1、优质文档优质文档选修 3-4内容 要求 说明80、简谐运动 简谐运动的表达式和图象1如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动；即 F = kx（课本 P12：问题 2、 3、 4 题）2.简谐运动的表达式 “x = A sin ( t )”课本 P10 图 11.2-53简谐运动的图象：描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。注意速度的方向的判别方法是： ，注意在振幅处速度无方向。81、单摆的周期与摆长的关系（实验、探究）1单摆的等时性（伽利略） ；即周期与摆球质量无关，在振幅较小时与振幅
2、无关2单摆的周期公式（惠更斯） glT2（ l 为摆线长度与摆球半径之和；周期测量：测 N 次全振动所用时间 t，则 T=t/N）3数据处理：（1）平均值法；（2）图象法：以 l 和 T2为纵横坐标，作出 24Tgl的图象（变非线性关系为线性关系） ；82、受迫振动和共振受迫振动：在周期性外力作用下、使振幅保持不变的振动，又叫无阻尼振动或等幅振动。f 迫 = f 策 ，与 f 固 无关。A 迫 与f 策 - f 固 有关，f 策 - f 固 越大，A 迫 越小，f 策 - f 固 越小，A 迫 越大。课本 P19 图 11.5-4 P19-20 科学漫步83、机械波 横波和纵波 横波的图象1波
3、可以传播能量，也可以传播信息,(振动形式的传播)2横波图象：表示某一时刻各个质点离开平衡位置位移情况。后一质点的振动总是重复前一质点的振动；特别要能判断质点振动方向或波的传播方向。注意：（1）周期性、方向性上引起的多解可能性；（2）波传播的距离与质点的路程是不同的。3波动图象表示 “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。84、波长、频率（周期）和波速的关系f（ 由介质决定， f 由波源决定）课本 P30例 285、波的反射和折射 波的衍射和干涉1波面（波阵面）：振动状态总是相同的点的集合；波线：与波面垂直的那些线。2惠更斯原理：介质中任一波面上的
4、各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波的包迹就是新的波面；3 （1）互不干扰原理；（2）叠加原理。反射、折射、干涉： x = k 处，振动加强； x =（ 2k + 1） / 2 处，振动减弱。（3）衍射（产生明显衍射现象的条件）4波的干涉：（1）频率相同（2）现象：加强区与减弱区相互间隔（加优质文档优质文档强区永远加强，减弱区永远减弱）课本 P40 图 12.6-3 P41问题 1、386、多普勒效应（1）现象：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率（音调）发生变化的现象。结论：波源远离现察者，观察者接收频率减小；波源靠近观察者，观察者接收频率增大。（2）应用：A、
5、利用发射波和接受波频率的差异，制成测定运动物体速度的多普勒测速仪。B、利用向人体血液发射和接收的超声波频率的变化，制成测定人体血流速度的“彩超” 。课本 P43 科学漫步87、电磁振荡电磁波的发射和接收 1稳恒电场周围没有产生磁场；变化磁场(电场)产生电场(磁场);磁场(电场)均匀变化稳定电场(磁场)；振荡变化的磁场(电场)同频率振荡变化的电场(磁场)； 麦克斯韦的理论与经典时空观相矛盾，导致狭义相对论2电磁波：电磁场由发生的区域在空间由近及远的传播就形成电磁波。特点：课本 P78-79 赫兹的电火花(倒数第二段)A、电磁波是物质波，传播时可不需要介质而独立在真空中传播。B、电磁波是横波，磁场
6、、电场、传播方向三者互相垂直。P78 图C、电磁波具有波的共性，能发生干涉、衍射等现象D、电磁波可脱离“波源”而独立存在，电磁波发射出去后，产生电磁波的振荡电路停止振荡后，在空间的电磁波仍继续传播。3电磁波的波速： v = f 同一列电磁波由一种介质传入另一种介质，频率不变，波长、波速都要发生变化。电磁波的发射和接收：1发射：（1）调制：电磁波随各种信号而改变的技术，分为两种调幅（AM）和调频（FM） ；课本 P83 图 14.3-2,3-32.接收;(1)调谐;使接收电路发生电谐振的过程课本 P83 图 14.3-4(2)检波;调制的逆过程3雷达：雷达系统由天线系统、发射装置、接收装置、输出
7、装置及电源、计算机等组成。雷达用微波波段，每次发射时间约百万分之一秒，结果由显示器直接显示。发射端和接收端合二为一（不同于电视系统） 。88、电磁波谱及其应用1红外线：一切物体都在辐射红外线：（1）主要性质；热作用：温度越高，红外线越强；（2）应用：，遥感、遥控、加热2紫外线：（1）主要性质：化学作用；荧光效应（2）应用：激发荧光、杀菌消毒、促使人体合成维生素 D 3伦琴（X）射线：原子内层电子受激跃迁产生（1）主要性质：穿透能力很强， （2）应用：金属探伤 人体透视4 射线：原子核受激辐射（1）主要性质：穿透能力很强，能穿透几厘米的铅板(几十厘米厚混凝土)（2）应用：金属探伤5电磁波谱：波长
8、由长到短排列（频率由低到高）顺序无线电波红外线可见光紫外线伦琴（X）射线 射线89、光的折射定律 折射率1 n 是反映介质光学性质的一个物理量， n 越大，表明光线偏折越厉害。发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同2白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。 ）课本 P56 P50 习题 590、测定玻璃的折射率（实1实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点 O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与 AO、 OO （或 OO 的延长线）交于 C 点和 D点，过 C、 D 两点分别向 NN 做垂线，交 NN 于C 、 D 点， 则易得
9、： n = CC/DD优质文档优质文档验、探究）2实验方法：插针法课本 P48 实验 P49 例题 液体折射率测量91、光的全反射 光导纤维1 是光从光密介质射向光疏介质时，折射光线消失（=90 0） ，只剩下反射光线的现象。i 越大， 越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。课本 P68 图 13.7-12 光导纤维的内芯折射率比外套大 P71 光导纤维 P72 做一做92、光的干涉、衍射和偏振1光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯杨首次观察到。(1)条纹宽度或条纹间距： x = L/d ，(2)图象特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光（ 最大）明、暗条纹最宽，紫光明
10、、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。(3)薄膜干涉（等厚干涉）：图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。不同 的光做实验，条纹间距不同；单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹，白光入射形成彩色条纹。P572光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。 （白光入射为彩色条纹） 。课本 P60-633光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶体的检测，玻璃反光P65 图 13.6-2 P65 图 13.6-36-4 P66 做一做：偏振光的实验研究93、激光的特性及应用是一种人工产生的相干光。
11、（1）电磁波频率越高，能量越大，可以比无线电波传递更多信息。（2）特点：A、频率单一（频宽很小） 。B、相干性好：可传递信息，可以用于全息照相；C、平行度好（方向性好） ，传播很长距离后仍能保持一定强度，可精确测距。应用在 VCD、雷达测距、测速（多普勒原理） 、追踪目标；D、亮度高（能在很小空间、很短时间内集中很大的能量） 。应用在“激光刀” 、引起核聚变等方面。P73 正文倒数第二段94、狭义相对论的基本假设假设 1：狭义相对论原理“基本物理定律在所有惯性系中都保持相同形式的数学表达式，因此一切惯性系都是等价的；一切彼此相对做匀速直线运动的惯性参照系对于物理学定律来说都是等价的。 ”假设
12、2：光速不变原理“对所有惯性系，光在真空中的速率恒为 C,与光源或观察者的运动无关。95、同时的相对性长度的相对性质能关系同时的相对性：两个事件在一个坐标系中看来是同时的，在另一个相对这个坐标系运动的坐标系中看来，它们就不再是同时的课本 P101 思考与讨论 P106 问题与练习 1、21 动尺变短 20)(1cvl一条沿自身方向运动的杆，其长度比杆静止的长度小；2 动钟变慢 2)(1cvt3 相对论速度变换公式 2cvu（不必记忆）优质文档优质文档4 相对论质量 20)(1cvm（最好记住）5 质能方程： E = mc2 （必须记住）选 修 3-5内容 要求 说明96、动量 动量守恒定律内容
13、及表达式：a. 动量守恒定律内容：系统不受外力或所受外力的合力为零时，系统的总动量保持不变。b. 动量守恒定律的公式： 2121mvv说明及注意事项： a.定律适用条件： 系统不受外力或所受外力的合力为零时； 系统内力远大于外力时（如碰撞、爆炸等） ； 系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零时（只在这一方向上动量守恒）b.注意表达式的矢量性：选定某一方向为正方向，把矢量运算简化为代数运算。 c.注意速度的相对性。速度必须是相对同一惯性参照系。d.注意同时性：表达式中 v1和 v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度， v1和 v2必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。97、验证动量守恒定律（
14、实验、探究）1在实验中寻找不变的量。器材可选：气垫导轨、平板小车、线悬的小球2需要考虑的问题： （1）要保证碰撞是一维的，即保证两个物体在碰撞之前沿直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动（2）质量可以用天平测量怎样测量物体的速度?课本 P4P5 参考案例；P6 例 1 P10 定律推导98、弹性碰撞与非弹性碰撞 反冲运动1弹性碰撞：若 v2 = 0，由 m1v1 = m1v1+ m2v2和 m1v12/2 = m1v12/2+ m2v22/2 得 v1= ； v2= 。2完全非弹性碰撞；碰撞后粘在一起运动，机械能损失最多，损失的机械能转化为其它形式的能3火箭：用作运载工具。最大速度，主要取决于两个
15、条件：一是喷气速度，一是质量比,喷气速度越大，质量比越大，最终速度就越大。99、量子论的建立 黑体与黑体辐射1黑体辐射的特性：黑体辐射强度按波长分布只与温度有关：随温度升高:各种波长的辐射强度都有增加；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。2.普朗克量子假说，对于一定频率 的辐射，物体只能以 h 为能量单位吸收或发射它， h 是一个普适常数；每个量子的能量为 h 课本 P28 图 17.1-2100、光 1.光电效应现象：在光（包括不可见光）的照射下物体发射电子优质文档优质文档电效应康普顿效应（叫光电子）的现象。注意;逸出电子后锌板带正电3. 光电效应方程 0kWhE光电效应说明光的粒子性,同
16、时说明光具有能量2 理解几个名词：饱和电流：光强不变的情况下，正向电压增加，光电流趋于一个饱和值遏止电压：使光电流减小到零的反向电压 uC ceumc21截止频率：不同金属的截止频率不同课本 P31 图 17.2-2;P33 图 17.2-3;P33 例题康普顿效应：1 散射光的波长有大于入射光的波长的成份2 说明光子不仅具有能量，而且具有动量散射中动量守恒 课本 P35 图 17.2-5101、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系1 光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。光子能量： E=h 光子动量： P=h/光子质量： m=E/c2=h /c（运动质量）(1)大量光子运动的
17、规律表现出它的波动性，单个光子的运动表现出光的粒子性。(2)光在传播过程中侧重于波动性，光与物质相互作用过程中侧重表现出粒子性。(3)光波波长越长，波动性越明显，光波频率越高（波长越短） ，粒子性越明显。2. 概率波:说光是一种波，不是说它是机械波，而是说光子在空间各点出现的可能性的大小（概率） ，可以用波动规律来描述。3.物质波：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，(1)物质有两类：一类是实物粒子，如质子、电子等；另一类是场，如电场、磁场等。(2) 物质波：实物粒子也具有波动性，波长 = h/p，也叫德布罗意波 P38 电子衍射图样 P39 科学漫步中的
18、问题 P41 图 17.4-24不确定关系：粒子的位置和动量不能同时确定单缝衍射中：狭缝的宽度决定了粒子位置的不确定范围，中央亮条的宽度决定了粒子动量的不确定范围 课本 P43 图 17.5-2102、原子的核式结构模型1电子的发现说明原子可分；课本 P47 思考与讨论，P50 第 4 题2 粒子散射实验：（1）结果是：大多数 粒子直进，少数发生偏转，极少数大角度偏转，甚至有 1800偏转（2）从 粒子散射实验的数据估计原子及原子核大小的数量级；核半径数量级是 10-15m3卢瑟福根据 粒子散射实验结果提出原子核式模型103、氢原子光谱1连续光谱（由连续分布的一切波长的光组成）2明线光谱（由一
19、些不连续的亮线组成）：根据玻尔理论，不同原子的结构不同，能级不同，可能辐射的光子就有不同的波长。所以每种原子都有自己特定的线状谱，因此这些谱线也叫元素的特征谱线。3.电子从高能级向低能级跃迁时，会发出光子，大量的光子跃迁会优质文档优质文档形成光谱。（1）氢原子只能形成四条可见光谱。（2）通过光谱分析，可以知道发光的是什么元素，还能确定遥远星球上的物质成分。104、原子的能级1玻尔的原子模型：原子的轨道量子化模型的三条假设：A、定态原子只能处于一系列不连续的能量状态，这些能量状态是稳定的。B、跃迁原子由高能级跃迁到低能级时需放出一定频率的光子，h = Em En （ m n） ；原子由低能级跃迁
20、到高能级时需吸收一定频率的光子， h = Em En （ m n）C、轨道量子化电子只能在一系列不连续的轨道上运动。2分清若干名词（1） 、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级。（2） 、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。（3） 、激发态：除基态以外的能量较高的其他能级，叫做激发态。（4） 、原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象3氢原子的能级氢原子的能级图氢原子的大小和能级： 12rn， 12En（ n=1，2，3，）若 pE=0，则 n0 m
21、r053.15.01， 1=-136 eV一群氢原子处于量子数是 激发态时，可能辐射出的光谱线的条数： 2)(N3 玻尔理论局限性只能解释氢原子光谱。成功原因是引入了轨道量子化（围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值） 、能量量子化的观念。事实上不存在氢原子核外电子的运行轨道，而应用“电子云”来解释氢原子模型。5氢原子中的电子云：对宏观质点，可以确定它在任意时刻的位置和速度。但对原子中的电子的运动， “轨道”是没有意义的。只能知道电子在原子核附近各点出现的几率大小。105、原子核的组成1天然放射现象：由贝克勒尔发现，说明原子核有复杂结构。： He42 v = C/10；在空气中只能前
22、进几厘米，一张纸能挡住；电离本领极强： 01 v = 0.99C；能穿透几毫米的铝板；电离本领较强：v = C；能穿透几厘米厚的铅板2 原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子，质子数相同，中子数不同的元素称为同位素,课本 P16 科学足迹106、原子核的衰变 半衰期1 半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间（对大量原子核的统计规律，对数量很少的原子而言，无意义）元素半衰期大小只与元素品种有关，与元素的外部物理条件、化学性质均无关。2衰变方程：（质量数和电荷数都守恒；注意，不是质量守恒！）优质文档优质文档 衰变： e4239028HThU（核内 Hen2410） 衰变： Pa1
23、4（核内 ）+ 衰变： Si15（核内 1） 衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级 课本 P81107、放射性的应用与防护 放射性同位素1利用其射线： 射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。 射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使 DNA 发生突变，可用于生物工程，基因工程。2作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。3进行考古研究。利用放射性同位素碳 14，判定出土木质文物的产生年代。108、核力与结合能 质量亏损1核力：发生于相邻的几个核子（质子、中子）之间（作用范国约：210-
24、15m）的短程力，是强相互作用，是原子核内贮存核能的原因。课本 P80 图 19.5-2 稳定核的质子数与中子数的关系2结合能：并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量；比结合能：结合能与核子数之比；比结合能越大，表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定；铁的比结合能最大，所以铁原子核最稳定；课本 P82 图 19.5-33质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。例如，一个中子和一个质子结合成氘核时要放出 22 MeV 的能量，这个能量以 光子的形式辐射出去。4核能：是指原子核分解为核子时吸收的能量或核
25、子结合成原子核时所释放的能量。可以用 1u=931.5MeV。它表示 1 原子质量单位的质量跟 931.5MeV 的能量相对应。P81 例题（3）爱因斯坦质能方程：E = mc2 或E = mc 2：这个方程告诉我们，物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系：物体的能量增大了，质量也增大；能量减小了，质量也减小。核子在结合成原子核时出现质量亏损，所以要放出能量。说明：m 是原子核质量亏损，不是原子质量亏损；原子核的质量亏损并不是核子数亏损（核子数守恒） 。只是在核子结合成核的过程中以辐射能量的形式体现了那一部分质量。109、核反应方程核反应方程（质量数和电荷数都守恒）147N+0n 1
26、46C+_ 147N+2He 178O+_5B+ n _+ 2He 56Fe+ H 5Co+_110、重核裂变 核聚变一、重核的裂变1 链式反应：铀核裂变时总要释放出 23 个中子，这些中子又引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的能量，这就是链式反应。链式反应发生的条件是杂质少，体积大于临界体积2 裂变方程： nKrBanU108936145023593核电站：在铀棒周围放上减速剂。快中子跟减速剂的原子核碰撞优质文档优质文档后能量减少，变成慢中子。常用作减速剂的物质有石墨、重水或普通水（有时叫轻水） 。在铀棒之间插入一些由镉做成的控制棒为了调节中子数目以控制反应速度， 。反应过激时，使棒插深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些。反之则把控制棒向外拔出一些。二、轻核的聚变：把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变。 MeVnHe6.17042312 （1）发生聚变的一种方法是把轻核加热到几百万度高温（靠裂变产生如此高温） ，碰撞时发生聚变，又叫热核反应。所以热核反应发生条件是初始超高温。（2）受控热核反应：1两种方案：磁约束和惯性约束2比裂变的优点：一是单位质量释放能量更多；二是原料丰富；三是放射性处理简单。
