高中物理詳細知識點***2***

　　10.波的疊加

　　幾列波相遇時，每列波能夠保持各自的狀態繼續傳播而不互相干擾，只是在重疊的區域裡，任一質點的總位移等於各列波分別引起的位移的向量和.兩列波相遇前、相遇過程中、相遇後，各自的運動狀態不發生任何變化，這是波的獨立性原理.

　　11.波的干涉:

　　頻率相同的兩列波疊加，某些區域的振動加強，某些區域的振動減弱，並且振動加強和振動減弱的區域相互間隔的現象，叫波的干涉.產生干涉現象的條件:兩列波的頻率相同，振動情況穩定.

　　[注意]①干涉時，振動加強區域或振動減弱區域的空間位置是不變的，加強區域中心質點的振幅等於兩列波的振幅之和，減弱區域中心質點的振幅等於兩列波的振幅之差.

　　②兩列波在空間相遇發生干涉，兩列波的波峰相遇點為加強點，波峰和波谷的相遇點是減弱的點，加強的點只是振幅大了，並非任一時刻的位移都大;減弱的點只是振幅小了，也並非任一時刻的位移都最小. 如圖若S1、S2為振動方向同步的相干波源，當PS1-PS2=nλ時，振動加強;當PS1-PS2=***2n+1***λ/2時，振動減弱。

　　12.聲波

　　***1***空氣中的聲波是縱波，傳播速度為340m/s.

　　***2***能夠引起人耳感覺的聲波頻率範圍是:20～20000Hz.

　　***3***超聲波:頻率高於20000Hz的聲波.

　　①超聲波的重要性質有:波長短，不容易發生衍射，基本上能直線傳播，因此可以使能量定向集中傳播;穿透能力強.

　　②對超聲波的利用:用聲納探測潛艇、魚群，探察金屬內部的缺陷;利用超聲波碎石治療膽結石、腎結石等;利用“B超”探察人體內病變.

　　13.多普勒效應:由於波源和觀察者之間有相對運動使觀察者感到頻率發生變化的現象.其特點是:當波源與觀察者有相對運動，兩者相互接近時，觀察者接收到的頻率增大;兩者相互遠離時，觀察者接收到的頻率減小.

　　八、分子動理論、熱和功、氣體

　　1.分子動理論

　　***1***物質是由大量分子組成的 分子直徑的數量級一般是

　　***2***分子永不停息地做無規則熱運動.

　　①擴散現象:不同的物質互相接觸時，可以彼此進入對方中去.溫度越高，擴散越快.

　　②布朗運動:在顯微鏡下看到的懸浮在液體***或氣體***中微小顆粒的無規則運動，是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的，是液體分子永不停息地無規則運動的巨集觀反映.顆粒越小，布朗運動越明顯;溫度越高，布朗運動越明顯.

　　***3***分子間存在著相互作用力

　　分子間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，但斥力的變化比引力的變化快，實際表現出來的是引力和斥力的合力.

　　2.物體的內能

　　***1***分子動能:做熱運動的分子具有動能，在熱現象的研究中，單個分子的動能是無研究意義的，重要的是分子熱運動的平均動能.溫度是物體分子熱運動的平均動能的標誌.

　　***2***分子勢能:分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，叫做分子勢能.分子勢能隨著物體的體積變化而變化.分子間的作用表現為引力時，分子勢能隨著分子間的距離增大而增大.分子間的作用表現為斥力時，分子勢能隨著分子間距離增大而減小.對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增加;體積縮小，分子勢能減小.

　　***3***物體的內能:物體裡所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內能.任何物體都有內能，物體的內能跟物體的溫度和體積有關.

　　***4***物體的內能和機械能有著本質的區別.物體具有內能的同時可以具有機械能，也可以不具有機械能.

　　3.改變內能的兩種方式

　　***1***做功:其本質是其他形式的能和內能之間的相互轉化.

　　***2***熱傳遞:其本質是物體間內能的轉移.

　　***3***做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的，但有本質的區別.

　　4. ★能量轉化和守恆定律

　　5★.熱力學第一定律

　　***1***內容:物體內能的增量***ΔU***等於外界對物體做的功***W***和物體吸收的熱量***Q***的總和.

　　***2***表示式:W+Q=ΔU

　　***3***符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內能增加，ΔU取正值，物體內能減少，ΔU取負值.

　　6.熱力學第二定律

　　***1***熱傳導的方向性

　　熱傳遞的過程是有方向性的，熱量會自發地從高溫物體傳給低溫物體，而不會自發地從低溫物體傳給高溫物體.

　　***2***熱力學第二定律的兩種常見表述

　　①不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化.

　　②不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功，而不引起其他變化.

　　***3***永動機不可能製成

　　①第一類永動機不可能製成:不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器被稱為第一類永動機，這種永動機是不可能製造成的，它違背了能量守恆定律.

　　②第二類永動機不可能製成:沒有冷凝器，只有單一熱源，並從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機.第二類永動機不可能製成，它雖然不違背能量守恆定律，但違背了熱力學第二定律.

　　7.氣體的狀態參量

　　***1***溫度:巨集觀上表示物體的冷熱程度，微觀上是分子平均動能的標誌.兩種溫標的換算關係:T=***t+273***K.

　　絕對零度為-273.15℃，它是低溫的極限，只能接近不能達到.

　　***2***氣體的體積:氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和，而是指大量氣體分子所能達到的整個空間的體積.封閉在容器內的氣體，其體積等於容器的容積.

　　***3***氣體的壓強:氣體作用在器壁單位面積上的壓力.數值上等於單位時間內器壁單位面積上受到氣體分子的總衝量.

　　①產生原因:大量氣體分子無規則運動碰撞器壁，形成對器壁各處均勻的持續的壓力.

　　②決定因素:一定氣體的壓強大小，微觀上決定於分子的運動速率和分子密度;巨集觀上決定於氣體的溫度和體積.

　　***4***對於一定質量的理想氣體，PV/T=恆量

　　8.氣體分子運動的特點

　　***1***氣體分子間有很大的空隙.氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍.

　　***2***氣體分子之間的作用力十分微弱.在處理某些問題時，可以把氣體分子看作沒有相互作用的質點.

　　***3***氣體分子運動的速率很大，常溫下大多數氣體分子的速率都達到數百米每秒.離這個數值越遠，分子數越少，表現出“中間多，兩頭少”的統計分佈規律.

　　九、電場

　　1.兩種電荷 -----

　　***1***自然界中存在兩種電荷:正電荷與負電荷.

　　***2***電荷守恆定律:

　　2. ★庫侖定律

　　***1***內容:在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上. ***2***公式:

　　***3***適用條件:真空中的點電荷.

　　點電荷是一種理想化的模型.如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多，以致帶電體的體積和形狀對相互作用力的影響可以忽略不計時，這種帶電體就可以看成點電荷，但點電荷自身不一定很小，所帶電荷量也不一定很少.

　　3.電場強度、電場線

　　***1***電場:帶電體周圍存在的一種物質，是電荷間相互作用的媒體.電場是客觀存在的，電場具有力的特性和能的特性.

　　***2***電場強度:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值，叫做這一點的電場強度.

　　定義式: E=F/q 方向:正電荷在該點受力方向.

　　***3***電場線:在電場中畫出一系列的從正電荷出發到負電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這些曲線叫做電場線.

　　電場線的性質:①電場線是起始於正電荷***或無窮遠處***，終止於負電荷***或無窮遠處***;②電場線的疏密反映電場的強弱;③電場線不相交;④電場線不是真實存在的;⑤電場線不一定是電荷運動軌跡.

　　***4***勻強電場:在電場中，如果各點的場強的大小和方向都相同，這樣的電場叫勻強電場.勻強電場中的電場線是間距相等且互相平行的直線.

　　***5***電場強度的疊加:電場強度是向量，當空間的電場是由幾個點電荷共同激發的時候，空間某點的電場強度等於每個點電荷單獨存在時所激發的電場在該點的場強的向量和.

　　4.電勢差U:電荷在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功W AB 與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點間的電勢差.公式:U AB =W AB /q 電勢差有正負:U AB =-U BA ，一般常取絕對值，寫成U.

　　5.電勢φ:電場中某點的電勢等於該點相對零電勢點的電勢差.

　　***1***電勢是個相對的量，某點的電勢與零電勢點的選取有關***通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢***.因此電勢有正、負，電勢的正負表示該點電勢比零電勢點高還是低.

　　***2***沿著電場線的方向，電勢越來越低.

　　6.電勢能:電荷在電場中某點的電勢能在數值上等於把電荷從這點移到電勢能為零處***電勢為零處***電場力所做的功 ε=qU

　　7.等勢面:電場中電勢相等的點構成的面叫做等勢面.

　　***1***等勢面上各點電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力不做功.

　　***2***等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面.

　　***3***畫等勢面***線***時，一般相鄰兩等勢面***或線***間的電勢差相等.這樣，在等勢面***線***密處場強大，等勢面***線***疏處場強小.

　　8.電場中的功能關係

　　***1***電場力做功與路徑無關，只與初、末位置有關. 計算方法有:由公式W=qEcosθ計算***此公式只適合於勻強電場中***，或由動能定理計算. ***2***只有電場力做功，電勢能和電荷的動能之和保持不變.

　　***3***只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能三者之和保持不變.

　　9.靜電遮蔽:處於電場中的空腔導體或金屬網罩，其空腔部分的場強處處為零，即能把外電場遮住，使內部不受外電場的影響，這就是靜電遮蔽. 10. ★★★★帶電粒子在電場中的運動

　　***1***帶電粒子在電場中加速

　　帶電粒子在電場中加速，若不計粒子的重力，則電場力對帶電粒子做功等於帶電粒子動能的增量.

　　***2***帶電粒子在電場中的偏轉

　　帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向進入電場後，做類平拋運動.垂直於場強方向做勻速直線運動:Vx =V0 ，

　　L=V0 t.平行於場強方向做初速為零的勻加速直線運動:

　　***3***是否考慮帶電粒子的重力要根據具體情況而定.一般說來:

　　①基本粒子:如電子、質子、α粒子、離子等除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力***但不能忽略質量***.

　　②帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力.

　　***4***帶電粒子在勻強電場與重力場的複合場中運動

　　由於帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恆力，因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法.

　　11.示波管的原理:示波管由電子槍，偏轉電極和熒光屏組成，管內抽成真空.如果在偏轉電極XX′上加掃描電壓，同時加在偏轉電極YY′上所要研究的訊號電壓，其週期與掃描電壓的週期相同，在熒光屏上就顯示出訊號電壓隨時間變化的圖線.

　　12.電容 -----

　　***1***定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢差的比值

　　***2***定義式:

　　[注意]電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量，由電容器本身的介質特性與幾何尺寸決定，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關。

　　***3***單位:法拉

　　***4***平行板電容器的電容:

　　在分析平行板電容器有關物理量變化情況時，往往需將

　　結合在一起加以考慮，其中C=

　　反映了電容器本身的屬性，是定義式，適用於各種電容器;

　　表明了平行板電容器的電容決定於哪些因素，僅適用於平

　　行板電容器;若電容器始終連線在電池上，兩極板的電壓不變.若電容器充電後，切斷與電池的連線，電容器的帶電荷量不變.

　　十、穩恆電流

　　1.電流---

　　***1***定義:電荷的定向移動形成電流.

　　***2***電流的方向:規定正電荷定向移動的方向為電流的方向.

　　在外電路中電流由高電勢點流向低電勢點，在電源的內部電流由低電勢點流向高電勢點***由負極流向正極***.

　　2.電流強度: ------

　　***1***定義:通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值，I=q/t

　　***2***在國際單位制中電流的單位是安.

　　***3***電流強度的定義式中，如果是正、負離子同時定向移動，q應為正負離子的電荷量和.

　　3.電阻--

　　***1***定義:導體兩端的電壓與通過導體中的電流的比值叫導體的電阻.

　　***2***定義式:R=U/I，單位:Ω

　　***3***電阻是導體本身的屬性，跟導體兩端的電壓及通過電流無關.

　　4★★.電阻定律

　　***1***內容:在溫度不變時，導體的電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比.

　　***2***公式:R=ρL/S.

　　***3***適用條件:①粗細均勻的導線;②濃度均勻的電解液.

　　5.電阻率:反映了材料對電流的阻礙作用.

　　***1***有些材料的電阻率隨溫度升高而增大***如金屬***;有些材料的電阻率隨溫度升高而減小***如半導體和絕緣體***;有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響***如錳銅和康銅***.

　　***2***半導體:導電效能介於導體和絕緣體之間，而且電阻隨溫度的增加而減小，這種材料稱為半導體，半導體有熱敏特性，光敏特性，摻入微量雜質特性.

　　***3***超導現象:當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現象叫超導現象，處於這種狀態的物體叫超導體.

　　6.電功和電熱

　　***1***電功和電功率:

　　電流做功的實質是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式.

　　單位時間內電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式.

　　***2***★焦耳定律:

　　式中Q表示電流通過導體產生的熱量，單位是J.焦耳定律無論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的. ***3***電功和電熱的關係 ①純電阻電路消耗的電能全部轉化為熱能，電功和電熱是相等的.所以有

　　U=IR***歐姆定律成立***，

　　②非純電阻電路消耗的電能一部分轉化為熱能，另一部分轉化為其他形式的能.所以有

　　***歐姆定律不成立***.

　　★ 7.串並聯電路

　　8.電動勢 --

　　***1***物理意義:反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量.例如一節乾電池的電動勢E=15V，物理意義是指:電路閉合後，電流通過電源，每通過1C的電荷，乾電池就把15J的化學能轉化為電能.

　　***2***大小:等於電路中通過1C電荷量時電源所提供的電能的數值，等於電源沒有接入電路時兩極間的電壓，在閉合電路中等於內外電路上電勢降落之和E=U 外 +U 內 .

　　★★ 9.閉合電路歐姆定律

　　***1***內容:閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比，跟閉合電路總電阻成反比.

　　***2***表示式:I=E/***R+r***

　　***3***總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規律

　　當R增大時，I變小，又據U=E-Ir知，U變大.當R增大到∞時，I=0，U=E***斷路***. 當R減小時，I變大，又據U=E-Ir知，U變小.當R減小到零時，I=E r ，U=0***短路***.

　　10.路端電壓隨電流變化關係影象

　　U 端 =E-Ir.上式的函式影象是一條向下傾斜的直線.縱座標軸上的截距等於電動勢的大小;橫座標軸上的截距等於短路電流I短;圖線的斜率值等於電源內阻的大小.

　　11.閉合電路中的三個功率

　　***1***電源的總功率:就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉化為電能的功率，也叫電源消耗的功率 P 總 =EI.

　　12.電阻的測量

　　原理是歐姆定律.因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出通過電流，用R=U/ I 即可得到阻值.

　　①內、外接的判斷方法:若R x 大大大於R A ，採用內接法;R x 小小小於R V ，採用外接法.

　　②滑動變阻器的兩種接法:分壓法的優勢是電壓變化範圍大;限流接法的優勢在於電路連線簡便，附加功率損耗小.當兩種接法均能滿足實驗要求時，一般選限流接法.當負載R L 較小、變阻器總阻值較大時***RL的幾倍***，一般用限流接法.但以下三種情況必須採用分壓式接法:

　　a.要使某部分電路的電壓或電流從零開始連線調節，只有分壓電路才能滿足.

　　b.如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，採用限流接法時，無論怎樣調節，電路中實際電流***壓***都會超過電錶量程或電阻元件允許的最大電流***壓***，為了保護電錶或電阻元件免受損壞，必須要採用分壓接法電路.

　　c.伏安法測電阻實驗中，若所用的變阻器阻值遠小於待測電阻阻值，採用限流接法時，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測電阻上的電流***壓***變化也很小，這不利於多次測量求平均值或用影象法處理資料.為了在變阻器阻值遠小於待測電阻阻值的情況下能大範圍地調節待測電阻上的電流***壓***，應選擇變阻器的分壓接法.

　　十一、磁場

　　1.磁場

　　***1***磁場:磁場是存在於磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質.永磁體和電流都能在空間產生磁場.變化的電場也能產生磁場.

　　***2***磁場的基本特點:磁場對處於其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用.

　　***3***磁現象的電本質:一切磁現象都可歸結為運動電荷***或電流***之間通過磁場而發生的相互作用.

　　***4***安培分子電流假說------在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流即分子電流，分子電流使每個物質微粒成為微小的磁體.

　　***5***磁場的方向:規定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向***或者小磁針靜止時N極的指向***就是那一點的磁場方向.

　　2.磁感線

　　***1***在磁場中人為地畫出一系列曲線，曲線的切線方向表示該位置的磁場方向，曲線的疏密能定性地表示磁場的弱強，這一系列曲線稱為磁感線.

　　***2***磁鐵外部的磁感線，都從磁鐵N極出來，進入S極，在內部，由S極到N極，磁感線是閉合曲線;磁感線不相交.

　　***3***幾種典型磁場的磁感線的分佈:

　　①直線電流的磁場:同心圓、非勻強、距導線越遠處磁場越弱.

　　②通電螺線管的磁場:兩端分別是N極和S極，管內可看作勻強磁場，管外是非勻強磁場.

　　③環形電流的磁場:兩側是N極和S極，離圓環中心越遠，磁場越弱.

　　④勻強磁場:磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同.勻強磁場中的磁感線是分佈均勻、方向相同的平行直線.

　　3.磁感應強度

　　***1***定義:磁感應強度是表示磁場強弱的物理量，在磁場中垂直於磁場方向的通電導線，受到的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值，叫做通電導線所在處的磁感應強度，定義式B=F/IL.單位T，1T=1N/***A·m***.

　　***2***磁感應強度是向量，磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，即通過該點的磁感線的切線方向.

　　***3***磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的，與放入的電流強度I的大小、導線的長短L的大小無關，與電流受到的力也無關，即使不放入載流導體，它的磁感應強度也照樣存在，因此不能說B與F成正比，或B與IL成反比.

　　***4***磁感應強度B是向量，遵守向量分解合成的平行四邊形定則，注意磁感應強度的方向就是該處的磁場方向，並不是在該處的電流的受力方向.

　　4.地磁場:地球的磁場與條形磁體的磁場相似，其主要特點有三個:

　　***1***地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近.

　　***2***地磁場B的水平分量***Bx***總是從地球南極指向北極，而豎直分量***By***則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.

　　***3***在赤道平面上，距離地球表面相等的各點，磁感強度相等，且方向水平向北.

　　5★.安培力

　　***1***安培力大小F=BIL.式中F、B、I要兩兩垂直，L是有效長度.若載流導體是彎曲導線，且導線所在平面與磁感強度方向垂直，則L指彎曲導線中始端指向末端的直線長度.

　　***2***安培力的方向由左手定則判定.

　　***3***安培力做功與路徑有關，繞閉合迴路一週，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零.

　　6. ★洛倫茲力

　　***1***洛倫茲力的大小f=qvB，條件:v⊥B.當v∥B時，f=0.

　　***2***洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直於v的方向，所以洛倫茲力一定不做功.

　　***3***洛倫茲力與安培力的關係:洛倫茲力是安培力的微觀實質，安培力是洛倫茲力的巨集觀表現.所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定.

　　***4***在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用.

　　7. ★★★帶電粒子在磁場中的運動規律

　　在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下***電子、質子、α粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計***，

　　***1***若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行***相同或相反***，帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動.

　　***2***若帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直，帶電粒子在垂直於磁感線的平面內，以入射速率v做勻速圓周運動.

　　①軌道半徑公式：r=mv/qB

　　②週期公式: T=2πm/qB

　　8.帶電粒子在複合場中運動

　　***1***帶電粒子在複合場中做直線運動

　　①帶電粒子所受合外力為零時，做勻速直線運動，處理這類問題，應根據受力平衡列方程求解.

　　②帶電粒子所受合外力恆定，且與初速度在一條直線上，粒子將作勻變速直線運動，處理這類問題，根據洛倫茲力不做功的特點，選用牛頓第二定律、動量定理、動能定理、能量守恆等規律列方程求解.

　　***2***帶電粒子在複合場中做曲線運動

　　①當帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時，洛倫茲力提供向心力時，帶電粒子在垂直於磁場的平面內做勻速圓周運動.處理這類問題，往往同時應用牛頓第二定律、動能定理列方程求解.

　　②當帶電粒子所受的合外力是變力，與初速度方向不在同一直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線，一般處理這類問題，選用動能定理或能量守恆列方程求解.

　　③由於帶電粒子在複合場中受力情況複雜運動情況多變，往往出現臨界問題，這時應以題目中“最大”、“最高” “至少”等詞語為突破口，挖掘隱含條件，根據臨界條件列出輔助方程，再與其他方程聯立求解.

　　十二、電磁感應

　　1. ★電磁感應現象:利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流.

　　***1***產生感應電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發生變化，即ΔΦ≠0.

　　***2***產生感應電動勢的條件:無論迴路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發生變化，線路中就有感應電動勢.產生感應電動勢的那部分導體相當於電源.

　　***3***電磁感應現象的實質是產生感應電動勢，如果迴路閉合，則有感應電流，迴路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流.

　　2.磁通量

　　***1***定義:磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量，定義式:Φ=BS.如果面積S與B不垂直，應以B乘以在垂直於磁場方向上的投影面積S′，即Φ=BS′，國際單位:Wb

　　***2***求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的淨條數.任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時，穿過該面的磁通量為正.反之，磁通量為負.所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數和.

　　3. ★楞次定律

　　***1***楞次定律:感應電流的磁場，總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化.楞次定律適用於一般情況的感應電流方向的判定，而右手定則只適用於導線切割磁感線運動的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便.

　　***2***對楞次定律的理解

　　①誰阻礙誰———感應電流的磁通量阻礙產生感應電流的磁通量.

　　②阻礙什麼———阻礙的是穿過迴路的磁通量的變化，而不是磁通量本身.

　　③如何阻礙———原磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，即“增反減同”.

　　④阻礙的結果———阻礙並不是阻止，結果是增加的還增加，減少的還減少.

　　***3***楞次定律的另一種表述:感應電流總是阻礙產生它的那個原因，表現形式有三種:

　　①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動;③阻礙原電流的變化***自感***.

　　★★★★ 4.法拉第電磁感應定律

　　電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.表示式 E=nΔΦ/Δt

　　當導體做切割磁感線運動時，其感應電動勢的計算公式為E=BLvsinθ.當B、L、v三者兩兩垂直時，感應電動勢E=BLv.

　　***1***兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt 計算的是在Δt時間內的平均電動勢，只有當磁通量的變化率是恆定不變時，它算出的才是瞬時電動勢.E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度，則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度，算出的就是平均電動勢.

　　***2***公式的變形

　　①當線圈垂直磁場方向放置，線圈的面積S保持不變，只是磁場的磁感強度均勻變化時，感應電動勢:E=nSΔB/Δt .

　　②如果磁感強度不變，而線圈面積均勻變化時，感應電動勢E=Nbδs/Δt .

　　5.自感現象

　　***1***自感現象:由於導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象.

　　***2***自感電動勢:在自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢.自感電動勢的大小取決於線圈自感係數和本身電流變化的快慢，自感電動勢方向總是阻礙電流的變化.

　　6.日光燈工作原理

　　***1***起動器的作用:利用動觸片和靜觸片的接通與斷開起一個自動開關的作用，起動的關鍵就在於斷開的瞬間.

　　***2***鎮流器的作用:日光燈點燃時，利用自感現象產生瞬時高壓;日光燈正常發光時，利用自感現象，對燈管起到降壓限流作用.

　　7.電磁感應中的電路問題

　　在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發生變化的迴路將產生感應電動勢，該導體或迴路就相當於電源，將它們接上電容器，便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在迴路中形成電流.因此，電磁感應問題往往與電路問題聯絡在一起.解決與電路相聯絡的電磁感應問題的基本方法是:

　　***1***用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向.

　　***2***畫等效電路.

　　***3***運用全電路歐姆定律，串並聯電路性質，電功率等公式聯立求解.

　　8.電磁感應現象中的力學問題

　　***1***通過導體的感應電流在磁場中將受到安培力作用，電磁感應問題往往和力學問題聯絡在一起，基本方法是:

　　①用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向.

　　②求迴路中電流強度.

　　③分析研究導體受力情況***包含安培力，用左手定則確定其方向***.

　　④列動力學方程或平衡方程求解.

　　***2***電磁感應力學問題中，要抓好受力情況，運動情況的動態分析，導體受力運動產生感應電動勢→感應電流→通電導體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復始地迴圈，迴圈結束時，加速度等於零，導體達穩定運動狀態，抓住a=0時，速度v達最大值的特點.

　　9.電磁感應中能量轉化問題

　　導體切割磁感線或閉合迴路中磁通量發生變化，在迴路中產生感應電流，機械能或其他形式能量便轉化為電能，具有感應電流的導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發熱，又可使電能轉化為機械能或電阻的內能，因此，電磁感應過程總是伴隨著能量轉化，用能量轉化觀點研究電磁感應問題常是導體的穩定運動***勻速直線運動或勻速轉動***，對應的受力特點是合外力為零，能量轉化過程常常是機械能轉化為內能，解決這類問題的基本方法是:

　　***1***用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向.

　　***2***畫出等效電路，求出迴路中電阻消耗電功率表達式.

　　***3***分析導體機械能的變化，用能量守恆關係得到機械功率的改變與迴路中電功率的改變所滿足的方程.

　　10.電磁感應中影象問題

　　電磁感應現象中影象問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應電動勢***電流***大小是否恆定.用楞次定律判斷出感應電動勢***或電流***的方向，從而確定其正負，以及在座標中的範圍.

　　另外，要正確解決影象問題，必須能根據影象的意義把影象反映的規律對應到實際過程中去，又能根據實際過程的抽象規律對應到影象中去，最終根據實際過程的物理規律進行判斷.

　　十三、交變電流

　　1.交變電流:大小和方向都隨時間作週期性變化的電流，叫做交變電流.按正弦規律變化的電動勢、電流稱為正弦交流電.

　　2.正弦交流電 ----

　　***1***函式式:e=E m sinωt ***其中★E m =NBSω***

　　***2***線圈平面與中性面重合時，磁通量最大，電動勢為零，磁通量的變化率為零，線圈平面與中心面垂直時，磁通量為零，電動勢最大，磁通量的變化率最大.

　　***3***若從線圈平面和磁場方向平行時開始計時，交變電流的變化規律為i=I m cosωt..

　　***4***影象:正弦交流電的電動勢e、電流i、和電壓u，其變化規律可用函式影象描述。

　　3.表徵交變電流的物理量

　　***1***瞬時值:交流電某一時刻的值，常用e、u、i表示.

　　***2***最大值:E m =NBSω，最大值E m ***U m ，I m ***與線圈的形狀，以及轉動軸處於線圈平面內哪個位置無關.在考慮電容器的耐壓值時，則應根據交流電的最大值.

　　***3***有效值:交流電的有效值是根據電流的熱效應來規定的.即在同一時間內，跟某一交流電能使同一電阻產生相等熱量的直流電的數值，叫做該交流電的有效值.

　　①求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時，要用有效值計算，有效值與最大值之間的關係

　　E=Em/2 ，U=Um/2 ，I=Im/2 只適用於正弦交流電，其他交變電流的有效值只能根據有效值的定義來計算，切不可亂套公式.

　　②在正弦交流電中，各種交流電器裝置上標示值及交流電錶上的測量值都指有效值.

　　***4***週期和頻率 ----週期T:交流電完成一次週期性變化所需的時間.在一個週期內，交流電的方向變化兩次.

　　頻率f:交流電在1s內完成周期性變化的次數.角頻率:ω=2π/T=2πf.

　　4.電感、電容對交變電流的影響

　　***1***電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻.

　　***2***電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻.

　　5.變壓器 -

　　***1***理想變壓器:工作時無功率損失***即無銅損、鐵損***，因此，理想變壓器原副線圈電阻均不計.

　　***2***★理想變壓器的關係式:

　　十四、電磁場和電磁波

　　1.麥克斯韋的電磁場理論

　　***1***變化的磁場能夠在周圍空間產生電場，變化的電場能夠在周圍空間產生磁場.

　　***2***隨時間均勻變化的磁場產生穩定電場.隨時間不均勻變化的磁場產生變化的電場.隨時間均勻變化的電場產生穩定磁場，隨時間不均勻變化的電場產生變化的磁場.

　　***3***變化的電場和變化的磁場總是相互關係著，形成一個不可分割的統一體，這就是電磁場.

　　2.電磁波

　　***1***週期性變化的電場和磁場總是互相轉化，互相激勵，交替產生，由發生區域向周圍空間傳播，形成電磁波.

　　***2***電磁波是橫波

　　***3***電磁波可以在真空中傳播，電磁波從一種介質進入另一介質，頻率不變、波速和波長均發生變化，電磁波傳播速度v等於波長λ和頻率f的乘積，即v=λf，任***率的電磁波在真空中的傳播速度都等於真空中的光速c=3.00

　　十五、光的反射和折射

　　1.光的直線傳播

　　***1***光在同一種均勻介質中沿直線傳播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直線傳播的例證.

　　***2***影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區.影可分為本影和半影，在本影區域內完全看不到光源發出的光，在半影區域內只能看到光源的某部分發出的光.點光源只形成本影，非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關，發光面越大，本影區越小.

　　***3***日食和月食:

　　人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域***即“偽本影”***能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時，人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時，看到的是月偏食.

　　2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的介面上時，其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象.

　　***1***光的反射定律:

　　①反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居於法線兩側. ②反射角等於入射角.

　　***2***反射定律表明，對於每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現象中光路是可逆的.

　　3. ★平面鏡成像

　　***1***像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關於鏡面為對稱。

　　***2***光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，後補光路圖。

　　***3***.充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。***眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的範圍和在A點放一個點光源，該電光源發出的光經平面鏡反射後照亮的範圍是完全相同的。***

　　4.光的折射 --

　　***1***光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的介面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射.

　　***2***光的折射定律 ---

　　①折射光線，入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居於法線兩側.

　　②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常數.

　　***3***在折射現象中，光路是可逆的.

　　★ 5.折射率---光從真空射入某種介質時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.

　　某種介質的折射率，等於光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質的折射率n都大於1.兩種介質相比較，n較大的介質稱為光密介質，n較小的介質稱為光疏介質.

　　★6.全反射和臨界角

　　***1***全反射:光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空***或空氣***時，當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫做全反射.

　　***2***全反射的條件

　　①光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空***或空氣***.

　　②入射角大於或等於臨界角

　　***3***臨界角:折射角等於90°時的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n

　　7.光的色散:白光通過三稜鏡後，出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束，這種現象叫做光的色散.

　　***1***同一種介質對紅光折射率小，對紫光折射率大.

　　***2***在同一種介質中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.

　　***3***由同一種介質射向空氣時，紅光發生全反射的臨界角大，紫光發生全反射的臨界角小.

　　8.全反射稜鏡-------橫截面是等腰直角三角形的稜鏡叫全反射稜鏡。選擇適當的入射點，可以使入射光線經過全反射稜鏡的作用在射出後偏轉90°***右下圖***

　　或180°***右下圖***

　　要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發生全反射。

　　9.玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的稜柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：

　　⑴射出光線和入射光線平行;

　　⑵各種色光在第一次入射後就發生色散;

　　⑶射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關;

　　⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。

　　十六、光的波動性和微粒性

　　1.光本性學說的發展簡史

　　***1***牛頓的微粒說:認為光是高速粒子流.它能解釋光的直進現象，光的反射現象.

　　***2***惠更斯的波動說:認為光是某種振動，以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現象.

　　2、光的干涉

　　光的干涉的條件是：有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。***相干波源的頻率必須相同***。形成相干波源的方法有兩種：

　　⑴利用鐳射***因為鐳射發出的是單色性極好的光***。

　　⑵設法將同一束光分為兩束***這樣兩束光都來源於同一個光源，因此頻率必然相等***。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。

　　3.干涉區域內產生的亮、暗紋

　　⑴亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍，即δ= nλ***n=0，1，2，***

　　⑵暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍，即

　　***n=0，1，2，*** 相鄰亮紋***暗紋***間的距離

　　用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由於白光內各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現彩色條紋。

　　4.衍射----

　　光通過很小的孔、縫或障礙物時，會在屏上出現明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。

　　⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。

　　⑵發生明顯衍射的條件是：障礙物***或孔***的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。***當障礙物或孔的尺寸小於0.5mm時，有明顯衍射現象。***

　　⑶在發生明顯衍射的條件下當窄縫變窄時亮斑的範圍變大條紋間距離變大，而亮度變暗。

　　5.光的偏振現象：通過偏振片的光波，在垂直於傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波。

　　6.光的電磁說

　　⑴光是電磁波***麥克斯韋預言、赫茲用實驗證明了正確性。***

　　⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。

　　各種電磁波的產生機理分別是：無線電波是振盪電路中自由電子的週期性運動產生的;紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的;倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的;γ射線是原子核受到激發後產生的。

　　⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例。

　　★★7.光電效應

　　⑴在光的照射下物體發射電子的現象叫光電效應。***下圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電。***

　　⑵光電效應的規律。①各種金屬都存在極限頻率ν0，只有ν≥ν0才能發生光電效應;②瞬時性***光電子的產生不超過

　　s***。

　　⑶愛因斯坦的光子說。光是不連續的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hν

　　⑷愛因斯坦光電效應方程：Ek= hν --W***Ek是光電子的最大初動能;W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。***

　　8.光的波粒二象性

　　***1***光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振表明光是一種波;光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子;因此現代物理學認為：光具有波粒二象性。

　　***2***正確理解波粒二象性-----波粒二象性中所說的波是一種概率波，對大量光子才有意義。波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續性，是一份能量。

　　①個別光子的作用效果往往表現為粒子性;大量光子的作用效果往往表現為波動性。

　　②ν高的光子容易表現出粒子性;ν低的光子容易表現出波動性。

　　③光在傳播過程中往往表現出波動性;在與物質發生作用時往往表現為粒子性。

　　④由光子的能量E=hν，光子的動量

　　表示式也可以看出，光的波動性和粒子性並不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特徵的物理量——頻率ν和波長λ。

　　由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出：E = p c。

　　十七 原子物理

　　1.盧瑟福的核式結構模型***行星式模型***

　　α粒子散射實驗：是用α粒子轟擊金箔，結果是絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。

　　盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的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原子核裡，帶負電的電子在核外空間運動。

　　由α粒子散射實驗的實驗資料還可以估算出原子核大小的數量級是

　　2.玻爾模型***引入量子理論，量子化就是不連續性，整數n叫量子數。***

　　⑴玻爾的三條假設***量子化***

　　①軌道量子化

　　⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子;從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由於碰撞***用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量***。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任***率的光子。***如在基態，可以吸收E ≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用於電離外，都轉化為電離出去的電子的動能***。

　　2、天然放射現象

　　⑴.天然放射現象----天然放射現象的發現，使人們認識到原子核也有複雜結構。

　　⑵.各種放射線的性質比較

　　式中m表示放射性物質的質量，n 表示單位時間內放出的射線粒子數。以上各式左邊的量都表示時間t後的剩餘量。

　　半衰期由核內部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學狀態無關。

　　③.放射性同位素的應用

　　⑴利用其射線：α射線電離性強，用於使空氣電離，將靜電洩出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用於金屬探傷，也可用於治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發生突變，可用於生物工程，基因工程。

　　⑵作為示蹤原子。用於研究農作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的型別，研究生物大分子結構及其功能。

　　⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質文物的產生年代。 一般都使用人工製造的放射性同位素***種類齊全，各種元素都有人工製造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理。可製成各種形狀，強度容易控制***。

　　4、核能

　　***1***.核能------核反應中放出的能叫核能。

　　***2***.質量虧損---核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現象叫做質量虧損。

　　★***3***.質能方程-----愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯絡，它們的關係是：

　　這就是愛因斯坦的質能方程。質能方程的另一個表達形式是：

　　以上兩式中的各個物理量都必須採用國際單位。在非國際單位裡，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子質量單位的質量跟931.5MeV的能量相對應。

　　在有關核能的計算中，一定要根據已知和題解的要求明確所使用的單位制。

　　***4***.釋放核能的途徑

　　凡是釋放核能的核反應都有質量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質量不同。核子平均質量小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質量最小，所以鐵原子核最穩定。凡是由平均質量大的核，生成平均質量小的核的核反應都是釋放核能的。

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