物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版

word整理版高中物理选矿3-5知识点整理一、动量守恒定律1、动量：可以从两个侧面定义或解释动量：物体的质量与其速度的乘积称为物体的动量。 运动量是物体机械运动的一个尺度。动量公式P=mv。 单位是.运动量是向量，其方向是瞬时速度的方向。 因为速度是相对的，运动量也是相对的。2、动量守恒定律：当系统未受外力作用或受到的外力为零时，系统的总动量守恒。 动量守恒定律根据实际情况有多种公式，一般等号的左右分别表示系统作用前后的总动量。要应用动量守恒定律，必须注意以下几点动量守恒定律一般对于物体系统，对于每个物体都没有说动量守恒的意义。对于某些特定问题，如碰撞、爆炸等，系统在非常短的时间内，系统内的各物体相互施加力，远大于它们受到的外力时，可以将这些物体视为一个受到的外力为零的系统处理，在此短时间内遵循动量守恒定律。计算运动量需要速度，在这种情况下，一个物体系统内各物体的速度对于相同的惯性参照系统，一般要以地面为参照物。由于运动量是向量，“系统总运动量”是指系统中所有物体运动量的向量和，而不是代数和。动量守恒定律也适用于动量守恒的情况。 虽然系统受到的外力可能不等于零，但是，如果某个方面的外力成分为零，系统总动量在这个方向上的成分就被保存了。动量守恒定律有广泛的应用范围。 如果该系统未受到外力或受到的外力为零，则该系统中的每个物体的相互作用将应用万有引力、弹力、摩擦力、功率、磁力和动量守恒定律。 当系统中的每个对象相互作用时，无论它们在相互作用时是否直接接触，即使它们具有相同或相反的运动方向，也应用动量守恒定律。动量和动能，动量守恒定律和机械能守恒定律的比较。动量与动能的比较：运动量是矢量，动能是标量。运动量用于描述机械运动相互移动的物理量，动能用于描述机械运动和其它运动(例如热、光、电等)相互变化的物理量。 例如，完全非弹性碰撞过程可以通过动量守恒来研究机械运动转变的速度变化，并且必须将动能计算为损耗来研究碰撞过程变为机械能。 动量和动能是从不同的侧面反映机械运动来记述的物理量。动量守恒定律与机械能守恒定律相比较，前者是矢量公式，有广泛的应用范围，而后者是标量公式，其应用范围相当狭窄。 这些区别在使用中一定要注意。4、碰撞：两个物体相互作用时间极短，力大，其他作用相对小，运动状态显着的现象称为碰撞。以物体间的碰撞形式区分为“对心碰撞”(正碰撞)，物体碰撞前的速度在沿其重心的线“非对心碰撞”中学阶段没有研究。可以根据物体碰撞前后两物体的总动能是否变化来区别，分为“弹性碰撞”。 保存了碰撞前后物体系统的总动能的“非弹性碰撞”，完全是非弹性碰撞或非弹性碰撞的特例，该碰撞在物体碰撞后粘在一起，动能损失最大。各种碰撞遵守动量守恒定律和能量守恒定律，但在非弹性碰撞中，由于动能的一部分转化为其他形式的能量，动能不能保存。二、验证动量守恒定律(实验、探究) I图2-1【实验目的】研究弹性碰撞过程中相互作用的物体系统的动量守恒【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的运动量守恒，使一个质量大的球从滑道滚出，与放置在滑道末端的另一个质量小的球碰撞，两个球都做了平均运动。 由于落下高度相同，飞行时间相等，我们用它们平均飞程的大小来代替它们的速度。 小球的质量可以测量，速度也可以间接知道，满足动量守恒公式m1v1=m1v1m2v2可以验证动量守恒定律。进一步分析可知，某质量为m1、速度为v1的球与其他质量为m2、速度为v2的球碰撞，碰撞后的两个球的速度分别为v1 和v2 ，则动量守恒定律为m1v1=m1v1m2v2 .图2-2p【实验器材】两个小球(大小相等，质量不同)投篮重锤线白纸复写纸天秤指南针【实验顺序】1 .用天平分别称量两个小球的质量m1和m22 .如图2-1所示，安装滑槽，注意其末端的切线为水平，在地面的适当位置放置白纸和复印纸，在白纸上填写重叠线指示的位置o点。3 .首先，不放置碰撞的球，从投篮上的相同位置滚动，重复多次，就可以在复印用纸上打出多个点，可以制成圆规尽可能小的圆，把这些点包含在圆中，圆的中心不碰撞时碰到球的平均位置p4 .在投篮的前端放置碰撞球，使入射的球和碰撞的球发生正的碰撞5 .使入射的球以某一定高度从静止位置滚动，重复数次使两个球碰撞，用步骤(3)的方法求出与目标地点的平均位置m碰撞的球地点的平均位置n6 .过ON在纸上做直线，测量OM、OP、ON的长度7 .在下式中代入数据，验证式的两侧的数值是否相等(实验误差允许的范围内):m1OP=m1OM m2ON【注意事项】1 .“级别”和“正当”是操作中应尽量满足的前提条件2 .测量双球速度的方法，代表着他们进行平击运动的水平位移的相应速度。3 .投篮的末端必须是水平的，检查方法是把球放在平的轨道上的什么地方，看它是否保持静止状态4 .发射球的质量应大于撞击球的质量5 .在投篮上的适当高度固定台阶板，小球靠近快门后，放开小球，球必须从投篮上的相同位置滚动6 .实验过程中，实验台、滑道、记录的白纸位置应始终保持一定7 .在7.m1OP=m1OM m2ON式中，相同的量取相同的单位即可。【误差分析】误差是实验操作中，两个球没有达到水平正碰撞，一个球没有水平，两个球的中心不在同一水平，给实验带来误差，静止放出球的放出点越高，两个球每次碰撞力就越大，运动量保存的误差就越小由于以下原因，实验可能会产生误差：1 .如果两球没有击中，误差就很大2 .如果投篮的末端不水平，就不能得到正确的平投运动，导致误差3.O、p、m、n各点的定位不正确造成误差4 .测量和制图有偏差5 .仪器和实验操作的重现性差，每次进行实验都不是统一标准三、弹性碰撞和非弹性碰撞I以物体间碰撞的形式进行分类根据物体间碰撞前后两物体的总动能是否变化进行分类碰撞类型正面碰撞斜着撞弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞碰撞：相互运动的物体相遇，在极短的时间内，相互作用使运动状态发生显着变化的过程称为碰撞。完全弹性碰撞：由于弹力作用，系统内只发生机械能移动，没有机械能损失，称为完全弹性碰撞。非弹性碰撞：非弹性碰撞：在非弹性力的作用下，机械能的一部分转化为物体的内部能量，机械能损失，称为非弹性碰撞。完全非弹性碰撞：在完全非弹性力的作用下机械能损失最大(向内等转化)，称为完全非弹性碰撞。 碰撞物体粘在一起，具有相同的速度。四、普朗克量子假说黑体和黑体辐射I一、量子论1 .创立标志： 1900年普朗克在德国的物理年刊发表了论正常光谱能量分布定律篇论文，揭示了量子理论的诞生。2 .量子论的主要内容：普朗克认为物质的放射能不是无限的，其最小不可分割的能量单位被称为“能量子”或者“量子”，也就是说构成能量的单位是量子。物质的放射能不是连续的，而是以量子的整数倍飞跃性地变化。3 .量子论的发展1905年，爱因斯坦奖量子概念扩展到光的传播，提出了光量子论。1913年，英国物理学家鲍尔将量子概念推广到原子内部的能量状态，提出量子化的原子结构模型，丰富了量子论。量子力学最终建立到1925年左右。二、黑体和黑体辐射1 .热辐射现象任何物体在任何温度下都会发射各种波长的电磁波，其辐射能量的大小和辐射能量的波长分布取决于温度。热辐射是该物质中的分子和原子受热激发而发出电磁波的现象。物体在任何温度下都会放射能量。物体不仅辐射能量，还吸收能量。 物体在某一频率范围放射电磁波的能力越大，在该频率范围吸收电磁波的能力也越大。辐射和吸收的能量正好相等的时候叫做热平衡。 这时温度是一定的。根据实验，物体的辐射能量取决于物体的温度(t )、辐射波长、时间长度和辐射面积。2 .黑体物体有向周围放射能量的能力和吸收外部放射的能量的能力。黑体是指在任何温度下都能吸收任何波长的辐射的物体。3 .实验规则：1 )随着温度的升高，黑体辐射强度增加2 )随着温度升高，放射强度的极大值向波长短的方向移动。五、光电效应I1 .光电效应在光电效应光(包括不可见光)的照射下从物体发射电子的现象叫做光电效应。光电效应的实验规则：装置：如右图所示。任何金属都有极限频率，入射光的频率如果不大于该极限频率，就不会产生光电效应。 低于临界频率的光不会产生光电效应。光电子的最大初始动能与入射光的强度无关，随着入射光的频率增大而光增大。极限频率以上的光照射到金属上时，光电流强度(反映每单位时间发射的光电子数的多少)与入射光强度成比例。金属受光，光电子的发射一般在10-9秒以下。波动是指遭遇到光电效应的困难波动说中认为光的能量即光的强度与由光波的振幅决定的光的频率无关。 波动说在说明上述实验法则的条中有困难3、光子说量子论： 1900年德国物理学家普朗克提出，电磁波的辐射和吸收是不连续的，是一部分，是一部分电磁波的能量。光子论： 1905年爱因斯坦提出，在空间中传播的光也是不连续的，是一部分，各自称为光子，光子所具有的能量与光的频率成正比。 也就是说。其中电磁波频率，h为普朗克常数： h=6.6310-344 .光子论对光电效应的解释金属中的自由电子，获得光子时动能增大，功能大于脱离功能时，电子脱离金属表面，入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得的能量越大，飞出时的最初功能也越大。5 .光电效应方程：Ek是光电子的最大初始动能，如果Ek=0，则nc为临界频率，nc=六、光的波粒二象性物质波I光既显示波动性也显示粒子性大量的光子波动性强，少量的光子粒子性强，频率高的光子粒子性强，频率低的光子波动性强实物的粒子也有波动性，这个波叫做百老汇，也叫物质波。 满足以下关系从光子的概念来看，光波是概率波七、原子核式结构模型I1、电子发现和汤姆森原子模型：发现电子：1897年英国物理学家汤姆森对阴极射线管进行了一系列研究，发现了电子。根据电子的发现，原子存在着微细的结构，打破了原子不可分割的观念。汤姆森的原子模型：1903年汤姆假设原子是带电的小球，其正电荷在球中均匀分布，带负电荷的电子被埋入正电荷。2 .粒子散射实验和原子核结构模型粒子散射实验： 1909年，卢瑟福和助手盖格和马斯顿完成装置：如右图所示。现象：a .大多数粒子经过金箔后，向原来的方向运动，不偏转。b .少数粒子以大角度偏转c .极少数粒子的偏转角超过90，有的几乎达到180，反方向反弹。原子的核结构模型：由于粒子的质量是电子质量的七千倍以上，因此电子不明显改变粒子的运动方向，只有原子中的正电荷可能对粒子的运动产生显着影响。 如果原子上分布有正电荷，则像汤姆森模型一样均匀分布，通过金箔的粒子受到正电荷的力在各个方向上均衡，粒子的运动不会发生明显变化。 散射实验现象证明原子中正电荷在原子中不均匀分布。1911年，卢瑟福通过粒子散射实验的分析计算提出了一个原子核结构模型：在原子的中心存在一个叫做原子核的小核，原子核与原子的正电荷几乎集中了一切质量，带负电荷的电子在核外的空间绕核旋转。原子核半径约为10-15m，原子轨道半径约为10-10m。光谱观测光谱的仪器、分光器谱的分类、生成和特征；发射光谱连续光谱发生特征由于燃烧的固体、液体、高压气体的发光连续分布，由所有波长的光组成明亮的光谱稀薄气体发光引起的由不连续的亮线组成吸收光谱高温物体发出的白色光是在通过物质后，吸收某种波长的光而产生的连续谱的背景包括由若干不连续暗线组成的谱分光分析：由于某种元素在高温下发出特征波长的光，即使在低温下也能吸收这些波长的光，所以将明亮的光中的亮线和吸收光谱中的暗线称为该元素的特征光谱，用于光谱分析。八、氢原子光谱I氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。1885年，巴耳终端分析了当时已知的可见光范围内的14个光谱，结果发现这些光谱的波长可以用一个公式表示： n=3，4，5，式中，r被称为反馈常数，该式为巴尔末端式。除巴耳