物理學知識點

1. 請教高中物理競賽的原子物理學知識點（越詳細越好，不要習題）

考點65 原子核式結構 原子核

△考綱要求△
α粒子散射實驗、原子核式結構、衰變、以及原子核的人工轉變、裂變、聚變都屬於Ⅰ類要求；
核能、質量虧損、質能方程屬於Ⅱ類要求.
☆考點透視☆
1．盧瑟福的原子模型——核式結構
⑴α粒子散射實驗
①α粒子散射實驗的結果：盧瑟福在α粒子轟擊金箔的實驗中，絕大多數α粒子不偏轉；極少數發生較大偏轉；極個別的甚至反彈回來．
②α粒子散射實驗的啟示：絕大多數α粒子直線穿過，反映原子內部存在很大的空隙；少數α粒子較大偏轉，反映原子內部集中存在著對α粒子有斥力的正電荷；極個別α粒子反彈，反映個別粒子正對著質量比α粒子大很多的物體運動時，受到該物體很大的斥力作用．
⑵原子的核式結構
盧瑟福依據α粒子的散射實驗的結果，提出了原子的核式結構：在原子中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉．
2．天然放射現象
⑴元素自發地放出射線的現象叫做天然放射現象，首先由貝克勒耳發現，天然放射現象的發現，說明原子核還有內部結構．
⑵具有放射性的元素叫放射性元素．
3．衰變
⑴不穩定的原子核自發放出α粒子或β粒子後，轉變為新核的變化稱為原子核的衰變．γ射線是伴隨著α衰變或β衰變產生的，也叫γ輻射．天然放射現象就是原子核的衰變現象．
⑵三種射線的性質
種類 α射線 β射線 γ射線
組成
高速氦核流 高速電子流 光子流
(高頻電磁波)
帶電量 2e -e 0
質量 4
（ ＝1.67× kg）

靜止質量為零
在電磁場中 偏轉 與α射線反向偏轉 不偏轉
穿透本領 最弱 較強 最強
對空氣的電離作用 很強 較弱 很弱
在空氣中的徑跡 粗、短、直 細、較長、 曲折 最長
通過膠片 感光 感光 感光
⑶半衰期：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間．半衰期由核內部本身的因素決定，跟原子所處的物理或化學狀態無關。半衰期是大量原子核衰變時的統計規律，個別原子核經多長時間衰變無法預測。
⑷衰變規律
衰變規律 α衰變
(新核的核電荷數少2，質量數少4)

β衰變
(核電荷數加l，質量數不變，中子變質子)
半衰期T
一半原子核發生衰變需要的時間

4．原子核的人工轉變
⑴原子核的人工轉變是用高速運動的粒子轟擊原子核，產生另一種新核的方法．
⑵質子的發現．
①盧瑟福發現質子的實驗：用α粒子轟擊氮原子核.
②核反應方程：
③質子的成因：

即α粒子進入氮核，形成復核 ，復核不穩定，衰變時放出質子．
⑶中子的發現
①盧瑟福預見中子的存在，後英國物理學家查德威克發現了中子．
②核反應方程式
③中子是一種不帶電，穿透力很強的粒子，其質量與質子質量差不多．
5．原子核的組成
原子核是由質子和中子組成，質子和中子統稱核子．
注意：原子核是由質子和中子組成的，質子和中子可以相互轉化，如 ，
原子序數=核電荷數=原子核外電子數；中子數=質量數一質子數。
6．人工放射性同位素的發現
⑴1934年，居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時，發現了放射性同位素和正電子，核反應方程式為
，
⑵放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素，如上式中的 就是磷的一種同位素，具有放射性.
⑶正電子：質量與電子相同帶一個單位正電荷的粒子，其產生的實質是質子衰變成中子時產生的，方程為
⑷放射性同位素的應用：
①利用它的射線；②作為示蹤原子．
7．核能
⑴核能
核子結合成原子核需要放出能量，這叫原子的結合能，稱為核能．
⑵質量虧損：
組成原子核的核子的質量與原子核的質量之差(或者參加核反應的原子核總質量與生成新原子核的總質量之差)叫質量虧損
⑶愛因斯坦質能方程
凡具有質量的物體都具有能量，物體的質量和能量間的關系為：
若原子核質量虧損△m．對應釋放的能量為 ．
說明：⑴質量虧損並不是質量損失(消失)也不是與質量守恆定律相矛盾，而是虧損的質量以能量的形式輻射出去了。
⑵在核能的計算中c的單位取國際單位制，此時若△m的單位為kg，能量的單位為J，當△m的單位為u（原子質量單位）時，記住1u相當於931.5 MeV的能量關系，然後據此進行計算。
8．重核的裂變與輕核的聚變
⑴重核的裂變
①裂變：重核分裂成兩個質量較小的原子核的核反應叫裂變．
②鏈式反應：裂變要在一定的條件下才能進行，比如鈾235核受到中子轟擊時會發生裂變，而裂變時又要放出一些中子，這些中子又可引起其它的軸235核裂變，而使裂變反應不斷進行下去，這種反應叫做鏈式反應．
③核反應堆：使原子核裂變的鏈式反應能夠有控制地持續進行的裝置，是核電站應用核能發電的核心設施．
⑵輕核的聚變
①聚變：輕核結合成質量較大的原子核的核反應稱為聚變．
②熱核反應：聚變必須在輕核間的距離十分接近，即達到10-15m時才能進行．在極高溫度下，原子核可以獲得足夠的動能克服庫侖斥力而發生聚變，這種聚變反應叫做熱核反應．
③目前已實現的人工熱核反應是氫彈的爆炸．
●難點釋疑●
1．愛因斯坦的質能方程E=mC 2指出了物體的能量E 與質量m 的密切關系，當物體的質量增加Δm時，
它的能量會相應的增加ΔE；質量減少Δm時，能量會相應的減少ΔE，關系是ΔE=Δm C 2。
2．在無光子輻射的情況下，核反應中釋放的核能轉化為新核和新粒子的動能，因而在此情況下可用動量守恆和能量守恆來解決問題。

◎命題趨勢◎
本考點介紹了在研究原子核過程中的重要實驗，如原子核的人工轉變，質子、中子的發現，重點是愛因斯坦的質能方程．前幾年高考本節難度不大，題型多為選擇和填空，但近年來高考與高科技前沿知識相結合導致本節內容難度增大，主要是通過情景的設置考查學生的閱讀理解能力及知識綜合能力．

2. 高一物理運動學知識點整理

運動學是高一物理課本中的基礎知識，有哪些知識點要我們了解呢?下面是我給大家帶來的高一物理運動學知識點，希望對你有幫助。

高一物理運動學知識點

一、機械運動

一個物體相對於另一個物體的位置的改變叫做機械運動，簡稱運動，它包括平動、轉動和振動等運動形式.

二、參照物

為了研究物體的運動而假定為不動的物體，叫做參照物.

對同一個物體的運動，所選擇的參照物不同，對它的運動的描述就會不同，靈活地選取參照物會給問題的分析帶來簡便;通常以地球為參照物來研究物體的運動.

三、質點

研究一個物體的運動時，如果物體的形狀和大小屬於無關因素或次要因素，對問題的研究沒有影響或影響可以忽略，為使問題簡化，就用一個有質量的點來代替物體.用來代管物體的有質量的做質點.像這種突出主要因素，排除無關因素，忽略次要因素的研究問題的思想方法，即為理想化方法，質點即是一種理想化模型.

四、時刻和時間

時刻：指的是某一瞬時.在時間軸上用一個點來表示.對應的是位置、速度、動量、動能等狀態量.

時間：是兩時刻間的間隔.在時間軸上用一段長度來表示.對應的是位移、路程、沖量、功等過程量.時間間隔=終止時刻-開始時刻。

五、位移和路程

位移：描述物體位置的變化，是從物體運動的初位置指向末位置的矢量.

路程：物體運動軌跡的長度，是標量.只有在單方向的直線運動中，位移的大小才等於路程。

六、速度

描述物體運動的方向和快慢的物理量.

1.平均速度：在變速運動中，物體在某段時間內的位移與發生這段位移所用時間的比值叫做這段時間內的平均速度，即=S/t，單位：m/ s，其方向與位移的方向相同.它是對變速運動的粗略描述.公式=(V0+Vt)/2隻對勻變速直線運動適用。

2.瞬時速度：運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度，方向沿軌跡上質點所在點的切線方向指向前進的一側.瞬時速度是對變速運動的精確描述.瞬時速度的大小叫速率，是標量.

如果細細分析，可以發現速度不是一個簡單概念，它是一個“大家族”，裡面有“平均速度”和“瞬時速度”這些成員，還有“速率”這個“近親”。其中瞬時速度是難點，又是重點。有時往往把瞬時速度簡稱為速度，這一點同學們須特別注意。

a.速度的物理意義是“描述物體運動快慢和方向的物理量”，定義是“位移與發生這個位移所用的時間之比”，即。速度是矢量。

b.上面式子所給出的其實是“平均速度”。對於運動快慢一直在變化的“非勻速運動”(又叫變速運動)，如果要精確描述物體每時每刻運動的快慢程度，就必須引入“瞬時速度”這個概念。當Δt非常小(用數學術語來說，Δt→0)時的就可以認為是瞬時速度。也就是說，要真正理解瞬時速度概念，需要數學里“極限”的知識，希望同學們結合數學相關內容進行學習。

c.速度是矢量，與“速度”對應的還有一個“速率”的概念。按書上的說法，速率(瞬時速率)就是速度(瞬時速度)的大小。它是一個標量，沒有方向。不過，日常生活中人們說的速度其實往往就是速率(日常語言詞彙中幾乎沒有速率這個詞)。

*其實速率的原始定義是“運動的路程與所用時間之比”，而不是“位移與所用時間之比”，在物體作曲線運動時，“平均速率”與“平均速度的大小”通常並不相等(因為在作曲線運動時，路程是曲線軌跡的長度，比位移直線長，“平均速率”總是比“平均速度的大小”要大些)。

但是，在發生一段極小的位移時，位移的大小和路程相等，所以瞬時速度的大小就等於瞬時速率。因此書上的說法只能理解成“瞬時速率就是瞬時速度的大小”。

七、勻速直線運動

1.定義：在相等的時間里位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.

2.特點：a=0，v=恆量.

3.位移公式：S=vt.

八、加速度

1.加速度的物理意義：反映運動物體速度變化快慢的物理量。

加速度的定義：速度的變化與發生這一變化所用的時間的比值，即a = =。

加速度是矢量。加速度的方向與速度方向並不一定相同。

2.加速度與速度是完全不同的物理量，加速度是速度的變化率。所以，兩者之間並不存在“速度大加速度也大、速度為0時加速度也為0”等關系，加速度和速度的方向也沒有必然相同的關系，加速直線運動的物體，加速度方向與速度方向相同;減速直線運動的物體，加速度方向與速度方向相反。

*速度、速度變化、加速度的關系：

①方向關系：加速度的方向與速度變化的方向一定相同。在直線運動中，若a的方向與V0的方向相同，質點做加速運動;若a的方向與V0的方向相反，質點做減速運動。

②大小關系：V、△V、a無必然的大小決定關系。

3.還有一個量也要注意與速度和加速度加以區分，那就是“速度變化量”Δv，Δv = v2 — v1。Δv越大，加速度並不一定越大，還要看所用的時間的多少。

4.在“速度-時間”圖像中，加速度是圖線的斜率。速度圖線越陡，加速度越大;速度圖線為水平線，加速度為0

九、勻變速直線運動

1.定義：在相等的時間內速度的變化相等的直線運動叫做勻變速直線運動.

2.特點：a=恆量.

3.公式：(1)vt=v0十at(2)s=v0t +at2(3)vt2-v02=2as(4)s=.

說明：(1)以上公式只適用於勻變速直線運動.

(2)四個公式中只有兩個是獨立的，即由任意兩式可推出另外兩式.四個公式中有五個物理量，而兩個獨立方程只能解出兩個未知量，所以解題時需要三個已知條件，才能有解.

(3)式中v0、vt、a、s均為矢量，方程式為矢量方程，應用時要規定正方向，凡與正方向相同者取正值，相反者取負值;所求矢量為正值者，表示與正方向相同，為負值者表示與正方向相反.通常將v0的方向規定為正方向，以v0的位置做初始位置.

(4)以上各式給出了勻變速直線運動的普遍規律.一切勻變速直線運動的差異就在於它們各自的v0、a不完全相同，例如a=0時，勻速直線運動;以v0的方向為正方向; a>0時，勻加速直線運動;a<0時，勻減速直線運動;a=g、v0=0時，自由落體應動;a=g、v0≠0時，豎直拋體運動.(5)對勻減速直線運動，有最長的運動時間t= v0/a，對應有最大位移s= v02/2a，若t>v0/a，一般不能直接代入公式求位移。

4、 推論：

(l)勻變速直線運動的物體，在任兩個連續相等的時間里的位移之差是個恆量，即ΔS= SⅡ- SⅠ=aT2=恆量.

(2)勻變速直線運動的物體，在某段時間內的平均速度，等於該段時間的中間時刻的瞬時速度，即==.以上兩推論在“測定勻變速直線運動的加速度”等學生實驗中經常用到，要熟練掌握.

(3)勻變速直線運動的物體，在某段位移的中間位移處的瞬時速度為

(4)初速度為零的勻加速直線運動(設T為等分時間間隔)：

① IT末、2T末、3T末……瞬時速度的比為Vl∶V2∶V3……∶Vn=1∶2∶3∶……∶n;

② 1T內、2T內、3T內……位移的比為Sl∶S2∶S3∶……Sn=12∶22∶32∶……∶n2;

③ 第一個T內，第二個T內，第三個T內……位移的比為SI∶SⅡ∶SⅢ∶……∶SN=l∶3∶5∶……∶(2n-1);

④ 靜止開始通過連續相等的位移所用時間的比t1∶t2∶t3∶……tn=

十、勻變速直線運動的圖像

1.對於運動圖象要從以下幾點來認識它的物理意義：

a.從圖象識別物體運動的性質。

b.能認識圖像的截距的意義。

c.能認識圖像的斜率的意義。

d.能認識圖線覆蓋面積的意義。

e.能說出圖線上一點的狀況。

2.利用v一t圖象，不僅可極為方便地證明和記住運動學中的一系列基本規律和公式，還可以極為簡捷地分析和解答各種問題。

1)s——t圖象和v——t圖象，只能描述直線運動——單向或雙向直線運動的位移和速度隨時間的變化關系，而不能直接用來描述方向變化的曲線運動。

2)當為曲線運動時，應先將其分解為直線運動，然後才能用S—t或v一t圖象進行描述。

a、位移時間圖象

位移時間圖象反映了運動物體的位移隨時間變化的關系，勻速運動的S—t圖象是直線，直線的斜率數值上等於運動物體的速度;變速運動的S-t圖象是曲線，圖線切線方向的斜率表示該點速度的大小.

b、速度時間圖象

(1)它反映了運動物體速度隨時間的變化關系.

(2)勻速運動的V一t圖線平行於時間軸.

(3)勻變速直線運動的V—t圖線是傾斜的直線，其斜率數值上等於物體運動的加速度.

(4)非勻變速直線運動的V一t圖線是曲線，每點的切線方向的斜率表示該點的加速度大小.

十一、自由落體運動

物體只受重力作用所做的初速度為零的運動.

特點：(l)只受重力;(2)初速度為零.

規律：(1)vt=gt;(2)s=gt2;(3)vt2=2gs;(4)s=;(5);

十二、豎直上拋運動

1、將物體沿豎直方向拋出，物體的運動為豎直上拋運動.拋出後只在重力作用下的運動。

其規律為：(1)vt=v0-gt，(2)s=v0t -gt2 (3)vt2-v02=-2gh

幾個特徵量：最大高度h= v02/2g，運動時間t=2v0/g.

2.兩種處理辦法：

(1)分段法：上升階段看做末速度為零，加速度大小為g的勻減速直線運動，下降階段為自由落體運動.

(2)整體法：從整體看來，運動的全過程加速度大小恆定且方向與初速度v0方向始終相反，因此可以把豎直上拋運動看作是一個統一的減速直線運動。這時取拋出點為坐標原點，初速度v0方向為正方向，則a=一g。

3.上升階段與下降階段的特點

(l)物體從某點出發上升到最高點的時間與從最高點回落到出發點的時們相等。即 t上=v0/g=t下 所以，從某點拋出後又回到同一點所用的時間為t=2v0/g

(2)上把時的初速度v0與落回出發點的速度V等值反向，大小均為;即 V=V0=

注意：①以上特點適用於豎直上拋物體的運動過程中的任意一個點所時應的上升下降兩階段，因為從任意一點向上看，物體的運動都是豎直上拋運動，且下降階段為上升階段的逆過程.

②以上特點，對於一般的勻減速直線運動都能適用。若能靈活掌握以上特點，可使解題過程大為簡化.尤其要注意豎直上拋物體運動的時稱性和速度、位移的正負。

十三、運動學解題的基本方法、步驟

運動學的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本規律是我們解題的依據，是我們認識問題、分析問題、尋求解題途徑的武器。只有深刻理解概念、規律才能靈活地求解各種問題，但解題又是深刻理解概念、規律的必需環節。

根據運動學的基本概念、規律可知求解運動學問題的基本方法、步驟為

(1)審題。弄清題意，畫草圖，明確已知量，未知量，待求量。

(2)明確研究對象。選擇參考系、坐標系。

(3)分析有關的時間、位移、初末速度，加速度等。

(4)應用運動規律、幾何關系等建立解題方程。

(5)解方程。

高一物理學習方法

多理解

多理解，就是緊緊抓住預習、聽課和復習，對所學知識進行多層次、多角度地理解。預習可分為粗讀和精讀。先粗略看一下所要學的內容，對重要的部分以小標題的方式加以圈注。接著便仔細閱讀圈注部分，進行深入理解，即精讀。上課時可有目的地聽老師講解難點，解答疑問。這樣便對知識理解得較全面、透徹。課後進行復習，除了對公式定理進行理解記憶，還要深入理解老師的講課思路，理解解題的“中心思路”，即抓住例題的知識點對症下葯，應用什麼定理的公式，使其條理化、程序化。

多練習

多練習，既指鞏固知識的練習，也指心理素質的“練習”。鞏固知識的練習不光是指要認真完成課內習題，還要完成一定量的課外練習。但單純的“題海戰術”是不可取的，應該有選擇地做一些有代表性的題型。基礎好的同學還應該做一些綜合題和應用題。另外，平日應注意調整自己的心態，培養沉著、自信的心理素質。

多總結

3. 高中物理學考知識點及公式

高中物理學知識點公式：

一、質點的運動

（1）------直線運動 1）勻變速直線運動 1.平均速度V平＝s/t（定義式） 2.有用推論Vt2-Vo2＝2as 3.中間時刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速族段度Vt＝Vo+at 5.中間位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t

初速度Vo＝0 2.末速度Vt＝gt 3.下落高度h＝gt2/2（從Vo位置向下計算） 4.推論Vt2＝2gh 注: (1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速直線運動規律； (2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下）。

（3)豎直上拋運動 1.位移s＝Vot-gt2/2 2.末速度Vt＝Vo-gt （g=9.8m/s2≈10m/s2） 3.有用推論Vt2-Vo2＝-2gs 4.上升最大高度Hm＝Vo2/2g(拋出點算起） 5.往返時間t＝2Vo/g （從拋出落回原位置的時間）

注: (1)全過程處理:是勻減速直線運動，以向上為正方向，加速度取負值； (2)分段處理：向上為勻減速直線運動，向下為自由落體運動，具有對稱性； (3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。

二、質點的運動（2）----曲線運動、萬有引力 1)平拋運動 1.水平方向速度：Vx＝Vo 2.豎直方帶穗銷向速度：Vy＝gt 3.水平方向位移：x＝Vot 4.豎直方向位移：y＝gt2/2 5.運動時間t＝(2y/g）1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

6.合速度Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[Vo2+(gt)2]1/2 合速度方向與水平夾角β:tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0 7.合位移：s＝(x2+y2)1/2, 位移方向與水平夾角α:tgα＝y/x＝gt/2Vo 8.水平方向加速度：ax=0；豎直方向加速度：ay＝g

註： (1)平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，通常可看作是水蠢游平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成； (2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關； （3）θ與β的關系為tgβ＝2tgα；

（4）在平拋運動中時間t是解題關鍵；(5)做曲線運動的物體必有加速度，當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。

2）勻速圓周運動 1.線速度V＝s/t＝2πr/T 2.角速度ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf 3.向心加速度a＝V2/r＝ω2r＝(2π/T)2r 4.向心力F心＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝mωv=F合 5.周期與頻率：T＝1/f

6.角速度與線速度的關系：V＝ωr 7.角速度與轉速的關系ω＝2πn(此處頻率與轉速意義相同) 8.主要物理量及單位：弧長(s):米(m)；角度(Φ)：弧度（rad）；頻率（f）：赫（Hz）；

周期（T）：秒（s）；轉速（n）：r/s；半徑(r):米（m）；線速度（V）：m/s；角速度（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。

註： （1）向心力可以由某個具體力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直，指向圓心；

（2）做勻速圓周運動的物體，其向心力等於合力，並且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動能保持不變，向心力不做功，但動量不斷改變。