热学辅导

    

    热学包括分子动理论、热和功、气体的性质几部分。

    

    一、重要概念跟规律

    

    1.分子动实践

    

    物质是由大量分子组成的;分子永不平息的做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。说明:(1)阿伏伽德罗常量NA=6.02X1023摩-1。它是联系宏观量和微观量的桥梁,有很重要的意义;(2)布朗运动是指悬浮在液体(或气体)里的固体微粒的无规则运动,不是分子自身的运动。它是因为液体(或气体)分子无规则运动对固体微粒碰撞的不平均所造成的。因此它间接反映了液体(或气体)分子的无序运动。

    

    2.温度

    

    温度是物体分子热运动的平均动能的标志。它是大量分子热运动的平均效果的反映,拥有统计的意义,对个别分子而言,[URL=http://520paoniu.com]泡妞网[/URL],温度是不意义的。任何物体,当它们的温度相同时,物体内分子的平均动能都相同。因为不同物体的分子质量不同,因此温度相同时不同物体分子的平均速度并不一定相同。

    

    3.内能

    

    定义物体里所有分子的动能和势能的总和。决议因素:物质数目(m).温度(T)、体积(V)。转变方式做功――通过宏观机械运动实现机械能与内能的转换;热传递――通过微观的分子活动实现物体与物体间或统一物体各部分间内能的转移。这两种方法对改变内能是等效的。定量关系△E=W+Q(热力学第一定律)。

    

    4.能量守恒定律

    

    能量既不会凭空产生,也不会凭空消旯它产能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。必须注意:不耗费任何能量,一直对外做功的机器(永念头)是不可能的。利用热机,要把从燃料的化学能转化成的内能,全体转化为机械能也是不可能的。

    

    5.幻想气体状态参量

    

    理想气体始终遵守三个实验定律(玻意耳定律、查理定律、盖?吕萨克定律)的气体。描写一定质量理想气体在平衡态的状态参量为:温度气体分子平均动能的标记。体积气体分子所盘踞的空间。很多情况下等于容器的容积。压强盛量气体分子无规矩运动碰撞器壁所产生的。其大小等于单位时间内、器壁单位面积上所受气体分子碰撞的总冲量。内能气体分子无规则运动的动能.理想气体的内能仅与温度有关。

    

    6.一定质量理想气体的实验定律

    

    玻意耳定律:PV=恒量;查理定律:P/T=恒量;盖?吕萨克定律:V/T=恒量。

    

    7.一定质量理想气体状态方程

    

    PV/T=恒量

    

    说明(1)一定质量理想气体的某个状态,对应于P一V(或P-T、V-T)图上的一个点,从一个状态变化到另一个状态,相称于从图上一个点过渡到另一个点,可以有许多种不同的方法。如从状态A变化到B,可以经由的过程许多不同的过程。为推导状态方程,可结合图象选用任意两个等值过程较为方便。(2)当气体质量发生变化或互有迁徙(混杂)时,可采取把变质量问题转化为定质量问题,利用密度公式、气态方程分态式等方法求解。

    

    二、重要研究办法

    

    1、微观统计平均

    

    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群体行动的反映。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)的受力情形,写出运动方程。热学中的状态参量和各种现象存在统计平均的意思。因此,当大批分子处于无序运动状态或作无序排列时,所表示出来的宏观特征――如气体分子对器壁的压强、非晶体的物理属性等都显示出平匀性。当大量分子作有序排列时,必显示出不平均性,如晶体的各自异性等。研究热学现象时,必需充足懂得这种统计均匀观点。

    

    2.物理图象

    

    气体性质部分对图象的应用既是一特色,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

    

    各种不同情势的能能够相互转化,在转化进程中总量坚持不变。这是天然界中的一条重要法则。也是领导咱们剖析研讨各种物理景象时的一种极为主要的思维方式。在本讲中各局部都有普遍的浸透,应坚固掌握。

    

    三、基本解题思路

    

    热学部分的习题主要集中在热功转换和睦体性质两部分,基本解题思路可概括为四句话:

    

    1.选取研究对象.它可以是由两个或几个物体组成的系统或全部气体和某一部分气体。(状态变化时质量必须一定。)

    

    2.断定状态参量.对功热转换问题,即找出互相作用前后的状况量,对气体即找出状态变更前后的p、V、T数值或表白式。

    

    3、认识变化过程.除题设条件已指明外,常需通过究对象跟四周环境的相互关系中确定。

    

    4.列出相干方程.

   

    光学辅导

    

    光学包含两大部门内容:多少何光学和物理光学.几何光学(又称光芒光学)是以光的直线传布性质为基本,研究光在煤质中的流传规律及其利用的学科;物理光学是研究光的天性、光和物资的彼此作用规律的学科.

    

    一、重要概念和规律

    

    (一)几何光学基本概念和规律

    

    1、基本规律

    

    光源发光的物体.分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩大光源可看成无数点光源的聚集.光线――表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速――光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦地理学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像――光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像――光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延伸线形成的。本影――光直线传播时,物体后完整照耀不到光的暗区.半影――光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.

    

    2.基本规律

    

    (1)光的直线传播规律先在同一种匀称介质中沿直线传播。小孔成像、影的造成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。

    

    (2)光的独立传播规律光在传播时虽每每相交,但互不捣乱,保持各自的规律持续传播。

    

    (3)光的反射定律反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角即是入射角。

    

    (4)光的折射定律折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射

    

    角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A,sinA=1/n。

    

    (5)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着本来的入射线方向反射或折射.

    

    3.常用光学器件及其光学特性

    

    (1)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后构成等大的、正破的虚出,像与物对镜面对称。

    

    (2)球面镜凹面镜有集聚光的作用,凸面镜有发散光的作用.

    

    (3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。

    

    (4)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有汇聚作用,凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图应用三条特别光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。阐明①成像公式的符号法令――凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关.

    

    (5)平行透明板光线经平行透明板时产生平行挪动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。

    

    4.简略光学仪器的成像原理和眼睛

    

    (1)放大镜是凸透镜成像在。u<f时的运用。通过放大饼在物方同地看到正立虚像,[URL=http://520paoniu.com]泡妞秘籍[/URL]。

    

    (2)照相机是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。

    

    (3)幻灯机是凸透镜成像在f<u<2f时的应用。得到的是倒立放大的实像.

    

    (4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,泡妞技巧,长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。

    

    (5)千里镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成旁边像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很凑近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。

    

    (6)眼睛等效于一变焦距照相机,正凡人明视距约25厘米。明视间隔小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。

    

    (二)物理光学――人类对光本性的意识发展过程

    

    (1)微粒说(牛顿)基本观点认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础光的直线传播、光的反射现象。难题问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。

    

    (2)稳定说(惠更斯)基础观点以为光是某种振动激发的波(机械波)。实验基础光的干预和衍射现象。

    

    ①个的干涉现象――杨氏双缝干涉实验

    

    条件两束光频率相同、相差恒定。安装(略)。现象呈现中心明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔(双缝)的行程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动增强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用检讨平面、测量厚度、加强光学镜头透射光强度(增透膜).

    

    ②光的衍射现象――单缝衍射(或圆孔衍射)

    

    条件缝宽(或孔径)可与波长相比较。装置(略)。现象涌现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题难以解释光的直进、寻找不到传播介质。

    

    (3)电磁说(麦克斯韦)基本观点认为光是一种电磁波。实验基础赫兹实验(证实电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产活力理无线电波自在电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线原子内层电子受激发;γ射线原子核受激发。可见光的光谱发射光谱――连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特点光谱。困难问题无法解释光电效应现象。

    

    (4)光子说(爱因斯坦)基本观点认为光由一份一份不持续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础光电效应现象。装置(略)。现象①入射光照到光电子发射简直是刹时的;②入射光频率必须大于时间极金属的极限频率ν。;

    

    ③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只跟着人射光灯中的增大而增大。说明①光子能量可以被电子全部接收.不需能量积聚过程,[URL=http://520paoniu.com]泡妞[/URL];②名义电子战胜金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν,泡妞。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。艰苦问题无奈解释光的波动性。

    

    (5)光的波粒二象性基本观点认为光是一种具备电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础幽微光线的干涉,X射线衍射.

    

    二、重要研究方法

    

    1.作图锋几何光学离不开光路图。利用作图法可以直观地反应光线的传播,便利地肯定像的地位、大小、倒正、虚实以及成像区域或察看范畴等.把它与公式法联合起来,可以互相弥补、互相验证。

    

    2.光路追踪法用作图法研究光的传播和成像问题时,捉住物点上发出的某条光线为研究对象。不断追踪下去的方法.尤其合适于研究组合光具成多重保的情况。

    

    3.光路可逆法在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便。

  实验辅导

    

    物理学是一门以实验为基础的迷信。近年来对学生物理常识的各种全面测试中(如高考等)也十分器重对学生实验才能的考核。因而,物理实验的复习是全部总温习中不可缺乏的一个重要组成部分.

    

    一、实验的基本类型和要求

    

    中学物理学生实验大体可以分为四范其要求如下:

    

    1.基本仪器的使用除了初中已接触过的常用仪器(如天平秤、弹簧秤、压强计、气压计、温度计、安培计、伏特计等)外.高中又学习了打点计时器、螺旋测微器、游标卡尺、万用电表等,要求了解仪器的根本构造,熟习各重要部件的名称,理解工作(测量)原理,把握公道的操作方法,会正确读数,明白使用注意事项等.

    

    2.基本物理量的测量初中物理中巴学过长度、时间、质量、力、温度、电流强度、电压等物理量的测量,高中物理进一步学习了对渺小长度和极短时间、加速度(包括g)、速度、电阻和电阻率、电动势、折射率、焦距等物理量的测量。要求明确被测物理量的含意,懂得详细的测量原理。掌握正确的实验方法(包括了解实验仪器、器材的规格机能、会装置和调试实验装置、能抉择合理的实验步骤,正确进行数据测量以及能分析和消除实验中出现的常见故障等),妥当处理实验数据并得出结果。

    

    3.验证物理规律计有验证共点力合成的平行四边形定则、有固定滚动轴物体的均衡前提、牛顿第二定律、机械能守恒定律、玻意耳定律等。其请求与物理量的丈量雷同,侧重留神分析实验误差,并能有效地采用相应办法尽量减少试验误差,进步正确度。

    

    4.观察、研究物理现象,组装仪器如研究平抛运动、弹性碰撞、刻画等势线、研究电磁感应现象、变压器的作用、观察光的衍射现象。把电流计改装为伏特计等.其中,对观察型实验,只有求会准确应用仪器,显示出(或观察到)物理现象,并通过直觉的观察定性懂得影响该现象的有关因素。对研究型实验(包括组装仪器),要求不仅能使用仪器,控制正确的实验研究方法,把有关现象的物理内客反映出来;或把有关参数测量出来,还可能通过详细的测量作进一步的定量研一究或实验设计。

    

    二、实验的设计思惟

    

    在中学物理实验中波及的主要设计思想为:

    

    1.垒积放大法把某些物理量(有时往在是难以直接测量的测量的微小量)累积后测量,或把它们放大后显示出来的一种方法。如通过若干次全振动的时间测出单摆的振动周期;把员杨螺杆的微小进退.通过周长较大的可动到度盘显示出来(螺旋测微器)等。

    

    2.平衡法根据物理体系内广泛存在的对峙的、抵触的双方使系统偏离平衡的物理因素,列出对应的平衡方程式,从而找出影响平衡的一种方法如用天平测质量、验证有固定动弹因乎衔条件、验证玻意耳定律等。

    

    3.把持法在多因素的物理现象中,可以先节制某些量不变,顺次研究某一个因素对现象发生影响的一种方法。如牛顿第二定律实验。可以先保持品质必定,研究加速度与力的关联等。

    

    4.转换法用某些容易直接测量,(或显示)的量(或现象)取代不轻易直接测(或显示)的量(或现象)。或者依据研究对象在一定条件下可以有相同的后果作间接的视察、测量。如把流逝的时光转换成振针周期性的振动;把对电流、电压、电阻的测量转换成对指针偏角的测量;用从等高处抛出的两球的程度位移代替它们的速度等。

    

    5.留迹法把瞬息即逝的(位置、轨迹、图象等)记录下来的一种方法。如通过纸带上打出的小点记录小车的位置Z用描述法画出平抛物体的运动轨迹;用示波器显示变化的波形等。

    

    三、实验验数据处理

    

    数据处理是对原始实验记录的科学加工。通过数据处理,往往可以从一堆表面上难以发觉的、仿佛毫无接洽的数据中找出内在的规律,在中学物现中只要求掌握数据处理的最简单的方法.

    

    1.列表法把被测物理量分类列表表现出来。通常需解释记载表的要求(或称为题目)、主要内容等。表中对各物理量的排列月惯上先原始记载数据,后盘算果。列表法可大体反映某些因素对成果的影响效果或变化趋势,常用作其余数据处置方法的一种帮助手腕。

    

    2.算术平均值法把待测物理量的若干次测且值相加后除以测量次数。必须注意,求取算术平均值时,应按原测量仪器的精确度决定保存有效数字的位数。通常可先计算比直接测量值多一位,然后再四会五入。

    

    3.图象法把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图象时。最基本的要求是:

    

    (1)两坐标轴要选取适当的分度

    

    (2)要有足够多的描点数量

    

    (3)画出的图象应尽是穿过较多的描点在图象呈曲线的情况下,可先根据大多数描点的散布位置(个别特殊位置的奇怪点可舍去),画出穿过尽可能多的点的草图,而后连成润滑的曲线,防止画成拆线外形。

    

    四、实验误差分析

    

    测量值与待测量实在值之差,称为测量误差。主要起源于仪器(如性能和结构的不完美)、环境(如温度、湿度、外磁场的影响等)、实验方法(如实验方法毛糙、实验理论不完善等)、人为因素(如观测者个人的生理、心理习惯、不同观察者的反映快慢不一等)四方面。在中学物理中只要求定性分析实验误差的主要起因,了解相对误差和绝对误差的概念。

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