物理35知识点总结
Ⅰ 高中物理选修3-5的知识点总结
选3-4多好 全是波形图和光路图比3-5简单
Ⅱ 初中物理知识点总结
初中物理浮力知识点:浮力计算方法
浮力计算题方法总结:
(1)、确定研究对象,认准要研究的物体。
(2)、分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
计算浮力方法:
①量法:F(浮)=G-F(用弹簧测力计测浮力)。
②力差法:F(浮)=F(向上)-F(向下)(用浮力产生的原因求浮力)
③浮、悬浮时,F(浮)=G(二力平衡求浮力;)
④F(浮)=G(排)或F(浮)=ρ(液)V(排)g(阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)
⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)
初中物理浮力知识点:浮力的利用
(1)、轮船:
工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。单位t由排水量m可计算出:排开液体的体积V(排)=m/ρ;排开液体的重力G(排)=mg;轮船受到的浮力F(浮)=mg轮船和货物共重G=mg.
(2)、潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)、气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
(4)、密度计:
原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
初中物理浮力的知识点:漂浮问题“五规律”
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
初中物理浮力的知识点:阿基米德原理
阿基米德原理:
(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)、公式表示:F(浮)=G(排)=ρ(液)V(排)g从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)、适用条件:液体(或气体)
初中物理浮力的知识点:物体的浮沉条件
(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
(3)说明:
①
密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为
2/3ρ
分析:F浮
=
G
则:ρ液V排g
=ρ物Vg
ρ物=(
V排/V)·ρ液=
2/3ρ液
③
悬浮与漂浮的比较
相同:
F浮
=
G
不同:悬浮ρ液
=ρ物
;V排=V物
漂浮ρ液
<;;ρ物;V排<;;V物
④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮
与G或比较ρ液与ρ物
。
初中物理浮力知识点:浮力的方向与产生的原因
浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体
浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。
Ⅲ 物理3--5知识点归纳
选修3-5知识点归纳
一、动量守恒定律
1、 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)
注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响,但可改变系统内物体的动量。内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因,而外力的冲量是改变系统总动量的原因。
2、动量守恒定律的表达式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=—△p2/
3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零,但在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 ,vB= .
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 = MV (注意:几何关系)
二、量子理论的建立 黑体和黑体辐射
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= hν。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)
三、光电效应 光子说 光电效应方程
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。
老教材: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;③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;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。
(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极K(与电源负极相连),是因为碱金属有较小的逸出功。
2、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。这些能量子被成为光子。
3、光电效应方程:EK = h - WO (掌握Ek/Uc—ν图象的物理意义)同时,h 截止 = WO(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)
四、康普顿效应(表明光子具有动量)
1、1918-1922年康普顿(美)在研究石墨对X射线的散射时发现:光子在介质中和物质微粒相互作用,可以使光的传播方向发生改变,这种现象叫光的散射。
2、在光的散射过程中,有些散射光的波长比入射光的波长略大,这种现象叫康普顿效应。
3、光子的动量: p=h/λ
五、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系
1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;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)
2、光子的能量E=hν,光子的动量p=h/λ表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出:E = p c。
3、物质波:1924年德布罗意(法)提出,实物粒子和光子一样具有波动性,任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波,波长λ=h / p,这种波叫物质波,也叫德布罗意波。(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)
4、概率波:从光子的概念上看,光波是一种概率波。
5、不确定关系: ,△x表示粒子位置的不确定量,△p表示粒子在x方向上的动量的不确定量。 (为何粒子位置的不确定量△x越小,粒子动量的不确定量△p越大,用单缝衍射进行解释? P43 图)
六、原子核式模型机构
1、1897年汤姆生(英)发现了电子,提出原子的枣糕模型,揭开了研究原子结构的序幕。(谁发现了阴极射线?)
2、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α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α粒子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°。(P53 图)
3、卢瑟福在1911年提出原子的核式结构学说:在原子的中心有一个很小的核 ,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
按照这个学说,可很好地解释α粒子散射实验结果,α粒子散射实验的数据还可以估计原子核的大小(数量级为10-15m)和原子核的正电荷数。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
七、氢原子的光谱
1、光谱的种类:(1)发射光谱:物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱; 稀薄气体发光产生线状谱,不同元素的线状谱线不同,又称特征谱线。 (2)吸收光谱:连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱,元素能发射出何种频率的光,就相应能吸收何种频率的光,因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。
2、氢原子的光谱是线状的(这些亮线称为原子的特征谱线),即辐射波长是分立的。
3、基尔霍夫开创了光谱分析的方法:利用元素的特征谱线(线状谱或吸收光谱)鉴别物质的分析方法。
八、原子的能级
1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾(矛盾为:a、原子是不稳定的;b、原子光谱是连续谱),1913年玻尔(丹麦)在其基础上,把普朗克的量子理论运用到原子系统上,提出玻尔理论。
2、玻尔理论的假设:
(1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值,叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫做基态;原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。
(2)原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(设能量为Em)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即 h = En Em,(能级图见3-5第64页)
(3)原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
3、玻尔计算公式:rn =n2 r1 , En = E1/n2 (n=1,2,3)r1 =0.5310-10 m , E1 = -13.6eV ,分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。(选定离核无限远处的电势能为零,电子从离核无限远处移到任一轨道上,都是电场力做正功,电势能减少,所以在任一轨道上,电子的电势能都是负值,而且离核越近,电势能越小。)
4、从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
5、一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为N= 。
6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念(提出了能级和跃迁的概念,能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱),局限之处在于它过多地保留了经典理论(经典粒子、轨道等),无法解释复杂原子的光谱。
7、现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。
8、光谱测量发现原子光谱是线状谱和夫兰克—赫兹实验证实了原子能量的量子化(即原子中分立能级的存在)
九、原子核的组成
1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。核反应方程______________。
2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子,即中子。查德威克经过研究,证明:用天α射线轰击铍时,会产生一种看不见的贯穿能力很强(10-20厘米的铅板)的不带电粒子,用其轰击石蜡时,竟能从石蜡中打出质子,此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。核反应方程___ ______________。
3、质子和中子统称核子,原子核的电荷数等于其质子数,原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有相同质子数的原子属于同一种元素;具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。
4、天然放射现象
(1)人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律,是从天然放射现象开始的。
(2)1896年贝克勒耳发现放射性,在他的建议下,玛丽•居里和皮埃尔•居里经过研究发现了新元素钋和镭。
(3)用磁场来研究放射线的性质(图见3-5第74页):
①α射线带正电,偏转较小,α粒子就是氦原子核,贯穿本领很小,电离作用很强,使底片感光作用很强;②β射线带负电,偏转较大,是高速电子流,贯穿本领很强(几毫米的铝板),电离作用较弱;③γ射线中电中性的,无偏转,是波长极短的电磁波,贯穿本领最强(几厘米的铅板),电离作用很小。
十、原子核的衰变 半衰期
1、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的(注意:质量并不守恒。)。γ射线是伴随α射线或β射线产生的,没有单独的γ衰变(γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。)。α衰变举例 ;β衰变举例 。
2、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定,与原子所处的物理状态或化学状态无关,它是对大量原子的统计规律。N= , m= 。
十一、放射性的应用与防护 放射性同位素
1、放射性同位素的应用:a、利用它的射线(贯穿本领、电离作用、物理和化学效应);b、做示踪原子。
2、放射性同位素的防护:过量的射线对人体组织有破坏作用,这些破坏往往是对细胞核的破坏,因此,在使用放射性同位素时,必须注意人身安全,同时要放射性物质对空气、水源等的破坏。
十二、核力与结合能 质量亏损
1、由于核子间存在着强大的核力(核子之间的引力,特点:①核力与核子是否带电无关②短程力,其作用范围为 ,只有相邻的核子间才发生作用),所以核子结合成原子核(例_______________________)或原子核分解为核子(例_______ _____)时,都伴随着巨大的能量变化。核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量叫原子核的结合能,亦称核能。
2、我们把核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。爱因斯坦在相对论中得出物体的质量和能量间的关系式_________________,就是著名的质能联系方程,简称质能方程。 1u=_____________kg 相当于____________MeV (此结论在计算中可直接应用)。
十三、原子核的人工转变原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程,称为核反应(原子核的人工转变)。在核反应中电荷数和质量数都是守恒的。 举例:(1)如α粒子轰击氮原子核发现质子;(2)1934年,约里奥•居里和伊丽芙•居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子。核反应方程______ ___________________这是第一次用人工方法得到放射性同位素。
十四、重核的裂变 轻核的聚变
1、凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的,每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。
2、1938年德国化学家哈恩和斯特拉斯曼发现重核裂变,即一个重核在俘获一个中子后,分裂成几个中等质量的核的反应过程,这发现为核能的利用开辟了道路。铀核裂变的核反应方程________ _____________。
3、由于中子的增殖使裂变反应能持续地进行的过程称为链式反应。为使其容易发生,最好使用纯铀235。因为原子核非常小,如果铀块的体积不够大,中子从铀块中通过时,可能还没有碰到铀核就跑到铀块外面去了,因此存在能够发生链式反应的铀块的最小体积,即临界体积。
发生链式反应的条件是裂变物的体积大于临界体积,并有中子进入。应用有原子弹、核反应堆。
4、轻核结合成质量较大的核叫聚变。(例: ________)发生聚变的条件是:超高温(几百万度以上),因此聚变又叫热核反应。 太阳的能量产生于热核反应。可以用原子弹来引起热核反应。应用有氢弹、可控热核反应。
Ⅳ 人教版九年级物理知识点总结
初中物理光的反射定律是重要的知识点之一,通过光的反射定律了解生活中常见的物理现象,根据光的反射定律作光路图和光的反射实验题是初中物理光的反射两大应用题型。初中物理光的反射知识点一览:初中物理光的反射概念和分类;初中物理光的反射定律极其四大特性和作光路图步骤,光的反射练习题。
一、初中物理光的反射概念
光的反射定律概念:光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。对人类来说,光的最大规模的反射现象,发生在月球上。人们知道,月球本身是不发光的,它只是反射太阳的光。因此光的反射无处不在并发生在人们身边。
二、初中物理光的反射分类
1)镜面反射:平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射。
2)漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
3)镜面反射与漫反射物理现象:表面平滑的物体,易形成光的镜面反射,形成刺目的强光,反而看不清楚物体。通常情况下可以辨别物体之形状和存在,是由于光的漫射之故。日落后暂时能看见物体,乃是因为空气中尘埃引起光的漫射之故。无论是镜面反射或漫反射,都需遵守反射定律。
三、初中物理光的反射定律(重点):
1.反射角等于入射角,且入射光线与平面的夹角等于反射光线与平面的夹角。
2.反射光线与入射光线居于法线两侧且都在同一个平面内。
3.在光的反射现象中,光路是可逆的。 四、根据光的反射定律作光路图(常考知识点):
先找出入射点,过入射点作垂直于界面的法线,则反射光线与入射光线的夹角的角平分线即为法线。若是确定某一条入射光线所对应的反射光线,则由入射光线、法线确定入射角的大小及反射光线所在的平面,再根据光的反射定律中反射光线位于法线的另一侧,反射角等于入射角的特点,确定反射光线。
五、初中物理光的反射的四大特性(难点):
1.共面 法线是反射光线与入射光线的角平分线所在的直线。
2.异侧 入射光线与反射面的夹角和入射角的和为90°
3.等角 反射角等于入射角。反射角随入射角的增大而增大,减小而减小。
4.可逆 光路是可逆的
六、初中物理光的反射练习题(包含实验题):
1、初中物理光的反射选择题
1.电视机遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线,用它来传递信息,实现对电视机的遥控。不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视机,这是利用( ) A.光的直线传播 B.光沿曲线传播 C.光的反射 D.光的可逆性
2.光污染已成为21世纪人们关注的问题。据测定,室内洁白、平滑的墙壁能将照射在墙壁上的太阳光的80%反射,长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服。如果将墙壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光,达到保护视力的目的,这是利用了光的( ) A.直线传播 B.漫反射 C.镜面反射 D.反射
3.如图1所示,一束光线射向平面镜,那么这束光线的入射角和反射角的大小分别为( ) A.40° 40° B.40° 50° C.50° 40° D.50° 50° 4.下列说法中不正确的是( )
A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
B.漫反射也遵守反射定律
C.反射光线跟入射光线的夹角为120°,则入射角为60°
D.太阳发出的光传到地球约需500s,则太阳到地球的距离约为1.5×108km
5.小聪同学通过某种途径看到了小明同学的眼睛,则小明同学( ) A.一定能看到小聪同学的眼睛 B.一定不能看到小聪同学的眼睛 C.可能看不到小聪同学的眼睛 D.一定能看到小聪同学的全身 2、初中物理光的反射应用题
1.(初中物理光的反射作图题)钱包掉到沙发下.没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了钱包.图中已标示了反射与入射光线,请在图中标出平面镜,并画出法线。
2.(初中物理光的反射实验题)如图所示,是陈涛同学探究光反射规律的实验.他进行了下面的操作:
(1)如图1甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,使∠i减小,这时∠r跟着减小,使∠ i增大,∠r跟着增大,∠r总是_______∠i,说明__________
(2)如图1乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时,在NOF上看不到________-,说明
3、初中物理光的反射实验题________。 参考答案: 1、选择题:1.C 2.B 3.D 4.A 5.A
2、应用题:1.(如图所示)
2.(1)影子的形成:光沿直线传播;(2)水中倒影:光的反射 七、生活中的光的反射物理现象:
1、我们每天都照的镜子。
2、路口放置的凸面镜。
3、汽车的观后镜。
4、我们能看见物体,物体反射了光进入我们的眼睛。 5、太阳能加热器(太阳灶)
6、潜望镜。
7、反射式的望远镜。
上海市中考物理和化学合卷,物理分值为90分。光的折射对比光的直线传播和光的反射来说,则有难度。同学们需要掌握光的折射作图题和实验题相关知识点。昂立新课程针对初中各个科开设如下课程:
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Ⅳ 初三物理知识点总结
物理量(单位) 公式 备注 公式的变形
速度V(m/S) v= S:路程/t:时间
重力G (N) G=mg m:质量 g:9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ (kg/m3) ρ=m/V m:质量 V:体积
合力F合 (N) 方向相同:F合=F1+F2
方向相反:F合=F1—F2 方向相反时,F1>F2
浮力F浮
(N) F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力
浮力F浮
(N) F浮=G物 此公式只适用
物体漂浮或悬浮
浮力F浮
(N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力
m排:排开液体的质量
ρ液:液体的密度
V排:排开液体的体积
(即浸入液体中的体积)
杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动力 L1:动力臂
F2:阻力 L2:阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F:绳子自由端受到的拉力
G物:物体的重力
S:绳子自由端移动的距离
h:物体升高的距离
动滑轮 F= (G物+G轮)
S=2 h G物:物体的重力
G轮:动滑轮的重力
滑轮组 F= (G物+G轮)
S=n h n:通过动滑轮绳子的段数
机械功W
(J) W=Fs F:力
s:在力的方向上移动的距离
有用功W有
总功W总 W有=G物h
W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时
机械效率 η= ×100%
功率P
(w) P=
W:功
t:时间
压强p
(Pa) P=
F:压力
S:受力面积
液体压强p
(Pa) P=ρgh ρ:液体的密度
h:深度(从液面到所求点
的竖直距离)
物理量 单位 公式
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=pv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米³ kg/m³ p=m/v
力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg
压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S
功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
电流 I 安培(安) A I=U/R
电压 U 伏特(伏) V U=IR
电阻 R 欧姆(欧) R=U/I
电功 W 焦耳(焦) J W=UIt
电功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI
热量 Q 焦耳(焦) J Q=cm(t-t°)
比热 c 焦/(千克°C) J/(kg°C)
真空中光速 3×108米/秒
g 9.8牛顿/千克
15°C空气中声速 340米/秒
【热 学 部 分】
1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
3、热值:q=Q/m
4、炉子和热机的效率: η=Q有效利用/Q燃料
5、热平衡方程:Q放=Q吸
6、热力学温度:T=t+273K
【电 学 部 分】
1、电流强度:I=Q电量/t
2、电阻:R=ρL/S
3、欧姆定律:I=U/R
4、焦耳定律:
(1)、Q=I2Rt普适公式)
(2)、Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式)
5、串联电路:
(1)、I=I1=I2
(2)、U=U1+U2
(3)、R=R1+R2
(4)、U1/U2=R1/R2 (分压公式)
(5)、P1/P2=R1/R2
6、并联电路:
(1)、I=I1+I2
(2)、U=U1=U2
(3)、1/R=1/R1+1/R2 [ R=R1R2/(R1+R2)]
(4)、I1/I2=R2/R1(分流公式)
(5)、P1/P2=R2/R1
7定值电阻:
(1)、I1/I2=U1/U2
(2)、P1/P2=I12/I22
(3)、P1/P2=U12/U22
8电功:
(1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式)
(2)、W=I2Rt=U2t/R (纯电阻公式)
9电功率:
(1)、P=W/t=UI (普适公式)
(2)、P=I2R=U2/R (纯电阻公式)
八年级下全部物理公式
V排÷V物=P物÷P液(F浮=G)
V露÷V排=P液-P物÷P物
V露÷V物=P液-P物÷P液
V排=V物时,G÷F浮=P物÷P液
物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
一、测量
⒈长度L:主单位:米;测量工具:刻度尺;测量时要估读到最小刻度的下一位;光年的单位是长度单位。
⒉时间t:主单位:秒;测量工具:钟表;实验室中用停表。1时=3600秒,1秒=1000毫秒。
⒊质量m:物体中所含物质的多少叫质量。主单位:千克; 测量工具:秤;实验室用托盘天平。
二、机械运动
⒈机械运动:物体位置发生变化的运动。
参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动:
①比较运动快慢的两种方法:a 比较在相等时间里通过的路程。b 比较通过相等路程所需的时间。
②公式: 1米/秒=3.6千米/时。
三、力
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg m=G/g
g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。 惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。
公式: m=ρV 国际单位:千克/米3 ,常用单位:克/厘米3,
关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3;
读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算:
1厘米2=1×10-4米2,
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS 功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt P的单位:瓦特; W的单位:焦耳; t的单位:秒。
八、热学:
⒈温度t:表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。
⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。
C水=4.2×103焦/(千克℃) 读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。
改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)
7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
九、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。 电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
十、电能
⒈电功W:电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。
公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢。【电功率大的用电器电流作功快。】
公式:P=W/t P=UI (P=U2/R P=I2R) 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒊电能表(瓦时计):测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳
十一、磁
1.磁体、磁极【同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引】
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物质叫磁体。磁体的磁极总是成对出现的。
2.磁场:磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体周围磁场用磁感线来表示。
地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
3.电流的磁场:奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用右手螺旋定则来判定。
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(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〔见第二册P40〕}
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}
1、电功:电流做的功叫电功。电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程。
计算式:W=UIt=Pt=t=I2Rt=UQ(其中W=t=I2Rt只适用于纯电阻电路)
单位:焦耳(J) 常用单位千瓦时(KWh) 1KWh=3.6×106J
测量:电能表(测家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表)
接法:①串联在家庭电路的干路中②“1、3”进“2、4”出;“1、2”火“3、4”零
参数:“220V 10A(20A)”表示该电能表应该在220V的电路中使用;电能表的额定电流为10A,在短时间内电流不能超过20A;电路中用电器的总功率不能超过2200W;“50Hz”表示电能表应在交流电频率为50Hz的电路中使用;“3000R/KWh”表示工作电路每消耗1KWh的电能,电能表的表盘转动3000转。
电能表间接测量电功率的计算式:P=×3.6×106(W)
2、电功率:电功率是电流在单位时间内做的功。等于电流与电压的乘积。电功率的单位是瓦。计算式:P=W/t=UI==I2R(其中P==I2R只适用于纯电阻电路)
3、额定功率与实际功率的区别与联系:额定功率是由用电器本身所决定的,实际功率是由实际电路所决定的。联系:P实=()2P额,可理解为用电器两端的电压变为原来的1/n时,功率就变为原来功率的1/n2。
4、小灯泡的明暗是由灯泡的实际功率决定的。
5、焦耳定律:电流通过导体产生的热量Q跟电流I的平方成正比,跟导体的电阻R成正比,跟通电的时间t成正。计算式:Q=I2Rt=UIt=t(其中Q=UIt=t只适用于纯电阻电路)
6、电热器:主要部件是发热体,是由电阻较大、熔点较高的材料制成的。其原理是电流的热效应。
7、家庭电路
8、触电:一定强度的电流通过人体时所引起的伤害事故。
9、安全用电常识:不接触电压高于36伏的带电体,不靠近高压带电体。明插座的安装应高于地面1.8m,电风扇、洗衣机等家用电器应接地。
速度 υ= S / t 1m / s = 3.6 Km / h
声速υ= 340m / s
光速C = 3×108 m /s
密度 ρ= m / V 1 g / c m3 = 103 Kg / m3
合力 F = F1 - F2
F = F1 + F2 F1、F2在同一直线线上且方向相反
F1、F2在同一直线线上且方向相同
压强 p = F / S
p =ρg h p = F / S适用于固、液、气
p =ρg h适用于竖直固体柱
p =ρg h可直接计算液体压强
1标准大气压 = 76 cmHg柱 = 1.01×105 Pa = 10.3 m水柱
浮力 ① F浮 = G – F
②漂浮、悬浮:F浮 = G
③ F浮 = G排 =ρ液g V排
④据浮沉条件判浮力大小 (1)判断物体是否受浮力
(2)根据物体浮沉条件判断物体处
于什么状态
(3)找出合适的公式计算浮力
物体浮沉条件(前提:物体浸没在液体中且只受浮力和重力):
①F浮>G(ρ液>ρ物)上浮至漂浮 ②F浮 =G(ρ液 =ρ物)悬浮
③F浮 < G(ρ液 < ρ物)下沉
杠杆平衡条件 F1 L1 = F2 L 2 杠杆平衡条件也叫杠杆原理
滑轮组 F = G / n
F =(G动 + G物)/ n
SF = n SG 理想滑轮组
忽略轮轴间的摩擦
n:作用在动滑轮上绳子股数
功 W = F S = P t 1J = 1N?m = 1W?s
功率 P = W / t = Fυ 1KW = 103 W,1MW = 103KW
有用功 W有用 = G h(竖直提升)= F S(水平移动)= W总 – W额 =ηW总
额外功 W额 = W总 – W有 = G动 h(忽略轮轴间摩擦)= f L(斜面)
总功 W总= W有用+ W额 = F S = W有用 / η
机械效率 η= W有用 / W总
η=G /(n F)
= G物 /(G物 + G动) 定义式
适用于动滑轮、滑轮组
Ⅵ 哪有物理3-5的知识点总结
物理选修3-5知识点总结
一、动量守恒定律
1、 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)
注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响,但可改变系统内物体的动量。内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因,而外力的冲量是改变系统总动量的原因。
2、动量守恒定律的表达式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=—△p2/
3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零,但在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 ,vB= .
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 = MV (注意:几何关系)
二、量子理论的建立 黑体和黑体辐射
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= hν。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)
三、光电效应 光子说 光电效应方程
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。
老教材: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;③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;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。
(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极K(与电源负极相连),是因为碱金属有较小的逸出功。
2、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。这些能量子被成为光子。
3、光电效应方程:EK = h - WO (掌握Ek/Uc—ν图象的物理意义)同时,h 截止 = WO(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)
四、康普顿效应(表明光子具有动量)
1、1918-1922年康普顿(美)在研究石墨对X射线的散射时发现:光子在介质中和物质微粒相互作用,可以使光的传播方向发生改变,这种现象叫光的散射。
2、在光的散射过程中,有些散射光的波长比入射光的波长略大,这种现象叫康普顿效应。
3、光子的动量: p=h/λ
五、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系
1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;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)
2、光子的能量E=hν,光子的动量p=h/λ表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出:E = p c。
3、物质波:1924年德布罗意(法)提出,实物粒子和光子一样具有波动性,任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波,波长λ=h / p,这种波叫物质波,也叫德布罗意波。(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)
4、概率波:从光子的概念上看,光波是一种概率波。
5、不确定关系: ,△x表示粒子位置的不确定量,△p表示粒子在x方向上的动量的不确定量。 (为何粒子位置的不确定量△x越小,粒子动量的不确定量△p越大,用单缝衍射进行解释? P43 图)
六、原子核式模型机构
1、1897年汤姆生(英)发现了电子,提出原子的枣糕模型,揭开了研究原子结构的序幕。(谁发现了阴极射线?)
2、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α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α粒子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°。(P53 图)
3、卢瑟福在1911年提出原子的核式结构学说:在原子的中心有一个很小的核 ,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
按照这个学说,可很好地解释α粒子散射实验结果,α粒子散射实验的数据还可以估计原子核的大小(数量级为10-15m)和原子核的正电荷数。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
七、氢原子的光谱
1、光谱的种类:(1)发射光谱:物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱; 稀薄气体发光产生线状谱,不同元素的线状谱线不同,又称特征谱线。 (2)吸收光谱:连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱,元素能发射出何种频率的光,就相应能吸收何种频率的光,因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。
2、氢原子的光谱是线状的(这些亮线称为原子的特征谱线),即辐射波长是分立的。
3、基尔霍夫开创了光谱分析的方法:利用元素的特征谱线(线状谱或吸收光谱)鉴别物质的分析方法。
八、原子的能级
1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾(矛盾为:a、原子是不稳定的;b、原子光谱是连续谱),1913年玻尔(丹麦)在其基础上,把普朗克的量子理论运用到原子系统上,提出玻尔理论。
2、玻尔理论的假设:
(1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值,叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫做基态;原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。
(2)原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(设能量为Em)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即 h = En ? Em,(能级图见3-5第64页)
(3)原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
3、玻尔计算公式:rn =n2 r1 , En = E1/n2 (n=1,2,3??)r1 =0.53?10-10 m , E1 = -13.6eV ,分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。(选定离核无限远处的电势能为零,电子从离核无限远处移到任一轨道上,都是电场力做正功,电势能减少,所以在任一轨道上,电子的电势能都是负值,而且离核越近,电势能越小。)
4、从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
5、一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为N= 。
6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念(提出了能级和跃迁的概念,能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱),局限之处在于它过多地保留了经典理论(经典粒子、轨道等),无法解释复杂原子的光谱。
7、现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。
8、光谱测量发现原子光谱是线状谱和夫兰克—赫兹实验证实了原子能量的量子化(即原子中分立能级的存在)
九、原子核的组成
1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。核反应方程______________。
2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子,即中子。查德威克经过研究,证明:用天α射线轰击铍时,会产生一种看不见的贯穿能力很强(10-20厘米的铅板)的不带电粒子,用其轰击石蜡时,竟能从石蜡中打出质子,此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。核反应方程___ ______________。
3、质子和中子统称核子,原子核的电荷数等于其质子数,原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有相同质子数的原子属于同一种元素;具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。
4、天然放射现象
(1)人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律,是从天然放射现象开始的。
(2)1896年贝克勒耳发现放射性,在他的建议下,玛丽?居里和皮埃尔?居里经过研究发现了新元素钋和镭。
(3)用磁场来研究放射线的性质(图见3-5第74页):
①α射线带正电,偏转较小,α粒子就是氦原子核,贯穿本领很小,电离作用很强,使底片感光作用很强;②β射线带负电,偏转较大,是高速电子流,贯穿本领很强(几毫米的铝板),电离作用较弱;③γ射线中电中性的,无偏转,是波长极短的电磁波,贯穿本领最强(几厘米的铅板),电离作用很小。
十、原子核的衰变 半衰期
1、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的(注意:质量并不守恒。)。γ射线是伴随α射线或β射线产生的,没有单独的γ衰变(γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。)。α衰变举例 ;β衰变举例 。
2、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定,与原子所处的物理状态或化学状态无关,它是对大量原子的统计规律。N= , m= 。
十一、放射性的应用与防护 放射性同位素
1、放射性同位素的应用:a、利用它的射线(贯穿本领、电离作用、物理和化学效应);b、做示踪原子。
2、放射性同位素的防护:过量的射线对人体组织有破坏作用,这些破坏往往是对细胞核的破坏,因此,在使用放射性同位素时,必须注意人身安全,同时要放射性物质对空气、水源等的破坏。
十二、核力与结合能 质量亏损
1、由于核子间存在着强大的核力(核子之间的引力,特点:①核力与核子是否带电无关②短程力,其作用范围为 ,只有相邻的核子间才发生作用),所以核子结合成原子核(例_______________________)或原子核分解为核子(例_______ _____)时,都伴随着巨大的能量变化。核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量叫原子核的结合能,亦称核能。
2、我们把核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。爱因斯坦在相对论中得出物体的质量和能量间的关系式_________________,就是著名的质能联系方程,简称质能方程。 1u=_____________kg 相当于____________MeV (此结论在计算中可直接应用)。
十三、原子核的人工转变
原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程,称为核反应(原子核的人工转变)。在核反应中电荷数和质量数都是守恒的。 举例:(1)如α粒子轰击氮原子核发现质子;(2)1934年,约里奥?居里和伊丽芙?居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子。核反应方程______ ___________________这是第一次用人工方法得到放射性同位素。
十四、重核的裂变 轻核的聚变
1、凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的,每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。
2、1938年德国化学家哈恩和斯特拉斯曼发现重核裂变,即一个重核在俘获一个中子后,分裂成几个中等质量的核的反应过程,这发现为核能的利用开辟了道路。铀核裂变的核反应方程________ _____________。
3、由于中子的增殖使裂变反应能持续地进行的过程称为链式反应。为使其容易发生,最好使用纯铀235。因为原子核非常小,如果铀块的体积不够大,中子从铀块中通过时,可能还没有碰到铀核就跑到铀块外面去了,因此存在能够发生链式反应的铀块的最小体积,即临界体积。
发生链式反应的条件是裂变物的体积大于临界体积,并有中子进入。应用有原子弹、核反应堆。
4、轻核结合成质量较大的核叫聚变。(例: ________)发生聚变的条件是:超高温(几百万度以上),因此聚变又叫热核反应。 太阳的能量产生于热核反应。可以用原子弹来引起热核反应。应用有氢弹、可控热核反应。