灯闪亮一下再熄灭，否则灯慢慢熄灭。十一、交流电l.两个特殊位置特点当线圈平面与B平行时（S∥B）磁通量φ=0磁通量变化率Δφ/Δt最大，电动势e最大，电流i最大，电流方向不变当线圈平面与B垂直（中性面）时，（S⊥B）磁通量φ=BS最大磁通量变化率Δφ/Δt最小，电动势e最小，电流i最小，电流方向变化，一个周期内，电流方向变化两次。与e为互余关系，此消彼长2.瞬时表达式（从中性面开始计时，注意：计时位置不同，表达式不同）（a）电动势瞬时值：，其中，最大值=Nφmω（与转轴的位置无关，ω==2πn其中n为转速单位r/s数值上等于频率，注意角速度与转速的区别）（b）电流瞬时值：，其中，最大值（条件，纯电阻电路）（c）电压瞬时值：，其中，最大值，是该段电路的电阻。3.我国用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz，电流方向每秒改变100次。表达式：e=220sin100πt=311sin100πt=311sin314t（V）\n4.有效值和平均值（1）交流电表的读数、电气铭牌上所标的电压或电流值、没有特殊说明时所指的电压或电流值通常均为有效值（2）有效值和最大值的关系：E=（只适用于正弦交流电）（3）求解交流电电功、电功率、电热、热功率等量用有效值（4）交流电的平均值：（计算电量时电流用平均值）电量q=Δt=N（与时间无关）（5）交流电的有效值：＝一个周期内产生的总热量5.理想变压器：（1）基本关系式功率关系：P入=P出（（P入随P出的增大而增大，减小而减小，副线圈负载越大，功率越大））（注意：U1、U2为线圈两端电压，对多个副线圈也适用，副线圈电压随原线圈电压变化，与负载无关）（条件，原、副线圈各一个）I1U1=I2U2+I3U3或I1n1=I2n2+I3n3（两个副线圈时）变压器原线圈：相当于电动机；副线圈相当于发电机。（2）理想变压器原、副线圈相同的量：6.处理远距离输电问题时，输送电压不是输电线上降落的电压。输电计算的基本模式：发电机P输U输U用U线\n选修部分第一章动量守恒定律一、冲量1、冲量：I=F·t。公式适用于恒力。2、矢量。方向不变的力的冲量方向与力的方向相同。方向变化力的冲量方向可根据动量变化量的方向确定，如匀速圆周运动向心力的冲量方向。3、冲量的单位：牛顿·秒（N·S）。4、物体受到变力作用时，可引入平均作用力的冲量。。要点：1、冲量是力的时间积累量，冲量的大小和方向只与动量的增量直接发生联系，而与物体动量没有什么直接必然联系。2、冲量是矢量，因而可用平行四边形法则进行合成和分解。合力的冲量总等于分力冲量的矢量和。二、动量1.动量：。2.矢量，它的方向与物体的速度方向相同。3.单位：（kg·m/s）。要点：1、当物体在一条直线上运动时，其动量的方向可用正负号表示。2、动能与动量都是描述物体运动状态的物理量，但意义不同。动能是标量，动量是矢量。物体动能增量与力的空间积累量——功相联系，而物体动量的增量则与力的时间积累量——冲量相联系。三、动量定理动量定理：物体所受的合外力的冲量等于物体动量的增量。用公式表示为：要点：1、同向性。即合力冲量I的方向与物体动量变化量方向相同一个物体。不加声明，应用动量定理时，总是以地面为参照系，即P1，P2，都是相对地面而言的。\n2、矢量性。在应用动量定理解题时，要特别注意各矢量的方向，若各矢量方向在一条直线上，可选定一个正方向，用正负号表示各矢量的方向，就把矢量运算简化为代数运算。3、变通性。可利用I求，如求匀变速曲线运动问题；或利用求I,如求变力冲量问题四、动量守恒定律1.表达式：（1）P＝P′(系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P′)（2）ΔP＝0(系统总动量变化为0)（3）ΔP＝－ΔP＇(两物体动量变化大小相等、方向相反)（4）如果相互作用的系统由两个物体构成，动量守恒的具体表达式为：P1＋P2＝P1′＋P2′(系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量)，即m1V1＋m2V2＝m1V1′＋m2V2′；2.适用条件：ΣF外=0(内力是否为零不影响动量守恒)。1）系统不受外力或受到的合外力为零。2）系统所受的外力比相互作用的力（内力）小得多，如碰撞、爆炸、反冲等。由于相互作用的时间极短，相互作用力很大，即使系统还受有摩擦，空气阻力等外力作用，也满足此条件；3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某方向上的合外力为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。注意：动量守恒和机械能守恒都以系统为研究对象，但守恒条件不同。机械能守恒的条件是：对某一物体，只有重力或弹簧的弹力做功，其它力不做功或其它力做功的代数和为零。3.注意矢量性：对一维情况，先选定某一方向为正方向，速度方向与正方向相同的速度取正，反之取负，把矢量运算简化为代数运算。相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。同时性：表达式中v1和v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度，v1’和v2’必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。五、碰撞与反冲运动1.碰撞（1）弹性碰撞：碰撞过程中物体无机械能损失，只发生机械能传递而不发生能量转化。同时遵守动量守恒定律和机械能守恒定律。“一动一静”问题\n碰撞中机械能守恒，但动能不守恒，当两个物体共速时，系统机械能最大。两个物体最近。设两物体质量分别为m1、m2，碰撞前速度分别为υ1，碰撞后速度分别为u1、u2，即有：m1υ1 =m1u1+m1u2m1υ12 =m1u12+m1u22碰后的速度u1和u2表示为：u1=υ1u2=υ1推论一：弹性碰撞前、后，碰撞双方的相对速度大小相等，即}：u2－u1=υ1－υ2推论二：当m1=m2时，代入上式得：速度互换。m1<m2时，反弹。（2）非弹性碰撞：碰撞过程有机械能损失，发生了能量转化。遵守动量守恒定律和功能原理。特殊情况：完全非弹性碰撞（碰撞后两物体有共同速度）◆一动一静的完全非弹性碰撞（子弹打击木块模型）mv0+0=(m+M)=+E损E损=一=E损可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能E损=fd相=mg·d相=一完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。判断碰撞发生的可能性原则：碰撞过程中除受到动量守恒以及能量不会增加等因素的制约外，还受到运动的合理性要求的制约，比如，某物体向右运动，被后面物体追及而发生碰撞，被碰物体运动速度只会增大而不应该减小并且肯定大于或者等于（不小于）碰撞物体的碰后速度。第二章波粒二象性一、黑体辐射与量子论的建立热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。\n这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。物体在任何温度下都会辐射能量。(2)黑体物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射来的能量的本领。黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体。(3)实验规律：a随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；b随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。2.普朗克建立量子论量子论的主要内容：普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。二、光电效应定义：在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。）光效应中发射出来的电子叫光电子。(1)光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν0，只有ν≥ν0才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入光的频率增大而增大；③当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入光的强度成正比；④瞬时性（光电子的产生不超过10-9s）。(2)爱因斯坦光电效应方程：E=hνeUc=W0=hν0（Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。Uc为遏止电压，ν0为截止频率）\n3.康普顿效应:光子与微粒碰撞，波长变长。康普顿效应说明光具有粒子性。三、光的波粒二象性1．光的波粒二象性人们无法用其中一种观点把光的所有现象解释清楚，只能认为光具有波粒二象性，但不能把它看成宏观经典的波和粒子。减小窄缝的宽度，减弱光的强度，使光子一个一个的通过，到达接收屏的底片上。若暴光时间短，底片上是不规则的亮点，若暴光时间长，底片上是条纹干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。2．正确理解波粒二象性⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。⑵ν高的光子容易表现出粒子性；ν低的光子容易表现出波动性。⑶光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。⑷由光子的能量E=hν，光子的动量表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾。四、德布罗意波由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长λ=。德布罗意波是概率波。光波也是概率波第三章原子结构一、原子结构的几种模型1．汤姆生模型（枣糕模型）——1897年发现电子，认识到原子有复杂结构。2．卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，结果绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。卢瑟福由α粒子散射实验提出模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。核式结构与经典的电磁理论发生矛盾①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续\n3．玻尔模型（引入量子理论）（1）玻尔的三条假设（量子化）①轨道量子化：原子只能处于不连续的可能轨道中，即原子的可能轨道是不连续的；②能量量子化：一个轨道对应一个能级，轨道不连续，所以能量值也是不连续的，这些不连续的能量值叫做能级。在这些能量状态是稳定的，并不向外界辐射能量，叫定态；③原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子，在吸收一个光子或通过其他途径获得能量时，则由低能级向高能级跃迁。原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量（量子化就是不连续性，n叫量子数。）;（2）从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时吸收的能量一定等于能级差。而从某一能级到被电离可以吸收大于或等于电离能的任何能量。如在基态，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。（3）玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。（4）玻尔的氢子模型：氢原子的能级图nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E3氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量En，和电子轨道半径rn分别为：其中E1、r1为离核最近的第一条轨道（即n=1）的氢原子能量和轨道半径。②氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。③大量氢原子由量子数为n的激发态向低能级跃迁，发光的率有C2n种二、光谱①观察光谱的仪器，分光镜②光谱的分类，产生和特征\n产生特征发射光谱连续光谱由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱氢原子光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成吸收光谱如太阳光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱可利用明线谱和吸收光谱进行光谱分析。不能利用连续谱。第四章原子核天然放射现象1.天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。2.各种放射线的性质比较种类本质质量（u）电荷（e）速度（c）电离性贯穿性α射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住β射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板γ射线光子001最弱最强，穿几cm铅版四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)⑴衰变：α衰变：(实质：核内)α衰变形成外切(同方向旋)，β衰变：(实质：核内的中子转变成了质子和中子)β衰变形成内切(相反方向旋)，且大圆为α、β粒子径迹。+β衰变：（核内）\nγ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。⑵人工转变：(发现质子的核反应)(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的α射线轰击铍(人工制造放射性同位素)正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔⑶重核的裂变：在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。⑷轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）2.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。（对大量原子核的统计规律）计算式为：N表示核的个数，此式也可以演变成或，式中m表示放射性物质的质量，n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。半衰期(由核内部本身的因素决定,与物理和化学状态无关)、同位素等重要概念放射性标志3.放射性同位素的应用⑴利用其射线：α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程，基因工程。⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。\n物理学史部分1、意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。3、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；4、法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值。5、1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。6、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。7、19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。8、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。9、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。10、英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波；赫兹证实了电磁波的存在11、德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；12.年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律.。13、美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应，证实了光的粒子性。14、丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子光谱，为量子力学的发展奠定了基础。15、法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性；美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。验证了物质波的存在。16\n、汤姆孙利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。17、美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量。18.英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10-15m。19.法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构。20卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子。
