高中物理選修3-5選修3-2知識點(diǎn)總結(jié).doc

高中物理選修3-5知識點(diǎn)梳理；一、動量動量守恒定律；1、動量：可以從兩個側(cè)面對動量進(jìn)行定義或解釋：；動量的表達(dá)式P=mv；2、動量守恒定律：當(dāng)系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力；運(yùn)用動量守恒定律要注意以下幾個問題：；動量守恒定律一般是針對物體系的，對單個物體談動；對于某些特定的問題,例如碰撞、爆炸等，系統(tǒng)在一；計(jì)算動量時要涉及速度，這時一個物體系內(nèi)各物體的高中物理選修3-5知識點(diǎn)梳理一、動量 動量守恒定律1、動量：可以從兩個側(cè)面對動量進(jìn)行定義或解釋：物體的質(zhì)量跟其速度的乘積，叫做物體的動量。動量是物體機(jī)械運(yùn)動的一種量度。動量的表達(dá)式P = mv。單位是kg?ms.動量是矢量，其方向就是瞬時速度的方向。因?yàn)樗俣仁窍鄬Φ?，所以動量也是相對的?、動量守恒定律：當(dāng)系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力為零，則系統(tǒng)的總動量守恒。動量守恒定律根據(jù)實(shí)際情況有多種表達(dá)式，一般常用等號左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動量。運(yùn)用動量守恒定律要注意以下幾個問題：動量守恒定律一般是針對物體系的，對單個物體談動量守恒沒有意義。對于某些特定的問題, 例如碰撞、爆炸等，系統(tǒng)在一個非常短的時間內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用力，遠(yuǎn)比它們所受到外界作用力大，就可以把這些物體看作一個所受合外力為零的系統(tǒng)處理, 在這一短暫時間內(nèi)遵循動量守恒定律。計(jì)算動量時要涉及速度，這時一個物體系內(nèi)各物體的速度必須是相對于同一慣性參照系的，一般取地面為參照物。動量是矢量，因此“系統(tǒng)總動量”是指系統(tǒng)中所有物體動量的矢量和，而不是代數(shù)和。動量守恒定律也可以應(yīng)用于分動量守恒的情況。有時雖然系統(tǒng)所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量為零，那么在這個方向上系統(tǒng)總動量的分量是守恒的。動量守恒定律有廣泛的應(yīng)用范圍。只要系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零，那么系統(tǒng)內(nèi)部各物體的相互作用，不論是萬有引力、彈力、摩擦力，還是電力、磁力，動量守恒定律都適用。系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用時，不論具有相同或相反的運(yùn)動方向；在相互作用時不論是否直接接觸；在相互作用后不論是粘在一起，還是分裂成碎塊，動量守恒定律也都適用。3、動量與動能、動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較。動量與動能的比較：動量是矢量, 動能是標(biāo)量。動量是用來描述機(jī)械運(yùn)動互相轉(zhuǎn)移的物理量而動能往往用來描述機(jī)械運(yùn)動與其他運(yùn)動(比如熱、光、電等)相互轉(zhuǎn)化的物理量。比如完全非彈性碰撞過程研究機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)移速度的變化可以用動量守恒，若要研究碰撞過程改變成內(nèi)能的機(jī)械能則要用動能為損失去計(jì)算了。所以動量和動能是從不同側(cè)面反映和描述機(jī)械運(yùn)動的物理量。動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律比較：前者是矢量式，有廣泛的適用范圍，而后者是標(biāo)量式其適用范圍則要窄得多。這些區(qū)別在使用中一定要注意。4、碰撞：兩個物體相互作用時間極短，作用力又很大，其他作用相對很小，運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生顯著化的現(xiàn)象叫做碰撞。以物體間碰撞形式區(qū)分，可以分為“對心碰撞”(正碰), 而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線；“非對心碰撞”中學(xué)階段不研究。以物體碰撞前后兩物體總動能是否變化區(qū)分，可以分為：“彈性碰撞”。碰撞前后物體系總動能守恒；“非彈性碰撞”，完全非彈性碰撞是非彈性碰撞的特例，這種碰撞，物體在相碰后粘合在一起，動能損失最大。各類碰撞都遵守動量守恒定律和能量守恒定律，不過在非彈性碰撞中，有一部分動能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量，因此動能不守恒了。二、驗(yàn)證動量守恒定律（實(shí)驗(yàn)、探究） 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹垦芯吭趶椥耘鲎驳倪^程中，的物體系統(tǒng)動量守恒【實(shí)驗(yàn)原理】利用圖2-1的裝置驗(yàn)證碰量守恒，讓一個質(zhì)量較大的球從斜槽上跟放在斜槽末端上的另一個質(zhì)量較小碰撞，兩球均做平拋運(yùn)動由于下落高從而導(dǎo)致飛行時間相等，我們用它們平圖2-1 相互作用撞中的動滾下來，的球發(fā)生度相同，拋射程的大小代替其速度小球的質(zhì)量可以測出，速度也可間接地知道，如滿足動量守恒式m1v1=m1v1+m2v2，則可驗(yàn)證動量守恒定律進(jìn)一步分析可以知道，如果一個質(zhì)量為m1，速度為v1的球與另一個質(zhì)量為m2，速度為v2的球相碰撞，碰撞后兩球的速度分別為v1和v2，則由動量守恒定律有：m1v1=m1v1+m2v2.【實(shí)驗(yàn)器材】兩個小球（大小相等，質(zhì)量不等）；斜槽；復(fù)寫紙；天平；刻度尺；圓規(guī)【實(shí)驗(yàn)步驟】1.用天平分別稱出兩個小球的質(zhì)量m1和m2；2.按圖2-1安裝好斜槽，注意使其末端切線水平，并在位置放上白紙和復(fù)寫紙，并在白紙上記下重錘線所指的位置O點(diǎn).3.首先在不放被碰小球的前提下，讓入射小球從斜槽上同一位置從靜止?jié)L下，重復(fù)數(shù)次，便可在復(fù)寫紙上打出多個點(diǎn)，用圓規(guī)作出盡可能小的圓，將這些點(diǎn)包括在圓內(nèi)，則圓心就是不發(fā)生碰撞時入射小球的平均位置P點(diǎn)如圖2-2。重錘線；白紙； P 圖2-2 地面適當(dāng)?shù)?.將被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球與被碰小球能發(fā)生正碰；5.讓入射小球由某一定高度從靜止開始滾下，重復(fù)數(shù)次，使兩球相碰，按照步驟(3)的辦法求出入球落地點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落地點(diǎn)的平均位置N；6.過ON在紙上做一條直線，測出OM、OP、ON的長度；7.將數(shù)據(jù)代入下列公式，驗(yàn)證公式兩邊數(shù)值是否相等（在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)）：m1OP=m1OM+m2ON【注意事項(xiàng)】1“水平”和“正碰”是操作中應(yīng)盡量予以滿足的前提條件2測定兩球速度的方法，是以它們做平拋運(yùn)動的水平位移代表相應(yīng)的速度3斜槽末端必須水平，檢驗(yàn)方法是將小球放在平軌道上任何位置，看其能否都保持靜止?fàn)顟B(tài)4入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量5入射球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下方法是在斜槽上的適當(dāng)高度處固定一檔板，小球靠著檔板后放手釋放小球6實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變7m1OP=m1OM+m2ON式中相同的量取相同的單位即可【誤差分析】誤差來源于實(shí)驗(yàn)操作中，兩個小球沒有達(dá)到水平正碰，一是斜槽不夠水平，二是兩球球心不在同一水平面上，給實(shí)驗(yàn)帶來誤差每次靜止釋放入射小球的釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時作用力就越大，動量守恒的誤差就越小應(yīng)進(jìn)行多次碰撞，落點(diǎn)取平均位置來確定，以減小偶然誤差下列一些原因可能使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差：1若兩球不能正碰，則誤差較大；2斜槽末端若不水平，則得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動而造成誤差；3O、P、M、N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確帶來了誤差；4測量和作圖有偏差；5儀器和實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)性不好，使得每次做實(shí)驗(yàn)時不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)三、彈性碰撞和非彈性碰撞 完全彈性碰撞：在彈性力的作用下，系統(tǒng)內(nèi)只發(fā)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，無機(jī)械能的損失，稱完全彈性碰撞。非彈性碰撞：非彈性碰撞：在非彈性力的作用下，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，機(jī)械能有了損失，稱非彈性碰撞。完全非彈性碰撞：在完全非彈性力的作用下，機(jī)械能；四、普朗克量子假說黑體和黑體輻射；一、量子論；1.創(chuàng)立標(biāo)志：1900年普朗克在德國的物理年刊；2.量子論的主要內(nèi)容：；普朗克認(rèn)為物質(zhì)的輻射能量并不是無限可分的，其最；物質(zhì)的輻射能量不是連續(xù)的，而是以量子的整數(shù)倍跳；3.量子論的發(fā)展；1905年，愛因斯坦獎量子概念推廣到光的傳播中；1913年，英國物完全非彈性碰撞：在完全非彈性力的作用下，機(jī)械能損失最大（轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等），稱完全非彈性碰撞。碰撞物體粘合在一起，具有相同的速度。四、普朗克量子假說 黑體和黑體輻射 一、量子論1.創(chuàng)立標(biāo)志：1900年普朗克在德國的物理年刊上發(fā)表論正常光譜能量分布定律的論文，標(biāo)志著量子論的誕生。2.量子論的主要內(nèi)容：普朗克認(rèn)為物質(zhì)的輻射能量并不是無限可分的，其最小的、不可分的能量單元即“能量子”或稱“量子”，也就是說組成能量的單元是量子。物質(zhì)的輻射能量不是連續(xù)的，而是以量子的整數(shù)倍跳躍式變化的。3.量子論的發(fā)展1905年，愛因斯坦獎量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。1913年，英國物理學(xué)家玻爾把量子概念推廣到原子內(nèi)部的能量狀態(tài)，提出了一種量子化的原子結(jié)構(gòu)模型，豐富了量子論。到1925年左右，量子力學(xué)最終建立。二、黑體和黑體輻射1熱輻射現(xiàn)象任何物體在任何溫度下都要發(fā)射各種波長的電磁波，并且其輻射能量的大小及輻射能量按波長的分布都與溫度有關(guān)。這種由于物質(zhì)中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。 .物體在任何溫度下都會輻射能量。第 - 6 - 頁 共 17 頁.物體既會輻射能量，也會吸收能量。物體在某個頻率范圍內(nèi)發(fā)射電磁波能力越大，則它吸收該頻率范圍內(nèi)電磁波能力也越大。輻射和吸收的能量恰相等時稱為熱平衡。此時溫度恒定不變。實(shí)驗(yàn)表明：物體輻射能多少決定于物（T）、輻射的波長、時間的長短和發(fā)2.黑體物體具有向四周輻射能量的本領(lǐng)，又界輻射來的能量的本領(lǐng)。黑體是指在任何溫度下，全部吸收任輻射的物體。3實(shí)驗(yàn)規(guī)律：1）隨著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有增加；2）隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短方向移動。五、光電效應(yīng) 1、光電效應(yīng)光電效應(yīng)在光（包括不可見光）的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：裝置：如右圖。任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大這個極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng)。光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，光隨入射光頻率的增大而增大。第 - 7 - 頁 共 17 頁 體的溫度射的面積。 有吸收外何波長的出于大于極限頻率的光照射金屬時，光電流強(qiáng)度（反映單位時間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少），與入射光強(qiáng)度成正比。 金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過10秒。2、波動說在光電效應(yīng)上遇到的困難波動說認(rèn)為：光的能量即光的強(qiáng)度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關(guān)。所以波動說對解釋上述實(shí)驗(yàn)規(guī)律中的條都遇到困難3、光子說量子論：1900年德國物理學(xué)家普朗克提出：電磁波的發(fā)射和吸收是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份電磁波的能量?h?9.光子論：1905年愛因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比。即：?其中?是電磁波的頻率，h為普朗克恒量：h=6.63104、光子論對光電效應(yīng)的解釋金屬中的自由電子，獲得光子后其動能增大，當(dāng)功能大于脫出功時，電子即可脫離金屬表面，入射光的頻率越大，光子能量越大，電子獲得的能量才能越大，飛出時最大初功能也越大。5光電效應(yīng)方程：Ek?h?W0 34?h?. J?sEk 是光電子的最大初動能，當(dāng)Ek =0 時，?c為極限頻率，?c=W0. h六、光的波粒二象性 物質(zhì)波 光既表現(xiàn)出波動性，又表現(xiàn)出粒子性大量光子表現(xiàn)出的波動性強(qiáng)，少量光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)；頻率高的光子表現(xiàn)出第 - 8 - 頁 共 17 頁的粒子性強(qiáng)，頻率低的光子表現(xiàn)出的波動性強(qiáng)實(shí)物粒子也具有波動性，這種波稱為德布羅意波，也叫物質(zhì)波。滿則下列關(guān)系：?h?，?hP從光子的概念上看，光波是一種概率波.七、原子核式結(jié)構(gòu)模型 1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型：電子的發(fā)現(xiàn)：1897年英國物理學(xué)家湯姆生，對陰極射線進(jìn)行了一系列研究，從而發(fā)現(xiàn)了電子。 電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再分的觀念。湯姆生的原子模型：1903年湯姆生設(shè)想原子是一個帶電小球，勻分布在整個球體內(nèi)，而帶負(fù)電的電子中。2、粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的.裝置：如右圖?，F(xiàn)象：a. 絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運(yùn)動，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。b. 有少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)c. 有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90，有的幾乎達(dá)到180，即被反向彈回。 原子的核式結(jié)構(gòu)模型：第 - 9 - 頁 共 17 頁 它的正電荷均鑲嵌在正電荷由于粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍，所以電子不會使粒子運(yùn)動方向發(fā)生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對粒子的運(yùn)動產(chǎn)生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，粒了運(yùn)動將不發(fā)生明顯改變。散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。1911年，盧瑟福通過對粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析計(jì)算提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，帶負(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。原子核半徑約為10m，原子軌道半徑約為10m。光譜觀察光譜的儀器，分光鏡光譜的分類，產(chǎn)生和特征-15-10光譜分析：；一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長的光，在低溫下；氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單；1885年，巴耳末對當(dāng)時已知的，在可見光區(qū)的14；2?；)n=3，4，5，?n2；式中R叫做里德伯常量，這個公式成為巴爾末公式；除了巴耳末系，后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫個光區(qū)的；九、原子的能級玻爾的原子模型；原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾（兩方面） 光譜分析：一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線，用來進(jìn)行光譜分析。 八、氫原子光譜 氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。1885年，巴耳末對當(dāng)時已知的，在可見光區(qū)的14條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長可以用一個公式表示：1?R(12?2?1) n=3，4，5，? n2式中R叫做里德伯常量，這個公式成為巴爾末公式。除了巴耳末系，后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫個光區(qū)的其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式。 征，用經(jīng)典的電磁理論九、原子的能級 玻爾的原子模型原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾（兩方面）a電子繞核作圓周運(yùn)動是加速運(yùn)動，按照經(jīng)典理論，加速運(yùn)動的電荷，要不斷地向周圍發(fā)射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最后電子要落到原子核上，這與原子通常是穩(wěn)定的事實(shí)相矛盾。nm具有分立特?zé)o法解釋。H H H H Hb電子繞核旋轉(zhuǎn)時輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率，隨著旋轉(zhuǎn)軌道的連續(xù)變小，電子輻射的電磁波的頻率也應(yīng)是連續(xù)變化，因此按照這種推理原子光譜應(yīng)是連續(xù)光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實(shí)相矛盾。 玻爾理論上述兩個矛盾說明，經(jīng)典電磁理論已不適用原子系統(tǒng)，玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā)，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三個假設(shè)：定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然做加速運(yùn)動，但并不向外在輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。 躍遷假設(shè)：原子從一個定態(tài)（設(shè)能量為Em）躍遷到另一定態(tài)（設(shè)能量為En）時，它輻射成吸收一定頻率的光子，光這兩個定態(tài)的能量差決定，即 hv=EmEn 軌道量子化假設(shè)，原子的不同能量子不同的運(yùn)行軌道相對應(yīng)。原子的能量電子可能軌道的分布也是不連續(xù)的。 玻爾的氫子模型：氫原子的能級公式和軌道半徑公式：玻爾在狀態(tài)，跟電不連續(xù)因而子的能量由三條假設(shè)基礎(chǔ)上，利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)，計(jì)算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑，以及電子在各條軌道上運(yùn)行時原子的能量，（包括電子的動能和原子的熱能。）氫原子的能級圖：氫原子的各個定態(tài)的能量值，叫氫原子的能級。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級圖。其中n=1的定態(tài)稱為基態(tài)。n=2以上的定態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。十、原子核的組成 原子核1、天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1896年法國物理學(xué)，現(xiàn)鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見的射線可穿透黑紙而使照相底片感光。 放射性：物質(zhì)能發(fā)射出上述射線的性質(zhì)稱放放射性元素：具有放射性的元素稱放射性元素天然放射現(xiàn)象：某種元素自發(fā)地放射射線的現(xiàn)象，叫天然放射現(xiàn)象。這表明原子核存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，是可以再分的。放射線的成份和性質(zhì)：用電場和磁場來研究放射性元素射出的射線，在電場中軌跡，如：圖1貝克勒耳發(fā)線。這種射射性2、原子核的組成原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子在原子核中有：質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)、核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)、中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減電荷數(shù)十一、原子核的衰變 半衰期 衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化稱為衰變在原子核的衰變過程中，電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒在?衰變中新核質(zhì)子數(shù)多一個，而質(zhì)量數(shù)不變是由于反映中有一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，即：01n?11H?1e.?輻射伴隨著?衰變和?衰變產(chǎn)生，這時放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時具有三種射線。?、?和?半衰期：放射性元素的原子核的半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，稱該元素的半衰期。放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。十二、放射性的應(yīng)用與防護(hù) 放射性同位素 放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素同位素：具有相同的質(zhì)子和不同中子數(shù)的原子互稱同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。正電子的發(fā)現(xiàn)：用粒子轟擊鋁時，發(fā)生核反應(yīng)。301934年，約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷15P，27301即：24He?13Al?15P?0n30反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，自然界沒有天然的15P，它是通過核反應(yīng)生成的人工放射性同位素。與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素： 1、放射強(qiáng)度容易控制 2、可以制成各種需要的形狀 3、半衰期更短4、放射性廢料容易處理 放射性同位素的應(yīng)用： 利用它的射線A、由于射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，可以用來射線檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫射線探傷儀B、利用射線的穿透本領(lǐng)與物質(zhì)厚度密度的關(guān)系，來檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中液體的高度等，從而實(shí)現(xiàn)自動控制C、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電 D、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌、治病等 作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等.棉花在結(jié)桃、開花的時候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收但是，什么時候的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時間、磷在作物體內(nèi)的分布情況等，用通常的方法很難研究如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部位的放射性強(qiáng)度，上面的問題就很容易解決；放射性的防護(hù)：；在核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放射線；用過的核廢料要放在很厚很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在；在生活中要有防范意識，盡可能遠(yuǎn)離放射源；十三、核反應(yīng)方程；1.熟記一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的核反應(yīng)方程式；4171盧瑟福用粒子轟擊氦核打出質(zhì)子：14；7N?2He?8O?1H；貝克勒耳和居里夫人發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象：；2344面的問題就很容易解決放射性的防護(hù)：在核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放射線的外泄用過的核廢料要放在很厚很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里在生活中要有防范意識，盡可能遠(yuǎn)離放射源十三、核反應(yīng)方程 1.熟記一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的核反應(yīng)方程式。4171盧瑟福用粒子轟擊氦核打出質(zhì)子：147N?2He?8O?1H貝克勒耳和居里夫人發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象：2344衰變：238U?Th?92902He2340衰變：23490Th?91Pa?1e1查德威克用粒子轟擊鈹核打出中子：49Be?24He?126C?0n居里夫人發(fā)現(xiàn)正電子：301527134301Al?2He?15P?0nP?Si?e3014012輕核聚變：01n?11H?1H?2359292190U?01n?136Xe?10n?54038Sr重核裂變：235U?n?Ba?Kr?3n10144568936102.熟記一些粒子的符號0 粒子（24He）、質(zhì)子（11H）、中子（01n）、電子（?1、氘核（12H）、氚核（13H）e）3.注意在核反應(yīng)方程式中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)是守恒的。處理有關(guān)核反應(yīng)方程式的相關(guān)題目時，只要做到了以上幾點(diǎn)，即可順利解決問題。十四、重核裂變 核聚變 釋放核能的途徑裂變和聚變裂變反應(yīng)：裂變：重核在一定條件下轉(zhuǎn)變成兩個中等質(zhì)量的核的反應(yīng)，叫做原子核的裂變反應(yīng)。1144891 例如：23592U?0n?56Ba?36Kr?30n鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：在裂變反應(yīng)用產(chǎn)生的中子，再被其他鈾核浮獲使反應(yīng)繼續(xù)下去。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件： 臨界體積，極高的溫度.23592U裂變時平均每個核子放能約200Mev能量1kg23592U全部裂變放出的能量相當(dāng)于2800噸煤完全燃燒放出能量！聚變反應(yīng)：聚變反應(yīng)：輕的原子核聚合成較重的原子核的反應(yīng)，稱為聚變反應(yīng)。2341 例如： 1H?1H?2He?0n?17.6MeV一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核時（同時放出一個中子），釋放出17.6MeV的能量，平均每個核子放出的能量3MeV以上。比列變反應(yīng)中平均每個核子放出的能量大34倍。聚變反應(yīng)的條件；幾百萬攝氏度的高溫。物理選修3-2知識點(diǎn)總結(jié)第一章、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1電磁感應(yīng)現(xiàn)象只要穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果電路不閉合只會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)的。2感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件1、回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化，因此研究磁通量的變化是關(guān)鍵，由磁通量的廣義公式中 （ 是B與S的夾角）看，磁通量的變化 可由面積的變化 引起；可由磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化 引起；可由B與S的夾角 的變化 引起；也可由B、S、 中的兩個量的變化，或三個量的同時變化引起。2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運(yùn)動時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流，這是初中學(xué)過的，其本質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化。3、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流的條件：導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；穿過線圈的磁量發(fā)生變化時，線圈里就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如果導(dǎo)體是閉合電路的一部分，或者線圈是閉合的，就產(chǎn)生感應(yīng)電流。從本質(zhì)上講，上述兩種說法是一致的，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可歸結(jié)為：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。3法拉第電磁感應(yīng)定律1、電磁感應(yīng)規(guī)律：感應(yīng)電動勢的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律確定。當(dāng)長L的導(dǎo)線，以速度 ，在勻強(qiáng)磁場B中，垂直切割磁感線，其兩端間感應(yīng)電動勢的大小為 。 如圖所示。設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度為I，MN間電動勢為 ，則MN受向左的安培力 ，要保持MN以 勻速向右運(yùn)動，所施外力 ，當(dāng)行進(jìn)位移為S時，外力功 。 為所用時間。而在 時間內(nèi)，電流做功 ，據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系， ，則 。 ，M點(diǎn)電勢高，N點(diǎn)電勢低。此公式使用條件是 方向相互垂直，如不垂直，則向垂直方向作投影。電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這個電路的磁通變化率成正比法拉第電磁感應(yīng)定律。如上圖中分析所用電路圖，在 回路中面積變化 ，而回路跌磁通變化量 ，又知 。如果回路是 匝串聯(lián)，則 。公式 。注意: 1)該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動勢。2) 只與穿過電路的磁通量的變化率 有關(guān), 而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)。公式二: 。要注意: 1)該式通常用于導(dǎo)體切割磁感線時, 且導(dǎo)線與磁感線互相垂直(lB )。2) 為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(即l為導(dǎo)體實(shí)際長度在垂直于B方向上的投影)。公式三: 。注意: 1)該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出。適用于自感現(xiàn)象。2) 與電流的變化率 成正比。公式 中涉及到磁通量的變化量 的計(jì)算, 對 的計(jì)算, 一般遇到有兩種情況: 1)回路與磁場垂直的面積S不變, 磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化, 由 , 此時 , 此式中的 叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率, 若 是恒定的, 即磁場變化是均勻的, 那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定電動勢。2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B 不變, 回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化, 則 , 線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢就屬這種情況。嚴(yán)格區(qū)別磁通量 , 磁通量的變化量 磁通量的變化率 , 磁通量 , 表示穿過研究平面的磁感線的條數(shù), 磁通量的變化量 , 表示磁通量變化的多少, 磁通量的變化率 表示磁通量變化的快慢, , 大, 不一定大; 大, 也不一定大, 它們的區(qū)別類似于力學(xué)中的v, 的區(qū)別, 另外I、 也有類似的區(qū)別。公式 一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同, 對有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的情況, 如何求感應(yīng)電動勢？如圖1所示, 一長為l的導(dǎo)體桿AC繞A點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度 勻速轉(zhuǎn)動, 轉(zhuǎn)動的區(qū)域的有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場, 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 求AC產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢, 顯然, AC各部分切割磁感線的速度不相等, , 且AC上各點(diǎn)的線速度大小與半徑成正比, 所以AC切割的速度可用其平均切割速度, 故 當(dāng)長為L的導(dǎo)線，以其一端為軸，在垂直勻強(qiáng)磁場B的平面內(nèi)，以角速度 勻速轉(zhuǎn)動時，其兩端感應(yīng)電動勢為 。如圖所示，AO導(dǎo)線長L，以O(shè)端為軸，以 角速度勻速轉(zhuǎn)動一周，所用時間 ，描過面積 ，（認(rèn)為面積變化由0增到 ）則磁通變化 。在AO間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 且用右手定則制定A端電勢高，O端電勢低。面積為S的紙圈，共 匝，在勻強(qiáng)磁場B中，以角速度 勻速轉(zhuǎn)坳，其轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直，則當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時，線圈兩端有最大有感應(yīng)電動勢 。如圖所示，設(shè)線框長為L，寬為d，以 轉(zhuǎn)到圖示位置時， 邊垂直磁場方向向紙外運(yùn)動，切割磁感線，速度為 （圓運(yùn)動半徑為寬邊d的一半）產(chǎn)生感應(yīng)電動勢， 端電勢高于 端電勢。邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運(yùn)動，同理產(chǎn)生感應(yīng)電動熱勢 。 端電勢高于 端電勢。邊， 邊不切割，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢， 兩端等電勢，則輸出端MN電動勢為 。 如果線圈 匝，則 ，M端電勢高，N端電勢低。參照俯示圖，這位置由于線圈長邊是垂直切割磁感線，所以有感應(yīng)電動勢最大值 ，如從圖示位置轉(zhuǎn)過一個角度 ，則圓運(yùn)動線速度 ，在垂直磁場方向的分量應(yīng)為 ，則此時線圈的產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的瞬時值即作最大值 .即作最大值方向的投影， （ 是線圈平面與磁場方向的夾角）。當(dāng)線圈平面垂直磁場方向時，線速度方向與磁場方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為零。 總結(jié)：計(jì)算感應(yīng)電動勢公式：（ 是線圈平面與磁場方向的夾角）。注意：公式中字母的含義，公式的適用條件及使用圖景。區(qū)分感應(yīng)電量與感應(yīng)電流, 回路中發(fā)生磁通變化時, 由于感應(yīng)電場的作用使電荷發(fā)生定向移動而形成感應(yīng)電流, 在 內(nèi)遷移的電量(感應(yīng)電量)為, 僅由回路電阻和磁通量的變化量決定, 與發(fā)生磁通量變化的時間無關(guān)。因此, 當(dāng)用一磁棒先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時, 線圈里聚積的感應(yīng)電量相等, 但快插與慢插時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流不同, 外力做功也不同。4、楞次定律：1、1834年德國物理學(xué)家楞次通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出：感應(yīng)電流的方向總是要使感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。即磁通量變化 感應(yīng)電流 感應(yīng)電流磁場 磁通量變化。2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流時，用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流為磁通量變化。楞次定律是判斷感應(yīng)電動勢方向的定律，但它是通過感應(yīng)電流方向來表述的。按照這個定律，感應(yīng)電流只能采取這樣一個方向，在這個方向下的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場一定是阻礙引起這個感應(yīng)電流的那個變化的磁通量的變化。我們把“引起感應(yīng)電流的那個變化的磁通量”叫做“原磁道”。因此楞次定律可以簡單表達(dá)為：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通的變化。所謂阻礙原磁通的變化是指：當(dāng)原磁通增加時，感應(yīng)電流的磁場（或磁通）與原磁通方向相反，阻礙它的增加；當(dāng)原磁通減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁通方向相同，阻礙它的減少。從這里可以看出，正確理解感應(yīng)電流的磁場和原磁通的關(guān)系是理解楞次定律的關(guān)鍵。要注意理解“阻礙”和“變化”這四個字，不能把“阻礙”理解為“阻止”，原磁通如果增加，感應(yīng)電流的磁場只能阻礙它的增加，而不能阻止它的增加，而原磁通還是要增加的。更不能感應(yīng)電流的“磁場”阻礙“原磁通”，尤其不能把阻礙理解為感應(yīng)電流的磁場和原磁道方向相反。正確的理解應(yīng)該是：通過感應(yīng)電流的磁場方向和原磁通的方向的相同或相反，來達(dá)到“阻礙”原磁通的“變化”即減或增。楞次定律所反映提這樣一個物理過程：原磁通變化時（ 原變），產(chǎn)生感應(yīng)電流（I感），這是屬于電磁感應(yīng)的條件問題；感應(yīng)電流一經(jīng)產(chǎn)生就在其周圍空間激發(fā)磁場（ 感），這就是電流的磁效應(yīng)問題；而且I感的方向就決定了 感的方向（用安培右手螺旋定則判定）； 感阻礙 原的變化這正是楞次定律所解決的問題。這樣一個復(fù)雜的過程，可以用圖表理順如下： 楞次定律也可以理解為：感應(yīng)電流的效果總是要反抗（或阻礙）產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，即只要有某種可能的過程使磁通量的變化受到阻礙，閉合電路就會努力實(shí)現(xiàn)這種過程：（1）阻礙原磁通的變化（原始表述）；（2）阻礙相對運(yùn)動，可理解為“來拒去留”，具體表現(xiàn)為：若產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路或其某些部分可以自由運(yùn)動，則它會以它的運(yùn)動來阻礙穿過路的磁通的變化；若引起原磁通變化為磁體與產(chǎn)生感應(yīng)電流的可動回路發(fā)生相對運(yùn)動，而回路的面積又不可變，則回路得以它的運(yùn)動來阻礙磁體與回路的相對運(yùn)動，而回路將發(fā)生與磁體同方向的運(yùn)動；（3）使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢；（4）阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）。利用上述規(guī)律分析問題可獨(dú)辟蹊徑，達(dá)到快速準(zhǔn)確的效果。如圖1所示，在O點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入，判斷在插入過程中導(dǎo)環(huán)如何運(yùn)動。若按常規(guī)方法，應(yīng)先由楞次定律 判斷出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向，再由安培定則確定環(huán)形電流對應(yīng)的磁極，由磁極的相互作用確定導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動方向。若直接從感應(yīng)電流的效果來分析：條形磁鐵向環(huán)內(nèi)插入過程中，環(huán)內(nèi)磁通量增加，環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的效果將阻礙磁通量的增加，由磁通量減小的方向運(yùn)動。因此環(huán)將向右擺動。顯然，用第二種方法判斷更簡捷。（5）應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的具體步驟：查明原磁場的方向及磁通量的變化情況；根據(jù)楞次定律中的“阻礙”確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向；由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向用安培表判斷出感應(yīng)電流的方向。3、當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，用右手定則可判定感應(yīng)電流的方向。運(yùn)動切割產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情況下，不如用右手定則判定的方便簡單。反過來，用楞次定律能判定的，并不是用右手定則都能判定出來。如圖2所示，閉合圖形導(dǎo)線中的磁場逐漸增強(qiáng)，因?yàn)榭床坏角懈?，用右手定則就難以判定感應(yīng)電流的方向，而用楞次定律就很容易判定。要注意左手定則與右手定則應(yīng)用的區(qū)別，兩個定則的應(yīng)用可簡單總結(jié)為：“因電而動”用左手，“因動而電”用右手，因果關(guān)系不可混淆。5、互感、 自感互感：由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象叫互感。自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢。自感系數(shù)簡稱自感或電感, 它是反映線圈特性的物理量。線圈越長, 單位長度上的匝數(shù)越多, 截面積越大, 它的自感系數(shù)就越大。另外, 有鐵心的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵心時要大得多。1、自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種, 其中斷電自感中“小燈泡在熄滅之前是否要閃亮一下”的問題, 如圖2所示, 原來電路閉合處于穩(wěn)定狀態(tài), L與 并聯(lián), 其電流分別為 , 方向都是從左到右。在斷開S的瞬間, 燈A中原來的從左向右的電流 立即消失, 但是燈A與線圈L構(gòu)成一閉合回路, 由于L的自感作用, 其中的電流不會立即消失, 而是在回路中逐斷減弱維持暫短的時間, 在這個時間內(nèi)燈A中有從右向左的電流通過, 此時通過燈A的電流是從 開始減弱的, 如果原來 , 則在燈A熄滅之前要閃亮一下; 如果原來 , 則燈A是逐斷熄滅不再閃亮一下。原來 哪一個大, 要由L的直流電阻 和A的電阻 的大小來決定, 如果 , 如果 。2、由于線圈（導(dǎo)體）本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。由上例分析可知：自感電動勢總量阻礙線圈（導(dǎo)體）中原電流的變化。3、自感電動勢的大小跟電流變化率成正比。L是線圈的自感系數(shù)，是線圈自身性質(zhì)，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯則線圈的自感系數(shù)L越大。單位是亨利（H）。如是線圈的電流每秒鐘變化1A，在線圈可以產(chǎn)生1V 的自感電動勢，則線圈的自感系數(shù)為1H。還有毫亨（mH），微亨（ H）。6、渦流及其應(yīng)用1變壓器在工作時，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢外，變化的磁通量也會在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一般來說，只要空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流2應(yīng)用：（1）新型爐灶電磁爐。（2）金屬探測器：飛機(jī)場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。第二章、交變電流1、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律：（1）產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時間作周期性變化的電流叫交流電。矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于勻強(qiáng)磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時，如圖51所示，產(chǎn)生正弦（或余弦）交流電動勢。當(dāng)外電路閉合時形成正弦（或余弦）交流電流。圖51（2）變化規(guī)律：（1）中性面：與磁力線垂直的平面叫中性面。線圈平面位于中性面位置時，如圖52（甲）所示，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為零。因此，感應(yīng)電動勢為零圖52當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時（即線圈平面與磁力線平行時）如圖52（丙）所示，穿過線圈的磁通量雖然為零，但線圈平面內(nèi)磁通量變化率最大。因此，感應(yīng)電動勢值最大。V（伏） n（N為匝數(shù)）（2）感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式：若從中性面開始，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式：如圖52（乙）所示。感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式：若從線圈平面與磁力線平行開始計(jì)時，則感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為：如圖52（?。┧?。 感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式：2、表征交流電的物理量：（1）瞬時值、最大值和有效值：交流電在任一時刻的值叫瞬時值。瞬時值中最大的值叫最大值又稱峰值。交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流電和恒定直流分別通過同樣阻值的電阻，如果二者熱效應(yīng)相等（即在相同時間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量）則此等效的直流電壓，電流值叫做該交流電的電壓，電流有效值。正弦（或余弦）交流電電動勢的有效值和最大值的關(guān)系為：交流電壓有效值：交流電流有效值 ：注意：通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。（2