1. 6.描述圓周運動有哪些物理量
描述一般圓周運動的基本物理量有線速度V和角速度ω,公式是V=Δs/Δt,ω=Δθ/Δt,其中Δs、Δθ、Δt分別是無限小的弧長、角度、時間。如果是勻速圓周運動,還可以用每運動一周的時間周期T(或頻率f=1/T)來描述運動快慢。
2. 初中學過的物理量有哪些是矢量 跪求
物理學中的位移、速度、力、動量、磁矩、電流密度等,都是矢量。
1、位移
物體在某一段時間內,如果由初位置移到末位置,則由初位置到末位置的有向線段叫做位移。它的大小是運動物體初位置到末位置的直線距離;方向是從初位置指向末位置。位移只與物體運動的始末位置有關,而與運動的軌跡無關。如果質點在運動過程中經過一段時間後回到原處,那麼,路程不為零而位移則為零。
2、速度
速度 (velocity) 表徵動點在某瞬時運動快慢和運動方向的矢量。在最簡單的勻速直線運動中,速度的大小等於單位時間內經過的路程。速度的常用單位有:厘米/秒,米/秒。千米/小時等。速度的大小也稱速率。動點Q作一般空間運動時,位移Δr和所用時間Δt的比,稱為Δt時間內的平均速度。
3、力
定義:物體(物質)與物體(物質)之間的相互作用產生。力的大小、方向、作用點是力的三要素。或動量對時間的變化率。國際單位:牛頓,簡稱牛,符號是N。這是為了紀念英國科學家牛頓而命名的,1N=1kg·m/s²測量工具:彈簧秤或測力計等。
4、動量
動量是矢量,用符號p表示。質點組的動量為組內各質點動量的矢量和。一個守恆量,這表示為在一個封閉系統(不受外力或外力矢量和為0)內動量的總和不變。
5、磁矩
磁鐵的一種物理性質。處於外磁場的磁鐵,會感受到力矩,促使其磁矩沿外磁場的磁場線方向排列。磁矩可以用矢量表示。磁鐵的磁矩方向是從磁鐵的指南極指向指北極,磁矩的大小取決於磁鐵的磁性與量值。不只是磁鐵具有磁矩,載流迴路、電子、分子或行星等等,都具有磁矩。
6、電流密度
電流密度矢量指描述電路中某點電流強弱和流動方向的物理量。其大小等於單位時間內通過某一單位面積的電量,方向向量為單位面積相應截面的法向量,指向由正電荷通過此截面的指向確定。
因為導線中不同點上與電流方向垂直的單位面積上流過的電流不同,為了描寫每點的電流情況,有必要引入一個矢量場——電流密度J,即面電流密度。每點的J的方向定義為該點的正電荷運動方向,J的大小則定義為過點並與J垂直的單位面積上的電流。
3. 下列6個物理量中,是矢量的一共有幾個:()速度 加速度 力 ...
速度、加速度、力、和位移都是即有大小又有方向,相加是遵循平行四邊形定則的物理量,都是矢量; 時間和路程是只有大小沒有方向的,是標量. 所以是矢量的一共有4個,所以B正確. 故選B. |
4. 高中所有物理量
勻變速直線運動
主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
平均速度V平=s/t(定義式)
中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
自由落體運動
初速度Vo=0
末速度Vt=gt
下落高度h=gt2/2
豎直上拋運動
位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
平拋運動
水平方向速度:Vx=Vo
豎直方向速度:Vy=gt
水平方向位移:x=Vot
豎直方向位移:y=gt2/2
運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
勻速圓周運動
線速度V=s/t=2πr/T
角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
周期與頻率:T=1/f
角速度與線速度的關系:V=ωr
角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
萬有引力
開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
常見的力
重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它們的連線上)
電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
力的合成與分解
同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F´{負號表示方向相反,F、F´各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子〔見第一冊P67〕
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕
5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應:由於波源與觀測者間的相互運動,導致波源發射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕}
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N•s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p』´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰後連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
七、功和能(功是能量轉化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
八、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
九、氣體的性質
1.氣體的狀態參量:
溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標志,
熱力學溫度與攝氏溫度關系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標准大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
3.理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恆量,T為熱力學溫度(K)}
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
十一、恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω•m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關內容:電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。
十二、磁場
1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A•m
2.安培力F=BIL;(註:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀〔見第二冊P155〕 {f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
十四、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠距離輸電中,採用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損´=(P/U)2R;(P損´:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻)〔見第二冊P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數;B:磁感強度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
5. 物理量有哪些
物理量包括:長度m、時間s、質量kg、熱力學溫度K(開爾文溫度)、電流單位A、光強度單位cd(坎德拉)、物質的量單位mol(摩爾)。
物理量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。
相關介紹:
米:光在真空中(1/299 792 458)s時間間隔內所經過路徑的長度。
千克:國際千克原器的質量,2019年5月20日起採用普朗克常數h的固定數值6.626 070 15×10-34J s來定義。
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。
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。
開爾文:水三相點熱力學溫度的1/273.16。
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。
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540×10^12 Hz的單色輻射,且在此方向上的輻射強度為(1/683)W/sr。
6. 直接和間接測量出哪些物理量(要求至少說出6個能被
直接測長寬高,間接測了面積
直接測電流,電壓,間接測了阻抗
7. 化學中常用的物理量
化學中常用的物理量(4課時)
項目 內容 備注
課標要求
綱要(目標) 1.了解物質的量及其單位(摩爾)的含義。理解阿伏加德羅常數的涵義。
2.初步了解物質的量、物質的粒子數、物質的質量、摩爾質量、氣體摩爾體積之間的關系。
3.了解物質的量濃度的概念及其物質的量濃度溶液的配製。
4.在交流研討中,讓學生從物質的量的角度認識化學反應。
重點、難點 物質的量、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等概念的建立
重點放在會使用上
課標分析 由於其中的很多概念在以後的學習中都要用到,所以個人認為應把重點放在如何讓學生會用上,無須刻意引導學生去探究這些概念的來源或更深刻的含義,以物質的量為例,學生只要知道它是一個物理量、單位是摩即可,當然在學習過程中讓學生了解解決問題的一些方法還是可取的。
教學方法
教學過程
(4-1)
物質的量
摩爾
摩爾質量
阿佛加德羅常數 引言:
從認識物質至今,我們已習慣於用質量、體積來計量物質,如某個月我們用了多少升水、某人有多重等,在學習了化學這門學科後,認識到物質是由原子、分子構成構成的,而化學則是在原子、分子水平上研究物質的變化,如在C和氧的反應中,
C + O2 == CO2
宏觀上:12克 32克 44克
微觀上:1個C原子 一個O2分子 一個CO2分子
這使我們必然遇到一個問題:怎樣將物質的質量與化學變化中微小的分子、原子、離子等聯系起來呢?
通過閱讀課本看到一個數據:一滴水(約0.05mL)中就含大約1.7萬億億個水分子。這是怎樣一個數據呢?若10億人數,每人每分鍾數100個,日夜不停,需要3萬多年才能數清。很明顯研究物質間的反應情況用微粒的個數作單位是很不明智也是不現實的。這就我們需要在質量、體積與分子、原子間建立一座橋梁。
先看一個請大家通過閱讀課本討論解決以下幾個問題:
交流、討論:
問題一:你如何理解物質的量和摩爾?
要點:同長度、質量等一樣,是一個物理量,它的單位是摩爾
項目 物理量 單位
1 長度 米
2 質量 千克
3 時間 秒
4 電流 安培
5 熱力學溫度 開爾文
6 發光強度 坎德拉
7 物質的量 摩爾
問題二:阿佛加德羅常數是什麼意思?
要點:0.012Kg12C中所含的碳原子數
符號:NA
數值:6.02×1023mol-1
問題三:摩爾與阿佛加德羅常數有何關系?
要點:基本的換算(等式)關系
練習:
1.24g12C中含有多少個C原子?其物質的量是多少?
2.0.5mol氧氣中含有多少個氧原子?
3.0.1molH2SO4¬中含有多少H原子?O原子?S原子?
歸納換算關系:n=N/NA
問題四:引入物質的量的目的是什麼?
要點:以阿佛加德羅常數作為標准去衡量其它物質中所含微粒數目的多少
判斷下列表述方法是否正確:
①1 mol鈉原子,②1 mol NO3-,③1 mol氧
強調:
(1)物質的量僅適用於微觀爐子:原子、分子、離子、電子
(2)使用物質的量時應指明微粒名稱
問題五:觀察表格1-3-1中前三列的數據,找出規律
要點:1mol不同物質的質量在數值上等於其相對原子質量或相對分子質量
總結:
摩爾質量:單位物質的量的物質所具有的質量
練習:
1.1molOH-的質量是多少?
2.0.5mol過氧化鈉的質量是多少?
3.20gNaOH的物質的量是多少?
歸納:n=n/M
總結:通過本節的學習,使得我們在物質的質量與分子、原子、離子等微觀粒子之間建立了相互關系,應用這種關系應要以在微粒個數、物質的質量之間相互轉換,所以物質的量以mol為單位在宏觀與微觀之間建立了一座橋梁。
課後練習:
1.31gNa2O的物質的量是多少?如將其溶於水,可產生多少鈉離子?多少克氫氧化鈉?
2.概括物質的量、微粒數、物質的質量之間的換算關系
你如何理解物質的量和摩爾?
阿佛加德羅常數是什麼意思?
引入物質的量的目的是什麼?
一.物質的量和阿佛加德羅常數
1.物質的量
一種物理量
單位為摩爾(mol)
符號為:n
2.阿佛加德羅常數
0.012Kg12C中所含的碳原子數
符號:NA
數值:6.02×1023mol-1
3.n與NA的關系
1)1mol任何微粒的個數=阿佛加德羅常數=0.012kg12C中所含的碳原子數=6.02×1023
2)n=物質的微粒數/阿佛加德羅常數
n=N/NA
二.摩爾質量
單位物質的量的物質所具有的質量
符號:M
單位:g•mol-1
n=n/M
教學過程
(4-2)
氣體摩爾體積 課前練習:3.9gNa2O2與水反應後可得到NaOH的物質的量是多少?
[目的:反應關系]
引言:通過上節的學習使得我們從一個新的角度來認識物質,並且認識到由物質的量把物質的質量與其微粒數聯系起來,如知其質量和摩爾質量可計算出該物質的物質的量,下面我們繼續分析物質的量與物質的體積之間的關系
問題一:觀察表格1-3-1,找出物質的量與物質的體積之間的關系
預期結果:
1.同樣條件下,1mol不同固態或液態物質的體積是不一樣的
2.同樣條件下,1mol任何氣體的體積大致是相同的
總結:
三.氣體摩爾體積
概念:一定溫度和壓強下,單位物質的量氣體所佔的體積
符號:Vm
單位:mol•L-1
常用數據:
標准標准(0℃,101kPa)下,1mol任何氣體的體積約為22.4mol•L-1
練習:
1.STP下,11.2LO2的物質的量是多少?質量是多少?
2.2g氫氣在SPT下的體積是多少?
歸納:
n=V/Vm
延伸:
STP下,反應H2+Cl2=2HCl所代表的反應關系
[質量、微粒、物質的量、體積→計算中的單位交叉]
問題二:為何不同固體、液體的體積不同,而氣體相同?
閱讀:P22頁追根求源
解釋:
固體和液體原子、分子間的距離非常小,所以固態物質的體積取決於原子、分子等微粒的大小。
氣體中分子間的距離很大,並且比其分子直徑大得多,氣體體積則主要取決於分子間的距離,由於不同氣體在同樣狀況下,分子間的距離基本相同,所以…
練習
1.在標准狀況下,46g鈉投入水中充分反應,試求反應後溶液中NaOH的物質的量以及H2的體積。
2.在STP下,用哪些方法可以求出1mol某氣體的質量?
3.(探究)有一個集氣瓶,如果用其收集氯氣,你如何知道最多能收集多少氯氣? 三.氣體摩爾體積
概念:一定溫度和壓強下,單位物質的量氣體所佔的體積
符號:Vm
單位:mol•L-1
常用數據:
標准標准(0℃,101kPa)下,1mol任何氣體的體積約為22.4mol•L-1
教學過程
(4-3)
物質的量濃度
溶液配製 引言:前面我們分析了物質的質量與體積問題,在化學實驗中還用到大量的溶液,而對溶液來說除了溶液的質量、體積之外,很多情況下用濃度表示溶液的組成。
問題一:初中我們是怎樣表示溶液組成的?
要點:溶質的質量分數
在引入物質的量這個概念後,以溶質還可以用物質的量去衡量,這就給我們一個啟示:是否也可用溶質的物質的量來表示溶液的組成呢?
閱讀教材相關內容:
總結:
四.物質的量濃度
概念:單位體積溶液中所含的溶質的物質的量
符號:c
單位:mol•L-1或mol•m-1
練習:將49g硫酸溶液於0.5L水中,所得硫酸的物質的量濃度為多少?其中氫離子的濃度是多少?硫酸根的物質的量是多少?
總結:n=cV
知識整合:
概括某物質的物質的量求算方法
交流•探討
如何配製250mL 0.5mol•L-1的NaCl溶液?
總結大致思路:
計算→稱量→溶解在1L水中
講解:配製一定體積的溶液,我們通常使用一種定量儀器—容量瓶,
閱讀:教材關於容量瓶的介紹
問題:
使用容量瓶時要注意什麼問題?
不可受熱—不可直接在容量瓶中溶解,液體轉移前需要冷卻
只能配製與容量瓶體積相符的溶液(例配製240mLNaCl溶液)
問題:完善前面的步驟
計算→稱量→溶解→溶解→冷卻→轉移→洗滌→轉移→定容
四.物質的量濃度
概念:單位體積溶液中所含的溶質的物質的量
符號:c
單位:mol•L-1或mol•m-1
n=cV
教學過程
(4-4)
學生分組實驗
填寫實驗報告
誤差分析 實驗:配製250mL,0.5mol•L-1的NaCl溶液
過程分析:
誤差分析:
操 作 實 情 對溶液物質的量濃度的影響
稱量前未調零點,天平指針偏向左邊
要稱取7.3gNaCl固體,將葯品放在右邊托盤上稱量
容量瓶洗滌後未乾燥
未洗滌溶解NaCl固體的燒杯
加水至容量瓶容積的2/3時,未輕輕振盪容量瓶
定容時眼睛處於仰視的位置
搖勻後發現凹液面的最低點低於刻度線,再加水至刻度線
課後思考:
1.如何用質量分數為98%,密度為1.84g/ml的濃硫酸配製250ml 2mol/L的稀硫酸?
2.試探討溶液的質量分數與物質的量濃度的換算關系
8. 6的因數有哪些,5呢,9呢
6的因素有:1,2,3,6
5的因素有:1,5
9的因素有:1,3,9
9. 為什麼pa=patm-pv÷735.6啊,735.6是啥物理量啊
735.6毫米水銀柱=1工程大氣壓。
你這式子是不是抄錯了?
真空和真空度
當容器中的壓力低於大氣壓力時,把低於大氣壓力的部分叫真空。用符號「pv」表示。其關系式為:
pv=patm-pa
發電廠有時用百分數表示真空值的大小,稱為真空度。真空度是真空值和大氣壓力比值的百分數,即: 真空度=pv / patm×100%
完全真空時真空度為100%,若工質的絕對壓力與大氣壓力相等時,真空度為零。例如:凝汽器水銀真空表的讀數為7100mmHg,大氣壓力計讀數為750 mmHg,求凝汽器內的絕對壓力和真空度各為多少?
根據 pa=(patm-pv) / 735.6=(750-710)/735.6=0.054at=0.0051MPa真空度=pv/patm×100%=710/750×100%=94.6%
10. 物理學中「H」所代表的物理量有哪些
物理學中「H」所代表的物理量
1、高度、深度。單位米(m)
2、普朗克常量 h=6.63x10^-34j.s
3、磁場強度。