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文檔簡介

中學物理基礎學問復習輔導講座目錄第一講:力學 1其次講:電磁學 13第三講:光學 28第四講:現代物理 32第五講:試驗 35每講大致包含重要概念和規律、重要探討方法、基本解題思路等內容。第一講:力學力學包括靜力學、運動學和動力學。即:力,牛頓運動定律,物體的平衡,直線運動,曲線運動,振動和波,功和能,動量和沖量,等。一、重要概念和規律(一)重要概念1.力、力矩

力是物體間的相互作用。其效果使物體發生形變和變更物體的運動狀態即產生加速度。力不能脫離物體而獨立存在.有力作用時,同時存在受力物體和施力物體但物體間不肯定接觸。力是矢量。力按性質可分重力(G=mg)、彈力(胡克定律f=kx)、摩擦力(0<f靜<fmax、,f=μN)、分子力、電磁力等。按效果可分拉力、壓力、支持力,張力、動力、阻力、向心力、回復力等。對于各種力要弄清它的產生緣由、特點、大小、方向、作用點和詳細效果。

力矩是變更物體轉動狀態的緣由。力矩M=FL通常規定使物體順(逆)時針轉動的力矩為負(正)。留意力臂L是指轉軸至力的作用線的垂直距離。2.質點、參照物

質點指有質量而不考慮大小和形態的物體。平動的物體一般視作質點。

參照物指假定不動的物體。一般以地面做參照物。3.位置、位移(s)、速度(v)、加速度(a)

質點的位置可以用規定的坐標系中的點表示.

位移表示物體位置的變更,是由始位置引向末位置的有向線段。位移是矢量,及路徑無關.而路程是標量,是物體運動軌跡的實際長度,及路徑有關。

速度表示質點運動的快慢和方向,它的方向就是位移變更的方向。其大小稱為速率。在S-t圖象中,某點的速度即為圖線在該點物線的斜率。在勻速四周運動中,用線速度v=s/t和角速度ω=φ/t,v是矢量,方向為該點的切線方向,兩者的關系為v=ωR。

加速度表示速度變更的快慢,它的方向及速度變更的方向相同,但不肯定限速度方向相同。在v-t圖象中某點的加速度即為圖線在該點切線的斜率。

在勻速圓周運動中,用向心加速度a=v2/R和a=ω2R描述,其方向始終指向圓心。4.質量(m)、慣性

質量表示物體內含有物質的多少,是一標量且為恒量.慣性指物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質,是物體固有的屬性。慣性由質量來量度,物體的質量越大,其慣性就越大,就越難變更它的運動狀態。6.周期(T)、頻率(f)、振幅(A)

在勻速圓周運動中,周期指物體運動一周的時間,頻率指物體在單位時間內轉動的周數。在簡諧振動中,周期指物體完成一次全振動的時間,頻率指在單位時間內完成的全振動防次數.波動的頻率確定于波源振動的頻率,它跟傳播的媒質無關。周期和頻率的關系;T=1/f。振幅指振動物體離開平衡位置的最大距離。振幅越大,振動能量也越大。7.相和相差

相是確定作簡諧振動的物理量在任一時刻的運動狀態的物理量。相差指兩個振動的相位差,即△Φ=Φ2-Φ1當△Φ=0時,稱為同相;當△Φ=π時,稱為反相。8.波長(λ)、波速(v)

波長指兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相同的質點間均距離。波速指振動傳播的速度。波長、頻率和波速的關系為v=λf。同一種波當它從一種介質進入到另一種介質時,波長和波速要發生變更,但頻率不變。9.波的干涉和衍射

波的干涉指兩個相干波源(兩個波源頻率相同、相差恒定)發出的波疊加時能形成干涉圖樣(某些振動加強的區域和某些振動減弱的區域相互間隔的區域)。其條件:兩個相干波源發出的波疊加。

波的衍射指波繞過障礙物傳播的現象。發生明顯衍射現象的條件:障礙物或孔的尺寸跟波長差不多。10.音調、響度、音品

這是表征樂音三個特點的物理量,音調確定于聲源的頻率。響度確定于聲源的振幅。音品確定于泛音的個數、泛音的頻率和振幅。11.功(W)功是表示力作用一段位移(空間積累)效果的物理量。要深刻理解功的概念:①假如物體在力的方向上發生了位移,就說這個力對物體做了功。因此,凡談到做功,肯定要明確指出是哪個力對哪個物體做了功。②做功出必需具有兩個必要的因素;力和物體在力的方向上發生了位移。因此,假如力在物體發生的那段位移里做了功,則物體在發生那段位移的過程里始終受到該力的作用,力消逝之時即停止做功之時。③力做功是一個物理過程,做功的多少反映了在這物理過程中能量變更的多少。④功可用公式W=Fscosα計算。當0<α<90°時,力做正功,當α=90°時,力不做功,當90°<α<180°時,力做負功(或說成物體克服該力做正功)。⑤功是標量,但功有正負。功的正負僅表示力在使物體移的過程中起了動力作用還是阻力作用。⑥和外力對物體所做的功等于各個外力對物體做功的代數和。12.功率(P)

功率是表示做功快慢的物理量。要留意理解:①公式P=W/t是功率的定義式,表示在時間t內的平均功率。②公式P=Fvcosa表示即時功率。當發動機的功率肯定時,牽引力F及速度v成反比,但不能理解為當v趨近于零時F可趨近于無窮大,也不能理解為當F趨近于零時v可趨近于無窮大,這是由于受到機器構造上的限制的原因。③要留意區分額定功率(發動機在正常工作時的最大輸出功率)和輸出功率間的區分和取系。當發動機的輸出功率等于額定功率時,它所牽引以物體達最大速度。最大速度受額定功率的限制。④在SI制中,功率的單位是瓦特;好用單位有千瓦等。要留意其換算關系。13.能量(E)、動能(Ek)、勢能(Ep)

我們認為能夠對外界做功的物體具有能量。能量是表示物體狀態的物理量。能量是標量。動能和勢能總稱為機械能。

動能是由于物體運動而具有的能。用公式Ek=mv2/2計算。要留意:①Ek是相對于某一時刻(或某一狀態)的動能,動能及物體的質量和速率有關,而及速度方向無關。②動能是標量,且恒為正值。③物體的動能具有相對性,對于不同的參照物,由于v不同。因而Ek也不同。通常以地面為參照物。

勢能包括重力勢能和彈性勢能。重力勢能是由于物體被舉高而具有的能。用公式Ep=mgh計算。要留意:①重力勢能是物體和地球組成的系統所共有的。因而重力勢能具有相對性,它的大小確定于參考平面的選擇,通常選擇地面為參考平面。重力勢能的差值不因選擇不同的參考平面而有所不同。②重力對物體做多少正(負)功。物體的重力勢能就削減(增加)多少.重力做功的特點是只跟物體的起點和終點位置有關,而限物體運動的路徑無關。③重力勢能是標量,但有正負。當物體在參考平面上(下)方時重力勢能為正(負)值。

彈性勢能是由于物體發生彈性形變而具有的能。任何發生彈性形變的物體都具有彈性勢能.彈力對彈簧做多少正(負)功,彈簧的彈性勢能就削減(增加)多少。彈簧的彈性勢能確定于彈簧被壓縮(或拉伸)的長度及彈簧的倔強系數。14.沖量(I)、動量(p)

沖量I=Ft,是矢量,其方向確定于力的方向。聽從矢量運算法則——平行四邊形定則。表示力在時間上的積累效果。有力作用在物體上即使物體產生加速度,但需經過段時間才能變更物體的速度。

動量p=mv,是矢量,其方向確定于速度的方向。聽從矢量運算法則——平行四邊形定則。表示物體運動狀態的物理量。(二)重要規律1.力的獨立作用原理:當物體受到幾個力的作用時,每個力各自獨尊地使物體產生一個加速度,就像其他的力不存在一植物體的實際加速度為這幾個加速度的矢量和。2.牛頓運動定律:經典力學的基本定律。適用于低速運動的宏觀物體。

牛頓第肯定律揭示了慣性和力的物理睬義。

牛頓其次定律(F=ma)揭示了物體的加速度跟它所受的外力及物體本身質皮之間的關系、運用時留意矢量性(a及F的方向始終一樣)、同時性(有力F必同時產生a)、相對性(相對于地面參照系)、統一性(單位統一用SI制)。

牛頓第三定律(F=-F')揭示了物體相互作用力間的關系。留意相互作用力及平衡力的區分。3.物體的平衡條件:物體平衡時,即或靜止、或勻速直線運動、或勻速轉動狀態。在共點力作用下物體的平衡條件是F=0.有固定轉動軸的物體的平衡條件是M=0。留意:對于共點力平衡.必有M=0。對于固定轉動軸平衡,必有F=0。還要留意力的平衡和物體的平衡的區分。4.勻變速直線運動規律:a的大小和方向肯定。可以用公式和圖象(s-t圖象和v-t圖象)描述。留意:①公式v=(v0+vt)/2只適用于勻變速直線運動.②推斷初速度不為零的句變速直線運動或測定其加速度的公式為△s=aT2,即從任一時刻起先,在連續相等的各時間間隔T內的位移差△s都相等。推斷初速度為零的勻變速直線運動時,方法一;用S1:S2:S3……=1:3:5……推斷(可作為充分必要條件)。方法二:同時滿意△s=aT2(僅作為必要條件)和△s/s1=2/1。③利用圖象處理問題時,要留意其點、線、斜率、面積等的物理意義。5.曲線運動的規律:利用運動的合成和分解方法。平拋運動可視為水平勻速直線運動豎直方向的自由落體的合運動。

勻速圓周運動雖向心加速度的大小不變,但方向時刻在變且恒指向圓心,所以是一種變加速運動。其向心力F=mv2/R或F=mω2R,它及速度方向垂直。故只能變更物體的速度方向。向心力不是什么特別的力,任何一種力或幾種力的合力都可供應為向心力。

行星運動的規律由開普勒三定律揭示,三定律分別指明白行星運動的軌道、行星沿軌道運動時速率的變更以及周期及軌道半徑的關系(R3/T2=k)。萬有引力定律揭示了行星運動的本質緣由,可應用來發覺天體并計算天體的質量和密度。6.振動和波動的規律:當物體受到指向平衡位置的回復力作用且阻力足夠小時,物體將作機械振動。振動可分自由振動和受迫振動。當策動力的頻率跟物體的固有頻率相等時,將發生共振,振幅達最大。簡指振動是一種變加速運動.其特點是所受外力的合力符合F=-kx,加速度符合a=-kx/m。這兩個特點可作為判別一個物體是否作簡諧振動的依據。簡諾振動的圖象是正弦(或余弦)曲線,它表示振動物體的位移隨時間而變更的狀況。典型的間諧振動有單擺和彈簧振子等。作簡諧振動的系統的能量是守恒的,振幅越大,能量越大。

機械振動在煤質中的傳播過程形成機械波。其特點是只傳播振動的能量而媒質本身并不遷移.波動遵循疊加原理,能發生干涉和衍射現象。波動的任一質點的振動周期(或頻率)和波源的振動周期(或頻率)一樣.波動有橫波和縱波之分。波動圖象也是正弦6或余弦)曲線,它表示某一時刻各個質點的位移。在判別質點振動方向時要留意波動方向。7.動能定理

動能定理揭示了外力對物體所做的總功及物體動能變更間的關系。要留意:①動能定理的探討對象是質點(或單個物體)。②由動能定理可知:動力做正功使物體的動能增加Z阻力做負功,使物體的動能削減。③W指作用于物體的各個力所做功的代數和,因此要留意辨別功的正負。④Ek1和Ek2分別為初始狀態和終了狀態的動能。因此,Ek2-Ek1僅由初末兩個運動狀態確定,不涉及運動過程中的詳細細微環節。⑤公式W=Ek2-Ek1為標量式,但有正負。W為正(負)表示物體的動能增加(削減)。Ek2-Ek1為正(負)也表示物體的動能增加(削減)。8.機械能守恒定律

機械能守恒定律揭示了物體在只有重力(或彈力)做功的狀況下,物體總的機械能保持不變及其動能和重力勢能相互轉化的規律。可表示為E2=E1,要留意:①該定律所探討的對象是物體系統。所謂機械能守恒,是指系統的總機械能守恒。②機械能守恒的條件:在只有重力(或彈力)做功的狀況下。③El和E2是指物體系統在隨意兩個運動狀態時的機械能,并不涉及El和E2間相互轉化的詳細細微環節.④動能定理和機械能守恒定律有肯定的關系:當只有重力做功時,應用動能定理可以得機械能守恒定律。9.動量定理

動量定理揭示了物體所受的沖量及其動量變更間的關系。要留意:①動量定理所探討的對象是質點(或單個物體、或可視為單個物體的系統)。②動量定理具有普適性,即運動軌跡不論是直線還是曲線,作用力不論是恒力還是變力(F為變力在作用時間內的平均值),幾個力作用的時間不論是同時還是不同時,都適用。③F指物體所受的合外力。沖量Ft的方向及動量變更m·△v的方向相同。10.動量守恒定律

動量守恒定律揭示了物體在不受外力或所受外力的合力為零時的動量變更規律。對由兩個物體組成的系統,可表達為m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要留意:①系統的封閉性。動量守恒定律所探討的對象是物體系統,所謂動量守恒是指系統的總動量守恒。②動量守恒的限制性。守恒的條件是F=0。這包含幾種狀況:一是系統根本不受到外力;二是系統所受的合外力為零;三是系統所受的外力遠比內力小,且作用時打很短;四是系統在某個方向上所受的合外力為零、③速度的相對性。公式中的速度是相對于同一參照物而言的。④時間的同時性。系統的動量守恒是指在同一段時間里物體相互作用前后而言的。⑤動量的矢量性.假如系統內物體作用前后的動量在同始終線上。則可選定正方向后用正、負號表示,將矢量運算化簡為代數運算M6)N律具有普適性。11.碰撞規律

彈性碰撞同時滿意動量守恒和動能守恒,無能量損失。完全非彈性碰撞只滿意動量守恒,動能損失最大。6.功和能的關系

功是能的轉化的量度。做功的過程總是伴隨著能量的變更,能量的變更需通過做功來實現。功是描述物理過程的物理量,能量是描述物理狀態的物理量。假如只有重力或彈力做功壩u機械能守恒。假如除重力和彈力做功外,還有其他力做功,則機械能和其他形式的能之間發生轉化,但總的能量保持不變,這就是能量的轉化和守恒定律。機械能守恒定律是能量守恒定律的一種特別狀況。二、重要探討方法1.尋求“守恒量”。物理世界千變萬化,但有些物理量在肯定條件下遵循守恒的規律。如力學中,有質量守恒、機械能守恒和動量守恒Z電學中有電荷守恒等.由于守恒定律適用范圍廣。處理問題便利,因此,尋求“守恒量”已成為物理探討的一個重要方面。2.運用等量轉化的探討方法。運用這種方法,可進一步揭示相關物理量之間的聯系,發覺新規律.如:由重力做功使物體動能增加,可以得到機械能守恒定律的表達形式之一。3.發散思維。多角度地探討同一物理問題。如力學中,從力的瞬時,時間積累、房間積累效果探討,分別發覺了牛頓運動定律、動量定理、動能定理,從各個不同的角度揭示了物探規律;為解決問題供應了多種渠道。4.選取志向化模型和過程。這是重要的科學抽象志向化的方法,即只探討主要因素而忽視次要因素,使探討問題簡化。如。質點、自由落體、單擺和彈簧振子等志向化模型和平衡、勻變速直線運動。勻速四周運動、拋體運動、簡連振動等志向化物理過程。5.解析法。通過定量分析用公式表達物理規律。解析法具有推理嚴密和定量分析的特點6.圖象法。通過建立坐標系表達物理量之間的變更關系。如:位移圖象、速度圖象、振動圖象、波動圖象等。圖象法具有直觀形象的特點。7.隔離法。把探討對象從四周物體中隔離出來便于受力分析和處理問題。被隔離的探討對象可以是一個物體或物體的一部分,也可以是幾個物體組成的系統。8.矢量運算法。依據平行四邊形法則或三角形法則進行。當物體的運動在同始終線上時,可選定一個正方向,將矢量運算轉化為代數運算。選定正方向要以處理問題便利為原則,通常可規定初速度方向,加速度方向、坐標軸正方向為正方向。9.運動的分解合成法。將困難運動看作由幾個簡潔運動所組成。它包括位移、速度、加速度、力的分解及合成。合成和分解要視問題的須要和實際效果進行.正交分解法是常用的方法。三、基本解題思路

歸納起來,力學中有三把金鑰匙,那么.遇到力學問題,原委怎樣選用和運用金鑰匙呢?基本思路是:1.審清題意,弄清物理過程,明確探討對象,畫好兩圖:物理過程示意圖和探討對象受力分析圖。2.對涉及要求速度和位移的問題,先從能量觀點入手分析往往會帶來便利。即對各個力所做的功,物體速度的變更狀況作出分析。假如探討對象是一系統,且只有重力做功,則應用機械能守恒定律解。假如探討對象是一物體,且還有其他力做功.則應用動能定理解.要留意分清正負功。選定零勢能點。初末狀態的機械能或動能、統一單位等問題。3.對涉及要求時間和速度的問題,先從動量和沖量觀點入手分析往往會帶來便利。即對各個力的沖量、物體動量的變更狀況作出分析。假如探討對象是一系統,且所受合力F=0,則應用動量守恒定律解。假如探討對象是一物體,且F≠0,則應用動量定理解。要留意選定正方向、分清動量和沖量的正負。初末狀態的動量、統一單位等問題。4.對涉及要求加速度和時間的問題,先從牛頓運動定律入手分析往往會帶來方民即對探討對象分析其運動狀態和受力狀況后,列出其運動方程,必要時再運用運動學公式解之。要留意分析各運動過程中物體的受力狀況、選定正方向。統一單位等問題。5.選用上述三把金鑰匙解題是相對的。一切要視詳細問題來定。有時需同時用之,有時可分別用之。這就須要通過解題不斷總結閱歷教訓。才能深刻領悟,敏捷運用。解答力學問題通常可按如下思路進行:1.審清題意,弄清物理過程,畫出示意圖。2.明確探討對象,正確受力分析,畫出受力圖。3.選取坐標系,規定正方向。4.選準物理規律,列出方程.5.解出所求物理量的文學表達式,代入統一單位后的數據。6.計算結果,驗算探討。四、復習建議

通過本講力學的復習,要求明確力學中以牛頓運動定律為核心的學問整體結構,深刻理解以力、速度、加速度、質量等為主體的重要力學概念,嫻熟駕馭靜力學、運動學和動力學中的重要規律。要求明確力學中以牛頓運動定律、動能定理和機械能守恒定律、動量定理和動量守恒定律為核心的學問體系,深刻理解功、功率、動能、勢能、機械能、動量、沖量等重要概念,嫻熟駕馭動能定理、機械能守恒定律、動量定理、動量守恒定律等重要規律,能敏捷地運用三把力學金鑰匙解決力學問題,不斷開拓解題思路,增加解題實力。進一步了解探討力學乃至探討物理學的重要探討方法,能似明晰的思路嫻熟地解決有關力學問題。接著激發學習物理的愛好,熏陶良好的學習(包括復習)習慣,培育實力,開發智力,并為后續內容的復習打下良好的基礎。1.制訂復習支配

為加強支配性,提高復習效率,應當留意制訂切實可行的復習支配。一般分兩輪進行:第一輪要求一章一節全面細致的復習,著重抓好基礎。其次輪要求深化學問,綜合提高,敏捷運用。要留意重點內容的專題復習,在重解題方法和技巧的敏捷運用,留意解題規范化和試驗技能的訓練,留意科學的支配時間以提高復習效率。切忌重理論輕實際、重資料輕教材、重結論輕過程、重解題輕應用的不良傾向.2.把握學問的深廣度

要切實遵循大綱和教材,不要隨意拓寬加深,留意擺脫題海,避開陷入偏、怪、難的歧途,要把握好學問的深廣度。如下列內容不作要求:靜摩擦系數的概念,物體的一般平衡條件和開普勒三定律等物理規律,按有效數字規則運算,用速度圖象去計算問題,互換振動圖象和波動圖象。對矢量運算僅限于解直角三角形,對力矩平衡問題僅限于有固定轉動軸的狀況,對連接體問題僅限于相連物體的加速度大小和方向相同的狀況,對有關向心力的計算僅限于掏心力是由一條直線上的力合成的狀況,對豎直平面上的圓周運動僅限于計算最高點和最低點的有關問題.關于負功的概念,只要求明確它的物理意義。關于功率的概念,有時由于負功的出現也會遇到功率是負值的狀況,則僅要求知道它的物理意義是阻力在單位時間里所做的功。關于彈性勢能,只要求定性了解它的產生、及哪些因素有關、及其它能的轉化,而不要求用公式進行計算。不要求用功能關系解題。關于碰撞,只探討正碰,不區分彈性碰撞和非彈性碰撞,且只探討一維的狀況。應用動量定理和動量守恒定律解題只限于一維的狀況。3.駕馭學問結構

力學所探討的對象是質點和有固定轉動軸的物體。力學所探討的物理現象是平衡狀態、勻變速直線運動、拋體運動、勻速圓周運動、振動和波動、反沖運動、碰撞等。力學所探討的方法及其獲得的規律可分為:從力的角度考慮,有牛頓運動定律,動量定理和動量守恒定律;從能的角度考慮,有動能定理和機械能守恒定律.為此,要特別留意深化對力學概念、規律和思維方法的理解和應用。

力學從總體上可分運動學和動力學兩大部分,靜力學只是運動學中當速度為零(或角速度為定值)時的特別狀況。運動學所探討的是物體的運動狀態,描述的是運動現象;而動力學所探討的則是變更物體運動狀態的緣由,即從力和能兩個不同的角度揭示了運動的本質(即三把力學金鑰匙)。學習力學的過程就是不斷分析運動現象及揭示運動本質的過程。在總復習之時,應當充分意識到這一點,從而更好地將已學過的揭示本質的物理規律去分析和解決已學過的運動現象和尚未遇見的很多問題。4.要留意深化對物理概念的理解

如,關于功的概念,在初中規定功W=FS,其中S為物體在力的方向上通過的距離。在中學則將功定義為W=FScosα,即功等于力跟物體在力的方向上的位移的乘積。探討了正功和負功的意義以及合外力所做功的計算方法。探討力做功除了力學中涉及的力外,還有電場力、磁場力、洛舍茲力等,復習時,要把它們串起來,比較它們做功的特點。在中學學習能量時,進一步揭示了功的本質,功是描述物理過程的物理量。做功總是伴隨著能量的轉化。關于功率的概念,探討了平均功率、即時功率、額定功率、輸出功率等概念。關于能量的概念,從初中的定性探討發展至中學的定量計算動能和重力勢能。通過動能定理、機械能守恒定律,定量地揭示了功和能的關系;功是能量轉化的量度,能量在轉化中保持守恒.5.要留意揭示物理規律之間的區分和內在聯系

從力的角度總結出了牛頓運動定律、動量定理、動量守恒定律。從能的角度總結出了動能定理、機械能守恒定律。雖然,從不同的角度所得的規律不同,但描述的是同一物理現象,揭示的本質是一樣的。當然,也有著很多不同之處,要留意通過列表等形式從探討對象、探討角度、適用范圍、成立條件、矢量性、解題思路等方面加以比較,以加深對相近學問的理解。6.要留意加強思維訓練

可先以物理規律為專題訓練收斂思維,歸納出運用三把力學金鑰匙解題的不同的基本思路。然后,可在解同一道題時,訓練發散思維,從多角度地考慮問題,防止用某一規律訓練解題所造成的思維定勢,從而有效地培育敏捷地綜合應用學問的實力.其次講:電磁學本講內容包括靜電場、穩恒電流、磁場、電磁感應、溝通電、電磁振蕩和電磁波。一、重要概念和規律(一)重要概念1.兩種電荷、電量(q)

自然界只存在兩種電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫做正電荷,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒上帶的電荷叫做負電荷。留意:兩種物質摩擦后所帶的電荷種類是相對的。電荷的多少叫電量。在SI制中,電量的單位是C(庫)。2.元電荷、點電荷、檢驗電荷

元電荷是指一個電子所帶的電量e=1.6×10-19C。點電荷是指不考慮形態和大小的帶電體。檢驗電荷是指電量很小的點電荷,當它放入電場后不會影響該電場的性質。3.電場、電場強度(E)、電場力(F)

電場是物質的一種特別形態,它存在于電荷的四周空間,電荷間的相互作用通過電場發生。電場的基本特性是它對放入其中的電荷有電場力的作用。電場強度是反映電場的力的性質的物理量。

描述電場強度有幾種方法。

其一,用公式法定量描述;定義式為E=F/q,適用于任何電場。真空中的點電荷的場強為E=kq/r2。勻強電場的場強為E=U/d。要留意理解:①場強是電場的一種特性,及檢驗電荷存在及否無關。②E是矢量。它的方向即電場的方向,規定場強的方向是正電荷在該點受力的方向。③留意區分三個公式的物理意義和適用范圍。④幾個電場疊加計算合場強時,要按平行四邊形法則求其矢量和。

其二,用電場線形象描述:電場線的密(疏)程度表示場強的強(弱)。電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向。勻強電場中的電場線是方向相同、距離相等的相互平行的直線。要留意:a.電場線是使電場形象化而假想的線.b.電場線起始于正電行而終止于負電荷。c.電場中任何兩條電場線都不相交。電場力是電荷間通過電場相互作用的力。正(負)電荷受力方向及E的方向相同(反)。4.電勢能(B)、電勢(U)、電勢差(UAB)

電勢能是電荷在電場中具有的勢能。要留意理解:①物理意義;電荷在電場中某點的電勢能在數值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功。②電勢能是相對的,通常取電荷在無限遠處的電勢能為零,這樣,電勢能就有正負。③電場力對電荷所做的正(負)功總等于電荷電勢能的削減(增加),即WAB=εA-εB。(A點電勢高于B點)。④電場力移動電荷做功,只跟電荷的始、末位置有關,跟詳細路徑無關。

電勢是反映電場的能的性質的物理量.描述電勢有幾種方法。其一,用公式法定量描述:電場中某點的電勢定義為U=ε/q。要留意理解:①電勢是電場的一種特性,及檢驗電荷存在及否無關。②電勢是標量。③在SI制中的單位:1V=1J/C。④電勢是相對的,通常取無限遠處(或大地)的電勢為零,這樣,電勢就有正負。⑤幾個電場疊加計算合電勢時,只需求各個電場在該點產生的電勢的代數和。其二,用等勢面形象描述:隨意兩個等勢面不能相交。等勢面及電力線垂直。不同等勢面的電勢沿電力線方向漸漸降低。任何相鄰兩等勢面間的電勢差相等,場強大(小)的地方等勢面間的距離小(大)。在同一等勢面上的任何兩點間移動電荷時,電場力不做功。在勻強電場中的等勢面是一族限電力線垂直的平面。

電勢差指電場中兩點間的電勢的差值,有時又叫做電壓。表示為UAB=UA-UB。留意:①電場中兩點間的電勢差值是肯定的。電場中某點的電勢事實上是指該點及無窮遠處間的電勢差。②電勢差有正負,UAB=-UBA。5.電客(C)

電容器的電容定義為C=Q/U。留意理解:①電容是表征電容器特性的物理量。對于給定的電容器,C肯定。②電容器所帶電量指每個導體(或極板)所帶電量的肯定值。③電容器的電容只眼它的結構(兩個導體的大小、形態、相對位置)、介質性質有關,而及它所帶的電量q和電勢差U無關。④平行板電容器的電容C=εS/4πkd,表示C及介電常數ε成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比。⑤電容器的額定電壓應低于擊穿電壓。6.電流強度(I)

電流強度是表示電流強弱的物理量。定義為I=q/t,要留意理解:①電流的形成:電荷的定向移動。②導體中存在持續電流的條件:一是要有可移動的電荷;二是保持導體兩端的電勢差(如電源)。③電流的方向:規定正電荷的移動方向為電流方向。在外(內)電路電流從電源的正(負)極流向負(正)極。④導體中自由電子定向移動速率并不快,電流的傳導速率即電場的傳播速率等于光速。7.電阻(R)、電阻率(ρ)、超導體

電阻是表示導體對電流的阻礙作用的物理量,定義為R=U/I,其單位依據歐姆定律規定是歐姆,即1歐=1伏/安。電阻是導體的一種特性。電阻率是反映材料導電性好壞的物理量,依據電阻定律定義為ρ=RS/l,單位是歐姆“Ω·m”,各種材料的電阻率都隨溫度而變更,金屬的電阻率隨溫度的上升(降低)而增大(減小)。當溫度降低到肯定零度旁邊時某些金屬、合金和化合物的電阻率會突然減小為零,此謂超導現象。處于這種狀態的導體叫做超導體。超導體的電阻為零。8.電功(W)電熱(Q)、電功率(P)

電功是描述電路中電能轉化為其它形式的能的物理量。可表示為W=UIt。在純電阻電路中,W=UIt=I2Rt=U2t/R。電功的好用單位1干瓦小時(度)=3.6×106焦。電熱指電流通過導體產生的熱量。在純電阻電路里,W=Q,即電能全部轉化為內能。在非純電阻(如含電動機、電解槽等用電器)電路里,w>Q;電功率是描述電流做功快慢的物理量,可表示為P=W/t=UI。在純電阻電路中,P=UI=I2R=U2/R。9.電源、電動勢(ε)、路端電壓(U)

電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置。對于給定的電源,電動勢、內電阻和允許通過的最大電流肯定。電動勢是表征電源特性的物g量之一。要留意理解:①S是由電源本身所確定的,跟外電路的狀況無關。②ε的物理意義;電動勢在數值上等于路中通過1庫侖電量時電源所供應的電能。③留意區分電動勢和電壓的概念。電動勢是描述其他形式的能轉化成電能的物理量,是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉化為其他形式的能的物理量,是反映電場力做功的特性。路端電壓是外電路兩端的電壓。可表示為:U=ε-U'(U'=Ir)。要明確:①U隨I的變更規律。當I增大時,U減小;當I=0時,U=ε。②U隨R的變更規律:當R增大(減小)時,U隨著增大(減小)當R→∞(斷路)時,U=ε(據此原理可用伏特計干脆測ε)。當R→0(短路)時,U→0,此時有I=ε/r,電流很大。10.磁性、磁體、磁極、磁化

磁性指物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。具有磁性的物體叫磁體。磁體上最強的部分叫磁極,指南(北)的磁極叫南(北)極,用S(N)表示。磁化指使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。11.磁場、磁感強度(B)

磁場是一種特別形態的物質,它存在于磁體四周的空間,磁體間的相互作用通過磁場發生。磁場的基本特性是它對放入其中的電流(或磁極)有磁場力的作用。磁感強度是反映磁場的力的性質的物理量。描述磁感強度有幾種方法。其一,用公式定量描述。定義式為B=F/Il。要留意理解:①B是磁場的一種特性,及磁場力F、電流強度I、導線長度l無關。B不是電流I所產生的磁場。②B是矢量。它的方向即圍場的方向,規定B的方向是磁針N極在該點受力的方向。③在SI制中,B的單位為(T)特斯拉。其二,用磁感線描述:磁感線的密(疏)程度表示磁場的強弱。磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向.勻強磁場中的磁感線是方向相同的距離相等的相互平行的直線;直線電流磁場的磁力線是以導線上各點為圓心的在限導線垂直的平面上的同心圓,通電螺線管磁場的磁力線及條形磁鐵相像。要留意:a.磁感線是使磁場形象化而假想的線。b.磁感線是閉合曲線,在磁體外(內)部,從N(S)極到S(N)極。③磁場中任何兩條磁力線都不相交。12.磁通量(Φ)

為了探討穿過某一個面上的磁場,定義磁通量Φ=BScosθ要理解:①適用于勻強磁場。②物理意義:穿過磁場中某個面的磁感線條線。③θ為所探討的平面的法線及B的夾角。④磁通量有正負。⑤在SI制中的單位為韋伯(Wb),⑤由B=Φ/S,常稱磁通密度。13.電磁感應、感應電動勢(ε)、感應電流(I)

電磁感應是指利用磁場產生電流的現象。所產生的電動勢叫感應電動勢。所產生的電流叫感應電流。要留意理解;①產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。②產生感應電動勢及電路是否閉合無關,而產生感應電流必需閉合電路。③產生感應電流的兩種敘述是等效的,即閉合電路的一部分導體作切割磁力線運動及穿過閉合電路中的磁通量發生變更等效。14.自感現象、自感電動勢、自感系數(L)

自感現象是指由于導體本身的電流發生變更而產生的電磁感應現象。飾產生的感應電動勢叫自感電動勢。自感系數簡稱自感或電感,它是反映線圈特性的物理量。線圖越長,單位長度上的匝數越多,截面積越大,它的自感系數越大。另外,有鐵心的線圇的自感系數比沒有鐵心時要大得多。15.溝通電、表征溝通電的物理量

溝通電是指電流強度和方向都隨時間作周期性變更的電流。溝通電有單相和三相之分。中學所探討的是正弦溝通電.

最大值溝通電的最大值是溝通電在一周期內所能達到的最大值.有效值溝通電的有效值是依據電流熱效應規定的,即假如在相同時間內溝通電和直流電通過相同的電阻所產生的熱量相等,則把這直流電的數值叫做這溝通電的有效值。有效值=最大值/。留意:①該關系式適用于按正弦現律變更的溝通電。②電氣設備上所標的額定電壓和額定充流以及電表測量的數值一般指有效值。③我國的溝通電,照明電路電壓為220伏,動力電路電壓為380伏。周期(T)和頻率(f)都是表征溝通電變更快慢的物理量.其關系為:T=1/f。我國的溝通電的周期為0.02S,頻率是50Hz,電流方向每秒變更100次。

16.振蕩電流、電磁振蕩

振蕩電流指大小和方向都作周期性變更的電流。通常由自感線圈和電容器組成的振蕩電路(稱LC回路)產生。電磁振蕩是一種物理現象;在振蕩電路里產生振蕩的過程中,電容器極板上的電荷、回路中的電流以及及它們相聯系的磁場和電場都在作周期性變更。電磁有無阻尼振蕩(等幅振蕩)和阻尼振蕩(減幅振蕩)之分。電磁振蕩的過程可及簡諧振動相類比。17.電磁場、電磁波

電磁場是指由變更的電場和磁場組成的不行分別的統一的場。電磁場由近及遠地傳播形成電磁波。要留意理解:①沒有靜止的電磁場。②電磁波是橫波,它的傳播方向、電場方民_磁場方向相互會直。③傳播電磁波不須要介質。(二)、重要規律1.電荷守恒定律

電荷守恒定律揭示了在電荷的分別和轉移的過程沖總量保持不變的規律。要留意它在中和現象、三種起電(接觸起電、摩擦起電、感應起電)過程、靜電感應現象中的應用。2.庫侖定律

庫侖定律反映了電荷間相互作用力的規律。可表示F=kQ1Q2/r2,其中靜電力恒星k=9X109N·m2/C2.要留意:①適用于真空中的點電荷。②應用公式時,可把q和F的肯定值代入計算,庫侖力的方向依據電荷的正負來推斷。3.處于靜電平衡狀態的導體的特點

處于靜電平衡狀態(指導體中沒有電荷定向移動的狀態)的導體的特點有四;其一,內部的場強到處為零。其二,表面上任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。其三,電行只能分布在導體的外表面上(可用法拉第圓筒試驗驗證)。其四,該導體是一個等勢體,它的表面是一個等勢面。4.電勢差限電場力做功、跟電場強度的關系

電場中移動電荷時電場力做的功跟電勢差的關系為W=qU。要留意:①公式適用于任何電場。②q、U、W三個量都有正、負。為避開錯誤,應用時,均取肯定值,功的正負可從電荷的正負及移動方向加以推斷。③在電場力作用下,正(負)電荷總是從高(低)電勢處移向低(高)電勢處,且電荷的電勢能減小。電勢差跟電場強度的關系可從以下三方面理解:①大小關系:①U=Ed(適用于勻強電場,d為沿電場線方向的兩點間距離)。②方向關系:場強的方向就是電勢降低最快的方向.③單位關系:1V/m=1N/C。5.帶電粒子在電場中的運動規律

帶電粒子在重力、電場力作用下。或處于平衡狀態、或加速、或偏轉(在勻強電場中作類拋體運動)。其運動規律同樣遵循力學的三把金鑰匙、只是在受力分析時要多考慮一個電場力而已。6.電阻定律

電阻定律是一個試驗定律,它揭示了影響導核電阻的因素間的關系。要留意理解:①當溫度不變時,導線的電阻是由它的長短、粗細、材料確定的。而及加在導體兩端的電壓和通過的電流強度無關。②電阻還隨著溫度的上升而增大。③該公式適用于粗細勻稱的金屬導體及放度勻稱一樣的電解液7.歐姆定律

部分電路歐姆定律為:I=U/R,要留意:①公式中的I、U、R三個量必需是屬于同一段電路的。②適用范圍;適用于金屬導體和電解質的溶液,不適用于氣體。或理解為僅適用于不含電源的某一部分電路。閉合電路歐姆定律可表示為:I=ε/(R+r),要留意:①適用于包括電源的整個閉合電路。②會從能量的轉化觀點理解Iε=IU+Ir的物理意義,明確電源的總功率(Iε)、輸出功率(IU)和內電路消耗的功率(IU')及其關系。

8.焦耳定律

焦耳定律是定量反映電流熱效應的規律。在SI制中表示為Q=I2Rt。要留意;①對任何電路,只要有電阻R存在,由電流熱效應產生的熱量都可用該公式計算。②在純電阻電路中,還可表示為Q=UIt或U2t/R。③在SI制中Q用焦作單位。9.電路串并聯和電源串并聯的特點

電路串并聯要留意理解電壓安排、電流安排、功率安排的規律。電源(相同電池)串并聯要留意適用條件:當用電器額定電壓高于單個電他的電動勢時,應采納串聯電池組。當用電器的額定電流比單個電地允許通過的最大電流大時,應采納并聯電池組。必要時采納混聯電池組。10.改裝電表的原理

將電流計改裝成優特計.需給電流計串聯一個分壓電阻,該電阻可由R串=(n—1)Bg計算,其中n=U/Ug為電壓量程擴大的倍數。將電流計改裝螨安始計,需給電流計并取一個分流電阻,該電阻可由IgRg=(I-Ig)R并計算,其中n=I/Ig為電流量程擴大的倍數。11.測量電阻的方法(1)用伏安法測。應明確:當測量小(大)電阻時應采納安培計外(內)接法。(2)用歐姆計測。應理解:①這是一種能干脆讀出電阻值的粗略測量方法。②要先調零再測量。12.磁極間的作用規律

磁極間相互作用的磁和同(異)名磁極相斥(吸)。13.判定磁場方向的法則

用安培定則判定。留意;當判定直線電流的磁場方向時,大拇指表示充流方向,四指表示磁感線的環繞方向.當判定環形電流和通電螺線管的磁場方向時,大姆指表示磁感線的方向。四指表示電流方向。14.磁場對電流的作用規律

(1)大小:電流所受的磁場力通常稱為安培力。其大小F=BIlsinθ,留意:①適用于勻場磁場中長直通電導線.②θ為I及B的夾角。磁場對通電線圈有磁力矩作用,其大小M=BIScosθ。留意:①適用于勻強磁場和輻向磁場②S為線圈(不肯定有規則)面積。③θ為B及線圈平面的夾角。磁場對運動電荷的作用力通常稱為洛侖茲力。其大小f=qvBsinθ。留意:①洛侖茲力是磁場對單個運動電荷的作用力,而安培力是磁場對通電導線上電流的作用力。②θ為B及v的夾角。在勻強磁場中,若θ=0,則電荷做勻速直線運動;若θ=90°,則電荷在向心力f=qvB作用下做勻速圓周運動,可以證明,電荷的運動周期跟軌道半徑和運動速率無關。③f對運動電荷不做功。

(2)方向:由左手定則判既留意:當判定洛侖茲力方向時,四指的指向及正(負)電荷的運動方向相同(反)。15.電磁感應規律

(1)感應電動勢的大小:由法拉第電磁感應定律確定。公式一:ε=△Φ/△t。留意;①該式普遍適用于求平均感應電動勢.②ε只及穿過電路的磁通量的變更率△Φ/△t有關,而及磁通的產生、磁通的大小及變更方式、電路是否閉合、電路的結構及材料等因素無關。公式二:ε=Blvsinθ。留意:①該式通常用于導體切割磁力線之時。且導線及磁感線相互垂直。②θ為v及B的夾角。l為導體切割磁感線的有效長度(即l為導體實際長度在垂直于B方向上的投影)。公式三:ε=L△I/△t。留意:①該公式由法拉第電磁感應定律推出。適用于自感現象。②ε及電流的變更率△I/△t成正比。

(2)感應電動勢和感應電流的方向:感應電動勢和感應電流的方向是一樣的,均由楞次定律和右手定則來判定。方法一:楞次定律。留意:①正確理解楞次定律比右手定則有更深刻的物理本質。反映了在電磁感應現象中能的轉化及守恒規律。即發電機的基本原理:機械能轉化為電能。②普遍適用。只是當導體和磁場無相對運動時,用楞次定律較便利。③駕馭應用楞次定律的正確步驟;第一步,明確原磁場的方向及穿過閉合電路中的磁通量增減狀況;其次步。依據格次定律確定感生電流的磁場方向;第三步,利用安培定則確定感應電流的方向。要深刻理解“阻礙”兩字的含義,阻礙不同于相反。方法二:右手定則。留意:①兩種推斷方法結論一樣。當導體和磁場有相對運動時,用右手定則較便利。右手定則可視為楞確定律的特別狀況.②及左手定則的區分。15.溝通電的變更規律(1)用函數式表示:感應電動勢的瞬時值為:e=εmsinωt,εm=2Blv。電流的瞬時值為:i=Imsinωt,Im=εm/R。(2)用函數圖象表示:是正弦函數圖象。16.變壓器的變壓原理和變壓規律

變壓原理:在原、副線圈中由于電流交變而發生相互電磁感應使之變壓。應理解;①變壓過程的本質是傳遞能量。②變壓過程中穿過原、副線圈的交變磁通量相同,每匝線圈的感生電動勢相等。③適用于溝通電。直流電不能用變壓器變壓。變壓規律:對于志向變壓器有U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n1留意:該式僅適用于只有一個副線圈的狀況。當有幾個副線圈時,每個副線日及原線圈均有這種獨立關系,且變壓器的輸出電流工:應等于各副線圈中的電流之和。③輸入功率等于輸出功率。17.電磁振蕩的規律

電磁振蕩的固有周期T、固有頻率f。留意:①適用于無阻尼自由振蕩(不再從外界獲得能量)。@T或f及振幅無關。18.麥克斯韋電磁場理論

該理論的要點為;任何變更的電(磁)場都要在四周的空間產生磁(電)場。要理解:勻稱變更的電(磁)場在四周產生穩擔的磁(電)場;振蕩電(磁)場在四周空間產生同樣頻率的磁(電)場。二、重要探討方法1.用比值定義物理量

若比值為恒量,則反映了物質的某種性質。如:物質的密度ρ、導體的電阻R、電場強度E、電勢U、電容C等。2.類比

如:將電場及重力場、電場強度E及重力場強度(即重力加速度g)、電勢能及重力勢能、等勢面及等高線相類比。將電磁振蕩及簡諧振動、電磁波及機械波、電指振及振動的共振相類比。其優點是利用已學過的學問去相識有類似特點或規律的未知抽象學問。3.運用形象思維

如:用電場線和等勢面描述電場的性質,幫助理解電場強度和電勢等抽象概念,用小磁針和磁感線描述磁場的性質.用安培定則、左手定則描述相關物理量間的關系,供應判定某物理三的方向等。以達到由形象思維上升到抽象思維的境界。4.運用等效思想

如;借助等效電阻、等效電路簡化電路,便于解題。5.極端分析法如:探討閉合電路兩端點的電壓即路端電壓、用電鍵的閉合和斷開、變阻器滑片移至兩極端、使電路斷路和短路等都是運用了極端分析的思想方法。6.尋求守恒規律

如:電荷守恒定律。在純電阻電路中,電功等于電熱。法拉第電磁感應定律和楞次定律反映了在電磁感應現象中的能量轉化及守恒規律。在工C回路中,電場能和磁場能的相互轉化。這事實上是能是守恒定律的詳細體現。7.運用圖象法探討

如:在I-U坐標息中畫出金屬導體的伏安特性曲線來探討導體的電阻。在U-I坐標系中畫出圖線來探討路端電壓隨電流的變更規律,并借助它測算ε和r。用正弦函數圖象描述正孩溝通電、振蕩電流。8.試驗檢測

如:用驗電器檢測物體上是否帶電、帶何種電、帶多少電,用靜電計檢測導體間的見勢差。用庫侖扭秤探討庫侖定律,用伏特計測電壓,用安培計測電流強度,用歐姆計測電阻等。9.視察和試驗

視察和試驗是揭示物理規律的基本方法,物理規律依靠試驗來證明。如:奧斯特試驗發覺了電流的磁場,羅蘭試驗證明白運動電荷能產生磁場,從而揭示了磁現象的電本質。用電子射線管檢驗了運動電荷在磁場中受到洛侖茲力的設想。法拉第的電磁感應試驗使他的“把磁轉變成電”的光輝思想變為現實.赫茲試驗證明白電磁波的存在。還如:用示波器視察波形,用萊頓瓶說明電諧振等。三、基本解題思路

解答電場和電路問題的基本思路大致及解力學和熱學問題相仿,下面擇其不同之處作些說明:1.關于探討對象。電場中的探討對象往往是電場中的某一點或某一個電荷。電路的探討對象住在是某些元件(包括電源、用電器、電表等)或一段電路.2.關于受力分析。由于電場的參及,要多考慮一個電場力(庫侖力)。3.關于物理過程。電場中主要探討靜電平衡、帶電粒子在電場中的運動(平衡、加速、偏轉)等.電路主要探討電路變更,如通過電鍵、轉換開關、變阻器變換電路的組成并引起了電路中各個量的變更。為了便于相識電路,經常先要畫出簡化的等效電路。4.關于狀態參量的分析。表征電場的狀態量主要有場強、電勢、電勢能等,引起電場狀態量變更的是力、功等。表征電路的狀態量有電壓、電流等,引起電路狀態量變更的是電阻等。要抓住關鍵的物理量,如并聯電路中的電壓相等、串聯電路中的電流相等、變更電路中電源的電動勢和內阻不變、在全電路中能量守恒等.

解答磁場和電磁場問題的基本思路大致及前面的相仿,下面擇其不同之處作些說明:1.關于探討對象。四場中的探討對象往往是小磁針、帶電粒子、通電直導線、通電線圈、閉合回路等。還有如:變壓器、電磁波、振蕩電流等。2.關于受力分析。由于磁場的參及,要多考慮一個磁場力(安培力、洛侖茲力)。3.關于物理過程。磁場中主要探討:通電導體受力平衡和帶電粒子受到洛侖茲力而作勻速圓周運動,電磁感應現象,溝通電和振蕩電流的正弦變更過程,電磁波的放射、傳播和接收過程等.一些問題的物理過程往往是在三維空間進行,為此,要擅長發揮空間想象力,選擇恰當的平面視圖(如以通電導線的橫截面作為受力面)將立體圖形轉化為平面圖形,畫出簡明的物理過程示意圖。4.關于狀態參量的分析。要抓住關鍵的物理量,如:磁場中運動物體的力(由此涉及加速度、沖量等)和骼(由此涉及功、動能、勢能),電磁感應中的磁通量變更率,溝通電中的最大值(或有效值)和周期(或頻率)、傳播電磁波的頻率和波長、振蕩電流的周期〔或頻率)等。5.留意方向的分析及推斷。尤其是B的方向、安培力和洛侖茲力的方向、通電線因所受磁力矩后的轉動方向、感應電動勢和感應電流的方向等。四、復習建議1.通過對電磁學的復習,要求明確以電場和電路為主線的學問體系,深刻理解電場力、電場強度、電勢能、電勢、電勢差和電壓、電容、電動勢、電流強度、電阻、電功、電功率等重要概念,嫻熟駕馭庫侖定律、電場力做功的規律、串并聯電路和串并聯電池的特點、歐姆定律、焦耳定律等重要規律。熟識電流計、伏特計、安培計、歐姆計的測量原理和測量技能。要明確以電和進相互轉變為主線的學問體系,深刻理解磁感應強度、磁通量、電磁感應、感應電動勢、感應電流。自感系數、表征溝通電的物理量(最大值和有效值、周期和頻率)、電磁振蕩、振蕩電流、電磁場、電磁波等重要概念.嫻熟駕馭磁極間的作用、磁場對電流的作用、法拉第電磁感應定律、幾個有關判定方向的定則(安培定則、右手定則、左手定則)、溝通電的變更、變壓器、電磁振蕩、麥克斯韋電磁場理論等重要規律。2.把握學問的深廣度

應用庫侖定律求解的題目難度不超過固定在一條直線上的三個電荷的相互作用。電場疊加問題不要求計算不在一條直線上的電場強度的疊加。對電勢能不要求探討正電荷或負電荷形成的電場中正負電荷的電勢能的正負問題。帶電粒子在勻強電場中的偏轉只限于帶電粒子進入電場時速度的方向垂直于場強的方向狀況.對平行板電容器不要求記住其電容公式并作定量計算。對直流電路計算不要求解含有反電動勢的電路和有關電橋的問題。計算安培力時只要求駕馭I及B垂直的狀況.計算洛舍茲力時只要求駕馭v跟B垂直的狀況,計算導體切割磁力線產生感應電動勢時只要求駕馭l垂直于B、v的簡潔狀況,不要求用自感系數計算自感電動勢。3.要進一步明確電磁學學問的整體結構

對于電場,從力和能兩個角度探討分別得到了表征電場性質的兩個物理量:電場強度和電勢。對于電路,從探討穩恒電流得到了以電源、電路、電表為體系的有關概念和規律。從電的系列看,由靜電(電場)至動電,而學過的動電有:穩恒電流、溝通電、振蕩電流等.電流有三大效應:熱效應、磁效應、化學效應,本講涉及電流的磁效應.電轉變為磁的詳細形式較多,但究其本質是磁場起源于運動電荷。從磁的系列看,由磁轉變為電的詳細形式也很多,但究其本質是穿過閉合電路的磁通量發生變更。4.要擅長把握探討問題的思想方法

探討力學、熱學、電學的思想方法和解題思路有很多是相類似的,只是詳細的探討對象、物理過程、狀態參量有所不同而巳。5.要擅長從能量的觀點去揭示物理現象的本質

如;電場中電勢能和重力勢能、粒子動能之間的轉換,電路中電能、化學能、內能之間的轉換、磁現象的電本質是運動電行產生磁場,電磁感應現象的本質是能量的轉化和守恒,麥克斯韋電磁場理論的本質依據是能量的轉化和守恒,電磁波傳播的本質是傳播能量,電磁振蕩的本質是電場能和磁場能的相互轉化和守恒等等,因此,在解題時須留意敏捷運用。第三講:光學光學包括兩大部分內容:幾何光學和物理光學.幾何光學(又稱光線光學)是以光的直線傳播性質為基礎,探討光在煤質中的傳播規律及其應用的學科;物理光學是探討光的本性、光和物質的相互作用規律的學科.一、重要概念和規律(一)、幾何光學基本概念和規律1、基本概念

光源

發光的物體.分兩大類:點光源和擴展光源.點光源是一種志向模型,擴展光源可看成多數點光源的集合.光線——表示光傳播方向的幾何線.光束

通過肯定面積的一束光線.它是溫過肯定截面光線的集合.光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉齒輪法測出了光這。實像——光源發出的光線經光學器件后,由實際光線形成的.虛像——光源發出的光線經光學器件后,由發實際光線的延長線形成的。本影——光直線傳播時,物體后完全照耀不到光的暗區.半影——光直線傳播時,物體后有部分光可以照耀到的半明半暗區域.2.基本規律(1)光的直線傳播規律先在同一種勻稱介質中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。(2)光的獨立傳播規律

光在傳播時雖屢屢相交,但互不擾亂,保持各自的規律接著傳播。(3)光的反射定律

反射線、人射線、法線共面;反射線及人射線分布于法線兩側;反射角等于入射角。(4)光的折射定律

折射線、人射線、法織共面,折射線和入射線分居法線兩側;對確定的兩種介質,入射

角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數.介質的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質射向光疏介質;②入射角大于臨界角A,sinA=1/n。(5)光路可逆原理光線逆著反射線或折射線方向入射,將沿著原來的入射線方向反射或折射.3.常用光學器件及其光學特性

(1)平面鏡

點光源發出的同心發散光束,經平面鏡反射后,得到的也是同心發散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出,像及物對鏡面對稱。(2)球面鏡

凹面鏡有會聚光的作用,凸面鏡有發散光的作用.(3)棱鏡光密煤質的棱鏡放在光疏煤質的環境中,入射到棱鏡側面的光經棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項角偏移。棱鏡的色散作用復色光通過三棱鏡被分解成單色光的現象。(4)透鏡在光疏介質的環境中放置有光密介質的透鏡時,凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發散作用.透鏡成像作圖

利用三條特別光線。成像規律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則——凸透鏡焦距f取正,凹透鏡焦距f取負;實像像距v取正,虛像像距v取負。②線放大率及焦距和物距有關.(5)平行透亮板

光線經平行透亮板時發生平行移動(側移).側移的大小及入射角、透亮板厚度、折射率有關。4.簡潔光學儀器的成像原理和眼睛(1)放大鏡

是凸透鏡成像在。u<f時的應用。通過放大餅在物方同地看到正立虛像。

(2)照相機

是凸透鏡成像在u>2f時的應用.得到的是倒立縮小施實像。

(3)幻燈機

是凸透鏡成像在f<u<2f時的應用。得到的是倒立放大的實像.

(4)顯微鏡

由短焦距的凸透鏡作物鏡,長焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位于物鏡焦點外很靠近焦點處,經物鏡成實像于目鏡焦點內很靠近焦點處。再經物鏡在同側形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。(5)望遠鏡由長焦距的凸透鏡作物鏡,轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠處至物鏡的光可看成平行光,經物鏡成中間像(倒立、縮小、實像)于物鏡焦點外很靠近焦點處,恰位于目鏡焦點內,再經目鏡成虛像于極遠處(或明視距離處)。(6)眼睛等效于一變焦距照相機,正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。(二)物理光學——人類對光本性的相識發展過程(1)微粒說(牛頓)

基本觀點

認為光像一群彈性小球的微粒。試驗基礎光的直線傳播、光的反射現象。困難問題無法說明兩種媒質界面同時發生的反射、折射現象以及光的獨立傳播規律等。(2)波動說(惠更斯)基本觀點認為光是某種振動激起的波(機械波)。試驗基礎

光的干涉和衍射現象。①個的干涉現象——楊氏雙縫干涉試驗條件

兩束光頻率相同、相差恒定。裝置(略)。

現象

出現中心明條,兩邊等距分布的明暗相間條紋。說明

屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數倍(半個波長的偶數倍)時,兩波同相疊加,振動加強,產生明條;兩波反相疊加,振動相消,產生暗條。應用檢查平面、測量厚度、增加光學鏡頭透射光強度(增透膜).②光的衍射現象——單縫衍射(或圓孔衍射)

條件縫寬(或孔徑)可及波長相比擬。裝置(略)。現象

出現中心最亮最寬的明條,兩邊不等距發表的明暗條紋(或明暗鄉間的圓環)。困難問題

難以說明光的直進、找尋不到傳播介質。(3)電磁說(麥克斯韋)

基本觀點

認為光是一種電磁波。試驗基礎

赫茲試驗(證明電磁波具有跟光同樣的性質和波速)。各種電磁波的產朝氣理

無線電波

自由電子的運動;紅外線、可見光、紫外線

原子外層電子受激發;x射線

原子內層電子受激發;γ射線

原子核受激發。可見光的光譜

放射光譜——連續光譜、明線光譜;汲取光譜(特征光譜。困難問題

無法說明光電效應現象。(4)光子說(愛因斯坦)基本觀點

認為光由一份一份不連續的光子組成每份光子的能量E=hν。試驗基礎

光電效應現象。裝置(略)。現象①入射光照到光電子放射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必需大于光陰極金屬的極限頻率ν。;

③當ν>v。時,光電流強度及入射光強度成正比;④光電子的最大初動能及入射光強無關,只隨著人射光燈中的增大而增大。說明①光子能量可以被電子全部汲取.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強。單位時間內入射光子多,產生光電子多;④入射光子能量只及其頻率有關,入射至金屬表,除用于逸出功外。其余轉化為光電子初動能。困難問題

無法說明光的波動性。(5)光的波粒二象性

基本觀點

認為光是一種具有電磁本性的物質,既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規律顯示波動性,個別光子的行為顯示粒子性。試驗基礎

微弱光線的干涉,X射線衍射.二、重要探討方法1.作圖鋒幾何光學離不開光路圖。利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播,便利地確定像的位置、大小、倒正、虛實以及成像區域或視察范圍等.把它及公式法結合起來,可以相互補充、相互驗證。2.光路追蹤法

用作圖法探討光的傳播和成像問題時,抓住物點上發出的某條光線為探討對象。不斷追蹤下去的方法.尤其適合于探討組合光具成多重保的狀況。3.光路可逆法

在幾何光學中,一全部的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作圖和計算上往在都會帶來便利。第四講:現代物理原子物理包括兩大部分內容;原子結構和原子核結構。前者探討原子核外電子的分布及躍遷規律,后者探討核的組成及其變更規律。一、重要概念和規律1.原子核式結構學說(1909年。盧瑟福)

試驗基礎

α粒子散射試驗——用放射源發出的α粒子穿過金箔,發覺絕大多數α粒子按原方向前進,少數α粒子發生較大的偏轉。極少數發失大角度偏轉。個別被彈回.基本內容

在原子中心有一個帶正電的核(半徑約10-15~10-14m),集中了幾乎全部原子質量、帶負電的電子在核外繞核旋轉(原子半徑約10-10m)。困難問題

按經典理論,電子繞核旋轉將輻射電磁波,能量會漸漸減小,電子運行的軌道半徑不斷變小,大量原子發出的光譜應當是連續光譜。2.玻爾理論(1913年。玻爾)

試驗基礎氫光譜規律的探討。

基本內容(三點假設)(1)原子只能處于一系列不連續的、穩定的能量狀態(定態),其總能量En(包括動能和電勢能)及基態總能量量的關系為En=E1/n2(n=1、2、3……)。(2)原子在兩個定態之間躍遷時,將輻射(或汲取)肯定頻率時間子;光子的能量為hν=E初-E終。(3)電子繞核運行的可能軌道是不連續的。各可能軌道的半徑rn=n2r1基態軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。困難問題無法說明困難原子的光譜.3.放射現象(1896年.貝克勒爾)三種射線(1)α射線

氦原子核流。v≈c/10。貫穿本事很小。電離作用很強。(2)β射線

高速電子流。v≈c。貫穿本事強,電離作用弱。(3)γ射線

波長很短的電磁波。v=c。貫穿本事很強,電離作用很弱。衰變規律

遵循電量、質量(和能量)守恒。α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時發生的)。半衰期

放射性元素的原子讀有半數發生衰變所須要的時間。由核內部本身因素確定.跟原子所處的物理狀態或化學狀態無關.4.原子核的組成試驗基礎(1)質子發覺(1919年,盧瑟福)

147N+24He→817O+11H(2)中子發覺(1932年,查德威克)

49Be+He→612C+01n基本內

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