高三物理必修知识点归纳

高三物理必修知识点归纳引言高三物理必修内容是高考的核心框架，涵盖力学、电磁学、热学、光学、原子物理五大模块。这些知识不仅是高考的重点，也是理解自然现象、解决实际问题的基础。本文以专业严谨为原则，按模块-核心概念-规律应用-易错点的逻辑梳理，旨在帮助学生建立清晰的知识体系，提升解题效率。一、力学：物理大厦的基石力学是所有物理分支的基础，核心围绕“力-运动-能量-动量”展开，重点考查逻辑推理与模型构建能力。（一）牛顿运动定律：运动与力的关系1.核心概念惯性：物体保持原有运动状态的性质（质量是惯性的唯一量度）；加速度：描述速度变化快慢的物理量（\(a=\Deltav/\Deltat\)）；作用力与反作用力：大小相等、方向相反、作用在同一直线，作用于两个物体（与平衡力的本质区别）。2.规律应用牛顿第一定律（惯性定律）：物体不受力或合外力为零时，保持静止或匀速直线运动；牛顿第二定律（核心）：\(F_{合}=ma\)（矢量性：加速度与合外力方向一致；瞬时性：力变化时加速度立即变化）；牛顿第三定律：\(F=-F'\)（无论物体状态如何，作用力与反作用力始终等值反向）。3.易错点与技巧瞬时问题：弹簧弹力不能突变（需考虑形变），绳/杆弹力可以突变（瞬间消失或改变）；连接体问题：整体法（求加速度，忽略内力）与隔离法（求内力，分析单个物体）结合；临界问题：寻找“刚好发生”或“刚好不发生”的条件（如摩擦力达到最大静摩擦、绳子刚好断裂）。（二）能量守恒：解决复杂问题的“捷径”1.核心概念动能：\(E_k=\frac{1}{2}mv^2\)（标量，与速度方向无关）；重力势能：\(E_p=mgh\)（相对性，取决于零势能面的选择）；弹性势能：\(E_p=\frac{1}{2}kx^2\)（\(k\)为劲度系数，\(x\)为形变量）；功：\(W=Fscos\theta\)（\(\theta\)为力与位移的夹角，功是能量转化的量度）；功率：\(P=W/t=Fvcos\theta\)（平均功率与瞬时功率的区别）。2.规律应用动能定理：合外力对物体做的功等于动能的变化（\(W_{合}=\DeltaE_k\)）；适用场景：任何运动（直线/曲线）、任何力（恒力/变力），无需考虑中间过程；机械能守恒定律：系统只有重力或弹力做功时，机械能总量保持不变（\(E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}\)）；常见模型：自由落体、平抛、单摆、弹簧振子；能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式（或从一个物体转移到另一个物体）；应用：考虑摩擦生热（\(Q=f\cdots_{相对}\)）、电磁感应中的焦耳热等。3.易错点动能定理中的“合外力做功”需包含所有力（重力、弹力、摩擦力等）；机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”，而非“合外力为零”（如匀速上升的物体机械能不守恒）；功率的计算中，瞬时功率需用瞬时速度，平均功率需用平均速度或总功除以时间。（三）动量守恒：碰撞与爆炸问题的核心1.核心概念动量：\(p=mv\)（矢量，方向与速度一致）；冲量：\(I=Ft\)（矢量，方向与力一致，是动量变化的量度）；动量定理：\(I=\Deltap\)（合外力的冲量等于动量的变化）。2.规律应用动量守恒定律：系统合外力为零时，总动量保持不变（\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)）；条件：①系统合外力为零；②合外力远小于内力（如碰撞、爆炸瞬间）；常见模型：碰撞（弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞）、反冲运动、火箭发射。3.易错点与技巧系统选取：碰撞问题中需选两个物体为系统，忽略外力（如重力、支持力）；弹性碰撞：动量守恒且动能守恒（\(\frac{1}{2}m_1v_1^2+\frac{1}{2}m_2v_2^2=\frac{1}{2}m_1v_1'^2+\frac{1}{2}m_2v_2'^2\)），可推导出速度公式；完全非弹性碰撞：碰撞后共速（\(v'=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2}\)），动能损失最大。（四）曲线运动与天体物理：万有引力的应用1.曲线运动条件：合外力与速度方向不在同一直线（轨迹向合外力方向弯曲）；平抛运动：水平方向匀速直线运动（\(x=v_0t\)），竖直方向自由落体（\(y=\frac{1}{2}gt^2\)）；推论：速度偏角\(\theta\)满足\(tan\theta=\frac{v_y}{v_0}=\frac{gt}{v_0}\)，位移偏角\(\alpha\)满足\(tan\alpha=\frac{y}{x}=\frac{gt}{2v_0}\)（\(tan\theta=2tan\alpha\)）；圆周运动：向心力\(F_n=m\frac{v^2}{r}=m\omega^2r=m\frac{4\pi^2}{T^2}r\)（向心力是效果力，由合外力提供）；临界问题：汽车过拱桥（最高点\(mg-N=m\frac{v^2}{r}\)，\(v\)越大\(N\)越小，\(v=\sqrt{gr}\)时\(N=0\)）。2.天体物理万有引力定律：\(F=G\frac{Mm}{r^2}\)（\(G=6.67\times10^{-11}N·m²/kg²\)，适用于质点或均匀球体）；核心模型：万有引力提供向心力（\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}=m\omega^2r=m\frac{4\pi^2}{T^2}r\)）；黄金代换式：\(GM=gR²\)（\(g\)为星球表面重力加速度，\(R\)为星球半径）；卫星运动：线速度：\(v=\sqrt{\frac{GM}{r}}\)（\(r\)越大，\(v\)越小）；周期：\(T=2\pi\sqrt{\frac{r³}{GM}}\)（\(r\)越大，\(T\)越大，同步卫星\(T=24h\)，\(r≈3.6\times10^4km\)）；宇宙速度：第一宇宙速度（环绕速度）：\(v_1=\sqrt{gR}≈7.9km/s\)（卫星贴近地球表面运动的速度）；第二宇宙速度（脱离速度）：\(v_2=11.2km/s\)（摆脱地球引力的最小速度）；第三宇宙速度（逃逸速度）：\(v_3=16.7km/s\)（摆脱太阳引力的最小速度）。二、电磁学：力学的延伸与应用电磁学是高考的重点模块（占比约40%），核心围绕“场-力-能”展开，需结合力学规律解决问题。（一）电场：静电现象的本质1.核心概念电场强度：\(E=F/q\)（矢量，方向与正电荷受力方向一致）；点电荷电场：\(E=kQ/r²\)（\(k=9.0\times10^9N·m²/C²\)）；匀强电场：\(E=U/d\)（\(U\)为电势差，\(d\)为沿电场方向的距离）；电势：\(\phi=E_p/q\)（标量，相对性，取决于零电势点的选择）；电势差：\(U_{AB}=\phi_A-\phi_B=W_{AB}/q\)（电场力做功与路径无关）；电势能：\(E_p=q\phi\)（电场力做功等于电势能的减少量，\(W_{AB}=E_{pA}-E_{pB}\)）；电容：\(C=Q/U\)（描述电容器储存电荷的能力，由电容器本身性质决定，与\(Q\)、\(U\)无关）；平行板电容器：\(C=\varepsilon_rS/(4\pikd)\)（\(\varepsilon_r\)为电介质的相对介电常数，\(S\)为极板面积，\(d\)为极板间距）。2.规律应用电场线：描述电场的强弱与方向（切线方向为电场方向，疏密表示电场强度大小）；特点：始于正电荷，终于负电荷；不相交、不闭合；等势面：电势相等的点构成的面（与电场线垂直，沿等势面移动电荷电场力不做功）；带电粒子在电场中的运动：加速：\(qU=\frac{1}{2}mv²\)（匀强电场或非匀强电场均适用）；偏转：类平抛运动（水平方向匀速，竖直方向匀加速）；竖直位移：\(y=\frac{1}{2}at²=\frac{1}{2}(qE/m)(L/v_0)²=\frac{qUL²}{2mv_0²d}\)（\(L\)为极板长度，\(d\)为极板间距）；偏转角：\(tan\theta=v_y/v_0=at/v_0=qUL/(mv_0²d)\)。3.易错点电场强度与电势无直接关系（\(E\)大的地方\(\phi\)不一定大，\(\phi\)为零的地方\(E\)不一定为零）；电势差与零电势点无关（\(U_{AB}\)由电场本身决定）；电容器动态分析：保持与电源相连：\(U\)不变，\(d\)增大→\(C\)减小→\(Q\)减小；断开电源：\(Q\)不变，\(d\)增大→\(C\)减小→\(U\)增大。（二）电路：电流与能量的传输1.核心概念电流：\(I=q/t\)（标量，方向与正电荷定向移动方向一致）；微观表达式：\(I=nqSv\)（\(n\)为单位体积内的自由电荷数，\(q\)为每个自由电荷的电荷量，\(S\)为导体横截面积，\(v\)为自由电荷定向移动速率）；电阻：\(R=\rhoL/S\)（\(\rho\)为电阻率，由材料和温度决定，金属的\(\rho\)随温度升高而增大）；欧姆定律：\(I=U/R\)（部分电路）；\(I=E/(R+r)\)（闭合电路，\(E\)为电源电动势，\(r\)为内阻）；电功率：\(P=UI=I²R=U²/R\)（区分额定功率与实际功率）；电源输出功率：\(P_{出}=UI=EI-I²r\)（当\(R=r\)时，输出功率最大，\(P_{max}=E²/(4r)\)）。2.规律应用串并联电路：串联：\(I_1=I_2=...=I_n\)，\(U=U_1+U_2+...+U_n\)，\(R=R_1+R_2+...+R_n\)；并联：\(U_1=U_2=...=U_n\)，\(I=I_1+I_2+...+I_n\)，\(1/R=1/R_1+1/R_2+...+1/R_n\)；闭合电路欧姆定律：\(E=U_{外}+U_{内}\)（\(U_{外}\)为路端电压，\(U_{内}=Ir\)）；路端电压与电流的关系：\(U=E-Ir\)（\(U-I\)图像斜率为\(-r\)，截距为\(E\)）。3.易错点电阻的定义式\(R=U/I\)与决定式\(R=\rhoL/S\)的区别（\(R\)由后者决定，与\(U\)、\(I\)无关）；电源电动势\(E\)是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领（\(E=W_{非静电力}/q\)），与外电路无关；电功与电热的区别：纯电阻电路（\(W=Q=UIt=I²Rt\)），非纯电阻电路（\(W>Q\)，如电动机、电解槽）。（三）磁场：磁现象的本质1.核心概念磁感应强度：\(B=F/(IL)\)（矢量，方向与小磁针N极受力方向一致，单位：特斯拉（T））；匀强磁场：磁感应强度大小和方向处处相同（如通电螺线管内部）；磁感线：描述磁场的强弱与方向（闭合曲线，N极出发，S极进入；疏密表示磁感应强度大小）；安培力：\(F=BILsin\theta\)（\(\theta\)为电流与磁场方向的夹角，方向由左手定则判断）；洛伦兹力：\(F=qvBsin\theta\)（\(\theta\)为速度与磁场方向的夹角，方向由左手定则判断；洛伦兹力不做功，只改变速度方向）。2.规律应用电流的磁效应：安培定则（右手螺旋定则）判断电流的磁场方向；直线电流：右手握住导线，拇指指向电流方向，四指环绕方向为磁感线方向；通电螺线管：右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向N极方向；带电粒子在磁场中的运动：当\(v\parallelB\)时，洛伦兹力为零，粒子做匀速直线运动；当\(v\perpB\)时，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动；半径：\(r=mv/(qB)\)（\(r\)与\(v\)成正比，与\(B\)成反比）；周期：\(T=2\pim/(qB)\)（\(T\)与\(v\)、\(r\)无关，只与\(m/q\)和\(B\)有关）；质谱仪：利用带电粒子在磁场中的偏转测量粒子的质量（\(m=qBr/v\)）；回旋加速器：利用电场加速、磁场偏转，使粒子获得高能量（最大动能\(E_{kmax}=q²B²R²/(2m)\)，与加速电压无关）。3.易错点安培力与洛伦兹力的关系：安培力是洛伦兹力的宏观表现（大量自由电子受洛伦兹力的合力）；左手定则的应用：伸开左手，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（或电流方向），拇指指向力的方向；带电粒子在复合场（电场+磁场+重力场）中的运动：平衡状态：合外力为零（如速度选择器：\(qE=qvB\)→\(v=E/B\)，只有速度为\(v\)的粒子能沿直线通过）；非平衡状态：结合牛顿运动定律、动能定理或动量定理分析。（四）电磁感应：磁生电的规律1.核心概念电磁感应现象：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；磁通量：\(\Phi=BScos\theta\)（\(\theta\)为磁场与面积法线方向的夹角，单位：韦伯（Wb））；感应电动势：\(\varepsilon=-N\Delta\Phi/\Deltat\)（法拉第电磁感应定律，\(N\)为线圈匝数，负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反）；动生电动势：\(\varepsilon=BLvsin\theta\)（\(\theta\)为速度与磁场方向的夹角，由导体切割磁感线产生）；感生电动势：由磁场变化产生的电动势（\(\varepsilon=-N\Delta\Phi/\Deltat\)）。2.规律应用楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化（“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”）；应用步骤：①确定原磁场方向；②确定磁通量的变化（增或减）；③确定感应磁场方向（阻碍变化）；④由安培定则判断感应电流方向；法拉第电磁感应定律的应用：磁通量变化的原因：①磁场变化（\(\Delta\Phi=\DeltaB\cdotS\)）；②面积变化（\(\Delta\Phi=B\cdot\DeltaS\)）；③夹角变化（\(\Delta\Phi=BS\Deltacos\theta\)）；感应电动势的计算：平均电动势：\(\varepsilon=N\Delta\Phi/\Deltat\)（对应平均电流，用于计算电荷量：\(q=\varepsilon\Deltat/R=N\Delta\Phi/R\)）；瞬时电动势：\(\varepsilon=BLv\)（动生电动势，\(v\)为瞬时速度）；\(\varepsilon=NS\omegaBsin\omegat\)（线圈转动产生的正弦式电动势，\(\omega\)为角速度）；电磁感应中的能量转化：感应电流的电能来自其他形式的能（如机械能、电能），遵循能量守恒定律（\(W_{外力}=Q+E_{电}\)，\(Q\)为焦耳热）。3.易错点楞次定律的“阻碍”不是“阻止”（感应磁场只能延缓磁通量的变化，不能阻止）；感应电动势的方向：由楞次定律或右手定则判断（右手定则适用于导体切割磁感线的情况：伸开右手，让磁感线穿过手心，拇指指向导体运动方向，四指指向感应电流方向）；电磁感应中的图像问题：分析\(\Phi-t\)、\(\varepsilon-t\)、\(I-t\)、\(F-t\)图像时，需明确各物理量的关系（\(\varepsilon\propto\Delta\Phi/\Deltat\)，\(I=\varepsilon/R\)，\(F=BIL\)）；注意图像的斜率（\(\Delta\Phi/\Deltat\)对应\(\varepsilon\)）、截距（初始状态）、拐点（磁通量变化率的变化）。（五）交变电流：周期性变化的电流1.核心概念正弦式交流电：由线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动产生，电动势表达式为\(\varepsilon=\varepsilon_msin\omegat\)（\(\varepsilon_m=NBS\omega\)，为最大值）；有效值：让交流电与直流电通过相同的电阻，在相同时间内产生相同的热量，此直流电的数值即为交流电的有效值（\(I=I_m/\sqrt{2}\)，\(U=U_m/\sqrt{2}\)，\(\varepsilon=\varepsilon_m/\sqrt{2}\)）；周期与频率：\(T=1/f\)（\(T\)为周期，\(f\)为频率，\(\omega=2\pif=2\pi/T\)）；变压器：利用电磁感应原理改变交流电压（\(U_1/U_2=N_1/N_2\)，\(I_1/I_2=N_2/N_1\)，\(P_1=P_2\)，只适用于交流电）；理想变压器：忽略漏磁、铜损、铁损，输入功率等于输出功率；远距离输电：采用高压输电减少电能损失（\(P_{损}=I²R=(P/U)²R\)，\(U\)越大，\(P_{损}\)越小）。2.规律应用正弦式交流电的产生：线圈转动时，磁通量随时间变化（\(\Phi=\Phi_mcos\omegat\)），感应电动势随时间变化（\(\varepsilon=-\Delta\Phi/\Deltat=\varepsilon_msin\omegat\)）；有效值的计算：正弦式交流电：\(I=I_m/\sqrt{2}\)，\(U=U_m/\sqrt{2}\)；非正弦式交流电：根据热效应计算（\(I²Rt=Q\)）；变压器的动态分析：原线圈电压\(U_1\)由电源决定，\(U_2=U_1N_2/N_1\)（\(U_2\)由\(U_1\)和匝数比决定）；副线圈电流\(I_2\)由负载决定（\(I_2=U_2/R\)），原线圈电流\(I_1=I_2N_2/N_1\)（\(I_1\)由\(I_2\)和匝数比决定）；远距离输电的流程：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用户。3.易错点有效值与平均值的区别：有效值用于计算电功、电功率、电热；平均值用于计算电荷量（\(q=\Delta\Phi/R\)）；变压器的匝数比：\(N_1/N_2=U_1/U_2\)（原线圈匝数越多，副线圈电压越低；反之越高）；远距离输电中的电压损失：\(\DeltaU=IR\)（\(I\)为输电电流，\(R\)为输电线电阻）。三、热学：微观与宏观的联系热学是研究热现象的规律，核心围绕“分子动理论-内能-热力学定律”展开。（一）分子动理论1.核心概念分子的大小：分子直径约为\(10^{-10}m\)（油膜法测量）；分子动理论的基本内容：①物体是由大量分子组成的；②分子在永不停息地做无规则运动（布朗运动：悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，反映液体分子的无规则运动）；③分子之间存在相互作用力（引力和斥力，随距离增大而减小，\(r=r_0\)时合力为零，\(r<r_0\)时斥力大于引力，\(r>r_0\)时引力大于斥力）；内能：物体内所有分子的动能与势能的总和（与温度、体积、质量有关）；分子动能：平均动能与温度有关（温度是分子平均动能的标志）；分子势能：与分子间距离有关（\(r=r_0\)时势能最小，\(r>r_0\)时势能随距离增大而增大，\(r<r_0\)时势能随距离减小而增大）。2.规律应用理想气体状态方程：\(pV/T=C\)（\(C\)为常数，适用于理想气体）；等温变化：\(pV=C\)（玻意耳定律）；等容变化：\(p/T=C\)（查理定律）；等压变化：\(V/T=C\)（盖-吕萨克定律）；热力学第一定律：\(\DeltaU=Q+W\)（\(\DeltaU\)为内能变化，\(Q\)为吸收的热量，\(W\)为外界对物体做的功）；符号规则：\(Q>0\)（吸热），\(Q<0\)（放热）；\(W>0\)（外界对物体做功），\(W<0\)（物体对外界做功）；热力学第二定律：克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体；开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响（第二类永动机不可能制成）；实质：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。3.易错点布朗运动与分子运动的区别：布朗运动是固体颗粒的运动，不是分子的运动（分子运动的间接反映）；内能与机械能的区别：内能是微观能（分子动能+分子势能），机械能是宏观能（动能+势能），两者无直接关系；理想气体的内能：只与温度有关（理想气体忽略分子势能），温度越高，内能越大。四、光学：光的本性与传播（一）几何光学：光的直线传播与折射1.核心概念光的直线传播：在均匀介质中，光沿直线传播（如影子、小孔成像、日食、月食）；光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内；反射光线与入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（\(i=r\)）；光的折射定律（斯涅尔定律）：\(n_1sin\theta_1=n_2sin\theta_2\)（\(n\)为折射率，\(\theta_1\)为入射角，\(\theta_2\)为折射角）；折射率：\(n=c/v\)（\(c\)为真空中的光速，\(v\)为介质中的光速，\(n>1\)）；全反射：当光从光密介质（\(n\)大）射入光疏介质（\(n\)小）时，入射角大于等于临界角\(C\)时，光全部反射回原介质（\(sinC=1/n\)）；应用：光纤通信（光在光纤中多次全反射）、全反射棱镜（改变光的传播方向）。2.规律应用平面镜成像：正立、等大、虚像，像与物关于平面镜对称；透镜成像：凸透镜：对光有会聚作用，成像规律（\(1/f=1/u+1/v\)，\(f\)为焦距，\(u\)为物距，\(v\)为像距）；\(u>2f\)：倒立、缩小、实像（如照相机）；\(f<u<2f\)：倒立、放大、实像（如投影仪）；\(u<f\)：正立、放大、虚像（如放大镜）；凹透镜：对光有发散作用，始终成正立、缩小、虚像。3.易错点折射率的定义：\(n=sin\theta_1/sin\theta_2\)（\(\theta_1\)为真空中的入射角，\(\theta_2\)为介质中的折射角）；全反射的条件：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于等于临界角；实像与虚像的区别：实像是实际光线会聚而成的（可以用光屏承接），虚像是实际光线的反向延长线会聚而成的（不能用光屏承接）。（二）物理光学：光的波动性与粒子性1.核心概念光的干涉：两列频率相同、相位差恒定的光相遇时，出现明暗相间的条纹（波动性的证据）；双缝干涉：\(\Deltax=L\lambda/d\)（\(\Deltax\)为相邻亮纹或暗纹的间距，\(L\)为双缝到光屏的距离，\(d\)为双缝间距，\(\lambda\)为光的波长）；薄膜干涉：光照射到薄膜上时，前表面反射的光与后表面反射的光相遇发生干涉（如肥皂泡的彩色、增透膜）；光的衍射：光绕过障碍物或小孔继续传播的现象（波动性的证据，如单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑）；光的偏振：光的振动方向与传播方向垂直（横波的特征，如偏振片、立体电影）；光的粒子性：光电效应（光照射金属时，金属表面逸出电子的现象，粒子性的证据）；爱因斯坦光电效应方程：\(h\nu=W_0+E_{kmax}\)（\(h\nu\)为光子能量，\(W_0\)为金属的逸出功，\(E_{kmax}\)为光电子的最大初动能）；截止频率：\(\nu_0=W_0/h\)（当光的频率小于\(\nu_0\)时，无论光强多大，都不会发生光电效应）；光的波粒二象性：光既有波动性，又有粒子性（波动性是大量光子的统计规律，粒子性是单个光子的行为）。2.规律应用干涉与衍射的区别：干涉是两列光的叠加，条纹间距相等；衍射是一列光的绕过，条纹间距不等（中央亮纹最宽）；光电效应的特点：①瞬时性（光照射后立即产生光电子）；②存在截止频率（\(\nu<\nu_0\)时无光电效应）；③最大初动能与光强无关（与频率有关）；④光强越大，单位时间内逸出的光电子数越多；康普顿效应：光子与电子碰撞时，光子的能量减少，波长变长（进一步证明光的粒子性）。3.易错点光的频率与波长的关系：\(c=\lambda\nu\)（\(c\)为真空中的光速，\(\lambda\)为波长，\(\nu\)为频率）；逸出功的定义：\(W_0=h\nu_0\)（金属的逸出功由金属本身决定，与光的频率无关）；波粒二象性的理解：光不是经典的波，也不是经典的粒子，而是一种特殊的物质形态（量子化的）。五、原子物理：微观世界的探索（一）原子结构：从汤姆孙到玻尔1.核心概念汤姆孙原子模型（“枣糕模型”）：原子是一个均匀分布的正电荷球，电子镶嵌其中（被α粒子散射实验否定）；α粒子散射实验（卢瑟福）：大多数α粒子沿直线穿过金箔，少数α粒子发生大角度偏转（甚至反弹），说明原子的正电荷和质量集中在很小的核上（原子核式结构模型）；玻尔原子模型（量子化模型）：定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态（定态），此时电子绕核运动不辐射能量；跃迁假设：电子从一个定态跃迁到另一个定态时，辐射或吸收一定频率的光子（\(h\nu=E_m-E_n\)，\(E_m>E_n\)时辐射光子，\(E_m<E_n\)时吸收光子）；轨道量子化假设：电子绕核运动的轨道半径是不连续的（\(r_n=n²r_1\)，\(n=1,2,3,...\)，\(r_1=0.53\times10^{-10}m\)，为玻尔半径）；能量量子化：原子的能量是不连续的（\(E_n=E_1/n²\)，\(E_1=-13.6eV\)，为基态能量，\(n\)越大，能量越高）。2.规律应用氢原子的能级跃迁：基态（\(n=1\)）：能量最低（最稳定）；激发态（\(n>1\)）：能量高于基态，不稳定，会跃迁到低能态，辐射光子；光子频率：\(\nu=(E_m-E_n)/h\)（\(m>n\)）；光子波长：\(\lambda=c/\nu=hc/(E_m-E_n)\)；电离能：使电子从基态跃迁到无穷远（\(E_\infty=0\)）所需的能量（\(E_{电离}=-E_1=13.6eV\)）。3.易错点玻尔模型的局限性：只适用于氢原子（或类氢离子，如\(He^+\)、\(Li^{2+}\)），无法解释多电子原子的光谱；跃迁的条件：只有当光子的能量等于两个定态的能量差时，电子才能跃迁（\(h\nu=E_m-E_n\)）；电离的情况：当光子的能量大于等于电离能时，电子可以脱离原子核的束缚（此时光子的能量可以是任意值，不限于定态能量差）。（二）核反应：核能的释放与利用1.核心概念原子核的组成：原子核由质子（\(^1_1H\)）和中子（\(^1_0n\)）组成（质子数=原子序数=核电荷数，中子数=质量数-质子数）；核力：原子核内质子与质子、质子与中子、中子与中子之间的作用力（短程力，只在\(10^{-15}m\)范围内有效）；放射性衰变：原子核自发地放出射线的现象（α衰变、β衰变、γ衰变）；α衰变：\(^A_ZX\rightarrow^{A-4}_{Z-2}Y+^4_2He\)（释放α粒子，质量数减少4，核电荷数减少2）；β衰变：\(^A_ZX\rightarrow^A_{Z+1}Y+^0_{-1}e\)（释放β粒子，质量数不变，核电荷数增加1，本质是中子转化为质子：\(^1_0n\rightarrow^1_1H+^0