第七章：分子动理论
1 ：物体是由大量分子组成的：
2 ：分子的热运动
3 分子间的作用力
4 温度和温标
5 内能
第八章气体1 气体的等温变化
2 气体的等容变化和等压变化
3 理想气体的状态方程
4 物态变化中的能量交换
第十章热力学定律1 功和内能
①：
②：
④；
⑤；
2 热和内能
①；
②；
3 热力学第一定律能量守恒定律①；
②：
③；
④；
⑤；
4 热力学第二定律
①；
②；
5 热力学第二定律的微观解释①；
选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? （3）对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：mol A M m N = b.分子体积：mol A V v N = c.分子数量：A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象） （1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子 间有间隙，温度越高扩散越快 （2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点： 永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地
做无规则运动。 （3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，0r 的数量级为1010 -m ，相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。（0r r =时分子势能最小） 当0r r >时，分子力为引力，当r 增大时，分子力做负功，分子势能增加 当0r r <时，分子力为斥力，当r 减少时，分子力做负功，分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度） ③改变内能的方式
选修3-3 大题部分 11．如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A 、B 两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm ，中管内水银面与管口A 之间气体柱长为40cm ，先将口B 封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm ，求： ①稳定后右管内的气体压强p ； ②左管A 端插入水银槽的深度h(大气压强p 0=76cmHg) 12．（9分）如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m 2，可在气缸内无摩擦滑 动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U 形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm 的气柱（U 形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为7℃，U 形管内水银面高度差h 1=5cm 。已知大气压强p 0=1.0×105Pa ，水银的密度3 106.13?=ρkg/m 3，重力加速度g 取10m/s 2。 ①求活塞的质量m ； ②若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变。当缸内气体温度升高到37℃时，求U 形管内水银面的高度差为多少？ 13．（9分）一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞都是不导热的，活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时，左右两室中气体的温度相等，如图所示。现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。达到平衡后，左室气体的体积变为原来体积的1．5倍，且右室气体的温度变为300 K 。求加热后左室气体的温度。（忽略气缸、活塞的热胀冷缩）
14．（6分）如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成 角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F推活塞，汽缸 P，求气缸内气体的压强P. 不动，此时大气压强为 15．某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P0 。求 ①封闭气体的压强（用cmHg作单位）; ②若L0=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?
物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，
曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E
高中物理3-３知识点总结 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积Ｖ0、分子直径d 、分子质量m ０ 宏观量：物质体积V 、摩尔体积V Ａ、物体质量ｍ、摩尔质量Ｍ、物质密度ρ。 联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A ＝6．02×10２3 ｍol －1 ） A V M V m ==ρ （1）分子质量：A A 0N V N M N m m A ρ=== (2）分子体积:A A 0N M N V N V V A ρ＝＝= (对气体,V ０应为气体分子占据的空间大小) （３）分子大小：(数量级1０-１ 0m) 球体模型．30)2 (34d N M N V V A A A πρ=== 直径3 06πV d =（固、液体一般用此模型） 油膜法估测分子大小：S V d = S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 错误!立方体模型．3 0=V d （气体一般用此模型；对气体,ｄ应理解为相邻分子间的平均距离) 注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)； 气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 （4)分子的数量:A A N M V N M m nN N A ρ== = 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 （2）布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接 ．．说明了液体分子在永不停息地做无规则运动. 错误!布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动. ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小,布朗运动越明显；温度越高,布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力 ②分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约10－１0m)与10r０。 （ⅰ)当分子间距离为r0时，引力等于斥力,分子力为零。 （ⅱ）当分子间距r>r０时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时,分子力先增大后减小 (ⅲ)当分子间距r<ｒ０时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由ｒ０减小时，分子力不断增大 二、温度和内能 1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多,两头少”的分布规律。 ２、分子平均动能:物体内所有分子动能的平均值。 ①温度是分子平均动能大小的标志。 ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同). 3、分子势能 （1)一般规定无穷远处分子势能为零, (2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r0关系（类比弹性势能） ①当r>r0时，r增大,分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 x 0 E P r0
第一章 电磁感应 1． 磁通量 穿过某一面积的磁感线条数；标量，但有正负； Φ=BS ·sin θ；单位Wb ，1Wb=1T ·m 2 。 2． 电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象；产生的电流叫感应电流，产生的电动势叫感应电动势；产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 3． 感生电场 变化的磁场在周围激发的电场。 4． 感应电动势 分为感生电动势和动生电动势；由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势，由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势；产生感应电动势的导体相当于电源。 5． 楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；判定感应电流和感应电动势方向的一般方法；适用于各种情况的电磁感应现象。 6． 右手定则 让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向，四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向；仅适用导体切割磁感线的情况。 7． 法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的 磁通量的变化率成正比；E=n t ??Φ 。 8． 动生电动势的计算 法拉第电磁感应定律特殊情况；E=Blv ·sin θ。 9． 互感 两个相互靠近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势；变压器的原理。 10．自感 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 11．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势；自感电动势阻碍导体自身电流的变化；大小正比于电流的变化率；E=L t I ??；日光灯的应用。 12．自感系数 上式中的比例系数L 叫做自感系数；简称自感或电感；正比于线圈的长度、横截面积、匝数；有铁芯比没有时要大得多。 13．涡流 线圈中的电流变化时，在附近导体中产生的感应电流，这种电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此称作涡电流，简称涡流。 第二章 直流电路 1． 电流 电荷的定向移动；单位是安，符号A ；规定正电荷定向移动的方向为正方向；宏观定义I= t q ； 微观解释I=neSv ，n 为单位体积的电荷数，e 是每个自由电荷的电量，S 为横截面积，v 是定向移动的速率。 2． 电阻 导体两端电压与电流的比值；R=I U 。 3． 电阻率 导体材料自身的性质。电阻率与温度有关，一般金属的电阻率随温度升高而增大，绝缘体和半导体随温度升高而减小，电阻率为零是称做超导。 4． 电阻定律 R=ρ S l ，S 为导体横截面积，l 为电阻丝长度， ρ 为电阻率。 5． 电阻的连接 串联和并联。 6． 电功 导体内静电力对自由电荷做的功；W=UIt ；单位是焦。 7． 电功率 单位时间内电流做的功；P=t W =UI ；单位是 瓦。 8． 电热 电流流过导体产生的热量；由焦耳定律计算，Q=I 2 Rt 。 9． 电功与电热的关系 在纯电阻电路中，W=Q ；在非纯电阻电路中，W>Q 。
高中物理选修3-4基础知识 第十一章机械振动 一、简谐运动 1．概念：如果质点的位移与时间的关系遵从________函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条________曲线，这样的振动叫简谐运动． 2．动力学表达式F＝________. 运动学表达式x＝Asin (ωt＋φ)． 3．描述简谐运动的物理量(1)位移x：由____________指向______________________的有向线段表示振动位移，是矢量．(2)振幅A：振动物体离开平衡位置的____________，是标量，表示振动的强弱．(3)周期T和频率f：做简谐运动的物体完成____________所需要的时间叫周期，而频率则等于单位时间内完成________________；它们是表示振动快慢的物理量．二者互为倒数关系． 4．简谐运动的图象(1)物理意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律．(2)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图2所示．从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图3所示． 5．简谐运动的能量：简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒，振动能量与________有关，________越大，能量越大． 二、单摆如右下图所示，平衡位置在最低点． (1)定义：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的________和________都不计，球的直径比________短得多，这样的装置叫做单摆． (2)视为简谐运动的条件：________________. (3)回复力：小球所受重力沿________方向的分力，即：F＝G2＝Gsinθ＝mg l x，F的方向与位移x的方向相反．(4)周期公式：T＝ (5)单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和振子(小球)质量无关．注意单摆振动时，线的张力与重力沿摆线方向的分力的合力提供单摆做圆周运动的向心力．重力沿速度方向的分力提供回复力，最大回复力大小为mg l A，在平衡位置时回复力为零，但合外力等于向心力，不等于零．三、受迫振动和共振1．受迫振动：系统在________________作用下的振动．做受迫振动的物体，它的周期(或频率)等于________的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)______关． 2．共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者________时，振幅达到最大，这就是共振现象．共振曲线如右图所示. 第十二章机械波 一、机械波1．波的形成：机械振动在介质中传播，形成机械波．(1)产生条件：①________； ②________. (2)特点①机械波传播的只是振动的________和________，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波________．②介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与________振动周期和频率相同．③各质点开始振动(即起振)的方向均________．④一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为______，位移为________． 2．机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互_______的波，有_______(凸部)和_______(凹部)．(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在__________上的波，有________和________． 3．波长、波速、频率及其关系(1)波长：在波动中，振动相位总是________的两个相邻质点间的距离，用λ表示．(2)波速：波在介质中的传播速度．由________本身的性质决定．(3)频率：由________决定，等于________的振动频率．(4)波长、波速和频率的关系：v＝fλ. 特别提醒
高中物理选修3-1的内容和公式如下,仅供参考 一、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＝ 9.0×109N?m2/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＝W AB/q＝-ΔEAB/q 8.电场力做功：W AB＝qUAB＝Eqd｛W AB: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 ｛EA: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) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数） 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(V o＝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V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L＝V ot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) 抛运动平行电场方向: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〔见图[第二册P98]； (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
物理学是探究物质的结构和物质间的相互作用及基本运动规律的一门科学，从物理学思想方法论的角度来看，物理学是一门注重科学实验，并且重视逻辑推理的科学，理性和实验的相结合是物理学最大的特点。 通过学习及课外了解，我已知的物理学发展有以下时期： 一、古代物理学时期 在思想方法上主要是对自然现象的表面观察和记载，直觉的猜测，以及形式逻辑的演绎，让自然科学与哲学融合在一起，但发展十分缓慢主要是由于物理学思想方法论体系的不成熟，只依赖于表面的观察和直觉的猜测，没有完整的思维体系。亚里士多德的很多理论都是错误的。 物理学发展缓慢还有另外一个很重要的原因是这时期的统治者是欧洲教皇，欧洲教皇担心新的思想会威胁到其统治权，从而控制人们的行为，禁锢人们的思想，不允许有极端思想的出现，当然他们也不允许物理学科上出现的一系列新的观念，如伽利略遭到的迫害。 二、经典物理学时期 也就是近代物理学时期，时间为16世纪中叶-19世纪末。1 6世纪的波兰天文学家哥白尼经过多年的天文学的研究，建立了天体运动的模型，并写出了“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》，提出了日心说； 16世纪初开普勒运用比较的方法将哥白尼的“日心说”与托勒密的“地心说”相比较，宣传了哥白尼的学说，并先后提出了行星运动三定律，是经典力学的重要基础]； 近代物理学之父伽利略用自制的望远镜观测天文现象，使日心说深入人心，并且建立了“斜面”模型，而伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学真正的开始。” 这个时期的物理学家敢于探究，从而形成了完整的经典物理学体系。 但从中世纪以来，教会的专制统治一直阻碍了物理学的发展。 （三）、现代物理学时期 现代物理学时期，19世纪末——现在，在这个时期内，也出现了很多著名的科学家，运用正确的思想方法论对我们物理学史做出了重要的贡献。例如爱因斯坦抛弃了传统观念，经过一步步的猜想，创造性的提出了狭义相对论，他曾经写道：“诸如此类的例子以及企图证明地球相对于…光媒质?的运动的实验的失败，引起了这样一种猜想，绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性。”爱因斯坦就是这样大胆的猜测，严谨的推测，而为我们永久的解决了光路不变的难题。 相对论的建立，为我们现代宇宙学提供了强有力的武器。自此普朗克、爱因斯坦、玻尔等一大批物理学家共同努力，最终导致了量子力学的产生与兴起，1900年，普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了“能量子”假设，标志着量子物理学的诞生。爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论矛盾，提出了“光量子”假设，为量子理论的发展打开了局面，并成功的解释了光电效应。1913年玻尔在卢瑟福的有核模型的基础上运用量子化概念提出了玻尔模型，使量子论取得了初步的胜利。这个时期的物理学家像爱因斯坦、玻尔、普朗克等，运用猜想、假设、模型的物理思想方法论，导致了狭义相对论、量子力学的相继建立，使物理学前进了一大步。 可以说，自由的思想引导着科学的发展！大胆假设，小心求证，是所有物理学家都遵循的定理。
物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19 C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F K Q Q r =12 2 （真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109 N ?m 2 /C 2 ；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；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 r =2 ｛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AB U E d = ｛U AB :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：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB /q ＝q P E Δ 减 8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :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)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的减少量｝ 9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :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ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd ＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或2 2 mVt qU ＝ 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：d U E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qU a m m 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；
高中物理选修3-1《课程纲要》 课程名称高中物理选修3-1设计者日期2011年8月适用年级高二上学期 总课时48课时左右课程类型选修课程学校 学生、教材及其他资源背景分析 学生已经完成高中物理必修模块的学习，理解了物理的一般研究方法，经历过艰苦的学习过程，并在九年义务教育中的劳动与技术学习的基础上，形成结构较为完整的科学素养。同时在高中第一学年物理学科学习中对力学也有了更深入地学习，可以进行较为深入的学习分析。 选修系列3的主要目标是让学生经历物理学的实证研究和理性思维过程，学习物理学的基本内容和研究方法，了解物理学与社会发展、科学技术进步的关系． 通过本课程的学习，学生将进一步拓展科学学习的视野，学会或掌握一些物理电磁学的基本知识和基本技能，掌握建立物理模型进行分析的一般思想和方法；具有一定的实验探究、运用实验原理解决实际问题以及终身进行科技学习的能力；形成和保持对科学学习的兴趣和愿望，具有正确的科技观和较强的科技创新意识；养成积极、负责、安全地使用技术的行为习惯；重点要建立能将文字叙述转化为物理图景，学会分析，学会抽象，学会概括，学会比较，学会推理；为迎接未来社会挑战、提高生活质量、实现终身发展奠定基础。 课程目标 本模块是选修3系列的第一本。 其中第一章《静电场》，是高中阶段电学内容的开始。这一章的内容是高中阶段基础内容之一。它是电磁学知识的基础，又是光学等其他物理学的重要基础。本章的核心内容是电场的概念机描述电场特性的物理量。本书从电荷在电场中做功与路径无关和重力做功与路径无关类比，得出电荷在电场中具有由位置决定的能量。在此基础上进而引出电势的概念，通过对这些基本概念的认识和讨论，完成对静电场性质的初步认识。 第二章《恒定电流》,主要是运用欧姆定律等物理规律,围绕着串、并联电路，对电流、电压、电动势等物理量进行分析讨论，这些内容组成了一个相对封闭的知识结构，好像跟上一章不容易挂上钩。而实际上，本章的很多概念和规律都是在静电场知识的基础上建立的，和前一章有密切联系。 磁场和电场都是电磁学的核心内容。对于第三章《磁场》，可以通过与电场类比进行教学。本章的内容，特别是对磁场性质的定量描述，是以后学习电磁学知识的基础。 学习主题：本册相关内容
高中物理选修3-5知识点梳理 一、动量 动量守恒定律 1、动量：可以从两个侧面对动量进行定义或解释：①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的动量。②动量是物体机械运动的一种量度。 动量的表达式P = mv 。单位是s m kg .动量是矢量，其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的，所以动量也是相对的。 2、动量守恒定律：当系统不受外力作用或所受合外力为零，则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式，一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。 运用动量守恒定律要注意以下几个问题： ①动量守恒定律一般是针对物体系的，对单个物体谈动量守恒没有意义。 ②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等，系统在一个非常短的时间内，系统内部各物体相互作用力，远比它们所受到外界作用力大，就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。 ③计算动量时要涉及速度，这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的，一般取地面为参照物。 ④动量是矢量，因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。 ⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量为零，那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。 ⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。只要系统不受外力或所受的合外力为零，那么系统内部各物体的相互作用，不论是万有引力、弹力、摩擦力，还是电力、磁力，动量守恒定律都适用。系统内部各物体相互作用时，不论具有相同或相反的运动方向；在相互作用时不论是否直接接触；在相互作用后不论是粘在一起，还是分裂成碎块，动量守恒定律也都适用。 3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。 动量与动能的比较： ①动量是矢量, 动能是标量。 ②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒，若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。所以动量和动能是从不同侧面反映和描述机械运动的物理量。 动量守恒定律与机械能守恒定律比较：前者是矢量式，有广泛的适用范围，而后者是标量式其适用范围则要窄得多。这些区别在使用中一定要注意。 4、碰撞：两个物体相互作用时间极短，作用力又很大，其他作用相对很小，运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。 以物体间碰撞形式区分，可以分为“对心碰撞”(正碰), 而物体碰前速度沿它们质心的连线；“非对心碰撞”——中学阶段不研究。 以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分，可以分为：“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒；“非弹性碰撞”，完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例，这种碰撞，物体在相碰后粘合在一起，动能损失最大。 各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律，不过在非弹性碰撞中，有一部分动能转变成了其他形式能量，因此动能不守恒了。
资料篇：高二文科期中复习（选修1-1） 一、物理学史及物理学家 1、电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直 到1752年，伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 2、伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。他的发明 为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件，揭开了电力应用的新篇章。 3、以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家，发明和改进了电灯，改变 了人类日出而作、日没而息的生活习惯。 4、1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相 互作用，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。 5、英国物理学家法拉第经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，进一 步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲。 6、英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，他的理论，足以与 牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。 7、德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉 为无线电通信的先驱。后人为了纪念他，用他的名字命名了频率的单位。 二、基本原理及实际应用 1、避雷针利用_尖端放电_原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷 会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。 2、各种各样的电热器如电饭锅、电热水器、电熨斗、电热毯等都是利用_电流的热效应_来 工作的。 3、在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作 的。 4、磁场对运动电荷有力的作用，这种力叫做洛伦兹力。电视机显象管就是利用了电子束磁 偏转_的原理。 5、利用电磁感应的原理，人们制造了改变交流电压的装置——变压器,在现代化生活中发挥 着极其重要的作用。 6、日光灯的电子镇流器是利用_自感现象_工作的；而电磁炉和金属探测器是利用_涡流_工 作的。 7、电磁波具有能量，人们利用电磁波中的某个波段制造了_微波炉_来加热食物。 8、电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传播，也可以实现无线传输。在进行无线电通 信时，需要发送和接受无线电波，_天线_是发射和接受无线电波的必要设备。 9、把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为调制。信号的调制方式有调 幅信号和调频信号两种方式。其中调频信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。 10、下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。 ⑴X光机D；⑵紫外线灯C；⑶理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用了E。 A．光的全反射；B．紫外线具有很强的荧光作用； C．紫外线具有杀菌消毒作用；D．X射线的很强的贯穿力；
时间人物事件相关专有名词17世纪中叶法国科学家笛卡尔提出动量概念动量（momentum）1668 荷兰物理学家惠更斯明确指出了动量的方 向性和守恒性 动量（momentum） 1687 英国科学家牛顿修改笛卡尔对动量的 定义，明确地用质量与 速度的乘积定义动量动量（momentum）、速度（velocity） 1743 法国科学家达兰贝尔指出动量和动能两种 量度的同样有效性动量（momentum）、动能（kinetic energy） 1920 英籍物理学家卢瑟福猜测原子中可能还有 一种电中性的粒子 原子（atom） 1932 英国物理学家查德威克发现了卢瑟福所预言 的粒子——中子 中子（neutron） 1896 德国物理学家维恩提出了辐射强度按波 长分布的理论公式维 恩公式辐射（radiation）、波长（wavelength） 1900 英国物理学家瑞利提出了辐射强度按波 长分布的理论公式瑞 利公式辐射（radiation）、波长（wavelength） 1900 德国物理学家普朗克提出能量子假说，正确 地破除了“能量连续变 化”的传统观念并得出 了黑体辐射的度按波 长分布的公式黑体（lbackbody）、黑体辐射（blackbody radiation）、能量子（energy quantum）、普朗克常数（Planck consant） 19世纪初英国物理学家托马 斯·杨观察到了光的干涉现 象 干涉（interference） 19世纪初法国物理学家菲涅耳观察到了光的衍射现 象 衍射（diffraction） 19世纪初法国物理学家马吕斯观察到了光的偏振现 象 偏振（polarization） 19世纪60年代英国物理学家麦克斯韦从理论上确认了光的 电磁波本质 电磁波（electromagnetic wave） 1887 德国物理学家赫兹发现了光电现象光电现象 （photoelectric effect） 1905 犹太裔物理学家爱因斯 坦提出爱因斯坦光电效 应方程 爱因斯坦光电效应方 程（Einstein photoelectric equation）、光子 （photon） 1907 美国物理学家密立根测量光电效应中几个 重要的物理量，检验了 爱因斯坦光电效应方 程的正确性爱因斯坦光电效应方程（Einstein photoelectric equation）、光电效应
广州市第三中学校本课程 高一物理 2006年10月
目录 一、前言-----------------------------------（4） 二、物理力学竞赛内容 1．关力学竞赛--------------------------（5） 2．第一部分力＆物体的平衡------------（6）（1）第一讲力的处理 （2）第二讲物体的平衡 （3）第三讲习题课 （4）第四讲摩擦角及其它 3．第二部分牛顿运动定律-------------（15）（1）第一讲牛顿三定律 （2）第二讲牛顿定律的应用 （3）第三讲配套例题选讲 4．第三部分曲线运动万有引力-------（23）（1）第一讲基本知识介绍 （2）第二讲重要模型与专题 5．第四部分动量与能量---------------（32）（1）第一讲基本知识介绍 （2）第二讲重要模型与专题 （3）第三讲典型例题解析
三、现代前沿科技--------------------------（45） 1．GPS全球定位系统---------------------（45）（1）GPS发展历史与系统组成 （2）GPS原理 （3）GPS的应用 2．超导技术及磁悬浮列车------------------（52）（1）磁悬浮列车总概 （2）磁悬浮列车是什么 （3）磁悬浮列车发展史 3
前言 新一轮的中学课程改革正在全国上下如火如图荼地开展。这场课程改革旨在改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。 广州市第三中学在学生全面发展的基础上，注重发展学生的个性特长。三中物理科组自主开发校本课程，利用学校安排的学习时间（周一下午）开展学科竞赛活动，培养学生的创新能力，使得以学科竞赛为龙头的课外活动长盛不衰，成为学校一大办学特色。科组成员组织有物理兴趣的学生广泛学习现代科学与技术知识，开办“现代前沿科技”讲座，使学生深刻地感受到学有所用，大大提高了学生学习物理的兴趣，拓展了学生的知识面。
人教版高中物理选修课后习题参考答案 Revised by Chen Zhen in 2021
第一章 第一节 1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。 2．答：由于A、B都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B移动到A的结果。其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。 3．答：图1－4是此问题的示意图。导体B中的一部分自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。A对B左端的吸引力大于对右端的排斥力，A、B之间产生吸引力。 4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。因为，在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。这是把机械转化为电能的过程。 第二节 1．答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C 球接触，则B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。 2．答：（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！） 3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，距离 为，则。当用C接触A时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。在此情况下，若再使A、B间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为。 4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示。共受三个力的作用，，由于，相互间距离分别为、、，所以，。根据平行四边形定则，合力沿对角线的连线向外，且大小是。由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。 5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。静电斥力，又，，所以， 第三节 1．答：A、B两处电场强度之比为。A、C两处电场强度之比为。2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。 3．答：重力场的场强强度等于重力与质量的比值，即，单位是牛顿每千克，方向竖直向下。 4．答：这种说法是错误的。例如，如图1－9所示，有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场，它沿电场线的方向做匀加速运动，而沿初速度方向做匀速运动，它的运动轨迹是曲线。也就是说，它的运动轨迹与电场线不重合。
铁路提速与弯道向心力 2004年4月，全国铁路实现了自1994年以来的第五次大面积提速，时速160千米及其以上的线路达到7700千米。今年还将实施第六次大面积提速，部分提速干线列车时速可以提高到200千米，相当于F1赛车多数情况下的平均速度。 速度，就是效益，就是竞争力，是交通运输现代化最重要的表现。发展高速铁路是当今世界各国铁路交通发展的潮流与主导趋势。但是制约铁路提速的众多因素中，最重要的一条是“弯道”。据郑州铁路局报道：为了列车的安全和平衡，需对7000多千米铁路线上的弯道一一进行调整，将小半径曲线线路全部改造成大半径曲线或直线线路，同时调高曲线外轨。在去年第五次大提速之前，仅郑州铁路局管理的路段内就改造弯道1000多处。仅此一项就可看出，铁路的大面积提速，对中国而言是一个浩大工程。弯道，成为制约速度提升的瓶颈。 由力学知识，当物体作曲线运动时。向心（或法向）加速度a n 的大小与速度的平方成正比，而与曲线的曲率半径ρ成反比，即a n＝v2/ρ。根据牛顿运动定律，力是改变运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。所以做曲线运动的物体都受到指向曲率中心的向心力作用， 即F 向=ma n =mv2/ρ。 对此我们都有切身体会。当乘坐的汽车左转弯时，此时如紧靠车厢右壁，可感觉到身体在使劲挤压车厢壁，是车厢壁给人的反作用力与座位给人的静摩擦力提供向心力。如未靠车壁，只能由座位给的静摩擦力提供向心力。当车速较大时，若静摩擦力不足以提供所需的向心力时，人就会滑离座位。 训练有素的运动员也会利用力学的规律为自己赢得胜利。这是我们在田径场上经常见到的一幕：当进入弯道时，只见运动员以臀髋部带动身体向内倾斜，摆臂幅度右大于左，两脚的着力部位左脚用前脚掌的外侧，右脚用前脚掌的内侧，跑得越快则向内倾斜越大。这样做目的只有一个，利用身体倾斜来获得地面产生的横向摩擦力所提供的向心力，从而才能以较快的速度跑过弯道。 当今世界上最具挑战性、最刺激的运动项目，莫过于F1赛车比赛了。一辆辆赛车在曲折的赛道上风驰电挚般你追我赶，真令观众心惊肉跳。 我们还是来看看新近建成的上海国际赛车场赛道的有关档案吧：在5000多米的单圈长度上，竟布置了左、右拐14个弯道，弯道曲线最大半径120米、最小半径只有8.8米，而赛车的平均速度为205千米/小时，最高允许时速达327千米/小时。 赛车过弯道的向心力显然是靠车与地面的摩擦力来提供的。如正压力等于车重，当车速