2025年高考物理學(xué)習(xí)中這些特殊數(shù)字你一定要了解

2024-10-25 15:01:09網(wǎng)絡(luò)整理

　　在物理學(xué)中有一些特殊的數(shù)字，有些為常數(shù)（恒量），有些則為定量的基本單位。下面所說的特殊數(shù)字，它們或者就是該數(shù)字，或者是以這個數(shù)字開頭。

　　0 攝氏度（℃）或 0 開爾文（K）

　　0 攝氏度（℃）是攝氏溫標(biāo)的零度，0 開爾文（K）是熱力學(xué)溫標(biāo)的零度，即絕對零度。

　　這兩者之間的關(guān)系是：

　　0℃=273.15K；

　　0K=－273.15℃。

　　絕對零度（0K）是低溫的極限，從理論上說是無法達(dá)到的。

　　1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

　　1atm = 760 mm汞柱 = 76 cm汞柱 = 1.013×10^5 Pa = 10.336 m水柱。

　　標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值的規(guī)定，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)生過幾次變化。最初規(guī)定在攝氏溫度 0℃、緯度 45°、晴天時海平面上的大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，其值大約相當(dāng)于 76 厘米汞柱高。后來發(fā)現(xiàn)，在這個條件下的大氣壓強(qiáng)值并不穩(wěn)定，它受風(fēng)力、溫度等條件的影響而變化。于是就規(guī)定 76 cm汞柱高為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值。但是后來又發(fā)現(xiàn) 76 cm汞柱高的壓強(qiáng)值也是不穩(wěn)定的，汞的密度大小受溫度的影響而發(fā)生變化；g 值也隨緯度而變化。為了確保標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是一個定值，1954 年第十屆國際計(jì)量大會決議聲明，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為：1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓＝101325 N/m^2。

　　1 原子質(zhì)量單位

　　1u ＝ 1.660566×10^-27kg。質(zhì)子的質(zhì)量為 1.007277u，中子的質(zhì)量為 1.008665u，氦核（α粒子）的質(zhì)量為 4.001509u。根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 E = c^2m（ΔE = c^2Δm），在發(fā)生核反應(yīng)時，反應(yīng)前后質(zhì)量若虧損 1 原子質(zhì)量單位，那么釋放出的能量為。

　　E=（3×108）2×1.660566×10￣27

　　=1.4945094×10￣10焦耳

　　=931.5兆電子伏特

　　1 光年

　　在天文學(xué)研究中，宇宙的尺寸、一般星系之間的距離都十分遙遠(yuǎn)，取光年作為丈量的單位就比較合適。

　　1T

　　表示相當(dāng)于地球同一種量的倍數(shù)，這樣可以方便、形象地拿地球與其他星球作比較。

　　1 電子伏特

　　1eV = 1.6×10^-19 J，也就是一個電子在電場中受到 1 V加速電壓加速所增加的動能。電子伏特?cái)?shù)值常表示帶電粒子在電場中能量的大小。

　　3 光速

　　c = 3 × 10^8m/s，常說光速為30萬km/h，而實(shí)際上光在 1 s中通過的距離為 299792458 m，即 29.9792458 萬km/h。光速是目前已知的最大速度，物體達(dá)到光速時動能無窮大，所以按目前人類的認(rèn)知來說，達(dá)到光速是不可能的。

　　3 圓周率

　　π ＝ 3.14。π這應(yīng)是數(shù)學(xué)的“專屬”數(shù)字，但是在物理學(xué)的研究中也經(jīng)常用到它，特別是在研究曲線運(yùn)動時。

　　4 熱功當(dāng)量

　　J= 4.18 J＝1 卡。由于計(jì)量熱量的單位卡（千卡）已經(jīng)廢止使用，熱功當(dāng)量是出現(xiàn)在舊教材上。熱功當(dāng)量是反映熱量與能量之間的相當(dāng)關(guān)系，即 1 卡的熱量相當(dāng)于 4.18 J 的能量。十九世紀(jì)四十年代英國物理學(xué)家焦耳設(shè)計(jì)了測量的實(shí)驗(yàn)裝置，用了不同材料反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，最終測得較為精確的當(dāng)量值。

　　6 萬有引力恒量

　　G = 6.67×10^-11N·m^2/kg^2。這個恒量與萬有引力定律有關(guān)。萬有引力定律是牛頓提出的，其表達(dá)式為：F = GMm/r^2。萬有引力恒量是由英國物理學(xué)家卡文迪許自行設(shè)計(jì)的扭稱測量出來的，他測出的數(shù)值為 6.754×10^-11N·m^2/kg^2，與之后的公認(rèn)值只相差 1.26%。這個數(shù)值的測定，具有十分重大的意義。

　　6 普朗克常量

　　h = 6.6260693×10^-34 J·s。1900 年，德國物理學(xué)家普朗克在研究電磁輻射的能量分布時發(fā)現(xiàn)，只有認(rèn)為電磁波的發(fā)射和接收不是連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行的，每一份的能量等于hν，理論計(jì)算的結(jié)果才能跟實(shí)驗(yàn)事實(shí)完全符合，其中ν為光的頻率，h 為一個普適常量，叫做普朗克常量。普朗克建立起了量子力學(xué)的新學(xué)說。在這個學(xué)說的啟發(fā)下，為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，愛因斯坦于 1905 年提出，在空間傳播的光也不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量跟它的頻率成正比，即 E = hν，式中的 h 就是普朗克提出普朗克常量。這個學(xué)說后來就稱為光子說。

　　7 單位制中有7個基本單位

　　單位制中表征長度的米（m）；表征質(zhì)量的千克（kg）；表征時間的秒（s）；表征溫度的開爾文（K）；表征物質(zhì)的量的摩爾（mol）；表征電流強(qiáng)度的安培（A）；表征光強(qiáng)度的坎德拉（kd）。

　　76厘米汞柱

　　76 cm汞柱為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值，也就是說 76 cm高汞柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)就是 1 個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

　　9 靜電力恒量

　　9.0×10^－9 N·m^2/C^2。庫侖通過扭秤裝置得出了著名的庫侖定律 F = kQ<1>Q<2>/r^2，并測出了靜電力恒量。

　　931.5 MeV，這涉及到愛因斯坦的質(zhì)能方程，即 E=c^2m（ΔE = c^2Δm）。在發(fā)生核反應(yīng)時，若反應(yīng)前后質(zhì)量虧損 1 原子質(zhì)量單位，那么就會釋放出 931.5 MeV的能量。

　　10 地球表面處的重力加速度

　　實(shí)為 9.8 m/s^2（平均值），為便于計(jì)算，常常取值 10 m/s^2。初中在未引入重力加速度概念時，用常數(shù) g 來反映物重與質(zhì)量的關(guān)系 G=mg，g＝9.8 N/kg，即質(zhì)量為 1 kg 的物體在地球表面附近其物重為9.8 N。