《高二物理竞赛知识点》
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高二物理竞赛知识点1
1.可逆过程与不可逆过程
一个热力学系统，从某一状态出发，经过某一过程达到另一状态。若存在另一过程，能使系统与外界完全复原(即系统回到原来的状态，同时消除了原来过程对外界的一切影响)，则原来的过程称为“可逆过程”。反之，如果用任何方法都不可能使系统和外界完全复原，则称之为“不可逆过程”。
可逆过程是一种理想化的抽象，严格来讲现实中并不存在(但它在理论上、计算上有着重要意义)。大量事实告诉我们：与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
2.对于开氏与克氏的两种表述的分析
克氏表述指出：热传导过程是不可逆的。开氏表述指出：功变热(确切地说，是机械能转化为内能)的过程是不可逆的。
两种表述其实质就是分别挑选了一种典型的不可逆过程，指出它所产生的效果不论用什么方法也不可能使系统完全恢复原状，而不引起其他变化。
请注意加着重号的语句：“而不引起其他变化”。比如，制冷机(如电冰箱)可以将热量q由低温t2处(冰箱内)向高温t1处(冰箱外的外界)传递，但此时外界对制冷机做了电功w而引起了变化，并且高温物体也多吸收了热量q(这是电能转化而来的)。这与克氏表述并不矛盾。
3.不可逆过程的几个典型例子
例1(理想气体向真空自由膨胀)如图1所示，容器被中间的隔板分为体积相等的两部分：a部分盛有理想气体，b部分为真空。现抽掉隔板，则气体就会自由膨胀而充满整个容器。
例2(两种理想气体的扩散混合)如图2所示，两种理想气体c和d被隔板隔开，具有相同的温度和压强。当中间的隔板抽去后，两种气体发生扩散而混合。
例3焦耳的热功当量实验。
这是一个不可逆过程。在实验中，重物下降带动叶片转动而对水做功，使水的内能增加。但是，我们不可能造出这样一个机器：在其循环动作中把一重物升高而同时使水冷却而不引起外界变化。由此即可得热力学第二定律的“普朗克表述”。
再如焦耳-汤姆生(开尔文)多孔塞实验中的节流过程和各种爆炸过程等都是不可逆过程。
4.热力学第二定律的实质
对上面所列举的不可逆过程以及自然界中其他不可逆过程，我们完全能够由某一过程的不可逆性证明出另一过程的不可逆性，即自然界中的各种不可逆过程都是互相关联的。我们可以选取任一个不可逆过程作为表述热力学第二定律的基础。因此，热力学第二定律就可以有多种不同的表达方式。
但不论具体的表达方式如何，热力学第二定律的实质在于指出：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，并指出这些过程自发进行的方向。
高二物理竞赛知识点2
电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大，正电荷在电场中受力方向与场强方向一致，所以正电荷沿场强方向，电势能减小，负电荷在电场中受力方向与场强相反，所以负电荷沿场强方向，电势能增大，但电势都是沿场强方向减小。
1、原因
电势能，电场力，功的关系与重力势能，重力，功的关系很相似。
E=mgh，重力做正功，重力势能减小。
电势能的原因就是电场力有做功的能力，凡是势能规律几乎都是如此，电场力正做功，电势能减小，电场力负做功，电势能增大，在做正功的过程中，电势能通过做功的形式把能量转化为其他形式的能，因而电势能减小。
静电力做的正功功=电势能的减小量，静电力做的负功=电势能的增加量
2、判断电场力做功的方法
(1)看电场力与带电粒子的位移方向夹角，小于90度为正功，大于90度为负功;
(2)看电场力与带电粒子的速度方向夹角，小于90度为正功，大于90度为负功;
(3)看电势能的变化，电势能增加，电场力做负功，电势能减小，电场力做正功。
高二物理竞赛知识点3
一、起电方法的实验探究
1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷
自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷。如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相斥，异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电。
3.起电的方法
使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电
(1)摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)
(2)接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)
(3)感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)
三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带负电，使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律
1.电荷量：电荷的多少。在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C。
2.元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C，所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。)
3.比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4.电荷守恒定律
表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
表述2：在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。
例：有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带电荷量为QA=6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两个绝缘小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少?
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