八,、 磁場
1. 磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量。單位(T),1T=1N/A·m
2. 安培力F=BIL,;(L⊥B){B:磁感應強度(T) ,I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
3. 洛倫茲力f=qvB(V⊥B);{q:帶電粒子電量(C),,v:帶電粒子速度(m/s)}
4. 在不考慮重力的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
1) 帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛倫茲力的作用,做勻速直線運動v=v0
2) 帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下
a) F向=f洛=mv2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qvB;r=mv/qB,;T=2πm/qB
b) 運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛倫茲力對帶電粒子不做功(任何情況下),;
c) 解題關(guān)鍵:畫軌跡,、找圓心,、定半徑、圓心角(等于二倍弦切角)。
5. 注:
1) 安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負
2) 左手定則: 伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準N極,,手背對準S極), 四指指向電流方向 ,,那么大拇指的方向就是導體受力方向
3) 右手定則:確定導體切割磁感線運動時在導體中產(chǎn)生的感應電流方向的定則,。(發(fā)電機)右手定則的內(nèi)容是:伸開右手,使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi),,把右手放入磁場中,,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運動方向,,則其余四指指向感應電流的方向
4) 麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場
九,、 電磁感應
1. 感應電動勢
1) E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),,n:感應線圈匝數(shù),,ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2) E=BLv垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)}
3) Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應電動勢){Em:感應電動勢峰值}
4) E=BL2ω/2(導體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),v:速度(m/s)}
2. 磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2)}
3. 感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負極流向正極}
十,、 交變電流(正弦式交變電流)
1. 電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsin ωt,;(ω=2πf)
2. 電動勢峰值Em=nBSω=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3. 正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2,;I=Im/(2)1/2
4. 理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系 U1/U2=n1/n2,; I1/I2=n2/n2;P入=P出
5. 在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失P損′=(P/U)2R,;(P損′:輸電線上損失的功率,,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,,R:輸電線電阻)
6. 公式1,、2、3,、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s),;t:時間(s);n:線圈匝數(shù),;B:磁感強度(T),;
7. S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V),;I:電流強度(A),;P:功率(W)。
8. 注:
1) 交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,,f電=f線,;
2) 發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變,;
3) 有效值是根據(jù)電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;
4) 理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,,輸入功率等于輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,,即P出決定P入; 十一,、熱學*
1. 阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol,;分子直徑數(shù)量級10-10米
2. 油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m2)}
3. 分子動理論 物質(zhì)是由大量分子組成的,;大量分子做無規(guī)則的熱運動,;分子間同時存在引力和斥力。
4. 分子間的引力和斥力
1) r<r0,,f引<f斥,,F分子力表現(xiàn)為斥力
2) r=r0,f引=f斥,,分子力F=0,,分子勢能E=Emin(最小值)
3) r>r0,f引>f斥,,分子力F表現(xiàn)為引力
4) r>10r0,,f引=f斥≈0,分子力F≈0,,分子勢能E≈0
5. 熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的) W:外界對物體做的正功(J),,Q:物體吸收的熱量(J),,ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機不可造出 }
6. 熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
7. 注:
1) 布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈
2) 溫度是分子平均動能的標志
3) 分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快
4) 分子力做正功,,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小,;
5) 氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0,;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0,;吸收熱量,,Q>0
6) 物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,,分子勢能為零
7) r0為分子處于平衡狀態(tài)時,,分子間的距離
十二、 機械振動與機械波*
1. 簡諧振動F=-kx{F:回復力,,k:比例系數(shù),,x:位移,,負號表示F的方向與x始終反向}
2. 單擺周期T=2π(l/g)1/2{l:擺長(m),g:當?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<10°,l>>r}
3. 受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力
4. 發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,,A=max,,共振的防止和應用
5. 波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}
6. 聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s,;20℃:344m/s,;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
7. 波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,,或者相差不大
8. 波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定,、振幅相近、振動方向相同)
9. 注:
1) 物體的固有頻率與振幅,、驅(qū)動力頻率無關(guān),,取決于振動系統(tǒng)本身
2) 波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式
3) 干涉與衍射是波特有的
十三,、 光的反射*
1. 定律α=i {α;反射角,,i:入射角}
2. 絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))n=c/v=sin i /sin β {光的色散,可見光中紅光折射率小,,n:折射率,,c:真空中的光速,v:介質(zhì)中的光速,,i:入射角,,β:折射角}
3. 全反射:
1) 光從介質(zhì)中進入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C:sinC=1/n
2) 全反射的條件:光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角
4. 注:
1) 平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱
2) 三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移
十四,、 電磁波*
1. LC振蕩電路T=2π(LC)1/2,;f=1/T{f:頻率(Hz),T:周期(s),,L:電感量(H),,C:電容量(F)}
2. 電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:電磁波的波長(m),,f:電磁波頻率}
3. 注:
在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,,振蕩電流為零;電容器電量為零時,,振蕩電流最大
十五,、 動量守恒定律*
1. 動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),,v:速度(m/s),,方向與速度方向相同}
2. 沖量:I=Ft{I:沖量(N.s),,F:恒力(N),t:力的作用時間(s),,方向由F決定}
3. 動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,,是矢量式}
4. 動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5. 彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}
6. 非彈性碰撞Δp=0,;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:損失的動能,,EKm:損失的最大動能}
7. 完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}
8. 物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰: v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
9. 推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒,、動量守恒)
10. 子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,,并嵌入其中一起運動時的機械能損失
11. E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對{vt:共同速度,f:阻力,,s相對子彈相對長木塊的位移}
十六,、 波粒二象性光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)*
1. 兩種學說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯)
2. 雙縫干涉:中間為亮條紋,;亮條紋位置: Δl1=nλ,;暗條紋位置: Δl2=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,…);條紋間距 Δx=(l/d) λ (l遠大于d){ :路程差(光程差),;λ:光的波長,;λ/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離,;l:擋板與屏間的距離}
3. 光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質(zhì)無關(guān),光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),,光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙,、黃,、綠、藍,、靛,、紫(助記:紫光的頻率大,波長小)
4. 薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=λ/4
5. 光的衍射:光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,,在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,,光的衍射現(xiàn)象不明顯可認為沿直線傳播,反之,,就不能認為光沿直線傳播
6. 光的偏振:光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波
7. 光的電磁說:光的本質(zhì)是一種電磁波,。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線,、可見光,、紫外線、倫琴射線,、γ射線,。紅外線,、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性,、產(chǎn)生機理,、實際應用
8. 光子說,一個光子的能量E=hν {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的頻率}
9. 愛因斯坦光電效應方程:mv2/2=hν-W {mv2/2:光電子初動能,,hν:光子能量,,W:金屬的逸出功}
10. 注:
1) 要會區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件,、圖樣及應用,如雙縫干涉,、薄膜干涉,、單縫衍射,、圓孔衍射、圓屏衍射等,;
2) 其它相關(guān)內(nèi)容:光的本性學說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線/光電效應的規(guī)律光子說/光電管及其應用/光的波粒二象性/激光/物質(zhì)波,。
十七、 原子和原子核*
1. α粒子散射試驗結(jié)果
1) 大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn),;
2) 少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn),;
3) 極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來)
2. 原子核的大小:10-15~10-14m,,原子的半徑約10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu))
3. 光子的發(fā)射與吸收:原子發(fā)生定態(tài)躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷}
4. 原子核的組成:質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子),, {A=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),Z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)}
5. 天然放射現(xiàn)象:α射線(α粒子是氦原子核),、β射線(高速運動的電子流),、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變,、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間),。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的
6. 愛因斯坦的質(zhì)能方程:E=mc2{E:能量(J),m:質(zhì)量(Kg),,c:光在真空中的速度}
7. 核能的計算ΔE=Δmc2{當Δm的單位用kg時,,ΔE的單位為J;當Δm用原子質(zhì)量單位u時,,算出的ΔE單位為uc2,;1uc2=931.5MeV〕。
8. 注:
1) 常見的核反應方程(重核裂變,、輕核聚變等核反應方程)要求掌握,;
2) 熟記常見粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù);
3) 質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實驗事實,是正確書寫核反應方程的關(guān)鍵,;
4) 其它相關(guān)內(nèi)容:氫原子的能級結(jié)構(gòu)/氫原子的電子云/放射性同位數(shù)及其應用,、放射性污染和防護/重核裂變,、鏈式反應、鏈式反應的條件,、核反應堆/輕核聚變,、可控熱核反應/人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識。
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