物理选修3-5知识点总结(详细)
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2定正方向)3某一方向上的力为零,则系统在这个方向上的动量守恒。
必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。
4、碰撞 (1)完全非弹性碰撞:获得共同速度,动能损失最多动量守恒, ; (2)弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后动能相等;动量守恒, ;动能守恒, ; 特例1:A 、B 两物体发生弹性碰撞,设碰前A 初速度为v0,B静止,则碰后速度0v m m m m v B A B A A +-=,vB=02v m m m B A A +.特例2:对于一维弹性碰撞,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) (3)一般碰撞:有完整的压缩阶段,只有部分恢复阶段,动量守恒,动能减小。
5、人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= h ν。
h 为普朗克常数(6.63×10-34J.S )2、黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
3、黑体辐射: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。
(普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象)1、光电效应(表明光子具有能量)(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:新教材:①存在饱和电流,这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多;②存在遏止电压: ;③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应;④效应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s 。
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。
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高中物理选修3-5必备知识点(一)氢原子光谱氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的14条谱线作了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示:式中R叫做里德伯常量,这个公式成为巴尔末公式。
除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
氢原子光谱是线状谱,具有分立特征,用经典的电磁理论无法解释。
原子核的衰变;半衰期⑴衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒⑵半衰期:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期。
放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
放射性的应用与防护;放射性同位素放射性同位素:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素。
同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正电子的发现:用粒子轰击铝时,发生核反应。
1934年,约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷。
高中物理选修3-5必备知识点(二)1、天然放射现象⑴天然放射现象的发现:1896年法国物理学,贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。
这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性。
放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素。
天然放射现象:某种元素自发地放射射线的现象,叫天然放射现象。
这表明原子核存在精细结构,是可以再分的。
⑵放射线的成份和性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹2、原子核的组成原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。
在原子核中有:质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质量数减电荷数。
高中物理选修3-5必备知识点(三)1.原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)a.电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
高中物理3-5知识点总结1. 电流和电路1.1 电流的定义及计算方法电流是电荷在单位时间内通过导线的数量。
用I表示电流,单位是安培(A)。
电流的计算公式为I = Q/t,其中Q表示通过导线的电荷量,t表示通过导线的时间。
1.2 电流的方向与电子的运动方向根据电子的运动方向,电流被定义为从正极流向负极。
在闭合电路中电流的方向是由正极向负极。
1.3 电阻和电阻率电阻是材料抵抗电流流动的程度。
用R表示电阻,单位是欧姆(Ω)。
电阻率是一个材料的特性,用ρ表示,单位是欧姆米(Ω·m)。
电阻与电阻率之间的关系为R = ρL/A,其中L表示电阻的长度,A表示电阻的截面积。
1.4 欧姆定律欧姆定律描述了电流、电阻和电压之间的关系。
根据欧姆定律,电流与电压的关系可以用公式I = V/R表示,其中V表示电压,R表示电阻。
2. 电阻和电路分析2.1 串联电路和并联电路串联电路是指多个电阻按照顺序连接在一起的电路。
并联电路是指多个电阻同时连接在一个节点上的电路。
在串联电路中,电流是相同的,而在并联电路中,电压是相同的。
2.2 等效电阻等效电阻是将复杂的电路简化为一个等效的电阻。
对于串联电路,等效电阻可以通过将各个电阻的阻值相加得到。
对于并联电路,等效电阻可以通过将各个电阻的倒数相加再取倒数得到。
2.3 电压分压和电流分流电压分压是指在并联电路中,电压将根据各个电阻的阻值比例进行分配。
电流分流是指在串联电路中,电流将根据各个电阻的阻值比例进行分配。
2.4 马尔科夫定理马尔科夫定理可以简化复杂的电路分析。
根据马尔科夫定理,可以通过将视为节点的电路连接到任意两点,再连接一个等效电压源,来简化复杂的电路分析问题。
3. 电功和电功率3.1 电功的定义及计算方法电功是电流对电压产生的作用。
用W表示电功,单位是焦耳(J)。
电功的计算公式为W = V × I × t,其中V表示电压,I表示电流,t表示时间。
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,系统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, 在这一短暂时间遵循动量守恒定律。
②计算动量时要涉及速度,这时一个物体系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。
③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。
④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。
3、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。
⑴完全弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞。
⑵非弹性碰撞:非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的能,机械能有了损失,称非弹性碰撞。
⑶完全非弹性碰撞:在完全非弹性力的作用下,机械能损失最大(转化为能等),称完全非弹性碰撞。
碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度。
二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒.【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度.小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1'+m 2v 2',则可验证动量守恒定律. 【实验器材】两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规. 【实验步骤】1.用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2;2.按图2-1安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点. 3.首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,图2-1图2-2P重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点如图2-2。
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。
第一章动量1.冲量物体所受外力和外力作用时间的乘积;矢量;过程量;I=Ft ;单位是N ·s 。
2.动量物体的质量与速度的乘积;矢量;状态量;p=mv ;单位是kg ·m/s ;1kg ·m/s=1 N ·s 。
3.动量守恒定律一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
(内力:系统内物体之间的相互作用;外力:系统外物体对系统内物体的作用力)4.动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或者所受外力的矢量和为零;②内力远大于外力;③如果在某一方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒。
5.动量定理物体所受合外力的冲量等于动量的变化;I=mv末-mv初。
6.反冲:在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化;系统动量守恒。
7.碰撞物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大;系统动量守恒。
8.弹性碰撞如果碰撞过程中系统的动能损失很小,可以略去不计,这种碰撞叫做弹性碰撞。
物体m 1以速度v 0与静止的物体m 2发生弹性碰撞,碰撞后两物体的速度分别为021211v m m m m v 021122v m m m v 9.非弹性碰撞碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞;如果两物体碰撞后黏合在一起,这种碰撞损失的动能最多,叫做完全非弹性碰撞。
第二章波粒二象性1.热辐射一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。
2.黑体如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物质就是绝对黑体,简称黑体。
3.黑体辐射黑体辐射的电磁波的强度按波长分布,只与黑体的温度有关。
4.黑体辐射规律一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
5.能量子普朗克认为振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量的整数倍,这个不可再分的最小能量值叫做能量子;并且=h ,是电磁波的频率,h 为普朗克常量,h=6.631034J ·s ;光子的能量为h。
选修3-5知识点梳理动量 动量守恒定律例1.在某次短道速滑接力赛中,运动员甲以7 m/s 的速度在前面滑行,运动员乙以 8 m/s 的速度从后面追上,并迅速将甲向前推出,完成接力过程。
设甲、乙两运动员的质量均为50 kg ,推后运动员乙的速度变为5 m/s ,方向向前,若甲、乙接力前后在同一直线上运动,求接力后甲的速度大小。
波粒二象性一、量子论内容:①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、黑体和黑体辐射1.热辐射现象一切物体都在以电磁波的形式向外辐射能量(称为热辐射),热辐射不仅跟温度有关,还跟材料的种类及表面状况有关。
2.黑体及黑体辐射黑体是能够全部吸收外来电磁波而不发生反射。
黑体辐射的实验规律:1)随着温度的升高,各种波长的的辐射强度都有增加;2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
三、光电效应 光子说 光电效应方程1.光电效应 (1)基本概念①定义:光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。
②饱和电流:在光照条件不变的情况下,随着所加电压增大,光电流趋于一个饱和值。
实验表明,入射光越强,饱和电流越大。
这表明入射光越强,______________________。
③遏止电压:当所加电压U 为零时,电流I 并不为零。
只有施加反向电压,也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极,在光电管两极间形成使电子减速的电场,电流才有可能为零。
使光电流减小到零的反向电压U c 称为______________。
它的存在说明了光电子具有_____________。
212e c m v _____________ (2)光电效应的实验规律: 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,随入射光频率的增大而增大。
人教版高中物理选修3-5知识点总结是指当光照射到金属表面时,金属中的电子被激发而飞出金属表面的现象。
2、光电效应的实验结果①当光的频率小于一定值时,无论光的强度多大,都无法使金属发生光电效应,这个频率称为截止频率。
②当光的频率大于截止频率时,光电效应才会发生。
此时,光电子的最大动能只与光子的频率有关,而与光的强度无关。
3、光子说光子说是基于量子论的,它认为光是由一些能量量子组成的,这些能量量子就是光子。
光子的能量与光的频率成正比,而与光的强度无关。
4、光电效应方程光电效应方程描述了光电效应中光子的能量和光电子的最大动能之间的关系。
它可以表示为:Kmax=hv-φ其中,Kmax表示光电子的最大动能,h为普朗克常数,v为光的频率,φ为金属的逸出功。
光电效应是指在光的照射下,物体会发射出电子的现象。
这个现象发生的前提是入射光的频率必须大于金属的极限频率。
随着入射光频率的增大,光电子的最大初动能也会增大。
同时,大于极限频率的光照射金属时,光电流强度与入射光强度成正比。
需要注意的是,金属受到光照后,光电子的发射一般不超过10^-9秒。
波动说认为光的能量与光的频率无关,而是由光波的振幅决定的。
因此,波动说对解释光电效应的①②④三个实验规律都遇到了困难。
量子论是指电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的。
每一份电磁波的能量可以表示为E=hv,其中h为普郎克恒量。
光子论是指空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的。
每一份光子具有的能量与光的频率成正比,可以表示为E=hv。
光子论解释了光电效应的原理。
当金属中的自由电子获得光子后,其动能会增大。
当其功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面。
入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量也会越大,飞出时最大初功能也会越大。
康普顿效应是指光子和电子作弹性碰撞的结果。
当光子和外层电子相碰撞时,光子的能量会传递给电子,散射光的波长会变大。
当光子和束缚很紧的内层电子相碰撞时,光子将与整个原子交换能量,波长不变。