❶ 现在物理界中到底最小基本单位是什么是“超弦”还是“原子”
0世纪的物理学有两次大的革命:一次是狭义相对论和广义相对论,它几乎是爱因斯坦一人完成的;另一次是量子理论的建立。经过人们的努力,量子理论与狭义相对论成功地结合成量子场论,这是迄今为止最为成功的理论。粒子物理的标准模型理论预言电子的磁矩是1.001159652193个玻尔磁子,实验给出的数值是1.001159652188,两者在误差是完全一致的,精确度达13位有效数值。广义相对论也有长足的发展,在小至太阳系,大至整个宇宙范围里,实验观测与理论很好地符合。但在极端条件下,引出了时空奇异,显示了理论自身的不完善。就我们现在的认识水平,量子场论和广义相对论是相互不自洽的,因此量子场论和广义相对论应该在一个更大的理论框架里统一起来。现在这一更大的理论框架已初显端倪,它就是超弦理论。 超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。爱因斯坦建立相对论之后自然地想到要统一当时公知的两种相互作用--万有引力和电磁力。他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论,但没有成功。现在回过头来看历史,爱因斯坦的失败并不奇怪。实际上自然界还存在另外两种相互作用力--弱力和强力。现在已经知道,自然界中总共4种相互作用力除有引力之外的3种都可有量子理论来描述,电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换“量子”来解释的。但是,引力的形成完全是另一回事,爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。在这一图像中,弥漫在空间中的物质使空间弯曲了,而弯曲的空间决定粒子的运动。人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力,这时物质交换的“量子”称为引力子,但这一尝试却遇到了原则上的困难--量子化后的广义相对论是不可重整的,因此,量子化和广义相对论是相互不自洽的。 超弦理论是人们抛弃了基本粒子是点粒子的假设而代之以基本粒子是一维弦的假设而建立起来的自洽的理论,自然界中的各种不同粒子都是一维弦的不同振动模式。与以往量子场论和规范理论不同的是,超弦理论要求引力存在,也要求规范原理和超对称。毫无疑问,将引力和其他由规范场引起的相互作用力自然地统一起来是超弦理论最吸引人的特点之一。因此,从1984年底开始,当人们认识到超弦理论可以给出一个包容标准模型的统一理论之后,一大批才华横溢的年轻人自然地投身到超弦理论的研究中去了。 经过人们的研究发现,在十维空间中,实际上有5种自洽的超弦理论,它们分别是两个IIA和IIB,一个规范为Apin(32)/Z2的杂化弦理论,一个规范群为E8×E8的杂化弦理论和一个规范为SO(32)的I型弦理论。对一个统一理论来说,5种可能性还是稍嫌多了一些。因此,过去一直有一些从更一般的理论导出这些超弦理论的尝试,但直到1995年人们才得到一个比较完美的关于这5种超弦理论统一的图像。 这一图像可以有用上图来表示。存在一个唯一的理论,姑且称其为M理论。M理论有一个很大的模空间(各种可能的真空构成的空间)。5种已知的超弦理论和十一维超引力都是M理论的某些极限区域或是模空间的边界点(图中的尖点)。有关超弦对偶性的研究告诉我们,没有模空间中的哪一区域是有别于其他区域而显得更为重要和基本的,每一区域都仅仅是能较好地描述M理论的一部分性质。但是,在将这些不同的描述自洽地柔合起来的过程中我闪也学到了对偶性和M理论的许多奇妙性质,尤其是各种D-膜相互转换的性质。 在此我们不得不提到超弦理论成功地解释了黑洞的熵和辐射,这是第一次从微观理论出发,利用统计物理和量子力学的基本原理,严格了导出了宏观物体黑洞的熵和辐射公式,毫无疑问地确立了超弦理论是一个关于引力和其他相互作用力的正确理论。 将5种超弦理论和十一维超引力统一到M理论无疑是成功的,但同是也向人们提出了更大的挑战。M理论在提出时并没有一个严格的数学表述,因此寻找M理论的数学表述和仔细研究M理论的性质就成了这一时期理论物理研究热点。 道格拉斯(Douglas,MR)等人仔细研究了D-膜的性质,发现了在极短距离下,D-膜间的相互作用可以完全由规范理论来描述,这些相互作用也包括引力相互作用。因此,极短距离下的引力相互作用实际上是规范理论的量子效应。基于这些结果,班克(Banks,T)等人提出了用零维D-膜(也称点D-膜)作为基本自由度的M理论的一种基本表述--矩阵理论。 矩阵理论是M理论的非微扰的拉氏量表述,这一表述要求选取光锥坐标系和真空背景至少有6个渐近平坦的方向。利用这一表述已经证明了许多偶性猜测,得到了一类新的没有引力相互作用的具有洛仑兹不变的理论。如果我们将注意力放在能量为1/N量级的态(N为矩阵的行数或列数),在N趋于无穷大的极限下,可以导出一类通常的规范场理论。许多迹象表明,在大N极限下,理论将变得更简单,许多有限N下的自由度将不与物理的自由度耦合,因而可以完全忽略。所有这些结论都是在光锥坐标系和有限N下得到的,可以预期一个明显洛仑兹不变的表述将是研究上述问题极有力的工具。具体来说,人们期望在如下问题的研究上取得进展: (1)全同粒子的统计规范对称性应从一个更大的连续的规范对称性导出。 (2)时空的存在应与超对称理论中玻色子和费米子贡献相消相关联。 (3)当我们紧致化更多维数时,理论中将出现更多的自由度,如何从量子场论的观点理解这一奇怪的性质? (4)有效引力理论的短距离(紫外)发散实际上是某些略去的自由度的红外发散,这些自由度对应于延伸在两粒子间的一维D-膜,从场论的观点来看,这些自由度的性质是非常奇怪的。 (5)将M理论与宇宙学联系起来。 显然,没有太多的理由认为矩阵理论是M理论的一个完美的表述。值得注意的是矩阵理论的确给出了许多有意义的结果,因此也必定有其物理上合理的成分,这很像本世纪初量子力学完全建立前的时期(那时,普朗克提出能量量子导出黑体辐射公式,玻尔提出轨道量子化给出氢原子光谱),一些有关一个全新理论的迹象和物理内涵已经被人们发现了。但是,我们离真正建立一个完美自洽M理论还相距甚远,因此有必要从超弦理论出发更多更深地发掘其内涵。在这方面,超弦理论的研究又有了新的突破。 1997年底,马尔达塞纳(Maldacena)基于D-膜的近视界几何的研究发现,紧化在AdS5×S5上的IIB型超弦理论与大N SU(N)超对称规范理论是对偶的,有望解决强耦合规范场论方面一些基本问题如夸克禁闭和手征对称破缺。早在70年代,特胡夫特(´t Hooft)就提出:在大N情况下,规范场论中的平面费曼图将给出主要贡献,从这一结论出发,波利考夫(Polyakov)早就猜测大N规范场论可以用(非临界)弦理论来描述,现在马尔塞纳的发现将理论和规范理论更加具体化了。1968年维内齐诺(Veneziano)为了解决相互作用而提出了弦理论,发现弦理论是一个可以用来统一四种相互作用力的统一理论,对偶性的研究引出了M理论,现在马尔达塞纳的研究又将M理论和超弦理论与规范理论(可以用来描叙强相互作用)联系起来,从某种意义上来说,我们又回到了强相互作用的这一点,显然我们对强相互作用的认识有了极大的提高,但是我们仍没有完全解决强相互作用的问题,也没有解决四种相互作用力的统一问题,因此对M理论、超弦理论和规范理论的研究仍是一个长期和非常困难的问题。 超弦理论认为,在每一个基本粒子内部,都有一根细细的线在振动,就像琴弦的振动一样,因此这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”。我们知道,不同的琴弦振动的模式不同,因此振动产生的音调也不同。类似的道理,粒子内部的弦也有不同的振动模式,不过这种弦的振动不是产生音调,而是产生一个个粒子。换言之,每个基本粒子是由一根弦组成。 超弦理论认为,粒子并不存在,存在的只是弦在空间运动;各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。自然界中所发生的一切相互作用,所有的物质和能量,都可以用弦的分裂和结合来解释。 弦的运动是非常复杂,以至于三维空间已经无法容纳它的运动轨迹,必须有高达十维的空间才能满足它的运动,就像人的运动复杂到无法在二维平面中完成,而必须在三维空间中完成一样。
求采纳
❷ 元问题是指什么呢
所谓“元问题”,就是所有问题的问题,所有问题的起始和根源。通俗地说,“元问题”就是第一个问题,是最根本、最基础的问题。解决了“元”问题,其他所有的问题即迎刃而解。
想要从根本上解决问题,我们需要做的就是改变我们现有的思维方式——用“第一原理思维”,问出“元问题”,之后所有的进展方向都围绕这个“元问题”。
生活中,我们习惯用“比较思维”去思考问题,我们在生活中总是倾向于比较——别人已经做过了或者正在做这件事情,我们就也去做。这样的结果是只能产生细小的迭代发展。而‘元问题’的思考方式则是用物理学的角度看待世界的方法,一层层剥开事物的表象,看到里面的本质,然后再从本质一层层往上走。
❸ 七个基本物理单位是如何确定的
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制,简称SI制。
SI制:七个基本单位:长度m,时间s,质量kg,热力学温度(Kelvin温度)K,电流单位A,光强度单位cd(坎德拉),物质量mol
二个辅助单位:平面角弧度rad,立体角球面度Sr
SI基本单位的定义
米:光在真空中(1/299 792 458)s时间间隔内所经过路径的长度。[第17届国际计量大会(1983)]
千克:国际千克原器的质量。[第1届国际计量大会(1889)和第3届国际计量大会(1901)]
秒:铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。[第13届国际计量大会(1967),决议1]
安培:在真空中,截面积可忽略的两根相距1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7 N,则每根导线中的电流为1 A。[国际计量委员会(1946)决议2。第9届国际计量大会(1948)批准]
开尔文:水三相点热力学温度的1/273.16。[第13届国际计量大会(1967),决议4]
摩尔:是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元(原子、分子、离子、电子及其他粒子,或这些粒子的特定组合)数与0.012 kg碳-12的原子数目相等。[第14届国际计量大会(1971),决议3]
坎德拉:是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012 Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr。[第16届国际计量大会(1979),决议3]
基本量与导出量
物理量是通过描述自然规律的方程或定义新的物理量的方程而相互联系的。因此,可以把少数几个物理量作为相互独立的,其他的物理量可以根据这几个量来定义,或借方程表示出来。这少数几个看作相互独立的物理量,就叫做基本物理量,简称为基本量。其余的可由基本量导出的物理量,叫做导出物理量,简称为导出量。在国际单位制中共有七个基本量:长度,质量,时间,电流,热力学温度,物质的量和发光强度。物理学各个领域中的其他的量,都可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出。
❹ 七个基本物理量
什么是国际通用基本物理量?
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制,简称SI制。
SI制:七个基本单位:长度m,时间s,质量kg,热力学温度(Kelvin温度)K,电流单位A,光强度单位cd(坎德拉),物质量mol
二个辅助单位:平面角弧度rad,立体角球面度Sr
SI基本单位的定义
米:光在真空中(1/299 792 458)s时间间隔内所经过路径的长度。[第17届国际计量大会(1983)]
千克:国际千克原器的质量。[第1届国际计量大会(1889)和第3届国际计量大会(1901)]
秒:铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。[第13届国际计量大会(1967),决议1]
安培:在真空中,截面积可忽略的两根相距1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7 N,则每根导线中的电流为1 A。[国际计量委员会(1946)决议2。第9届国际计量大会(1948)批准]
开尔文:水三相点热力学温度的1/273.16。[第13届国际计量大会(1967),决议4]
摩尔:是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元(原子、分子、离子、电子及其他粒子,或这些粒子的特定组合)数与0.012 kg碳-12的原子数目相等。[第14届国际计量大会(1971),决议3]
坎德拉:是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012 Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr。[第16届国际计量大会(1979),决议3]
基本量与导出量
物理量是通过描述自然规律的方程或定义新的物理量的方程而相互联系的。因此,可以把少数几个物理量作为相互独立的,其他的物理量可以根据这几个量来定义,或借方程表示出来。这少数几个看作相互独立的物理量,就叫做基本物理量,简称为基本量。其余的可由基本量导出的物理量,叫做导出物理量,简称为导出量。在国际单位制中共有七个基本量:长度,质量,时间,电流,热力学温度,物质的量和发光强度。物理学各个领域中的其他的量,都可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出。
❺ 理综是哪几科 理综的简介
1、理科综合试题,简称理综,指的是在高考中,物理、化学、生物三科合卷的综合测试,理综总分为300分,但是对于单科成绩来说各省所划分的标准是不一样的。
2、物理:物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学,物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。
3、化学:化学是从原子、分子尺度研究物质的组成、结构、性质,以及变化规律的自然科学。不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学,化学研究的元素、化学键、分子、离子(团)的基本性质,是与人类生存的宏观世界中物质和材料最为息息相关的微观自然规律。
宇宙是由物质组成的,作为沟通微观与宏观物质世界的重要桥梁,化学是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。
4、生物:生物学是自然科学的一个门类,素有研究生物的结自然科学的一个门类,是研究生物的结构、功能、发生和发展的规律,以及生物与周围环境的关系等的科学。生物学源自博物学,经历了实验生物学、分子生物学而进入了系统生物学时期。
❻ 什么叫元问题比如社会学的元问题等!好像是哲学上的定义,俺不太清楚,为啥不用“原”或“源”呢
“元”字出于英语的meta,比如metaphysics,形而上学,也就是“元物理学”,其实就是比普通物理学更进一层。物理学使用对象语言探讨世界,而元物理学则探讨物理学的根基等。所以元问题也是比普通问题进一层,通常涉及本体论和知识论,比如社会学的元问题其实不是讨论社会现象,而是讨论社会学这个学科的问题(如何可能,研究对象等)。
❼ 初中物理的要点
第一章 声现象
一、声音的产生与传播
二、声音的特性
音调:声音的高低,跟物体振动的快慢有关,物体振动的快,发出的音调就高;振动的慢,音调就低;频率决定音调。
频率:物体振动的快慢,物体1S振动的次数叫频率。
人耳听觉范围:20Hz-20000Hz。
超声波:高于20000Hz的声音。(蝙蝠、海豚可发出)
次声波:低于20Hz的声音。(地震、海啸、台风、火山喷发)
响度:声音的强弱叫响度。响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大。
音色:声音的特色。音色和发声体的材料、结构有关。
○三种乐器:打击乐器、弦乐器、管乐器。
乐器(发声体)的音调:长短(长的音调低)、粗细(粗的音调低)、松紧(松的音调低)决定了音调的高低。
三、噪声的危害和控制
第二章光现象
一、光的传播
光源:能发光的物体叫光源。
自然光源:太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼等。
人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
光的传播:在均匀介质中沿直线传播。(影子、日食、小孔成像等)
光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。
光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,C=2.99792×108 m/s,计算中取C=3×108 m/s。(水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3)
光年:(距离单位)光在1年内传播的距离。1光年=9.4608×1012 km/s。
二、 光的反射
光的反射:光射到介质的表面,被反射回原介质的现象。任何物体的表面都辉发生反射。
光的反射定律:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内;反射光线、入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
在光的反射现象中,光路是可逆的。
两种反射:1、镜面反射:入射光线平行,反射光线也平行,其他方向没有反射光。(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜)2、漫反射:由于物体的表面凸凹不平,凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。(我们能从不同角度看到本身不发光的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射)
注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律。
三 、平面镜成像
平面镜对光线的作用:(1)成像 (2)改变光的传播方向。(对光线既不会聚也不发散,只改变光线的传播方向)
平面镜成像的特点:(1)成的像是正立的虚像 (2)像和物的大小相等 (3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜面的距离相等 。
理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形
实像与虚像的区别(包括透镜)
实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到,都是倒立的。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收,都是正立的
平面镜的应用:
(1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜
○球面镜:1、凸面镜:对光线起发散作用。(应用:机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜)2、凹面镜:对光线起会聚作用,平行光射向凹面镜会会聚于焦点;焦点发出的光平行射出。(应用:太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜)
四、 光的折射
光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射 。
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射
光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧。光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角(折射光线向法线偏折);光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变。
理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
在光的折射中光路是可逆的
现象:折射使池水“变浅”、筷子“弯折”、水中人看岸上树“变高”。
五、光的色散
色散:牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。(雨后彩虹是光的色散现象)
色光的三原色:红、绿、蓝。(三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光)
物体的颜色:1、透明物体的颜色是由通过的色光决定,通过什么色光,呈现什么颜色。2、不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的,反射什么颜色的光,呈现什么颜色。
六、看不见的光
光谱:把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就是光谱。
红外线:在光谱上红光以外的部分,也有能量辐射,不过人眼看不到,这样的辐射叫红外线。
红外线的应用:加热、拍红外线照片诊病、夜视仪、遥控。
紫外线:在光谱的紫端以外,也有看不见的光,叫紫外线。
紫外线的特点及应用:促进钙质吸收、杀死微生物(紫外线灯杀菌)、荧光物质发荧光。
○雾灯用黄光的理由:不易被空气散射、人眼对黄光敏感。
第三章 透镜及其应用
一 、透镜
透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,对光起折射作用的光学元件。
分类:1、凸透镜:边缘薄,中央厚。2、凹透镜:边缘厚,中央薄。
主光轴:通过两个球心的直线。
光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)
焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
透镜对光的作用:
凸透镜:对光起会聚作用。
凹透镜:对光起发散作用。
二、 生活中的透镜
照相机:镜头相当于凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。
投影仪:镜头相当于凸透镜,来自投影片的光通过凸透镜后成像,再经过平面镜改变光的传播方向,使屏幕上成倒立、放大的实像。
放大镜:成正立、放大的虚像。
三、 探究凸透镜成像规律
实验:从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。1、调整它们的位置,使三者在同一直线(光具座不用);2、调整它们,使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。
凸透镜成像规律:
物 距(u) 像的性质 像 距( v ) 应 用
u > 2f 倒立缩小实像 f< v<2f 照相机
u = 2f 倒立等大实像 v = 2f(实像大小转折)
f< u<2f 倒立放大实像 v > 2f 幻灯机
u = f 不 成 像 (像的虚实转折点)
u < f 正立放大虚像 v > u 放大镜
凸透镜成像规律口决记忆法
口决一:“一焦(点)分虚实,二焦(距)分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物远像变小”。
口决二:
物远实像小而近,物近实像大而远,
如果物放焦点内,正立放大虚像现;
幻灯放像像好大,物处一焦二焦间,
相机缩你小不点,物处二倍焦距远。
口决三:凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大;
二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大;
若是物放焦点内,像物同侧虚像大;
一条规律记在心,物近像远像变大。
注1:为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
注2:照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
四、 眼睛和眼镜
眼睛:眼睛中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把信号传输给大脑。看远处物体时,睫状肌放松,晶状体比较薄(焦距长,偏折弱)。看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体比较厚(焦距短,偏折强)。
近视的表现:能看清近处的物体,看不清远处的物体。
近视的原因:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球前后方向太长,致使远处物体的像成在视网膜前。
近视的矫治:佩戴凹透镜。
远视的表现:能看清远处的物体,看不清近处的物体。
远视的原因:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球前后方向太短,致使远处物体的像成在视网膜后。
远视的矫治:佩戴凸透镜。
○(眼镜的度数):100×焦距的倒数。
五、显微镜和望远镜
显微镜:物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。
望远镜:(开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。
○注:伽利略望远镜目镜为凹透镜,天文望远镜常用凹面镜作物镜。
视角:物体的边缘跟眼睛所夹的角。视角越大,成的像越大。
第四章 物态变化
一、 温度计
温度:物体的冷热程度叫温度
摄氏温度:把冰水混合物的温度规定为0度,把1标准大气压下沸水的温度规定为100度。
二、 熔化和凝固
熔化:物质从固态变成液态叫熔化,熔化要吸热。
凝固:物质从液态变成固态叫凝固,凝固要放热。
固体的分类:晶体和非晶体。
熔点:晶体都有一定的熔化温度,叫熔点。
凝固点:晶体者有一定的凝固温度,叫凝固点。
同一种物质的凝固点跟它的迷熔点相同
三、 汽化和液化
汽化:物质从液态变为气态叫汽化;汽化有两种不同的方式:蒸发和沸腾,这两种方式都要吸热。
蒸发:(1) 定义:蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的较缓慢的汽化现象。
(2) 影响蒸发快慢的因素:液体温度高低,液体表面积大小,液体表面空气流动的快慢。
(3)液体蒸发吸热,有致冷作用。
沸腾:(1) 定义:沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。(2) 液体沸腾的条件:①温度达到沸点②继续吸收热量。
沸点:液体沸腾时的温度。
水沸腾时现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
液化:物质从气态变成液态的现象。液化放热。
液化的方法:1、降低温度(都可液化)。2、压缩体积。
液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。
四、 升华和凝华
升华:物质从固态直接变成气态叫升华。
例子:冬天冰冻的衣服干了,灯丝变细,卫生球变小。
凝华;物质由气态直接变成固态的现象。
例子:霜,树挂、窗花
升华吸热,凝华放热。
第五章 电流和电路
一、 电荷
电荷:物体有了吸引轻小物体的性质,我们说物体带了电,或带了电荷。
摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象。
○摩擦起电的原因:在摩擦过程中,电子会从一个物体转移到另一物体,得到电子的物体因有多余的电子带上负电荷,失去电子的物体因缺少电子而带上等量的正电荷。
两种电荷:1、正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。2、负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负正电荷。
电荷作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
验电器: 结构:金属球、金属杆、金属箔。
作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷互相排斥。
检验物体是否带电的方法:1、是看它能否吸引轻小物体,如能则带电;2、是利用验电器,用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则带电。
电荷量:电荷的多少叫做电荷量;单位:库仑,符号:C。
元电荷:电子(汤姆生发现)是带有负电最小电荷的粒子,人们把最小电荷叫元元电荷。e=1.6×10-19 C。
导体;善于导电的物体。如:金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等。
导体导电原因:导体中有能够自由移动的电荷。(金属中导电的是自由电子)
绝缘体:不善于导电的物体〉如:橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。
绝缘体绝缘的原因:电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
二、 电流和电路
电流:电荷的定向移动形成电流。(金属导体中发生定向移动的是自由电子)
电流方向:正电荷(定向)移动的方向为电流方向。(金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反)
电路中电流:电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。
电路构成:
1、电源:提供电能的装置,把其他形式的能转化为电能。如:发电机、电池。
2、用电器:消耗电能的装置,把电能转化为其他形式的能。
3、开关:控制电路的通断。
4、导线:连接电路输送电能。
电路图:用符号表示电路连接情况的图。
二极管具有单向导电性(发光二极管还可发光)。
三、 串联和并联
串联:1、连接特点:逐个顺次,首尾相接。
2、电流路径:只有一个。
3、开关作用:能同时控制所有的用电器,开关位置变了控制作用不变。
4、用电器工作:互相影响。
并联: 1、连接特点:并列连接,首首尾尾。
2、电流路径:至少2个。
3、开关作用:干路:总开关,控制整个电路。支路:只控制本支路。
4、用电器工作:互不影响。
四、 电流的强弱
电流表示电流的强弱。
单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA);
1A=1000mA,1mA=1000μA。
电流表:1、测量电流。2、两个量程:0---0.6A(大格0.2A,小格0.02A)0---3A(大格1A,小格0.1A)。
使用:1、电流表要串联在被测电路中;2、接线柱的接法要正确,电流从“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出。3、被测电流不要超过电流表的量程;不确定时用大量程试触。4、绝对不允许不经过用电器把电流表直接接到电源两极上。
五、 探究串、并联电路的电流规律
串联电路中各处的电流相等。
并联电路中,干路中的电流等于各支路的电流之和。
第六章 电压电阻
一、电压
电压:一段电路中产生电流,它的两端就要有电压(电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因)。电源提供电压,电压形成电流。(有电流一定有电压,有电压不一定有电流)
电压物理量的符号:U。
单位:伏(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。 1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV.
常见电压值:干电池:1.5V;家庭电路:220V;手机:3.6V;铅蓄电池:2V;安全电压:不高于36V。
电压表:测量电压(分析电路时,电压表所在的位置相当于断路)。
量程:0-3V(大格:1V,小格:0.1V)
0-15V(大格:5V,小格:0.5V)。
使用:1、电压表要并联在电路中;2、电流要从“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出;3、不要超过电压表的量程。(用大量程试触,不超小量程,用小量程测量)
二、探究串、并联电路的电压的规律
电池的串联:串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。
电池的并联:并联电池组的电压等于每节电池的电压。
串联电路的电压:串联电路中,各部分电路的电压之和等于总电压。
并联电路的电压:并联电路中,各支路两端的电压相等。
电池的能量转化:化学能转化为电能。(化学电池)
防止废电池对环境的危害:1、使用优质电池;2、回收废旧电池;3、不要随意丢弃旧电池。
三、电阻
电阻:表示导体对电流阻碍作用的大小。(导体对电流的阻碍作用越大,电阻就越大,通过导体的电流就越小)。
物理量符号:R。
单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。 1 MΩ=103 KΩ; 1 KΩ=103Ω。
决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度(大部分材料温度升高,电阻变大)。(导体的电阻的大小和长度成正比,和横截面积成反比)。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)。
控制变量法:物理中对于多个因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
四、变阻器
滑动变阻器:结构:(电阻丝、绝缘管、滑片、接线柱等)
原理::改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流的。
作用:改变电路中的电流和电压;对电路起保护作用。
铭牌:例如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
正确使用:(1)、应串联在电路中使用;(2)、接线要“一上一下”(不能同时用上面的两个接线柱【相当于导线】和同时用下面的两个接线柱【相当于一个定值电阻】;(3)、闭合开关前应把阻值调至最大的地方(电流最小的位置)【对电路起保护作用】
第七章 欧姆定律
一、探究电阻上的电流根两端电压的关系
试验探究方法:控制变量法
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
二、欧姆定律及其应用
欧姆定律:导体中电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
公式: ( )。 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。
公式的理解:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。
欧姆定律的应用:
同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)
当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)
当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)
电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
电压:U=U1+U2(总电压等于各部分电路的电压之和)
电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和),串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR
分压作用: = ;
电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)
电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
电阻: (总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数的和),并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总= R
分流作用: ;
三、测量小灯泡的电阻
实验原理:欧姆定律(R=U/I)。(导体的电阻大小与电压、电流无关)
实验电路:
实验步骤:1、画出实验电路图;2、连接电路;(连接过程中,开关断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置;合理选择电压表和电流表的量程)。3、从额定电压开始,逐次降低加在灯两端的电压,获得几组电压值和电流值(多次测量求平均值可减小实验误差);4、算出电阻值;5、分析实验数据中电阻值变小的原因:灯丝电阻受到了温度的影响,通过灯丝的电流越大,灯丝温度越高,电阻越大。
四、欧姆定律和安全用电
电压越高越危险:根据欧姆定律,导体中的电流的大小跟导体两端的电压成正比;人体也是导体,电压越高,通过的电流就越大,达到一定程度就很危险了。
不能用湿手摸电器:对人体来说,比较潮湿的时候电阻小,发生触电时通过人体的电流会很大;另外,用湿手摸电器,易使水流入电器内,使人体和电源相连。
注意防雷:雷电是大气中一种剧烈的放电现象,放电时,电压和电流极大,放出巨大的热量和引起空气的振动。防雷要安避雷针。
断路:某处断开,没有接通的电路。
短路:电路中两点不该连的两点连到一起的现象。由于电线的电阻很小,电源短路时电流会非常大,会损坏电源和导线。
第八章 电功率
一、电能
电能是一种能量。如:电灯发光:电能→光能;电动机转动:电能→动能;电饭锅工作:电能→热能。
电能的单位:J,KWh。1kWh=3.6×106J。
电能表:测用户消耗的电能(电功),
几个重要参数:“220V”:这个电能表应接在220V的电路中使用。
10(20)A:标定电流为10A,短时间电流允许大些,但不能超过20A。(例子,不同电能表不同)
50HZ:电能表接在50HZ的电路中使用。
600revs/kwh:接在电能表上的用电器,每消耗1kwh的电能,电能表的转盘转600转。
电功:电流做的功,等于用电器消耗的电能。
二、电功率
电功率(P):表示消耗电能的快慢,用电器在单位时间消耗的电能。
单位:w, kw;1kw=103w.
电功率公式: (式中单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(S);U→伏(V); I→安(A)。
计算时单位要统一,①如果W用J、t用S,则P的单位是W;②如果W用KWh、t用h,则P的单位是kw。
Kwh的意义:功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能。
计算电功率还可用公式:P=I2R和P=U2/R
额定电压(U0):用电器正常工作的电压。
额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。
灯泡的亮度由实际电功率决定。
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏。
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,
当U = U0时,则P = P0 ;正常发光。
同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有 。
三、测量小灯泡的电功率
实验原理:P=UI.
实验电路:(同测电阻)
实验步骤:1、画出实验电路图;2、连接电路(同测小灯泡电阻)3、闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为小灯泡的额定电压,读出电流表的读数,观察灯泡发光情况;4、使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察灯泡的亮度,测出它的功率;5、使小灯泡两端的电压低于额定电压(约0.8倍),观察小灯泡的亮度,测出它的功率。
注:实验时,电源电压要高于灯泡的额定电压。
四、电与热
电流的热效应:电流通过导体时电能转化成热的现象。
焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流
的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟
通电时间成正比。
注:不要单纯认为电阻越大,在相同时间内放热越多。
焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→J;
I→A;R→Ω;t→S。)
当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热
量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。
(如电热器,电阻就是这样的。)Q=UIt;Q=U2t/R。
电热的利用:加热(电饭锅、电熨斗)
电热的防止:温度过高,损坏电器、引起火灾(散热窗、散热片、散热风扇)
(串联)
(并联)
五、电功率和安全用电
电流过大的危害:烧保险丝、甚至引起火灾。
电流过大的原因:1、短路;2、用电器总功率过大。
保险丝:保险丝是用铅锑合金制作的,电阻比较大,熔点比较低(材料特点)。当电流过大时,它的温度升高而熔断,切断电路,起到保护电路的作用。(作用)
空气开关:当电流过大时,开关中的电磁铁起作用,开关断开,切断电路。
注意:1、不能用铜丝、铁丝等代替保险丝。2、当电路中的保险装置切断时,不要急于更换保险丝或使空气开关复位,要先找出故障的原因,排除故障之后再恢复供电。
六、生活用电常识
家庭电路的组成:火线与零线→电能表→总开关→保险装置(保险丝或空气开关)→插座、用电器、开关等。
电源:发电厂发出的220V交流电,有两根电线。
火线:相对于大地(零线)有220V的电压。
零线:在发电厂接地,在户外接地。
电能表:计量用户消耗电能的多少;单位是千瓦时(kwh),两次读数之差就是这段时间消耗电能的多少。
总开关:为检修更换电路的安全。(空气开关还能起到保险作用)
保险装置:保险丝(盒)→电流过大时熔断,切断电路。空气开关→电流过大时跳闸,切断电路。
三线插头(座):一线接火线(L),一线接零线(N),另一线(E)接用电器的外壳(大地);为安全用电。
注:家庭电路中各用电器都是并联(包括插座),被控制的用电器和开关是串联的。
试电笔:作用→辨别火线、零线。使用→手指按住笔卡,用笔尖接触被测得导线,发光的是火线。
触电:1、单线触电:站在地上的人接触到火线。2、人同时接触到火线和零线。
触电的急救:首先切断电源;再救触电的人。
❽ 次元空间,多元宇宙 中的“元”是什么意思
dimension,次元。
物理中,空间可能存在多重性,这种多重的空间所在,也可以说成次元空间。
在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。
0维是一点,1维是线,2维是一个长和宽(或曲线)面积,3维是2维加上高度形成体积面
0维是一点,没有长度。
1维是线,只有长度。
2维是一个平面,是由长度和寛度(或曲线)形成面积。
3维是2维加上高度形成体积面。
虽然在一般人中习惯了整数维,但在碎形中维度不是整数,而是无理数。
我们周围的空间有3个维(上下,前后,左右)。我们可以往上下、东南西北移动,其他方向的移动只需用3个三维空间轴来表示。向下移就等于负方向地向上移,向西北移就只是向西和向北移的混合。
在物理学上时间是第四维,与三个空间维不同的是,它只有一个,且只能往一方向前进。
我们所居于的时空有四个维(3个空间轴和1个时间轴),根据爱因斯坦的概念称为四维空间,我们的宇宙是由时间和空间构成,而这条时间轴是一条虚数值的轴。
有些理论预言我们所居于的宇宙实际上有更多的维度(通常10,11 或 26 个)。但是这些附加的维度所量度的是次原子大小的宇宙。(请参看弦理论)
维度是理论模型,在非古典物理学中这点更为明显。所以不用计较宇宙的维数是多少,只要方便描述就行了。
在物理学中,质的维度通常以质的基本单位表示: 例如,速率的维度就是长度除时间。
❾ 理想基本元件的三个条件
理想电阻元件,理想电感元件,理想电容元件这三个。
理想电路元件是由数学关系严格定义的假设元件。每个理想元件都能代表实际装置的主要电磁特性。理想元件的数学关系反映了实际电路元件的基本物理规律。电路理论主要基于一个理想化的模型。理论的对象不是实际电路,而是它们的模型。
理想电路元件只反映某一种主要的物理性能,而忽略其它的物理性能的元件电路理论中所说的电路,是指由各种理想电路元件按一定方式连接组成的总体。
理想电阻元件它只产生电阻效应,即通电时消耗电能,但没有其他效应。理想电感元件。它只产生磁场效应,即通电后将电能转化为磁场能,储存在元件中。
理想的电容元件。它只产生电场效应,即通电后,将电能转化为电场能,储存在元件中。每个元件只反映一种效应,反映一种物理性能。电路考察研究的不是实际电路,而是电路模型。
❿ 求初中物理学习方法
初中物理合集网络网盘下载
链接:https://pan..com/s/1znmI8mJTas01m1m03zCRfQ
简介:初中物理优质资料下载,适合各阶段老师教学,学生日常辅导,中考冲刺,技能提升的学习。