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1、名师推荐精心整理学习必备高中物理公式、规律汇编表一、力学公式1、胡克定律:F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、重力:G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求 F1、F2两个共点力的合力的公式:COSFFFF2122212合力的方向与F1成 角:tg =FFF212sincos注意: (1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。(2) 两个力的合力范围: F1F2 F F1 +F2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。4、两个平衡条件:(1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体
2、,所受合外力为零。F=0 或Fx=0 Fy=0 推论: 1 非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。2 几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零力矩: M=FL (L 为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)5、摩擦力的公式:(1 ) 滑动摩擦力:f= N 说明 : a、N 为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G b、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关 . (2 ) 静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第
3、二定律求解,与正压力无关 . 大小范围:O f 静 fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明:a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。6、 浮力:F= Vg (注意单位 ) 7、 万有引力:F=Gm mr122(1) 适用条件(2) G 为万有引力恒量(3)在天体上的应用: (M 一天体质量R 一天体半径g 一天体表面重力加速度)a 、万有引力 =向心力GMmRh
4、m()2VRhmRhmTRh222224()()()b、在地球表面附近,重力=万有引力mg = GMmR2g = GMR2c、第一宇宙速度mg = mVR2V=gRGMR/8、库仑力: F=Kq qr122(适用条件 ) 9、电场力: F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10、磁场力:(1)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式: f=BqV (BV) 方向一左手定(2)安培力: 磁场对电流的作用力。公式: F= BIL (B I)方向一左手定则11、 牛顿第二定律:F合= ma或者Fx = m axFy = m ay 理解: (1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性(4) 同
5、体性(5)同系性(6)同单位制12、匀变速直线运动:基本规律:Vt = V0 + a t S = vo t +12a t2几个重要推论:(1) Vt2 V02 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值匀减速直线运动:a为正值)(2) A B 段中间时刻的即时速度: Vt/ 2 =VVt02=st(3) AB 段位移中点的即时速度: Vs/2 = vvot222匀速: Vt/2 =Vs/2; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 Q ,UItI 2 Rt ,UIR(欧姆定律不成立). 6. 串并联电路电路串联电路 (P、U与 R成正比 ) 并联电路 (P、I 与 R成反比 ) 电阻关系 R串=R1+
6、R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3= 功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+ 7. 电动势 - (1)物理意义 : 反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量. 例如一节干电池的电动势 E=15V ,物理意义是指 : 电路闭合后,电流通过电源,每通过1C的电荷,干电池就把15J 的化学能转化为电能 . (2)大小 : 等于电路中通过1C 电荷量时电源所提供的电能的数值,等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中等于内外电路上
7、电势降落之和E=U 外+U内. 8. 闭合电路欧姆定律(1)内容 : 闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟闭合电路总电阻成反比. (2)表达式 :I=E/ (R+r)(3)总电流 I 和路端电压U随外电阻 R的变化规律当 R增大时, I 变小,又据U=E-Ir 知, U变大 . 当 R增大到时, I=0 ,U=E (断路) . 当 R减小时, I 变大,又据U=E-Ir 知, U变小 . 当 R减小到零时, I=E r ,U=0(短路) . 9. 路端电压随电流变化关系图像 U端=E-Ir.上式的函数图像是一条向下倾斜的直线. 纵坐标轴上的截距等于电动势的大小; 横坐标轴上的截距等于短路
8、电流I 短 ; 图线的斜率值等于电源内阻的大小. 10. 闭合电路中的三个功率(1)电源的总功率: 就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率 P 总 =EI. (2)电源输出功率: 整个外电路上消耗的电功率. 对于纯电阻电路,电源的输出功率. 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 18 页 - - - - - - - - - - 名师推荐精心整理学习必备 P 出 =I 2 R=E/ (R+r) 2 R ,当 R=r 时,电源输出功率最大,其最大
9、输出功率为Pmax=E 2/ 4r (3)电源内耗功率: 内电路上消耗的电功率 P 内 =U 内 I=I 2 r (4)电源的效率: 指电源的输出功率与电源的功率之比,即=P 出 /P总 =IU /IE =U /E . 11. 电阻的测量原理是欧姆定律. 因此只要用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电流,用R=U/ I 即可得到阻值 . 内、外接的判断方法: 若 R x 大大大于 R A ,采用内接法 ;R x 小小小于 R V ,采用外接法 .滑动变阻器的两种接法: 分压法的优势是电压变化范围大; 限流接法的优势在于电路连接简便,附加功率损耗小. 当两种接法均能满足实验要求时,一般选
10、限流接法. 当负载R L较小、变阻器总阻值较大时(RL 的几倍) ,一般用限流接法. 但以下三种情况必须采用分压式接法: a. 要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调节,只有分压电路才能满足.b. 如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时, 无论怎样调节, 电路中实际电流 (压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须要采用分压接法电路 . c. 伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用
11、图像法处理数据 . 为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择变阻器的分压接法.十一、磁场 1. 磁场(1)磁场 : 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质. 永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场. (2)磁场的基本特点: 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用. (3)磁现象的电本质: 一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用. (4)安培分子电流假说-在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体. (5)磁场的方向 : 规定在磁场中任一点
12、小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向. 2. 磁感线(1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线. (2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S 极到 N 极,磁感线是闭合曲线; 磁感线不相交 . (3)几种典型磁场的磁感线的分布: 直线电流的磁场: 同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱. 通电螺线管的磁场: 两端分别是N极和 S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场. 环形电流的磁场: 两侧是 N极和 S极,离圆环中心越远,磁场越弱. 匀强磁场 : 磁感
13、应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线 . 3. 磁感应强度(1)定义 :磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力 F 跟电流 I 和导线长度L 的乘积 IL 的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL. 单位T,1T=1N/(Am ). (2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向 . (3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I 的大小、导线的长短 L 的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体
14、,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说 B与 F 成正比,或B与 IL 成反比 . (4)磁感应强度B 是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向. 4. 地磁场 : 地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个: (1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近. (2)地磁场B 的水平分量( Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,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,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北. 5 . 安培力(1)安培力大小F=BIL.
15、式中 F、B、I 要两两垂直, L 是有效长度 . 若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感强度方向垂直,则L 指弯曲导线中始端指向末端的直线长度. (2)安培力的方向由左手定则判定. (3)安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零. 6.洛伦兹力(1)洛伦兹力的大小f=qvB ,条件 :v B. 当 vB时,f=0. (2)洛伦兹力的特性: 洛伦兹力始终垂直于v 的方向,所以洛伦兹力一定不做功. (3)洛伦兹力与安培力的关系: 洛伦兹力是安培力的微观实质,安培力是洛伦兹力的宏观表现. 所以精品资料 - - - 欢迎下
16、载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 18 页 - - - - - - - - - - 名师推荐精心整理学习必备洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定. (4)在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用. 7. 带电粒子在磁场中的运动规律在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、粒子等微观粒子的重力通常忽略不计),(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反) ,带电粒子以入射速度v 做匀速直线运动. (2)若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v 做匀
17、速圆周运动 . 轨道半径公式:r=mv/qB 周期公式 : T=2m/qB 8. 带电粒子在复合场中运动(1)带电粒子在复合场中做直线运动带电粒子所受合外力为零时,做匀速直线运动,处理这类问题,应根据受力平衡列方程求解. 带电粒子所受合外力恒定,且与初速度在一条直线上,粒子将作匀变速直线运动,处理这类问题,根据洛伦兹力不做功的特点,选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解. (2)带电粒子在复合场中做曲线运动当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动. 处理这类问题,往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求
18、解. 当带电粒子所受的合外力是变力,与初速度方向不在同一直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,一般处理这类问题,选用动能定理或能量守恒列方程求解. 由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题, 这时应以题目中 “最大”、“最高”“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解. 十二、电磁感应 1.电磁感应现象: 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流. (1)产生感应电流的条件: 穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0. (2)产生感应电动势的条件: 无论回路是否闭合,只要穿过线
19、圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势. 产生感应电动势的那部分导体相当于电源. (2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流. 2. 磁通量 (1)定义 :磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式 :=BS.如果面积S与 B不垂直,应以 B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS, 国际单位 :Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数. 任何一个面都有正、反两个面; 磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正. 反之,磁通量为负. 所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和
20、. 3.楞次定律(1)楞次定律 : 感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便. (2)对楞次定律的理解谁阻碍谁感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量. 阻碍什么阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.如何阻碍原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反; 当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”. 阻碍的结果阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少. (3)楞次定律的另一种表述: 感应电流总是阻碍产
21、生它的那个原因,表现形式有三种: 阻碍原磁通量的变化; 阻碍物体间的相对运动; 阻碍原电流的变化(自感). 4. 法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比. 表达式 E=n/ t 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsin . 当 B、L、v 三者两两垂直时,感应电动势E=BLv. (1)两个公式的选用方法E=n/ t 计算的是在 t 时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时, 它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsin 中的 v 若为瞬时速度, 则算出的就是瞬时电动势: 若 v为平均速度,算出的就是平均电动势. (2)公
22、式的变形当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S 保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSB/t . 如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nb s/ t . 5. 自感现象(1)自感现象 : 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象. (2)自感电动势: 在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势. 自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化. 7. 电磁感应中的电路问题在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电; 将它们接
23、上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流 . 因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起. 解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是 : (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画等效电路 . (3)运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解. 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页,共 18 页 - - - - - - - - - - 名师推荐精心整理学习必备 8. 电磁感应现象中的力学问题(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到
24、安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是 : 用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向. 求回路中电流强度. 分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向). 列动力学方程或平衡方程求解. (2)电磁感应力学问题中,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0 时,速度 v 达最大值的特点. 9. 电磁感应中能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为
25、电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本方法是: (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式. (3) 分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 10. 电磁感应中图像问题电磁感应现象中图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均
26、匀,从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定 . 用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围. 另外,要正确解决图像问题,必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断. 十三、交变电流 1. 交变电流 : 方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流.按正弦规律变化的电动势、电流称为正弦交流电 . 2. 正弦交流电 -(1)函数式 :e=E m sint (其中 E m =NBS)(2)线圈平面与中性面重合时,磁通量最大,电动势为零,磁通量的变化率为零,线圈平面与中心面垂直
27、时,磁通量为零,电动势最大,磁通量的变化率最大. (3)若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时,交变电流的变化规律为i=I m cost. (4)图像 : 正弦交流电的电动势e、电流 i 、和电压 u,其变化规律可用函数图像描述。 3. 表征交变电流的物理量(1)瞬时值 : 交流电某一时刻的值,常用e、u、i 表示 . (2)最大值 :E m =NBS,最大值E m (U m ,I m )与线圈的形状,以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关 . 在考虑电容器的耐压值时,则应根据交流电的最大值. (3)有效值 : 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的. 即在同一时间内,跟某一交流电能使同一电阻产
28、生相等热量的直流电的数值,叫做该交流电的有效值. 求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算,有效值与最大值之间的关系E=Em/2,U=Um/2,I=Im/2只适用于正弦交流电,其他交变电流的有效值只能根据有效值的定义来计算,切不可乱套公式. 在正弦交流电中,各种交流电器设备上标示值及交流电表上的测量值都指有效值 . (4)周期和频率 -周期 T: 交流电完成一次周期性变化所需的时间. 在一个周期内,交流电的方向变化两次 . 频率 f: 交流电在 1s 内完成周期性变化的次数. 角频率 : =2/T=2 f. 4. 电感、电容对交变电流的影响(1)电感 : 通直流、阻交流
29、; 通低频、阻高频. (2)电容 : 通交流、隔直流; 通高频、阻低频. 5. 变压器 - (1)理想变压器: 工作时无功率损失(即无铜损、铁损),因此,理想变压器原副线圈电阻均不计 . (2)理想变压器的关系式: 电压关系 :U1/U2 =n1/n2(变压比),即电压与匝数成正比. 功率关系 :P 入 =P 出,即 I1U1 =I2U2+I3U3 + ,电流关系 :I1/I2 =n2/n1(变流比),即对只有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比. (3)变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用较粗的导线绕制. 6. 电能的输送 -(1)关键
30、 : 减少输电线上电能的损失:P 耗 =I 2 R 线(2)方法 : 减小输电导线的电阻,如采用电阻率小的材料; 加大导线的横截面积. 提高输电电压,减小输电电流 . 前一方法的作用十分有限,代价较高,一般采用后一种方法. (3)远距离输电过程:输电导线损耗的电功率:P 损 = (P/U)2R 线,因此,当输送的电能一定时,输电电压增大到原来的n 倍,输电导线上损耗的功率就减少到原来的1/n2。(4)解有关远距离输电问题时,公式P 损 =U线 I 线或 P 损 =U 线2R 线不常用,其原因是在一般情况下, U 线 不易求出,且易把U 线 和 U 总 相混淆而造成错误. 十七原子物理1. 卢瑟
31、福的核式结构模型(行星式模型)粒子散射实验:是用粒子轰击金箔,结果是绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数粒子氢原子的能级图n E/eV0 1 -13.6 2 -3.4 3 4 -0.85 E1 E2 E3 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页,共 18 页 - - - - - - - - - - 名师推荐精心整理学习必备发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。卢瑟福由 粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正
32、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运动。由粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。2. 玻尔模型(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数n叫量子数。 )玻尔的三条假设(量子化)轨道量子化rn=n2r1r1=0.53 10-10m 能量量子化:21nEEnE1=-13.6eV 原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量h=Em-En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
33、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。(如在基态,可以吸收E 13.6eV 的任何光子,所吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。2、天然放射现象天然放射现象-贝克勒耳 天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。各种放射线的性质比较种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性射线Hen2H2421011氦核4 +2 0.1 最强最弱,纸能挡住射线eHn0111电子1/1840 -1 0.99 较强较强,穿几 mm 铝板射线光子0 0 1 最弱最强,穿几 cm铅版3、核反应核反应类型衰变:衰变:e422349023892HThU(核内Hen2H24
34、21011)衰变:ePaTh012349123490(核内eHn011110)衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。人工转变:HOHeN1117842147(发现质子的核反应)nCHeBe101264294(发现中子的核反应)重核的裂变:n3KrBanU109236141561023592在一定条件下(超过临界体积),裂变反应会连续不断地进行下去,这就是链式反应。轻核的聚变:nHeHH10423121(需要几百万度高温,所以又叫热核反应)所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒。(注意:质量并不守恒。). 半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。(对大量
35、原子核的统计规律)计算式为:TttNN210N表示核的个数,此式也可以演变成Tttmm210或Tttnn210,式中m表示放射性物质的质量,n 表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。. 放射性同位素的应用利用其射线:射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程,基因工程。作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况,诊断甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能。进行考古研究。利用放射性同位
36、素碳14,判定出土木质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全, 各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短,废料容易处理。可制成各种形状,强度容易控制)。4、核能(1)核能 -核反应中放出的能叫核能。(2)质量亏损 - 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。( 3)质能方程 -爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E = mc2,这就是爱因斯坦的质能方程。质能方程的另一个表达形式是:E=mc2。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。在非国际单位里,可以用1u=931.5MeV。它表
37、示 1 原子质量单位的质量跟931.5MeV 的能量相对应。在有关核能的计算中,一定要根据已知和题解的要求明确所使用的单位制。(4). 释放核能的途径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精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页,共 18 页 - - - - - -
38、 - - - - 名师推荐精心整理学习必备是释放核能的。5、核反应方程卢瑟福 用粒子轰击氦核打出质子:HOHeN1117842147贝克勒耳和居里夫人发现天然放射现象:衰变 :HeThU422349023892衰变:ePaTh012349123490查德威克 用粒子轰击铍核打出中子:nCHeBe101264294居里夫人发现正电子:eSiPnPHeAl0130143015103015422713轻核聚变:HHn211110重核裂变:nKrBanUSrnXenU108936144561023592903810136541023592310熟记一些粒子的符号粒子(He42) 、质子(H11) 、中
39、子(n10) 、电子(e01) 、氘核(H21) 、氚核(H31)注意在核反应方程式中,质量数和电荷数是守恒的。6、光电效应1、光电效应光电效应在光(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。光电效应的实验规律: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,低于极限频率的光不能发生光电效应。光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比。 金属受到光照,光电子的发射一般不超过109秒。2、光子说量子论: 1900 年德国物理学家
40、普朗克 提出: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h. 光子论: 1905 年爱因斯坦 提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比。即:h.(其中是电磁波的频率,h为普朗克恒量:h=6.631034sJ3、光子论对光电效应的解释金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。3光电效应方程:0WhEk(Ek是光电子的最大初动能,当Ek =0 时,c为极限频率,c=hW0. )7、光的波粒二象性实物粒子也具有波动性,这种波称为德布罗意波 ,也叫 物质波 。满足下列关系:Phh,从光子的概念上看,光波是一种概率波 .8、氢原子光谱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:)121(122nRn=3,4,5,,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页,共 18 页 - - - - - - - - - -