万有引力与航天知识点总结
一、人类认识天体运动的历史
1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)
2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (布鲁诺被烧死、伽利略) 二、开普勒行星运动定律的内容
开普勒第二定律:v v >远近
开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心
天体的星体才可以列比例,太阳系: 33
32
22===......a a a T T T 水火地地水
火 三、万有引力定律
1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
K
T R =2
3 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝
' 2r Mm F ∝ 2r Mm
G F =
2、表达式:2
2
1r m m G
F = 3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。 4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的
距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离。
6、推导:2224mM G m R R T π= ? 322
4R GM
T π
= 四、万有引力定律的两个重要推论
1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r 处,质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。 五、万有引力的成就
1、测量中心天体的质量
法一:在天体表面找一个物体m ,不计天体自转,万有引力=重力(=G F F 引)
2Mm G mg R
=
?
M = 黄金代换式
中心天体的密度:2
33443
gR M g
G V GR R ρππ===
法二:在中心天体周围找一颗卫星绕中心天体做圆周运动,万有引力提供向心力
(=n F F 引)
2Mm G r
= 22232
2
23224v v r m M r G
r mr M G r mr M T GT ωωππ?=?=
??
?=
???
以 23
24r M GT π=为例求中心天体的密度 233223
3433
r M r GT V GT R R ππρπ=== 若为近地卫星,则r=R ,则2
3GT π
ρ= T 为近地卫星的公转周期
六、双星系统
两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。
设双星的两子星的质量分别为M 1和M 2,相距L ,M 1和M 2的线速度分别为v 1和v 2,角速度分别为ω1和ω2,由万有引力定律和牛顿第二定律得:
M 1:
2212111112
1
M M v G M M r L r ω== M 2:
2212222222
2
M M v G M M r L r ω== 相同的有:周期,角速度,向心力 ,因为12F F =,所以22
1122m r m r ωω=
轨道半径之比与双星质量之比相反:
12
21
r m r m = 线速度之比与质量比相反:
12
21
v m v m = 七、宇宙航行:
1、卫星分类:侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……
3、卫星轨道:可以是圆轨道,也可以是椭圆轨道。地球对卫星的万有引力提供向心力,所以圆轨道圆心或椭圆轨道焦点是地心。分为赤道轨道、极地轨道、一般轨道。 二、1、三个宇宙速度: 第一宇宙速度(发射速度):7.9km/s 。最小的发射速度,最大的环绕速度。 第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s 。物体挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的小行星或飞到其他行星上去的最小发射速度。 第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s 。物体挣脱太阳引力束缚、飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小发射速度。
7.9km/s <v <11.2km/s 时,卫星绕地球旋转,其轨道是椭圆,地球位于一个焦点上。 11.2km/s <v <16.7 km/s 时,卫星脱离地球束缚,成为太阳系的一颗小行星。
2、(1)人造卫星的线速度、角速度、周期表达式:将不同轨道上的卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动,则有
222
224Mm v G m m r m r r r T πω===
可得:v =
ω=
2T = 同一中心天体的环绕星体(靠万有引力提供向心力的环绕星体,必须是“飘”起来的,赤道上的
物体跟同步卫星比较不可以用此结论) R↑T↑a↓v↓ω↓
(2)超重与失重:人造卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动。两个过程加速度方向均向上,因为都是超重状态。人造卫星在沿圆轨道运行时,万有引力提供向心力,所以处于完全失重状态。 三、典型卫星:
2
2
1、近地卫星:通常把高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道,500千米~2000千米高的轨道称为中轨道。中、低轨道合称为近地轨道。
在高中物理中,近地卫星环绕半径R≈R 地 =6400Km ,
7.9/()v km s ==所有卫星中最大速度
285min()T ==所有卫星中最小周期
2、同步卫星:相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星,又叫通讯卫星。 特点:
(1) 运行方向与地球自转方向一致(自西向东)。 (2) 周期与地球自转周期相同,T=24小时。 (3) 角速度等于地球自转角速度。
(4) 所有卫星都在赤道正上方,轨道平面与赤道平面共面。
(5) 高度固定不变,离地面高度h=36000km 。 (6) 三颗同步卫星作为通讯卫星,则可覆盖全球(两级有部分盲区) (7) 地球所有同步卫星,T 、ω、v 、h 、均相同,m 可以不同。 3、扩展:
(1)变轨问题:从内往外为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道,左边切点为A 点,右边切点为B 点。
:A v v >
ⅡⅠ(内轨道加速到达外轨道)a a =ⅡⅠ (同一位
置,a 相同)
:B v v >ⅢⅡ(内轨道加速达到外轨道)a a =ⅢⅡ(同一
位置,a 相同)
:A B v v >Ⅱ(v v >远近)A B a a >(离地球越近,g 越大)
v >ⅠⅢⅠ,Ⅲ:v (v =)a a >ⅠⅢ(离地球越近,g
越大)
(2)赤道上物体与头顶同步卫星比较:
2
a r ω= (3)对接问题:后面卫星,先减速,做向心运动,降低一定高度后,再加速,离心,同时速度
减慢,与前面卫星对接。
四、计算题 1、某碳链聚α-烯烃,平均分子量为00(1000M M M =为链节分子量,试计算以下各项数值:(1)完全伸直时大分子链的理论长度;(2)若为全反式构象时链的长度;(3)看作Gauss 链时的均方末端距;(4)看作自由旋转链时的均方末端距;(5)当内旋转受阻时(受阻函数438.0cos =?)的均方末端距;(6)说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的,并指出此种聚合物的弹性限度。 解:设此高分子链为—(—CH 2—CHX —)n —,键长l=0.154nm,键角θ=109.5 。 . 25)/(,,)()6(6.15)(7.242438.01438 .013/113/11154.02000cos 1cos 1cos 1cos 1)5(86.94cos 1cos 1)4(35.47154.02000)3(5.2512 5 .109sin 154.020002 sin )2(308154.0)1000(2)1(2 ,2/12max 2/122 2222 2 2 ,2 222 000 max 倍弹性限度是它的理论状态下是卷曲的所以大分子链处于自然因为或反式反式反式≈==-+?-+?=-+?-+==-+==?===?===?==r f r f h L h L L nm h nm nl h nm nl h nm nl h nm nl L nm M M nl L φφφ??θθθ θ θ 2、 假定聚乙烯的聚合度2000,键角为109.5°,求伸直链的长度l max 与自由旋转链的根均 方末端距之比值,并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。 解:对于聚乙烯链Lmax=(2/3)1/2 nl l n h r f 2) (2 /12 ,= N=2×2000=4000(严格来说应为3999) 所以 5.363/40003/) m ax /(2 /12,===n h L r f 可见,高分子链在一般情况下是相当卷曲的,在外力作用下链段运动的结果是使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以产生很大形变,理论上,聚合度为2000 的聚乙烯完全伸展可产生36.5倍形变。 注意:公式中的n 为键数,而不是聚合度,本题中n 为4000,而不是2000。 3、计算相对分子质量为106 的线形聚苯乙烯分子的均方根末端距。(1)假定链自由取向
选修3-5知识梳理 一.量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ (一)量子论 1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。 2.量子论的主要内容: ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的,其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”,也就是说组成能量的单元是量子。 ②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。 3.量子论的发展 ①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。 ②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。 ③到1925年左右,量子力学最终建立。 4.量子论的意义 ①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。 ②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。 ③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应 ④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。 量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。 (二)黑体和黑体辐射
1.热辐射现象 任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 ①.物体在任何温度下都会辐射能量。 ②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。 实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。 2.黑体 物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射 来的能量的本领。 黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的 物体。 3.实验规律: 1)随着温度的升高,黑体的辐射强度都有增加; 2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 二.光电效应光子说光电效应方程Ⅰ 1、光电效应
高分子物理知识点总结 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高分子物理知识点总结》的内容,具体内容:高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享,欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同... 高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享,欢迎阅读。 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中,高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构:取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构:取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的,有顺式和反式两种异构体。构象:原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段:把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元):聚合物中组成和结构相同的最小单位
高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似,可以溶解,加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性,其结晶能力大大降低,因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等,都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构,交联高分子不能溶解,只能溶胀,加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因,内旋转越自由,卷曲的趋势就越大。这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的,有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制,但没有空间位阻的限制。自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链,实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链,也不是自由旋转链,但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质 末端距:线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能:克服分子间的作用力,把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度) 聚合物在不同的条件下结晶,可以形成不同的形态。 聚合物的单晶一般只能在极稀溶液中(浓度小于0.1%)缓慢结晶才能形成。
选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度 越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子 间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线 所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子 力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力) 随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时, 分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为 1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十 分微弱,可以忽略不计了 4、温度
电磁波 电磁波的发现:麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场 产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁振荡:周期性变化的电场能与磁场能周期性变化,周期和频率 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会:电视、雷达等 电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、ν射线 选 修3—4 一、知识网络 周期:g L T π2= 机械振动 简谐运动 物理量:振幅、周期、频率 运动规律 简谐运动图象 阻尼振动 受力特点 回复力:F= - kx 弹簧振子:F= - kx 单摆:x L mg F - = 受迫振动 共振 波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应 特性 实例 声波,超声波及其应用 机械波 形成和传播特点 类型 横波 纵波 描述方法 波的图象 波的公式:vT =λ x=vt
二、考点解析 考点80 简谐运动 简谐运动的表达式和图象 要求:I 1)如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。 简谐运动的回复力:即F = – kx 注意:其中x 都是相对平衡位置的位移。 区分:某一位置的位移(相对平衡位置)和某一过程的位移(相对起点) ⑴回复力始终指向平衡位置,始终与位移方向相反 ⑵“k ”对一般的简谐运动,k 只是一个比例系数,而不能理解为劲度系数 ⑶F 回=-kx 是证明物体是否做简谐运动的依据 2)简谐运动的表达式: “x = A sin (ωt +φ)” 3)简谐运动的图象:描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦(余弦)函数的规律变化的,要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向,注意在振幅处速度无方向。 A 、简谐运动(关于平衡位置)对称、相等 ①同一位置:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回复力、加速度大小相等、方向相同. ②对称点:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回复力、加速度大小相等、方向相反. ③对称段:经历时间相同 ④一个周期内,振子的路程一定为4A (A 为振幅); 半个周期内,振子的路程一定为2A ; 四分之一周期内,振子的路程不一定为A 相对论简介 相对论的诞生:伽利略相对性原理 狭义相对论的两个基本假设:狭义相对性原理;光速不变原理 时间和空间的相对性:“同时”的相对性 长度的相对性: 2 0)(1c v l l -= 时间间隔的相对性:2 )(1c v t -?= ?τ 相对论的时空观 狭义相对论的其他结论:相对论速度变换公式:2 1c v u v u u '+'= 相对论质量: 2 0)(1c v m m -= 质能方程2mc E = 广义相对论简介:广义相对性原理;等效原理 广义相对论的几个结论:物质的引力使光线弯曲 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别
聚合物的结构(计算题:均方末端距与结晶度) 1.简述聚合物的层次结构。 答:聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构,高分子的链结构包括近程结构(一级结构)和远程结构(二级结构)。一级结构包括化学组成、结构单元链接方式、构型、支化与交联。二级结构包括高分子链大小(相对分子质量、均方末端距、均方半径)和分子链形态(构象、柔顺性)。三级结构属于凝聚态结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。 构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 (要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。) 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中,高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成 间同立构:取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构:取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的,有顺式和反式两种异构体。 构象:原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段:把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元):聚合物中组成和结构相同的最小单位 高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似,
可以溶解,加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性,其结晶能力大大降低,因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等,都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构,交联高分子不能溶解,只能溶胀,加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因,内旋转越自由,卷曲的趋势就越大。 这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的,有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制,但没有空间位阻的限制。 自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链,实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链,也不是自由旋转链,但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质 末端距:线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能:克服分子间的作用力,把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度)
选修3—4考点汇编 一、机械振动(*振动图象是历年考查的重点:同一质点在不同时刻的位移) 1、只要回复力满足F kx =-或位移满足sin()x A t ω?=+的运动即为简谐运动。 说明:①做简谐运动的物体,加速度、速度方向可能一致,也可能相反。 ②做简谐运动的物体,在平衡位置速度达到最大值,而加速度为零。 ③做简谐运动的物体,在最大位移处加速度达到最大值,而速度为零。 2、质点做简谐运动时,在T/4内通过的路程可能大于或等于或小于A (振幅),在3T/4内通过的路程可能大于或等于或小于3A 。 3、质点做简谐运动时,在1T 内通过的路程一定是4A ,在T/2内通过的路程一定是2A 。 4、简谐运动方程sin()x A t ω?=+中t ω?+叫简谐运动的相位,用来表示做简谐运动的质点此时正处于一个运动周期中的哪个状态。 5、单摆的回复力是重力沿振动方向(垂直于摆线方向)的分力,而不是摆球所受的合外力(除两个极端位置外)。 6、单摆的回复力sin /F mg mgx L θ=≈-,其中x 指摆球偏离平衡位置的位移,x 前面的是常数mg/L ,故可以认为小角度下摆球的摆动是简谐运动。 7、摆的等时性是意大利科学家伽利略发现的,而单摆的周期公式是由荷兰科学家惠更斯发现的,把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟变慢了,要使它变准应该增加摆长。(附单摆的周期公式:2L T g π=) 8、阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动,无阻尼振动是指振幅不变的振动。 9、物体做受迫振动时,频率由驱动力频率决定与固有频率无关。 10、如果驱动力频率等于振动系统的固有频率,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振,共振现象的应用有转速计和共振筛等,军队过桥要便步走,火车过桥要慢行,厂房建筑物的固有频率要远离机器运转的频率范围之内都是为了减小共振。 11、轮船航行时,如果左右摆动有倾覆危险,可采用改变航向和速度,使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率。这是共振防止的一种方法。 12、简谐波中,其他质点的振动都将重复振源质点的振动,既是振源带动下的振动,故应为受迫振动。 13、一切复杂的振动虽不是简谐振动,但它们都可以看作是由若干个振幅和频率不同的简谐运动合成的。 二、机械波(*波形图为历年来考查的重点:一列质点在同一时刻的位移) 14、有机械波必有机械振动,有机械振动不一定有机械波。 15、当波动的振源停止振动时,已形成的波动将仍能往前传播,直至能量衰减至零为止。 16、发生地震时,从地震源传出的地震波,既有横波,也有纵波。 17、机械波传播的只是振动形式,质点本身并不随波一起传播,在波的传播过程中,任一质点的起振方向都与波源的起振方向相同。 18、机械波的传播需要介质,当介质中本来静止的质点,随着波的传来而发生振动,表示质点获得能量。波不但传递着能量,而且可以传递信息。 19、在波动中振动相位总是相同两个相邻质点间的距离叫做波长,在波动中振动相位总是相反两个质点间的距离为半个波长的奇数倍。 20、任何振动状态相同的点组成的圆叫波面,与之垂直的线叫波线,表示了波的传播方向。 21、惠更斯原理是指介质中任一波面上的点都可以看作发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波德
高中物理选修3-4知识及讲义目录: 一、简谐运动 二、机械波 三、电磁波电磁波的传播 四、电磁振荡电磁波的发射和接收 五、振动和波(机械振动与机械振动的传播) 一.简谐运动 1、机械振动: 物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。(2)阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动: 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解: (1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。 (2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量 描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 (1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。 (2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 (3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。 (4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。 (5)角频率:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是:。 (6)相位:表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。 4、研究简谐振动规律的几个思路:
高分子物理重要知识点 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是: (1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布; (2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性; (3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大; (4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。 (5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。 高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1): 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。 此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类: (1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解 (2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性 (4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性 由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。聚合度:高分子链中重复单元的数目; 除结构单元的组成外,端基对聚合物的性能影响很大:提高热稳定性 链接结构是指结构单元在高分子链的联接方式(主要对加聚产物而言,缩聚产物的链接方式一般是明确的)。
第一章 高分子的链结构 1.1 高分子结构的特点和内容 高聚物结构的特点: 1. 是由多价原子彼此以主价键结合而成的长链状分子,相对分子质量大,相对分子质量往往存着分布。 2. 一般高分子主链都有一定的内旋转自由度,可以使主链弯曲而具有柔性。 3.晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。 4.要使高聚物加工成有用的材料,往往需要在其中加入填料,各种助剂,色料等.。 5. 凝聚态结构的复杂性: 结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。 1.2 高分子的近程结构 (,)(,)??????????????????????????????????????????????????????????? 结构单元的化学组成结构单元键接方式 结构单元空间立构近程结构支化高分子链结构交联结构单元键接序列高聚物结构高分子链尺寸分子量均方半径和均方末端距远程结构高分子链的形态构象柔性与刚性非晶态结构晶态结构高分子聚集态结构液晶结构 取向结构多相结构 链结构:指单个分子的结构和形态. 链段:指由高分子链中划出来的可以任意取向的最小链单元. 近程结构:指链结构单元的化学组成,键接方式,空间方式,空间立构,支化和交联,序列结构等问题. 共聚物:由两种以上单体所组成的聚合物. 有规立构聚合物:指其化学结构单元至少含有一个带有两个不同取代原子或基团的主链碳原子,并且沿整个分子链环绕这种碳原子是有规律的. 全同立构:高分子全部由一种旋光异构单元键接而成. 间同立构:由两种旋光异构单元交替键接. 无规立构:两种旋光异构单元完全无规则键接时. 等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数. 临界聚合度:聚合物的分子量或聚合度一定要达到某一数值后,才能显示出适用的机械强度,这一数值称为~. 键接结构:是指结构单元在高分子链中的连接方式. 支化度:以支化点密度或相邻支化点之间的链的平均分子量来表示运货的程度. 交联结构:高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网型大分子时即成为交联结构. 交联度:通常用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc 来表示. 交联点密度:为交联的结构单元占总结构单元的分数,即每一结构单元的交联几率. 1.3 高分子的远程结构 构造: 是指链中原子的种类和排列,取代基和端基的种类,单体单元的排列顺序,支链的类型和长度等. 构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为~ 构型: 是指某一原子的取代基在空间的排列. 遥爪高分子:是端基具有特定反应性技的聚合物.
高中物理选修3-4知识点梳理 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动: 物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:①回复力不为零;②阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动: 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:①物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。②物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动。 3、描述振动的物理量 研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 ⑴位移x :由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。 ⑵振幅A :做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 ⑶周期T :振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。 ⑷频率f :振动物体单位时间内完成全振动的次数。 ⑸角频率ω:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是:T f = 1,T ω π 2=. ⑹相位?:表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路: ⑴用动力学方法研究,受力特征:回复力F =- kx ;加速度,简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。 ⑵用运动学方法研究:简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化,这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 ⑶用图象法研究:熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。 ⑷从能量角度进行研究:简谐振动过程,系统动能和势能相互转化,总机械能守恒,振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 )( )(002sin sin x ?π?ω+A =+=t Τt Α 振幅A ,周期T ,相位02?π +t Τ ,初相0? 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1.直接描述量:①振幅A ;②周期T ;③任意时刻的位移t . 2.间接描述量:①频率f :T f 1= ;②角速度ω:T πω2=;③x-t 图线上一点的切线的斜率等于v
UNIT1.碳链高分子:主链全部由C以共价键相连接;杂链:主链含C,以及O、S等两种或以上的原子以共价键相连接;构造:聚合物分子的各种形状(线形、枝化、交联、梯形、螺旋)构型:由化学键固定的原子在空间几何排列;构像:原子或原子团绕单键内旋转所产生的空间排布。旋光异构体:结构单元为-CH2-CHX-型,包含一个不对称C,所形成的异构体;分为全同:取代基都在主平面一侧或都由一种旋光异构单元键接而成;间同:相间分布于或两种交替链接;无规:不规则分布或两种无规链接。链段:高分子链中的单键旋转时互相牵制,一个键转动,要带动附近的一段链一起运动,把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。自由连结链:一个孤立高分子链在旋转时不考虑键角限制和位垒的障碍,每个分子由足够过的不占有体积的化学键自由结合而成的,每个键在任方向取向几率相等的理想模型。自由旋转链:分子链中每个键在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对旋转的影响;等效自由:将一个原来有n个键长为l键角固定旋转不自由的键组成的链可视为Z个长度为b的自由结合链段的的高分子链;链的柔性:分子链能够改变其构象的性质.(不但高分子本身是一个独立运动单元,而且在每个高分子中还存在能独立运动的小单元,他们热运动的结果 使链有强烈的卷曲倾向,这是大分子链具备柔性的最根本内在原因)柔性实质:构象数增,S增,分子链卷曲程度增,分子链在无外力作用下总是自发采取卷曲形态,使构象熵最大。平衡态柔性:热力学平衡条件下的柔性,取决于反式与旁式构象之间的能量差ΔUtg。动态柔性:在外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度,转变速度取决于位能曲线上反式和旁式构象之间的位垒ΔUb与外场作用能之间的关系(ΔUb与kT).影响柔性的因素:分子结构:a主链结构1主链全部由单键组成,一般柔性较好,PE PP;不同单键,柔性不同Si-O>C-N>C-O>C-C.2有孤立双键,柔性大,顺式聚1,4-丁二烯;共轭双键,不能内旋转,分子刚性,聚乙炔,聚苯;有芳杂环,柔性差,芳香尼龙.b取代基1极性大作用力大,内旋转受阻,柔性差,PAN