1、高中物理基本概念、定理及公式汇编一、质点的运动(1)-直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t (定义式) 2.有用推论Vt2 -Vo2=2as3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=(Vo2 +Vt2)/21/2 6.位移S= V平t=Vot + at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2时: F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围 |F1-F2|F|F1+F2|
2、4.力的正交分解Fx=Fcos Fy=Fsin 为合力与x轴之间的夹角tg=Fy/Fx注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则。(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图。(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大合力越小。(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化成代数运算。 四、动力学(运动和力)1.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.第二运动定律:F合=ma 或a=F合/m
3、 a由合外力决定,与合外力方向一致。3.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,实际应用:反冲运动4.共点力的平衡F合=0 二力平衡 5.超重:NG 失重:NG注:平衡状态是指物体处于静上或匀速度直线状态,或者是匀速转动。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与X始终反向。2.单摆周期T=2(L/g)1/2 L:摆长(m) g:当地重力加速度值 成立条件:摆角503.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 共振的防止和应用A1405.波速公式V=S/t=f=/T 波传播过
4、程中,一个周期向前传播一个波长。6.声波的波速(在空气中) 0:332m/s 20:344m/s 30:349m/s (声波是纵波)7.波发生明显衍射条件: 障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大。8.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)注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关。(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处。(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式。(4)干涉与衍射是波特有。(5)振动图象与波动图象。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
5、量(Kg) V:速度(m/S) 方向与速度方向相同3.冲量I=Ft I:冲量(NS) F:恒力(N) t:力的作用时间(S) 方向由F决定4.动量定理I =P 或 Ft= mVt - mVo P: 动量变化P=mVt - mVo 是矢量式5.动量守恒定律P前总=P后总 P=P m1V1+m2V2= m1V1+ m2V2 6.弹性碰撞P=0;EK=0 (即系统的动量和动能均守恒)7.非弹性碰撞P=0;0EKEKm EK:损失的动能 EKm:损失的最大动能8.完全非弹性碰撞P=0;EK=EKm (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(见教材C158):V1=(
6、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 E损=mVo2/2-(M+m)Vt2/2=fL相对 Vt:共同速度 f:阻力注:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上。(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或内力远远大于外力,系统在某方向受的合外力为零,则在该方向系统动量守恒(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)
7、视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒。(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加。七、功和能(功是能量转化的量度)1.功W=FScos (定义式) W:功(J) F:恒力(N) S:位移(m) :F、S间的夹角2.重力做功Wab=mghab m:物体的质量 g=9.810 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=Ua-Ub4.电功w=UIt (普适式) U:电压(V) I:电流(A) t:通电时间(S)6.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
8、时间(S)8.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9.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)10.电功率P=UI (普适式) U:电路电压(V) I:电路电流(A)11.焦耳定律Q=I2Rt Q:电热(J) I:电流强度(A) R:电阻值() t:通电时间(秒)12.纯电阻电路中I=U/R P=UI=U2/R=I2R Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt13.动能Ek=mv2/2 Ek:动能(J) m:物体质量(Kg) v:物体瞬时速度(m/s)14.重力势能EP=mgh EP :重力势能(J) g:重力加速度 h:竖
9、直高度(m) (从零势能点起)15.电势能A=qUA A:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) UA:A点的电势(V)16.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加) W合= mVt 2/2 - mVo2/2 W合=EKW合:外力对物体做的总功 EK:动能变化EK =( mVt 2/2- mVo2/2)17.机械能守恒定律E=0 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2 18.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= - EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少。(2)O090O 做正功; 90O180
10、O 做负功;=90o 不做功(力方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功)。 (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少。(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式)。(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化 (6)能的其它单位换算:1KWh(度)=3.6106J 1eV=1.6010-19J。*(7)弹簧弹性势能E=KX2/2 。八、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA=6.021023/mol 2.分子直径数量级10-10米3.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(
11、m2)4.分子间的引力和斥力(1) rr0 f引r0 f引f斥 F分子力表现为引力(4) r10r0 f引=f斥0 F分子力0 E分子势能05.热力学第一定律W+Q=E (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) E:增加的内能(J)注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小布朗运动越明显,温度越高越剧烈。(2)温度是分子平均动能的标志。(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快。(4)分子力做正功分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小。(5)气体膨胀,外界对气体做负功WR R
12、的测量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA 或R(RARV)1/2 选用电路条件RRV 或R(RARV)1/212.变阻器在电路中的限流接法与分压接法 电压调节范围小,电路简单,功耗小 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RpRo 便于调节电压的选择条件Rp4ff :凸透镜的焦距 L :物与屏之间的距离 d:移动凸透镜两次成像位置间的距离6.光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C: sinC=1/n7.凸透镜中物和像的移动速度比较:成倒立缩小像时,物移动速度大于像移动速度:V物V像。注:(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平
13、面镜对称。(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移。(3) 在用共轭法求凸透镜的焦距时成像时,第一次成像的物距就是第二次成像的像距。(4)凹透镜与凸面镜成都是缩小的虚像。(5)光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜(6)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆、透镜的三条特殊光线等作出光路图是解题关键。(7)白光通过三棱镜发色散规律:紫光靠近底边出射B198十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)1.两种学说: 微粒说(牛顿) 波动说(惠更斯)2双缝干涉:中间为亮条纹, 亮条纹位置:d= n 暗
14、条纹位置:d=(2n+1)/2n=0,1,2,3,? d:路程差(光程差) :光的波长 /2:光的半波长3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 (助记:紫光的频率大,波长小。)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=/45.电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线。6.光子说,一个光子的能量E=? ?:普朗克常量 :光的频率7.光电方程mVm2/2=?W mVm2/2:光电子初动能 ?:光子能量 W:金属的逸出功注:(1)要会区分光的干涉和
15、衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等(2)理解光的电磁说,知道光的电磁本质以及红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用。(3)光的直线传播只是一种近似规律。(4)其它相关内容: 光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线/光电效应的规律B245/光子说/光电管及其应用B248/光的波粒二性/ 十八、原子和原子核1.粒子散射试验结果:(a)大多数的粒子不发生偏转。(b)少数粒子发生了较大角度的偏转。(C)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)。2.原子核的大小10-15-10-14m,原子的半径约1
16、0-10m (原子的核式结构)3.玻尔的原子模型: (a)能量状态量子化:En=E1/n2 (b)轨道半径量子化:Rrn=n2?R1(C)原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:?=E初-E末 (能级跃迁)。4.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的。5.质子的发现:卢瑟福用粒子轰击氮原子核的实验,质子实际上就是氢原子核。6.中子的发现:查德威克用粒子轰击铍时,得到了中子射线。相同质子数和不同中子数的原子互称同位素。放射性同位素的应用:a利用它
17、的射线;b做为示踪原子。7.爱因斯坦的质能联系方程:E=mC2 E:能量(J) m:质量(Kg) C:光在真空中的速度。8.核能的计算E=mC2 当m的单位用Kg时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uC2;1uC2=931.5MeV 。注:(1)常见的核反应方程(发现中子、质子、重核裂变、轻核聚变等核反应方程) 要求掌握。(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数。(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键。(4)其它相关内容:重核裂变/链式反应/链式反应的条件/轻核聚变/核能的和平利用/核反应堆/太阳能/十九、实验:1共点力的合成/2练习使用打点计时器/3
18、测匀变速直线运动的加速度/4验证牛顿第二定律/5碰撞中的动量守恒/6平抛物体的运动/7验证机械能守恒定律/8单摆测定重力加速度/9验证玻意耳-马略特定律/10用描迹法画出电场中平面上的等势线/11测定金属的电阻率/12用电流表和电压表测电池的电动势和内阻/13练习使用多用表测电阻/14研究电磁感应现象/15测定玻璃的折射率/16测定凸透镜的焦距/17用卡尺观察光的衍射现象。二十、高中物理识结构概说:分为五大部分1力学(力学/运动学/动力学/机械能/振动和波动);2热学(分子动理论/气体的性质);3电磁学(静电场/恒定电流/磁场/电磁感应/电磁波(麦氏理论);4光学(几何光学/光的本性);5原子
19、物理(原子的结构/衰变/核反应/质能方程)。物理是一门以实验为基础的学科,因此物理实验是高中物理的重要组成部分。其中能量观点贯穿于整个物理学的始终。一、质点的运动(1)-直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo22as3.中间时刻速度Vt/2V平(Vt+Vo)/2 4.末速度VtVo+at5.中间位置速度Vs/2(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移sV平tVot+at2/2Vt/2t7.加速度a(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则aF2)2.互成角度力的合成:F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理)
20、F1F2时:F(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2|4.力的正交分解:FxFcos,FyFsin(为合力与x轴之间的夹角tgFy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。四、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
21、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aF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:FNG,失重:FNG 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注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)1.简谐振动F
22、-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T2(l/g)1/2 l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角r3.受迫振动频率特点:ff驱动力4.发生共振条件:f驱动力f固,Amax,共振的防止和应用见第一册P1755.机械波、横波、纵波见第二册P26.波速vs/tf/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
23、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注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振动图象与波动图象;(6)其它相关内容:超声波及其应用见第二册P22/振动中的能量转化见第一册P173。六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)1.动量:pmv p:动量(kg/s),m:
24、质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同3.冲量:IFt 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:Ip或Ftmvtmvo p:动量变化pmvtmvo,是矢量式5.动量守恒定律:p前总p后总或pp也可以是m1v1+m2v2m1v1+m2v26.弹性碰撞:p0;Ek0 即系统的动量和动能均守恒7.非弹性碰撞p0;0EKEKm EK:损失的动能,EKm:损失的最大动能8.完全非弹性碰撞p0;EKEKm 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) v22m1v1/(m1+m2
25、)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)vt2/2fs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:WFscos(定义式)W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),:F、s间的夹角2.重力做功:Wabmghab m:物体的质量,g9.8m/s210m/s2,hab:a与b高度差(habha-hb)3.电场力做功:WabqUab q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uabab4
26、.电功:WUIt(普适式) U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)5.功率:PW/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:PFv;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(vmaxP额/f)8.电功率:PUI(普适式) U:电路电压(V),I:电路电流(A)9.焦耳定律:QI2Rt Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(),t:通电时间(s)10.纯电阻电路中IU/R;PUIU2/RI2R;QWUItU2t/RI2Rt11.动能:Ekmv2/2 Ek:
27、动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)12.重力势能:EPmgh 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:EAqA EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A: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EKW合:外力对物体做的总功,EK:动能变化EK(mvt2/2-mvo2/2)15.机械能守恒定律:E0或EK1+EP1EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1mv22/2+mgh216.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
28、量的负值)WG-EP八、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA6.021023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径dV/s V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)23.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)rr0,f引r0,f引f斥,F分子力表现为引力(4)r10r0,f引f斥0,F分子力0,E分子势能05.热力学第一定律W+QU(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),U:增加的内能(J),涉及到第一
29、类永动机不可造出见第二册P406.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P447.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)注:(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;(2)温度是分子平均动能的标志;3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引F斥且分子势能
30、最小;(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0;吸收热量,Q0(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律见第二册P41/能源的开发与利用、环保见第二册P47/物体的内能、分子的动能、分子势能见第二册P47。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:Tt+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:1m3103L106mL
31、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:1atm1.013105Pa76cmHg(1Pa1N/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/T1p2V2/T2 PV/T恒量,T为热力学温度(K)注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(),而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:(e1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
32、2.库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k9.0109N?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:EF/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EkQ/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EUAB/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:FqE F:电场力(N),q:受到
33、电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)7.电势与电势差:UABA-B,UABWAB/q-EAB/q8.电场力做功:WABqUABEqdWAB: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:EAqA EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)10.电势能的变化EABEB-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EAB-WAB-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容CQ/
34、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CS/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数)常见电容器见第二册P11114.带电粒子在电场中的加速(Vo0):WEK或qUmVt2/2,Vt(2qU/m)1/215.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LVot(在带等量异种电荷的平行极板中:EU/d)抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动dat2/2,aF/mqE/m注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带
35、异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记见图第二册P98;(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F106F1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19
36、J;(8)其它相关内容:静电屏蔽见第二册P101/示波管、示波器及其应用见第二册P114等势面见第二册P105。十一、恒定电流1.电流强度:Iq/tI: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:IU/R I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值()3.电阻、电阻定律:RL/S:电阻率(?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:IE/(r+R)或EIr+IR也可以是EU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(),r:电源内阻()5.电功与电功率:WUIt,PUIW:电
37、功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)6.焦耳定律:QI2RtQ:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(),t:通电时间(s)7.纯电阻电路中:由于IU/R,WQ,因此WQUItI2RtU2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总IE,P出IU,P出/P总I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),: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I1I2I3 I并I1+I2+
38、I3+电压关系 U总U1+U2+U3+ U总U1U2U3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 IgE/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(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: 电流表外接法:电压表示数
39、:UUR+UA 电流表示数:IIR+IVRx的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR真 Rx的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)RA 或Rx(RARV)1/2 选用电路条件RxRV 或RxRx 便于调节电压的选择条件RpRx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),1T1N/A?m2.安培力FBIL;(注:LB) 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fqVB(注VB);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
40、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VV0(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/rm2rmr(2/T)2qVB;rmV/qB;T2m/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)。十三、电磁感应1.感应电动势的大小计算公式1)En/t(普适公式)法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,/t:磁通量的变化率2)EBLV垂(
41、切割磁感线运动) L:有效长度(m)3)EmnBS(交流发电机最大的感应电动势) Em:感应电动势峰值4)EBL2/2(导体一端固定以旋转切割) :角速度(rad/s),V:速度(m/s)2.磁通量BS :磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向:由负极流向正极*4.自感电动势E自n/tLI/tL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),I:变化电流,?t:所用时间,I/t:自感电流变化率(变化的快慢)注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点见第二册P173;(2)自感电
42、流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H103mH106H。(4)其它相关内容:自感见第二册P178/日光灯见第二册P180。十四、交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值eEmsint 电流瞬时值iImsint;(2f)2.电动势峰值EmnBS2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)ImEm/R总3.正(余)弦式交变电流有效值:EEm/(2)1/2;UUm/(2)1/2 ;IIm/(2)1/24.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2n1/n2; I1/I2n2/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:P损(P/U)2R;(
43、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::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)。注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:电线,f电f线;(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;(5)其它相关内容:正弦交流电图象见第二册P190/电阻、电感和电容对交变电流的作用见第二册P193。十五、光的反射和折射(几何光学)1.反射定律i ;反射角,i:入射角2.绝对折射率(光从真空中到介质)nc/vsin /sin 光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC1/n2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角