高二物理知識點整理
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高二物理知識點整理:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
1.羅蘭實驗
正電荷隨絕緣橡膠圓盤高速旋轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明運動的電荷產(chǎn)生了磁場,小磁針受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.安培分子電流假說
法國學者安培提出,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在一種環(huán)形電流——分子電流,分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當于兩個磁極。安培是最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的。
一根未被磁化的鐵棒,各分子電流的取向是雜亂無章的,它們的磁場互相抵消,對外不顯磁性;當鐵棒被磁化后各分子電流的取向大致相同,兩端對外顯示較強的磁性,形成磁極;注意,當磁體受到高溫或猛烈敲擊會失去磁性。
3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
運動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對運動電荷(電流)有磁場力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運動電荷(電流)通過磁場而發(fā)生相互作用。
高二物理知識點整理:熱力學第二定律的統(tǒng)計意義
熱現(xiàn)象是與大量分子無規(guī)則熱運動相聯(lián)系的。我們以上述不可逆過程(如例1中理想氣體的真空自由膨脹)為例,來簡單說明熱力學第二定律的統(tǒng)計意義。
如圖1所示,拉開隔板后,A部分的理想氣體將進入B(原為真空)中,從而充滿A、B整個空間。這個過程是不可逆的,我們從沒有見過這種現(xiàn)象:氣體自動地由整個容器收縮到A部分,而使B部分成為真空。這是為什么呢?
設容器中有1個分子,它退回到A部分的幾率為1/2;設容器中有2個分子,它們?nèi)客嘶氐紸部分的幾率為1/22=1/4;設容器中有3個分子,它們?nèi)客嘶谹部分的幾率為1/23=1/8;……設容器中有1mol某種理想氣體(約6.02×1023個分子)。打一個有
趣的比喻:假若從動物園中逃出一只黑猩猩,溜進了計算機室,用爪子在鍵盤上亂按。而將打印出的紙張按順序裝訂,恰巧是一部數(shù)百萬字的巨著——大英百科全書。上述幾率比這個笑話的幾率還要小得不可比擬。
通過對上述簡單例子的分析,事實上是有一般意義的,即熱力學第二定律的統(tǒng)計意義是:一個不受外界影響的“孤立系統(tǒng)”,其內(nèi)部發(fā)生的過程,總是由幾率小的狀態(tài)向幾率大的狀態(tài)進行,由包含微觀狀態(tài)數(shù)目少的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數(shù)目多的宏觀狀態(tài)進行。
高二物理知識點整理:電磁振蕩和電磁波
1.LC振蕩電路T=2π(LC)1/2;f=1/T{f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}
2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}
注:
(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大;
(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場;
(3)其它相關(guān)內(nèi)容:電磁場〔見第二冊P215〕/電磁波〔見第二冊P216〕/無線電波的發(fā)射與接收〔見第二冊P219〕/電視雷達〔見第二冊P220〕。
高二物理知識點整理:熱力學第二定律的實質(zhì)
1.可逆過程與不可逆過程
一個熱力學系統(tǒng),從某一狀態(tài)出發(fā),經(jīng)過某一過程達到另一狀態(tài)。若存在另一過程,能使系統(tǒng)與外界完全復原(即系統(tǒng)回到原來的狀態(tài),同時消除了原來過程對外界的一切影響),則原來的過程稱為“可逆過程”。反之,如果用任何方法都不可能使系統(tǒng)和外界完全復原,則稱之為“不可逆過程”。
可逆過程是一種理想化的抽象,嚴格來講現(xiàn)實中并不存在(但它在理論上、計算上有著重要意義)。大量事實告訴我們:與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆過程。
2.對于開氏與克氏的兩種表述的分析
克氏表述指出:熱傳導過程是不可逆的。開氏表述指出:功變熱(確切地說,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的過程是不可逆的。
兩種表述其實質(zhì)就是分別挑選了一種典型的不可逆過程,指出它所產(chǎn)生的效果不論用什么方法也不可能使系統(tǒng)完全恢復原狀,而不引起其他變化。
請注意加著重號的語句:“而不引起其他變化”。比如,制冷機(如電冰箱)可以將熱量Q由低溫T2處(冰箱內(nèi))向高溫T1處(冰箱外的外界)傳遞,但此時外界對制冷機做了電功W而引起了變化,并且高溫物體也多吸收了熱量Q(這是電能轉(zhuǎn)化而來的)。這與克氏表述并不矛盾。
3.不可逆過程的幾個典型例子
例1(理想氣體向真空自由膨脹)如圖1所示,容器被中間的隔板分為體積相等的兩部分:A部分盛有理想氣體,B部分為真空?,F(xiàn)抽掉隔板,則氣體就會自由膨脹而充滿整個容器。
例2(兩種理想氣體的擴散混合)如圖2所示,兩種理想氣體C和D被隔板隔開,具有相同的溫度和壓強。當中間的隔板抽去后,兩種氣體發(fā)生擴散而混合。
例3焦耳的熱功當量實驗。
這是一個不可逆過程。在實驗中,重物下降帶動葉片轉(zhuǎn)動而對水做功,使水的內(nèi)能增加。但是,我們不可能造出這樣一個機器:在其循環(huán)動作中把一重物升高而同時使水冷卻而不引起外界變化。由此即可得熱力學第二定律的“普朗克表述”。
再如焦耳-湯姆生(開爾文)多孔塞實驗中的節(jié)流過程和各種爆炸過程等都是不可逆過程。
4.熱力學第二定律的實質(zhì)
對上面所列舉的不可逆過程以及自然界中其他不可逆過程,我們完全能夠由某一過程的不可逆性證明出另一過程的不可逆性,即自然界中的各種不可逆過程都是互相關(guān)聯(lián)的。我們可以選取任一個不可逆過程作為表述熱力學第二定律的基礎。因此,熱力學第二定律就可以有多種不同的表達方式。
但不論具體的表達方式如何,熱力學第二定律的實質(zhì)在于指出:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的,并指出這些過程自發(fā)進行的方向。