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曲线运动
一、知识点
(一)曲线运动的条件:合外力与运动方向不在一条直线上
(二)曲线运动的研究方法:运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)
(三)曲线运动的分类:合力的性质(匀变速:平抛运动、非匀变速曲线:匀速圆周运动)
(四)匀速圆周运动
1受力分析,所受合力的特点:向心力大小、方向
2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)
3向心力的公式(多角度的:线速度、角速度、周期、频率、转)
(五)平抛运动
1受力分析,只受重力
2速度,水平、竖直方向分速度的表达式;位移,水平、竖直方向位移的表达式
3速度与水平方向的夹角、位移与水平方向的夹角
(五)离心运动的定义、条件
二、考察内容、要求及方式
1曲线运动性质的判断:明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题)
2匀速圆周运动中的动态变化:熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(选择、填空)
3匀速圆周运动中物理量的计算:受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)
3运动的合成与分解:分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空)
4平抛运动相关:平抛运动中速度、位移、夹角的计算,分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)
5离心运动:临界条件、静摩擦力、匀速圆周运动相关计算(选择、计算)
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一、弹性势能:
1、定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,叫做弹性势能。
说明:1、弹性形变 弹力的相互作用
2、由于整个物体都发生了形变,各部分之间都有弹力
3、这种能量归结为势能
对比:重力势能是由于有重力的相互作用,具有对外做功本领而具有的一种能量
引导:弹性势能和重力势能一样大小都和相对位置有关。下面我们就来研究弹性势能的大小,我们研究最简单的,弹簧的弹性势能大小。
2、研究弹性势能的出发点
弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。在讨论重力势能的时候,我们从重力做功的分析入手。同样,在讨论弹性势能的时候,则要从弹力做功的分析入手。弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。
二、探究弹簧弹性势能的大小
1、猜想,并进行定性研究弹性势能表达式中相关物理量的猜测
弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢?
① 可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。这是因为,与重力势能相类比,重力势能与物体被举起(或下降)的高度有关,所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。重力势能与高度成正比,但是弹性势能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度则不一定成正比,在地球表面附近可认为重力不随高度变化,而弹力在弹簧形变过程中则是变力。
② 可能与弹簧的劲度系数有关。这是因为,不同弹簧的“软硬”程度不同,即劲度系数不同,使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。
2、探究弹性势能表达式
1)弹性势能与拉力做功的关系
当弹簧的长度为原长时,我们设它的弹性势能为0,弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能。我们研究弹簧被拉长的情况,那么弹簧的弹性势能应该与拉力所做的功相等。可见,研究弹性势能的表达式,只需研究拉力做功的表达式。
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1.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离。
2.功的计算:功(w)等于力(f)跟物体在力的方向上 通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离)
3. 功的公式:w=fs;单位:w→焦;f→牛顿;s→米。(1焦=1牛·米).
4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
5.斜面:fl=gh 斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。(螺丝、盘山公路也是斜面)
6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:p有/w=η
7.功率(p):单位时间(t)里完成的功(w),叫功率。
计算公式:。单位:p→瓦特;w→焦;t→秒。(1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦)
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一、动能
如果一个物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量.物体由于运动而具有的能. ek=½mv2,
其大小与参照系的选取有关.动能是描述物体运动状态的物理量.是相对量。
二、动能定理
做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. w1+w2+w3+……=½mvt2-½mv02
1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号,负功是减号。
2.“增量”是末动能减初动能.δek>0表示动能增加,δek<0表示动能减小.
3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.
4.各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和.
5.力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理.
6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况.即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用.
7.对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物.
光电效应现象是赫兹在做证实麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时偶然发现的,而这一现象却成了突破麦克斯韦电磁理论的一个重要证据。
爱因斯坦在研究光电效应时给出的光量子解释不仅推广了普朗克的量子理论,证明波粒二象性不只是能量才具有,光辐射本身也是量子化的,同时为唯物辩证法的对立统一规律提供了自然科学证据,具有不可估量的哲学意义。这一理论还为波尔的原子理论和德布罗意物质波理论奠定了基础。
密立根的定量实验研究不仅从实验角度为光量子理论进行了证明,同时也为波尔原子理论提供了证据。
1921年,爱因斯坦因建立光量子理论并成功解释了光电效应而获得诺贝尔物理学奖。
1922年,玻尔原子理论也因密立根证实了光量子理论而获得了实验支持,从而获得了诺贝尔物理学奖。
1923年,密立根“因测量基本电荷和研究光电效应”获诺贝尔物理学奖。
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1.电势能的概念
(1)电势能
电荷在电场中具有的势能。
(2)电场力做功与电势能变化的关系
在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即wab=εa-εb。
①当电场力做正功时,即wab>0,则εa>εb,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即δε减=wab。
②当电场力做负功时,即wab<0,则εa<εb,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即δε增=εb-εa=-wab=|wab|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε减=εa-εb=wab。
说明某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点
在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点,实际应用中通常取大地为零电势能点。
说明
①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。
2.电势的概念
(1)定义及定义式
电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值,叫做这一点的电势。
(2)电势的单位:伏(v)。
(3)电势是标量。
(4)电势是反映电场能的性质的物理量。
(5)零电势点
规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中,通常以无限远点为零电势点,实际研究中,通常取大地为零电势点。
(6)电势具有相对性
电势的数值与零电势点的选取有关,零电势点的选取不同,同一点的电势的数值则不同。
(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。
(8)电势能与电势的关系:ε=qu。
2017年高考物理知识点总结
力的合成与分解
定义:一个力如果它的作用效果跟几个力共同作用时的效果相同,这个力叫做那几个力的合力。求几个力的合力,叫力合成。反之,叫力的分解。
1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2,反向:f=f1-f2(f1f2)
2.互成角度力的`合成:
f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理)f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/2
3.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|
4.力的正交分解:f_=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与_轴之间的夹角tgβ=fy/f_)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
导语高考是我们人生当中非常重要的一场考试,这关系到我们未来上什么样的大学,因此我们要掌握好高考物理的记忆口诀。下面是为您整理的高考物理知识点记忆口诀,希望对您有所帮助!
一、运动的描述
1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢s比t,a用δv与t比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,
再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.
竖直上抛知初速,上升心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。
中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,δs等at平方。
3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
二、力
1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。
2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;
先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;
洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力,平行无力要切记。
3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;
两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;
合力大小随q变,只在最小间,多力合力合另边。
多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。
4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;
状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;
假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;
正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律
1.f等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。
合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。
2.n、t等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;
加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零
四、曲线运动、万有引力
1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比r,
mrw平方也需,供求平衡不心离。
3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。
卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,
距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
五、机械能与能量
1.确定状态找,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。
2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。
3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
六、电场〖选修3--1〗
1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kqq与r平方比。
2.电荷周围有电场,f比q定义场强。kq比r2点电荷,u比d是匀强电场。
电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。
场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qu,动能定理不能忘。
3.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。
七、恒定电流〖选修3-1〗
1.电荷定向移动时,电流等于q比t。自由电荷是内因,两端电压是条件。
正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。
2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,rl比s等电阻。
电流做功uit,电热i平方rt。电功率,w比t,电压乘电流也是。
3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。
4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。
路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。
八、磁场〖选修3-1〗
1.磁体周围有磁场,n极受力定方向;电流周围有磁场,安培定则定方向。
2.f比il是场强,φ等bs磁通量,磁通密度φ比s,磁场强度之名异。
3.bil安培力,相互垂直要注意。
4.洛仑兹力安培力,力往左甩别忘记。
九、电磁感应〖选修3-2〗
1.电磁感应磁生电,磁通变化是条件。回路闭合有电流,回路断开是电源。
感应电动势大小,磁通变化率知晓。
2.楞次定律定方向,阻碍变化是关键。导体切割磁感线,右手定则更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解从三方,阻碍磁通增和减,相对运动受反抗,
自感电流想阻挡,能量守恒理应当。楞次先看原磁场,感生磁场将何向,
全看磁通增或减,安培定则知i向。
十、交流电〖选修3-2〗
1.匀强磁场有线圈,旋转产生交流电。电流电压电动势,变化规律是弦线。
中性面计时是正弦,平行面计时是余弦。
2.nbsω是值,有效值用热量来计算。
3.变压器供交流用,恒定电流不能用。
理想变压器,初级ui值,次级ui值,相等是原理。
电压之比值,正比匝数比;电流之比值,反比匝数比。
运用变压比,若求某匝数,化为匝伏比,方便地算出。
远距输电用,升压降流送,否则耗损大,用户后降压。
十一、气态方程〖选修3-3〗
研究气体定质量,确定状态找参量。绝对温度用大t,体积就是容积量。
压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,pv比t是恒量。
十二、热力学定律
1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。
正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;
对外做功和放热,内能减少皆负值。
2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。
十三、机械振动〖选修3--4〗
1.简谐振动要牢记,o为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置,
大小正比于位移,平衡位置u大极。
2.o点对称别忘记,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4a路,
单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。
到质心摆长行,单摆具有等时性。
3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;
振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。
十四、机械波〖选修3--4〗
1.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。
2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上下振动迁不动。
3.不同时刻的图像,δt四分一或三,质点动向疑惑散,s等vt派用场。
十五、光学〖选修3-4〗
1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。
反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度比,波长比值也使然。
2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角,折射光线无处觅。
十六、物理光学
1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工件,还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖选修3-4〗
2.光照金属能生电,入射光线有极限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。〖选修3-5〗、
十七、动量〖选修3--5〗
1.确定状态找动量,分析过程找冲量,同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。
2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初态末态动量同。
十八、原子原子核〖选修3-5〗
1.原子核,中央站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;
光子能量hn,能级差值来计算。
2.原子核,能改变,αβ两衰变。
α粒是氦核,电子流是β射线。
γ光子不单有,伴随衰变而出现。
铀核分开是裂变,中子撞击是条件。
裂变可造原子弹,还可用它来发电。
轻核聚合是聚变,温度极高是条件。
变可以造氢弹,还是太阳能量源;
和平利用前景好,可惜至今未实现。
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万有引力与航天
一、知识点
(一)行星的运动
1地心说、日心说:内容区别、正误判断
2开普勒三条定律:内容(椭圆、某一焦点上;连线、相同时间相同面积;半长轴三次方、周期平方、比值、定值)、适用范围
(二)万有引力定律
1万有引力定律:内容、表达式、适用范围
2万有引力定律的科学成就
(1)计算中心天体质量
(2)发现未知天体(海王星、冥王星)
(三)宇宙速度:第一、二、三宇宙速度的数值、单位,物理意义(最小发射速度、环绕速度;脱离地球引力绕太阳运动;脱离太阳系)
(四)经典力学的局限性:宏观(相对普朗克常量)低速(相对光速)
二重点考察内容、要求及方式
1地心说、日心说:了解内容及其区别,能够判断其科学性(选择)
2开普勒定律:熟知其内容,第三定律考察尤多;适用范围(选择)
3万有引力定律的科学成就:计算中心天体质量、发现未知天体(选择)
4计算中心天体质量、密度:重力等于万有引力或者万有引力提供向心力、万有引力的表达式、向心力的几种表达式(选择、填空、计算)
5宇宙速度:第一、二、三宇宙速度的数值、物理意义(选择、填空);计算第一宇宙速度:万有引力等于向心力或重力提供向心力(计算)
6计算重力加速度:匀速圆周运动与航天结合(或求周期)、平抛运动与航天结合(或求高度、时间)、受力分析(计算)
7经典力学的局限性:了解其局限性所在,适用范围(选择)
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概念规律练
知识点一 实验原理
1.在本实验中,我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少,只需测出以后各次实验时
橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,使用的方法是( )
a.用同样的力对小车作用,让小车通过的距离为s、2s、3s…进行第1次,第2次,3次…实验时,力对小车做的功就是w、2w、3w…
b.让小车通过相同的距离,第1次力为f、第2次力为2f,第3次力为3f…实验时,
力对小车做的功就是w、2w、3w…
c.选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用1条、2条、3
条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验时,橡皮筋对小车做的功就是w、
2w、3w…
d.利用弹簧测力计测量对小车的拉力f,利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离s,
便可求出每次实验中力对小车做的功,可控制为w、2w、3w…
2.关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是( )
a.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
b.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
c.放小车的长木板应该尽量使其水平
d.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
知识点二 实验的注意事项
3.实验时小车在运动中会受到阻力作用.在小车沿长木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法是使长木板略为倾斜.对于长木板的倾斜程度,下列说法正确的是( )
①木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格要求 ②木板的倾斜角度在理论上应满足
以下条件,即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 ③如果小车在倾斜
的木板上做匀速运动,则木板的倾斜程度是符合要求的 ④其实木板不倾斜,问题也不
大,因为实验总是存在误差的
a.①② b.②③ c.③④ d.①④
物体的受力分析
(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上.
(2)按性质力的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把效果力与性质力混淆重复分析.
(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态.
力的合成与分解
(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力.(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.
(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成.
共点的两个力(f1和f2)合力大小f的取值范围为:|f1-f2 |≤f≤f1+f2 .
(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算).
在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.
共点力的平衡
(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力.
(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态.
(3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑f=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑f_ =0,∑fy =0.
(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.
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机械能守恒
一、知识点
(一)能、势能、动能的概念
(二)功
1功的定义、定义式及其计算
2正功和负功的判断:力与位移夹角角度、动力学角度
(三)功率
1功率的定义、定义式
2额定功率、实际功率的概念
3功率与速度的关系式:瞬时功率、平均功率
4功率的计算:力与速度角度、功与时间角度
(四)重力势能
1重力做功与路径无关
2重力势能的表达式
3重力做功与重力势能的关系式
4重力势能的相对性:零势能参考平面
5重力势能系统共有
(五)动能和动能定理
1动能的表达式
2动能定理的内容、表达式
(六)机械能守恒定律:内容、表达式
二、重点考察内容、要求及方式
1正负功的判断:夹角角度、动力学角度:力对物体产生的加速度与物体运动方向一致或相反,导致物体加速或减速,动能增大或减小(选择、判断)
2功的计算:重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)
3功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(填空、计算)
4机车启动模型:功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)
5动能定理与受力分析:求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)
6机械能守恒定律应用:机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等
制造光电倍增管
光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲,然后送到电子线路去,记录下来。算式在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式: 光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能 代数形式: hf=φ+em φ=hf0 em=(1/2)mv^2 其中 h是普朗克常数,h = 6.63 ×10^-34 j·s, f是入射光子的频率, φ是功函数,从原子键结中移出一个电子所需的最小能量, f0是光电效应发生的阀值频率, em是被射出的电子的动能, m是被发射电子的静止质量, v是被发射电子的速度, 注:如果光子的能量(hf)不大于功函数(φ),就不会有电子射出。功函数有时又以w标记。 这个算式与观察不符时(即没有射出电子或电子动能小于预期),可能是因为系统没有完全的效率,某些能量变成热能或辐射而失去了。
光控制电器
利用光电管制成的光控制电器,可以用于自动控制,如自动计数、自动报警、自动跟踪等等,右上图是光控继电器的示意图,它的工作原理是:当光照在光电管上时,光电管电路中产生电光流,经过放大器放大,使电磁铁m磁化,而把衔铁n吸住,当光电管上没有光照时,光电管电路中没有电流,电磁铁m就自动控制,利用光电效应还可测量一些转动物体的转速。
光电倍增管
利用光电效应还可以制造多种光电器件,如光电倍增管、电视摄像管、光电管、电光度计等,这里介绍一下光电倍增管。这种管子可以测量非常微弱的光。右下图是光电倍增管的大致结构,它的管内除有一个阴极k和一个阳极a外,还有若干个倍增电极k1、k2、k3、k4、k5等。使用时不但要在阴极和阳极之 间加上电压,各倍增电极也要加上电压,使阴极电势最低,各个倍增电极的电势依次升高,阳极电势,这样,相邻两个电极之间都有加速电场,当阴极受到光的照射时,就发射光电子,并在加速电场的作用下,以较大的动能撞击到第一个倍增电极上,光电子能从这个倍增电极上激发出较多的电子,这些电子在电场的作用下,又撞击到第二个倍增电极上,从而激发出更多的电子,这样,激发出的电子数不断增加,最后后阳极收集到的电子数将比最初从阴极发射的电子数增加了很多倍(一般为105~108倍)。因而,这种管子只要受到很微弱的光照, 就能产生很大电流,它在工程、天文、军事等方面都有重要的作用。
农业病虫害防治
农业虫害的治理需要依据为害昆虫的特性提出与环境适宜、生态兼容的技术体系和关键技术。为害昆虫表现了对敏感光源具有个体差异性和群体一贯性的趋光性行为特征,并通过视觉神经信号响应和生理光子能量需求的方式呈现出生物光电效应的作用本质。利用昆虫的这种趋性行为诱导增益特性,一些光电诱导杀虫灯技术以及害虫诱导捕集技术广泛地应用于农业虫害的防治,具有良好的应用前景。
广泛应用于医疗手术、整形技术、祛斑美容技术等
光电技术目前已广泛应用医疗手术、整形、祛斑美容等方面。在医疗手术方面,现在一些外科及内科手术中,会使用光电技术在手术中扮演切除、收口的角色。在传统手术中,运用手术刀切开身体组织,最长出现的问题就是出血,在止血及清理血液渗出方面增加了手术的难度与时间,运用光电技术可以快速且整齐严谨的切除身体组织,同时立即起到凝血的作用,避免创面出血,同时降低伤口感染的几率,现已被医院广泛应用。在整形美容方面,不同的光电技术能够去除色斑、色痣、皮肤疣体、皮赘等等皮肤问题,同时嫩肤美白、抗老、收细毛孔的效果也是众多美容仪器、技术、手术所比不上的,同时应用广泛、操作方面、创面更小等特点在整形与美容医院广泛使用。目前广电技术在我们国家的研究与使用也非常广泛,如我们常见的北京光电研究所、长春奥普光电、深圳光峰光电、华北光电技术研究所、杭州擎天光电、香港美肌光-光电集团等等......为我国的光电技术的快速发展做出了突出贡献。
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