高中物理公式总结

第一二章 匀变速直线运动

一、匀变速直线运动

1.四个基本公式

（1）速度—时间公式

vv0at（当涉及速度，而不涉及x时，优先选用此式，t指时刻） （2）位移—时间公式

xv0t12at（当涉及x时，优先选用此式，t指从零到第几秒的时间段） 2（3）速度—位移公式

22vv02ax（当不涉及t时，优先选用此式）

（4）平均速度公式

v__xvvv0vvt0xt（当不涉及a时，优先选用此式） ,vtvtt22t222.推导公式

1.已知初速度为v，加速度大小为a，末速度为零时

v运动时间ta  2运动位移xv2a2.相同时间段内，位移之差

在连续相邻的相等时间t内,物体位移之差为一恒定值，即xat2

1.第m段与第n段位移之差为:xmxn(mn)at2 22.......a,据此可补上纸带上缺少的长度数据xnxn1tx2x1x3x2 3.中间时刻速度

—vvv0

2vt24.中间位移速度 vx222v2v0 2 5. vt与vx关系

222vvvv00，即vt永远小于vx，不论匀加还是匀减 vxvt222222二、自由落体运动

vgt hgt2t2（

1

12h v22gh g）

第三章 1.弹簧弹力公式

相互作用

Fkx（x指弹簧伸长或压缩量）

2.滑动摩擦力公式

f滑FN（为动摩擦因数，FN为物体所受正压力，FNf滑）

3.两个等大的力合力公式 F合2Fcos2（为两个力夹角）

第四章 1.牛顿第二定律公式

牛顿运动学定律

)F合F同F反(指与a同向或反向ma

2.超重公式

Fmgma（a向上） 3.失重公式

mgFma（a向下）

第五章

曲线运动

一、平抛运动

（1）水平方向（匀速直线运动） v0

xv0tv1gt122h(仅由高度决定) hgtt2gv22gh1（2）竖直方向（自由落体运动）

（3）末速度v

222 vv0v1v02gh

（4）位移与水平方向正切值 tanhgt x2v0（5）速度与水平方向正切值

2

tanvyvgtxv

0（6）二者关系

tan2tan 二、圆周运动

1.基本公式 （1）速度v公式

vs2t=rTr （2）角速度公式

2t=T

（3）加速度a公式

v2r2ra42T2r

(2f)2rv2.向心力公式

ma2mvr F向F指向圆心F背向圆心m2rm(22)rTmv 与切向力无关

第六章

一、万有引力在地球上的体现

1.在两极

GMmR2mg 2.在赤道

（1）F万mgF向

万有引力与航天3

mR2MmG2mg22 RmrT（2）地球转速增加

物体重力减小，当转速大到一定程度，重力消失，所有物体飘起来，地球解体，

G3.一般处理

MmR2mR2GMR

，T23GMR3Mm2mgGMg R2R二、万有引力在太空中体现 G 1.公式

F万F向

ma2mvGMmr 2m2rr22mrT

2.卫星的向心加速度、绕行速度、角速度、周期与轨道半径r的关系 （1）由G1MmMamaaG得,,r越大，a越小 2r2r2rMmv2（2）由G2m得vrr（3）由GGM1,v,r越大，v越小 rr1r3GMMm2mr得,23rr,r越大，ω越小

Mm22)r得T（4）由G2m(Tr（5）规律

42r3,Tr3,r越大，T越大． GM高轨，低度，长周期ra,v,,T

（6）已知v,T未知r rvT 2

4

第六章 机械能守恒定律

一、功

1.公式

WFlcos

2.正负功 （1）02

cos0,W0，力对物体做正功；0时，WFl

（2）2

W0，力对物体不做功

（3）

2

cos0,W0，力对物体做负功； 当时，WFl

3. 当一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做正功（取绝对值） 4.总功计算 （1）基本公式

W合W1W2W3......Wn

若物体克服某个力做功W，应直接减去

两个力做功，其中一个力做功W1，克服另一个力做功W2，W总W1W2 （2）几个力同时做功

F合l(F合与l同向) W总（F合与l反向）F合l5.变力做功计算

（1）与势能相关的力做功

如重力、弹簧弹力、电场力做功与路径无关，只与沿着力方向的位移或初末位置有关 （2）f滑，f阻在曲线运动或往返运动时

功等于力与路程（不是位移）的乘积，涉及到路程计算时，通常用Wffs （3）当功率P一定时

在时间t内，WPt （4）不能直接计算的功 利用动能定理计算

5

1122仅有变力做功，如阻力,mmv0Wvf221122有变力及恒力做功，如阻力及重力,mmv0 WWvGf221122mmv0WGWvf22（5）做出变力F随位移x变化的图像，图像与位移所围成“面积”即为变力做的功 ○1横轴上方表示正功，横轴下方表示负功

2不论恒力，变力均适用 ○

二、功率

1.平均功率

—PW t2.瞬时功率

PFvcos,

三、重力做功及重力势能

1.重力势能

（1）若物体在参考平面上方h处，Epmgh （2）若物体在参考平面下方h处，Epmgh （3）若物体在参考平面处，Ep0 2.重力做功

,重力势能减小mgh物体上升h，WGmgh，重力做负功 ,重力势能增加mghWGmgh，重力做正功物体下降h，四、弹力做功及弹性势能

1.基本概念

弹簧处于原长时，弹性势能为0

（1）弹簧形变量变大时，外界对弹簧做负功，弹簧弹力做负功，弹簧弹性势能增大 （2）弹簧形变量变小时，弹簧对外界做正功，弹簧弹力做正功，弹簧弹性势能减小 （3）当弹簧由压缩x,到伸长x，弹簧弹力不做功，弹性势能不变

2.求解方法

通常利用动能定理求解

五、动能及动能定理

1.动能 Ek12mv 26

2.动能变化量

EkEk2Ek1=

3.动能定理

112mv2mv1 222合外力对物体所做总功等于物体动能变化量 W合EkEk2Ek1=

112mv2mv1 222六、机械能守恒定律

1.机械能

EEkEP

2.基本功能关系 不同的力做功 重力做功 对应不同形式能的变化 重力势能变化 定量关系 重力做了多少正功（负功），重力势能就减少（增加）多少，即WGEp(mgh2mgh1) 弹簧弹力做功 弹性势能变化 弹簧弹力做多少正功（负功），弹性势能减小（增加）多少，即WFEp(mgh2mgh1) 只有重力、弹簧弹力做功 除重力和弹簧弹力之外的力做功 合外力做功 一对静摩擦力做功 不引起系统机械能变化 系统机械能发生变化 动能变化 机械能在系统间相互转化，总机械能不变 系统机械能守恒，若两个或多个物体组成系统，则其中单个物体机械能不守恒 其他力做了多少正功（负功），系统机械能就增加（减少）多少，WEE2E1 合外力做了多少正功（负功），动能就增加（减小）多少，W合EkEk2Ek1 静摩擦力对相互作用的一个物体做正功，则另一摩擦力必对相互作用的另一物体做负功，且做功的大小相等，在做功的过程中，机械能从一个物体转移到另一物体，没有机械能转化为其他形式的能。物体机械能总和不变 7

一对滑动摩擦力做功 总机械能减少，产生热量，内能增加 由于两物体发生了相对滑动，位移不相等，因而相互作用的一对滑动摩擦力对两物体做功不相等，代数和不为零，其数值为Fx，即滑动摩擦力对系统做负功，系统克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，即QFx 电场力做正功（负功），电势能减小 （增加） 电场力做功 电势能变化 第七章 静电场

元电荷，点电荷，起电方式电荷，电荷守恒定律，qqFk122（q指电荷量）库仑定律r适用条件：真空中点电荷F定义：E（定义式，q指电荷量）,矢量方向与正电荷受电场力方向相同q电场强度点电荷场强：EkQ（决定式，Q指电荷量）2r或无穷远），终止于负电荷（或无穷远）电场线起始于正电荷（力的性质电场线切线方向为场强方向强电场线电场线越密集，场强越单个点电荷电场性质点电荷电场线两个点电荷电场性质同匀强电场：场强处处相符号为Ep，标量，只有大小，电荷在电场中的能量，电势能取有关无方向，与零电势面选反，可类比重力势能W电Ep,变化量与电场力做功相Ep(定义式，q指电荷)电势q标量，有正负,与零电势面选取有关WABUABAB能的性质基本物理量电势差q标量，只有大小，无方向，与零电势面选取无关（1）电势相等的点组成的面，与电场线处处垂直，在等势面上移动电荷，电场力不做功断降低2）沿着等势面，电势不等势面（（电势差相同，且电场线越密集，3）通常两个相邻等势面等势面越密集 （4）点电荷及匀强电场等势面特点快沿场强方向电势降低最E与U的关系EUd8

特点：与路径无关WABEpAEpB能的性质电场力做功基本公式qUABqEd(匀强电场)1122mmv1(仅有电场力做功)WvEEk2k1AB2221122与动能结合公式mmv1WWvEEk2k1其他AB222(除电场力其他力也做功)又相互绝缘的金属板构成构造：由两块彼此靠近符号:符号为C单位：单位为法拉，简称法，用F表示；其他单位还有微法（F）,皮法（pF）电容器 1F106F,1pF1012FQC(定义式，C大小与Q,U无关)U公式CrS(决定式，C与任何一个量均相关)4kd电容器与电源相连，电压U不变；C与Q成正比两种情况极板电荷量Q保持不变；C与U成反比电容器冲完电后断开，注意：Q为一个极板所带电量

9

q:F与E同向电场力FqEq:F与E反向匀速直线运动v0水平方向公式lv0tl推导式tv0初速度为零的匀加速直线运动v1at12带电粒子偏转竖直方向公式yat22v12ay推导式aqEqUmmdqUl竖直末速度v1mdv0qUl2整体方面竖直位移y2mdt2 qUl末速度与水平方向夹角tan2mdv01初速度为零qUmv22带电粒子加速初速度不为零qU1mv21mv22122

10

第八章 恒定电流

一、电流

1.宏观表达式

I

qt

2.微观表达式

n指单位体积内电荷个数 Inesve指元电荷电荷量

s指导体横截面积v指电荷定向移动速度二、功率与电功

1.纯电阻

电功WUItI2U2RtRt 电热QUItI2RtU2Rt 电功率P电UII22RUR

热功率P热I2U2RRUI IUR WQ 2.非纯电阻 电功WUIt 电热QI2Rt 电功率P电UI 热功率P热I2R

UIR WQE其他Q

11

3.含电动机电路分析

（1）输入功率（消耗功率、总功率） P入UI （2）热功率 P热I2r （3）输出或机械功率

○1 P出P入P热=UII2r

2如果电动机提着重力为mg物体匀速上升，速度为v，则P出mgv ○

U （4）当电动机不转动时，相当于纯电阻电路,PR2三、电阻决定式

l R

S四、闭合电路欧姆定律

1. 电流表达式

IE Rr 2.路端电压

U外EIr

第九章

磁场

一、左手定则

1.用途

判断通电导线所受安培力方向 2.内容

伸开左手，使大拇指与其余四指垂直

掌心—迎接磁感线B 四指—电流I方向

大拇指—安培力方向F安 3.安培力公式

FBIL

二、洛伦兹力

1.定义

运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力 2.洛伦兹力的方向(左手定则)

（1）内容

伸开左手，使大拇指与其余四指垂直

12

B）掌心—迎接磁感线（ 四指—电荷运动（v）方向

大拇指—正电荷洛伦兹力（）方向，负电荷反转F洛 （2）方向特点

F洛B,F洛v，即F垂直于B与v所决定的平面，洛伦兹力始终与速度方向垂直，不改变带电粒子速度的大小，不对带电粒子做功，仅改变速度的方向

（3）公式 F洛qvB

第十章 1.磁通量

电磁感应

BSsin

B表示磁感应强度，S表示线圈有效面积，

表示B与S夹角0，0磁感线与线圈平行时，90，BS磁感线与线圈垂直时，

2.感应电动势基本公式 En t3.右手定则 （1）内容

伸开右手，使拇指与其余四指垂直

掌心—迎接磁感线 大拇指—导体棒运动方向 四指—感应电流方向（2）公式

EBlv（平动感应电动势）

4.转动感应电动势

当导体棒绕着某一点在匀强磁场中转动时 （1）感应电动势方向

伸开右手，使拇指与其余四指垂直

掌心—迎接磁感线 大拇指—导体棒转动方向 四指—感应电流方向（2）计算公式

112BllBlE122 EBlv中 EBl3l3Bl222213

5.总结

第十二章 交变电流

一、交流电

1.最大值（峰值）

（1）最大感应电动势

EmnBS

（2）最大电流 ImEm Rr （3）最大电压 UmImR 2.瞬时值

（1）瞬时感应电动势

2TteEmsinnBSsinnBSsintnsint2ft

2nt（2）瞬时电流

ieEmsintImsint RrRr（3）瞬时电压

RuEmsint

Rr3.有效值

（1）对于某一段恒定电流 本身就是有效值 （2）对于正弦式交流电

14

EEm20.707Em IIm20.707Im UUm20.707Um

4.平均值

（1）平均感应电动势

En_，t t （2）电荷量计算 qIt_Etn

RrRr_5.应用场景

（1）瞬时值

计算瞬时电流、电压及电动势 （2）峰值

电容器击穿电压 （3）有效值

○1交流用电设备上所标注的额定电压和额定电流，如洗衣机标注“220V,5A” 2交流电压表和电流表测量的数值 ○

3计算导体产生的热量、电功和电功率所用的电流值 ○

4保险丝的熔断电流 ○

（4）平均值

计算交变电流在某段时间内通过导体横截面的电荷量

二、变压器

1.图示

2.电压关系 （1）公式

U1U2 n2当n2n1时，有U2U1，这种变压器称为降压变压器变压器n1当n2n1时，有U2U1，这种变压器称为升压（2）决定关系

U2

n2U1，U1决定U2 n115

3.电流关系 （1）公式

I1n2 I2n1（2）决定式 I1n2I2，I2决定I1 n14.功率关系

P1P2，P2决定P1

特点 相 同 点 图线形状 不同时刻某一质点位移 振幅 表示振动时间t 位移y随时间t的变化关系 图线随时间延伸，原有部分图形不变 质点做简谐运动， 属于非匀变速直线运动 （1）纵坐标可知振幅A 横坐标可知周期T （2）可知质点靠近或远离平衡位置（图线向t轴延伸，靠*衡位置，反之，远离） （3）由位移x变化情况， 可得v,a变化情况 同一时刻介质中各个质点的位移 振幅 表示介质中各点平衡位置离原点的距离x x各个质点在某一时刻的位移y 整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同 波匀速传播， 各质点做简谐运动 （1）纵坐标可知振幅A 横坐标可知波长 （2）同侧法判断波传播方向与质点振动方向 第十三、四章 机械振动与机械波

振动图像 波动图像 一、振动图像与波动图像比较 纵坐标y 纵坐标最大值 横坐标 物理意义 图像随时间变化情况 运动情况 图像显示的主要物理量 区分方法

波动图像：横坐标为位移x；振动图像：横坐标为时间t 16

二、一段时间内，质点振动路程与波传播距离计算

（1）基本情况

时间 波传播距离 质点振动路程

T4T23T4T4A2A3A4A

234（2）时间t内 t （3）说明

对于质点振动路程，在

才能成立

tt4A TTT3T或时间内，只有从平衡位置到两端，或者反过来， 44三、简谐振动基本知识点

1.各物理量变化

位移、回复力、加速度、势能四者大小同步变化，与速度大小、动能的变化相反 （1）向平衡位置靠近的过程中

速度大小、动能变大；位移、回复力、加速度、势能变小 （2）远离平衡位置过程中

速度大小、动能变小；位移、回复力、加速度、势能变大 （3）在平衡位置

速度、动能最大，位移、回复力、加速度、势能均为零 （4）在两端点

速度、动能为零，位移、回复力、加速度、势能最大 2.加速度及回复力方向 永远指向平衡位置 3.质点振动位移公式

2Asin(t0) xAsin（与数学三角函数公式完全相同） (t0)Tft0)Asin2( 4.回复力公式

Fkx 5.单摆公式 T2

17

l g四、受迫振动

1.定义

振动系统在驱动力作用下的振动 2.驱动力

作用于振动系统的周期性的外力 3.受迫振动的周期和频率

TT驱,ff驱，与系统的固有周期和频率无关 4.受迫振动的振幅

受迫振动的振幅与驱动力的频率及固有频率有关

幅越小f驱与f固相差越大，受迫振动振幅越大 f驱与f固相差越小，受迫振动振f驱f固，受迫振动振幅最大 5.共振

（1）定义

当f驱f固，物体振动的振幅最大，称为共振 （2）共振曲线

当f驱与f固越接近时，物体振幅越大；二者相等时，振幅最大

五、机械波基本知识点

1.机械波的传播特点及与质点振动关系 （1）大量质点不断振动，形成波

（2）波左右传播，质点在平衡位置往复做简谐振动，不随波左右移动

如麦浪中麦子并不随着波向前移动

（3）波的传播可以脱离波源的振动独立存在，当波源振动停止，波也会继续传播 2.各质点振动特点

（1）前面质点带动后面质点的运动

（2）后面质点的运动重复前面质点的运动

（3）各质点刚开始振动方向与波源振动方向相同

18

3.波动与振动区别与联系 质点个数 运动特点 依赖关系 周期频率 起振方向 4.波动公式 振动 一个质点 变加速运动 周期、频率相同 每个质点的刚开始振动方向都与波源完全相同（利用这点可相互判断） 波动 大量质点 同一介质中，匀速直线运动 有振动不一定有波动（没有介质，如太空中）；有波动，一定有振动 vxf tT5.波传播方向与质点振动方向的判断

波的传播方向与质点振动方向在波的同一侧

6.利用波动图像画振动图像

1.找到初始位置2.同侧法判断振动方向 3.顺着画出波形图

D.若波沿x轴负方向传播，乙图可能是d点的振动图像

19

7.波的双向传播及周期性 （1）波的周期性

经过一个周期或周期整数倍，波形图像完全相同，所以相同图像可能经过了好几个周期 （2）波传播的双向性

波即可向左，也可向右传播

（3）波的周期性和双向性产生多种可能 ○1传播时间

tnTt，t为一个周期内最小振动时间

2传播距离 ○

xnx，x为一个周期内最小传播位移 3当题目中没有明确波传播的方向时，两个方向都要考虑 ○

（4）解决方法

1考虑传播方向的双向性 ○

如果题目没有告知波的传播方向，或没有其他条件暗示，

应分沿x轴正、反两方向进行讨论 2列出公式 ○

给出一段时间后的波形图，给出速v，求时间t

xnx向右传播，tvv 

xn(x)向左传播，tvv 给出一段时间后的波形图，给出时间，求速度 向右传播，v 向左传播，vxnxtt xn(x)ttx最常见的为

2对结果进行讨论 ○

3或，注明n0,1,2....

44 查看题目中是否限制了波长、周期或者传播方向

限制周期

tT,n0 3Tt4t,n3

3Tt6T,n3,4,5 限制传播方向

通常，题目中会明确说出波的传播方向，或者结合振动图像进行判断，如下图所示

20

为t3s,x4m处质点振动图像。由图可知，波向左传播，且vT2m/s

六、波的衍射与干涉

1. 发生明显衍射的条件

（1）任何情况下，均能衍射

（2）只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小，d 才会发生明显衍射 2.波的干涉 （1）定义

频率相同的波叠加称为干涉，f1f2

（2）加强区

在某些点两列波引起的振动振幅等于两列波的振幅之和，正常振动 AA1A2

（3）减弱区

在某些点两列波引起的振动振幅等于两列波的振幅之差，正常振动 AA1A2，若A1A2，质点振动的和振幅就等于零，水面保持平静 （4）特点

○1加强区与减弱区位置不变

21

2加强区始终加强，减弱区始终减弱，不随时间变化 ○

3加强区和减弱区互相间隔 ○（5）判断公式 xPS1PS2

1xn（n0,1,2,3）,即波程差为波长整数倍时，P点为振动加强点 ○

2x(2n1)○

2（n0,1,2,3），即波程差为半个波长奇数倍时，

P点为振动减弱点

七、多普勒效应

1.定义

波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象，

称为多普勒效应 2. 接受频率情况

（1）观察者与波源相对靠近时， f接f发 （2）观察者与波源相对远离时， f接f发 （3）观察者绕着波源做圆周运动时，f接f发

3.应用

（1）超声波测速

交通警车向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波

频率变化的多少就能知道车辆的速度 （2）医用“彩超”

向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反

射波的频率变化，就可算出血流速度 （3）判断火车的运动方向 火车驶来时，由于多普勒效应，听到的汽笛声调比较高，感觉到尖锐刺耳；火车远离时，听到的汽笛声调较低，听起来较为低沉 （4）测量星球速度

测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，可算出星球的速度

22

第十五章 光

一、折射及全反射

1.折射率表达式 nsin空1c0（指波在真空中波长，指波在介质中波长）

0

sinCv介sin 2.全反射条件

（1）光由光密介质射入光疏介质

（2）入射角大于或等于临界角（C或sin3.七色光折射比较 （1）七色光

1） n

（2）光的波长、频率及光速关系

真空中，cf；介质中，vf，光由真空进入介质，频率不变，波长、光速减小 （3）含折射率的通式 ○1nsin空1c0（0指波在真空中波长，指波在介质中波长）

sin介sinCv ○2折射率越大，入射角与折射角之间的夹角越大； 3临界角越小，越容易发生全反射； ○

○4在介质中速度越小，波长越小； ○5在穿过同一介质，偏折程度越大

23

例：a,b两列光，从真空射入介质，如下图所示，判断各物理量关系

由图可得，abnanb，所以可得以下结论

fafbab xaxb(干涉或颜色相邻亮条纹间距)

vvabCaCba光更容易发生全反射 光进入不同介质，频率不发生变化 4.全反射现象及应用 （1）现象

海市蜃楼，沙漠蜃景，夏天公路像被水淋过一样，水中或玻璃中气泡很明亮 （2）应用

全反射棱镜，光导纤维

二、光的干涉

1.定义

频率相同两列光相互叠加的现象 2.相邻亮暗条纹间距 xll为双缝到屏间距，为波长，x为相邻亮/暗条纹间距） （d为双缝间距，

d

三、光的衍射

1.定义

2.明显衍射现象

波长与障碍物尺寸相差不错，或者d；相差越大，衍射现象越明显

24

四、光的偏振

1.光的偏振说明光是一种横波

2.自然光向各个方向振动，折射或者反射的光是偏振光，向某一方向振动

五、常见现象解释及应用

1.干涉现象及应用 （1）现象

薄膜干涉，雨后路上油膜彩色条纹； （2）应用

增透膜，增反膜，检查平整度

2.衍射现象及应用 （1）现象

泊松亮斑

3.偏振现象及应用

（1）摄影技术中的滤光片 （2）挡风玻璃的偏振片 （3）3D电影 （4）液晶显示屏 1.冲量与动量

F合tm(v2v1) 2.动量定理

'm2v'2 m1v1m2v2m1v1第十六章 动量定理

第十七章 波粒二象性

一、黑体辐射

1.图示

2.黑体辐射实验规律 随着温度升高

（1）各种波长的辐射都增加

（2）辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 3.能量子

h，为电磁波的频率，h为普朗克常量，h6.631034Js

25

二、光电效应

1.实验示意图

2.光电效应方程

EkhW0（电子从金属表面逸出，需要消耗能量，称为逸出功，用W0表示） 3.截止频率c

W当EkhW00时，对应频率c0称为截止频率，

h逸出功W0越大，截止频率越大

4.发生光电效应条件

只有c时，才能发生光电效应，与照射时间无关 5. Ek图像

（1）横轴截距

金属的截止频率c（c交点向右移动） （2）纵轴截距

金属的逸出功负值W0（W0交点向下移动） （3）斜率

普朗克常量h（不同线段斜率一定相同） 6.遏止电压Uc

（1）定义

当电压反向时，到达阳极的电子动能逐渐减小，电流逐渐减小，当反向电压达到某一

数值时，电流消失，称此时电压为遏止电压，用Uc表示 （2）公式

EkeUchW0，对于同一金属，入射光频率越大，遏止电压越大 UchW0e（3）IU图像

26

电子减速；右侧为正向电压，使电子加速） （O点左侧为反向电压，使 ○1曲线与电压负半轴交点表示遏止电压，从图可知，丙乙甲 ○2随着电压增大，电流逐渐增大，达到饱和电流Im ○3饱和电流仅与光照强度有关

a.对于同一种光，强度越大，瞬间激发出得电荷个数n越多

b.根据Inesv，饱和电流越大，与频率无关 c.由图可得，光照强度依次为甲乙丙

7.光电效应及康普顿效应证明了光具有粒子性

第十八章

原子结构

一、汤姆孙提出枣糕模型 二、卢瑟福提出核式结构模型

1.实验现象

（1）绝大多数的

粒子穿过金箔和基本仍沿原来的方向前进

（2）少数粒子发生大角度偏转，偏转的角度甚至大于90，几乎被撞了回来 2.“枣糕模型”与粒子散射实验的矛盾 按照汤姆孙的“枣糕模型”，正电荷均匀的分布在原子内，粒子穿过原子时，它受

到各方向的正电荷的斥力基本上会相互平衡，粒子不发生偏转；当粒子碰到电子时，就相当于子弹碰到尘埃，基本不会受到任何影响，也不会偏转；所以粒子散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型 3.核式结构模型解释

（1）当粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力较小，粒子就像穿过空地

一样，毫无遮挡，运动方向几乎不变，由于原子核很小，这种机会很多，所以绝大多数粒子不发生偏转

（2）当粒子十分接近原子核时，才受到很大的库仑斥力，偏转角很大，这种现象很少出

现

（3）当粒子几乎正对着原子核射来，偏转角几乎达到180,这种机会绝少出现

（4）粒子越靠近原子核，偏转程度越大，运动轨迹弯曲越厉害

27

三、玻尔原子模型

1.能级定义

原子状态是不连续的，对应的能量也是不连续的，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级 2.基态和激发态

各状态的标号1,2,3,.....叫做量子数，通常用n表示，能量最低的状态叫做基态，其他状

态叫做激发态，基态能量用E1表示，各激发态能量用E2,E3,....表示 3.氢原子能级示意图

4.跃迁路径

Nn(n1) 25.高能级到低能级 （1）释放光子

（2）hvEmEn(mn)，vEmEn h（3）当两能级差值越大，释放光子的频率v，波长 6.低能级到高能级 （1）吸收光子

（2）hvEmEn(mn)，vEmEn h（3）当两能级差值越大，吸收光子的频率v，波长

7.电离

若h>13.6eV,将会发生电离，电子脱离氢原子，发生光电效应 8. 实物粒子能量吸收

原子还可以吸收外来实物粒子（如自由电子）的能量而被激发，只要入射粒子的能量大于或等于两能级差值EmEn(mn)，就能使原子发生跃迁

28

第十九章 原子核

一、三种射线

二、两种衰变

1.

衰变

AZA44XZ2Y2He（质量数减少4，电荷数减少2）

2.衰变

AZ0XZA1Y1e（质量数保持不变，电荷数增加1）

3. 辐射

（1）衰变或衰变后产生的新核往往处于高能级，不稳定，要向低能级跃迁，放出

射线 （2）射线

射线是伴随着射线和射线产生的，辐射不能独立发生，所以，只要有射

线必有衰变或衰变

（3）射线不是带电粒子，因此射线并不影响原子核的核电荷数，不会改变元素在周期表中的位置

4.运动轨迹图

29

三、半衰期

（1）公式 mm02tTt11m0 NN02TN0

22nn 式中T表示半衰期，t表示衰变所用时间，m0、N0表示衰变前的质量和原子核数，

m和N表示衰变后的质量和原子核数，n表示半衰期次数

（2）影响因素

与它所处的外部条件（如温度、压强）和化学状态（如单质、化合物）无关，

不会发生任何变化 （3）适用条件

半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核适用，对少数原子核不适用；

对某一特定的原子，其核式发生衰变是不可知的，例如，某样品中有四个原子核，半衰

期是2天，2天后是否有两个原子发生衰变是无法确定的

四、衰变次数统计算方法

1.先由质量数的改变确定衰变的次数，这是因为衰变的次数多少对质量数没有影响 2.再根据质子数的改变确定衰变的次数

五、人工放射

1. 典型的人工转变核反应方程 （1）卢瑟福发现质子

147171N42He8O1H

（2）査德威克发现中子

94Be2He6C0n

4121 3. 典型的人工放射性同位素核反应方程

居里夫人首先利用人工方法获得放射性同位素

2713301Al42He15P0n

4.特点

原子核在其他粒子的轰击下的变化，不能自发进行

30

六、核力与结合能

1.结合能

原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开需要能量，这就是原子核的结合能，原子核越大，结合能越高 2.比（平均）结合能

核子数较小的轻核与原子核数较大的重核，比结合能都比较小，原子核不太稳定；中等核子数的原子核，比结合能较大，原子核较稳定 3.核裂变与核聚变

（1）一个核子数较大的重核分裂成两个核子数较小的原子核；

（2）两个核子数很小的轻核结合成一个核子数较大的原子核，都能释放结合能 （3）前者称为核裂变，用于制造原子弹；后者称为核聚变，用于制造氢弹 4.质能方程 （1）公式 Emc2 （2）说明

○1质量或能量是物质的属性，绝不能说质量就是能量，或能量就是质量 ○2质能方程显示了质量和能量在数值上的联系，不是说这两个量可以相互转化 ○3质量亏损没有否定质量守恒定律，根据爱因斯坦相对论，辐射出的光子静质量为

零，动质量不为零，且动质量刚好等于亏损的质量，所以质量守恒定律、能量守

恒定律仍成立

七、核裂变

1.重核裂变公式

235921189U0n14456Ba36Kr30n

2.链式反应

（1）定义

重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代的继续下去的过程，称为核裂变的链式反应 （2）临界体积

通常把裂变物质能发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临

界质量

（3）发生链式反应条件 ○1足够浓度的铀235 ○2足够数量的慢中子 ○3铀块的体积大于临界体积 3.应用

原子弹，核电站

31

八、核聚变

1.定义

两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作聚变 2.氢弹爆炸的核反应方程

231 1 H1H42He0n17.6MeV3.特点

聚变一旦发生，不需要外界提供能量，可自发进行下去，如太阳及许多恒星内部 4.聚变的应用

（1）核武器—氢弹

（2）可控热核反应仍处于探索阶段

32