❶ 現在物理界中到底最小基本單位是什麼是「超弦」還是「原子」
0世紀的物理學有兩次大的革命:一次是狹義相對論和廣義相對論,它幾乎是愛因斯坦一人完成的;另一次是量子理論的建立。經過人們的努力,量子理論與狹義相對論成功地結合成量子場論,這是迄今為止最為成功的理論。粒子物理的標准模型理論預言電子的磁矩是1.001159652193個玻爾磁子,實驗給出的數值是1.001159652188,兩者在誤差是完全一致的,精確度達13位有效數值。廣義相對論也有長足的發展,在小至太陽系,大至整個宇宙范圍里,實驗觀測與理論很好地符合。但在極端條件下,引出了時空奇異,顯示了理論自身的不完善。就我們現在的認識水平,量子場論和廣義相對論是相互不自洽的,因此量子場論和廣義相對論應該在一個更大的理論框架里統一起來。現在這一更大的理論框架已初顯端倪,它就是超弦理論。 超弦理論是物理學家追求統一理論的最自然的結果。愛因斯坦建立相對論之後自然地想到要統一當時公知的兩種相互作用--萬有引力和電磁力。他花費了後半生近40年的主要精力去尋求和建立一個統一理論,但沒有成功。現在回過頭來看歷史,愛因斯坦的失敗並不奇怪。實際上自然界還存在另外兩種相互作用力--弱力和強力。現在已經知道,自然界中總共4種相互作用力除有引力之外的3種都可有量子理論來描述,電磁、弱和強相互作用力的形成是用假設相互交換「量子」來解釋的。但是,引力的形成完全是另一回事,愛因斯坦的廣義相對論是用物質影響空間的幾何性質來解釋引力的。在這一圖像中,彌漫在空間中的物質使空間彎曲了,而彎曲的空間決定粒子的運動。人們也可以模仿解釋電磁力的方法來解釋引力,這時物質交換的「量子」稱為引力子,但這一嘗試卻遇到了原則上的困難--量子化後的廣義相對論是不可重整的,因此,量子化和廣義相對論是相互不自洽的。 超弦理論是人們拋棄了基本粒子是點粒子的假設而代之以基本粒子是一維弦的假設而建立起來的自洽的理論,自然界中的各種不同粒子都是一維弦的不同振動模式。與以往量子場論和規范理論不同的是,超弦理論要求引力存在,也要求規范原理和超對稱。毫無疑問,將引力和其他由規范場引起的相互作用力自然地統一起來是超弦理論最吸引人的特點之一。因此,從1984年底開始,當人們認識到超弦理論可以給出一個包容標准模型的統一理論之後,一大批才華橫溢的年輕人自然地投身到超弦理論的研究中去了。 經過人們的研究發現,在十維空間中,實際上有5種自洽的超弦理論,它們分別是兩個IIA和IIB,一個規范為Apin(32)/Z2的雜化弦理論,一個規范群為E8×E8的雜化弦理論和一個規范為SO(32)的I型弦理論。對一個統一理論來說,5種可能性還是稍嫌多了一些。因此,過去一直有一些從更一般的理論導出這些超弦理論的嘗試,但直到1995年人們才得到一個比較完美的關於這5種超弦理論統一的圖像。 這一圖像可以有用上圖來表示。存在一個唯一的理論,姑且稱其為M理論。M理論有一個很大的模空間(各種可能的真空構成的空間)。5種已知的超弦理論和十一維超引力都是M理論的某些極限區域或是模空間的邊界點(圖中的尖點)。有關超弦對偶性的研究告訴我們,沒有模空間中的哪一區域是有別於其他區域而顯得更為重要和基本的,每一區域都僅僅是能較好地描述M理論的一部分性質。但是,在將這些不同的描述自洽地柔合起來的過程中我閃也學到了對偶性和M理論的許多奇妙性質,尤其是各種D-膜相互轉換的性質。 在此我們不得不提到超弦理論成功地解釋了黑洞的熵和輻射,這是第一次從微觀理論出發,利用統計物理和量子力學的基本原理,嚴格了導出了宏觀物體黑洞的熵和輻射公式,毫無疑問地確立了超弦理論是一個關於引力和其他相互作用力的正確理論。 將5種超弦理論和十一維超引力統一到M理論無疑是成功的,但同是也向人們提出了更大的挑戰。M理論在提出時並沒有一個嚴格的數學表述,因此尋找M理論的數學表述和仔細研究M理論的性質就成了這一時期理論物理研究熱點。 道格拉斯(Douglas,MR)等人仔細研究了D-膜的性質,發現了在極短距離下,D-膜間的相互作用可以完全由規范理論來描述,這些相互作用也包括引力相互作用。因此,極短距離下的引力相互作用實際上是規范理論的量子效應。基於這些結果,班克(Banks,T)等人提出了用零維D-膜(也稱點D-膜)作為基本自由度的M理論的一種基本表述--矩陣理論。 矩陣理論是M理論的非微擾的拉氏量表述,這一表述要求選取光錐坐標系和真空背景至少有6個漸近平坦的方向。利用這一表述已經證明了許多偶性猜測,得到了一類新的沒有引力相互作用的具有洛侖茲不變的理論。如果我們將注意力放在能量為1/N量級的態(N為矩陣的行數或列數),在N趨於無窮大的極限下,可以導出一類通常的規范場理論。許多跡象表明,在大N極限下,理論將變得更簡單,許多有限N下的自由度將不與物理的自由度耦合,因而可以完全忽略。所有這些結論都是在光錐坐標系和有限N下得到的,可以預期一個明顯洛侖茲不變的表述將是研究上述問題極有力的工具。具體來說,人們期望在如下問題的研究上取得進展: (1)全同粒子的統計規范對稱性應從一個更大的連續的規范對稱性導出。 (2)時空的存在應與超對稱理論中玻色子和費米子貢獻相消相關聯。 (3)當我們緊致化更多維數時,理論中將出現更多的自由度,如何從量子場論的觀點理解這一奇怪的性質? (4)有效引力理論的短距離(紫外)發散實際上是某些略去的自由度的紅外發散,這些自由度對應於延伸在兩粒子間的一維D-膜,從場論的觀點來看,這些自由度的性質是非常奇怪的。 (5)將M理論與宇宙學聯系起來。 顯然,沒有太多的理由認為矩陣理論是M理論的一個完美的表述。值得注意的是矩陣理論的確給出了許多有意義的結果,因此也必定有其物理上合理的成分,這很像本世紀初量子力學完全建立前的時期(那時,普朗克提出能量量子導出黑體輻射公式,玻爾提出軌道量子化給出氫原子光譜),一些有關一個全新理論的跡象和物理內涵已經被人們發現了。但是,我們離真正建立一個完美自洽M理論還相距甚遠,因此有必要從超弦理論出發更多更深地發掘其內涵。在這方面,超弦理論的研究又有了新的突破。 1997年底,馬爾達塞納(Maldacena)基於D-膜的近視界幾何的研究發現,緊化在AdS5×S5上的IIB型超弦理論與大N SU(N)超對稱規范理論是對偶的,有望解決強耦合規范場論方面一些基本問題如誇克禁閉和手征對稱破缺。早在70年代,特胡夫特(´t Hooft)就提出:在大N情況下,規范場論中的平面費曼圖將給出主要貢獻,從這一結論出發,波利考夫(Polyakov)早就猜測大N規范場論可以用(非臨界)弦理論來描述,現在馬爾塞納的發現將理論和規范理論更加具體化了。1968年維內齊諾(Veneziano)為了解決相互作用而提出了弦理論,發現弦理論是一個可以用來統一四種相互作用力的統一理論,對偶性的研究引出了M理論,現在馬爾達塞納的研究又將M理論和超弦理論與規范理論(可以用來描敘強相互作用)聯系起來,從某種意義上來說,我們又回到了強相互作用的這一點,顯然我們對強相互作用的認識有了極大的提高,但是我們仍沒有完全解決強相互作用的問題,也沒有解決四種相互作用力的統一問題,因此對M理論、超弦理論和規范理論的研究仍是一個長期和非常困難的問題。 超弦理論認為,在每一個基本粒子內部,都有一根細細的線在振動,就像琴弦的振動一樣,因此這根細細的線就被科學家形象地稱為「弦」。我們知道,不同的琴弦振動的模式不同,因此振動產生的音調也不同。類似的道理,粒子內部的弦也有不同的振動模式,不過這種弦的振動不是產生音調,而是產生一個個粒子。換言之,每個基本粒子是由一根弦組成。 超弦理論認為,粒子並不存在,存在的只是弦在空間運動;各種不同的粒子只不過是弦的不同振動模式而已。自然界中所發生的一切相互作用,所有的物質和能量,都可以用弦的分裂和結合來解釋。 弦的運動是非常復雜,以至於三維空間已經無法容納它的運動軌跡,必須有高達十維的空間才能滿足它的運動,就像人的運動復雜到無法在二維平面中完成,而必須在三維空間中完成一樣。
求採納
❷ 元問題是指什麼呢
所謂「元問題」,就是所有問題的問題,所有問題的起始和根源。通俗地說,「元問題」就是第一個問題,是最根本、最基礎的問題。解決了「元」問題,其他所有的問題即迎刃而解。
想要從根本上解決問題,我們需要做的就是改變我們現有的思維方式——用「第一原理思維」,問出「元問題」,之後所有的進展方向都圍繞這個「元問題」。
生活中,我們習慣用「比較思維」去思考問題,我們在生活中總是傾向於比較——別人已經做過了或者正在做這件事情,我們就也去做。這樣的結果是只能產生細小的迭代發展。而『元問題』的思考方式則是用物理學的角度看待世界的方法,一層層剝開事物的表象,看到裡面的本質,然後再從本質一層層往上走。
❸ 七個基本物理單位是如何確定的
1960年10月十一屆國際計量大會確定了國際通用的國際單位制,簡稱SI制。
SI制:七個基本單位:長度m,時間s,質量kg,熱力學溫度(Kelvin溫度)K,電流單位A,光強度單位cd(坎德拉),物質量mol
二個輔助單位:平面角弧度rad,立體角球面度Sr
SI基本單位的定義
米:光在真空中(1/299 792 458)s時間間隔內所經過路徑的長度。[第17屆國際計量大會(1983)]
千克:國際千克原器的質量。[第1屆國際計量大會(1889)和第3屆國際計量大會(1901)]
秒:銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9 192 631 770個周期的持續時間。[第13屆國際計量大會(1967),決議1]
安培:在真空中,截面積可忽略的兩根相距1 m的無限長平行圓直導線內通以等量恆定電流時,若導線間相互作用力在每米長度上為2×10-7 N,則每根導線中的電流為1 A。[國際計量委員會(1946)決議2。第9屆國際計量大會(1948)批准]
開爾文:水三相點熱力學溫度的1/273.16。[第13屆國際計量大會(1967),決議4]
摩爾:是一系統的物質的量,該系統中所包含的基本單元(原子、分子、離子、電子及其他粒子,或這些粒子的特定組合)數與0.012 kg碳-12的原子數目相等。[第14屆國際計量大會(1971),決議3]
坎德拉:是一光源在給定方向上的發光強度,該光源發出頻率為540×1012 Hz的單色輻射,且在此方向上的輻射強度為(1/683)W/sr。[第16屆國際計量大會(1979),決議3]
基本量與導出量
物理量是通過描述自然規律的方程或定義新的物理量的方程而相互聯系的。因此,可以把少數幾個物理量作為相互獨立的,其他的物理量可以根據這幾個量來定義,或借方程表示出來。這少數幾個看作相互獨立的物理量,就叫做基本物理量,簡稱為基本量。其餘的可由基本量導出的物理量,叫做導出物理量,簡稱為導出量。在國際單位制中共有七個基本量:長度,質量,時間,電流,熱力學溫度,物質的量和發光強度。物理學各個領域中的其他的量,都可以由這七個基本量通過乘、除、微分或積分等數學運算導出。
❹ 七個基本物理量
什麼是國際通用基本物理量?
1960年10月十一屆國際計量大會確定了國際通用的國際單位制,簡稱SI制。
SI制:七個基本單位:長度m,時間s,質量kg,熱力學溫度(Kelvin溫度)K,電流單位A,光強度單位cd(坎德拉),物質量mol
二個輔助單位:平面角弧度rad,立體角球面度Sr
SI基本單位的定義
米:光在真空中(1/299 792 458)s時間間隔內所經過路徑的長度。[第17屆國際計量大會(1983)]
千克:國際千克原器的質量。[第1屆國際計量大會(1889)和第3屆國際計量大會(1901)]
秒:銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9 192 631 770個周期的持續時間。[第13屆國際計量大會(1967),決議1]
安培:在真空中,截面積可忽略的兩根相距1 m的無限長平行圓直導線內通以等量恆定電流時,若導線間相互作用力在每米長度上為2×10-7 N,則每根導線中的電流為1 A。[國際計量委員會(1946)決議2。第9屆國際計量大會(1948)批准]
開爾文:水三相點熱力學溫度的1/273.16。[第13屆國際計量大會(1967),決議4]
摩爾:是一系統的物質的量,該系統中所包含的基本單元(原子、分子、離子、電子及其他粒子,或這些粒子的特定組合)數與0.012 kg碳-12的原子數目相等。[第14屆國際計量大會(1971),決議3]
坎德拉:是一光源在給定方向上的發光強度,該光源發出頻率為540×1012 Hz的單色輻射,且在此方向上的輻射強度為(1/683)W/sr。[第16屆國際計量大會(1979),決議3]
基本量與導出量
物理量是通過描述自然規律的方程或定義新的物理量的方程而相互聯系的。因此,可以把少數幾個物理量作為相互獨立的,其他的物理量可以根據這幾個量來定義,或借方程表示出來。這少數幾個看作相互獨立的物理量,就叫做基本物理量,簡稱為基本量。其餘的可由基本量導出的物理量,叫做導出物理量,簡稱為導出量。在國際單位制中共有七個基本量:長度,質量,時間,電流,熱力學溫度,物質的量和發光強度。物理學各個領域中的其他的量,都可以由這七個基本量通過乘、除、微分或積分等數學運算導出。
❺ 理綜是哪幾科 理綜的簡介
1、理科綜合試題,簡稱理綜,指的是在高考中,物理、化學、生物三科合卷的綜合測試,理綜總分為300分,但是對於單科成績來說各省所劃分的標準是不一樣的。
2、物理:物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學。是一門以實驗為基礎的自然科學,物理學的一個永恆主題是尋找各種序、對稱性和對稱破缺、守恆律或不變性。
3、化學:化學是從原子、分子尺度研究物質的組成、結構、性質,以及變化規律的自然科學。不同於研究尺度更小的粒子物理學與核物理學,化學研究的元素、化學鍵、分子、離子(團)的基本性質,是與人類生存的宏觀世界中物質和材料最為息息相關的微觀自然規律。
宇宙是由物質組成的,作為溝通微觀與宏觀物質世界的重要橋梁,化學是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。
4、生物:生物學是自然科學的一個門類,素有研究生物的結自然科學的一個門類,是研究生物的結構、功能、發生和發展的規律,以及生物與周圍環境的關系等的科學。生物學源自博物學,經歷了實驗生物學、分子生物學而進入了系統生物學時期。
❻ 什麼叫元問題比如社會學的元問題等!好像是哲學上的定義,俺不太清楚,為啥不用「原」或「源」呢
「元」字出於英語的meta,比如metaphysics,形而上學,也就是「元物理學」,其實就是比普通物理學更進一層。物理學使用對象語言探討世界,而元物理學則探討物理學的根基等。所以元問題也是比普通問題進一層,通常涉及本體論和知識論,比如社會學的元問題其實不是討論社會現象,而是討論社會學這個學科的問題(如何可能,研究對象等)。
❼ 初中物理的要點
第一章 聲現象
一、聲音的產生與傳播
二、聲音的特性
音調:聲音的高低,跟物體振動的快慢有關,物體振動的快,發出的音調就高;振動的慢,音調就低;頻率決定音調。
頻率:物體振動的快慢,物體1S振動的次數叫頻率。
人耳聽覺范圍:20Hz-20000Hz。
超聲波:高於20000Hz的聲音。(蝙蝠、海豚可發出)
次聲波:低於20Hz的聲音。(地震、海嘯、台風、火山噴發)
響度:聲音的強弱叫響度。響度跟振幅有關,振幅越大,響度越大。
音色:聲音的特色。音色和發聲體的材料、結構有關。
○三種樂器:打擊樂器、弦樂器、管樂器。
樂器(發聲體)的音調:長短(長的音調低)、粗細(粗的音調低)、松緊(松的音調低)決定了音調的高低。
三、雜訊的危害和控制
第二章光現象
一、光的傳播
光源:能發光的物體叫光源。
自然光源:太陽、星星、螢火蟲、燈籠魚等。
人造光源:火把、電燈、蠟燭等。
光的傳播:在均勻介質中沿直線傳播。(影子、日食、小孔成像等)
光線:為了表示光的傳播方向,我們用一根帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向,這樣的直線叫光線。
光的傳播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,C=2.99792×108 m/s,計算中取C=3×108 m/s。(水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3)
光年:(距離單位)光在1年內傳播的距離。1光年=9.4608×1012 km/s。
二、 光的反射
光的反射:光射到介質的表面,被反射回原介質的現象。任何物體的表面都輝發生反射。
光的反射定律:在光的反射現象中,反射光線、入射光線和法線在同一個平面內;反射光線、入射光線分居在法線的兩側;反射角等於入射角。
在光的反射現象中,光路是可逆的。
兩種反射:1、鏡面反射:入射光線平行,反射光線也平行,其他方向沒有反射光。(如:平靜的水面、拋光的金屬面、平面鏡)2、漫反射:由於物體的表面凸凹不平,凸凹不平的表面會把光線向四面八方反射。(我們能從不同角度看到本身不發光的物體,是因為光在物體的表面發生漫反射)
注意:無論是鏡面反射,還是漫反射都遵循光的反射定律。
三 、平面鏡成像
平面鏡對光線的作用:(1)成像 (2)改變光的傳播方向。(對光線既不會聚也不發散,只改變光線的傳播方向)
平面鏡成像的特點:(1)成的像是正立的虛像 (2)像和物的大小相等 (3)像和物的連線與鏡面垂直,像和物到鏡面的距離相等 。
理解:平面鏡所成的像與物是以鏡面為軸的對稱圖形
實像與虛像的區別(包括透鏡)
實像是實際光線會聚而成的,可以用屏接到,當然也能用眼看到,都是倒立的。虛像不是由實際光線會聚成的,而是實際光線的反射光線或折射光線的反向延長線相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收,都是正立的
平面鏡的應用:
(1)水中的倒影 (2)平面鏡成像 (3)潛望鏡
○球面鏡:1、凸面鏡:對光線起發散作用。(應用:機動車後視鏡、街頭拐彎處的反光鏡)2、凹面鏡:對光線起會聚作用,平行光射向凹面鏡會會聚於焦點;焦點發出的光平行射出。(應用:太陽灶、手電筒反射面、天文望遠鏡)
四、 光的折射
光的折射:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折,這種現象叫光的折射 。
理解:光的折射與光的反射一樣都是發生在兩種介質的交界處,只是反射光返回原介質中,而折射光則進入到另一種介質中,由於光在在兩種不同的物質里傳播速度不同,故在兩種介質的交界處傳播方向發生變化,這就是光的折射。
注意:在兩種介質的交界處,既發生折射,同時也發生反射
光的折射規律:折射光線與入射光線、法線在同一平面上,折射光線和入射光線分居法線兩側。光從空氣斜射入水或其他介質中時,折射角小於入射角(折射光線向法線偏折);光從水或其他介質斜射入空氣時,折射角大於入射角;入射角增大時,折射角也隨著增大;當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不變。
理解:折射規律分三點:(1)三線一面 (2)兩線分居(3)兩角關系分三種情況:①入射光線垂直界面入射時,折射角等於入射角等於0°;②光從空氣斜射入水等介質中時,折射角小於入射角;③光從水等介質斜射入空氣中時,折射角大於入射角
在光的折射中光路是可逆的
現象:折射使池水「變淺」、筷子「彎折」、水中人看岸上樹「變高」。
五、光的色散
色散:牛頓用三棱鏡把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的現象。(雨後彩虹是光的色散現象)
色光的三原色:紅、綠、藍。(三種色光按不同比例混合可以產生各種顏色的光)
物體的顏色:1、透明物體的顏色是由通過的色光決定,通過什麼色光,呈現什麼顏色。2、不透明的物體的顏色是由它反射的色光決定的,反射什麼顏色的光,呈現什麼顏色。
六、看不見的光
光譜:把光按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列起來,就是光譜。
紅外線:在光譜上紅光以外的部分,也有能量輻射,不過人眼看不到,這樣的輻射叫紅外線。
紅外線的應用:加熱、拍紅外線照片診病、夜視儀、遙控。
紫外線:在光譜的紫端以外,也有看不見的光,叫紫外線。
紫外線的特點及應用:促進鈣質吸收、殺死微生物(紫外線燈殺菌)、熒光物質發熒光。
○霧燈用黃光的理由:不易被空氣散射、人眼對黃光敏感。
第三章 透鏡及其應用
一 、透鏡
透鏡:透明物質製成(一般是玻璃),至少有一個表面是球面的一部分,對光起折射作用的光學元件。
分類:1、凸透鏡:邊緣薄,中央厚。2、凹透鏡:邊緣厚,中央薄。
主光軸:通過兩個球心的直線。
光心:主光軸上有個特殊的點,通過它的光線傳播方向不變。(透鏡中心可認為是光心)
焦點:凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點,這點叫透鏡的焦點,用「F」表示
虛焦點:跟主光軸平行的光線經凹透鏡後變得發散,發散光線的反向延長線相交在主光軸上一點,這一點不是實際光線的會聚點,所以叫虛焦點。
焦距:焦點到光心的距離叫焦距,用「f」表示。
每個透鏡都有兩個焦點、焦距和一個光心。
透鏡對光的作用:
凸透鏡:對光起會聚作用。
凹透鏡:對光起發散作用。
二、 生活中的透鏡
照相機:鏡頭相當於凸透鏡,來自物體的光經過照相機鏡頭後會聚在膠片上,成倒立、縮小的實像。
投影儀:鏡頭相當於凸透鏡,來自投影片的光通過凸透鏡後成像,再經過平面鏡改變光的傳播方向,使屏幕上成倒立、放大的實像。
放大鏡:成正立、放大的虛像。
三、 探究凸透鏡成像規律
實驗:從左向右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏。1、調整它們的位置,使三者在同一直線(光具座不用);2、調整它們,使燭焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心在同一高度。
凸透鏡成像規律:
物 距(u) 像的性質 像 距( v ) 應 用
u > 2f 倒立縮小實像 f< v<2f 照相機
u = 2f 倒立等大實像 v = 2f(實像大小轉折)
f< u<2f 倒立放大實像 v > 2f 幻燈機
u = f 不 成 像 (像的虛實轉折點)
u < f 正立放大虛像 v > u 放大鏡
凸透鏡成像規律口決記憶法
口決一:「一焦(點)分虛實,二焦(距)分大小;虛像同側正;實像異側倒,物遠像變小」。
口決二:
物遠實像小而近,物近實像大而遠,
如果物放焦點內,正立放大虛像現;
幻燈放像像好大,物處一焦二焦間,
相機縮你小不點,物處二倍焦距遠。
口決三:凸透鏡,本領大,照相、幻燈和放大;
二倍焦外倒實小,二倍焦內倒實大;
若是物放焦點內,像物同側虛像大;
一條規律記在心,物近像遠像變大。
注1:為了使幕上的像「正立」(朝上),幻燈片要倒著插。
注2:照相機的鏡頭相當於一個凸透鏡,暗箱中的膠片相當於光屏,我們調節調焦環,並非調焦距,而是調鏡頭到膠片的距離,物離鏡頭越遠,膠片就應靠近鏡頭。
四、 眼睛和眼鏡
眼睛:眼睛中晶狀體和角膜的共同作用相當於凸透鏡,它把來自物體的光會聚在視網膜上,形成物體的像。視網膜上的視神經細胞受到光的刺激,把信號傳輸給大腦。看遠處物體時,睫狀肌放鬆,晶狀體比較薄(焦距長,偏折弱)。看近處物體時,睫狀肌收縮,晶狀體比較厚(焦距短,偏折強)。
近視的表現:能看清近處的物體,看不清遠處的物體。
近視的原因:晶狀體太厚,折光能力太強,或眼球前後方向太長,致使遠處物體的像成在視網膜前。
近視的矯治:佩戴凹透鏡。
遠視的表現:能看清遠處的物體,看不清近處的物體。
遠視的原因:晶狀體太薄,折光能力太弱,或眼球前後方向太短,致使遠處物體的像成在視網膜後。
遠視的矯治:佩戴凸透鏡。
○(眼鏡的度數):100×焦距的倒數。
五、顯微鏡和望遠鏡
顯微鏡:物鏡焦距較短,物體通過它成倒立、放大的實像(像投影儀的鏡頭);目鏡焦距較長,物鏡成的像經過它成放大的虛像(像放大鏡)。
望遠鏡:(開普勒望遠鏡)物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成實像,目鏡的作用相當於一個放大鏡,用來把這個像放大。
○註:伽利略望遠鏡目鏡為凹透鏡,天文望遠鏡常用凹面鏡作物鏡。
視角:物體的邊緣跟眼睛所夾的角。視角越大,成的像越大。
第四章 物態變化
一、 溫度計
溫度:物體的冷熱程度叫溫度
攝氏溫度:把冰水混合物的溫度規定為0度,把1標准大氣壓下沸水的溫度規定為100度。
二、 熔化和凝固
熔化:物質從固態變成液態叫熔化,熔化要吸熱。
凝固:物質從液態變成固態叫凝固,凝固要放熱。
固體的分類:晶體和非晶體。
熔點:晶體都有一定的熔化溫度,叫熔點。
凝固點:晶體者有一定的凝固溫度,叫凝固點。
同一種物質的凝固點跟它的迷熔點相同
三、 汽化和液化
汽化:物質從液態變為氣態叫汽化;汽化有兩種不同的方式:蒸發和沸騰,這兩種方式都要吸熱。
蒸發:(1) 定義:蒸發是液體在任何溫度下都能發生的,並且只在液體表面發生的較緩慢的汽化現象。
(2) 影響蒸發快慢的因素:液體溫度高低,液體表面積大小,液體表面空氣流動的快慢。
(3)液體蒸發吸熱,有致冷作用。
沸騰:(1) 定義:沸騰是在一定溫度下,在液體內部和表面同時進行的劇烈的汽化現象。(2) 液體沸騰的條件:①溫度達到沸點②繼續吸收熱量。
沸點:液體沸騰時的溫度。
水沸騰時現象:劇烈的汽化現象,大量的氣泡上升、變大,到水面破裂,裡面的水蒸氣散發到空氣中。雖繼續加熱,它的溫度不變。
液化:物質從氣態變成液態的現象。液化放熱。
液化的方法:1、降低溫度(都可液化)。2、壓縮體積。
液化的好處:體積縮小,便於儲存和運輸。
四、 升華和凝華
升華:物質從固態直接變成氣態叫升華。
例子:冬天冰凍的衣服幹了,燈絲變細,衛生球變小。
凝華;物質由氣態直接變成固態的現象。
例子:霜,樹掛、窗花
升華吸熱,凝華放熱。
第五章 電流和電路
一、 電荷
電荷:物體有了吸引輕小物體的性質,我們說物體帶了電,或帶了電荷。
摩擦起電:摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象。
○摩擦起電的原因:在摩擦過程中,電子會從一個物體轉移到另一物體,得到電子的物體因有多餘的電子帶上負電荷,失去電子的物體因缺少電子而帶上等量的正電荷。
兩種電荷:1、正電荷:被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷。2、負電荷:被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫負正電荷。
電荷作用規律:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
驗電器: 結構:金屬球、金屬桿、金屬箔。
作用:檢驗物體是否帶電。
原理:同種電荷互相排斥。
檢驗物體是否帶電的方法:1、是看它能否吸引輕小物體,如能則帶電;2、是利用驗電器,用物體接觸驗電器的金屬球,如果金屬箔張開則帶電。
電荷量:電荷的多少叫做電荷量;單位:庫侖,符號:C。
元電荷:電子(湯姆生發現)是帶有負電最小電荷的粒子,人們把最小電荷叫元元電荷。e=1.6×10-19 C。
導體;善於導電的物體。如:金屬、人體、大地、酸鹼鹽的水溶液、石墨等。
導體導電原因:導體中有能夠自由移動的電荷。(金屬中導電的是自由電子)
絕緣體:不善於導電的物體〉如:橡膠、陶瓷、塑料、乾燥的空氣、油等。
絕緣體絕緣的原因:電荷幾乎都被束縛在原子范圍內,不能自由移動。
二、 電流和電路
電流:電荷的定向移動形成電流。(金屬導體中發生定向移動的是自由電子)
電流方向:正電荷(定向)移動的方向為電流方向。(金屬導體中電流方向跟自由電子定向移動的方向相反)
電路中電流:電路閉合時,在電源外部,電流方向是從電源正極經過用電器流向負極。
電路構成:
1、電源:提供電能的裝置,把其他形式的能轉化為電能。如:發電機、電池。
2、用電器:消耗電能的裝置,把電能轉化為其他形式的能。
3、開關:控制電路的通斷。
4、導線:連接電路輸送電能。
電路圖:用符號表示電路連接情況的圖。
二極體具有單向導電性(發光二極體還可發光)。
三、 串聯和並聯
串聯:1、連接特點:逐個順次,首尾相接。
2、電流路徑:只有一個。
3、開關作用:能同時控制所有的用電器,開關位置變了控製作用不變。
4、用電器工作:互相影響。
並聯: 1、連接特點:並列連接,首首尾尾。
2、電流路徑:至少2個。
3、開關作用:幹路:總開關,控制整個電路。支路:只控制本支路。
4、用電器工作:互不影響。
四、 電流的強弱
電流表示電流的強弱。
單位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA);
1A=1000mA,1mA=1000μA。
電流表:1、測量電流。2、兩個量程:0---0.6A(大格0.2A,小格0.02A)0---3A(大格1A,小格0.1A)。
使用:1、電流表要串聯在被測電路中;2、接線柱的接法要正確,電流從「+」接線柱流入,從「—」接線柱流出。3、被測電流不要超過電流表的量程;不確定時用大量程試觸。4、絕對不允許不經過用電器把電流表直接接到電源兩極上。
五、 探究串、並聯電路的電流規律
串聯電路中各處的電流相等。
並聯電路中,幹路中的電流等於各支路的電流之和。
第六章 電壓電阻
一、電壓
電壓:一段電路中產生電流,它的兩端就要有電壓(電壓是使電路中的自由電荷發生定向移動形成電流的原因)。電源提供電壓,電壓形成電流。(有電流一定有電壓,有電壓不一定有電流)
電壓物理量的符號:U。
單位:伏(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。 1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV.
常見電壓值:干電池:1.5V;家庭電路:220V;手機:3.6V;鉛蓄電池:2V;安全電壓:不高於36V。
電壓表:測量電壓(分析電路時,電壓表所在的位置相當於斷路)。
量程:0-3V(大格:1V,小格:0.1V)
0-15V(大格:5V,小格:0.5V)。
使用:1、電壓表要並聯在電路中;2、電流要從「+」接線柱流入,從「—」接線柱流出;3、不要超過電壓表的量程。(用大量程試觸,不超小量程,用小量程測量)
二、探究串、並聯電路的電壓的規律
電池的串聯:串聯電池組的電壓等於各節電池的電壓之和。
電池的並聯:並聯電池組的電壓等於每節電池的電壓。
串聯電路的電壓:串聯電路中,各部分電路的電壓之和等於總電壓。
並聯電路的電壓:並聯電路中,各支路兩端的電壓相等。
電池的能量轉化:化學能轉化為電能。(化學電池)
防止廢電池對環境的危害:1、使用優質電池;2、回收廢舊電池;3、不要隨意丟棄舊電池。
三、電阻
電阻:表示導體對電流阻礙作用的大小。(導體對電流的阻礙作用越大,電阻就越大,通過導體的電流就越小)。
物理量符號:R。
單位:歐姆(Ω);常用的單位有:兆歐(MΩ)、千歐(KΩ)。 1 MΩ=103 KΩ; 1 KΩ=103Ω。
決定電阻大小的因素:導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定於導體的材料、長度、橫截面積和溫度(大部分材料溫度升高,電阻變大)。(導體的電阻的大小和長度成正比,和橫截面積成反比)。(電阻與加在導體兩端的電壓和通過的電流無關)。
控制變數法:物理中對於多個因素(多變數)的問題,常常採用控制因素(變數)的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最後再綜合解決,這種方法叫控制變數法。
四、變阻器
滑動變阻器:結構:(電阻絲、絕緣管、滑片、接線柱等)
原理::改變連入電路中電阻線的長度來改變電阻,從而改變電路中的電流的。
作用:改變電路中的電流和電壓;對電路起保護作用。
銘牌:例如一個滑動變阻器標有「50Ω2A」表示的意義是:最大阻值是50Ω,允許通過的最大電流是2A。
正確使用:(1)、應串聯在電路中使用;(2)、接線要「一上一下」(不能同時用上面的兩個接線柱【相當於導線】和同時用下面的兩個接線柱【相當於一個定值電阻】;(3)、閉合開關前應把阻值調至最大的地方(電流最小的位置)【對電路起保護作用】
第七章 歐姆定律
一、探究電阻上的電流根兩端電壓的關系
試驗探究方法:控制變數法
電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。
電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
二、歐姆定律及其應用
歐姆定律:導體中電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
公式: ( )。 式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω)。
公式的理解:①公式中的I、U和R必須是在同一段電路中;②I、U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量;③計算時單位要統一。
歐姆定律的應用:
同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大。(R=U/I)
當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小。(I=U/R)
當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR)
電阻的串聯有以下幾個特點:(指R1,R2串聯)
電流:I=I1=I2(串聯電路中各處的電流相等)
電壓:U=U1+U2(總電壓等於各部分電路的電壓之和)
電阻:R=R1+R2(總電阻等於各電阻之和),串聯電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
如果n個阻值相同的電阻串聯,則有R總=nR
分壓作用: = ;
電阻的並聯有以下幾個特點:(指R1,R2並聯)
電流:I=I1+I2(幹路電流等於各支路電流之和)
電壓:U=U1=U2(幹路電壓等於各支路電壓)
電阻: (總電阻的倒數等於各並聯電阻的倒數的和),並聯電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
如果n個阻值相同的電阻並聯,則有R總= R
分流作用: ;
三、測量小燈泡的電阻
實驗原理:歐姆定律(R=U/I)。(導體的電阻大小與電壓、電流無關)
實驗電路:
實驗步驟:1、畫出實驗電路圖;2、連接電路;(連接過程中,開關斷開;閉合開關前,滑動變阻器滑片滑到電阻最大位置;合理選擇電壓表和電流表的量程)。3、從額定電壓開始,逐次降低加在燈兩端的電壓,獲得幾組電壓值和電流值(多次測量求平均值可減小實驗誤差);4、算出電阻值;5、分析實驗數據中電阻值變小的原因:燈絲電阻受到了溫度的影響,通過燈絲的電流越大,燈絲溫度越高,電阻越大。
四、歐姆定律和安全用電
電壓越高越危險:根據歐姆定律,導體中的電流的大小跟導體兩端的電壓成正比;人體也是導體,電壓越高,通過的電流就越大,達到一定程度就很危險了。
不能用濕手摸電器:對人體來說,比較潮濕的時候電阻小,發生觸電時通過人體的電流會很大;另外,用濕手摸電器,易使水流入電器內,使人體和電源相連。
注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現象,放電時,電壓和電流極大,放出巨大的熱量和引起空氣的振動。防雷要安避雷針。
斷路:某處斷開,沒有接通的電路。
短路:電路中兩點不該連的兩點連到一起的現象。由於電線的電阻很小,電源短路時電流會非常大,會損壞電源和導線。
第八章 電功率
一、電能
電能是一種能量。如:電燈發光:電能→光能;電動機轉動:電能→動能;電飯鍋工作:電能→熱能。
電能的單位:J,KWh。1kWh=3.6×106J。
電能表:測用戶消耗的電能(電功),
幾個重要參數:「220V」:這個電能表應接在220V的電路中使用。
10(20)A:標定電流為10A,短時間電流允許大些,但不能超過20A。(例子,不同電能表不同)
50HZ:電能表接在50HZ的電路中使用。
600revs/kwh:接在電能表上的用電器,每消耗1kwh的電能,電能表的轉盤轉600轉。
電功:電流做的功,等於用電器消耗的電能。
二、電功率
電功率(P):表示消耗電能的快慢,用電器在單位時間消耗的電能。
單位:w, kw;1kw=103w.
電功率公式: (式中單位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(S);U→伏(V); I→安(A)。
計算時單位要統一,①如果W用J、t用S,則P的單位是W;②如果W用KWh、t用h,則P的單位是kw。
Kwh的意義:功率為1kw的用電器使用1h所消耗的電能。
計算電功率還可用公式:P=I2R和P=U2/R
額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓。
額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率。
實際電壓(U):實際加在用電器兩端的電壓。
實際功率(P):用電器在實際電壓下的功率。
燈泡的亮度由實際電功率決定。
當U > U0時,則P > P0 ;燈很亮,易燒壞。
當U < U0時,則P < P0 ;燈很暗,
當U = U0時,則P = P0 ;正常發光。
同一個電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有 。
三、測量小燈泡的電功率
實驗原理:P=UI.
實驗電路:(同測電阻)
實驗步驟:1、畫出實驗電路圖;2、連接電路(同測小燈泡電阻)3、閉合開關,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為小燈泡的額定電壓,讀出電流表的讀數,觀察燈泡發光情況;4、使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍,觀察燈泡的亮度,測出它的功率;5、使小燈泡兩端的電壓低於額定電壓(約0.8倍),觀察小燈泡的亮度,測出它的功率。
註:實驗時,電源電壓要高於燈泡的額定電壓。
四、電與熱
電流的熱效應:電流通過導體時電能轉化成熱的現象。
焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流
的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟
通電時間成正比。
註:不要單純認為電阻越大,在相同時間內放熱越多。
焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中單位Q→J;
I→A;R→Ω;t→S。)
當電流通過導體做的功(電功)全部用來產生熱
量(電熱),則有W=Q,可用電功公式來計算Q。
(如電熱器,電阻就是這樣的。)Q=UIt;Q=U2t/R。
電熱的利用:加熱(電飯鍋、電熨斗)
電熱的防止:溫度過高,損壞電器、引起火災(散熱窗、散熱片、散熱風扇)
(串聯)
(並聯)
五、電功率和安全用電
電流過大的危害:燒保險絲、甚至引起火災。
電流過大的原因:1、短路;2、用電器總功率過大。
保險絲:保險絲是用鉛銻合金製作的,電阻比較大,熔點比較低(材料特點)。當電流過大時,它的溫度升高而熔斷,切斷電路,起到保護電路的作用。(作用)
空氣開關:當電流過大時,開關中的電磁鐵起作用,開關斷開,切斷電路。
注意:1、不能用銅絲、鐵絲等代替保險絲。2、當電路中的保險裝置切斷時,不要急於更換保險絲或使空氣開關復位,要先找出故障的原因,排除故障之後再恢復供電。
六、生活用電常識
家庭電路的組成:火線與零線→電能表→總開關→保險裝置(保險絲或空氣開關)→插座、用電器、開關等。
電源:發電廠發出的220V交流電,有兩根電線。
火線:相對於大地(零線)有220V的電壓。
零線:在發電廠接地,在戶外接地。
電能表:計量用戶消耗電能的多少;單位是千瓦時(kwh),兩次讀數之差就是這段時間消耗電能的多少。
總開關:為檢修更換電路的安全。(空氣開關還能起到保險作用)
保險裝置:保險絲(盒)→電流過大時熔斷,切斷電路。空氣開關→電流過大時跳閘,切斷電路。
三線插頭(座):一線接火線(L),一線接零線(N),另一線(E)接用電器的外殼(大地);為安全用電。
註:家庭電路中各用電器都是並聯(包括插座),被控制的用電器和開關是串聯的。
試電筆:作用→辨別火線、零線。使用→手指按住筆卡,用筆尖接觸被測得導線,發光的是火線。
觸電:1、單線觸電:站在地上的人接觸到火線。2、人同時接觸到火線和零線。
觸電的急救:首先切斷電源;再救觸電的人。
❽ 次元空間,多元宇宙 中的「元」是什麼意思
dimension,次元。
物理中,空間可能存在多重性,這種多重的空間所在,也可以說成次元空間。
在物理學和哲學的領域內,指獨立的時空坐標的數目。
0維是一點,1維是線,2維是一個長和寬(或曲線)面積,3維是2維加上高度形成體積面
0維是一點,沒有長度。
1維是線,只有長度。
2維是一個平面,是由長度和寛度(或曲線)形成面積。
3維是2維加上高度形成體積面。
雖然在一般人中習慣了整數維,但在碎形中維度不是整數,而是無理數。
我們周圍的空間有3個維(上下,前後,左右)。我們可以往上下、東南西北移動,其他方向的移動只需用3個三維空間軸來表示。向下移就等於負方向地向上移,向西北移就只是向西和向北移的混合。
在物理學上時間是第四維,與三個空間維不同的是,它只有一個,且只能往一方向前進。
我們所居於的時空有四個維(3個空間軸和1個時間軸),根據愛因斯坦的概念稱為四維空間,我們的宇宙是由時間和空間構成,而這條時間軸是一條虛數值的軸。
有些理論預言我們所居於的宇宙實際上有更多的維度(通常10,11 或 26 個)。但是這些附加的維度所量度的是次原子大小的宇宙。(請參看弦理論)
維度是理論模型,在非古典物理學中這點更為明顯。所以不用計較宇宙的維數是多少,只要方便描述就行了。
在物理學中,質的維度通常以質的基本單位表示: 例如,速率的維度就是長度除時間。
❾ 理想基本元件的三個條件
理想電阻元件,理想電感元件,理想電容元件這三個。
理想電路元件是由數學關系嚴格定義的假設元件。每個理想元件都能代表實際裝置的主要電磁特性。理想元件的數學關系反映了實際電路元件的基本物理規律。電路理論主要基於一個理想化的模型。理論的對象不是實際電路,而是它們的模型。
理想電路元件只反映某一種主要的物理性能,而忽略其它的物理性能的元件電路理論中所說的電路,是指由各種理想電路元件按一定方式連接組成的總體。
理想電阻元件它只產生電阻效應,即通電時消耗電能,但沒有其他效應。理想電感元件。它只產生磁場效應,即通電後將電能轉化為磁場能,儲存在元件中。
理想的電容元件。它只產生電場效應,即通電後,將電能轉化為電場能,儲存在元件中。每個元件只反映一種效應,反映一種物理性能。電路考察研究的不是實際電路,而是電路模型。
❿ 求初中物理學習方法
初中物理合集網路網盤下載
鏈接:https://pan..com/s/1znmI8mJTas01m1m03zCRfQ
簡介:初中物理優質資料下載,適合各階段老師教學,學生日常輔導,中考沖刺,技能提升的學習。