1、高中物理公式 0高 中 物 理 公 式一 、 力 学1、 胡 克 定 律 : f = kx (x 为 伸 长 量 或 压 缩 量 ,k 为 劲 度 系 数 , 只 与 弹 簧 的 长 度 、 粗 细 和 材 料 有 关) 2、 重 力 : G = mg (g 随 高 度 、 纬 度 、 地 质 结 构 而 变 化 ,g 极 g 赤 , g 低 纬 g 高 纬 )3、 求 F1、 F2的 合 力 的 公 式 : cos2121F合两 个 分 力 垂 直 时 : F合注 意 : (1) 力 的 合 成 和 分 解 都 均 遵 从 平 行 四 边 行 定 则 。 分 解 时 喜 欢 正 交 分 解
2、。(2) 两 个 力 的 合 力 范 围 : F1 F2 F F1 +F2(3) 合 力 大 小 可 以 大 于 分 力 、 也 可 以 小 于 分 力 、 也 可 以 等 于 分 力 。4、 物 体 平 衡 条 件 : F 合 =0 或 Fx 合 =0 Fy 合 =0推 论 : 三 个 共 点 力 作 用 于 物 体 而 平 衡 , 任 意 一 个 力 与 剩 余 二 个 力 的 合 力 一 定 等 值 反 向 。解 三 个 共 点 力 平 衡 的 方 法 : 合 成 法 ,分 解 法 , 正 交 分 解 法 , 三 角 形 法 , 相 似 三 角 形 法5、 摩 擦 力 的 公 式 :(1
3、 ) 滑 动 摩 擦 力 : f = N ( 动 的 时 候 用 , 或 时 最 大 的 静 摩 擦 力 )说 明 : N 为 接 触 面 间 的 弹 力 ( 压 力 ), 可 以 大 于 G; 也 可 以 等 于 G; 也 可 以 小 于 G。 为 动 摩 擦 因 数 , 只 与 接 触 面 材 料 和 粗 糙 程 度 有 关 , 与 接 触 面 积 大 小 、 接 触面 相 对 运 动 快 慢 以 及 正 压 力N 无 关 。(2 ) 静 摩 擦 力 : 由 物 体 的 平 衡 条 件 或 牛 顿 第 二 定 律 求 解 , 与 正 压 力 无 关 。大 小 范 围 : 0 f 静 fm
4、(fm为 最 大 静 摩 擦 力 )说 明 : 摩 擦 力 可 以 与 运 动 方 向 相 同 , 也 可 以 与 运 动 方 向 相 反 。 摩 擦 力 可 以 作 正 功 , 也 可 以 作 负 功 , 还 可 以 不 作 功 。 摩 擦 力 的 方 向 与 物 体 间 相 对 运 动 的 方 向 或 相 对 运 动 趋 势 的 方 向 相 反 。 静 止 的 物 体 可 以 受 滑 动 摩 擦 力 的 作 用 , 运 动 的 物 体 可 以 受 静 摩 擦 力 的 作 用 。6、 万 有 引 力 : ( 1) 公 式 : F=G ( 适 用 条 件 : 只 适 用 于 质 点 间 的 相
5、 互 作 用 )21rmG 为 万 有 引 力 恒 量 : G = 6.6710-11 Nm2 / kg2( 2) 在 天 文 上 的 应 用 : (M: 天 体 质 量 ; R: 天 体 半 径 ; g: 天 体 表 面 重 力 加 速 度 ;r 表 示卫 星 或 行 星 的 轨 道 半 径 ,h 表 示 离 地 面 或 天 体 表 面 的 高 度 )a 、 万 有 引 力 =向 心 力 F 万 =F 向 即 42222 garTrvmr 由 此 可 得 : 天 体 的 质 量 : , 注 意 是 被 围 绕 天 体 ( 处 于 圆 心 处 ) 的 质 量 。 行 星 或 卫 星 做 匀 速
6、 圆 周 运 动 的 线 速 度 : , 轨 道 半 径 越 大 , 线 速 度 越 小 。 行 星 或 卫 星 做 匀 速 圆 周 运 动 的 角 速 度 : , 轨 道 半 径 越 大 , 角 速 度 越 小 。 行 星 或 卫 星 做 匀 速 圆 周 运 动 的 周 期 : , 轨 道 半 径 越 大 , 周 期 越 大 。 行 星 或 卫 星 做 匀 速 圆 周 运 动 的 轨 道 半 径 : , 周 期 越 大 , 轨 道 半 径 越 大 。 行 星 或 卫 星 做 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 加 速 度 : , 轨 道 半 径 越 大 , 向 心 加 速 度 越 小 。2r
7、GMa234GTMrMv3rT2432高中物理公式 1 地 球 或 天 体 重 力 加 速 度 随 高 度 的 变 化 : 22)( hRGMrg特 别 地 , 在 天 体 或 地 球 表 面 : 20 02)(g 天 体 的 平 均 密 度 : 特 别 地 : 当 r=R 时 :323234RGTrVMGT32b、 在 地 球 表 面 或 地 面 附 近 的 物 体 所 受 的 重 力 等 于 地 球 对 物 体 的 引 力 , 即 2RMmGg。 在 不 知 地 球 质 量 的 情 况 下 可 用 其 半 径 和 表 面 的 重 力 加 速 度 来 表 示 , 此 式 在MgR2天 体 运
8、 动 问 题 中 经 常 应 用 , 称 为黄 金 代 换 式 。c、 第 一 宇 宙 速 度 : 第 一 宇 宙 速 度 在 地 面 附 近 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 所 必 须 具 有 的 速 度 。也 是 人造 卫 星 的 最 小 发 射 速 度 。skmgRrGv/9.7第 二 宇 宙 速 度 : v2=11.2km/s,使 物 体 挣 脱 地 球 引 力 束 缚 的 最 小 发 射 速 度 。第 三 宇 宙 速 度 : v3=16.7km/s,使 物 体 挣 脱 太 阳 引 力 束 缚 的 最 小 发 射 速 度 。7、 牛 顿 第 二 定 律 : ( 后 面 一 个
9、是 据 动 量 定 理 推 导) tpaF合理 解 : ( 1) 矢 量 性 ( 2) 瞬 时 ( 3) 独 立 性 ( 4) 同 体 性 ( 5) 同 系 性 ( 6) 同 单 位 制牛 顿 第 三 定 律 : F= -F(两 个 力 大 小 相 等 , 方 向 相 反 作 用 在 同 一 直 线 上 , 分 别 作 用 在 两 个 物 体 上)8、 匀 变 速 直 线 运 动 :基 本 规 律 : Vt = V0 + a t S = vo t + a t2 ,几 个 重 要 推 论 : 1( 1) (结 合 上 两 式 知 三 求 二 )asvt202( 2) A B 段 中 间 时 刻
10、的 即 时 速 度 : tsvt20( 3) AB 段 位 移 中 点 的 即 时 速 度 : 0ts匀 速 : vt/2 =vs/2 , 匀 加 速 或 匀 减 速 直 线 运 动 :vt/2 vs/2( 4) 初 速 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动, 在 1s 、 2s、 3sns 内 的 位 移 之 比 为 12: 22: 32n2 在 第 1s 内 、 第 2s 内 、 第 3s 内 第 ns 内 的 位 移 之 比 为 1: 3: 5(2n-1) 在 第 1m 内 、 第 2m 内 、 第 3m 内 第 n m 内 的 时 间 之 比 为 1: : ((3)1)(5) 初 速
11、 无 论 是 否 为 零 ,匀 变 速 直 线 运 动 的 质 点,在 连 续 相 邻 的 相 等 的 时 间 间 隔 内 的 位 移 之 差为 一 常 数 : s = aT2 (a: 匀 变 速 直 线 运 动 的 加 速 度 T: 每 个 时 间 间 隔 的 时 间) 9 自 由 落 体 运 动V0=0, a=g10.竖 直 上 抛 运 动 : 上 升 过 程 是 匀 减 速 直 线 运 动 , 下 落 过 程 是 匀 加 速 直 线 运 动 。 全 过 程是 初 速 度 为 VO、 加 速 度 为 g 的 匀 减 速 直 线 运 动 。(1)上 升 最 大 高 度 : H = (2) 上
12、 升 的 时 间 : t= oVgo(3) 上 升 、 下 落 经 过 同 一 位 置 时 的 加 速 度 相 同 , 而 速 度 等 值 反 向VOt/S/Vt高中物理公式 2(4) 上 升 、 下 落 经 过 同 一 段 位 移 的 时 间 相 等 。 ( 5) 从 抛 出 到 落 回 原 位 置 的 时 间 :t = 2Vgo( 6) 适 用 全 过 程 的 公 式 : S = Vo t 一 g t2 Vt = Vo一 g t 1Vt2 一 Vo2 = 一 2 gS ( S、 Vt的 正 、 负 号 的 理 解 )11、 匀 速 圆 周 运 动 公 式线 速 度 : V= = =R=2
13、f RtsT角 速 度 : = tf向 心 加 速 度 : a = 2 f2 RvRT224向 心 力 : F= ma = m 2 R= m 4 m f2 R2注 意 : ( 1) 匀 速 圆 周 运 动 的 物 体 的 向 心 力 就 是 物 体 所 受 的 合 外 力 , 总 是 指 向 圆 心 。( 2) 卫 星 绕 地 球 、 行 星 绕 太 阳 作 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力 由 万 有 引 力 提 供 。 ( 3) 氢 原 子 核 外 电 子 绕 核 作 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力 是 原 子 核 对 核 外 电 子 的 库 仑 力 。12、 平 抛 运 动
14、 公 式 : 水 平 方 向 的 匀 速 直 线 运 动 和 竖 直 方 向 的 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动( 即 自 由 落 体 运 动 ) 的 合 运 动水 平 分 运 动 : 水 平 位 移 : x= vo t 水 平 分 速 度 : vx = vo竖 直 分 运 动 : 竖 直 位 移 : y = g t2 竖 直 分 速 度 : vy= g t 1tg = vy = votg vo =vyctg Vyov = vo = vcos vy = vsin y2tg = tg=2 tgx13、 功 : W = Fs cos (适 用 于 恒 力 的 功 的 计 算,
15、是 F 与 s 的 夹 角 )( 1) 力 F 的 功 只 与 F、 s、 三 者 有 关 , 与 物 体 做 什 么 运 动 无 关( 2) 理 解 正 功 、 零 功 、 负 功 ( 3) 功 是 能 量 转 化 的 量 度重 力 的 功 -量 度 -重 力 势 能 的 变 化电 场 力 的 功 -量 度 -电 势 能 的 变 化*分 子 力 的 功 -量 度 -分 子 势 能 的 变 化 合 外 力 的 功 -量 度 -动 能 的 变 化安 培 力 做 功 -量 度 -其 它 能 转 化 为 电 能14、 动 能 和 势 能 : 动 能 : 重 力 势 能 : Ep = mgh (与 零
16、 势 能 面 的 选 择 有 关) 21mvEk15、 动 能 定 理 : 外 力 对 物 体 所 做 的 总 功 等 于 物 体 动 能 的 变 化( 增 量 )。 公 式 : W 合 = Ek = Ek2 - Ek1 = 212v16、 机 械 能 守 恒 定 律 : 机 械 能 = 动 能 +重 力 势 能 +弹 性 势 能 条 件 : 系 统 只 有 内 部 的 重 力 或 弹 力 ( 指 弹 簧 的 弹 力 ) 做 功 。 有 时 重 力 和 弹 力 都 做 功 。)xy高中物理公式 3公 式 : mgh1 + 2221mvghv具 体 应 用 : 自 由 落 体 运 动 , 抛 体
17、 运 动 , 单 摆 运 动 , 物 体 在 光 滑 的 斜 面 或 曲 面 , 弹 簧 振 子 等17、 功 率 : P = =Fv cos (在 t 时 间 内 力 对 物 体 做 功 的 平 均 功 率)WtP = Fv (F 为 牵 引 力 , 不 是 合 外 力 ;v 为 即 时 速 度 时 , P 为 即 时 功 率 ; v 为 平 均 速 度 时 ,P 为 平 均 功 率 ; P 一 定 时 , F 与 v 成 反 比 )18、 功 能 原 理 : 外 力 和“其 它 ”内 力 做 功 的 代 数 和 等 于 系 统 机 械 能 的 变 化19、 功 能 关 系 : 功 是 能
18、量 变 化 的 量 度 。摩 擦 力 乘 以 相 对 滑 动 的 路 程 等 于 系 统 失 去 的 机 械 能 , 等 于 摩 擦 产 生 的 热 12EfSQ相 对20、 物 体 的 动 量 P=mv,*21、 力 的 冲 量 I=Ft *22、 动 量 定 理 : F 合 t=mv2mv1 ( 物 体 所 受 合 外 力 的 冲 量 等 于 它 的 动 量 的 变 化 )23、 动 量 守 恒 定 律 +m2v2 = m1v1 m2v2 或 p1 = - p2 或 p1 +p2=0 ( 注 意 设 正 方 向 )适 用 条 件 : ( 1) 系 统 不 受 外 力 作 用 。( 2) 系
19、 统 受 外 力 作 用 , 但 合 外 力 为 零 。( 3) 系 统 受 外力 作 用 , 合 外 力 也 不 为 零 , 但 合 外 力 远 小 于 物 体 间 的 相 互 作 用 力 。( 4) 系 统 在 某 一 个 方 向 的 合 外力 为 零 , 在 这 个 方 向 的 动 量 守 恒 。完 全 非 弹 性 碰 撞 mV1+MV2=( M+m) V (能 量 损 失 最 大 )24、 简 谐 振 动 的 回 复 力 F= kx 加 速 度 xka25、 单 摆 振 动 周 期 (与 摆 球 质 量 、 振 幅 无 关 )gLT2*26、 弹 簧 振 子 周 期 km27、 共 振
20、 : 驱 动 力 的 频 率 等 于 物 体 的 固 有 频 率 时 , 物 体 的 振 幅 最 大28、 机 械 波 : 机 械 振 动 在 介 质 中 传 播 形 成 机 械 波 。 它 是 传 递 能 量 的 一 种 方 式 。产 生 条 件 : 要 有 波 源 和 介 质 。波 的 分 类 : 横 波 : 质 点 振 动 方 向 与 波 的 传 播 方 向 垂 直 , 有 波 峰 和 波 谷 。 纵 波 , 质 点 振 动 方 向 与 波 的 传 播 方 向 在 同 一 直 线 上 。 有 密 部 和 疏 部 。波 长 : 两 个 相 邻 的 在 振 动 过 程 中 对 平 衡 位 置
21、 的 位 移 总 是 相 等 的 质 点 间 的 距 离 。fvT注 意 : 横 波 中 两 个 相 邻 波 峰 或 波 谷 问 距 离 等 于 一 个 波 长 。 波 在 一 个 周 期 时 间 里 传 播 的 距 离 等 于 一 个 波 长 。波 速 : 波 在 介 质 中 传 播 的 速 度 。 机 械 波 的 传 播 速 度 由 介 质 决 定 。波 速 v 波 长 频 率 f 关 系 : ( 适 用 于 一 切 波 )fTv注 意 : 波 的 频 率 即 是 波 源 的 振 动 频 率 , 与 介 质 无 关 。29、 浮 力 gVF浮30、 密 度 , ,mm*31、 力 矩 LM
22、*32、 力 矩 平 衡 条 件 M 顺 =M 逆二 、 电 磁 学 ( 一 ) 电 场1、 库 仑 力 : (适 用 条 件 : 真 空 中 点 电 荷) 21rqkFk = 9.0109 Nm2/ c2 静 电 力 恒 量f 固A f高中物理公式 4电 场 力 : F = E q (F 与 电 场 强 度 的 方 向 可 以 相 同 , 也 可 以 相 反) 2、 电 场 强 度 : 电 场 强 度 是 表 示 电 场 强 弱 的 物 理 量 。 定 义 式 : 单 位 : N / C点 电 荷 电 场 场 强 rQkE匀 强 电 场 场 强 dU3、 电 势 , 电 势 能 ,qA电A电
23、顺 着 电 场 线 方 向 , 电 势 越 来 越 低 。4、 电 势 差 U, 又 称 电 压 UAB = A -BW5、 电 场 力 做 功 和 电 势 差 的 关 系 WAB = q UAB6、 粒 子 通 过 加 速 电 场 21mv7、 粒 子 通 过 偏 转 电 场 的 偏 转 量 202021VLmdqEaty粒 子 通 过 偏 转 电 场 的 偏 转 角 20vUtgxy8、 电 容 器 的 电 容 cQU电 容 器 的 带 电 量 Q=cU平 行 板 电 容 器 的 电 容 kdS4电 压 不 变 电 量 不 变( 二 ) 直 流 电 路 1、 电 流 强 度 的 定 义 :
24、I = 微 观 式 : I=nevs (n 是 单 位 体 积 电 子 个 数 ,) Qt2、 电 阻 定 律 : 电 阻 率 : 只 与 导 体 材 料 性 质 和 温 度 有 关 , 与 导 体 横 截 面 积 和 长 度 无 关 。 单 位 : m3、 串 联 电 路 总 电 阻 R=R1+R2+R3电 压 分 配 ,2UU21功 率 分 配 , 1PP4、 并 联 电 路 总 电 阻 ( 并 联 的 总 电 阻 比 任 何 一 个 分 电 阻 小 )321R两 个 电 阻 并 联 21并 联 电 路 电 流 分 配 , I1=2I并 联 电 路 功 率 分 配 ,1RPP215、 欧
25、姆 定 律 : ( 1) 部 分 电 路 欧 姆 定 律 : 变 形 : U=IR II( 2) 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 :I = E r rEr路 端 电 压 : U = E -I r= IR 输 出 功 率 : = IE-I r = ( R = r 输 出 功 率 最 大 ) RP出 2Sl高中物理公式 5电 源 热 功 率 : PIrr2电 源 效 率 : = = 出总 EURR + r6、 电 功 和 电 功 率 : 电 功 : W=IUt 焦 耳 定 律 ( 电 热 ) Q= It2电 功 率 P=IU纯 电 阻 电 路 : W=IUt= Rt2P=IU 非 纯 电 阻 电
26、路 : W=IUt 2P=IU r( 三 ) 磁 场1、 磁 场 的 强 弱 用 磁 感 应 强 度B 来 表 示 : ( 条 件 : B L) 单 位 : TIlF2、 电 流 周 围 的 磁 场 的 磁 感 应 强 度 的 方 向 由 安 培 ( 右 手 ) 定 则 决 定 。( 1) 直 线 电 流 的 磁 场( 2) 通 电 螺 线 管 、 环 形 电 流 的 磁 场3、 磁 场 力( 1) 安 培 力 : 磁 场 对 电 流 的 作 用 力 。 公 式 : F= BIL( BI) ( B/I 是 , F=0)方 向 : 左 手 定 则( 2) 洛 仑 兹 力 : 磁 场 对 运 动
27、电 荷 的 作 用 力 。公 式 : f = qvB (Bv) 方 向 : 左 手 定 则粒 子 在 磁 场 中 圆 运 动 基 本 关 系 式 解 题 关 键 画 图 , 找 圆 心 画 半 径RmvqB2粒 子 在 磁 场 中 圆 运 动 半 径 和 周 期 , t= TqBT24、 磁 通 量 =BS 有 效 ( 垂 直 于 磁 场 方 向 的 投 影 是 有 效 面 积 ) 或 =BS sin ( 是 B 与 S 的 夹 角 ) = 2- 1= BS= B S (磁 通 量 是 标 量 , 但 有 正 负)( 四 ) 电 磁 感 应1 直 导 线 切 割 磁 力 线 产 生 的 电 动
28、 势 ( 三 者 相 互 垂 直 ) 求 瞬 时 或 平 均LvE( 经 常 和 I = , F 安 = BIL 相 结 合 运 用 )rRE2 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 = = = 求 平 均tnSBtnt123 直 杆 平 动 垂 直 切 割 磁 场 时 的 安 培 力 ( 安 培 力 做 的 功 转 化 为 电 能 )rRvLF24 转 杆 电 动 势 公 式 21E5 感 生 电 量 ( 通 过 导 线 横 截 面 的 电 量 ) 匝1Q*6 自 感 电 动 势 tIL自( 五 ) 交 流 电高中物理公式 61 中 性 面 (线 圈 平 面 与 磁 场 方 向 垂 直) m=
29、BS , e=0 I=02 电 动 势 最 大 值 =N m ,mt3 正 弦 交 流 电 流 的 瞬 时 值 i=Imsin ( 中 性 面 开 始 计 时 )t4 正 弦 交 流 电 有 效 值 最 大 值 等 于 有 效 值 的 倍25 理 想 变 压 器 (一 组 副 线 圈 时 )出入 P21U12nI*6 感 抗 电 感 特 点 :fLX2*7 容 抗 电 容 特 点 :fC1( 六 ) 电 磁 场 和 电 磁 波*1、 LC 振 荡 电 路( 1) 在 LC 振 荡 电 路 中 , 当 电 容 器 放 电 完 毕 瞬 间 , 电 路 中 的 电 流 为 最 大, 线 圈 两 端
30、电 压 为 零 。在 LC 回 路 中 , 当 振 荡 电 流 为 零 时 , 则 电 容 器 开 始 放 电, 电 容 器 的 电 量 将 减 少, 电 容 器中 的 电 场 能 达 到 最 大, 磁 场 能 为 零 。( 2) 周 期 和 频 率 LCT2Lf212、 麦 克 斯 韦 电 磁 理 论 :( 1) 变 化 的 磁 场 在 周 围 空 间 产 生 电 场 。( 2) 变 化 的 电 场 在 周 围 空 间 产 生 磁 场 。推 论 : 均 匀 变 化 的 磁 场 在 周 围 空 间 产 生 稳 定 的 电 场 。 周 期 性 变 化 ( 振 荡 ) 的 磁 场 在 周 围 空
31、间 产 生 同 频 率 的 周 期 性 变 化 ( 振 荡 ) 的电 场 ; 周 期 性 变 化 ( 振 荡 ) 的 电 场 周 围 也 产 生 同 频 率 周 期 性 变 化 ( 振 荡 ) 的 磁 场 。3、 电 磁 场 : 变 化 的 电 场 和 变 化 的 磁 场 总 是 相 互 联 系 的 , 形 成 一 个 不 可 分 割 的 统 一 体 , 叫 电 磁 场 。4、 电 磁 波 : 电 磁 场 由 发 生 区 域 向 远 处 传 播 就 形 成 电 磁 波 。5、 电 磁 波 的 特 点 以 光 速 传 播 ( 麦 克 斯 韦 理 论 预 言 , 赫 兹 实 验 验 证 ); 具
32、有 能 量 ; 可 以 离 开 电 荷 而 独 立 存 在 ; 不 需 要 介 质 传 播 ; 能 产 生 反 射 、 折 射 、 干 涉 、 衍 射 等 现 象 。6、 电 磁 波 的 周 期 、 频 率 和 波 速 :V= f = ( 频 率 在 这 里 有 时 候 用来 表 示 )T波 速 : 在 真 空 中 , C=3108 m/s三 、 光 学( 一 ) 几 何 光 学1、 概 念 : 光 源 、 光 线 、 光 束 、 光 速 、 实 像 、 虚 像 、 本 影 、 半 影 。2、 规 律 : ( 1) 光 的 直 线 传 播 规 律 : 光 在 同 一 均 匀 介 质 中 是 沿
33、 直 线 传 播 的 。( 2) 光 的 独 立 传 播 规 律 : 光 在 传 播 时 , 虽 屡 屡 相 交 , 但 互 不 干 扰 , 保 持 各 自 的规 律 传 播 。( 3) 光 在 两 种 介 质 交 界 面 上 的 传 播 规 律 光 的 反 射 定 律 : 反 射 光 线 、 入 射 光 线 和 法 线 共 面 ; 反 射 光 线 和 入 射 光 线 分 居 法 线两 侧 ; 反 射 角 等 于 入 射 角 。 光 的 析 射 定 律 :a、 折 射 光 线 、 入 射 光 线 和 法 线 共 面 ; 入 射 光 线 和 折 射 光 线 分 别 位 于 法 线 的 两 侧 ;
34、入 射 角 的 正 弦 跟 折 射 角 的 正 弦 之 比 是 常 数 。 即b、 介 质 的 折 射 率 n: 光 由 真 空 ( 或 空 气 ) 射 入 某 中 介 质 时 , 有 , 只 决 定 于 介 质rins的 性 质 , 叫 介 质 的 折 射 率 。常 数ris高中物理公式 7c、 设 光 在 介 质 中 的 速 度 为 v, 则 : 可 见 , 任 何 介 质 的 折 射 率 大 于1。cnd、 两 种 介 质 比 较 , 折 射 率 大 的 叫 光 密 介 质 , 折 射 率 小 的 叫 光 疏 介 质 。 全 反 射 : a、 光 由 光 密 介 质 射 向 光 疏 介
35、质 的 交 界 面 时 , 入 射 光 线 全 部 反 射 回 光 密 介 质 中 的 现 象 。b、 发 生 全 反 射 的 条 件 : 光 从 光 密 介 质 射 向 光 疏 介 质 ; 入 射 角 等 于 临 界 角 。临 界 角 C n1si 光 路 可 逆 原 理 : 光 线 逆 着 反 射 光 线 或 折 射 光 线 方 向 入 射 , 将 沿 着 原 来 的 入 射 光 线 方向 反 射 或 折 射 。归 纳 : 折 射 率 = = =rinsvcCin1介真5、 常 见 的 光 学 器 件 : (1) 平 面 镜 ( 2) 棱 镜 ( 3) 平 行 透 明 板( 二 ) 光 的
36、 本 性人 类 对 光 的 本 性 的 认 识 发 展 过 程( 1) 微 粒 说 ( 牛 顿 )( 2) 波 动 说 ( 惠 更 斯 ) 光 的 干 涉 双 缝 干 涉 条 纹 宽 度 (波 长 越 长 , 条 纹 间 隔 越 大)dLx应 用 : 薄 膜 干 涉 由 薄 膜 前 后 表 面 反 射 的 两 列 光 波 叠 加 而 成 , 劈 形 薄 膜 干 涉 可 产 生 平 行相 间 干 涉 条 纹 , 检 查 平 面 , 测 量 厚 度 , 光 学 镜 头 上 的 镀 膜 。 光 的 衍 射 单 缝 ( 或 圆 孔 ) 衍 射 。 泊 松 亮 斑(波 长 越 长 , 衍 射 越 明 显
37、 )( 2) 电 磁 说 ( 麦 克 斯 韦 )波 长 /m 名 称 产 生 机 理 特 性 与 应 用无 线 电 自 由 电 子 的 运 动 波 动 性 显 著 , 无 线 电 通 讯红 外 线 一 切 物 体 都 能 辐 射 , 具 有 热 作 用 , 遥 感 技 术 , 遥 控 器可 见 光 由 七 种 色 光 组 成紫 外 线原 子 外 层电 子 受 激 发 一 切 高 温 物 体 都 能 辐 射 , 具 有 化 学 作 用 、 荧 光 效 应伦 琴 ( X)射 线原 子 外 内电 子 受 激 发粒 子 性 显 著 , 穿 透 本 领 强10410-10 射 线 原 子 核 受激 发粒
38、 子 性 显 著 , 穿 透 本 领 更 强( 4) 光 子 说 ( 爱 因 斯 坦 ) 基 本 观 点 : 光 由 一 份 一 份 不 连 续 的 光 子 组 成 , 每 份 光 子 的 能 量 是 hcE 实 验 基 础 : 光 电 效 应 现 象 规 律 : a、 每 种 金 属 都 有 发 生 光 电 效 应 的 极 限 频 率 ;b、 光 电 子 的 最 大 初 动 能 与 光 的 强 度 无关 , 随 入 射 光 频 率 的 增 大 而 增 大 ;c、 光 电 效 应 的 产 生 几 乎 是 瞬 时 的 ;d、 光 电 流 与 入 射 光 强 度 成正 比 。 爱 因 斯 坦 光
39、电 效 应 方 程 kmEwh逸 出 功 0hc光 电 效 应 的 应 用 : 光 电 管 可 将 光 信 号 转 变 为 电 信 号 。( 5) 光 的 波 粒 二 象 性光 是 一 种 具 有 电 磁 本 性 的 物 质 , 既 有 波 动 性 , 又 有 粒 子 性 。 光 具 有 波 粒 二 象 性 , 单 个光 子 的 个 别 行 为 表 现 为 粒 子 性 , 大 量 光 子 的 运 动 规 律 表 现 为 波 动 性 。 波 长 较 大 、 频 率 较 低时 光 的 波 动 性 较 为 显 著 , 波 长 较 小 , 频 率 较 高 的 光 的 粒 子 性 较 为 显 著 。高中
40、物理公式 8( 6) 光 波 是 一 种 概 率 波四 、 原 子 物 理1 氢 原 子 能 级 ,半 径 E1= -13.6eV 能 量 最 少 rn=n2r1 r1=0.53 m2n 10跃 迁 时 放 出 或 吸 收 光 子 的 能 量 hc2 三 种 衰 变 射 线 本 质 速 度 特 性 射 线 氦 原 子 核 ( ) 流He42Cv10贯 穿 能 力 小 , 电 离 作 用 强 。 射 线 高 速 电 子 ( ) 流01V C 贯 穿 能 力 强 , 电 离 作 用 弱 。 射 线 高 频 电 磁 波 ( 光 子 ) V=C 贯 穿 能 力 很 强 , 电 离 作 用 很 弱 。衰
41、 变 : 原 子 核 由 于 放 出 某 种 粒 子 而 转 变 位 新 核 的 变 化 。放 出 粒 子 的 叫 衰 变 。 放 出 粒 子 的 叫 衰 变 。 放 出 粒 子 的 叫 衰 变 。 哀 变 规 律 : ( 遵 循 电 荷 数 、 质 量 数 守 恒 ) 衰 变 : HeYXMZ42 衰 变 : ( 衰 变 的 实 质 是 = + )Z01n10He01 衰 变 : 伴 随 着 衰 变 或 衰 变 同 时 发 生 。3 半 衰 期 , m=m0( ) nnN204 质 子 的 发 现 ( 1919 年 , 卢 瑟 福 ) HONe178142中 子 的 发 现 ( 1932 年
42、 , 查 德 威 克 ) nCB02694发 现 正 电 子 ( 居 里 夫 妇 ) ,nPAlHe10352714eSi013455 质 能 方 程 E=mc2 1J=1Kg.(m/s)2c1u 放 出 的 能 量 为 931.5MeV 1u=1.66056610-27kg6 重 核 裂 变 原 子 弹 核 反 应 堆eV464082359 nXSrnU氢 的 聚 变 氢 弹 太 阳 内 部 反 应.71021H六 、 狭 义 相 对 论1 伽 利 略 相 对 性 原 理 : 力 学 规 律 在 任 何 惯 性 系 中 都 是 相 同 的 。2 狭 义 相 对 论 的 两 个 基 本 假 设
43、 :( 1) 狭 义 相 对 性 原 理 : 在 不 同 的 惯 性 系 中 , 一 切 物 理 规 律 都 是 相 同 的 。( 2) 光 速 不 变 原 理 : 真 空 中 的 光 速 在 不 同 的 惯 性 参 考 系 中 都 是 相 同 的 。3 时 间 和 空 间 的 相 对 性 :( 1) “同 时 ”的 相 对 性 : “同 时 ”是 相 对 的 。 在 一 个 参 考 系 中 看 来“同 时 ”的 , 在 另 一 个 参 考 系中 却 可 能 “不 同 时 ”。( 2) 长 度 的 相 对 性 : 一 条 沿 自 身 长 度 方 向 运 动 的 杆 , 其 长 度 总 比 静
44、止 时 的 长 度 小 。即 201cvl( 式 中 l, 是 与 杆 相 对 运 动 的 人 观 察 到 的 杆 长 ,l0是 与 杆 相 对 静 止 的 人 观 察 到 的 杆 长 )。注 意 : 在 垂 直 于 运 动 方 向 上 , 杆 的 长 度 没 有 变 化 。 这 种 长 度 的 变 化 是 相 对 的 , 如 果 两 条 平 行 的 杆 在 沿 自 己 的 长 度 方 向 上 做 相 对 运 动 ,与 他 们 一 起 运 动 的 两 位 观 察 者 都 会 认 为 对 方 的 杆 缩 短 了 。( 3) 时 间 间 隔 的 相 对 性 : 从 地 面 上 观 察 , 高 速
45、运 动 的 飞 船 上 时 间 进 程 变 慢 , 飞 船 上 的 人 则感 觉 地 面 上 的 时 间 进 程 变 慢 。( 时 间 膨 胀 或 动 钟 变 慢 )( 式 中 是 与 飞 船 相 对 静 止 的 观 察 者 测 得 的 两 事 件 的 时 间 间 隔 ,21cvtt是 地 面 上 观 察 到 的 两 事 件 的 时 间 间 隔 )。( 4) 相 对 论 的 时 空 观 : 经 典 物 理 学 认 为 , 时 间 和 空 间 是 脱 离 物 质 而 独 立 存 在 的 , 是 绝 对 的 ,高中物理公式 9二 者 之 间 也 没 有 联 系 ; 相 对 论 则 认 为 时 间
46、和 空 间 与 物 质 的 运 动 状 态 有 关 , 物 质 、 时 间 、 空间 是 紧 密联 系 的 统 一 体 。4 狭 义 相 对 论 的 其 他 结 论 :*( 1) 相 对 论 速 度 变 换 公 式 : ( 式 中 v为 高 速 火 车 相 对 地 的 速 度 ,u 为 车 上 的 人 相21cu对 于 车 的 速 度 , u为 车 上 的 人 相 对 地 面 的 速 度 )。对 于 低 速 物 体 u 与 v 与 光 速 相 比 很 小 时 , 根 据 公 式 可 知 , 这 时u , 这 就 是 经 典 物v理 学 的 速 度 合 成 法 则 。注 意 : 这 一 公 式 仅 适 用 于 u 与 v在 一 直 线 上 的 情 况 , 当 u 与 v相 反 时 , u 取 负 值 。( 2) 相 对 论 质 量 : ( 式 中 m0为 物 体 静 止 时 的 质 量 ,m为 物 体 以 速 度 v运 动 时 的201cm质 量 , 由 公 式 可 以 看 出 随v的 增 加 , 物 体 的 质 量 随 之 增 大 )。( 3) 质 能 方 程 : 2E常 见 非 常