高二物理3-5知識點總結(jié)
高二物理3-5知識點總結(jié)
物理3-5課本中,有一些知識點需要高二同學掌握。那么物理3-5具體有哪些知識點呢?下面學習啦小編為大家整理高二物理3-5知識點,希望對大家有所幫助!
高二物理3-5知識點1: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)面對動量進行定義或解釋:
?、傥矬w的質(zhì)量跟其速度的乘積,叫做物體的動量。
?、趧恿渴俏矬w機械運動的一種量度。
動量的表達式P=mv。單位是kg·m/s。動量是矢量,其方向就是瞬時速度的方向。因為速度是相對的,所以動量也是相對的。
2、動量守恒定律:當系統(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)實際情況有多種表達式,一般常用等號左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動量。
運用動量守恒定律要注意以下幾個問題:
?、賱恿渴睾愣梢话闶轻槍ξ矬w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。
?、塾嬎銊恿繒r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。
?、軇恿渴鞘噶?,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。
?、輨恿渴睾愣梢部梢詰?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。
?、迍恿渴睾愣捎袕V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、動量守恒定律與機械能守恒定律的比較。
動量與動能的比較:
?、賱恿渴鞘噶? 動能是標量。
?、趧恿渴怯脕砻枋鰴C械運動互相轉(zhuǎn)移的物理量,而動能往往用來描述機械運動與其他運動(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械運動轉(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)面反映和描述機械運動的物理量。
動量守恒定律與機械能守恒定律比較: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、彈性碰撞和非彈性碰撞
碰撞:相互運動的物體相遇,在極短的時間內(nèi),通過相互作用,運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫碰撞。
?、磐耆珡椥耘鲎玻涸趶椥粤Φ淖饔孟拢到y(tǒng)內(nèi)只發(fā)生機械能的轉(zhuǎn)移,無機械能的損失,稱完全彈性碰撞。
⑵非彈性碰撞:在非彈性力的作用下,部分機械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,機械能有了損失,稱非彈性碰撞。
?、峭耆菑椥耘鲎玻涸谕耆菑椥粤Φ淖饔孟?,機械能損失最大(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。
高二物理3-5知識點2:波粒二象限
一、量子論
1.創(chuàng)立標志: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,標志著量子論的誕生。
2.量子論的主要內(nèi)容
?、倨绽士苏J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
?、?905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。
實驗表明: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.實驗規(guī)律:
①隨著溫度的升高,黑體的輻射強度都有增加;
②隨著溫度的升高,輻射強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)。
?、乒怆娦?yīng)的實驗規(guī)律:裝置如下圖
?、偃魏我环N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)。
?、诠怆娮拥淖畲蟪鮿幽芘c入射光的強度無關(guān),光隨入射光頻率的增大而增大。
?、鄞笥跇O限頻率的光照射金屬時,光電流強度(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
波動說認為:光的能量即光的強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驗規(guī)律中的①②④條都遇到困難。
3.光子說
?、帕孔诱摚?900年德國物理學家普朗克提出: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。
⑵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v是電磁波的頻率,h為普朗克恒量:
4.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。
四、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,少量光子表現(xiàn)出的粒子性強;頻率高的光子表現(xiàn)出的粒子性強,頻率低的光子表現(xiàn)出的波動性強。
實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。滿足下列關(guān)系:
從光子的概念上看,光波是一種概率波.