高中物理-选修3-4、3-5知识点
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(完整版)高中物理必修3-4知识点清单(非常详细)第一章 机械振动 第二章 机械波一、简谐运动1.概念:质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x -t 图象)是一条正弦曲线的振动.2.平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置. 3.回复力(1)定义:使物体返回到平衡位置的力. (2)方向:时刻指向平衡位置.(3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合力. 4.简谐运动的表达式(1)动力学表达式:F =-kx ,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式:x =A sin (ωt +φ),其中A 代表振幅,ω=2πf 表示简谐运动的快慢,(ωt +φ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相.5 定义 意义振幅 振动质点离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢,两者互为倒数:T =1f频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位 ωt +φ描述质点在各个时刻所处的不同状态二、单摆1.定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果细线的伸缩和质量都不计,球的直径比线的长度短得多,这样的装置叫做单摆.2.视为简谐运动的条件:θ<5°.3.回复力:F =G 2=G sin θ=mg lx . 4.周期公式:T =2πl g. 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)质量都没有关系.三、受迫振动及共振 1.受迫振动:系统在驱动力作用下的振动.做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于驱动力周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率)无关.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,当二者相等时,振幅达到最大,这就是共振现象.共振曲线如图所示.考点一 简谐运动的五个特征 1.动力学特征 F =-kx ,“-”表示回复力的方向与位移方向相反,k 是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数.2.运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,为变加速运动,远离平衡位置时x 、F 、a 、E p 均增大,v 、E k 均减小,靠近平衡位置时则相反.3.运动的周期性特征相隔T 或nT 的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同. 4.对称性特征(1)相隔T 2或2n +12T (n 为正整数)的两个时刻,振子位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度大小相等,方向相反.(2)如图所示,振子经过关于平衡位置O 对称的两点P 、P ′(OP =OP ′)时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等.(3)振子由P 到O 所用时间等于由O 到P ′所用时间,即t PO =t OP ′.(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP 段)所用时间相等,即t OP =t PO . 5.能量特征振动的能量包括动能E k 和势能E p ,简谐运动过程中,系统动能与势能相互转化,系统的机械能守恒.6.(1)由于简谐运动具有周期性、往复性、对称性,因此涉及简谐运动时,往往出现多解.分析此类问题时,特别应注意,物体在某一位置时,位移是确定的,而速度不确定,时间也存在周期性关系.(2)相隔(2n +1)T2的两个时刻振子的位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度等大反向.考点二 简谐运动的图象的应用某质点的振动图象如图所示,通过图象可以确定以下各量: 1.确定振动物体在任意时刻的位移. 2.确定振动的振幅.3.确定振动的周期和频率.振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期.4.确定质点在各时刻的振动方向.5.比较各时刻质点加速度的大小和方向.6.(1)简谐运动的图象不是振动质点的轨迹,它表示的是振动物体的位移随时间变化的规律;(2)因回复力总是指向平衡位置,故回复力和加速度在图象上总是指向t 轴;(3)速度方向可以通过下一个时刻位移的变化来判定,下一个时刻位移如果增加,振动质点的速度方向就远离t 轴,下一个时刻的位移如果减小,振动质点的速度方向就指向t 轴.考点三 受迫振动和共振自由振动 受迫振动 共振受力情况仅受回 复力 受驱动 力作用 受驱动力作用振动周期 或频率 由系统本身性质决定,即固有周期T 0或固有频率f 0由驱动力的周期或频率决定,即T =T 驱或f =f 驱 T 驱=T 0或f 驱=f 0振动能量 振动物体的机械能不变 由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见例子弹簧振子或单摆(θ≤5°) 机械工作时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣等(1)共振曲线:如图所示,横坐标为驱动力频率f ,纵坐标为振幅A .它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响,由图可知,f 与f 0越接近,振幅A 越大;当f =f 0时,振幅A 最大.(2)受迫振动中系统能量的转化:受迫振动系统机械能不守恒,系统与外界时刻进行能量交换.3.(1)无论发生共振与否,受迫振动的频率都等于驱动力的频率,但只有发生共振现象时振幅才能达到最大.(2)受迫振动系统中的能量转化不再只有系统内部动能和势能的转化,还有驱动力对系统做正功补偿系统因克服阻力而损失的机械能.三、实验:用单摆测定重力加速度1.实验原理由单摆的周期公式T =2πl g ,可得出g =4π2T2l ,测出单摆的摆长l 和振动周期T ,就可求出当地的重力加速度g .2.实验器材单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表. 3.实验步骤(1)做单摆:取约1 m 长的细丝线穿过带中心孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,让摆球自然下垂,如图所示.(2)测摆长:用毫米刻度尺量出摆线长L (精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D ,则单摆的摆长l =L +D2.(3)测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°),然后释放小球,记下单摆摆动30~50次的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即为单摆的振动周期.(4)改变摆长,重做几次实验. 4.数据处理(1)公式法:g =4π2lT2.(2)图象法:画l -T 2图象.g =4π2k ,k =l T 2=ΔlΔT2.5.注意事项(1)悬线顶端不能晃动,需用夹子夹住,保证悬点固定. (2)单摆必须在同一平面内振动,且摆角小于10°.(3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时,并数准全振动的次数.(4)小球自然下垂时,用毫米刻度尺量出悬线长L ,用游标卡尺测量小球的直径,然后算出摆球的半径r ,则摆长l =L +r .(5)选用一米左右的细线.四、机械波 1.形成条件(1)有发生机械振动的波源. (2)有传播介质,如空气、水等. 2.传播特点(1)传播振动形式、传递能量、传递信息. (2)质点不随波迁移. 3.分类机械波⎩⎪⎨⎪⎧横波:振动方向与传播方向垂直.纵波:振动方向与传播方向在同一直线上.五、描述机械波的物理量1.波长λ:在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离.用“λ”表示. 2.频率f :在波动中,介质中各质点的振动频率都是相同的,都等于波源的振动频率. 3.波速v 、波长λ和频率f 、周期T 的关系公式:v =λT=λf机械波的速度大小由介质决定,与机械波的频率无关. 六、机械波的图象1.图象:在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的平衡位置,用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移,连接各位移矢量的末端,得出的曲线即为波的图象,简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线.2.物理意义:某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移. 四、波的衍射和干涉1.波的衍射定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象.2.发生明显衍射的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者小于波长时,才会发生明显的衍射现象.3.波的叠加原理:几列波相遇时能保持各自的运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.4.波的干涉(1)定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱,这种现象叫波的干涉.(2)条件:两列波的频率相同.5.干涉和衍射是波特有的现象,波同时还可以发生反射、折射. 五、多普勒效应由于波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率与波源频率不相等的现象.考点一 波动图象与波速公式的应用1.波的图象反映了在某时刻介质中的质点离开平衡位置的位移情况,图象的横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移,如图.图象的应用:(1)直接读取振幅A 和波长λ,以及该时刻各质点的位移.(2)确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小. (3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向.2.波速与波长、周期、频率的关系为:v =λT=λf . 3.波的传播方向与质点的振动方向的互判方法图象律表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移考点三 波的干涉、衍射、多普勒效应 1.波的干涉中振动加强点和减弱点的判断某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差Δr . (1)当两波源振动步调一致时若Δr =n λ(n =0,1,2,…),则振动加强; 若Δr =(2n +1)λ2(n =0,1,2,…),则振动减弱.(2)当两波源振动步调相反时若Δr =(2n +1)λ2(n =0,1,2,…),则振动加强;若Δr =n λ(n =0,1,2,…),则振动减弱. 2.波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象,产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长.3.多普勒效应的成因分析 (1)接收频率:观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数.当波以速度v 通过观察者时,时间t 内通过的完全波的个数为N =vtλ,因而单位时间内通过观察者的完全波的个数,即接收频率.(2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小.第三章 电磁波一、电磁波的产生1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场. 2.电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场. 3.电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波. (1)电磁波是横波,在空间传播不需要介质.(2)真空中电磁波的速度为3.0×108m/s.(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象. 二、电磁波的发射与接收 1.电磁波的发射(1)发射条件:足够高的频率和开放电路. (2)调制分类:调幅和调频. 2.电磁波的接收(1)调谐:使接收电路产生电谐振的过程.(2)解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程.第四章 光的折射 全反射一、光的折射与折射率 1.折射定律(1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比.(2)表达式:sin θ1sin θ2=n .(3)在光的折射现象中,光路是可逆的. 2.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学特性的物理量.(2)定义式:n =sin θ1sin θ2.(3)计算公式:n =c v,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1.(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角.二、全反射1.条件:(1)光从光密介质射入光疏介质. (2)入射角≥临界角.2.临界角:折射角等于90°时的入射角,用C 表示,sin C =1n.三、光的色散、棱镜 1.光的色散 (1)色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱,如图.(2)成因由于n 红<n 紫,所以以相同的入射角射到棱镜界面时,红光和紫光的折射角不同,就是说紫光偏折得更明显些,当它们射到另一个界面时,紫光的偏折角最大,红光偏折角最小.三、 全反射现象1.在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律;光路均是可逆的.2.当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射.当折射角等于90°时,实际上就已经没有折射光了.3.全反射现象可以从能量的角度去理解:当光由光密介质射向光疏介质时,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,这时就发生了全反射.4.分析全反射问题的基本思路(1)画出恰好发生全反射的临界光线,作好光路图. (2)应用几何知识分析边、角关系,找出临界角. (3)判断发生全反射的范围. 考点三 光路的计算与判断1.光线射到介质的界面上时,要注意对产生的现象进行分析:(1)若光线从光疏介质射入光密介质,不会发生全反射,而同时发生反射和折射现象,不同色光偏折不同.(2)若光线从光密介质射向光疏介质,是否发生全反射,要根据计算判断,要注意不同色光临界角不同.2.作图时要找出具有代表性的光线,如符合边界条件或全反射临界条件的光线. 3.解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识. 4.各种色光的比较颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率ν 低―→高 同一介质中的折射率 小―→大 同一介质中速度 大―→小波长 大―→小 临界角 大―→小 通过棱镜的偏折角 小―→大四、实验:测定玻璃的折射率 1.实验原理用插针法找出与入射光线AO 对应的出射光线O ′B ,确定出O ′点,画出折射光线OO ′,然后测量出角θ1和θ2,代入公式n =sin θ1sin θ2计算玻璃的折射率.2.实验过程(1)铺白纸、画线. ①如图所示,将白纸用图钉按在平木板上,先在白纸上画出一条直线aa ′作为界面,过aa ′上的一点O 画出界面的法线MN ,并画一条线段AO 作为入射光线.②把玻璃砖平放在白纸上,使它的长边跟aa ′对齐,画出玻璃砖的另一条长边bb ′.(2)插针与测量.①在线段AO 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2,透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像,调整视线的方向,直到P 1的像被P 2挡住,再在观察的这一侧依次插两枚大头针P 3、P 4,使P 3挡住P 1、P 2的像,P 4挡住P 1、P 2的像及P 3,记下P 3、P 4的位置.②移去玻璃砖,连接P 3、P 4并延长交bb ′于O ′,连接OO ′即为折射光线,入射角θ1=∠AOM ,折射角θ2=∠O ′ON .③用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值,将数据填入表格中. ④改变入射角θ1,重复实验步骤,列表记录相关测量数据. 3.数据处理(1)计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的sin θ1sin θ2,并取平均值.(2)作sin θ1-sin θ2图象:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图象,由n =sin θ1sin θ2可知图象应为直线,如图所示,其斜率为折射率.(3)“单位圆”法确定sin θ1、sin θ2,计算折射率n :以入射点O 为圆心,以一定的长度R 为半径画圆,交入射光线OA 于E 点,交折射光线OO ′于E ′点,过E 作NN ′的垂线EH ,过E ′作NN ′的垂线E ′H ′.如图所示,sin θ1=EH OE ,sin θ2=E ′H ′OE ′,OE =OE ′=R ,则n =sin θ1sin θ2=EHE ′H ′.只要用刻度尺量出EH 、E ′H ′的长度就可以求出n .4.注意事项(1)玻璃砖应选用厚度、宽度较大的. (2)大头针要插得竖直,且间隔要大些.(3)入射角不宜过大或过小,一般在15°~75°之间.(4)玻璃砖的折射面要画准,不能用玻璃砖界面代替直尺画界线. (5)实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变.第五章 光的干涉 衍射 偏振一、光的干涉1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮纹,某些区域的光被减弱,出现暗纹,且加强和减弱互相间隔的现象叫做光的干涉现象.2.条件:两列光的频率相等,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉现象. 3.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是频率相等的相干光波,屏上某点到双缝的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹;路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹.相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx 与波长λ、双缝间距d 及屏到双缝距离l 的关系为Δx =l dλ.4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同.二、光的衍射 1.光的衍射现象光在遇到障碍物时,偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射. 2.光发生明显衍射现象的条件当孔或障碍物的尺寸比光波波长小,或者跟光波波长相差不多时,光才能发生明显的衍射现象.3.衍射图样(1)单缝衍射:中央为亮条纹,向两侧有明暗相间的条纹,但间距和亮度不同.白光衍射时,中央仍为白光,最靠近中央的是紫光,最远离中央的是红光.(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环.(3)泊松亮斑:光照射到一个半径很小的圆板后,在圆板的阴影中心出现的亮斑,这是光能发生衍射的有力证据之一.三、光的偏振1.偏振光:在跟光传播方向垂直的平面内,光在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光.光的偏振现象证明光是横波(填“横波”或“纵波”).2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光.3.偏振光的产生 自然光通过起偏器:通过两个共轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光,叫做起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光,叫做检偏器.考点一 光的干涉 1.双缝干涉(1)光能够发生干涉的条件:两光的频率相同,振动步调相同. (2)双缝干涉形成的条纹是等间距的,两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比,即Δx =l dλ.(3)用白光照射双缝时,形成的干涉条纹的特点:中央为白条纹,两侧为彩色条纹. 2.薄膜干涉(1)如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形.(2)光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA ′和后表面BB ′分别反射出来,形成两列频率相同的光波,并且叠加,两列光波同相叠加,出现明纹;反相叠加,出现暗纹.(3)条纹特点:①单色光:明暗相间的水平条纹; ②白光:彩色水平条纹. 3.明暗条纹的判断方法屏上某点到双缝距离之差为Δr ,若Δr =k λ(k =0,1,2,…),则为明条纹;若Δr =(2k +1)λ2(k =0,1,2,…),则为暗条纹. 考点二 光的衍射现象的理解 1两种现象比较项目单缝衍射 双缝干涉不同 点 条纹宽度 条纹宽度不等,中央最宽 条纹宽度相等条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况中央条纹最亮,两边变暗 条纹清晰,亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹2.光的干涉和衍射都属于光的叠加,从本质上看,干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理,都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波,在屏上叠加形成的.考点三 光的偏振现象的理解 1.偏振光的产生方式(1)自然光通过起偏器:通过两个共轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光,叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光,叫检偏器.(2)自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.2.偏振光的理论意义及应用(1)理论意义:光的偏振现象说明了光波是横波. (2)应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等. 考点四 实验:用双缝干涉测量光的波长 1.实验原理单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)纹间距Δx 与双缝间距d 、双缝到屏的距离l 、单色光的波长λ之间满足λ=d Δx /l .2.实验步骤 (1)观察干涉条纹①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上.如图所示.②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.③调节各器件的高度,使光源发出的光能沿轴线到达光屏.④安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5 cm ~10 cm ,这时,可观察白光的干涉条纹.⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. (2)测定单色光的波长①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a 1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a 2,将该条纹记为第n 条亮纹.③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l (d 是已知的). ④改变双缝间的距离d ,双缝到屏的距离l ,重复测量. 3.数据处理(1)条纹间距Δx =|a 2-a 1n -1|.(2)波长λ=d lΔx .(3)计算多组数据,求λ的平均值. 4.注意事项(1)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当.(2)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.(3)调节的基本依据是:照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴所致,干涉条纹不清晰一般原因是单缝与双缝不平行所致,故应正确调节.。
物理选修3-5知识点总结1、一般物体热辐射除了与温度有关外,还与物体的材料和表面状况有关。
2、黑体辐射的规律为温度越高各种波长的辐射强度都增加,同时,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
右图会画3、光电效应(光照到金属上,打出电子的现象)①赫兹最早发现光电效应现象,爱因斯坦引入普朗克量子理论提出了光子说,成功解释了光电效应。
②能够发生光电效应的条件:入射光频率≥金属的极限频率(截止频率),入射光波长≤金属极限波长入射光能量hν≥金属逸出功③任一种金属,都有自己的极限频率νC,极限波长λc对应金属的逸出功W0,W O = hνC = hc/λc④入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s;⑤光电子最大初动能与入射光的频率有关,但不成正比,而与入射光强弱无关。
关系式为 E K = hν- W O =hc/λ—W O,光电子最大初动能只随着入射光频率的增大..;..而增大右图E K -υ图像:横轴的交点:金属的截止频率νc:纵轴的交点为: -E= -W0图线的斜率k =普朗克常量h不同金属在同一张E K-ν图像中,斜率一样⑥光电管内被光照的金属为阴极K,当其与电源负极相连时,所接为正向电压。
见右上图若能发生光电效应,滑动头P在最左端时,U=0,电流≠0。
滑动头右移,电流增大然后趋于某最大值(饱和)。
⑦当入射光颜色不变时(即频率不变),入射光越强,单位时间内入射的光子数越多,则单位时间内射出的光电子数越多,饱和光电流越大⑧当阴极K与电源正极相连时,所接为反向电压。
滑动头右移,电流逐渐减小到0.光电流恰好为0时,对应的反向电压叫遏止电压(U C): U C e=E K⑨遏止电压Uc与入射光频率ν关系:U C e=hν-W O Uc=( hν—hνc)/e图像U C—υ如左图:横轴交点:金属的截止频率,I 纵轴交点= -W O /e斜率为h/e⑩右上图为光电流与电压关系:可见对同一光电管(即W0逸出功一样),入射光频率不变,遏止电压不变;入射光频率越大,遏止电压越大(图中,U C1>U C2,是因为蓝光频率大于黄光频率)⑾由I-U图象可以得到的信息(1)遏止电压U c:图线与横轴的交点的绝对值.(2)饱和光电流I m:电流的最大值.(3)最大初动能:E km=eU c.例:用5eV的光子照射光电管,其电流表示数随电压变化如右图,图中Uc=3V,则,光电子最大初动能= 3ev 光电管金属逸出功=2ev例:当用一束紫外线照在原来不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,则锌板打出电子,锌板带正电,与它相连的验电器金属箔带正电。
高中物理选修3-4全部知识点归纳一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。
机械振动产生的条件是:①回复力不为零;②阻力很小。
使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:①物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。
②物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,3、描述振动的物理量研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
⑴位移X:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量,其最大值等于振幅。
第-1-页共9页单摆⑵振幅A :做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
⑶周期T :振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。
⑷频率f 振动物体单位时间内完成全振动的次数。
⑸角频率。
角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。
⑹相位9:表示振动步调的物理量。
4、研究简谐振动规律的几个思路:⑴用动力学方法研究,受力特征:回复力F=-kx ;加速度,简谐振动是一种变加速运动。
在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
人教版高中物理选修3-5知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习原子结构【学习目标】1.知道电子是怎样发现的;2.知道电子的发现对人类探索原子结构的重大意义; 3.了解汤姆孙发现电子的研究方法. 4.知道α粒子散射实验;5.明确原子核式结构模型的主要内容; 6.理解原子核式结构提出的主要思想.【要点梳理】要点诠释: 要点一、原子结构 1.阴极射线(1)气体的导电特点:通常情况下,气体是不导电的,但在强电场中,气体能够被电离而导电.平时我们在空气中看到的放电火花,就是气体电离导电的结果.在研究气体放电时一般都用玻璃管中的稀薄气体,导电时可以看到发光放电现象.(2)1858年德国物理学家普里克发现了阴极射线.①产生:在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极.当两极间加一定电压时,阴极便发出一种射线,这种射线为阴极射线.②阴极射线的特点:碰到荧光物质能使其发光. 2.汤姆孙发现电子(1)从1890年起英国物理学家汤姆孙开始了对阴极射线的一系列实验研究. (2)汤姆孙利用电场和磁场能使带电的运动粒子发生偏转的原理检测了阴极射线的带电性质,并定量地测定了阴极射线粒子的比荷(带电粒子的电荷量与其质量之比,即e m). (3)1897年汤姆孙发现了电子(阴极射线是高速电子流).电子的电量()191.602177334910C e =⨯-,电子的质量319.109389710kg m =⨯-,电子的比荷111.758810C/kg em=⨯.电子的质量约为氢原子质量的1 1836.3.汤姆孙对阴极射线的研究(1)阴极射线电性的发现.为了研究阴极射线的带电性质,他设计了如图所示装置.从阴极发出的阴极射线,经过与阳极相连的小孔,射到管壁上,产生荧光斑点;用磁铁使射线偏转,进入集电圆筒;用静电计检测的结果表明,收集到的是负电荷.(2)测定阴极射线粒子的比荷.4.密立根实验美国物理学家密立根在1910年通过著名的“油滴实验”简练精确地测定了电子的电量密立根实验更重要的发现是:电荷是量子化的,即任何电荷只能是元电荷e的整数倍.5.电子发现的意义以前人们认为物质由分子组成,分子由原子组成,原子是不可再分的最小微粒.现在人们发现了各种物质里都有电子,而且电子的质量比最轻的氢原子质量小得多,这说明电子是原子的组成部分.电子是带负电,而原子是电中性的,可见原子内还有带正电的物质,这些带正电的物质和带负电的电子如何构成原子呢?电子的发现大大激发了人们研究原子内部结构的热情,拉开了人们研究原子结构的序幕.6.19世纪末物理学的三大发现对阴极射线的研究,引发了19世纪末物理学的三大发现:(1)1895年伦琴发现了X射线;(2)1896年贝克勒尔发现了天然放射性;(3)1897年汤姆孙发现了电子.要点二、原子的核式结构模型1.汤姆孙的原子模型“枣糕模型”.“葡萄干布丁模型”(如图所示).“葡萄干面包模型”.汤姆孙的原子模型是在发现电子的基础上建立起来的,汤姆孙认为,原子是一个球体,正电荷均匀分布在球内,电子像枣糕里的枣子一样,镶嵌在原子里面,所以汤姆孙的原子模型也叫枣糕式原子结构模型.【注意】汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实,但这一模型很快就被新的实验事实——仅粒子散射实验所否定.2.α粒子散射实验1909~1911年卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验,获得了重要的发现. (1)实验装置(如图所示)由放射源、金箔、荧光屏等组成.特别提示:①整个实验过程在真空中进行. ②金箔很薄,α粒子(42He 核)很容易穿过.(2)实验现象与结果.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粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子偏转角超过90︒,有的几乎达到180︒,沿原路返回.仅粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇.按照汤姆孙的原子结构模型:带正电的物质均匀分布,带负电的电子质量比α粒子的质量小得多.α粒子碰到电子就像子弹碰到一粒尘埃一样,其运动方向不会发生什么改变.但实验结果出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸被反弹回来这一不可思议的现象.卢瑟福通过分析,否定了汤姆孙的原子结构模型,提出了核式结构模型.3.原子的核式结构卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构:在原子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核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.4.原子核的电荷与尺度由不同原子对α粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的电荷.又由于原子是电中性的,可以推算出原子内含有的电子数.结果发现各种元素的原子核的电荷数,即原子内的电子数非常接近于它们的原子序数,这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的.原子核的半径无法直接测量,一般通过其他粒子与核的相互作用来确定,α粒子散射是估算核半径最简单的方法.对于一般的原子核半径数量级为1510m -,整个原子半径的数量级是1010m -,两者相差十万倍之多,可见原子内部是十分“空旷”的. 5.解题依据和方法(1)解答与本节知识有关的试题,必须以两个实验现象和发现的实际为基础,应明确以下几点: ①汤姆孙发现了电子,说明原子是可分的,电子是原子的组成部分.②卢瑟福“α粒子散射实验”现象说明:原子中绝大部分是空的,原子的绝大部分质量和全部正电荷都集中在一个很小的核上.(2)根据原子的核式结构,结合前面所掌握的动能、电势能、库仑定律及能量守恒定律等知识,是综合分析解决d 粒子靠近原子核过程中,有关功、能的变化,加速度,速度的变化所必备的知识基础和应掌握的方法.6.对α粒子散射实验的理解如果按照汤姆孙的“枣糕”原子模型,α粒子如果从原子之间或原子的中心轴线穿过时,它受到周围的正负电荷作用的库仑力是平衡的,α粒子不产生偏转;如果α粒子偏离原子的中心轴线穿过,两侧电荷作用的库仑力相当大一部分被抵消,α粒子偏转很小;如果α粒子正对着电子射来,质量远小于α粒子的电子不可能使α粒子发生明显偏转,更不可能使它反弹.所以α粒子的散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型.按卢瑟福的原子模型(核式结构),当α粒子穿过原子时,如果离核较远,受到原子核的斥力很小,仅粒子就像穿过“一片空地”一样,无遮无挡,运动方向改变极少,由于原子核很小,这种机会就很多,所以绝大多数α粒子不产生偏转;只有当α粒子十分接近原子核穿过时,才受到很大的库仑斥力,偏转角才很大,而这种机会很少;如果α粒子几乎正对着原子核射来,偏转角就几乎达到180︒,这种机会极少.如图所示.卢瑟福根据α粒子散射实验,不仪建立了原子的核式结构,还估算出了原子核的大小.220121(1)4sin 2m Ze r Mv θπε=⋅+(θ为散射角).原子核的商径数量级在1510m -.原子直径数量级大约是1010m -,所以原子核半径只相当于原子半径的十万分之一.原子的核式结构初步建立了原子结构的正确图景,但跟经典的电磁理论发生了矛盾.(见玻尔的原子模型)7.原子结构的探索历史(1)发现原子核式结构的过程.实验和发现 说明了什么 电子的发现说明原子有复杂结构α粒子散射实验说明汤姆孙(枣糕式)原子模型不符合实际,卢瑟福重新建立原子的核式结构模型(2)原子的核式结构与原子的枣糕式结构的根本区别.核式结构枣糕式结构原子内部是非常空旷的,正电荷集中在一个很小的核里 原子是充满了正电荷的球体 电子绕核高速旋转 电子均匀嵌在原子球体内【典型例题】 类型一、原子结构例1.关于阴极射线的本质,下列说法正确的是( ). A .阴极射线本质是氢原子 B .阴极射线本质是电磁波 C .阴极射线本质是电子 D .阴极射线本质是X 射线【思路点拨】阴极射线基本性质.【答案】C【解析】阴极射线是原子受激发射出的电子,关于阴极射线是电磁波、X 射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设,是错误的.【总结升华】对阴极射线基本性质的了解是解题的依据.举一反三:【变式】如图所示,在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线将( ).A .向纸内偏转B .向纸外偏转C .向下偏转D .向上偏转【答案】D【解析】本题综合考查电流产生的磁场、左手定则和阴极射线的产生和性质.由题目条件不难判断阴极射线所在处磁场垂直纸面向外,电子从负极射出,由左手定则可判定阴极射线(电子)向上偏转.【总结升华】注意阴极射线(电子)从电源的负极射出,用左手定则判断其受力方向时四指的指向和射线的运动方向相反.例2.汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示.真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A '中心的小孔沿中心轴1O O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O 点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U 后,亮点偏离到O '点(O '点与O 点的竖直间距为d ,水平间距可忽略不计).此时,在P 和P '间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B 时,亮点重新回到O 点.已知极板水平方向的长度为1L ,极板间距为b ,极板右端到荧光屏的距离为2L (如图所示). (1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小. (2)推导出电子的比荷的表达式.【答案】(1)UBb(2)2121(/2)Ud B bL L L +【解析】(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,电子做匀速直线运动,亮点重新回到中心O点,设电子的速度为v ,则evB eE =, 得E v B =, 即U v Bb =. (2)当极板间仅有偏转电场时,电子以速度v 进入后,竖直方向做匀加速运动,加速度为eUa mb =. 电子在水平方向做匀速运动,在电场内的运动时间11L t v=。
高中物理选修3-4知识点总结1.波的特征量及其关系(1)波长:波动过程中,对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长;(2)频率:波的频率由波源的振动频率决定,在任何介质中,频率保持不变;(3)机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速,波速由介质本身的性质所决定(若光还和光的频率有关),在不同介质中波速是不同的。
(v =λ/T )2.介质中质点运动的特征:(1)每个质点都在自己平衡位置附近作振动,并不随波迁移;(2)后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动3.波动图象(1)规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质...点.偏离平衡位置的位移,连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象(2)用“同侧法”判断波动图像中质点的速度方向,用作切线判断振动图像中质点的速度方向(3)在一个周期内质点沿y轴振动通过路程4A,1/4个周期不一定是A;波沿x轴匀速传播λ,1/4个周期一定是λ/44、波长、波速和频率(周期)的关系:v =△x/△t=λf=λ/ T。
5、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射,能够发生明显的衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波..长小..,或者跟波长相差不多。
d≤λ(超声波(它是机械波非电磁波)定位原理:频率大,波长小不易衍射,直线传播性好)6、产生干涉的必要条件是:两列波源的频率必须相同,干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件:(1)最强:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=nλ;(2)最弱:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍δ= ;,即。
根据以上分析,在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强....。
(振动加强的点还是做简谐运动,某....;振动减弱点始终减弱时刻位移可能为零)7、声波是纵波,能在空气、液体、固体中传播.声波在固体中波速大于液体大于气体.现象叫多普勒效应。
当波源与观察者相互靠近....。
物理选修3-4 U5光的折射题型归纳题型一:关于视深的计算与判断知识点1.视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离。
在中学阶段,一般都是沿着界面的法线方向去观察,在计算时,由于入射角很小,折射角也很小,故有sini/sinr≈tani/tanr≈i/r,这是在视深问题中经常用到的关系式。
2.当沿竖直方向看水中物体时,“视深”是实际深度的1/n,n是水的折射率。
例题1.河中有条小鱼,某时刻小鱼的实际深度为H,一人从水面正上方往水中看,他感觉到小鱼的深度为多大?设水的折射率为n。
变式1:在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体()A.比实际所处的位置高B.比实际所处的位置低C.跟实际所处的位置一样高D.以上三种情况都有可能解析:水中的潜水员看岸边上的物体时,感觉比物体所处的实际位置高,h'=nH。
故选A。
变式2:空中有一只小鸟,距水面3m,其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼。
已知水的折射率为4/3,则鸟看水中的鱼离它m,鱼看天上的鸟离它m。
解析:变式3:下列说法正确的是()A.岸上的人看到水中的鱼比鱼的实际位置浅B.水中的鱼看到岸上的人比人的实际位置高C.地面上的人晚上看到天上的星星比星星的实际位置低D.地面上的人早上看到刚从地平线上升起的太阳比太阳的实际位置高解析:由光的折射定律分析即得到正确答案:ABD变式4:如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上,从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是A.看到A中的字比B中的字高B.看到B中的字比A中的字高C.看到A、B中的字一样高D.看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高解析:通过立方体观察像比物体高,通过球体现察物像重合,如图所示。
AD2.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部都各有一只青蛙,则A.枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙看到井外的范围比较大B.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较小C.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较大D.两只青蛙觉得井一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大解析:根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围,如图(a)当井里灌满水后,光线照到镜面会发生折射现象,由于光是从空气射向水,所以入射角大于折射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大;变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示,如图(b ) 故选A . 即水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的晚上,水井中的青蛙能看到更多的星星。
物理选修3-4知识点总结1.热力学热力学是研究热现象和功的变化关系的科学,主要包括物态方程、热力学过程、熵等内容。
2.相变相变是指物质状态从固体、液体、气体等一个物态到另外一个物态的过程,主要包括蒸发、凝结、熔化、凝固等过程。
3.热力学第一定律热力学第一定律是指能量守恒的定律,即能量可以从一种形式转化为另一种形式,但是总能量不会发生变化。
4.熵熵是一个描述系统无序程度的物理量,有可能在一个系统中的微观状态非常多,但是却有一种趋势朝向无序化的统计现象。
5.理想气体热力学理想气体包括玻义兹分子运动论、热力学方程、麦克斯韦分布函数、气体热力学过程等内容。
热力学第二定律是指热力学过程总是不可逆的,总是向着一个趋势不断发展,也就是不可能通过热力学过程来完全地将所有的热量转化为功。
7.热功定理热功定理是指热量和功之间总是恒定的而非取决于具体热力学过程的物理定律。
8.镜像对称镜像对称是指物理空间对称性,关于一些物理量的转化机制,可以在物理空间进行平移、旋转、缩放等变换。
9.超尺度现象超尺度现象包括量子物理学、相对论、广义相对论等内容,主要是对物理世界基本规律的深入研究,反映宏观世界与微观世界的关系。
10.进化论进化论是指生物种族的进化规律,主要分为生物胚胎学、遗传学、分子生物学等领域的分子机制、基础设施、分布规律等。
电动力学是研究电与磁的变化关系的科学,主要包括静电学、电磁感应、电导率、电磁波、电路等内容。
12.电场电场是一个描述空间的物理量,是用来描述以一个粒子所受力的场,主要是被电荷周围的引力场所产生的能量。
13.电荷电荷是电场密度的量子,是荷质比的物理量,是各种粒子中所包含的一种基本多粒子荷质比参数。
14.电磁波电磁波是指电场和磁场的空间交替变化,具有可逆性中流动的一种物理波。
总之,物理选修3-4包含的知识点非常多,这些知识点在高中物理学习中是很重要的。
为了更好地理解这些知识点,学生需要加强日常的自主学习,积极了解各种物理学的新进展和发现,掌握物理实验技巧,提升物理科学素养,从而更好地理解和运用这些知识点来解决实际问题。
高二(3233)班选修3-5总结一,动量定理的理解与应用1.容易混淆的几个物理量的区别(1)动量与冲量的区别:即等效代换为变力的冲量I。
(2)应用Δp=F·t求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化。
曲线运动中物体速度方向时刻在改变,求动量变化Δp=p′-p需要应用矢量运算方法,比较复杂。
如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换动量的变化。
(3)用动量定理解释现象。
用动量定理解释的现象一般可分为两类:一类是物体的动量变化一定,分析力与作用时间的关系;另一类是作用力一定,分析力作用时间与动量变化间的关系。
分析问题时,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。
(4)处理连续流体问题(变质量问题)。
通常选取流体为研究对象,对流体应用动量定理列式求解。
3.应用动量定理解题的步骤(1)选取研究对象。
(2)确定所研究的物理过程及其始、末状态。
(3)分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况。
(4)规定正方向,根据动量定理列方程式。
(5)解方程,统一单位,求解结果。
4.动量守恒定律与机械能守恒定律的比较①一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关. ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关. a .随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加.b .随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.4.★★★普朗克能量子:带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h 称为普朗克常量.爱因斯坦光子说:空间传播的光本身就是一份一份的,每一份能量子叫做一个光子.光子的能量为ε=hν。
二、光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率.(2)光电流的强度与入射光的强度成正比.(3)光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的.(4)光子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光的频率增大而增大. 理解:(1)光照强度(单色光)光子数光电子数饱和光电流 (2)光子频率ν光子能量ε=hν爱因斯坦光电效应方程(密立根验证)E k =hν-W 0遏制电压U c e=E k三、光的波粒二象性与物质波光电效应是指物体在光的照射下发射出电子的现象,发射出的电子称为光电子。
物理选修知识点〔通用3篇〕篇1:物理选修知识点物理选修知识点(一)一、电动势(1)定义:在电内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电的电动势。
(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
(2)内阻(r):电内部的电阻。
(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是:A·h,mA·h.(二)一、导体的电阻(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
(2)公式:R=U/I(定义式)说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I 成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关。
B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用二、欧姆定律(1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。
(2)公式:I=U/R(3)适应范围:一是局部电路,二是金属导体、电解质溶液。
三、导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件和非线性元件线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。
非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。
四、导体中的电流与导体两端电压的关系(1)对同一导体,导体中的电流跟它两端的电压成正比。
(2)在一样电压下,U/I大的导体中电流小,U/I小的导体中电流大。
所以U/I反映了导体阻碍电流的性质,叫做电阻(R)(3)在一样电压下,对电阻不同的导体,导体的电流跟它的电阻成反比。
(三)一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向挪动,电场力所做的功称为电功。
高中物理选修3-5知识归纳物理选修3-5知识点一、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。
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。
选 修3—4一、知识网络周期:g L T π2=机械振动 简谐运动 物理量:振幅、周期、频率 运动规律 简谐运动图象 阻尼振动 受力特点 回复力:F= - kx 弹簧振子:F= - kx 单摆:x L mg F -= 受迫振动 共振 波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应 特性 实例 声波,超声波及其应用机械波 形成和传播特点 类型 横波 纵波 描述方法 波的图象 波的公式:vT =λ x=vt 电磁波 电磁波的发现:麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在电磁振荡:周期性变化的电场能与磁场能周期性变化,周期和频率电磁波的发射和接收电磁波与信息化社会:电视、雷达等电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、ν射线二、考点解析考点80 简谐运动 简谐运动的表达式和图象 要求:I1)如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。
简谐运动的回复力:即F = – kx注意:其中x 都是相对平衡位置的位移。
区分:某一位置的位移(相对平衡位置)和某一过程的位移(相对起点)⑴回复力始终指向平衡位置,始终与位移方向相反⑵“k ”对一般的简谐运动,k 只是一个比例系数,而不能理解为劲度系数⑶F 回=-kx 是证明物体是否做简谐运动的依据2)简谐运动的表达式: “x = A sin (ωt +φ)”3)简谐运动的图象:描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦(余弦)函数的规律变化的,要求能将图象与恰当的模型对应分析。
可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向,注意在振幅处速度无方向。
A 、简谐运动(关于平衡位置)对称、相等①同一位置:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回复力、加速度大小相等、方向相同.②对称点:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回复力、加速度大小相等、方向相反. 相对论简介 相对论的诞生:伽利略相对性原理狭义相对论的两个基本假设:狭义相对性原理;光速不变原理时间和空间的相对性:“同时”的相对性长度的相对性: 20)(1cv l l -= 时间间隔的相对性:2)(1cv t -∆=∆τ相对论的时空观狭义相对论的其他结论:相对论速度变换公式:21cv u vu u '+'= 相对论质量: 2)(1cv m m -= 质能方程2mc E =广义相对论简介:广义相对性原理;等效原理广义相对论的几个结论:物质的引力使光线弯曲引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别③对称段:经历时间相同④一个周期内,振子的路程一定为4A (A 为振幅);半个周期内,振子的路程一定为2A ;四分之一周期内,振子的路程不一定为A每经一个周期,振子一定回到原出发点;每经半个周期一定到达另一侧的关于平衡位置的对称点,且速度方向一定相反B 、振幅与位移的区别:⑴位移是矢量,振幅是标量,等于最大位移的数值⑵对于一个给定的简谐运动,振子的位移始终变化,而振幅不变思考:1、平衡位置的合力一定为0吗? (单摆)2、弹簧振子在对称位置弹性势能相等吗? (竖直弹簧振子)3、人的来回走动、拍皮球时皮球的运动是振动吗?考点81 单摆的周期与摆长的关系(实验、探究) 要求:Ⅰ1)单摆的等时性(伽利略);即周期与摆球质量无关,在振幅较小时与振幅无关2)单摆的周期公式(惠更斯)g l T π2=(l 为摆线长度与摆球半径之和;周期测量:测N 次全振动所用时间t ,则T=t/N )3)数据处理:(1)平均值法;(2)图象法:以l 和T 2为纵横坐标,作出224T gl π=的图象(变非线性关系为线性关系);4)振动周期是2秒的单摆叫秒摆摆钟原理:钟面显示时间与钟摆摆动次数成正比考点82 受迫振动和共振 要求:Ⅰ受迫振动:在周期性外力作用下、使振幅保持不变的振动,又叫无阻尼振动或等幅振动。
第十七章波粒二象性1.黑体:完全吸收入射各波长电磁波不反射2.热辐射现象:①任物在任℃都发射各种波长电磁波②辐射能量大小及波长分布与℃有关③既辐射也反射能量3.黑体辐射:①℃↑,黑体的辐射强度↑②℃↑,辐射强度极大值向波长短方移动4.能量子:①1900年普朗克②普`提振动的带电微粒的能量只是最小能量值ε的整数倍③ε=hν④h普朗克常量=6.63×10-34J·S ν频率光电效应的实验规律1.光电效应:照射金属光,使金属中的电子从表面逸出光电子:逸出电子勒纳德和汤姆孙等相继实验证实2.饱和电流:光色不变,入射光越强,饱和电流越大,单位时间内发射的光电子数越多3.遏止电压:使光电流减小到0的反向电压U c,光电子一定存在初速度满足12m e u c2=eU c颜色不同,频率不同,~不同4.光电子的能量只与入射光的频率有关5.截至频率(极限频率)νc不同金属截至~不同6.入射光频率<νc不发生光电效应7.瞬时性:当频率>νc,立即产光电流光电效应解释中的疑难1.逸出功W0:脱离做功最小值2.不同金属W0不同3.光↑,逸出电子数↑,光电流↑爱因斯坦的光电效应方程1.光:一份一份的由一个个不可分割的ε组成2.频率为ν的光的能量子为hν,h为普朗克常量3.光子:光的能量子为hν4.金属电子吸一光子获能是hν,一部分克服金属的逸出功W0,剩下表现为逸出后电子的初动能E k即hν=E k+W0或E k=hν-W0(爱因斯坦光点效应方程)(W0交于负半轴)若E k光电子的最大初动能E k=12m e u c2一个光子只给一个电子输能·爱因`表明:E k与入射光的频率ν有关hν>W0时,才有光电子逸出,νc=W0ℎ(光电效应截至频率)·电子一次性全吸能,不累能量时间,光电流几乎瞬时产生·同颜色(ν相同)的光,光较强时,包含光子数↑,照射金属产生光电子↑,饱和电流↑康普顿效应1.光的散射:在介质中与物质微粒相互作用,传播方向改变2.康普顿效应:散射X射线时,除与入射光波长λ0相同的成分,还有波长大于λ0的成分3.光电效应:光子具有能量康普顿效应:光子除了具有能量还具有动量光子的动量1.E=mc2E一定的能量m一定的质量2.光子的动量:p=ℎλλ波长h普朗克常量p动量【p=mc①ε=hf②ε=mc2③联解①②③得p=ℎλ】(f=ν=cλc光速f=ν频率)光的波粒二象性1.波粒二象性:光具有波动性+粒子性2.能量ε和动量p:描述物质的粒子性的重要物理量3.波长λ或频率ν:描述物质的波动性的典型物理量粒子的波动性1.德布罗意:①提出假设:实物粒子具有波动性②德布罗意波(物质波、概率波):与实物粒子相联系的波2.概率波1.光的强弱对应光子数目:明纹处光子多,暗纹处光子少光子落在明纹处概率大,暗纹概率小2.光的波动性不是光子之间的相互作用引起,是光子自身固有性质不确定性关系不确定性关系1.托马斯·杨和菲涅耳:光的波动说麦克斯韦:光的电磁理论爱因斯坦:光子理论第十八章原子结构电子的发现原子可以分割,由更小微粒组成电子的发现1.汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流2.组成阴极射线的粒子为电子3.热离子发射:金属高温发射粒子现象4.密立根:电荷是量子化,任何带电体的电荷是e的整数倍e=1.602 177 33(49)×10-19C 原子的核式结构模型汤姆孙:提出“枣糕模型”和“西瓜模型”α粒子散射实验1.α粒子:放射性物质(如铀和镭)发射出来快速运动粒子,带两个单位正电荷2.卢瑟福α粒子轰击金箔实验(α粒子散射实验)3.卢瑟福原子结构模型:原子核:原子中心一个很小的核原子全部的正电荷和质量集在此带负电电子在核外绕核旋转4.对α粒子散射实验数据分析:可估计原子核大小和正电荷数5.原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(英)汤姆孙:发现电子氢原子光谱光谱1.光谱:光栅或棱镜把各颜色光按波长展开,获光的波长(频率)+强度分布的记录2.线状谱:光谱有一条条的亮线3.连续光谱:非条,连在一起的光带例:炽热气体、液体及高温高压气体产生4.各原子发射光谱都是线状谱5.亮线:原子的特征谱线(元素发出多少频率的光,就吸收多少频率的光)。
高中物理选修3-4、3-5知识点总结1.电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象,它既具有波动性质又具有粒子性质。
电磁波的传播速度为光速,即xxxxxxxx8m/s,在真空中传播时速度不变。
2.电磁波的分类电磁波根据频率的不同可分为不同的种类,其中频率从低到高分别为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
3.电磁波的特征量及其关系1)波长:电磁波的波长λ和频率f之间有着确定的关系,即λ=c/f,其中c为光速。
2)频率:电磁波的频率f和波长λ之间有着确定的关系,即f=c/λ。
3)振幅:电磁波的振幅表示电场和磁场的最大值。
4)功率密度:电磁波的功率密度表示单位面积内电磁波传输的能量。
4.电磁波的传播特性1)直线传播:在同一介质中,电磁波呈直线传播。
2)折射:当电磁波从一种介质进入另一种介质时,由于介质折射率的不同,电磁波的传播方向会发生改变。
3)反射:当电磁波遇到介质界面时,会发生反射现象。
4)衍射:电磁波在遇到障碍物或孔时,会产生衍射现象。
5.电磁波的应用电磁波在生活中有着广泛的应用,如无线电通讯、卫星通讯、雷达、医学影像、光通信等。
1.图像特点:中央条纹宽且亮,两侧为间隔不等的明暗相间的条纹(白光入射时为彩色条纹)。
例如,数学家XXX推算出在圆板阴影的中心应有一个亮斑(即著名的泊松亮斑),后被实验证实,说明泊松亮斑是由光的衍射形成的。
2.光的偏振:光是一种横波,也是一种电磁波,因此会出现偏振现象。
自然光是在光波传播方向垂直的平面内,光振动沿各个方向振动强度都相同的光,例如太阳和电灯发出的光。
而偏振光则只在光波传播方向的垂直平面内沿特定方向振动的光。
例如,自然光经过偏振片后会变成偏振光。
另外,当自然光射到两介质分界面时,会同时发生反射和折射,而反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光。
偏振现象在液晶显示、观看3D电影等方面有广泛的应用。
相机前面的偏振镜可以减弱玻璃表面反射光的影响,使相片更加清晰。
高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是物理课本选修3-5的内容,高中学生需要掌握重点知识点,下面小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点,希望对你有帮助。
高中物理动量守恒定律知识点 1. 动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。
2. 动量守恒定律的条件:(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。
当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。
即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。
(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。
(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。
3. 动量守恒定律应用中需注意:(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。
在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。
(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。
(3)同时性:等式两边分别对应两个确定状态,每一状态下各物体的动量是同时的。
(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。
按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。
(1)弹性碰撞碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。
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:P = mv。
单位是。
动量是矢量,其向就是瞬时速度的向。
因为速度是相对的,所以动量也是相对的.冲量:冲量是矢量,在作用时间力的向不变时,冲量的向与力的向相同;如果力的向是变化的,则冲量的向与相应时间物体动量变化量的向相同。
若力为同一向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算;若力为一般变力,则不能直接计算冲量。
同一向上动量的变化量=这一向上各力的冲量和.动量定理:动量与力的关系:物体动量的变化率等于它所受的力.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。
(适用于目前物理学研究的一切领域。
)动量守恒定律成立的条件:①系统不受外力作用。
②系统虽受到了外力的作用,但所受合外力为零。
③系统所受的外力远远小于系统各物体间的力时,系统的总动量近似守恒(碰撞,击打,爆炸,反冲).④系统所受的合外力不为零,但在某一向上合外力为零,则系统在该向上动量守恒。
⑤系统受外力,但在某一向上力远大于外力,也可认为在这一向上系统的动量守恒。
常见类型:①由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等.②在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于物体间弹力的作用,斜面在水平向上将做加速运动,物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平向具有共同的速度,物体到达斜面顶端时,在竖直向上的分速度等于零。
③子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同,子弹位移为木块位移与木块厚度之和。
二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ【注意事项】1.“水平"和“正碰"是操作中应尽量予以满足的前提条件.2.入射球的质量应大于被碰球的质量.3.入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下.法是在斜槽上的适当高度处固定一档板,小球靠着档板后放手释放小球.4.若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时注意利用水平仪器确保导轨水平。
高中物理选修3-4知识点章节名称定义(内容)公式标准单位第十一章机械振动第一节简谐运动弹簧振子1、小球静止时的位置叫平衡位置2、小球在平衡位置附近的往复运动是一种机械运动,简称振动,这样的系统称谓弹簧振子弹簧振子的位移——时间图象波形图象简谐运动及其图象1、如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
2、简谐运动是最简单、最基本的振动3、弹簧振子的运动就是简谐运动第二节简谐运动的描述描述简谐运动的物理量1、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离2、全振动:弹簧振子从通过平衡位置的时刻开始,第二次到达平衡位置时完成一次完整的振动。
这个振动过程称为一次全振动3、做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间叫振动的周期4、单位时间完成振动的次数叫振动的频率,单位赫兹5、周期性运动在各个时刻所处的不同状态叫相位Tf1=Hz简谐运动的表达式)2sin(ϕπ+=tTAx第三节简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力1、如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动2、把物体拉回平衡位置的力叫回复力kxF-=简谐运动的能量忽略阻力的损耗,在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能与势能之和都是一定得第四节单摆单摆悬挂起来的物体在竖直平面内摆动,细线的质量与小球相比可以忽略,球的直径与线的长度相比也可以忽略,这样的装置就叫做单摆单摆的回复力在偏角很小的情况下,单摆做简谐运动(摆长越长,周期越长)kxF-=用单摆测定重力加速度单摆做简谐运动的周期与摆长的二次方成正比,与重力加速度的二次方成反比,而与振幅、摆球质量无关224Tlgπ=第五节外力作用下的振动固有频率不受外力作用的振动叫固有振动,其振动频率叫固有频率阻尼振动振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动受迫振动系统在驱动力作用下的振动叫受迫振动共振驱动力频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振高中物理选修3-4知识点章节名称定义(内容)公式标准单位第十二章机械波第一节波的形成和传播波的形成和传播振动的传播称为波动,简称波横波和纵波1、质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波,在横波中,凸起的最高处叫做波峰,凹下的最低处叫做波谷2、质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,叫做纵波,在纵波中,质点分布最密的位置叫做密部机械波借以传播的物质叫做介质,机械振动在介质中传播形成了机械波第二节波的图象正弦波如果波的图象是正弦曲线,这样的波叫做正弦波第三节波长、频率和波速波长在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫做波长频率、周期质点振动的频率和周期等于波的频率和周期波速机械波在介质中的传播速度由介质本身决定,在不同的介质中,波速是不同的第四节波的衍射和干涉波的衍射波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射(一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象)波的叠加几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,在其他重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和波的干涉频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小,这种现象叫做波的干涉(干涉也是波所特有的现象)第五节多普勒效应多普勒效应波源与观察者相互靠近或者相互远离时,接收到的波的频率都会发生变化,这种现象叫做多普勒效应第六节惠更斯原理波面和波线振动状态相同的点组成的面叫波面,与波面垂直、代表波的传播方向的线叫做波线惠更斯原理在介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面波的反射波进入第二种介质时返回到第一种介质的现象波的折射波进入第二种介质后传播方向发生偏折的现象高中物理选修3-4知识点章节名称定义(内容)公式标准单位第十三章光第一节光的反射和折射反射定律和折射定律1、光从第一种介质射到第二种介质的分界面时,一部分光会返回到第一种介质,这个现象叫做光的反射,另一部分光会进入第二种介质,这个现象叫做光的折射2、反射定律反:射线与入射线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角这就是反射定律3、折射定律:折射光线与入射线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比4、在光的折射现象中,光路是可逆的1221sinsinn=θθ折射率光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率(光从真空射入任何介质时,入射角总是大于折射角)vcn=第二节全反射全反射1、光疏介质:折射率较小的介质2、光密介质:折射率较大的介质3、光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小4、全反射和临界角:光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和反射。
1.波的特征量及其关系(1)波长:波动过程中,对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长;(2)频率:波的频率由波源的振动频率决定,在任何介质中,频率保持不变;(3)机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速,波速由介质本身的性质所决定(若光还和光的频率有关),在不同介质中波速是不同的。
(v =λ/T )2.介质中质点运动的特征:(1)每个质点都在自己平衡位置附近作振动,并不随波迁移;(2)后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动3.波动图象(1)规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点....偏离平衡位置的位移,连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象(2)用“同侧法”判断波动图像中质点的速度方向,用作切线判断振动图像中质点的速度方向(3)在一个周期内质点沿y轴振动通过路程4A,1/4个周期不一定是A;波沿x轴匀速传播λ,1/4个周期一定是λ/44、波长、波速和频率(周期)的关系:v =△x/△t=λf=λ/ T。
5、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射,能够发生明显的衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波..长小..,或者跟波长相差不多。
d≤λ(超声波(它是机械波非电磁波)定位原理:频率大,波长小不易衍射,直线传播性好)6、产生干涉的必要条件是:两列波源的频率必须相同,干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件:(1)最强:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=nλ;(2)最弱:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍δ= ;,即。
根据以上分析,在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强....。
(振动加强的点还是做简谐运动,某时....;振动减弱点始终减弱刻位移可能为零)相互靠近....。
当波源与观察者....时,观察者“感觉”到的频率变大相互远离....。
(注意:波源实际频率不变)现象:多普勒测速....时,观察者“感觉”到的频率变小仪、“红移”、“彩超”。
9(1)变化的磁场能够在周围空间............产生电场.............产生磁场....。
.....,变化的电场能够在周围空间(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的磁场.(3)振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场.10、电磁场:变化电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,这就是_电磁场__.11、电磁波麦克斯韦预言、赫兹电火花实验证实(1)定义:交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的传播..形成电磁波.(2)特点:①电磁波是横波...在电磁波中,每处的电场强度和磁感强度的方向总是_垂直_,且与电磁波的传播方向_垂直_ ;②任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于3×108m/s;③电磁波的传播速度等于波长与频率的乘积,即_v=λf_。
(3)电磁波与机械波的关系机械波在介质中的传播速度仅.由介质..............决定,与机械波的频率无关.电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质,还与电磁波的频率有关...................,频率大,传播速度越小.电磁波本身是物质,所以电磁波的传播不像机械波需要别的物质作为介质.机械波_不_能在真空中传播,而电磁波__能__真空中传播.八、电磁波谱及其应用..(1)光是一种电磁波,电磁波的速度和它的传播速度相同,在传播过程中可不需要介质,都具有波动的共性.如干涉、_衍射、_多普勒效应_。
它又是横波.种类 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X 射线 γ射线频率特性 波动性强 热效应,遥控遥感 能使人类产生视觉 荧光作用、杀伤作用 穿透作用强用途 通讯、电视,广播、导航等 加热、医疗、红外摄影、遥测遥感 杀菌消毒、验钞等 工业探伤、医学透视治疗等 工业探伤、医用治疗等红光波动性(干涉、衍射)强,紫光粒子性强(3)雷达:雷达是利用无线电波中的(微波..—.电磁波...:直线性好、反射性强;声呐:超声波......—.机械波...)来测定物体位置的无线电设备.13、LC 振荡电路T=2π √LC三、光14、折射率—即n=sini/sinr =c/v ,因c>v n 都大于1.15、全反射:当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时,若入射角大于临界角,则折射光线消失,只产生反射的现象叫全反射.产生全反射的条件是:a 、光从光密介质射向光疏介质;b 、入射角大于或等于临界角(c v n C ==1sin );两条件必须同时存在,才发生全反射。
16、光导纤维:内层为光密介质,外层为光疏介质。
全反射应用:光导纤维、自行车尾灯、海市蜃楼、沙漠蜃景、夏天柏油路面特别亮、水中的气泡看起来特别亮17、光的干涉(全息照片是干涉)(1)现象:符合一定条件的相干光...在相遇的区域出现了稳定的相间的加强区域和减弱区域. (2)光发生干涉的条件:____频率相等_。
(3)双缝干涉:(1801年,英国的托马斯•杨)①推导:如图所示,若S1、S2光振动情况完全相同,光程差则符合半波长偶数被时,出现亮条纹(n=0,1,2,3…) 符合半波长奇数倍时,出现暗条纹(n=0,l ,2,3,…) 相邻亮条纹(或相邻暗条纹)之间的间距(相邻亮条纹中央间距,相邻暗条纹中央间距)为_ΔX=L λ/d __。
②图象特点:中央为__亮纹__,两边_等__间距对称分布明暗相间条纹. 红光:明、暗条纹宽度最宽,紫光明、暗条纹宽度最窄.白光干涉图象中央明条纹的最外侧为红色.③相邻亮纹(暗纹)间的距离ΔX=L λ/d 。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
(4)薄膜干涉:①相干光源的由来:利用薄膜(如肥皂液膜、空气膜)_前后表面_的反射光束相遇而形成干涉现象.②图象特点:同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度__相等_____. 单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹(白光入射形成彩色条纹) 。
应用:增透膜、检验平整度、18、光的衍射(1)现象:光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
(2)产生条件:_障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小__.(3)单缝衍射:①图象特点:中央条纹亮而宽,两侧为__不等__间隔的明暗相间的条纹(白光入射为彩色条纹).(4)例子:数学家泊松推算出在圆板阴影的中心应有一个亮斑(即著名的泊松亮斑),后被实验证实,即说明泊松亮斑是由光的衍射形成。
)19、光的偏振(1)光是横波,是电磁波.所以光有偏振现象.(2)自然光:在光波传播方向垂直的平面内光振动(指E 的振动)沿各个方向振动强度都相同的光.如由太阳、电灯等普通光源发出的光.(3)偏振光:在光波传播方向的垂直平面内,只有沿着某一方向....振动的光.如自然光经一偏振片作用后的光,再如自然光射到两介质分界面时同时发生反射和折射(反射角和折射角和为900时),反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光.(4)应用:液晶显示、观看3D 电影等.相机前面的偏振镜可以减弱玻璃表面反射光的影响使相片更加清晰20、彩虹由于折射率不同形成的色散机械振动1、探究单摆周期与摆长的关系实验:测线长时摆球自然悬垂,测周期时从最低点开始计时2、发生受迫振动的物体周期等于驱动力周期与固有周期无关3、共振曲线1、动量定理:I 合=F 合t=△p=P 2-P 12、 动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力),即系统所受外力的矢量和为零。
(碰撞、爆炸、反冲)3、动量守恒定律的表达式 (规定正方向)4、碰撞(1)非弹性碰撞:动能损失动量守恒(2)弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后动能相等;特例1:对于弹性碰撞,若两个物体质量相等,则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度)特例2:当速度相等时两者距离有最值5、人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv = MV6、量子理论的建立:1900值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。
h为普朗克常数(6.63×10-34J.S)7(1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步,但是它并不能解释光电效应的现象。
在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应,发射出来的电子叫光电子。
(实验图在课本)(2)光电效应的研究结果:①任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率................,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应;②光电子的最大初动能与入射光的强度无关..................,只随着入射光频率的增大..而增大............,一般不超过10-9s;..;③入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
8、光子说:光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν。
这些能9(掌握Ek/Uc—ν图象的物理意义)同时,hυ截止= W O(Ek是光电子的最大初动能.....0)10、光的波粒二象性:........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,由于光既有波动性,又有粒子性,只能认为光具有波粒二象性。
但不可把光当成宏观观念中的波,也不可把光当成宏观观念中的粒子。
少量的光子表现出粒子性,大量光子运动表现为波动性;光在传播时显示波动性,与物质发生作用时,往往显示粒子性;频率小波长大的波动性显著,频率大波长小的粒子性显著。
(P41 电子干涉条纹对概率波的验证)11、物质波:1924运动..着的物(P38 电子的衍射图样;电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜)12、概率波:从光子的概念上看,光波是一种概率波。
13、1897年汤姆生(英)发现了电子...........,提出原子的枣糕模型,说明原子可以再分(有复杂结构)14、1909年起英国物理学家卢瑟福做了α粒子轰击金箔的实验,即α粒子散射实验(实验装置见必修本P257)得到出乎意料的结果:绝大多数...粒子....α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子偏转角超过了90°,有的甚至被弹回.....,偏转角几乎达到180°。