热学的研究对象是由大量分子组成的.其宏观特性都是大量分子集体行为的反映。不可能同时也无必要像力学中那样根据每个物体(每个分子)的受力情况,写出运动方程。热学中的状态参量和各种现象具有统计平均的意义。因此,当大量分子处于无序运动状态或作无序排列时,所表现出来的宏观特性――如气体分子对器壁的压强、非晶体的物理属性等都显示出均匀性。当大量分子作有序排列时,必显示出不均匀性,如晶体的各自异性等。研究热学现象时,必须充分领会这种统计平均观点。
2.物理图象
气体性质部分对图象的应用既是一特点,也是一个重要的方法。利用图象常可使物理过程得到直观、形象的反映,往往使对问题的求解更为简便。对物理图象的要求,不仅是识图、用图,而且还应变图一即作图象变换。如图P-V图变换成p-T图或V-T图等。
3.能的转化和守恒
各种不同形式的能可以互相转化,在转化过程中总量保持不变。这是自然界中的一条重要规律。也是指导我们分析研究各种物理现象时的一种极为重要的思想方法。在本讲中各部分都有广泛的渗透,应牢固把握。
(1)粒子散射实验结果:绝大多数粒子沿原方向前进,少数粒子发生较大偏转。
(2)原子的核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.
(3)原子核的大小:原子的半径大约是10-10米,原子核的半径大约为10-14米~10-15米.
2、玻尔理论有三个要点:
(1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的.电子虽然绕核旋转,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态.
(2)原子从一种定态跃迁到另一定态时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定.即hν=E2-E1
(3)原子的不同能量状态对应于电子沿不同圆形轨道运动.原子的定态是不连续的,因而电子的可能轨道是分立的.
在玻尔模型中,原子的可能状态是不连续的,各状态对应的能量也是不连续的,这些不连续的能量值的能量值叫做能级。
3、原子核的组成核力
原子核是由质子和中子组成的.质子和中子统称为核子.
将核子稳固地束缚在一起的力叫核力,这是一种很强的力,而且是短程力,只能在2.0X10-15的距离内起作用,所以只有相邻的核子间才有核力作用.
4、原子核的衰变
(1)天然放射现象:有些元素自发地放射出看不见的射线,这种现象叫天然放射现象.
(2)放射性元素放射的射线有三种:、射线、射线,这三种射线可以用磁场和电场加以区别,
(3)放射性元素的衰变:放射性元素放射出粒子或粒子后,衰变成新的原子核,原子核的这种变化称为衰变.
衰变规律:衰变中的电荷数和质量数都是守恒的.
(4)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间称为半衰期.不同的放射性元素的半衰期是不同的,但对于确定的放射性元素,其半衰期是确定的.它由原子核的内部因素所决定,跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关.
(5)同位素:具有相同质子数,中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置,互称同位素。
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。
(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。
(3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场。
2、电磁波
(1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波。
(2)电磁波是横波
(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v=λf,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×108m/s。
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2.电路的三种状态:通路、断路、短路。
3.电流有分支的是并联,电流只有一条通路的是串联。
4.在家庭电路中,用电器都是并联的。
5.电荷的定向移动形成电流(金属导体里自由电子定向移动的方向与电流方向相反)。
6.电流表不能直接与电源相连,电压表在不超出其测量范围的情况下可以。
7.电压是形成电流的原因。
8.安全电压应低于24V。
9.金属导体的电阻随温度的升高而增大。
10.影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度(温度有时不考虑)。
11.滑动变阻器和电阻箱都是靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。
12.利用欧姆定律公式要注意I、U、R三个量是对同一段导体而言的。
13.伏安法测电阻原理:R=伏安法测电功率原理:P=UI
14.串联电路中:电压、电功和电功率与电阻成正比
15.并联电路中:电流、电功和电功率与电阻成反比
16."220V、100W"的灯泡比"220V、40W"的灯泡电阻小,灯丝粗。
(1)热传导的方向性
热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而不会自发地从低温物体传给高温物体。
(2)热力学第二定律的两种常见表述
①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
(3)永动机不可能制成
①第一类永动机不可能制成:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这种机器被称为第一类永动机,这种永动机是不可能制造成的,它违背了能量守恒定律。
②第二类永动机不可能制成:没有冷凝器,只有单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。第二类永动机不可能制成,它虽然不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律。
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