2025年高考物理學習中這些特殊數字你一定要了解

2024-10-25 15:01:09網絡整理

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

　　0 攝氏度（℃）或 0 開爾文（K）

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

　　這兩者之間的關系是：

　　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到的。

　　1個標準大氣壓

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

　　標準大氣壓值的規定，隨著科學技術的發展發生過幾次變化。最初規定在攝氏溫度 0℃、緯度 45°、晴天時海平面上的大氣壓強為標準大氣壓，其值大約相當于 76 厘米汞柱高。后來發現，在這個條件下的大氣壓強值并不穩定，它受風力、溫度等條件的影響而變化。于是就規定 76 cm汞柱高為標準大氣壓值。但是后來又發現 76 cm汞柱高的壓強值也是不穩定的，汞的密度大小受溫度的影響而發生變化；g 值也隨緯度而變化。為了確保標準大氣壓是一個定值，1954 年第十屆國際計量大會決議聲明，規定標準大氣壓值為：1標準大氣壓＝101325 N/m^2。

　　1 原子質量單位

　　1u ＝ 1.660566×10^-27kg。質子的質量為 1.007277u，中子的質量為 1.008665u，氦核（α粒子）的質量為 4.001509u。根據愛因斯坦質能方程 E = c^2m（ΔE = c^2Δm），在發生核反應時，反應前后質量若虧損 1 原子質量單位，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

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

　　1T

　　表示相當于地球同一種量的倍數，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。電子伏特數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，物體達到光速時動能無窮大，所以按目前人類的認知來說，達到光速是不可能的。

　　3 圓周率

　　π ＝ 3.14。π這應是數學的“專屬”數字，但是在物理學的研究中也經常用到它，特別是在研究曲線運動時。

　　4 熱功當量

　　J= 4.18 J＝1 卡。由于計量熱量的單位卡（千卡）已經廢止使用，熱功當量是出現在舊教材上。熱功當量是反映熱量與能量之間的相當關系，即 1 卡的熱量相當于 4.18 J 的能量。十九世紀四十年代英國物理學家焦耳設計了測量的實驗裝置，用了不同材料反復進行實驗，并不斷改進實驗設計，最終測得較為精確的當量值。

　　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。萬有引力定律是牛頓提出的，其表達式為：F = GMm/r^2。萬有引力恒量是由英國物理學家卡文迪許自行設計的扭稱測量出來的，他測出的數值為 6.754×10^-11N·m^2/kg^2，與之后的公認值只相差 1.26%。這個數值的測定，具有十分重大的意義。

　　6 普朗克常量

　　h = 6.6260693×10^-34 J·s。1900 年，德國物理學家普朗克在研究電磁輻射的能量分布時發現，只有認為電磁波的發射和接收不是連續的，而是一份一份地進行的，每一份的能量等于hν，理論計算的結果才能跟實驗事實完全符合，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的新學說。在這個學說的啟發下，為了解釋光電效應的規律，愛因斯坦于 1905 年提出，在空間傳播的光也不是連續的，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）；表征物質的量的摩爾（mol）；表征電流強度的安培（A）；表征光強度的坎德拉（kd）。

　　76厘米汞柱

　　76 cm汞柱為一個標準大氣壓值，也就是說 76 cm高汞柱所產生的壓強就是 1 個標準大氣壓

　　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能方程，即 E=c^2m（ΔE = c^2Δm）。在發生核反應時，若反應前后質量虧損 1 原子質量單位，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

　　實為 9.8 m/s^2（平均值），為便于計算，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 g 來反映物重與質量的關系 G=mg，g＝9.8 N/kg，即質量為 1 kg 的物體在地球表面附近其物重為9.8 N。