高中物理選修三的知識點(diǎn)
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高中物理知識點(diǎn)
高中物理選修三的知識點(diǎn)
高中物理選修三知識點(diǎn)總結(jié)
高中物理知識點(diǎn)動量守恒定律
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：
①物體的質(zhì)量跟其速度的乘積，叫做物體的動量。
②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。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模詣恿恳彩窍鄬Φ摹?/p>
2、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：
①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。
②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。
③計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。
④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。
⑤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。
⑥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：
①動量是矢量, 動能是標(biāo)量。
②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。
波粒二象性
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
①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。
②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
①1905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。
②1913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。
③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。
①物體在任何溫度下都會輻射能量。
②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體的溫度(T)、輻射的波長、時間的長短和發(fā)射的面積。
2.黑體
物體具有向四周輻射能量的本領(lǐng)，又有吸收外界輻射來的能量的本領(lǐng)。黑體是指在任何溫度下，全部吸收任何波長的輻射的物體。
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。
三、光電效應(yīng)
1.光電效應(yīng)在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。
①任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于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)。
②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。
③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。
④ 金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過10-9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①②④條都遇到困難。
一、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：
⑴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。
⑵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，它的正電荷均勻分布在整個球體內(nèi)，而帶負(fù)電的電子鑲嵌在正電荷中。
2、粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型
⑴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。
①裝置：如下圖
②現(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。
⑵原子的核式結(jié)構(gòu)模型：
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10-15m，原子軌道半徑約為10-10m。
⑶光譜
①觀察光譜的儀器，分光鏡
②光譜的分類，產(chǎn)生和特征
③ 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。
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