简谐运动 简谐运动的表达式和图象Ⅱ1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。（2）阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。（2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。（2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。（3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体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动。（4）频率f：振动物体单位时间内完成全振动的次数。（5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是：。（6）相位：表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。4、研究简谐振动规律的几个思路：（1）用动力学方法研究，受力特征：回复力F =－ Kx；加速度，简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。（2）用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。（3）用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。（4）从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。5、简谐运动的表达式 振幅A，周期T，相位，初相6、简谐运动图象描述振动的物理量1．直接描述量：①振幅A；②周期T；③任意时刻的位移t。2．间接描述量：③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。3．从振动图象中的x分析有关物理量(v，a，F)简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下，物体的运动在空间上有往复性，即在平衡位置附近做往复的变加速(或变减速)运动；在时间上有周期性，即每经过一定时间，运动就要重复一次。我们能否利用振动图象来判断质点x，F，v，a的变化，它们变化的周期虽相等，但变化步调不同，只有真正理解振动图象的物理意义，才能进一步判断质点的运动情况。小结： 1简谐运动的图象是正弦或余弦曲线，与运动轨迹不同。2．简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系。3．根据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。83．单摆的周期与摆长的关系（实验、探究）Ⅰ单摆周期公式上述公式是高考要考查的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个问题：①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。②单摆周期公式中的L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离，一般也叫等效摆长。例如图1中 ，三根等长的绳L1、L2、L3共同系住一个密度均匀的小球m，球直径为d，L2、L3与天花板的夹角 < 30。若摆球在纸面内作小角度的左右摆动，则摆的圆弧的圆心在O1外，故等效摆长为 ，周期T1=2；若摆球做垂直纸面的小角度摆动，叫摆动圆弧的圆心在O处，故等效摆长为，周期T2=单摆周期公式中的g，由单摆所在的空间位置决定，还由单摆系统的运动状态决定。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，因此应求出单摆所在地的等效g值代入公式，即g不一定等于98m/s2。单摆系统运动状态不同g值也不相同。例如单摆在向上加速发射的航天飞机内，设加速度为a，此时摆球处于超重状态，沿圆弧切线的回复力变大，摆球质量不变，则重力加速度等效值g = g + a。再比如在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重，回复力为零，则重力加速度等效值g = 0，周期无穷大，即单摆不摆动了。g还由单摆所处的物理环境决定。如带小电球做成的单摆在竖直方向的匀强电场中，回复力应是重力和竖直的电场合力在圆弧切向方向的分力，所以也有－g的问题。一般情况下g值等于摆球静止在平衡位置时，摆线张力与摆球质量的比值。84．受迫振动和共振Ⅰ物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动的规律是：物体做受迫振动的频率等于策动力的频率，而跟物体固有频率无关。当策动力的频率跟物体固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。共振是受迫振动的一种特殊情况。85．机械波 横波和纵波 横波的图象Ⅰ机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波，机械波产生的条件有两个： 一是要有做机械振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质。横波和纵波： 质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波，声波在空气中是纵波，声波的频率从20到2万赫兹。机械波的特点：（1）每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动；后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。（2）波只是传播运动形式（振动）和振动能量，介质并不随波迁移。横波的图象用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。简谐波的图象是正弦曲线，也叫正弦波简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线，但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。86．波长、波速和频率（周期）的关系Ⅰ描述机械波的物理量（1）波长：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。（2）频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。（3）波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。波速与波长和频率的关系：， 87．波的反射和折射 波的干涉和衍射Ⅰ1惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。2根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。波的反射 1波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射． 2反射规律反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角．反射波的波线与平面法线的夹角i’ 叫做反射角．反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．波遇到两种介质界面时，总存在反射波的折射 1波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射．2折射规律：(1)折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角．（2）折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比：当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变． 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同．波的干涉和衍射衍射：波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。判断加强与减弱区域的方法一般有两种：一是画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增强，峰谷相遇减弱。二是相干波源振动相同时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强，是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。88．多普勒效应Ⅰ1多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。2多普勒效应的成因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。3多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。4多普勒效应的应用: ①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。③红移现象：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红衣现象”，所谓“红衣现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小（即波长变大）的红端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。89．电磁波 电磁波的传播Ⅰ一、麦克斯韦电磁场理论1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场〖规律总结〗1、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场2、电场和磁场的变化关系二、电磁波1、电磁场：如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场这个过程可以用下图表达。2、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波3、电磁波的特点：(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同 v=λf(3) 电磁波具有波的特性三、赫兹的电火花赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象，他还测量出电磁波和光有相同的速度这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。90．电磁振荡 电磁波的发射和接收ⅠLC回路振荡电流的产生先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。（1）闭合电路，电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量最大。随后，电路中电流加大，磁场能加大，电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束，电流达到最大、磁场能最多。（2）由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失，保持原来电流方向，对电容器反方向充电，磁场能减少，电场能增多。充电流由大到小，充电结束时，电流为零。接着电容器又开始放电，重复（1）、（2）过程，但电流方向与（1）时的电流方向相反。电磁波的发射和接收有效的向外发射电磁波的条件： （1）要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。 （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？改造 振荡电路——由闭合电路成开放电路电磁波的接收条件①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。91．电磁波谱及其应用Ⅰ光的电磁说（1）麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同，说明光具有电磁本质（2）电磁波谱电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 射线产生机理 在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生 原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的 原子核受到激发后产生的（3）光谱 ①观察光谱的仪器，分光镜 ②光谱的分类，产生和特征 发射光谱 连续光谱 产生 特征 由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的 由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱 由稀薄气体发光产生的 由不连续的一些亮线组成吸收光谱 高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的 在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱③ 光谱分析：一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行光谱分析。电磁波的应用：1、电视简单地说：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号 ，发射出去后被接收的电信号通过还原，被还原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。2、雷达工作原理利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。3、手机在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变． 不同点： 机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为30×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关．不同电磁波产生的机理 无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的． 红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的． 伦琴射线是原子内层电子受激发产生的． γ射线是原子核受激发产生的．频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同． 红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感； 紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒； 伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷； γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．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来表示这个比例常数，就有折射率:光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．这个常数n跟介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率．i是光线在真空中与法线之间的夹角．r是光线在介质中与法线之间的夹角．光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率物理选修3—1知识点总结，高中物理3-3知识点总结 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0 宏观量：物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。 联系桥梁：阿伏加德罗常数（N A ＝602×10mol ） ρ=23－1m M = V V A （1）分子质量：m 0=ρV A m M V V A M ==V ＝=＝ （2）分子体积：0 N N A N A N N A ρN A （对气体，V 0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级10-10m) 1球体模型．V 0=○6V V A M 4d ==π() 3 直径d =0（固、液体一般用此模型） N A ρN A 32π V S —单分子油膜的面积，V —滴到水中的纯油酸的体积 S 油膜法估测分子大小：d = 2立方体模型．d =○0 （气体一般用此模型；对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离） 注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列) ； 气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 （4）分子的数量：N =nN A =m ρV V ρV N A =N A 或者 N =nN A =N A =N A M M V A M 2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 （2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。 发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接说明了．．液体分子在永不停息地做无规则运动． 1布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动． ○ ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小， 随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分 子引力和分子斥力的合力 ②分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r 0（约10－10m ）与10r 0。 （ⅰ）当分子间距离为r 0时，引力等于斥力，分子力为零。 （ⅱ）当分子间距r ＞r 0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r 0 增大时，分子力先增 大后减小 （ⅲ）当分子间距r ＜r 0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r 0减小时，分子力不断增大 二、温度和内能 1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。 2、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。 ①温度是分子平均动能大小的标志。 ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）． 3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零， (2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r 0关系（类比弹性势能） ①当r ＞r 0时，r 增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 ②当r ＞r 0时，r 减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。 ③当r =r 0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值） （4）决定分子势能的因素： 从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。（注意体积增大，分子势能不一定增大） 从微观上看：分子势能跟分子间距离r 有关。 4、内能：物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 E 内=N E K +E P （1）内能是状态量 （2）内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。 （3）物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能没有必然联系． 三、热力学定律和能量守恒定律 1、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 ①等效不等质：做功是内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分）之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的。 ②概念区别：温度、内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移． 2、热力学第一定律 (1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W 与物体从外界吸收的热量Q 之和等于物体的内能的增加量ΔU (2)数学表达式为：ΔU ＝W+Q (3)符号法则： (4)绝热过程Q ＝0，关键词“绝热材料”或“变化迅速” (5)对理想气体（不考虑分子间相互作用力，内能仅由温度和分子总数决定，与气体的体积无关。） ①ΔU 取决于温度变化，温度升高ΔU>0，温度降低ΔU ②W 取决于体积变化，v 增大时，气体对外做功，W0； ③特例：如果是气体向真空扩散，W ＝0 3、能量守恒定律： （1）能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 （2）第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。（违背能量守恒定律） 4、热力学第二定律 （1）热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。 （2）说明：①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。 ②热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。 ③热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。 （3）热力学第二定律的两种表述 ①克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。 ②开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。 （4）热机 ①热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热源吸收热量Q 1，推动活塞做功W ，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q 2。（工作条件：需要两个热源） ②由能量守恒定律可得： Q 1=W+Q2 ③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用η表示，即η= W / Q1 ④热机效率不可能达到100% （5）第二类永动机①设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。②第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。原因：尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。 （6）推广：与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。例如；扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散。 （7）熵和熵增加原理 ①热力学第二定律微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。 ②熵：衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。 ③熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。热力学第二定律也叫做熵增加原理。 （8）能量退降：在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态变成不可利用状态，能量的品质退化了。（另一种解释：在能量转化过程中，总伴随着内能的产生，分子无序程度增加， 同时内能耗散到周围环境中，无法重新 收集起来加以利用） 四、固体和液体 1、晶体和非晶体 ①晶体内部的微粒排列 有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性），由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。 ②晶体达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。分子平均动能不变，温度不变。 2、液晶：介于固体和液体之间的特殊物态 物理性质①具有晶体的光学各向异性——在某个方向上看其分子排列比较整齐 ②具有液体的流动性——从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的． 3、液体的表面张力现象和毛细现象 （1）表面张力──表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏，r ＞r 0，分子力表现为引力，在这个力作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力。表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直． （2）浸润和不浸润现象： （3）毛细现象：对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细现象越明显。 ①管的内径越细，液体越高 ②土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤，毛细管变细，将水引上来 五、气体实验定律 理想气体 （1）探究一定质量理想气体压强p 、体积V 、温度T 之间关系，采用的是控制变量法 （2）三种变化：①等温变化，玻意耳定律：PV ＝C ②等容变化，查理定律： P / T＝C ③等压变化，盖—吕萨克定律：V/ T＝C O 等温变化 T 1＜T 2 O 等容变化 V 1＜V 2 O 等压变化 p 1＜p 2 提示： ①等温变化中的图线为双曲线的一支，等容（压）变化中的图线均为过原点的直线（之所以原点附近为虚线，表示温度太低了，规律不再满足） ②图中双线表示同一气体不同状态下的图线，虚线表示判断状态关系的两种方法 ③对等容（压）变化，如果横轴物理量是摄氏温度t ，则交点坐标为－27315 （3）理想气体状态方程 pv p 1V 1p 2V 2=恒定） pV =nRT （n 为摩尔数） =对一定质量的理想气体，有 （或T T 1T 2 （4）气体压强微观解释：大量气体分子对器壁频繁地碰撞产生的。压强大小与气体分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数有关。决定因素：①气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的温度决定②单位体积内的分子数(分子密度) ，从宏观上看由气体的体积决定 六、饱和汽和饱和汽压 1、饱和汽与饱和汽压： 在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。 饱和汽压影响因素：①与温度有关，温度升高，饱和气压增大 ②饱和汽压与饱和汽的体积无关 3）空气的湿度（1）空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。 （2）空气的相对湿度：相对湿度=水蒸气的实际汽压 同温度下水的饱和汽压 相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。 （3）干湿泡湿度计：两温度计的示数差别越大，空气的相对湿度越小。、电场 ）自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷 （2）电荷守恒定律: 2 ★库仑定律 成反比，作用力的方向在它们的连线上（2）公式: （3）适用条件:真空中的点电荷 点电荷是一种理想化的模型如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷，但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少 3电场强度、电场线 （1）电场: （2）电场强度: （3）电场线: （4）匀强电场: （5）电场强度的叠加: 4电势差U: 5电势φ: （2）沿着电场线的方向，电势越来越低 6电势能:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处（电势为零处）电场力所做的功 ε=qU 7等势面:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面 （1）等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功 （2）等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 （3）画等势面（线）时，一般相邻两等势面（或线）间的电势差相等这样，在等势面（线）密处场强大，等势面（线）疏处场强小 8电场中的功能关系 （1）电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关 计算方法有:由公式W=qEcosθ计算（此公式只适合于匀强电场中），或由动能定理计算 （2）只有电场力做功，电势能和电荷的动能之和保持不变 （3）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变 9静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽 10 ★★★★带电粒子在电场中的运动 （1）带电粒子在电场中加速 （2）带电粒子在电场中的偏转 （3）是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定一般说来: ①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量） ②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力 （4）带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动 由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法 12电容 十、稳恒电流 1电流---（1）定义:（2）电流的方向: 2电流强度: