2024年度人教版物理选修2

人教版物理选修22024/3/231绪论力学热学电磁学光学与近代物理初步实验与探究contents目录2024/3/232绪论012024/3/233研究物质的基本粒子、原子、分子等微观结构，以及它们之间的相互作用力，如电磁力、引力等。物质的基本结构和相互作用研究物质在宏观尺度下的性质，如热学性质、力学性质、电磁性质等，以及物质运动的基本规律，如牛顿运动定律、能量守恒定律等。物质的宏观性质和运动规律研究宇宙的大尺度结构、星系的形成和演化、宇宙的膨胀和演化等，以及宇宙中的基本物理规律和物理过程。宇宙的基本结构和演化物理学的研究对象2024/3/234通过实验手段来观测和测量物理现象，验证物理理论和假设，发现新的物理现象和规律。实验方法通过建立物理模型和数学方程来描述和解释物理现象，预测新的物理现象和规律，推动物理学的发展。理论方法利用计算机进行数值模拟和计算，解决复杂的物理问题，验证和辅助实验和理论研究。计算方法物理学的研究方法2024/3/235经典物理学从17世纪到19世纪，经典物理学经历了牛顿力学、热力学、电磁学等重要阶段，形成了完整的经典物理学理论体系。古代物理学古代人们对自然界的认识和理解，主要通过直观观察和经验总结，形成了一些朴素的自然哲学和物理学思想。现代物理学20世纪初以来，随着相对论和量子力学的建立，物理学进入了现代阶段，研究领域不断扩展深化，包括粒子物理、凝聚态物理、宇宙学等。物理学的发展历程2024/3/236力学022024/3/237物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律物体的加速度与所受合外力成正比，与物体质量成反比，加速度方向与合外力方向相同。两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上。030201牛顿运动定律2024/3/238物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。动量定理如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变。动量守恒定律动量定理与动量守恒定律2024/3/239功的定义01力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小及两者间夹角的余弦值的乘积。能的转化与守恒02能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。机械能守恒定律03在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。功、能关系与机械能守恒定律2024/3/2310热学032024/3/2311构成物质的分子之间存在相互作用的引力和斥力。物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物质是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则热运动，且温度越高，分子的无规则运动越剧烈。分子动理论2024/3/2312热力学第一定律的表达式为ΔU=W+Q，其中ΔU为内能的变化量，W为外界对物体做的功，Q为物体吸收的热量。热力学第一定律的实质是能量守恒定律在热学中的体现，即热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。在只有热传递而无做功的情况下，物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。热力学第一定律2024/3/2313热力学第二定律的两种表述不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化；不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。热力学第二定律的应用可以判断热机效率的高低、解释制冷机的工作原理等。热力学第二定律2024/3/2314电磁学042024/3/2315

电场与电场强度电场电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷产生力的作用。电场强度描述电场强弱的物理量，用E表示，单位是牛/库（N/C）。电场强度的大小与试探电荷的电量无关，只与电场本身有关。电场线为了形象地描述电场而引入的线，电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线的疏密表示电场的强弱。2024/3/2316大小和方向都不随时间变化的电流。恒定电流在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。欧姆定律电流在单位时间内做的功，用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，单位是瓦特（W）。电功率恒定电流与电功率2024/3/2317磁感应强度描述磁场强弱的物理量，用B表示，单位是特斯拉（T）。磁感应强度的大小与试探磁体的磁性无关，只与磁场本身有关。磁感线为了形象地描述磁场而引入的线，磁感线上每点的切线方向表示该点的磁感应强度方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁场磁体周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的磁体产生力的作用。磁场与磁感应强度2024/3/2318光学与近代物理初步052024/3/2319折射定律光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，使光在不同介质交界处发生偏折的现象。反射定律光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。全反射又称全内反射，指光由光密介质（即光在此介质中的折射率大的）射到光疏介质（即光在此介质中折射率小的）的界面时，全部被反射回原介质的现象。光的折射、反射与全反射2024/3/2320光的干涉、衍射与偏振光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或简称偏振光。光的偏振两列或几列光波在空间某些区域相互加强或相互削弱的现象。光的干涉光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象。光的衍射2024/3/2321原子非常小，以碳（C）原子为例，其直径约为140pm（皮米），但通常以半径记录，在以毫米（mm）为单位的情况下，直径为1.4X10^-7mm，是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的，这些电子绕着原子核的中心运动，就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。简称“核”。位于原子的核心部分，由质子和中子两种微粒构成。是研究组成物质和射线的基本粒子，以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现，物理学家使用粒子加速器，试图复制粒子高能碰撞的机制，从而生产和侦测这些基本粒子，因此粒子物理学也被称为高能物理学。原子结构原子核粒子物理近代物理初步：原子结构、原子核与粒子物理2024/3/2322实验与探究062024/3/2323验证牛顿第二定律，即物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。光滑斜面、小车、砝码、细绳、打点计时器等。实验：验证牛顿第二定律实验器材实验目的2024/3/2324实验步骤1.将打点计时器固定在光滑斜面上，连接好电源和纸带。2.将小车放在斜面上，用细绳连接小车和砝码，使小车在砝码的牵引下沿斜面下滑。实验：验证牛顿第二定律2024/3/23253.打开打点计时器，记录小车下滑过程中的位置和时间。4.改变砝码的质量，重复实验，记录数据。5.分析实验数据，得出结论。实验：验证牛顿第二定律2024/3/2326实验目的探究功与速度变化的关系，即外力对物体所做的功等于物体动能的变化。实验器材气垫导轨、滑块、弹簧秤、光电门等。实验：探究功与速度变化的关系2024/3/2327实验步骤1.将气垫导轨放置水平，调整滑块的位置，使其能顺利通过光电门。2.用弹簧秤测量滑块的质量，并记录数据。实验：探究功与速度变化的关系2024/3/23283.给滑块施加一个恒定的外力，使其沿导轨滑动，并通过光电门测量其速度。4.改变外力的大小，重复实验，记录数据。5.分析实验数据，得出结论。实验：探究功与速度变化的关系2024/3/2329实验：验证动量守恒定律实验目的验证动量守恒定律，即在没有外力作用的情况下，系统内的动量保持不变。实验器材气垫导轨、两个滑块、弹簧秤、光电门等。2024/3/2330实验步骤1.将气垫导轨放置水平，调整两个滑块的位置，使它们能相互碰撞并顺利通过光电门。2.用弹簧秤分别测量两个滑块的质量，并记录数据。实验：验证动量守恒定律2024/3/23313.使两个滑块以一定的速度相互碰撞，并通过光电门测量它们碰撞前后的速度。4.分析实验数据，得出结论。实验：验证动量守恒定律2024/3/2332用油膜法估测分子的大小，了解分子的大小数量级。实验目的油酸、酒精、滴管、痱子粉、坐标纸等。实验器材实验：用油膜法估测分子的大小2024/3/2333123实验步骤1.在浅盘内倒入一层水，待水面稳定后均匀地撒上痱子粉。2.用滴管吸取酒精油酸溶液，轻轻滴一滴在痱子粉上。实验：用油膜法估测分子的大小2024/3/2334待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸薄膜的形状。将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸