1、【备战2013】2013高考物理 考前30天冲刺押题系列4.1 重要规律必备【公式】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F、的合力的公式： F2 F F1 合力的方向与F1成a角： tga= 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，所受合外力为
2、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= mN 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Gb.m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二定律求解,与正
3、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= rVg (注意单位)7、 万有引力： F=G (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 G b、在地球表面附近，重力=万有引力 m
4、g = G g = G 第一宇宙速度mg = m V= 8、库仑力：F=K (适用条件) 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：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 安培力 ： 磁场对电流的作用力。 公式：F= BIL （BI） 方向一左手定则11、 牛顿第二定律： F合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay 理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4） 同体性 （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 +a t2几个重
5、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: A S a t B Vt/ 2 = (3) AB段位移中点的即时速度: Vs/2 = 匀速：Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动：Vt/2 P=IU 电池组的串联每节电池电动势为内阻为，n节电池串联时 电动势：=n 内阻：r=n (7)、伏安法测电阻： （二）电场和磁场1、库仑定律：，其中，Q1、Q2表示两个点电荷的电量，r表示它们间的距离，k叫做静电力常量，k=9.0109Nm2/C2。（适用条件：真空中两个静止点电荷）2、电场强度：（1）定
6、义是：F为检验电荷在电场中某点所受电场力，q为检验电荷。单位牛/库伦（N/C），方向，与正电荷所受电场力方向相同。描述电场具有力的性质。注意：E与q和F均无关，只决定于电场本身的性质。（适用条件：普遍适用）（2）点电荷场强公式：k为静电力常量，k=9.0109Nm2/C2，Q为场源电荷（该电场就是由Q激发的），r为场点到Q距离。（适用条件：真空中静止点电荷）（3）匀强电场中场强和电势差的关系式：其中，U为匀强电场中两点间的电势差，d为这两点在平行电场线方向上的距离。3、电势差：为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。单位：伏特（V），标量。数值与电势零点的选取无关，与q及均无关，描述电场
7、具有能的性质。4、电场力的功：5、电势：为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。数值与电势零点的选取有关，但与q及均无关，描述电场具有能的性质。6、电容：（1）定义式：C与Q、U无关，描述电容器容纳电荷的本领。单位，法拉（F），1F=106F=1012pF（2）决定式：7、磁感应强度：（）描述磁场的强弱和方向，与F、I、L无关。当I / L时，F=0，但B0，方向：垂直于I、L所在的平面。8、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动：轨迹半径：运动的周期：（三）电磁感应和交变电流1、磁通量：（条件，BS）单位：韦伯（Wb）2、法拉第电磁感应定律：导线切割磁感线产生的感应电动势： （条件，B、
8、L、v两两垂直）3、正弦交流电：（从中性面开始计时）（1）电动势瞬时值：，其中，最大值（2）电流瞬时值：，其中，最大值 （条件，纯电阻电路）（3）电压瞬时值：，其中，最大值，是该段电路的电阻。（4）有效值和最大值的关系： （只适用于正弦交流电）4、理想变压器：（注意：U1、U2为线圈两端电压）（条件，原、副线圈各一个）5、电磁振荡：周期 ，四、光学1、折射率：（，真空中的入射角；，介质中的折射角）（，真空中光速。，介质中光速）2、全反射临界角：（条件，光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于临界角）3、波长、频率、和波速的关系：4、光子能量：（，普朗克常量，=6.631034JS，光的频率）5、
9、爱因斯坦光电方程：极限频率：五、原子物理学1、玻尔的原子理论：2、氢原子能级公式：氢原子轨道半径公式：（n=1，2，3，）3、核反应方程：衰变：（衰变）（衰变）（人工核反应；发现质子），（获得人工放射性同位素）（发现中子）（裂变）（聚变）4、爱因斯坦质能方程：核能：（，质量亏损）【知识点】一、静力学1.直接接触的物体间不一定存在弹力，有弹力不一定有摩擦力，摩擦力的方向不一定与速度共线，摩擦力不一定做负功。合力不一定大于分力。2.物体处于平衡时，加速度一定为零，合外力一定为零，速度不一定为零，物体瞬时速度为零不一定是平衡状态，物体在振动的平衡位置不一定是平衡状态）（1）几个力平衡，则任意一个力与
10、其他所有力的合力等值反向。 三个共点力平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反。（2）应用正交分解法处理平衡问题时有：,3两个力的合力： 方向与大力相同。 4两个分力F1和F2的合力为F，若已知合力（或一个分力）的大小和方向，又知另一个分力（或合力）的方向，则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。FF1F2的最小值mgF1F2的最小值FF1已知方向F2的最小值5= tan时，物体沿倾角为的斜面匀速下滑，与物体质量无关，当对物体加一个竖直方向的力，物体仍保持匀速下滑。（注意:4自由落体： vt=gt v2=2gh 机械能守恒5竖直上抛运动： 上升过程是匀减速直线运动，下落
11、过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为g的匀减速直线运动。（1）上升最大高度： H = (2) 上升的时间： t= (3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向 (4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。（5）从抛出到落回原位置的时间：t = （6）适用全过程的公式： S = Vo t 一g t2 Vt = Vo一g t Vt2 一Vo2 = 一2 gS （ S、Vt的正、负号的理解）（7）机械能守恒（8）考虑阻力时：a上 a下 v上 v下 t上 ，杆对小球为拉力 v 0EkEp vT8）双星引力是双方的向心力，两星角速度相同，星与旋转中心的距离跟星的质量成反比。9
12、）绕同一圆心做匀速圆周运动的两个物体：如初始最近（或最远），则t满足：（或1t-2t=2）时，两个物体再次最近（或最远）；满足：（或1t-2t=）时，两个物体第一次最远（或最近）；其中T1T2。12五、机械能1判断某力是否作功，做正功还是负功 F与S的夹角（恒力） F与V的夹角（曲线运动的情况） 能量变化（两个相联系的物体作曲线运动的情况）2求功的六种方法（1） W = F S cosa （适用于恒力） （2） W = P t （力的功率一定时） （3） 根据动能定理 W = EK （适用于变力，恒力） （4）大小不变的力，方向始终与速度共线时，功的大小等于力与路程的乘积（5）流体等压过程做功
13、： W = P V （P流体的压强；V流体的体积变化）（6）对于线性力（如弹簧弹力）：W=S=3恒力做功的大小与接触面路面粗糙程度无关，与物体的运动性质无关。与运动路径无关。4摩擦生热：Q = fS相对 。Q常不等于功的大小（功能关系）5功与能关系： 做功的过程是物体能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了变化，功是能量转化的量度(1)动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量即(2)与势能相关力做功导致与之相关的势能变化重力重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值即WG=EP1EP2= E弹簧弹力弹力做正功,弹性势能减少；弹力做
14、负功，弹性势能增加弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值即W弹力=EP1EP2= EP分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值电场力电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意：电荷的正负及移动方向。电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值(3)机械能变化原因除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2E1=E当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒(4)机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变即 EK2+EP2 = EK1+EP1， 或 EK = EP(
15、5)静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；(2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的互相转移，而没有机械能与其他形式的能的转化，静摩擦力只起着传递机械能的作用；(3)相互摩擦的系统内，一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零(6)滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积，即一对滑动摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功，其大小为:W= fS相对=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能，(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移
16、;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程)(7)一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；作用力做负功、不做功时，反作用力亦同样如此(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零（8）安培力做功电磁感应现象中，克服安培力做功等于电路中产生的焦耳热。6. 发动机功率问题 发动机功率 P=Fv=fvm （F为牵引力，不是合力） 牵引力作功 W=Pt (功率一定) W=Fs （F一定） 对于机车 WFWf =EK2EK1某一时刻加速度：P/vP/vm =ma功率一定时，机车做加速度越来越小的变加速运动，最
17、后匀速运动。Vm=P/f匀加速启动时，机车先做匀加速直线运动，当速度v=Pm/F 时，改做加速度越来越小的变加速直线运动，最后匀速运动。维持匀加速运动的时间 t=v/a 。具体变化过程可用如下示意图表示关键是发动机的功率是否达到额定功率，恒定功率启动速度VF=a=当a=0即F=f时，v达到最大vm保持vm匀速变加速直线运动匀速直线运动恒定加速度启动a定=即F一定P=F定v即P随v的增大而增大当a=0时，v达到最大vm，此后匀速当P=P额时a定=0，v还要增大F=a=匀加速直线运动变加速（a）运动匀速运动(1)若额定功率下起动,则一定是变加速运动,因为牵引力随速度的增大而减小求解时不能用匀变速运
18、动的规律来解.(2)特别注意匀加速起动时,牵引力恒定当功率随速度增至预定功率时的速度(匀加速结束时的速度)，并不是车行的最大速度此后，车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动(这阶段类同于额定功率起动)直至a=0时速度达到最大六、静电场：1.库仑定律： 条件：真空中、点电荷；三个自由点电荷的平衡问题：“三点共线，两同夹异，两大夹小”2.电场强度： （定义式）（真空点电荷） （匀强电场E、d共线），方向与正电荷所受的电场力相同，与负电荷所受的电场力方向相反。3.常见电场的电场线分布熟记，特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用.Q+QabcEEb=0
19、；EaEb；EcEd；方向如图示；abc比较b点电势最低，由b到，场强先增大，后减小，电势减小。 4QQabcEEb=0，a，c两点场强方向如图所示cbaEaEb；EcEd；EbEd 中垂线各点电势相等dQQ4.电场线越密的地方场强越大，从一条等势线描述的电场中，弯内的场强大于弯外的场强，一条电场线不能判断场强的大小；沿着电场线电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向；电场线与等势面垂直，等势面越密的地方，场强越大。5.电势能比较：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。电场力做正功电势能减少，电场力做负功，电势能增加。6.两点间的电势差：U、UAB：(有无下标的区
20、别)UBA 与零势点选取无关) 电场力功W=qU=qEd=F电SE (与路径无关) 等于电势能减少量6匀强电场中，同一方向相等距离电势差相等，任意两点连线中点的电势等于这两点电势的平均值。7.影响平行板电容器因素的演示实验（1）极板电量几乎不变（2）静电计测量电容器两极板电压，指针偏角越大，电压越大（3）根据C=讨论电容变化8.电容器的两种情况分析 （1）始终与电源相连U不变；当d增C减Q=CU减E=U/d减 仅变s时，E不变。充电后断电源q不变；当d增c减u=q/c增E=u/d=不变,仅变d时,E不变； （2）电容器充电电流，流入正极，流出负极；电容器放电电流，流入负极，流出正极9.带电粒子
21、在电场中的运动 加速 偏转(类平抛)平行E方向：L=vot竖直： tan=(为速度方向与水平方向夹角) 结论：（1）穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。（2）不论带电粒子的m、q如何，在同一电场中由静止加速后，再进入同一偏转电场，它们飞出时的侧移和偏转角是相同的(即它们的运动轨迹相同)（3）穿越电场过程的动能增量：EK=Eqy （注意，一般来说qEy不等于qU偏转）10.带电粒子在电场中轨迹问题分析（1）从轨迹入手-分析电场力方向-分析电场力做功正负-分析粒子能量变化（2）根据粒子电性及电场力方向-判断电场方向-判断电势高低（3）根据电场线疏密-确定场强大小确定
22、电场力大小确定粒子加速度大小11.带电粒子在交变电场中的运动： 直线运动:不同时刻进入,可能一直不改方向的运动；可能时而向左时而向右运动；可能往返运动(可用图像处理) 垂直进入：若在电场中飞行时间远远小于电场的变化周期,则近似认为在恒定电场中运动(处理为类平抛运动)；若不满足以上条件,则沿电场方向的运动处理同七、恒定电流1.电流的微观定义式：I=nqsv2串联电路规律： ，；，并联电路： ；3.电阻规律（1）总电阻小于任一分电阻；总电阻大于任一分电阻；（2）和为定值的两个电阻，阻值相等时并联值最大。（3）估算原则：串联时，大为主；并联时，小为主。（4）无论串联还是并联，总电阻随分电阻增大而增大
23、，减小而减小（5）串并式电路：两支路阻值差越大，R总越小 并串式电路：R总随串联部分增大而增大（6）.同一伏特表分别测两个串联电阻电压规律 ：R1/R2=U1/U2 与Rv无关，且U1+U2U（7）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，半导体热敏电阻随温度的升高而减小，光敏电阻随光强度的增加而减小，金属材料的电阻率随温度的升高而增大。超导体电阻为零。理想二极管电流由正极流向负极时，处于导通状态，电阻为零，反之，处于截止状态，电阻无穷大。4.路端电压跟负载的关系当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。UUr0IOEU内I1rUI1R定性分析：RI()IrU(E
24、Ir)RI()IrU(EIr)特例：00外电路断路：RIIrUE。0外电路短路：RI()Ir(E)U0。图象描述：路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。UI图象如图所示。直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。5.电路中的功率(1)闭合电路中的能量转化qEqU外qU内在某段时间内，电源提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。电源的电动势在数值上等于在电源内部移送1C电量时，电源提供的电能。(2)闭合电路中的功率：EIU外IU内I EII2RI2r说明电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。1）电源
25、提供的电功率：又称之为电源的总功率。PEIRP，R时，P0。 RP，R0时，Pm。2)外电路消耗的电功率：又称之为电源的输出功率。PU外I定性分析：I U外EIr从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源的输出功率均不是最大。PROUIOR1 r R2RrEE/rE/2rE/2定量分析：P外U外I(当Rr时,电源的输出功率为最大，P外max)图象表述：从PR图象中可知，当电源的输出功率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。可以证明，R1、R2和r必须满足：r。3) 内电路消耗的电功率：是指电源内电阻发热的功率。P内U内I RP内，RP内。（3）电动机的输入功率，发热
26、功率，输出机械功率机(4)电源的效率：电源的输出功率与总功率的比值。当外电阻R越大时，电源的效率越高。当电源的输出功率最大时，50%6含电容器的电路中，电容器是断路，其电压值等于与它并联的电阻上的电压，稳定时，与它串联的电阻是虚设。电路发生变化时，有充放电电流。7 .动态电路规律(r0) 分、总电阻同向变， R、U同步R、I异 并同串反八、电学实验1考虑电表内阻影响时，电压表是可读出电压值的电阻；电流表是可读出电流值的电阻。2电表选用测量值不许超过量程；测量值越接近满偏值（表针的偏转角度尽量大）误差越小，一般大于1/3满偏值的。3电表的改装：（1）电流表并联一个电阻改装成量程扩大n倍的电流表。
27、R并=;电流表串联一个电阻改装成量程扩大n倍的电压表，R串=（n-1）。（2）相同电流计改装后的电压表：；并联测同一电压，读数相同，量程大的指针摆角小。电流表：；串联测同一电流，读数相同，量程大的指针摆角小。（3）电压测量值偏大，给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻； 电流测量值偏大，给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻；4分压电路：一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻，三种情况滑动变阻器必须分压接法：1）若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时；2）当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻，且实验要求的电压变化范围大（或要求多组实验数据）时；3）电压，电流要求从“零”开始可
28、连续变化时，分流电路：变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近；分压和限流都可以用时，限流优先，能耗小。5变阻器：并联时，小阻值的用来粗调，大阻值的用来细调； 串联时，大阻值的用来粗调，小阻值的用来细调。6电阻的测量常用方法： 伏安法 替代法 半偏法 比较法（1）伏安法：RX远大于RA时,采用内接法,误差来源于电流表分压,测量值偏大；（测大测大） RX远小于RV时,采用外接法,误差来源于电压表分流,测量值偏小.（测小测小） 时, 采用内接法；I灯，则灯闪亮一下再熄灭，否则灯慢慢熄灭。十一、交流电l. 两个特殊位置特点当线圈平面与B平行时（SB） 磁通量 =0 磁通量变化率 /t 最大，电动
29、势e最大，电流i最大，电流方向不变当线圈平面与B垂直（中性面）时，（SB）磁通量 =BS最大 磁通量变化率 /t 最小，电动势e最小，电流i最小，电流方向变化，一个周期内，电流方向变化两次。与e为互余关系，此消彼长2.瞬时表达式（从中性面开始计时，注意：计时位置不同，表达式不同）（a）电动势瞬时值：，其中，最大值=Nm（与转轴的位置无关，=2n 其中n为转速 单位 r/s 数值上等于频率， 注意角速度与转速的区别）（b）电流瞬时值：，其中，最大值 （条件，纯电阻电路）（c）电压瞬时值：，其中，最大值，是该段电路的电阻。3.我国用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz，电流方向每秒改变10
30、0次。表达式：e=220sin100t=311sin100t=311sin314t（V）4.有效值和平均值（1）交流电表的读数、电气铭牌上所标的电压或电流值、没有特殊说明时所指的电压或电流值通常均为有效值（2）有效值和最大值的关系：E= （只适用于正弦交流电）（3）求解交流电电功、电功率、电热、热功率等量用有效值（4）交流电的平均值：（计算电量时电流用平均值） 电量 q= t=N （与时间无关）（5）交流电的有效值：一个周期内产生的总热量5.理想变压器：（1）基本关系式功率关系：P入=P出 （P入随P出的增大而增大，减小而减小，副线圈负载越大，功率越大）（注意：U1、U2为线圈两端电压，对多个
31、副线圈也适用，副线圈电压随原线圈电压变化，与负载无关）（条件，原、副线圈各一个） I1U1=I2U2+I3U3 或 I1n1=I2n2+I3n3（两个副线圈时）变压器原线圈：相当于电动机；副线圈相当于发电机。（2） 理想变压器原、副线圈相同的量： 6. 处理远距离输电问题时，输送电压不是输电线上降落的电压。输电计算的基本模式：发电机P输U输U用U线选修部分第一章 动量守恒定律一、冲量1、冲量：I=Ft。公式适用于恒力。2、矢量。方向不变的力的冲量方向与力的方向相同。方向变化力的冲量方向可根据动量变化量的方向确定，如匀速圆周运动向心力的冲量方向。3、冲量的单位：牛顿秒（NS）。4、物体受到变力作
32、用时，可引入平均作用力的冲量。 要点：1、冲量是力的时间积累量，冲量的大小和方向只与动量的增量直接发生联系，而与物体动量没有什么直接必然联系。2、冲量是矢量，因而可用平行四边形法则进行合成和分解。合力的冲量总等于分力冲量的矢量和。二、动量1.动量：。2.矢量，它的方向与物体的速度方向相同。3.单位：（kgm/s）。 要点：1、当物体在一条直线上运动时，其动量的方向可用正负号表示。2、动能与动量都是描述物体运动状态的物理量，但意义不同。动能是标量，动量是矢量。物体动能增量与力的空间积累量功相联系，而物体动量的增量则与力的时间积累量冲量相联系。三、动量定理动量定理：物体所受的合外力的冲量等于物体动
33、量的增量。用公式表示为： 要点：1、同向性。即合力冲量I的方向与物体动量变化量方向相同一个物体。不加声明，应用动量定理时，总是以地面为参照系，即P1，P2，都是相对地面而言的。2、矢量性。在应用动量定理解题时，要特别注意各矢量的方向，若各矢量方向在一条直线上，可选定一个正方向，用正负号表示各矢量的方向，就把矢量运算简化为代数运算。3、变通性。可利用I求，如求匀变速曲线运动问题；或利用求I,如求变力冲量问题四、动量守恒定律1.表达式： （1）PP(系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P)（2）P0 (系统总动量变化为0)（3）PP (两物体动量变化大小相等、方向相反)（4）如果相互作用
34、的系统由两个物体构成，动量守恒的具体表达式为：P1P2P1P2 (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量)，即m1V1m2V2m1V1m2V2；2.适用条件：F外=0 (内力是否为零不影响动量守恒)。 1）系统不受外力或受到的合外力为零。2）系统所受的外力比相互作用的力（内力）小得多，如碰撞、爆炸、反冲等。由于相互作用的时间极短，相互作用力很大，即使系统还受有摩擦，空气阻力等外力作用，也满足此条件；3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某方向上的合外力为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。注意：动量守恒和机械能守恒都以系统为研究对象，但守恒条件不同。机械能守恒的条件是：对某一物体，
35、只有重力或弹簧的弹力做功，其它力不做功或其它力做功的代数和为零。3. 注意矢量性：对一维情况，先选定某一方向为正方向，速度方向与正方向相同的速度取正，反之取负，把矢量运算简化为代数运算。相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。同时性：表达式中v1和v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度，v1和v2必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。五、碰撞与反冲运动1.碰撞（1）弹性碰撞：碰撞过程中物体无机械能损失，只发生机械能传递而不发生能量转化。同时遵守动量守恒定律和机械能守恒定律。 “一动一静”问题碰撞中机械能守恒，但动能不守恒，当两个物体共速时，系统机械能最大。两个物体最近。设两物体质量分别为m1、
36、m2，碰撞前速度分别为1，碰撞后速度分别为u1、u2，即有 ： m11=m1u1+m1u2 m112=m1u12+m1u22碰后的速度u1和u2表示为： u1=1u2=1推论一：弹性碰撞前、后，碰撞双方的相对速度大小相等，即： u2u1=12推论二：当m1=m2时，代入上式得：速度互换。m1m2时，反弹。（2）非弹性碰撞：碰撞过程有机械能损失，发生了能量转化。遵守动量守恒定律和功能原理。特殊情况：完全非弹性碰撞（碰撞后两物体有共同速度）一动一静的完全非弹性碰撞（子弹打击木块模型）mv0+0=(m+M) =+E损 E损=一=E损 可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能E损=fd相=mgd相=
37、一 完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。判断碰撞发生的可能性原则：碰撞过程中除受到动量守恒以及能量不会增加等因素的制约外，还受到运动的合理性要求的制约，比如，某物体向右运动，被后面物体追及而发生碰撞，被碰物体运动速度只会增大而不应该减小并且肯定大于或者等于（不小于）碰撞物体的碰后速度。第二章 波粒二象性一、黑体辐射与量子论的建立热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。物体在任何温度下都会辐射能量。(2)黑体物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射来的能
38、量的本领。黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体。(3)实验规律：a随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；b随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。2.普朗克建立量子论量子论的主要内容：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、光电效应定义：在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。）光效应中发射出来的电子叫光电子。(1)光电效应的规律。各种金属都存在极限频率0，只有0才能发生光电效应；光电子的最大初
39、动能与入射光的强度无关，只随入光的频率增大而增大；当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入光的强度成正比；瞬时性（光电子的产生不超过10-9s）。(2)爱因斯坦光电效应方程： E=h eUc= W0 =h0（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。Uc为遏止电压，0为截止频率）3.康普顿效应:光子与微粒碰撞，波长变长。康普顿效应说明光具有粒子性。三、光的波粒二象性1光的波粒二象性人们无法用其中一种观点把光的所有现象解释清楚，只能认为光具有波粒二象性，但不能把它看成宏观经典的波和粒子。减小窄缝的宽度，减弱光的强度，使光子一个一个的通过，到达
40、接收屏的底片上。若暴光时间短，底片上是不规则的亮点，若暴光时间长，底片上是条纹干涉、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；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。2正确理解波粒二象性个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。高的光子容易表现出粒子性；低的光子容易表现出波动性。光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。由光子的能量E=h，光子的动量表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾。四、德布罗意波由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗
41、意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长=。德布罗意波是概率波。光波也是概率波第三章 原子结构一、原子结构的几种模型1汤姆生模型（枣糕模型）1897年发现电子，认识到原子有复杂结构。2卢瑟福的核式结构模型（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模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，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
42、量级是10-15m。核式结构与经典的电磁理论发生矛盾原子是否稳定,其发出的光谱是否连续3玻尔模型（引入量子理论）（1）玻尔的三条假设（量子化）轨道量子化：原子只能处于不连续的可能轨道中，即原子的可能轨道是不连续的；能量量子化：一个轨道对应一个能级，轨道不连续，所以能量值也是不连续的，这些不连续的能量值叫做能级。在这些能量状态是稳定的，并不向外界辐射能量，叫定态；原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子，在吸收一个光子或通过其他途径获得能量时，则由低能级向高能级跃迁。原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量（量子化就是不连续性，n叫量子数。）;（2）从高能级向低
43、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吸收的能量一定等于能级差。而从某一能级到被电离可以吸收大于或等于电离能的任何能量。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）。（3）玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。（4）玻尔的氢子模型：氢原子的能级图n E/eV 01 -13.62 -3.43 -1.514 -0.8
44、53E1E2E3氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量En，和电子轨道半径rn分别为：其中E1、r1为离核最近的第一条轨道（即n=1）的氢原子能量和轨道半径。氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。大量氢原子由量子数为n的激发态向低能级跃迁，发光的率有C2n种二、光谱观察光谱的仪器，分光镜 光谱的分类，产生和特征产生特征发射光谱连续光谱由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱氢原子光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成吸收光谱
45、如太阳光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱可利用明线谱和吸收光谱进行光谱分析。不能利用连续谱。第四章 原子核天然放射现象1.天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。2.各种放射线的性质比较种 类本 质质量（u）电荷（e）速度（c）电离性贯穿性射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板射线光子001最弱最强，穿几cm铅版四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)衰变： 衰变：(实质：核内)衰变形成外切(同方向旋)， 衰变：(实质：核内的中子转变成了质子
46、和中子)衰变形成内切(相反方向旋)，且大圆为、粒子径迹。 +衰变：（核内） 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：(发现质子的核反应)(卢瑟福)用粒子轰击氮核,并预言中子的存在 (发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的射线轰击铍 (人工制造放射性同位素)正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)粒子轰击铝箔重核的裂变： 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：（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。）2.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
47、半衰期。（对大量原子核的统计规律）计算式为：N表示核的个数 ，此式也可以演变成 或，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,与物理和化学状态无关)、 同位素等重要概念 放射性标志3.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。物理学史部分1、意大利物理学家伽
48、利略在两种新科学的对话中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。3、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；4、法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，并测出了静电力常量k的值。5、1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示
49、电场。6、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。7、19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。8、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。9、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应定律。10、英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波；赫兹证实了电磁波的存在11、德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；12.年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律
50、.。13、美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时康普顿效应，证实了光的粒子性。14、丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子光谱，为量子力学的发展奠定了基础。15、法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性；美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。验证了物质波的存在。16、汤姆孙利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。17、美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量。18.英国物理学家卢瑟福和助手们进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。19. 法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构。20卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子。
