名师课堂辅导讲座-高中物理识记知识专题.ppt

高中物理识记知识专题 高中物理识记知识的分布 二 机械振动 三 分子动理论 四 物体的内能 五 电磁场理论 六 光的本性 七 原子物理和核物理 一 天体的运动 一 天体的运动 1 开普勒天文学三定律 A 所有行星都在以太阳为焦点的椭圆轨道上运动 B 行星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 C 行星轨道半长轴的三次方跟运行周期的平方的比值为一常数 2 这一时期的主要人物有 第谷 开普勒 伽利略 牛顿等 牛顿凭借其精湛的数学功底 在开普勒天文学运动定律的基础上 总结出了万有引力定律 物体之间的万有引力的大小与两个物体质量的乘积成正比 与它们之间距离的平方成反比 万有引力的方向在两个物体的连线方向上 表达式为 F GMm R2 3 几个宇宙速度 1 第一宇宙速度 v 7 9km s 2 第二宇宙速度 v 11 2km s 3 第三宇宙速度 v 16 7km s 4 几种不同的卫星 1 近地卫星 GMm r2 mg mv2 r GM r2g 2 地球同步卫星 T 24h 距地高度h 36 103km 3 太阳同步卫星 不绕太阳运动 而绕地球运动 卫星运动到任何一地时 都是该地的12点或0点 因此称为太阳同步卫星 太阳同步卫星的运动轨迹经过两极点 练习 1 把行星绕太阳的运动近似地看作匀速圆周运动 则离太阳越远的行星 A 周期越小B 线速度越小C 角速度越小D 加速度越小 BCD 解析 GMm r2 mv2 r v2 GM r r增大 v减小 a v2 r 2r 所以 r变大 v变小 a变小 变小 2 根据观测 某行星外围有一个模糊不清的环 为了判断该环是连续物还是卫星群 又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R 以下判断正确的是 A 若v与R成正比 则环是连续物 B 若v与R成反比 则环是连续物 C 若v2与R成正比 则环是卫星群 D 若v2与R成反比 则环是卫星群 AD 解析 若环状物是连续物 各层之间无相对运动 能成为一个整体运动 所经半径不同的层其角速度相同 v 2R 一定时 v与R成正比 故选项A正确 若环状物是卫星群 因不同高度的各层的周期不等 各层之间有相对运动 不能成为一个整体运动 由GMm R2 mv2 R有v2 GM R2 所以 v2与R成反比 故选项D正确 A 解析 地面上的物体不是卫星 所以 不能应用万有引力定律进行计算 但地面上的物体和同步卫星具有同一角速度 所以可用a 2R进行计算 4 可以发射一颗这样的人造地球卫星 使其圆轨道 与地球表面的某一纬度线 非赤道 是共面同心圆 与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆 与地球表面上的赤道线是共面同心圆 且卫星相对地球表面是静止的 与地球表面上的赤道线是共面同心圆 但卫星相对地球表面是运动的 二 机械振动 分类 A 简谐振动B 非简谐振动 A 自由振动B 受迫振动 A 等幅振动B 减幅振动 F kx 如单摆和弹簧捱子在理想情况下的振动 为A 如单摆和弹簧捱子在给定能量的情况下的振动 为A 如单摆和弹簧在不断补充能量的情况下的振动 为A 练习 关于质点的简谐运动 以下说法中正确的是 A 简谐运动的平衡位置就是质点受合力为零的位置B 作简谐运动的质点先后通过同一点时 回复力 速度 加速度都是相同的C 作简谐运动的质点 当振动位移为负值时 速度不一定为负值 但加速度一定为负值D 作简谐运动的质点 振动速度增加时 加速度一定减小 D 解析 如单摆 摆球经过最低点时 速度最大 回复力为零 但合力不为零 最低点是平衡位置 回复力和加速度具有同一方向性 但速度的方向依物体经过平衡位置的方向有关 振动中的正方向需要设定 振动速度增大的过程中 力和速度的方向一致 所以振子必向平衡位置附近运动 解析 这是个受迫振动的图象 表示物体的振幅随驱动力频率的增大先增大后减小 当驱动力的频率和物体的固有频率相等时 物体的振幅最大 故选D正确 3 作简谐振动的弹簧振子 质量为m 最大速率为v 从某时刻算起 在半个周期内 A 弹力做的功一定为零B 弹力的冲量大小可能是0到2mv之间的某一值C 弹力做的功可能为0到mv2 2之间的某一值D 弹力的冲量大小一定不为0 解析 在半个周期内 一定存在弹力在前1 4周期内做功和后1 4周期内做功大小相等 正负相反 故做功的代数和为0 如果从平衡位置开始计时 则动量的变化量为2mv 如果从振幅处计时 则力量的变化量为0 所以AB正确 三 分子动理论四 物体的内能 1 物质是由大量分子组成的 1 分子体积很小 它的直径数量级是10 10m 油膜法测分子直径 D V S V是油滴体积 S是水面上形成的单分子油膜的面积 2 分子质量很小 分子间有空隙 3 阿伏伽德罗常数 N 6 02 1023mol 1 阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字 分子的体积和质量都十分小 从而说明物质是由大量分子组成的 2 分子作永不停息的无规则运动 1 扩散现象 相互接触的物体互相进入对方的现象 温度越高 扩散越快 2布朗运动 在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动 颗粒越小 运动越明显 温度越高 运动越激烈 布朗运动是液体分子永不停息地作无规则热运动的反映 是微观分子热运动造成的宏观现象 因此 分子的无规则运动又叫热运动 3 分子间存在着相互作用力 1 分子间同时存在相互作用的引力和斥力 合力叫分子力 2 特点 分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小 随分子间距的减小而增大 但斥力比引力变化更快 分子间相互作用力曲线和分子间势能曲线如下 4 物体的内能 1 分子的平均动能 物体内分子动能的平均值叫分子平均动能 温度是分子平均动能的标志 温度越高 分子平均动能越大 2 分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能 分子势能的大小与物体的体积有关 对于理想气体 内能只取决于气体的温度 3 物体的内能 物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能 5 物体内能的变化改变物体的方式有两种 1 做功 其他形式的能与内能相互转化的过程 内能改变了多少用做功的数值来量度 2 热传递 是物体间内能转移的过程 内能转移了多少用传递的热量数值来量度 做功和热传递在改变物体内能上是等效的 但本质有区别 6 能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 它只能从一种形式转化为别的形式 或从一个物体转移到别的物体 五 电磁场理论 1 麦克斯韦电磁场理论 变化的电场产生磁砀 变化的磁场产生电场 2 电磁波 电磁场在空间由近及远地向远处传播叫电磁波 3 电磁波的特性 电磁波是横波 其传播速度为3 00 108m s 电磁波在空间传播的过程中 传播了振动的形式和能量 电磁波能够沿直线传播 能发生反射 折射 干涉和衍射 电磁波是一种物质波 4 电磁波的波源是振荡电路 在振荡电路中始终存在着电场能和磁场能之间的相互转化 如果振荡电路中始终有能量的补充 则该振荡可以认为是无阻尼振荡 若该振荡电路是一个开放电路 且振荡的频率足够高 就可以向外辐射电磁波 解析 这是一个从电容器充电开始计时的图示 q t图和该图完全一致 对应电压最高时 电容器两极板上所带电量最多 电路中电流值最小 而当电容器两极板电压为0时 即放电完毕 电路中电流最大 磁场能最大 所以选BC正确 2 LC振荡电路工作的过程中 下列说法正确的是 A 电容器的某一个极板 从带正电荷最多到带负电最多的时间为一个振荡周期B 振荡电流越来越小时 电容器两极板积累的电荷一定越来越多C 若提高充电电压 极板上可带更多的电荷 从而使振荡电流周期变大D 若减小电容器极板的有效面积 可降低电磁振荡的频率 解析 振荡电流减小时 磁场能减小 电场能增大 故电容器两极板上积累的电荷越来越多 增大电容器的正对面积 电容值减小 周期变小 频率变大 故选B正确 六 光的本性 1 光的波动性和光的粒子性 2 光的电磁说 麦克斯韦在研究前人的基础上 总结出了光的电磁说 其内容是 光在本质上是一种电磁波 后来 这一学说被赫兹通过实验证实 3 光子说 爱因斯坦在借鉴了普朗克量子说的基础上 总结出了光子说 其内容是 光在传播的过程中 是一份一份的 每一份都叫一个光子 光子的能量E hv 4 实验事实 杨氏双缝干涉实验 单缝衍射实验 光电效应实验 5 电磁波谱和光谱 可见光是电磁波谱中极小的一部分 可见光所产生的波谱叫光谱 练习 1 市场上有种灯具俗称 冷光灯 用它照射物品时能使被照射物品处产生的热效应大大降低 从而广泛地应用于博物馆 商店等处 这种灯降你热效应的原理之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面镀上一层膜 这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线 以 表示此红外线的波长 则所镀膜的厚度最小应为 A 8B 4C 2D 2 关于光电效应的规律 以下说法中正确的是 A 入射光的频率增大为原来的两倍时 光电子的最大初动能也增大为原来的两倍B 入射光的波长增大为原来的两倍时 可能不发生光电效应C 光照时间增大为原来的两倍时 光电流也增大两倍D 光电管两端电压增大为原来的两倍时 光电子到达阳极时动能可能增大为原来的两倍 解析 hv W mv2 2 v增大 则动能增大 但并非线性关系 光的波长增大 则频率减小 有可能不发生光电效应 光电流的强度与光照时间无关 但根据qU EK可知D项正确 3 氢原子从n 4的激发态跃迁到n 2的激发态时 发出蓝色光 则当氢原子从n 5的激发态直接跃迁到n 2的激发态时 可能发出的光是 A 红外线B 红光C 紫光D v射线 七 原子物理和核物理1897年 1919年 1897年 1919年 1 原子有复杂结构2原子发光 原子中正电荷均匀分布 不会使射入粒子大角度偏转 1 粒子散射实验2 有核式 原子模型3 估算原子 原子核的大小 1897年 1919年 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上 1 原子稳定2 原子光谱是线状谱 1 粒子散射实验2 有核式 原子模型3 估算原子 原子核的大小 1897年 1919年 1 粒子散射实验2 有核式 原子模型3 估算原子 原子核的大小 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上 1 原子稳定2 原子光谱是线状谱 1 能级假设En 1 n2 E12 跃迁假设h E初 E终3 轨道假设rn n2 r1 1897年 1919年 1 粒子散射实验2 有核式 原子模型3 估算原子 原子核的大小 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上 1 原子稳定2 原子光谱是线状谱 1 能级假设En 1 n2 E12 跃迁假设h E初 E终3 轨道假设rn n2 r1 1 量子化原子模型 2 解释氢原子光谱 1897年 1919年 1 粒子散射实验2 有核式 原子模型3 估算原子 原子核的大小 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上 1 原子稳定2 原子光谱是线状谱 1 能级假设En 1 n2 E12 跃迁假设h E初 E终3 轨道假设rn n2 r1 1 量子化原子模型2 解释氢原子光谱 3 弗兰克 赫兹实验验证 无法解释复杂原子光谱 不彻底的量子理论 原子物理学时期 1919年 1934年 1919年 1934年 原子核具有复杂结构 1919年 1934年 原子核具有复杂结构 自发衰变 人工转变 放射性同位素的发现 练习题 1 在任意方向的磁场中均不发生偏转2 这种射线的速度小于光速的十分之一3 用它轰击含氢物质 可以把氢核打出来 用它轰击含氮物质 可以把氮核打出来 并且打出的氢核最大速度与打出的氮核最大速度之比近似为15 2 若该射线中的粒子均具有相同的能量 碰前氢核与氮核可以认为静止 碰撞过程无机械能的损失 已知氢核质量与氮核质量之比为1 14 根据上述情况说明组成该射线的粒子性质 设粒子质量为m 轰击氢核和氮核时粒子速度为v 与氢核碰后粒子速度为v1 与氮核碰后粒子速度为v2 由动量守恒和机械能守恒 mv mv1 MHVH mv mv2 MNVN 1919年 1934年 原子核具有复杂结构 自发衰变 人工转变 放射性同位数的发现 练习题 如图所示 有界匀强磁场B 0 5T MN是磁场的左边界 在磁场中A点放一个放射源 内装 放出某种射线后衰变成 若A点到MN线距离OA为1 0m时 放在紧靠MN线左侧的粒子接收器接收到垂直于MN方向射出的质量较小的粒子 此时接收器位置距0点也为1 0m 据此推算一个静止的核衰变时放出的能量 取1u 1 6 10 27kg 人类社会发展对能量的需求和现有的化石能源的供给随时间的变化趋势 图中的估算的假设 世界人口稳定在100亿 每人每年平均能耗为美国1985年水平的2 3 煤 油 裂变 聚变 2 100 000吨 10 000 000桶 30吨UO2 0 6吨 191列长110节的火车的运量 10艘超级油轮的运量 一节货车车皮的运量 一辆轻便客货两用汽车的运量 核能与其他化石能源的比较 1个100万千瓦发电站使用不同燃料时年消耗量的对比 托卡马克示意图 中国环流器一号 主机 1919年 1934年 原子核具有复杂结构 自发衰变 人工转变 放射性同位数的发现 中子的发现 原子核由质子 中子组成 核子 原子核物理学时期 1935年 1952年 1952年 1963年 1964年 至今 介子和奇异粒子时期 共振态粒子时期 强子 如 质子 中子 介子等 轻子 如 电子 中微子等 夸克和轻子时期 二十世纪物理学所取得的伟大成就 X射线 放射线 电子 宇宙射线 狭义相对论 量子力学理论 广义相对论 电子自旋 介子 核裂变 核聚变 核结构 中子星 板