1. 6.描述圆周运动有哪些物理量
描述一般圆周运动的基本物理量有线速度V和角速度ω,公式是V=Δs/Δt,ω=Δθ/Δt,其中Δs、Δθ、Δt分别是无限小的弧长、角度、时间。如果是匀速圆周运动,还可以用每运动一周的时间周期T(或频率f=1/T)来描述运动快慢。
2. 初中学过的物理量有哪些是矢量 跪求
物理学中的位移、速度、力、动量、磁矩、电流密度等,都是矢量。
1、位移
物体在某一段时间内,如果由初位置移到末位置,则由初位置到末位置的有向线段叫做位移。它的大小是运动物体初位置到末位置的直线距离;方向是从初位置指向末位置。位移只与物体运动的始末位置有关,而与运动的轨迹无关。如果质点在运动过程中经过一段时间后回到原处,那么,路程不为零而位移则为零。
2、速度
速度 (velocity) 表征动点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量。在最简单的匀速直线运动中,速度的大小等于单位时间内经过的路程。速度的常用单位有:厘米/秒,米/秒。千米/小时等。速度的大小也称速率。动点Q作一般空间运动时,位移Δr和所用时间Δt的比,称为Δt时间内的平均速度。
3、力
定义:物体(物质)与物体(物质)之间的相互作用产生。力的大小、方向、作用点是力的三要素。或动量对时间的变化率。国际单位:牛顿,简称牛,符号是N。这是为了纪念英国科学家牛顿而命名的,1N=1kg·m/s²测量工具:弹簧秤或测力计等。
4、动量
动量是矢量,用符号p表示。质点组的动量为组内各质点动量的矢量和。一个守恒量,这表示为在一个封闭系统(不受外力或外力矢量和为0)内动量的总和不变。
5、磁矩
磁铁的一种物理性质。处于外磁场的磁铁,会感受到力矩,促使其磁矩沿外磁场的磁场线方向排列。磁矩可以用矢量表示。磁铁的磁矩方向是从磁铁的指南极指向指北极,磁矩的大小取决于磁铁的磁性与量值。不只是磁铁具有磁矩,载流回路、电子、分子或行星等等,都具有磁矩。
6、电流密度
电流密度矢量指描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量,方向向量为单位面积相应截面的法向量,指向由正电荷通过此截面的指向确定。
因为导线中不同点上与电流方向垂直的单位面积上流过的电流不同,为了描写每点的电流情况,有必要引入一个矢量场——电流密度J,即面电流密度。每点的J的方向定义为该点的正电荷运动方向,J的大小则定义为过点并与J垂直的单位面积上的电流。
3. 下列6个物理量中,是矢量的一共有几个:()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,相加是遵循平行四边形定则的物理量,都是矢量; 时间和路程是只有大小没有方向的,是标量. 所以是矢量的一共有4个,所以B正确. 故选B. |
4. 高中所有物理量
匀变速直线运动
主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
平均速度V平=s/t(定义式)
中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
中间位置速度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为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
自由落体运动
初速度Vo=0
末速度Vt=gt
下落高度h=gt2/2
竖直上抛运动
位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
平抛运动
水平方向速度:Vx=Vo
竖直方向速度:Vy=gt
水平方向位移:x=Vot
竖直方向位移:y=gt2/2
运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
匀速圆周运动
线速度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
周期与频率:T=1/f
角速度与线速度的关系:V=ωr
角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
万有引力
开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
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
地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
常见的力
重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
力的合成与分解
同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
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.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损´=(P/U)2R;(P损´:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
5. 物理量有哪些
物理量包括:长度m、时间s、质量kg、热力学温度K(开尔文温度)、电流单位A、光强度单位cd(坎德拉)、物质的量单位mol(摩尔)。
物理量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。
相关介绍:
米:光在真空中(1/299 792 458)s时间间隔内所经过路径的长度。
千克:国际千克原器的质量,2019年5月20日起采用普朗克常数h的固定数值6.626 070 15×10-34J s来定义。
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。
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。
开尔文:水三相点热力学温度的1/273.16。
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。
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540×10^12 Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr。
6. 直接和间接测量出哪些物理量(要求至少说出6个能被
直接测长宽高,间接测了面积
直接测电流,电压,间接测了阻抗
7. 化学中常用的物理量
化学中常用的物理量(4课时)
项目 内容 备注
课标要求
纲要(目标) 1.了解物质的量及其单位(摩尔)的含义。理解阿伏加德罗常数的涵义。
2.初步了解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系。
3.了解物质的量浓度的概念及其物质的量浓度溶液的配制。
4.在交流研讨中,让学生从物质的量的角度认识化学反应。
重点、难点 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的建立
重点放在会使用上
课标分析 由于其中的很多概念在以后的学习中都要用到,所以个人认为应把重点放在如何让学生会用上,无须刻意引导学生去探究这些概念的来源或更深刻的含义,以物质的量为例,学生只要知道它是一个物理量、单位是摩即可,当然在学习过程中让学生了解解决问题的一些方法还是可取的。
教学方法
教学过程
(4-1)
物质的量
摩尔
摩尔质量
阿佛加德罗常数 引言:
从认识物质至今,我们已习惯于用质量、体积来计量物质,如某个月我们用了多少升水、某人有多重等,在学习了化学这门学科后,认识到物质是由原子、分子构成构成的,而化学则是在原子、分子水平上研究物质的变化,如在C和氧的反应中,
C + O2 == CO2
宏观上:12克 32克 44克
微观上:1个C原子 一个O2分子 一个CO2分子
这使我们必然遇到一个问题:怎样将物质的质量与化学变化中微小的分子、原子、离子等联系起来呢?
通过阅读课本看到一个数据:一滴水(约0.05mL)中就含大约1.7万亿亿个水分子。这是怎样一个数据呢?若10亿人数,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数清。很明显研究物质间的反应情况用微粒的个数作单位是很不明智也是不现实的。这就我们需要在质量、体积与分子、原子间建立一座桥梁。
先看一个请大家通过阅读课本讨论解决以下几个问题:
交流、讨论:
问题一:你如何理解物质的量和摩尔?
要点:同长度、质量等一样,是一个物理量,它的单位是摩尔
项目 物理量 单位
1 长度 米
2 质量 千克
3 时间 秒
4 电流 安培
5 热力学温度 开尔文
6 发光强度 坎德拉
7 物质的量 摩尔
问题二:阿佛加德罗常数是什么意思?
要点:0.012Kg12C中所含的碳原子数
符号:NA
数值:6.02×1023mol-1
问题三:摩尔与阿佛加德罗常数有何关系?
要点:基本的换算(等式)关系
练习:
1.24g12C中含有多少个C原子?其物质的量是多少?
2.0.5mol氧气中含有多少个氧原子?
3.0.1molH2SO4¬中含有多少H原子?O原子?S原子?
归纳换算关系:n=N/NA
问题四:引入物质的量的目的是什么?
要点:以阿佛加德罗常数作为标准去衡量其它物质中所含微粒数目的多少
判断下列表述方法是否正确:
①1 mol钠原子,②1 mol NO3-,③1 mol氧
强调:
(1)物质的量仅适用于微观炉子:原子、分子、离子、电子
(2)使用物质的量时应指明微粒名称
问题五:观察表格1-3-1中前三列的数据,找出规律
要点:1mol不同物质的质量在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量
总结:
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量
练习:
1.1molOH-的质量是多少?
2.0.5mol过氧化钠的质量是多少?
3.20gNaOH的物质的量是多少?
归纳:n=n/M
总结:通过本节的学习,使得我们在物质的质量与分子、原子、离子等微观粒子之间建立了相互关系,应用这种关系应要以在微粒个数、物质的质量之间相互转换,所以物质的量以mol为单位在宏观与微观之间建立了一座桥梁。
课后练习:
1.31gNa2O的物质的量是多少?如将其溶于水,可产生多少钠离子?多少克氢氧化钠?
2.概括物质的量、微粒数、物质的质量之间的换算关系
你如何理解物质的量和摩尔?
阿佛加德罗常数是什么意思?
引入物质的量的目的是什么?
一.物质的量和阿佛加德罗常数
1.物质的量
一种物理量
单位为摩尔(mol)
符号为:n
2.阿佛加德罗常数
0.012Kg12C中所含的碳原子数
符号:NA
数值:6.02×1023mol-1
3.n与NA的关系
1)1mol任何微粒的个数=阿佛加德罗常数=0.012kg12C中所含的碳原子数=6.02×1023
2)n=物质的微粒数/阿佛加德罗常数
n=N/NA
二.摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量
符号:M
单位:g•mol-1
n=n/M
教学过程
(4-2)
气体摩尔体积 课前练习:3.9gNa2O2与水反应后可得到NaOH的物质的量是多少?
[目的:反应关系]
引言:通过上节的学习使得我们从一个新的角度来认识物质,并且认识到由物质的量把物质的质量与其微粒数联系起来,如知其质量和摩尔质量可计算出该物质的物质的量,下面我们继续分析物质的量与物质的体积之间的关系
问题一:观察表格1-3-1,找出物质的量与物质的体积之间的关系
预期结果:
1.同样条件下,1mol不同固态或液态物质的体积是不一样的
2.同样条件下,1mol任何气体的体积大致是相同的
总结:
三.气体摩尔体积
概念:一定温度和压强下,单位物质的量气体所占的体积
符号:Vm
单位:mol•L-1
常用数据:
标准标准(0℃,101kPa)下,1mol任何气体的体积约为22.4mol•L-1
练习:
1.STP下,11.2LO2的物质的量是多少?质量是多少?
2.2g氢气在SPT下的体积是多少?
归纳:
n=V/Vm
延伸:
STP下,反应H2+Cl2=2HCl所代表的反应关系
[质量、微粒、物质的量、体积→计算中的单位交叉]
问题二:为何不同固体、液体的体积不同,而气体相同?
阅读:P22页追根求源
解释:
固体和液体原子、分子间的距离非常小,所以固态物质的体积取决于原子、分子等微粒的大小。
气体中分子间的距离很大,并且比其分子直径大得多,气体体积则主要取决于分子间的距离,由于不同气体在同样状况下,分子间的距离基本相同,所以…
练习
1.在标准状况下,46g钠投入水中充分反应,试求反应后溶液中NaOH的物质的量以及H2的体积。
2.在STP下,用哪些方法可以求出1mol某气体的质量?
3.(探究)有一个集气瓶,如果用其收集氯气,你如何知道最多能收集多少氯气? 三.气体摩尔体积
概念:一定温度和压强下,单位物质的量气体所占的体积
符号:Vm
单位:mol•L-1
常用数据:
标准标准(0℃,101kPa)下,1mol任何气体的体积约为22.4mol•L-1
教学过程
(4-3)
物质的量浓度
溶液配制 引言:前面我们分析了物质的质量与体积问题,在化学实验中还用到大量的溶液,而对溶液来说除了溶液的质量、体积之外,很多情况下用浓度表示溶液的组成。
问题一:初中我们是怎样表示溶液组成的?
要点:溶质的质量分数
在引入物质的量这个概念后,以溶质还可以用物质的量去衡量,这就给我们一个启示:是否也可用溶质的物质的量来表示溶液的组成呢?
阅读教材相关内容:
总结:
四.物质的量浓度
概念:单位体积溶液中所含的溶质的物质的量
符号:c
单位:mol•L-1或mol•m-1
练习:将49g硫酸溶液于0.5L水中,所得硫酸的物质的量浓度为多少?其中氢离子的浓度是多少?硫酸根的物质的量是多少?
总结:n=cV
知识整合:
概括某物质的物质的量求算方法
交流•探讨
如何配制250mL 0.5mol•L-1的NaCl溶液?
总结大致思路:
计算→称量→溶解在1L水中
讲解:配制一定体积的溶液,我们通常使用一种定量仪器—容量瓶,
阅读:教材关于容量瓶的介绍
问题:
使用容量瓶时要注意什么问题?
不可受热—不可直接在容量瓶中溶解,液体转移前需要冷却
只能配制与容量瓶体积相符的溶液(例配制240mLNaCl溶液)
问题:完善前面的步骤
计算→称量→溶解→溶解→冷却→转移→洗涤→转移→定容
四.物质的量浓度
概念:单位体积溶液中所含的溶质的物质的量
符号:c
单位:mol•L-1或mol•m-1
n=cV
教学过程
(4-4)
学生分组实验
填写实验报告
误差分析 实验:配制250mL,0.5mol•L-1的NaCl溶液
过程分析:
误差分析:
操 作 实 情 对溶液物质的量浓度的影响
称量前未调零点,天平指针偏向左边
要称取7.3gNaCl固体,将药品放在右边托盘上称量
容量瓶洗涤后未干燥
未洗涤溶解NaCl固体的烧杯
加水至容量瓶容积的2/3时,未轻轻振荡容量瓶
定容时眼睛处于仰视的位置
摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线,再加水至刻度线
课后思考:
1.如何用质量分数为98%,密度为1.84g/ml的浓硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸?
2.试探讨溶液的质量分数与物质的量浓度的换算关系
8. 6的因数有哪些,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. 为什么pa=patm-pv÷735.6啊,735.6是啥物理量啊
735.6毫米水银柱=1工程大气压。
你这式子是不是抄错了?
真空和真空度
当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫真空。用符号“pv”表示。其关系式为:
pv=patm-pa
发电厂有时用百分数表示真空值的大小,称为真空度。真空度是真空值和大气压力比值的百分数,即: 真空度=pv / patm×100%
完全真空时真空度为100%,若工质的绝对压力与大气压力相等时,真空度为零。例如:凝汽器水银真空表的读数为7100mmHg,大气压力计读数为750 mmHg,求凝汽器内的绝对压力和真空度各为多少?
根据 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. 物理学中“H”所代表的物理量有哪些
物理学中“H”所代表的物理量
1、高度、深度。单位米(m)
2、普朗克常量 h=6.63x10^-34j.s
3、磁场强度。