第八章 電場一、三種産生電荷的方式：

1、摩擦起電： （1）正點荷：用綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷； （2）負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷；（3）實質：電子從一物體轉移到另一物體；

2、接觸起電： （1）實質：電荷從一物體移到另一物體；（2）兩個完全相同的物體相互接觸後電荷平分；（3）、電荷的中和：等量的異種電荷相互接觸，電荷相合抵消而對外不顯電性，這種現象叫電荷的中和；

3、感應起電：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電；（1）電荷的基本性質：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引； （2）實質：使導體的電荷從一部分移到另一部分；（3)感應起電時，導體離電荷近的一端帶異種電荷，遠端帶同種電荷；

4、電荷的基本性質：能吸引輕小物體；

二、電荷守恒定律：電荷既不能被創生，亦不能被消失，它隻能從一個物體轉移到另一物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷的總量不變。

三、元電荷：一個電子所帶的電荷叫元電荷，用e表示。 1、e=1.6×10-19c; 2、一個質子所帶電荷亦等于元電荷； 3、任何帶電物體所帶電荷都是元電荷的整數倍；

四、庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力，跟它們所帶電荷量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。電荷間的這種力叫庫侖力， 1、計算公式：F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2) 2、庫侖定律隻适用于點電荷（電荷的體積可以忽略不計） 3、庫侖力不是萬有引力；

五、電場：電場是使點電荷之間産生靜電力的一種物質。 1、隻要有電荷存在，在電荷周圍就一定存在電場； 2、電場的基本性質：電場對放入其中的電荷（靜止、運動）有力的作用；這種力叫電場力；3、電場、磁場、重力場都是一種物質六、電場強度：放入電場中某點的電荷所受電場力F跟它的電荷量Q的比值叫該點的電場強度； 1、定義式：E=F/q;E是電場強度；F是電場力；q是試探電荷； 2、電場強度是矢量，電場中某一點的場強方向就是放在該點的正電荷所受電場力的方向（與負電荷所受電場力的方向相反） 3、該公式适用于一切電場； 4、點電荷的電場強度公式：E=kQ/r2

七、電場的疊加：在空間若有幾個點電荷同時存在，則空間某點的電場強度，為這幾個點電荷在該點的電場強度的矢量和；解題方法：分别作出表示這幾個點電荷在該點場強的有向線段，用平行四邊形定則求出合場強；

八、電場線：電場線是人們為了形象的描述電場特性而人為假設的線。 1、電場線不是客觀存在的線； 2、電場線的形狀：電場線起于正電荷終于負電荷；G:\用鋸木屑觀測電場線.DAT (1)隻有一個正電荷：電場線起于正電荷終于無窮遠；（2）隻有一個負電荷：起于無窮遠，終于負電荷； （3）既有正電荷又有負電荷：起于正電荷終于負電荷； 3、電場線的作用： 1、表示電場的強弱：電場線密則電場強（電場強度大）；電場線疏則電場弱電場強度小）； 2、表示電場強度的方向：電場線上某點的切線方向就是該點的場強方向； 4、電場線的特點： 1、電場線不是封閉曲線； 2、同一電場中的電場線不向交；

九、勻強電場：電場強度的大小、方向處處相同的電場；勻強電場的電場線平行、且分布均勻； 1、勻強電場的電場線是一簇等間距的平行線；2、平行闆電容器間的電是勻強電場；場

十、電勢差：電荷在電場中由一點移到另一點時，電場力所作的功WAB與電荷量q的比值叫電勢差，又名電壓。 1、定義式：UAB=WAB/q； 2、電場力作的功與路徑無關；3、電勢差又命電壓，國際單位是伏特；

十一、電場中某點的電勢，等于單位正電荷由該點移到參考點（零勢點）時電場力作的功； 1、電勢具有相對性，和零勢面的選擇有關；2、電勢是标量，單位是伏特V； 3、電勢差和電勢間的關系：UAB= φA -φB；4、電勢沿電場線的方向降低； 時，電場力要作功，則兩點電勢差不為零，就不是等勢面； 4、相同電荷在同一等勢面的任意位置，電勢能相同；原因：電荷從一點移到另一點時，電場力不作功，所以電勢能不變；5、電場線總是由電勢高的地方指向電勢低的地方； 6、等勢面的畫法：相臨等勢面間的距離相等；

十二、電場強度和電勢差間的關系：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積。 1、數學表達式：U=Ed； 2、該公式的使适用條件是，僅僅适用于勻強電場； 3、d是兩等勢面間的垂直距離；

十三、電容器：儲存電荷（電場能）的裝置。 1、結構：由兩個彼此絕緣的金屬導體組成； 2、最常見的電容器：平行闆電容器；

十四、電容：電容器所帶電荷量Q與兩電容器量極闆間電勢差U的比值；用"C"來表示。 1、定義式：C=Q/U； 2、電容是表示電容器儲存電荷本領強弱的物理量； 3、國際單位：法拉 簡稱：法，用F表示 4、電容器的電容是電容器的屬性，與Q、U無關；

十五、平行闆電容器的決定式：C=εs/4πkd；（其中d為兩極闆間的垂直距離，又稱闆間距；k是靜電力常數，k=9.0×10 9N.m2/c2;ε是電介質的介電常數，空氣的介電常數最小；s表示兩極闆間的正對面積；） 1、電容器的兩極闆與電源相連時，兩闆間的電勢差不變，等于電源的電壓； 2、當電容器未與電路相連通時電容器兩闆所帶電荷量不變；

十六、帶電粒子的加速： 1、條件：帶電粒子運動方向和場強方向垂直，忽略重力； 2、原理：動能定理：電場力做的功等于動能的變化：W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02; 3、推論：當初速度為零時，Uq=1/2mvt2; 4、使帶電粒子速度變大的電場又名加速電場；

九章 恒定電流一、電流：電荷的定向移動行成電流。 1、産生電流的條件： （1）自由電荷； （2）電場； 2、電流是标量，但有方向：我們規定：正電荷定向移動的方向是電流的方向； 注：在電源外部，電流從電源的正極流向負極；在電源的内部，電流從負極流向正極； 3、電流的大小：通過導體橫截面的電荷量Q跟通過這些電量所用時間t的比值叫電流I表示；（1）數學表達式：I=Q/t；（2）電流的國際單位：安培A（3）常用單位：毫安mA、微安uA；(4)1A=103mA=106uA

二、歐姆定律：導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比； 1、定義式：I=U/R; 2、推論：R=U/I； 3、電阻的國際單位時歐姆，用Ω表示； 1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω; 4、伏安特性曲線：

三、閉合電路：由電源、導線、用電器、電鍵組成； 1、電動勢：電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間的電壓；用E表示；2、外電路：電源外部的電路叫外電路；外電路的電阻叫外電阻；用R表示；其兩端電壓叫外電壓； 3、内電路：電源内部的電路叫内電阻，内點路的電阻叫内電阻；用r表示；其兩端電壓叫内電壓；如：發電機的線圈、幹電池内的溶液是内電路，其電阻是内電阻； 4、電源的電動勢等于内、外電壓之和；E=U内 U外；U外=RI；E=（R r）I四、閉合電路的歐姆定律：閉合電路裡的電流跟電源的電動勢成正比，跟内、外電路的電阻之和成反比； 1、數學表達式：I=E/（R r） 2、當外電路斷開時，外電阻無窮大，電源電動勢等于路端電壓；就是電源電動勢的定義； 3、當外電阻為零（短路）時，因内阻很小，電流很大，會燒壞電路；

五、半導體：導電能力在導體和絕緣體之間；半導體的電阻随溫升越高而減小；六：導體的電阻随溫度的升高而升高，當溫度降低到某一值時電阻消失，成為超導；

第十章 磁場一、磁場：1、磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁極、電流有磁場力的作用；2、磁鐵、電流都能能産生磁場；3、磁極和磁極之間，磁極和電流之間，電流和電流之間都通過磁場發生相互作用；4、磁場的方向：磁場中小磁針北極的指向就是該點磁場的方向；二、磁感線：在磁場中畫一條有向的曲線，在這些曲線中每點的切線方向就是該點的磁場方向；1、磁感線是人們為了描述磁場而人為假設的線；2、磁鐵的磁感線，在外部從北極到南極，内部從南極到北極；3、磁感線是封閉曲線；三、安培定則：1、通電直導線的磁感線：用右手握住通電導線，讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一緻，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向；2、環形電流的磁感線：讓右手彎曲的四指和環形電流方向一緻，伸直的大拇指所指的方向就是環形導線中心軸上磁感線的方向；3、通電螺旋管的磁場：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指方向和電流方向一緻，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感線的方向；四、地磁場：地球本身産生的磁場；從地磁北極（地理南極）到地磁南極（地理北極）；五、磁感應強度：磁感應強度是描述磁場強弱的物理量。 1、磁感應強度的大小：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積的比值，叫磁感應強度。B=F/IL 2、磁感應強度的方向就是該點磁場的方向（放在該點的小磁針北極的指向） 3、磁感應強度的國際單位：特斯拉 T， 1T=1N/A。m

六、安培力：磁場對電流的作用力； 1、大小：在勻強磁場中，當通電導線與磁場垂直時，電流所受安培力F等于磁感應強度B、電流I和導線長度L三者的乘積。2、定義式F=BIL（适用于勻強電場、導線很短時） 3、安培力的方向：左手定則：伸開左手，使大拇指根其餘四個手指垂直，并且跟手掌在同一個平面内，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開四指指向電流的方向，那麼大拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向。

七、磁鐵和電流都可産生磁場；八、磁場對電流有力的作用；九、電流和電流之間亦有力的作用；（1）同向電流産生引力； （2）異向電流産生斥力； 十、分子電流假說：所有磁場都是由電流産生的；

十一、磁性材料:能夠被強烈磁化的物質叫磁性材料：（1）軟磁材料：磁化後容易去磁的材料；例：軟鐵；矽鋼；應用：制造電磁鐵、變壓器、（2）硬磁材料：磁化後不容易去磁的材料；例：碳鋼、鎢鋼、制造：永久磁鐵；

十二、磁場對運動電荷的作用力，叫做洛倫茲力1、洛侖茲力的方向由左手定則判斷：伸開左手讓大拇指和其餘四指共面且垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指為正電荷運動方向（與負電荷運動方向相反）大拇指所指方向就是洛侖茲力的方向；（1）洛侖茲力F一定和B、V決定的平面垂直。（2）洛侖茲力隻改變速度的方向而不改變其大小（3）洛倫茲力永遠不做功。2、洛倫茲力的大小（1）當v平行于B時：F=0（2）當v垂直于B時：F=qvB

、 電阻定律：導體兩端電阻與導體長度、橫截面積及材料性質有關。 R=pl/S（電阻的決定式）P隻與導體材料性質有關。R與溫度有關。2、 伏安特性曲線：描述電壓與電流之間的函數關系的圖象。3、 二極管：單向導電性；正極與電源正極相連。4、串聯特點：①總電壓等于各部分電壓之和。 ②電流處處相等 ③總電阻等于各部分電阻和 ④總功率等于各部分功率和5、并聯特點：①總電壓等于各支路電壓 ②總電流等于各支路電流和 ③總電阻的倒數等于各支路電阻倒數之和 ④總功率等于各支路功率和6、伏安法：（1）限流式；（2）分壓式。7、等效圖的接法：（1）節點搭橋法；（2）等電勢法（拉扯法）。8、電動勢：（1）定義：非靜電力對電荷所做的功與被移送的電荷量之比。 （2）物理意義：反映電源提供電能的本領。 （3）公式：E電動勢=W其/q （4）電動勢隻與電源性質有關 （5）電動勢、内阻是電源性質的衡量指标。電動勢以大為好，内阻以小為好。9、閉合電路歐姆定律：E=U外 U内10、外阻與路端電壓成正比。11、測量電源電動勢與内阻的方法：伏安法、伏箱法、安箱法。12、外接、内接的原則：觀察分壓、分流效果哪個明顯。外接、内接的口訣：小外偏小、大内偏大。13、表頭改裝電壓表須串聯大電阻表頭改裝電流表須并聯小電阻14、多用電表→閉合電路歐姆定律→标歐姆表的刻度15、功率16、純電阻電路：電能全部轉化為熱能的電路。17、電源總功率：EI=IU外 IU内18、與門電路、或門電路、非門電路（我隻了解了解）19、電學黑箱問題（我也了解一下）20、I=Q/t=nqvS………………………S指電荷通過的截面；V指電荷定向移動的速度

10.歐姆表測電阻

(1)電路組成 (2)測量原理

兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏，得

Ig＝E/(r Rg Ro)

接入被測電阻Rx後通過電表的電流為

Ix＝E/(r Rg Ro Rx)＝E/(R中 Rx)

由于Ix與Rx對應，因此可指示被測電阻大小

(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數｛注意擋位(倍率)｝、撥off擋。

(4)注意:測量電阻時，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。

11.伏安法測電阻

電流表内接法：

電壓表示數：U＝UR UA

電流表外接法：

電流表示數：I＝IR IV

Rx的測量值＝U/I＝(UA UR)/IR＝RA Rx>R真

Rx的測量值＝U/I＝UR/(IR IV)＝RVRx/(RV R)<R真

選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]

12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法

限流接法

電壓調節範圍小,電路簡單,功耗小

便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx

電壓調節範圍大,電路複雜,功耗較大

便于調節電壓的選擇條件Rp<Rx

注1)單位換算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω

(2)各種材料的電阻率都随溫度的變化而變化,金屬電阻率随溫度升高而增大；

(3)串聯總電阻大于任何一個分電阻,并聯總電阻小于任何一個分電阻；

(4)當電源有内阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大；

(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r)；

(6)其它相關内容：電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。

十三、電磁感應

1.[感應電動勢的大小計算公式]

1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第電磁感應定律，E：感應電動勢(V)，n：感應線圈匝數，ΔΦ/Δt:磁通量的變化率｝

2)E＝BLV垂(切割磁感線運動) ｛L:有效長度(m)｝

3)Em＝nBSω（交流發電機最大的感應電動勢）｛Em:感應電動勢峰值｝

4)E＝BL2ω/2（導體一端固定以ω旋轉切割） ｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝

2.磁通量Φ＝BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2)}

3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定｛電源内部的電流方向：由負極流向正極｝

*4.自感電動勢E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系數(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大)，ΔI:變化電流，?t:所用時間，ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)｝

注：(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應用要點〔見第二冊P173〕；(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化；(3)單位換算：1H＝103mH＝106μH。(4)其它相關内容：自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。

十四、交變電流（正弦式交變電流）

1.電壓瞬時值e＝Emsinωt 電流瞬時值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)

2.電動勢峰值Em＝nBSω＝2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im＝Em/R總

3.正(餘)弦式交變電流有效值：E＝Em/(2)1/2；U＝Um/(2)1/2 ；I＝Im/(2)1/2

4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系

U1/U2＝n1/n2； I1/I2＝n2/n2； P入＝P出

5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′＝(P/U)2R；（P損′:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻）〔見第二冊P198〕；

6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s)；t:時間(s)；n:線圈匝數；B:磁感強度(T)；

S:線圈的面積(m2)；U輸出)電壓(V)；I:電流強度(A)；P:功率(W)。

注:

(1)交變電流的變化頻率與發電機中線圈的轉動的頻率相同即:ω電＝ω線，f電＝f線；

(2)發電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變；

(3)有效值是根據電流熱效應定義的,沒有特别說明的交流數值都指有效值；

(4)理想變壓器的匝數比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入；

(5)其它相關内容：正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。

普适式） ｛U：電壓（V），I:電流(A)，t:通電時間(s)｝

82．簡諧運動 簡諧運動的表達式和圖象Ⅱ1、機械振動： 物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側來回做往複運動，叫做機械振動。機械振動産生的條件是：（1）回複力不為零。（2）阻力很小。使振動物體回到平衡位置的力叫做回複力，回複力屬于效果力，在具體問題中要注意分析什麼力提供了回複力。2、簡諧振動： 在機械振動中最簡單的一種理想化的振動。對簡諧振動可以從兩個方面進行定義或理解：（1）物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回複力作用下的振動，叫做簡諧振動。（2）物體的振動參量，随時間按正弦或餘弦規律變化的振動，叫做簡諧振動，在高中物理教材中是以彈簧振子和單擺這兩個特例來認識和掌握簡諧振動規律的。 3、描述振動的物理量，研究振動除了要用到位移、速度、加速度、動能、勢能等物理量以外，為适應振動特點還要引入一些新的物理量。（1）位移x：由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。（2）振幅A：做機械振動的物體離開平衡位置的 最大距離叫做振幅，振幅是标量，表示振動的強弱。振幅越大表示振動的機械能越大，做簡揩振動物體的振幅大小不影響簡揩振動的周期和頻率。（3）周期T：振動物體完成一次餘振動所經曆的時間叫做周期。所謂全振動是指物體從某一位置開始計時，物體第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動。（4）頻率f：振動物體單位時間内完成全振動的次數。（5）角頻率：角頻率也叫角速度，即圓周運動物體單位時間轉過的弧度數。引入這個參量來描述振動的原因是人們在研究質點做勻速圓周運動的射影的運動規律時，發現質點射影做的是簡諧振動。因此處理複雜的簡諧振動問題時，可以将其轉化為勻速圓周運動的射影進行處理，這種方法高考大綱不要求掌握。周期、頻率、角頻率的關系是：。（6）相位：表示振動步調的物理量。現行中學教材中隻要求知道同相和反相兩種情況。4、研究簡諧振動規律的幾個思路：（1）用動力學方法研究，受力特征：回複力F =－ Kx；加速度，簡諧振動是一種變加速運動。在平衡位置時速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。（2）用運動學方法研究：簡諧振動的速度、加速度、位移都随時間作正弦或餘弦規律的變化，這種用正弦或餘弦表示的公式法在高中階段不要求學生掌握。（3）用圖象法研究：熟練掌握用位移時間圖象來研究簡諧振動有關特征是本章學習的重點之一。（4）從能量角度進行研究：簡諧振動過程，系統動能和勢能相互轉化，總機械能守恒，振動能量和振幅有關。5、簡諧運動的表達式 振幅A，周期T，相位，初相6、簡諧運動圖象描述振動的物理量1．直接描述量：①振幅A；②周期T；③任意時刻的位移t。2．間接描述量：③x-t圖線上一點的切線的斜率等于V。3．從振動圖象中的x分析有關物理量(v，a，F)簡諧運動的特點是周期性。在回複力的作用下，物體的運動在空間上有往複性，即在平衡位置附近做往複的變加速(或變減速)運動；在時間上有周期性，即每經過一定時間，運動就要重複一次。我們能否利用振動圖象來判斷質點x，F，v，a的變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調不同，隻有真正理解振動圖象的物理意義，才能進一步判斷質點的運動情況。小結： 1.簡諧運動的圖象是正弦或餘弦曲線，與運動軌迹不同。2．簡諧運動圖象反應了物體位移随時間變化的關系。3．根據簡諧運動圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時刻的位移。83．單擺的周期與擺長的關系（實驗、探究）Ⅰ單擺周期公式上述公式是高考要考查的重點内容之一。對周期公式的理解和應用注意以下幾個問題：①簡諧振動物體的周期和頻率是由振動系統本身的條件決定的。②單擺周期公式中的L是指擺動圓弧的圓心到擺球重心的距離，一般也叫等效擺長。例如圖1中 ，三根等長的繩L1、L2、L3共同系住一個密度均勻的小球m，球直徑為d，L2、L3與天花闆的夾角 < 30。若擺球在紙面内作小角度的左右擺動，則擺的圓弧的圓心在O1外，故等效擺長為 ，周期T1=2；若擺球做垂直紙面的小角度擺動，叫擺動圓弧的圓心在O處，故等效擺長為，周期T2=.單擺周期公式中的g，由單擺所在的空間位置決定，還由單擺系統的運動狀态決定。所以g也叫等效重力加速度。由可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面g值都不相同，因此應求出單擺所在地的等效g值代入公式，即g不一定等于9.8m/s2。單擺系統運動狀态不同g值也不相同。例如單擺在向上加速發射的航天飛機内，設加速度為a，此時擺球處于超重狀态，沿圓弧切線的回複力變大，擺球質量不變，則重力加速度等效值g = g a。再比如在軌道上運行的航天飛機内的單擺、擺球完全失重，回複力為零，則重力加速度等效值g = 0，周期無窮大，即單擺不擺動了。g還由單擺所處的物理環境決定。如帶小電球做成的單擺在豎直方向的勻強電場中，回複力應是重力和豎直的電場合力在圓弧切向方向的分力，所以也有－g的問題。一般情況下g值等于擺球靜止在平衡位置時，擺線張力與擺球質量的比值。84．受迫振動和共振Ⅰ物體在周期性外力作用下的振動叫受迫振動。受迫振動的規律是：物體做受迫振動的頻率等于策動力的頻率，而跟物體固有頻率無關。當策動力的頻率跟物體固有頻率相等時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。共振是受迫振動的一種特殊情況。85．機械波 橫波和縱波 橫波的圖象Ⅰ機械波：機械振動在介質中的傳播過程叫機械波，機械波産生的條件有兩個： 一是要有做機械振動的物體作為波源，二是要有能夠傳播機械振動的介質。橫波和縱波： 質點的振動方向與波的傳播方向垂直的叫橫波。質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波。氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體和液體不能傳播橫波，聲波在空氣中是縱波，聲波的頻率從20到2萬赫茲。機械波的特點：（1）每一質點都以它的平衡位置為中心做簡振振動；後一質點的振動總是落後于帶動它的前一質點的振動。（2）波隻是傳播運動形式（振動）和振動能量，介質并不随波遷移。橫波的圖象用橫坐标x表示在波的傳播方向上各質點的平衡位置，縱坐标y表示某一時刻各質點偏離平衡位置的位移。簡諧波的圖象是正弦曲線，也叫正弦波簡諧波的波形曲線與質點的振動圖象都是正弦曲線，但他們的意義是不同的。波形曲線表示介質中的"各個質點"在"某一時刻"的位移，振動圖象則表示介質中"某個質點"在"各個時刻"的位移。86．波長、波速和頻率（周期）的關系Ⅰ描述機械波的物理量（1）波長：兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長。振動在一個周期内在介質中傳播的距離等于波長。（2）頻率f：波的頻率由波源決定，在任何介質中頻率保持不變。（3）波速v：單位時間内振動向外傳播的距離。波速的大小由介質決定。波速與波長和頻率的關系：， 87．波的反射和折射 波的幹涉和衍射Ⅰ1.惠更斯原理：介質中任一波面上的各點，都可以看作發射子波的波源，而後任意時刻，這些子波在波前進方向的包絡面便是新的波面。2.根據惠更斯原理，隻要知道某一時刻的波陣面，就可以确定下一時刻的波陣面。波的反射 1.波遇到障礙物會返回來繼續傳播，這種現象叫做波的反射． 2.反射規律?反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面内，入射線與反射線分居法線兩側，反射角等于入射角。?入射角（i）和反射角（i'）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角．反射波的波線與平面法線的夾角i' 叫做反射角．?反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同．?波遇到兩種介質界面時，總存在反射波的折射 1.波的折射：波從一種介質進入另一種介質時，波的傳播方向發生了改變的現象叫做波的折射．2.折射規律：(1).折射角（r）：折射波的波線與兩介質界面法線的夾角r叫做折射角．（2）.折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面内，入射線與折射線分居法線兩側．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質中的速度跟波在第二種介質中的速度之比：?當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線.?當入射速度小于折射速度時，折射角折離法線.?當垂直界面入射時，傳播方向不改變，屬折射中的特例．?在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發生改變． ?波發生折射的原因：是波在不同介質中的速度不同．波的幹涉和衍射衍射：波繞過障礙物或小孔繼續傳播的現象。産生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。幹涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，使某些區域振動減弱，并且振動加強和振動減弱區域相互間隔的現象。産生穩定幹涉現象的條件是：兩列波的頻率相同，相差恒定。穩定的幹涉現象中，振動加強區和減弱區的空間位置是不變的，加強區的振幅等于兩列波振幅之和，減弱區振幅等于兩列波振幅之差。判斷加強與減弱區域的方法一般有兩種：一是畫峰谷波形圖，峰峰或谷谷相遇增強，峰谷相遇減弱。二是相幹波源振動相同時，某點到二波源程波差是波長整數倍時振動增強，是半波長奇數倍時振動減弱。幹涉和衍射是波所特有的現象。88．多普勒效應Ⅰ1.多普勒效應：由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現象叫做多普勒效應。他是奧地利物理學家多普勒在1842年發現的。2.多普勒效應的成因：聲源完成一次全振動，向外發出一個波長的波，頻率表示單位時間内完成的全振動的次數，因此波源的頻率等于單位時間内波源發出的完全波的個數，而觀察者聽到的聲音的音調，是由觀察者接受到的頻率，即單位時間接收到的完全波的個數決定的。3.多普勒效應是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發生多普勒效應。4.多普勒效應的應用: ①現代醫學上使用的胎心檢測器、血流測定儀等有許多都是根據這種原理制成。②根據汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等。③紅移現象：在20世紀初，科學家們發現許多星系的譜線有"紅衣現象"，所謂"紅衣現象"，就是整個光譜結構向光譜紅色的一端偏移，這種現象可以用多普勒效應加以解釋：由于星系遠離我們運動，接收到的星光的頻率變小，譜線就向頻率變小（即波長變大）的紅端移動。科學家從紅移的大小還可以算出這種遠離運動的速度。這種現象，是證明宇宙在膨脹的一個有力證據。89．電磁波 電磁波的傳播Ⅰ一、麥克斯韋電磁場理論1、電磁場理論的核心之一：變化的磁場産生電場在變化的磁場中所産生的電場的電場線是閉合的 (渦旋電場)◎理解: (1) 均勻變化的磁場産生穩定電場 (2) 非均勻變化的磁場産生變化電場2、電磁場理論的核心之二：變化的電場産生磁場麥克斯韋假設:變化的電場就像導線中的電流一樣,會在空間産生磁場,即變化的電場産生磁場◎理解: (1) 均勻變化的電場産生穩定磁場 (2) 非均勻變化的電場産生變化磁場〖規律總結〗1、麥克斯韋電磁場理論的理解:恒定的電場不産生磁場恒定的磁場不産生電場均勻變化的電場在周圍空間産生恒定的磁場均勻變化的磁場在周圍空間産生恒定的電場振蕩電場産生同頻率的振蕩磁場振蕩磁場産生同頻率的振蕩電場2、電場和磁場的變化關系二、電磁波1、電磁場：如果在空間某區域中有周期性變化的電場,那麼這個變化的電場就在它周圍空間産生周期性變化的磁場;這個變化的磁場又在它周圍空間産生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯系着的,形成不可分割的統一體,這就是電磁場這個過程可以用下圖表達。2、電磁波：電磁場由發生區域向遠處的傳播就是電磁波.3、電磁波的特點：(1) 電磁波是橫波,電場強度E 和磁感應強度 B按正弦規律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同. v=λf(3) 電磁波具有波的特性三、赫茲的電火花赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,幹涉,偏振和衍射等現象.，他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實了麥克斯韋關于光的電磁理論，赫茲在人類曆史上首先捕捉到了電磁波。90．電磁振蕩 電磁波的發射和接收ⅠLC回路振蕩電流的産生先給電容器充電，把能以電場能的形式儲存在電容器中。（1）閉合電路，電容器C通過電感線圈L開始放電。由于線圈中産生的自感電動勢的阻礙作用。放電開始瞬時電路中電流為零，磁場能為零，極闆上電荷量最大。随後，電路中電流加大，磁場能加大，電場能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結束，電流達到最大、磁場能最多。（2）由于電感線圈L中自感電動勢的阻礙作用電流不會立即消失，保持原來電流方向，對電容器反方向充電，磁場能減少，電場能增多。充電流由大到小，充電結束時，電流為零。接着電容器又開始放電，重複（1）、（2）過程，但電流方向與（1）時的電流方向相反。電磁波的發射和接收有效的向外發射電磁波的條件： （1）要有足夠高的振蕩頻率，因為頻率越高，發射電磁波的本領越大。 （2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的将電磁場的能量傳播出去。采用什麼手段可以有效的向外界發射電磁波？改造 振蕩電路——由閉合電路成開放電路電磁波的接收條件①電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中産生的振蕩電流最強，這種現象叫做電諧振。②調諧：使接收電路産生電諧振的過程。通過改變電容器電容來改變調諧電路的頻率。③檢波：從接收到的高頻振蕩中"檢"出所攜帶的信号。91．電磁波譜及其應用Ⅰ光的電磁說（1）麥克斯韋計算出電磁波傳播速度與光速相同，說明光具有電磁本質（2）電磁波譜電磁波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 射線産生機理 在振蕩電路中，自由電子作周期性運動産生 原子的外層電子受到激發産生的原子的内層電子受到激發後産生的 原子核受到激發後産生的（3）光譜 ①觀察光譜的儀器，分光鏡 ②光譜的分類，産生和特征 發射光譜 連續光譜 産生 特征 由熾熱的固體、液體和高壓氣體發光産生的 由連續分布的，一切波長的光組成明線光譜 由稀薄氣體發光産生的 由不連續的一些亮線組成吸收光譜 高溫物體發出的白光，通過物質後某些波長的光被吸收而産生的 在連續光譜的背景上，由一些不連續的暗線組成的光譜③ 光譜分析：一種元素，在高溫下發出一些特點波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線，用來進行光譜分析。電磁波的應用：1、電視簡單地說：電視信号是電視台先把影像信号轉變為可以發射的電信号 ，發射出去後被接收的電信号通過還原，被還原為光的圖象重現熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點的明暗情況，逐點變為強弱不同的信号電流，通過天線把帶有圖象信号的電磁波發射出去。2、雷達工作原理利用發射與接收之間的時間差，計算出物體的距離。3、手機在待機狀态下，手機不斷的發射電磁波，與周圍環境交換信息。手機在建立連接的過程中發射的電磁波特别強。電磁波與機械波的比較:共同點：都能産生幹涉和衍射現象；它們波動的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質中傳播，頻率都不變． 不同點： 機械波的傳播一定需要介質，其波速與介質的性質有關，與波的頻率無關．而電磁波本身就是一種物質，它可以在真空中傳播，也可以在介質中傳播．電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m／s，在介質中傳播時，波速和波長不僅與介質性質有關，還與頻率有關．不同電磁波産生的機理 無線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運動産生的． 紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發産生的． 倫琴射線是原子内層電子受激發産生的． γ射線是原子核受激發産生的．頻率(波長)不同的電磁波表現出作用不同． 紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進行紅外線遙感； 紫外線主要作用是化學作用，可用來殺菌和消毒； 倫琴射線有較強的穿透本領，利用其穿透本領與物質的密度有關，進行對人體的透視和檢查部件的缺陷； γ射線的穿透本領更大，在工業和醫學等領域有廣泛的應用，如探傷，測厚或用γ刀進行手術．92．光的折射定律 折射率Ⅱ光的折射定律，也叫斯涅耳定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n來表示這個比例常數，就有折射率:光從一種介質射入另一種介質時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數n，但是對不同的介質來說，這個常數n是不同的．這個常數n跟介質有關系，是一個反映介質的光學性質的物理量，我們把它叫做介質的折射率．i是光線在真空中與法線之間的夾角．r是光線在介質中與法線之間的夾角．光從真空射入某種介質時的折射率，叫做該種介質的絕對折射率，也簡稱為某種介質的折射率

1.光的直線傳播

　　（1）光在同一種均勻介質中沿直線傳播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直線傳播的例證.（2）影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區. 影可分為本影和半影，在本影區域内完全看不到光源發出的光，在半影區域内隻能看到光源的某部分發出的光.點光源隻形成本影，非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關，發光面越大，本影區越小.（3）日食和月食:

　　人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸區域（即"僞本影"）能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時，人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時，看到的是月偏食.

　　2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的界面上時，其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象.

　　（1）光的反射定律:

　　①反射光線、入射光線和法線在同一平面内，反射光線和入射光線分居于法線兩側.②反射角等于入射角.

　　（2）反射定律表明，對于每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現象中光路是可逆的.

　　3.★平面鏡成像

　　（1.）像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關于鏡面為對稱。

　　（2.）光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，後補光路圖。

　　（3）.充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。（眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的範圍和在A點放一個點光源，該電光源發出的光經平面鏡反射後照亮的範圍是完全相同的。）

　　4.光的折射--光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的界面上将發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射.

　　（2）光的折射定律---①折射光線，入射光線和法線在同一平面内，折射光線和入射光線分居于法線兩側.

　　②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常數.（3）在折射現象中，光路是可逆的.

　　★5.折射率---光從真空射入某種介質時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.

　　某種介質的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質的折射率n都大于1.兩種介質相比較，n較大的介質稱為光密介質，n較小的介質稱為光疏介質.

　　★6.全反射和臨界角

　　（1）全反射:光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空（或空氣）時，當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光線完全消失，隻剩下反射光線，這種現象叫做全反射.（2）全反射的條件

　　①光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空（或空氣）.②入射角大于或等于臨界角

　　（3）臨界角:折射角等于90°時的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n

　　7.光的色散:白光通過三棱鏡後，出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束，這種現象叫做光的色散.

　　（1）同一種介質對紅光折射率小，對紫光折射率大.

　　（2）在同一種介質中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.

　　（3）由同一種介質射向空氣時，紅光發生全反射的臨界角大，紫光發生全反射的臨界角小.

　　8.全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇适當的入射點，可以使入射光線經過全反射棱鏡的作用在射出後偏轉90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特别注意兩種用法中光線在哪個表面發生全反射。

　　.玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：⑴射出光線和入射光線平行；⑵各種色光在第一次入射後就發生色散；⑶射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關；⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。

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