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4、圆周运动有关的对称规律:特别注意在文字中隐含着的临界条件
a、从同一边界射入的粒子,又从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等。 b、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,一定沿径向射出。 注意:均匀辐射状的匀强磁场,圆形磁场,及周期性变化的磁场。
电磁感应:.
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变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。
[感应电动势的大小计算公式]
1) E=BLV (垂直平动切割)
2) E=nΔΦ/Δt=nΔBS/Δt= n BΔS/Δt(普适公式) (法拉第电磁感应定律) 3) E= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω (线圈转动切割)
4)E=BL2ω/2 (直导体绕一端转动切割) 5)*自感E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt ( 自感 )
楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化,这就是楞次定律。
B感和I感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I感的B是阻碍产生I感的原因) B原方向?;B原?变化(原方向是增还是减);I感方向?才能阻碍变化;再由I感方向确定B感方向。 能量守恒表述:I感效果总要反抗产生感应电流的原因
电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。 一般可归纳为:
导体组成的闭合电路中磁通量发生变化?导体中产生感应电流?导体受安培力作用? 导体所受合力随之变化?导体的加速度变化?其速度随之变化?感应电流也随之变化 周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动
功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因此从功和能的观点入手,
分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问题的关健,也是处理此类题目的捷径之一。
光学:反射定律(物像关于镜面对称);
siniCsin90o?空折射定律n? ???sin?v介sinC?介色散中从红到紫光,
由偏折情况判断各色光的:n、v、f、λ、C临E光子大小、能否发生光电效应等, 全反射的条件:光密到光疏;入射角等于或大于临界角
全反射现象:让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃直边上折射到空气中,一部分光线反射回玻璃砖内.逐渐增大光的入射角,将会看到折射光线远离法线,且越来越弱.反射光越来越强,当入射角增大到某一角度C临时,折射角达到900,即是折射光线完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线.这种现象叫全反射现象.折射角变为900时的入射角叫临界角
应用:光纤通信(玻璃sio2) 内窥镜 海市蜃楼 沙膜蜃景 炎热夏天柏油路面上的蜃景
水中或玻璃中的气泡看起来很亮.
理解:同种材料对不同色光折射率不同;同一色光在不同介质中折射率不同。
几个结论:1紧靠点光源向对面墙平抛的物体,在对面墙上的影子的运动是匀速运动。
2、两相互正交的平面镜构成反射器,任何方向射入某一镜面的光线经两次反射后一定与原入射方向平行
反向。
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3、光线由真空射入折射率为n的介质时,如果入射角θ满足tgθ=n,则反射光线和折射光线一定垂直。 4、由水面上看水下光源时,视深d'?d/n;若由水面下看水上物体时,视高d'?nd。
5、光线以入射角i斜射入一块两面平行的折射率为n、厚度为h的玻璃砖后,出射光线仍与入射光线平行,但存在侧移量△x?dsini(1?cosin?sini22) 两反射光间距?x'?dsin2in-sini22
双缝干涉: 条件f相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全一致) 当其反相时又如何? 亮条纹位置: ΔS=nλ; 暗条纹位置:
?S?(2n?1)、、); ?(n=0,1,2,3,、
2Lad?xda?????? dn-1LL(n-1)条纹间距 :?X?(ΔS :路程差(光程差);d两条狭缝间的距离;L:挡板与屏间的距离) 测出n条亮条纹间的距离a 薄膜干涉:由膜的前后两表面反射的两列光叠加, 实例:肥皂膜、空气膜、油膜、牛顿环、光器件增透膜 (厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4)
衍射:现象,条件 单缝 圆孔 柏松亮斑(来历) 任何物体都能使光发生衍射致使轮廓模糊
三种圆环区别 单孔衍射 中间明而亮,周围对称排列亮度减弱,条纹宽变窄的条纹
空气膜干涉环 间隔间距等亮度的干涉条纹 牛顿环 内疏外密的干涉条纹
干涉、衍射、多普勒效应(太阳光谱红移?宇宙在膨胀)、偏振都是波的特有现象,证明光具有波动性, 衍射表明了光的直线传播只有一种近似规律;说明任何物理规律都受一定的条件限制的. 光五种学说:原始微粒说(牛顿),波动学说(惠更斯),电磁学说(麦克斯韦),
光子说(爱因斯坦),波粒两相性学说(德布罗意波)概率波
各种电磁波产生的机理,特性和应用,光的偏振现象说明光波是横波,也证明光的波动性. 激光的产生特点应用(单色性,方向性好,亮度高,相干性好) 爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hf-W0
光电效应实验装置,现象,所得出的规律(四)爱因斯坦提出光子学说的背景 一个光子的能量E=hf (决定了能否发生光电效应)
光电效应规律:实验装置、现象、总结出四个规律
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;低于这个极限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,只随入射光频率的增大而增大。 ③入射光照到金属上时,光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,光电流强度与入射光强度成正比。
康普顿效应(石墨中的电子对x射线的散射现象)这两个实验都证明光具粒子性 光波粒二象性:
?情况体现波动性(大量光子,转播时,λ大),?粒子性 光波是概率波(物质波) 任何运动物体都有λ与之对应
原子和原子核
汤姆生发现电子从而打开原子的大门,枣糕式原子模型, 卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说
而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 玻尔补充三条假设
定态----原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量.
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跃迁----原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子
(其能量由两定态的能量差决定)
能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即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分布也是不连续的)
光子的发射与吸收(特别注意跃迁条件):原子发生定态跃迁时,要辐射(吸收)一定频率的光子:hf=E初-E末
氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:En=E1/n2,rn=n2r1,
-
其中E1=-13.6eV, r1=5.3×1010m,
(大量)处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式共有nC=n (n-1)/2种
E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2; (有规律可依)
E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66; E54=0.31
氢原子在n能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=-2EK,E=EK+EP=-EK。
由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的2倍,故总能量(负值)降低。(类似于卫星模型)
核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究): 23823442342340 92U?90Th?2He90Th?91Pa??1eα衰变形成外切(同方向旋),β衰变形成内切(相反方向旋), 且大圆为α、β粒子径迹。αβ衰变的实质 β衰变是核内的中子转变成了质子和中子
半衰期(由核决定,与物理和化学状态无关)、 同位素等重要概念 放射性标志 质子的发现(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在.
42171He?147N?8O?1H
2中子的发现(查德威克)钋产生的α射线轰击铍
42121H?94Be?6C?0n
27430130300P?0n;15P?14Si?1e正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔 He?1513Al?2四种核反应变化(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)做平抛运动物体,任意时刻速度的反向延长线,一定通过此时刻速度的反向延长线沿抛出方向水平总 移的中点。
2、带电粒子做类平抛运动中,所有带电粒子射出电场的速度的反向延长线交于极板中点。 3、两通电直导线通过磁场相互作用:
不平行:有转动到平行且电流同向趋势,再吸引。 平行时:同向电流吸引,反向电流排斥。
交流电:正弦式交流电的产生,规律e=NBSωsinωt (各量的含义、计时起点、图线特征、且与线圈形状和轴的位置无关,明确四值:瞬时值,最大值,有效值(根据电流的热效应定义)、平均值(波形与时间轴面积跟时间的比值)
正弦波:.U效=
um2 e=311sinωt=311sin314t
不对称方波:I?2I1?I22 不对称的正弦波 I?22I2m1?Im22
电容:隔直通(交) 线圈:通低频,阻高(交)频
变压器:原理电磁感应
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理想 P入=P出 ,
u1n1I2?? 注意多组副线圈的情况 u2n2I1远距离输电 电压关系u升= u线+u降= IR线+U降 P出=P线+P降(或Iu升+Iu降) 变压器输入功率随(负载电阻和副线圈匝数)的变化而变化的两种情况
电磁波,麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。 理解:?变化的电场?怎样变化的磁场
LC振荡电路,各物理量对应关系,变化规律,充放电过程中物理量的变化情况 T=2?LC L因
素:越粗,越长,匝数密,有铁芯,L大 C因素:介质 s d
高考要求的学生实验(19个)
113长度的测量
会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法. 114. 研究匀变速直线运动
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后(每隔5个间隔点)取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以:
s?s3⑴求任一计数点对应的即时速度v:如vc?2
2T(其中T=5×0.02s=0.1s)
⑵利用“逐差法”求a:a??s4?s5?s6??2?s1?s2?s3?
9T⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a:如a?s3?s2
T2v/(ms-1) 0 T 2T 3T 4T 5T 6T t/s
⑷利用v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出如右的v-t图线,图线的斜率就是加速度a。
注意事项 1、每隔5个时间间隔取一个计数点,是为求加速度时便于计算。 2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字
115.探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律)探究性实验
利用右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩码总重量)的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点,根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象,从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。 该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验,要根据描出的点的走向,尝试判定函数关系。(这一点和验证性实验不同。)
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