(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:
外界对物体做的正功(J),Q:
物体吸收的热量(J),ΔU:
增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出
6.热力学第二定律
克氏表述:
不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性,涉及到第二类永动机不可造出)
7.热力学第三定律:
热力学零度不可达到(宇宙温度下限:
-273.15°C=0K)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0 ;
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离.
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:
宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:
T=t+273{T:
热力学温度(K),t:
摄氏温度(℃)}
体积V:
气体分子所能占据的空间,单位换算:
1m3=103L=106ml
压强p:
单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,
标准大气压:
1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:
分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:
p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K).
pV/T=nR,n:
摩尔数,R:
常量,8.3145J/(mol·K)
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:
e=1.60×10-19C;带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:
F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:
点电荷间的作用力(N),k:
静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:
两点电荷的电量(C),r:
两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:
E=F/q(定义式、计算式){E:
电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:
检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:
源电荷到该位置的距离(m),Q:
源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:
AB两点间的电压(V),d:
AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:
F=qE{F:
电场力(N),q:
受到电场力的电荷的电量(C),E:
电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:
UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔAB /q
8.电场力做功:
WAB=qUAB=Eqd{WAB:
带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:
带电量(C),
UAB:
电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:
匀强电场强度,d:
两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:
EA=qφA {A:
带电体在A点的电势能(J),q:
电量(C),φA:
A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB -EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
14.带电粒子在电场中的加速(vo=0):
W=ΔEK或qU=mvt2/2,vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平抛运动
垂直电场方向:
匀速直线运动L=vot(在带等量异种电荷的平行极板中:
E=U/d)
平行电场方向:
初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:
原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零, 导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
十一、恒定电流
1.电流强度:
I=q/t{I:
电流强度(A),q:
在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:
时间(s)}
2.欧姆定律:
I=U/R{I:
导体电流强度(A),U:
导体两端电压(V),R:
导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:
R=ρL/S{ρ:
电阻率(Ω·m),L:
导体的长度(m),S:
导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:
I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:
电路中的总电流(A),E:
电源电动势(V),R:
外电路电阻(Ω),r:
电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:
W=UIt,P=UI{W:
电功(J),U:
电压(V),I:
电流(A),t:
时间(s),P:
电功率(W)}
6.焦耳定律:
Q=I2Rt{Q:
电热(J),I:
通过导体的电流(A),R:
导体的电阻值(Ω),t:
通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:
由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:
P总=IE,P出=IU,η=P出/P总
{I:
电路总电流(A),E:
电源电动势(V),U:
路端电压(V),η:
电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+…… 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+……
电流关系I总=I1=I2=I3…… I并=I1+I2+I3+……
电压关系U总=U1+U2+U3+…… U总=U1=U2=U3=……
功率分配P总=P1+P2+P3+…… P总=P1+P2+P3+……
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成
(2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:
机械调零、选择倍率档、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡.
(4)注意:
测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零.
11.伏安法测电阻
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法:
电压调节范围小,电路简单,功耗小
分压接法:
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
注:
1)单位换算:
1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mV;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/4r;
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T,1T=1N/Am
2.安培力F=BIL;(注:
L⊥B){B:
磁感应强度(T),F:
安培力(F),I:
电流强度(A),L:
导线长度(m)}
注:
(1)安培力的方向可由左手定则判定
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:
感应电动势(V),n:
感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:
磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:
有效长度(m)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:
磁通量(Wb),B:
匀强磁场的磁感应强度(T),S:
正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:
由负极流向正极}
注:
感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点;
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失P损=(P/U)2R;
(P损:
输电线上损失的功率,P:
输送电能的总功率,U:
输送电压,R:
输电线电阻)
十五、电磁波
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:
电磁波的波长(m),f:
电磁波频率}
(2)麦克斯韦电磁场理论:
变化的电(磁)场产生磁(电)场;
十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)
1.两种学说:
微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)
2.双缝干涉:
中间为亮条纹;亮条纹位置:
Δ=nλ;暗条纹位置:
Δ=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,……);
条纹间距{Δ:
路程差(光程差);λ:
光的波长;λ/2:
光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:
挡板与屏间的距离}
3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,
光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:
紫光的频率大,波长小)
4.薄膜干涉:
增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4
5.光的衍射:
光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显,可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播
*6.光的偏振:
光的偏振现象说明光是横波
7.光的电磁说:
光的本质是一种电磁波.电磁波谱(按波长从大到小排列):
无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线.
红外线、紫外线、伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用
8.光子说,一个光子的能量E=hν{h:
普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:
光的频率}
9.爱因斯坦光电效应方程:
mvm2/2=hν-W{mvm2/2:
光电子初动能,hν:
光子能量,W:
金属的逸出功}
注:
(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;
(2)其它相关内容:
光的本性学说发展史,泊松亮斑,光电效应的规律光子说,光电管及其应用,光的波粒二象性,物质波.
十八、原子和原子核
1.α粒子散射试验结果a.大多数的α粒子不发生偏转;b.少数α粒子发生了较大角度的偏转;c.极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:
10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)
4.原子核的组成:
质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数}
5.天然放射现象:
α射线(α粒子是氦原子核).β射线(高速