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万有引力知识点是高中生在学习物理过程中必须要掌握的内容。为了帮助学生掌握万有引力知识点,小编为高中学生整理了物理万有引力知识点,希望同学们牢牢掌握,不断取得进步!
1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾(矛盾为:a、原子是不稳定的;b、原子光谱是连续谱),1913年玻尔(丹麦)在其基础上,把普朗克的量子理论运用到原子系统上,提出玻尔理论。
2、玻尔理论的假设:
(1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值,叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫做基态;原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。
(2)原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(设能量为Em)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即
h=En-Em
(3)原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
3、玻尔计算公式:rn=n2r1,En=E1/n2(n=1,2,3¼¼)r1=0.53´10-10m,E1=-13.6eV,分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。(选定离核无限远处的电势能为零,电子从离核无限远处移到任一轨道上,都是电场力做正功,电势能减少,所以在任一轨道上,电子的电势能都是负值,而且离核越近,电势能越小。)
4、从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念(提出了能级和跃迁的概念,能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱),局限之处在于它过多地保留了经典理论(经典粒子、轨道等),无法解释复杂原子的光谱。
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物理学的发端始于人类对理解星体运行的追求。三百多年前,万有引力定律的发现堪称人类文明与理性探索进程中最壮丽的诗篇,其所体现出的科学智慧的震撼力, 至今仍为世人所叹服,它第一次把看似毫不相关的地上与天上运动统一起来,第一次揭示大自然的对称和谐与物理规律表达简洁而含蓄的内在美,并作为牛顿的“从 运动现象研究自然力”的又一个科学思辨范例,而不断为历代科学家所效仿。从物理学史进程中,可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一 步推演,并与之构成本章的第一单元内容。
1.知识和技能目标
(1)掌握月—地检验。
(2)知道万有引力定律的内容、表达式和适用条件,会解决简单的引力计算问题。
2.过程和方法目标
学习物理规律提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法。
3.情感、态度和价值观目标
(1)经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣。
(2)通过引力常量的测量简介,说明科学研究的长期性,提高学生的科学价值观。
【教学重点】
万有引力定律及适用条件。
【教学难点】
月地检验的思路。
【教学设计思想】
通过提出猜想—理论推导—实验检验过程,让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程,体会这种大胆的猜想、已有理论的应用、巧妙的实验检验和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学设计过程】
一、新课引入
通过上节课的学习,我们已经知道了太阳与行星间的引力遵从平方反比律: 。
公式中的G是比例系数,F是太阳和行星之间的引力,提供行星绕太阳近似圆周运动的向心力,正是这个引力使得行星不能飞离太阳。
『设计说明』:通过上述介绍,旨在让学生回忆上节课内容,回顾万有引力定律发现过程的前一半,从而为接下来的研究奠定基础,进而引出新课。
二、教授新课
(一)提出猜想
观察视频,提出问题。(引导学生回答,教师及时纠正补充)
月球为什么绕地球做圆周运动?
由于月球受到地球对它的吸引力。
苹果为什么向下运动而不向上运动?
苹果在其重力作用下落向地面。
那么受到的重力又是怎么产生的呢?
由于地球对苹果的吸引力而产生的。
我们很自然的想到,地球对月球的引力和地球对苹果的引力会不会就是同一种力呢?
按照我们物理学的研究规律,为了解释某种现象,提出猜想,这是理论,然后再去检验是否正确。物理学就是在不断的检验完善中前进的。同样我们的猜想是否正确也需要事实的检验。那么请同学们思考下面几个问题。
『设计说明』:通过月球绕地球运转和苹果自由下落的物理情景,唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景,激发学生的兴趣与想像力。
#p#副标题#e#(二)月地检验
创设问题情境,学生讨论,教师引导,互动探究。
检验天上和地上的力是否是同一种力,需要选谁为研究对象?
假定设想成立,天上和地上是同一种力,遵循相同的规律—平方反比律,那么苹果和月球受到的力该如何表示呢?
(这是理论猜想)
实际上月球受到的力可以如何求解呢?
(提示:通过天文观测,我们已经知道了月球绕地球做圆周运动,能不能利用圆周运动的知识来求解呢?)
而苹果受到的力我们已经知道为 。
猜 | 实 | |
月 球 | ||
苹 果 |
接下来,请同学们思考,要验证我们的猜想,我们需要测量什么物理量?验证什么表达式呢?
(学生回答,教师引导总结。)
我们猜想天上地上是同一种力,天上的力是猜想,是理论,地上的力是实际,是检验,我们就是要验证猜想和实际是否相等。只选择一个研究对象月球或苹果,因比 例系数G未知,所以无法检验。我们可以选取两个研究对象,研究它们的比值关系,实际就是月球和苹果的加速度关系,来完成实验的检验,这就是著名的月地检 验。我们一起来看一下检验的思路。
检验思路
① 通过猜想利用引力的平方反比律和牛顿第二定律计算地球表面苹果的加速度和月球的向心加速度。
② 通过实验观测,利用已有规律,得到月球的向心加速度和地球表面苹果的加速度。
③ 综合以上结果,看加速度比值关系,比较猜想与实验观测的数据,得出结论。
好,请同学们开始验证。展示学生的推导过程。
结论:在误差允许的范围内,理论推导与实验观测得到的结果是相等的。
『设计说明』:通过创设问题情景,引导学生讨论探究检验思路,进行定量计算,掌握月地检验,用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,增强学生的理性认识,学习物理规律提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法,同时经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣。
(三)万有引力定律
猜想:宇宙中一切物体之间会不会都存在这样的力呢?
现在我们提到万有引力似乎是老生常谈,但是,牛顿当时的魄力、胆识和惊人的想象力实在让我们佩服。这最后一步假设,虽然无法得到直接验证,但是我们也没有反驳它的理由,而且,以后的无数事实都支持了这一点—万有引力定律。请同学们看课本了解定律的内容。
1.内容
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比。即
――《自然哲学的数学原理》1687年牛顿著
式中各物理量的含义及单位:F为两个物体间的引力,单位:N;m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg;r为两个物体间的距离,单位:m;G为万有引力常量。
2.引力常量
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们距离的关系,但却无法算出两个天体之间万有引力的大小,因为他不知道引力常量G的值。这个问题在一百多年以后,才被英 国的物理学家卡文迪许(1731年-1810年)在实验室里通过扭秤对几个铅球之间的万有引力测量而解决,测出了引力常量G。(展示课件图片,简单讲解实验的原理与思想:铅球之间的引力使T形架转动,带动金属丝扭转,我们可以利用力矩平衡的知识来计算铅球之间的万有引力的大小。因金属丝的扭转程度很小,不易观察测量,所以在T形架上安装了一个小镜,让激光器照出的激光经小镜反射后落在标尺上,小镜转动后,测量光点在标尺上移动的距离,利用光放大的原理确定金属丝的扭转程度,进而测出引力,确定引力常量。)
目前推荐的标准值为G=6.67259×10-11N·m2/Kg2,通常取G=6.67×10-11N·m2/Kg2,(板书:引力常量G=6.67×10-11N·m2/Kg2)它在数值上等于质量是1Kg的物体相距1米时的相互作用力,单位:N·m2/kg2。 (强调掌握物理常量数量级的重要性)和以后我们将学习的静电力常量一样,引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。完成扭秤试验后,卡文迪许又测 量了多种物体间的引力,所得结果与利用引力常量G按万有引力定律计算所得结果相同。所以,引力常量的普适性成为万有引力定律正确性的见证,它为万有引力定 律的普遍意义奠定了强有力的实验基础。在导学案上,给大家准备了引力常量测定的资料介绍,希望同学们课下自己阅读,了解其实验的原理与思想。
万有引力定律我们已经得到。
问题:如何使用万有引力定律进行简单的计算呢?学生讨论回答。
好,请看问题!两个质量均为50Kg的人互相接触时的万有引力如果用定律计算,结果好像是无穷大,那么这两个人永远不会分开了。是我们好不容易得到的定律错了?还是我们在使用定律时忽视了什么呢?这就是我们要继续学习的万有引力定律的适用条件。
3.适用条件
(1)万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可以看成质点,直接使用万有引力定律计算。(模型)
研究相互接触的两个人之间的万有引力时,不能把他们看作质点。
(2)当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间距离。
研究太阳和地球之间的万有引力,可以把它们看作质量均匀的球体。
当研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力,这是微积分的思想。
万有引力定律产生于对太阳系行星运动的研究,但它对物质运动的适用性却要广泛得多。可以这样说,宇宙中凡有引力参与的一切复杂的现象,无不要归结到这样一条十分简洁的定律之中,这不能不使人惊叹宇宙万物超乎寻常的和谐及人类理性思考所具有的统摄力。
#p#副标题#e#4.实践探究
创设情景:既然自然界中任何两个物体间都有万有引力,那么在日常生活中,我们各自之间或人与物体之间,为什么都对这种作用没有任何感觉呢?
根据情景中数据,学生进行估算:
①请估算两位同学,相距5m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)
解:由万有引力定律得:
代入数据得:F1=6.67×10-9N
②已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大?
解:由万有引力定律得:
代入数据得:F2=489N
小结:由此可见通常物体间的万有引力极小,一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力(如人与地球)就不能忽略了。
5.对万有引力定律的理解
①普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间。
②相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。
③特殊性:两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关。
④适用性:只适用于两个质点间的引力。
6.意义
万有引力定律的发现对物理学、天文学的发展具有深远的影响;以前上千年才能观测到一颗行星,通过万有引力定律的指导,我们在指定位置很快就发现了新的行星,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心。
『设计说明』:让学生知道万有引力定律的内容、表达式和使用条件,体会物理学许多重大理论的发现,不是简单的实验总结,它需要直觉、想像 力、大胆的猜想和假设。通过阅读材料,使学生体会卡文迪许扭秤实验精巧的实验方法,知道科学研究的长期性,提高学生的科学价值观。通过题目练习,学生进行 估算和比较,从中锻炼学生的估算能力,体会万有引力常量数量级的重要性,加深对万有引力定律的理解。
【课堂小结】
第3节 | |
一、提出猜想 二、月地检验 1.理论推导 2.实验检验 3.结论 4.更大胆的猜想 | 三、万有引力定律 1.内容 2.适用条件 3.实践探究 4.理解 5.意义 |
学生体会:发现万有引力定律的思维过程:提出猜想──理论推导──实验检验
『设计说明』:通过黑板或多媒体展示本节课知识,在教师引导下,帮助学生构建自己的知识框架。
【布置作业】
1. 阅读资料,了解引力常量的测量原理和方法。
2. 课本问题与练习2、3题。
『设计说明』:通过学生课下阅读引力常量的测量简介资料,说明科学研究的长期性,提高了学生的科学价值观。
【教学设计后记】
本节课我对牛顿发现万有引力定律的过程,通过创设问题情景,让学生以科学家的角度分析、思考问题,经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣,体会牛顿的伟大,了解科学家提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法。
在本节课的教学中,我通过精心设计问题,引导学生从选择研究对象入手,设计检验过程,基本解决了学生对月地检验的理解困难,用事实引导学生经历万有引力定律的得出过程,加深了学生对万有引力定律的认识。
总体说来,教学目标基本实现。
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物理学的发端始于人类对理解星体运行的追求。三百多年前,万有引力定律的发现堪称人类文明与理性探索进程中最壮丽的诗篇,其所体现出的科学智慧的震撼力, 至今仍为世人所叹服,它第一次把看似毫不相关的地上与天上运动统一起来,第一次揭示大自然的对称和谐与物理规律表达简洁而含蓄的内在美,并作为牛顿的“从 运动现象研究自然力”的又一个科学思辨范例,而不断为历代科学家所效仿。从物理学史进程中,可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一 步推演,并与之构成本章的第一单元内容。
教学目标
知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。
2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。
3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,
了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
4. 了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法
1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证
的重要性。
2.体会推导过程中的数量关系.
情感、态度与价值观
1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.
2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让
学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。
教学重点、难点
1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。
2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
(一) 引入新课
复习回顾上节课的内容
如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。
学生活动: 推导得
将V=2πr/T代入上式得
利用开普勒第三定律 代入上式
得到:
师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F∝
教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F∝
写成等式就是F=G (其中G为比例常数)
#p#副标题#e#(二)进行新课
教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)
师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。
教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?
教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma
地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F’=m’g
从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G
那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F’=G
此等式是否成立呢?
已知:地球半径R=6.37×106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8×108 m ,
月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8
(以上数据在当时都已经能够精确测量)
提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F’=G 是否成立?
学生回答基础上教师总结:
假设此关系式成立,即F’=G
可得: =ma=G
F’=m’g=G
两式相比得: a/g=R2 / r2
但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:
a/g≈1/3600
R2 / r2≈1/3600
即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F’=G
这就是牛顿当年所做的著名的“月-地”检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。
教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?
牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。
万有引力定律
①内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
②公式
如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)
说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.67×10-11N·m2/kg2.
2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。
a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;
b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。
教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。
利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。
扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的G值为6.754×10-11 N·m2/kg2,现在公认的G值为6.67×10-11 N·m2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.67×10-7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3.56×1022N。
教师:万有引力定律建立的重要意义
17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响,而且它第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
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万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的普适的万有引力定律表示如下:
任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 /kg2。为英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外,由开普勒第三定律可得
r^3/T^2=常数k'
那么沿太阳方向的力为
mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看,
(太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2
是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k'包含了太阳的质量M,k''包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。
如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为
万有引力=GmM/r^2
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑。比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!但是,天体系统中,由于天体的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用 。一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为 1米的铁球 ,紧靠在一起时 , 引力也只有1.14×10^(-3)牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量 。但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 。所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素。
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物理并不复杂难懂,只要掌握了较好的学习方法,它就可以变得十分有趣、易学。以下是由读文网小编收集整理的高中物理成绩快速提高法,欢迎阅读!
第一要切实学懂每个知识点。懂的标准是每个概念和规律你能回答出它们“是什么”“怎么样”“为什么”等问题;对一些相近似易混淆的知识,要能说出它们的联系和本质区别;能用学过的概念和规律分析解决一些具体的物理问题。
为了学懂,同学们必须做到以下三点:认真阅读课本;认真听讲;理论联系实际。课本知识是前人经验的高度概括和总结,准确精练,不是随便看一遍就可弄懂的,必须反复阅读和揣摩,通过课前的阅读了解知识重、难和疑点?以便上课时有目的听讲,提高学习效率。课堂上,老师的讲解一般会比课本更具体更详细。认真听讲,一方面能更好的掌握知识的来龙去脉,加深理解,另一方面,还要注意学习老师分析问题解决问题的思路和方法,提高思维能力;此外,重视实验,理论联系实际也是提高学习效果的重要途径之一。这是因为物理知识都是从生产、生活、科学实验中概括和总结出来的,是一门实验性极强的学科。把理论知识与实际相联系,不仅能提高动手能力,而且能加深对所学知识的印象,加深理解,巩固记忆。
第二,学习物理,要掌握物理学科特有的思维方式。中学的物理规律并不多,但物理现象和过程却千变万化。只掌握了基本概念和规律是不够的,还必须掌握科学的思维方式。如假设法,理想化法,等效替代法,隔离法与整体法,独立作用原理以及迭加合成原理等等。掌握了科学的思维方法,才能提高推理能力,分析综合能力,把复杂的问题分解为简单问题的能力,灵活地运用所学知识去解决物理问题。
第三,要即时复习巩固所学知识。对课堂上刚学过的新知识,课后一定要把它的引入、分析、概括、结论、应用等全过程进行回顾,并与大脑里已有的相近的旧知识进行对比,看看是否有矛盾,否则说明还没有真正弄懂。这时就要重新思考,重新看书学习。在弄懂所学知识的基础上,要即时完成作业,有余力的同学还可适量地做些课外练习,以检验掌握知识的准确程度,巩固所学知识。
第四,阅读适量的课外书籍,丰富知识,开阔视野。实践表明,物理成绩优秀的同学,无不阅读了大量的课外书籍。这是因为,不同的书籍,不同的作者会从不同角度用不同的方式来阐述问题,阅读者可以从各方面加深对物理概念和规律的理解,学到很多巧妙更简捷的解题思路和方法。在这方面我自己就有切身的体会,见识一多,思路当然就活了。
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在高中物理的学习中,我们应该掌握怎么样的学习方法呢?以下是由读文网小编收集整理的高中物理快速提高分数的五个步骤,欢迎阅读!
在复习的基础上,我们再做作业。在这里,我们要纠正一个错误的概念:完成作业是完成老师布置的任务。我们在课后安排作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。
明确这两点是重要的,这就要求我们在做作业时,一方面应该认真对待,独立完成,另一方面就是要积极思考,看知识是如何运用的,注意对知识进行总结。我们应时刻记着“我们做题的目的是提高对知识掌握水平”,切忌“为了做题而做题”。
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高中物理,难度相对来说还是比较大的。很多同学对于如何学好高中物理是非常没有头绪的,是否真的有那么难学呢?下面是读文网小编网络整理的高中物理的正确学习方法,希望对你有用。
第一要切实学懂每个知识点。懂的标准是每个概念和规律你能回答出它们“是什么”“怎么样”“为什么”等问题;对一些相近似易混淆的知识,要能说出它们的联系和本质区别;能用学过的概念和规律分析解决一些具体的物理问题。
为了学懂,同学们必须做到以下三点:认真阅读课本;认真听讲;理论联系实际。课本知识是前人经验的高度概括和总结,准确精练,不是随便看一遍就可弄懂的,必须反复阅读和揣摩,通过课前的阅读了解知识重、难和疑点?以便上课时有目的听讲,提高学习效率。课堂上,老师的讲解一般会比课本更具体更详细。认真听讲,一方面能更好的掌握知识的来龙去脉,加深理解,另一方面,还要注意学习老师分析问题解决问题的思路和方法,提高思维能力;此外,重视实验,理论联系实际也是提高学习效果的重要途径之一。这是因为物理知识都是从生产、生活、科学实验中概括和总结出来的,是一门实验性极强的学科。把理论知识与实际相联系,不仅能提高动手能力,而且能加深对所学知识的印象,加深理解,巩固记忆。
第二,学习物理,要掌握物理学科特有的思维方式。中学的物理规律并不多,但物理现象和过程却千变万化。只掌握了基本概念和规律是不够的,还必须掌握科学的思维方式。如假设法,理想化法,等效替代法,隔离法与整体法,独立作用原理以及迭加合成原理等等。掌握了科学的思维方法,才能提高推理能力,分析综合能力,把复杂的问题分解为简单问题的能力,灵活地运用所学知识去解决物理问题。
第三,要即时复习巩固所学知识。对课堂上刚学过的新知识,课后一定要把它的引入、分析、概括、结论、应用等全过程进行回顾,并与大脑里已有的相近的旧知识进行对比,看看是否有矛盾,否则说明还没有真正弄懂。这时就要重新思考,重新看书学习。在弄懂所学知识的基础上,要即时完成作业,有余力的同学还可适量地做些课外练习,以检验掌握知识的准确程度,巩固所学知识。
第四,阅读适量的课外书籍,丰富知识,开阔视野。实践表明,物理成绩优秀的同学,无不阅读了大量的课外书籍。这是因为,不同的书籍,不同的作者会从不同角度用不同的方式来阐述问题,阅读者可以从各方面加深对物理概念和规律的理解,学到很多巧妙更简捷的解题思路和方法。在这方面我自己就有切身的体会,见识一多,思路当然就活了。
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有很多同学会问“学习物理有没有捷径呢”?答案应该是否定的,学习是一件实实在在的事情,我们来不得半点含糊。以下是由读文网小编收集整理的高中物理的阶段性学习方法,欢迎阅读!
有的同学课后总是急着去完成作业,结果是一边做作业,一边翻课本、笔记。而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业,而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾,在此基础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。
复习的方法我们可以分成以下两个步骤进行:首先不看课本、笔记,对知识进行尝试回忆,这样可以强化我们对知识的记忆。之后我们再钻研课本、整理笔记,对知识进行梳理,从而使对知识的掌握形成系统。
另外,德国心理学家艾宾浩斯的研究表明:知识在学习最初的两三天内遗忘是最快的,也是最多的,所以,我们对知识进行及时的复习也是战胜遗忘的需要。
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在我们的高中物理学习中,我们应该怎样正确对待高中物理学习中的挫折呢?你有什么样的办法吗?下面是读文网小编网络整理的正确对待高中物理学习中的挫折的方法以供大家学习参考。
(一)确定适度的抱负水平
抱负水平是人们在从事某种实际活动之前,为自己规定的目标水平。挫折总是跟目标受阻联系在一起,挫折就是有目的的行为受干扰、目标没有实现所引起的。
(二)放下过去向前看
既然已成为过去,何必再沉浸在痛苦的深渊里?所以,面对挫折,不必忧虑,不必悲伤,不必流眼泪。放眼往前看,地球仍旧要转下去,太阳依然会升起来。一切都会过去,我们随时都可以重新开始。
(三)正确对待模拟考试,不以模拟战绩论英雄
模拟考试成绩虽然对考生预测高考有一定的参考价值,但不能以此论英雄,更不能因此断定高考的成败。如果仅仅把目光放在模拟考试成绩上,对即将到来的正式高考就很不利。模拟考试分数高也不能盲目乐观,因为成功时受到的压力有时并不比失败时轻多少。
(四)学会悦纳自己
一是发现自己的优点。努力去发现自己的优点,找出自己的闪光点。二是肯定自己的能力。每天至少做对三道题目,就不会责备自己一事无成、没有能力。三是培养某方面的兴趣。在自己感兴趣的活动中,找一样来培养、发展,使之成为自己的专长。
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在高中物理的学习过程中,我们应该怎么样的去提升我们的学习成绩呢?下面是读文网小编网络整理的学好高中物理八大方法以供大家学习参考。
归纳方法是经典物理研究及其理论建构中的一种重要方法。它要解决的主要任务是:第一由因导果或执果索因,理解事物和现象的因果联系,为认识物理规律作辅垫。第二透过现象抓本质,将一定的物理事实(现象、过程)归入某个范畴,并找到支配的规律性。完成这一归纳任务的方法是:在观察和实验的基础上,通过审慎地考察各种事例,并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法,推出一般性猜想或假说,然后再运用演绎对其进行修正和补充,直至最后得到物理学的普遍性结论。比较的方法,是物理学研究中一种常用的思维方法,也是我们经常运用的一种最基本的方法。这种方法的实质,就是辩析物理现象、概念、规律的同中之异,异中之同,以把握其本质属性。
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物理的学习使学生们的重要学习科目,我们应该掌握什么样的学习方法呢?下面是读文网小编网络整理的高中物理的学习方法,希望对你有用。
一、抓预习环节,带着问题去学习物理,从而适时地分散难点,突出重点。
为学好物理,必须培养学生自学习惯,抓好预习环节。
一读:要从头到尾阅读课文,圈出重点,疑点、难点,形成物理知识的初步结构,并且在听课时能有针对性地突出疑点、难点,抓住中心。
二看:课本插图是编者为了帮助学生认识了解某些物理现象,插图形象生动,具有趣味,学生通过看图,在愉快中学到知识。
三做:物理是以实验操作为基础的科学,课前预习必须要结合教材内容预习好“实验”。
四想:教材每节后面有思考题,在看完书后可以尝试看能否解决,增强听讲的目的性,抓住重点。
五议:讨论的议题是学生预习中感觉模糊,疑难的问题,讨论有助于学生重读教材,深入思考,把握物理概念的含义,规律的内容及适用条件。
六记:将课文重要的概念定律,公式等多看几遍,以加深理解,以便在此基础上加强记忆。
二、物理核心内容——物理概念的学习
要抓住概念的本质属性,联系实例理解概念,抽象概念的理解是困难的,但我们可以抓住两个概念的差异,从不同的角度突出这种差异,进行区别。一是可以通过列举具体的典型例子加以纠正,使概念深化,找出两者之间的内在联系和区别,如在学习速度和加速度时,可以列举速度大而加速度小,加速度大而速度小的运动物体进行理解。为了特别强调加速度和速度的概念可以运用图象进行区别,说明在V-t图象中,斜率表示物体的加速度,纵坐标表示物体的速度。
三、重视对物理现象的观察
高中阶段观察能力比初中有所提高,除了要求学生有目的地观察,辨明观察对象的主要特征外,还进一步要求学生能认识观察对象所发生变化的程以及变化的条件。物理现象的观察对于物理学习具有基础的地位。学习物理首先必须了解客观世界是什么样子,而只有通过对物理现象的观察才能做到了解。另外,只有观察大量的物理现象,才能理解理论的事实依据和适用范围,并在此过程中检验物理理论正确与否。
四、精选习题,跳出题海,注重错因分析,培养良好的解题习惯
审题的过程就是将一个具体的物理现象抽象成一个或几个物理模型的过程,为下一步解题作准备。高中的习题比初中复杂得多,光靠读题就列式计算往往会出错。良好的审题习惯可以帮助学生少犯错误,所以要求学生在读题时,一要划出关键词来,二要画草图,凡是可以画的必须画,草图上要标明题中已知的物理量。复杂的题,有几个过程就要画几幅草图。
五、重视实验,培养学习物理的兴趣
仔细观察老师做演示实验,甚至自己动手做,通过多种途径感知事物,增强由形象思维向抽象思维转化的能力,通过直观的实验验证,把难学的东西化为易学的东西,这样掌握的知识更牢靠,从而增加学习物理的兴趣。课本中的这些实验主要是用来验证规律的,但如果我们能认真研究并做好这些实验,我们的收获就不仅在于验证规律,它同时能使我们发现物理是有趣的,从而激发我们学习物理的兴趣,只有对物理感兴趣,才想学、爱学、才能学好。
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在我们的物理学习过程中,除了掌握物理学科的知识点之外,我们还需要对物理答题的方法和规律做出总结!下面是读文网小编网络整理的高中物理的三步审题法以供大家学习参考。
具有一定难度的物理题目,往往含有隐蔽条件,这些隐蔽条件可隐蔽在题目的已知条件中、要求中、物理过程中、物理图象中和定律应用范围中及答案中,如果能及时挖掘这些隐蔽条件,应能够越过“思维陷井”,突破解题障碍,提高解题速度。
(1)由物理概念的内涵中找出隐蔽条件
物理概念是解题的依据之一,不少题目的部分条件隐含在相关的概念之中,于是可以从分析概念中去挖掘隐含条件,寻求解题方法。
(2)由物理现象的分析找出隐含条件。
物理问题中,有些隐含条件存在于问题叙述的过程之中,只要认真分析题中的物理现象和临界条件,应能找出隐含条件。
+3)由物理过程的分析找出隐含条件。
物理过程的分析是解题中的重要一环,通过物理过程的分析,可找出问题中物理量之间的内在联系和必备条件。
(4)由物体运动物理规律的约束找出隐含条件。
确定物理的运动状态是解题的依据,而物体的运动状态往往受一些物理规律的约束。因此,我们可以运用物理在运动过程中所要遵循的物理规律来确定物体的运动状态这一隐含条件。例:一作斜抛运动的物体,在最高点炸裂为质量相等的两块,最高点距地面 19,6 米,爆炸后1 秒钟,第一块落到爆炸点的正下方的地面,此处距抛出点 100 米,问条二块落在距抛出点多远的地面上。(空气阻力不计。)要求出第二块落地点距抛出点的水平距离,就必须知道爆炸后两块的运动状态。本题中这是一个隐含条件,我们可以通过物体在爆炸前后所遵循的物理规律来找出这一隐含条件。爆炸后,如果第一块做自由落体运动,则它落地的时间为t= = =2 秒,而题中的下落时间是1秒,可以判定第一块作竖直下抛运动。考虑爆炸前后,水平方向和竖直方向的动量守恒,可以确定第二块作斜上抛运动。确定物体爆炸前后的运动状态后,就可以由运动规律和动量定律求解。
( 5 )由题中的数学关系找出隐含条件。
正确的示意图不仅能帮助我们理解题意、启发思路,而且还能通过数学关系找出题中的隐含条件。这种方法不仅在几何光学中有较多的应用,而且在其它物理问题中也经常应用。
( 6 )由物理中寻找隐含条件。
有些题目,所设的物理模型是不明确的,不易直接处理,只有恰当地将复杂的模型向隐含的理想化模型转化,才能使问题解决。
( 7 )从关键语句中寻找隐含条件
在物理题中,常见的关键用语有:表现为极值条件的用语,如“最大”、“最小”、“至少”、“刚好”等,它们均隐含着某些物理量可取特殊值;表现为理想化模型的用语,如“理想变压器”、“轻质杠杆”、“光滑水平面”等,扣住关键用语,挖掘隐含条件,能使解题灵感顿生。
( 8 )从题设图形中寻找隐含条件
有的物理题的部分条件隐含在题目的图形中,结合题设条件分析图形,从图形中挖掘隐含条件,方可找出解题途径。
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一份设计良好的试题卷能够很好地检验处学生们的学习情况,你想要提前去了解它吗?下面是读文网小编整理的高中物理必修一章末过关检测题以供大家阅读。
1、物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是( )
A.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G
B.牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王 星
C.爱因斯坦建立了相对论,相对论物 理学否定了经典物理学
D.开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
2.有关开普勒关于行星运动的描述,下列说法中不正确的是( )
A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
C.所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
D.不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的
3.关于第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A.它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度。
B.它是人造 地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度。
C.它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度。
D.它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度。
4.2010年1月17日,我国成功发射北斗COMPASS—G1地球同步卫星.据了解这已是北斗卫星导航系统发射的第三颗地球同步卫星.则对于这三颗已发射的同步卫星,下列说法中正确的是( )
A. 它们的运行速度大小相等,且都小于7.9 km/s
B. 它们运行周期可能不同
C. 它们离地心的距离可能不同
D. 它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
5、假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动。则( )
A. 根据公式V=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍
B. 根据公式F=mv2/r,可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2
C. 根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减少到原来的1/2
D. 根据上述B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的 /2
6、设地球表面的重力加速度为 ,物体在距离地球表面高度为 ( 是地球半径)处,由于地球的作用产生的加速度为 , 则 为( )
A. 1/3 B. 1/9 C.1/4 D.1/16
7、下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)( )
A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r
B. 月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r
C.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r
D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r
8、2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是( )
A.飞船变轨前后的速度相等
B.飞船在圆轨道 上时航天员出舱前后都处于超重状态
C.飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
9.如右图所示,a、b、c是在 地球大气层外圆形轨道上运动的3颗
卫星,下列说法正确的是 ( )
A. b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
C. b、c的运行周期相等,且小于a的运行周期。
D. a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大
10.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择
在尽可能靠近赤道的地方,如图2.这样选址的优点是,在赤道附近( )
A.地球的引力 较大 B.地球自转线速度较大
C.重力加速度较大 D.地球自转角速度较大
11.2006年2月10日,中国航天局将如图所示的标志确定为中国月球探测工程形象标志。它以中国书法的笔触,抽象地勾勒出一轮明月,一双脚印踏在其上,象征着月球探测的终极梦想。若中国月球探测器绕月球做圆周运动,假如探测器的线速度增大到原来的2倍,探测器仍做圆周运动,则( )
A.探测器的轨道半径减小到原来的 B.探测器的角速度增大到原来的2倍
C.探测器的向心加速度增大到原来的4倍 D.探测器的周期减小到原来的
12.2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太空行走标志着中国航天事业全 新时代的到来.“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动,其轨道半径为r,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r,则可以确定( )
A.翟志刚出舱后不再受地球引力
B.翟志刚出舱取回外挂实验样品,若样品脱手,则样品做
自由落体运动
C.“神舟七号” 与卫星的加速度大小之比为4:1
D. “神舟七 号”与卫星的线速度大小之比为1 :
13.宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站
对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法是( )
A.飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接
B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接.
C.飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接.
D.无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接
14.按照我国月球探测活动计划,在第一步“绕月”工程圆满完成任务后,将开展第二步“落月”工程,预计在2013年前完成.假设月球半径为 ,月球表面的重力加速度为 .飞船沿距月球表面高度为3 的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的 点,点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的近月点 再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动.下列判断正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率
B.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为
C.飞船在 点点火变轨的瞬间,动能减小
D.飞船在 点的线速度大于在 点的线速度
15.如图所示,赤道上 随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C,它们的运动都可视为匀速圆周运动,比较三个物体的运动情况, 以下判断正确的是( )
A.三者的周期关系为TA
B.三者向心加速度大小关系为aA>aB>aC
C.三者角速度的大小关系为ωA=ωC<ωB
D.三者线速度的大小关系为VA
16.如图所示,发射远程弹道导弹,弹头脱离运载火箭后,在地球引力作用下,沿椭圆轨道飞行,击中地面目标B。C为椭圆轨道的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。关于弹头在C点处的速度v和加速度a,下列结论正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二.填空题(每空2分,共10分)
17.两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,质量之比为mA∶mB=1∶2,轨道半径之比rA∶rB=1:2,则它们的
(1)线速度之比vA∶vB= (2)角速度之比 A∶ B =
(3)周期之比TA∶TB = (4)向心加速度之比aA∶aB =
(5)向心力之比FA∶FB =
三.计算题(共26分)
18.(6分)地球的第一宇宙速度为7.9km/s,,若某行星质量是地球质量的4倍,半径是地球半径的1/2倍,求该行星的第一宇宙速度。(6分)
19、(6分)如图所示,有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运 动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星第一次相遇(即两颗行星相距最近),求:
(1)经过多长时间两行星第二次相遇 (2)经过多长时间两行星第一次相距最远。
20.(8分)火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器,如图所示。火箭从地面起飞时,以加速度 竖直向上做匀加速直线运动( 为地面附近的重力加速度),已知地球 半径为R。(假定行星为球体,且已知万有引力常量为G)
(1)升到某一高度时,测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的 ,求此时火箭离地面的高度h;
(2)探测器与箭体分离后,进入行星表面附近的预定轨道,进行一系列科学实验和测量, 若测得探测器环绕该行星运动的周期为 ,试问:该行星的平均密度为多少?
21、(6分)国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空.飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道,在B点实施变轨后,再进入预定圆轨道,如图所示.已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,近地点A距地面高度为h1,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)飞船在近地点A的加速度aA为多大?
(2)远地点B距地面的高度h2为多少?
看过“高中物理必修一章末过关检测题”
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在考试快要到来的时候,我们作为学生应该做出什么样的复习准备工作呢?下面请欣赏读文网网络编辑为你带来的北师大版高中物理必修一期末考试试卷,希望你能够喜欢!
一、选择题:本题共15小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~15题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.kg和s是国际单位制两个基本单位的符号,这两个基本单位对应的物理量是( )
A.质量和时间 B.质量和位移
C.重力和时间 D.重力和位移
2.匀速运动的汽车从某时刻开始刹车, 匀减速运动直至停止。若测得刹车时间为t,刹车位移为x,根据这些测量结果不可以求出( )
A.汽车刹车过程的初速度 B.汽车刹车过程的加速度
C.汽车刹车过程的平均速度 D.汽车刹车过程的制动力
3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,为了说明它对斜面的摩擦力大小等于mgsinθ,应涉及到下列哪些知识( )
①力的合成与分解;②物体平衡条件;③牛顿第三定律;④牛顿第一定律
A.①② B.①③
C.②③④ D.①②③
4.如图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,重力加速度为g,则( )
A.A对地面的摩擦力方向向左
B.B对A的压力大小为
C.细线对小球的拉力大小为
D.若剪断细线,则此瞬间球B加速度大小为
5.如图,左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1 /4圆弧面的物体固定在水平地面上,圆弧面底端切线水平。一根轻绳两端系有质量分别为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时,连接m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°,不计摩擦,两小球可视为质点。则两小球的质量之比m1∶m2等于( )
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶2 D.3∶4
6.为了让乘客乘车更为舒适,研究人员设计了一种新型交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,乘客( ) A.处于失重状态
B.处于超重状态
C.受到向前的摩擦力作用
D.所受力的合力沿斜面向上
7.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床的中间,后躺在吊床中间并尽量水平伸直躯体,两种情况下人都处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则下列判断正确的是( )
A.坐着比躺着时的F1大,坐着比躺着时的F2大
B.坐着比躺着时的F1大,躺着与坐着时的F2相等
C.躺着比坐着时的F1大,躺着比坐着时的F2大
D.躺着比坐着时的F1大,坐着与躺着时的F2相等
8.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分开向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同,已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于( )
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的过程中,甲推乙的 时间小于乙推甲的时间
C.在刚分开时,甲的速度大于乙的速度
D.甲乙分开后,甲的加速度大小小于乙的加速度大小
9.如图所示为采用动力学方法测量某空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.5×103 kg,其推进器的平均推力大小为1560 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作了7 s,在这段时间内,飞船和空间站速度变化了0.91 m/s,则空间站的质量约为( )
A.1.2×104 kg B.8.5×103 kg
C.1.6×104 kg D.5.0×103 kg
10.水平方向的传送带顺时针转动,传送带速度保持2 m/s不变,两端A、B间距离为3 m,一物块从B端以初速度v0 =4 m/s滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4,g=10 m/s2。物块从滑上传送带到离开传送带过程中的v-t图象是( )
(A) (B) (C) (D)
11.某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象中能反映t1时刻两车相遇的是( )
12.在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢以大小为 的加速度向西行驶时,挂钩P和Q间的 拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )
A.8 B.10
C.18 D.25
13.物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是( )
A.5N、7N、8N B.2N、3N、6N
C.1N、5N、10N D.1N、10N、10N
14.如图所示,重力为G的 质点P,与位于同一竖直平面内的三根相同的轻质螺旋弹簧相连,静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°。已知弹簧a、b对质点的作用力均为2G,则竖直弹簧c对质点的作用力大小可能为( )
A.2G B.G
C.0 D.3G
15.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员质量为M,吊椅的质量为m,且M>m,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度为g。当运动员与吊椅一起以加速度大小为a加速上升时,运动员竖直向下拉绳的力T及运动员对吊椅的压力N分别为( )
A. B.
C. D.
二、实验题(15分)
16.(7分)(1)某同学做“研究匀变速直线运动”的实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中需要的器材填写在横线上(填字母序号):_______________。
a.电磁打点计时器 b.天平 c.低压交流电源
d.低压直流电源 e.细绳和纸带 f.钩码和滑块
g.秒表 h.一端附滑轮的长木板 i.刻度尺
(2)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动的滑块的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示。其中两相邻计数点间均 有四个点未画出。已知所用电源的频率为50 Hz,则打B点时小车运动的速度vB=_______ m/s ,小车运动的加速度a=_______ m/s2。(结果保留两位小数)
17.(8分)“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示,实验中认为细绳对小车拉力F大小等于细砂和小桶的总重力。回答下列问题:
(1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响可采取的做法是:_________________
(2)在探究加速度与质量的关系时,保持细砂和小桶的质量不变,改变小车质量m,得到小车加速度a与质量m的数据如下表:
1 2 3 4 5
小车加速度a/m/s2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根据上述实验数据,描绘出a-m图象如图所示:
观察图甲,可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3、…,为了验证猜想,请在图乙中作出直观反映a与m之间关系的图象。
(3)在探究加速度与力的关系时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,并根据实验数据作出了a-F图线如图所示,该图线未通过坐标原点,试分析可能的原因是:___________________
三、计算题(共35分,要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位 。)
18.(10分)
质量为M=4 kg、长度l= m的木板B,在水平恒定拉力F=10 N作用下,以v0=2 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动。某时刻将质量为m=2 kg的小物块A(可视为质点)由静止轻轻地放在木板的最右端,如图所示。小物块与木板间摩擦不计,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)小物块位于木板上时,木板加速度的大小;
(2)从放上小物块到其脱离木板所经历的时间。
19.(12分)
如图所示是公路上的“避险车道”,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的 情况下避险。一辆货车在倾角为30°的连 续长直下坡高速路上以18 m/s的速度匀速行驶,突然汽车刹车失灵,开始加速运动,此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍。在加速前进了96 m后,货车平滑冲上了倾角 为53°的碎石铺成的避险车道,已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍。货车的整个运动过程可视为直线运动,sin53°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)汽车刚冲上避险车道时速度的大小;
(2)要使该车能安全避险,避险车道的最小长度为多少。
20.(13分)
我国ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v0=15 m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费线中心线前10 m处正好匀减速至v=5 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v0正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2,求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少。
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做好每一份试卷的练习,是对知识的一个学习和巩固的过程。今天,你的知识巩固了吗?让我们来做一套试题卷吧!下面是读文网小编整理的2016年高中物理必修一期末考试模拟试题以供大家阅读。
一、选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。)
1.下列说法中正确的是( )
A.温度有正有负,是矢量
B.物体作直线运动时,其位移的大小一定等于路程
C.物体的速度变化越大,则该物体的速度变化越快
D.当研究“辽宁舰”海试的运动轨迹时,可以将该航空母舰看做质点
2. 物体在做匀减速直线运动时(运动方向不变),下面结论正确的是( )
A.加速度越来越小
B.加速度总与物体的运动方向相同
C. 速率随时间均匀减小
D. 位移随时间均匀减小
3.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像判断,正确的结论是()
A.弹簧的劲度系数为1 N/m
B.弹簧的原长为6 cm
C.可将图像中右侧的图线无限延长
D.该弹簧两端各加2 N拉力时,弹簧的长度为10 cm
4.如图所示,把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间,AC与AB之间夹角为30°,现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°,则( )
A.球对AB板的压力先减小后增大
B.球对AB板的压力逐渐减小
C.球对AC板的压力逐渐增大
D.球对AC板的压力先减小后增大
5.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A.人和踏板由C到B的过程中,人向上做匀加速运动
B.人和踏板由C到A的过程中,人处于超重状态
C.人和踏板由C到A的过程中,先超重后失重
D.人在C点具有最大速度
6.如图所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在其上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是()
A.直角劈对地面的压力等于(M+m)g
B.直角劈对地面的压力大于(M+m)g
C.地面对直角劈有向右的摩擦力
D.地面对直角劈有向左的摩擦力
7.在空中某固定点悬一根均匀的绳子,现从悬点释放绳子让其自由下落,若此绳通过悬点正下方20m处某点A共用了时间1s,则该绳全长为( )(g取10m/s2)
A.10m B.13m
C.15m D.18m
8.一个质量为2kg的物体,在五个同一水平面上共点力的作用下保持静止。若同时撤去其中两个大小分别为15N和10N的力,其余的力保持不变,则该物体的加速度大小可能是( )
A.1m/s2 B.3m/s2
C.10m/s2 D.15m/s2
9.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为 各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是6 m
B.前2 s内的平均速度是7 m/s
C.任意相邻1 s内的位移差都是1 m
D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
10.如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的x-t图象,下列说法正确的是( )
A.两物体的速度大小相等,方向相反
B.在t=1s时,甲、乙两物体相遇
C.在前2s时间内,甲、乙两物体的位移相同
D.在t=2s时,乙物体的运动方向发生了变化
11. 如图所示为A、B两物体做直线运动的v-t图象,由图可知()
A. t1时刻A、B两物体速度大小相等,方向相反
B. t1时刻两物体的加速度大小相等,方向相反
C. t2时刻物体A的速度大于物体B的速度,二者方向相同
D. t2时刻物体A的加速度小于物体B的加速度,二者方向相反
12.如图所示,质量为m的物体静止于倾角为θ的固定斜面上,现将一垂直于斜面向下的推力F作用在物体上。则下列说法正确的是( )
A.物体仍处于静止状态
B.物体受到的合外力变大
C.物体受到的摩擦力可能变大
D.物体受到的支持力一定变大
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、填空题(本题共2小题,共14分,请把答案填写在答题卡中的横线上。)
13. (4分)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
(1)下列叙述正确的是()
A. 同一次实验过程,结点的位置必须都拉到同一位置O点,不能随意变动
B. 用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳之间的夹角总为90°,以便于算出合力的大小
C. 力的夹角越大越好
D. 必须使分力与合力在同一平面内
(2)如果实验情况如图①所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图②是在白纸上根据实验结果画出的图.
图②中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是__________________.
14.如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。
⑴下列说法正确的是_____。
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作 图象
⑵实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得 ,作出 图像,他可能作出图2中_____ (选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_____。
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
⑶实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的 图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数 _____,钩码的质量 _____。
(4)实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间是0.1 s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.
三、计算题(本题共4小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)
15.(8分)如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,不计滑轮处的摩擦,则柱顶所受绳子的压力大小为多少牛?
16.(8分)跳伞运动员在下落过程中(如图所示),假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即F=kv2,比例系数k=20 N•s2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72 kg,起跳高度足够高,则:
(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?
(2)当速度达到4 m/s时,下落加速度是多大?(g取10 m/s2)
17. (10分)甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶,甲车在乙车前面,它们之间相距x0=40m,速度均为v0=10m/s.某时刻,甲车刹车作匀减速直线运动,加速度大小为5m/s2.从此时刻起,求:
(1)甲车经过多长时间停止运动?
(2)当甲车静止时,甲、乙两辆汽车之间的距离为多大?
(3)经多长时间两车相遇?
18. (12分)滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一。如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是40kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05,在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加了40N的水平推力,使冰车从静止开始运动10s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行。(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终没有施加力的作用)。
求:(1)冰车的最大速率;
(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小。
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我们作为高中学生,我们应该在做高中物理试题的时候把试题转化成我们熟知的物理有效信息,这是考好物理考试的重要技能。下面是读文网小编网络整理的河南物理竞赛预赛试题,希望对你有用。
匀变速直线运动基本公式和推论的应用
1.对三个公式的理解
速度时间公式 、位移时间公式 、位移速度公式 ,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石。三个公式中的四个物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正,凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值,当v0=0时,一般以a的方向为正。这样就将矢量运算转化为代数运算,使问题简化。
2.巧用推论式简化解题过程
推论①中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度;
推论②初速度为零的匀变速直线运动,第1秒、第2秒、第3秒...内的位移之比为1∶3∶5∶...;
推论③连续相等时间间隔T内的位移之差相等Δx=aT2,也可以推广到xm-xn=(m-n)aT 2(式中m、n表示所取的时间间隔的序号)。
正确处理追及、图像、表格三类问题
1.追及类问题及其解答技巧和通法
一般是指两个物体同方向运动,由于各自的速度不同后者追上前者的问题。追及问题的实质是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题。解决此类问题要注意"两个关系"和"一个条件","两个关系"即时间关系和位移关系;"一个条件"即两者速度相等,它往往是物体间能否追上或两物体距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点。画出运动示意图,在图上标出已知量和未知量,再探寻位移关系和速度关系是解决此类问题的通用技巧。
2.如何分析图像类问题
图像类问题是利用数形结合的思想分析物体的运动,是高考必考的一类题型。探寻纵坐标和横坐标所代表的两个物理量间的函数关系,将物理过程"翻译"成图像,或将图像还原成物理过程,是解此类问题的通法。弄清图线的形状是直线还是曲线,截距、斜率、面积所代表的物理意义是解答问题的突破口。
3.何为表格类问题
表格类问题就是将两个或几个物理量间的关系以表格的形式展现出来,让考生从表格中获取信息的一类试题。这也是近年来高考经常出现的一类试题。既可以出现在实验题中也可以出现在计算题中。解决此类试题的通法是观察表格中的数据,结合运动学公式探寻相关物理量间的联系,然后求解。
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对于学生们而言,做好每一份试卷的练习,能够让你在考试中越战越勇并让我们鼓足勇气去迎接试题中的困难与挑战!下面是读文网小编网络整理的2017年全国中学生物理竞赛试题,相信这些文字会对你有所帮助!
以上就是读文网小编带来的2017年全国中学生物理竞赛试题的全部内容,希望这部分您能够喜欢!
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高中物理选修3-5知识点方法
物理是高中的重点学习模块,那么选修3-5知识点你掌握了多少呢?接下来百文网小编为你整理了高中物理选修3-5知识点,一起来看看吧。
玻尔的原子模型
⑴原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)
a.电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小,电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
⑵玻尔理论
上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启发,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三个假设:
①定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态。
②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为Em)跃迁到另一定态(设能量为En)时,它辐射成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hv=Em-En
③轨道量子化假设,原子的不同能量状态,跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。
⑶玻尔的氢子模型:
①氢原子的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三条假设基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条轨道上运行时原子的能量,(包括电子的动能和原子的热能。)
②氢原子的能级图:氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级。按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。
其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态,称为激发态。
能级
(1)在波的原则理论中,原子只能处于一系列不连续的能量状态,因此各状态对应的能量也是不连续的,这些能量叫做能级
①基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态,这是电子的稳定状态
②激发态:其他的能量状态叫做激发态。原子或分子吸收一定的能量后,电子被激发到较高能级但尚未电离的状态
(2)原子能级跃迁
①从高能级向低能级跃迁时放出光子
②从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量).原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子。而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。(如在基态,可以吸收E≥13.6eV的任何光子,所以吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)
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