高中物理學史高考中常見知識點匯總

PAGEPAGE5高考高中物理學史及熱學、原子物理考點總結一、力學：1638年，意大利物理學家伽利略在《兩種新科學的對話》中用科學推理論證重物體和輕物體下落一樣快；并在比薩斜塔做了兩個不同質量的小球下落的實驗，證明了他的觀點是正確的，推翻了古希臘學者亞里士多德的觀點（即：質量大的小球下落快是錯誤的）；1687年，英國科學家牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》著作中提出了三條運動定律（即牛頓三大運動定律）。17世紀，伽利略通過構思的理想實驗指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；得出結論：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，推翻了亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因。同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出：如果沒有其它原因，運動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經典力學不適用于微觀粒子和高速運動物體。1638年，伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，運用觀察－假設－數(shù)學推理的方法，詳細研究了拋體運動。人們根據(jù)日常的觀察和經驗，提出“地心說”，古希臘科學家托勒密是代表；而波蘭天文學家哥白尼提出了“日心說”，大膽反駁地心說。17世紀，德國天文學家開普勒提出開普勒三大定律；牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律；1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量；二、相對論：物理學晴朗天空上的兩朵烏云：①邁克遜－莫雷實驗——相對論（高速運動世界），②熱輻射實驗——量子論（微觀世界）；19世紀和20世紀之交，物理學的三大發(fā)現(xiàn)：X射線的發(fā)現(xiàn)，電子的發(fā)現(xiàn)，放射性的發(fā)現(xiàn)。1905年，愛因斯坦提出了狹義相對論，有兩條基本原理：①相對性原理——不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；②光速不變原理——不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。1900年，德國物理學家普朗克解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說：物質發(fā)射或吸收能量時，能量不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份就是一個最小的能量單位，即能量子；三、電磁學：1785年法國物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律，并測出了靜電力常量k的值。1837年，英國物理學家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場。1913年，美國物理學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量，獲得諾貝爾獎。1826年德國物理學家歐姆（1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產生熱效應的規(guī)律，即焦耳定律。1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉，稱為電流磁效應。法國物理學家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導線相吸，反向電流的平行導線則相斥，并總結出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關系和左手定則判斷通電導線在磁場中受到磁場力的方向。荷蘭物理學家洛侖茲提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點。英國物理學家湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，并指出：陰極射線是高速運動的電子流。湯姆生的學生阿斯頓設計的質譜儀可用來測量帶電粒子的質量和分析同位素。1932年，美國物理學家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子。（最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑，帶電粒子圓周運動周期與高頻電源的周期相同）。1831年英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產生電流的條件和規(guī)律——電磁感應定律。32、1834年，俄國物理學家楞次發(fā)表確定感應電流方向的定律——楞次定律。1835年，美國科學家亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象（因電流變化而在電路本身引起感應電動勢的現(xiàn)象），日光燈的工作原理即為其應用之一。三、熱學1827年，英國植物學家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象——布朗運動19世紀中葉，由德國醫(yī)生邁爾、英國物理學家焦爾、德國學者亥姆霍茲最后確定能量守恒定律。1850年，克勞修斯提出熱力學第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年開爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a生其他影響，稱為開爾文表述。1848年開爾文提出熱力學溫標，指出絕對零度是溫度的下限。四、原子物理學：1900年，德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出：電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界；受其啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應規(guī)律，因此獲得諾貝爾物理獎。1922年，美國物理學家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時——康普頓效應，證實了光的粒子性。1913年，丹麥物理學家玻爾提出了自己的原子結構假說，成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學的發(fā)展奠定了基礎。1858年，德國科學家普里克發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的射線——陰極射線（高速運動的電子流）。1906年，英國物理學家湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，獲得諾貝爾物理學獎。1913年，美國物理學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量，獲得諾貝爾獎。做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的，但本質有區(qū)別.通過做功改變物體的內能，是使物體的內能和其他形式的能量發(fā)生轉化.通過熱傳遞改變物體內能,是使內能從一個物體轉移到另一個物體.3.內能和熱量的區(qū)別內能與物體的狀態(tài)(溫度和體積)有關，是狀態(tài)量，與狀態(tài)對應。熱量是熱傳遞過程中內能變化的量度，是過程量，與狀態(tài)變化相聯(lián)系。五、熱力學定律1.熱力學第一定律在一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內能的增加ΔU.即：ΔU=Q+W物理量符號意義符號意義W＋外界對物體做功－物體對外界做功Q＋物體吸收熱量－物體放出熱量ΔU＋內能增加－內能減少2.熱力學第二定律表述一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化.表述二：不可能以單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化.熱力學第二定律使人們認識到：自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性.熱機效率：汽油機的效率可達25%～30%，柴油機的效率可達30%～40%。3.熱力學第三定律：絕對零度不可能達到。六、能量守恒定律能量既不能憑空產生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或從一個物體轉移到別的物體，在轉化和轉移的過程中其總量不變.七、永動機不可能制成第一類永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功.這種永動機違背能量守恒定律，是不可能制造成的.第二類永動機：只從單一熱源吸收熱量，全部用來做功，而沒有冷凝.這類永動機雖然不違反能量守恒定律，但與熱力學第二定律卻是矛盾的，這類永動機也是不可能制造成的.八、氣體分子動理論1.氣體分子速率分布的統(tǒng)計規(guī)律大量分子做無規(guī)則運動，速率有的大，有的小，但大多數(shù)分子的速率都在某個數(shù)值附近，離開這個數(shù)值越遠，分子數(shù)越少，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的規(guī)律.溫度升高時，速率大的分子數(shù)增加，分子的平均速率增大.2.氣體的狀態(tài)參量(1)溫度：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上標志著物體中分子平均動能的大小.其熱力學溫度和攝氏溫度的關系為T=t+273K,二者的區(qū)別在于零點的選取不同，而每一度所表示的溫差則是相同的.熱力學溫度的國際單位為K.(2)體積：氣體的體積宏觀上等于容器的容積，微觀上則表示氣體分子所能達到的空間.體積的國際單位為m3.且1m3＝103dm3(L)＝106cm(3)氣體壓強的微觀解釋氣體的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產生的.氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力.氣體分子的平均動能越大，分子越密，對單位面積器壁產生的壓力就越大，氣體的壓強就越大.壓強的國際單位為Pa，且1atm＝1.013×105Pa＝76cmHg3.理想氣體(1)內能①氣體膨脹時對外做功，壓縮時外界對氣體做功②理想氣體的分子勢能不隨體積的變化而改變③理想氣體的內能變化由溫度決定(2)氣體的平衡狀態(tài)：氣體的分布不隨時間而變時，氣體所處的狀態(tài)，稱之為氣體的平衡狀態(tài)。(3)理想氣體狀態(tài)方程（質量一定）（C為常量）對應的三種圖像（自己完善）P—V圖（等溫變化）P—T（或t）圖（等容變化）V—T（或t）圖（等壓變化）4.空氣的濕度絕對濕度：絕對濕度是指空氣中水蒸汽的密度,（或水蒸汽的壓強）相對濕度：是指在某個溫度下,絕對濕度與完全飽和水蒸氣最大濕度的比值,用百分數(shù)(%)來表示.九.固體、液體（1）單晶體具有各向異性，而非晶體和多晶體則是各向同性的。通常所說的物理性質包括彈性、硬度、導熱性能、導電性能、光的折射性能等。單晶體具有各向異性，并不是說每一種晶體都能在各種物理性能上表現(xiàn)出各向異性。（2）液晶：像液體一樣可以流動，又具有某些晶體結構特征的一類物質。（3）液體表面張力：促使液體表面收縮的力叫做表面張力。①表面張力的方向和液面相切，并和兩部分的分界線垂直，如果液面是平面，表面張力就在這個平面上。如果液面是曲面，表面張力就在這個曲面的切面上。②表面張力是分子力的一種表現(xiàn)。③由于表面張力的作用，液體表面總是趨向于盡可能縮小，因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀。某些昆蟲則利用表面張力可以漂浮在水面上。原子物理考點一、核反應的四種類型類型可控性核反應方程典例衰變衰變自發(fā)衰變自發(fā)人工轉變人工控制盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子查德威克發(fā)現(xiàn)中子約里奧.居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子重核裂變比較容易進行人工控制輕核聚變除氫彈外無法控制提醒：核反應過程一般都是不可逆的，所以核反應方程只能用單箭頭表示反應方向，不能用等號連接。核反應的生成物一定要以實驗事實為基礎，不能憑空只依據(jù)兩個守恒定律杜撰出生成物來寫出核反應方程核反應遵循質量數(shù)守恒而不是質量守恒，遵循電荷數(shù)守恒三種射線比較種類速度0.1c0.99cC在電磁場中偏轉與a射線反向偏轉不偏轉貫穿本領最弱，用紙能擋住較強，穿透幾毫米的鋁板最強，穿透幾厘米的鉛板對空氣的電離作用很強較弱很弱產生機制核內兩個中子和兩個質子結合的比較緊密，有時會作為一個整體從較大的原子核拋射出來核內的中子可以轉化為一個質子和一個電子，產生的電子從核內發(fā)射出來放射性原子核在發(fā)生兩種衰變后產生得新核往往處于高能級，當它向低能級躍遷時，輻射r光子提醒：半衰期：表示原子衰變一半所用時間半衰期由原子核內部本身的因素據(jù)頂，跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強、溫度)或化學狀態(tài)（如單質、化合物）無關半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，個別原子核經多長時間衰變無法預測，對個別或極少數(shù)原子核，無半衰期而言。放射性同位素的應用：（1）工業(yè)、攤上、農業(yè)、醫(yī)療等（2）作為示蹤原子原子結構原子的核式結構模型（1）粒子散射實驗結果：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉，極少數(shù)粒子甚至被反彈回來。（2）原子的核式結構模型：在原子中心有一個很小的原子核，原子全部的正電荷和幾乎全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉。（3）原子核的尺度：原子核直徑的數(shù)量級為10-15m，原子直徑的數(shù)量級約為10-10（4）原子核的組成：原子核是由質子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內的質子數(shù)。2、玻爾原子模型1-13.612-3.401-13.612-3.403-1.514-0.855-0.54∞0nE/eV（2）頻率條件：高能m到低能n態(tài)：輻射光子（3）原子的不同能量狀態(tài)對應于電子的不同運行軌道。三、氫原子能級圖：提醒：①原子躍遷條件：，只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況。對于光子和原子作用而使原子電離時，只要入射光的能量，原子就能吸收，對于實物粒子與原子作用使原子激發(fā)時，粒子能量大于或等于能級差即可。②原子躍遷發(fā)出的光譜線條數(shù)，是一群氫原子，而不是一個，因為某一個氫原子有固定的躍遷路徑。四、核力與核能1、核力：原子核內核子間存在的相互作用力2、特點：強相互作用、短程力，作用范圍1.5×10-15m3、核能（1）質能方程：一定的能量和一定的質量相聯(lián)系，物體的總能量和他的質量成正比。即含義：物體具有的能量與他的質量之間存在簡單的正比關系，物體的能量增大，質量也增大，物體的能量減小，質量也減小。（2）核子在結合成核子時出現(xiàn)質量虧損，吸收的能量也要相應減小。原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質量增加，吸收能量對質量虧損的理解①在核反應中仍遵循質量守恒和能量守恒，所謂的質量虧損并不是這部分質量消失或者質量轉變?yōu)槟芰?。物體的質量應包括靜止質量與運動質量，質量虧損是靜止質量的減少，減少的靜止質量轉換為和輻射能量相聯(lián)系的運動質量。輻射γ光子的動質量剛好等于虧損的質量，即核反應前后仍然遵循質量守恒和能量守恒。②質量虧損也不是核子個數(shù)的減少，核反應中核子個數(shù)是不變的。五、電磁波1、紫外線波長在400nm~5nm之間。有熒光作用、促進人體合成維生素D、消毒殺菌。2、X射線波長比紫外線還短。德國物理學家倫琴1895年發(fā)現(xiàn)的。穿透能力強，穿透物質的厚度跟物質的密度有關，工業(yè)上檢查金屬內部是否有砂眼、裂紋等缺陷，在醫(yī)學上透