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[!--downpath--]1.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) (1)-----直線運(yùn)動(dòng)
1) 勻速直線運(yùn)動(dòng)
1. 平均速度 V ping = s/t(定義公式) 2. 有用的推導(dǎo) Vt2-Vo2 = 2as
3、中間矩速率Vt/2=Vping=(Vt+Vo)/24。 最終速率Vt=Vo+at
5、中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26。 位移s=V電平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7、加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo為正方向,a與Vo同向(加速度)a>0; 反方向是a8。 實(shí)驗(yàn)推導(dǎo) Δs=aT2{Δs為連續(xù)相鄰等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差}
9、主要化學(xué)量及單位:初速度(Vo):m/s; 加速度(a):m/s2; 最終速度(Vt):米/秒; 時(shí)間(t)秒(s); 位移(s):米(m); 距離:米; 速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量; (2)物體速度大時(shí),加速度不一定就大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是測(cè)量公式,不是判定公式;
(4)其他相關(guān)內(nèi)容:粒子、位移和距離、參考系、時(shí)間和力矩; 速度和速度,瞬時(shí)速度。
2) 自由落體
1.初始速度Vo = 02。最終速度Vt = gt3。 跌落高度 h = gt2/2(從 Vo 位置向上估計(jì)) 4. 結(jié)論 Vt2 = 2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),服從勻變速直線運(yùn)動(dòng)定律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(赤道附近重力加速度較小電功率的公式單位,比高山上小,方向垂直向上)。
(3)垂直向上投擲動(dòng)作
1、位移s=Vot-gt2/22。 最終速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用的推導(dǎo)Vt2-Vo2=-2gs4。 最大上升高度Hm=Vo2/2g(從投擲點(diǎn)開始計(jì)算)
5、往返時(shí)間t=2Vo/g(從拋回原位的時(shí)間)
注:(1)整個(gè)過程處理:為勻減速直線運(yùn)動(dòng),向下為正方向,加速度取負(fù)值;
(2)分段加工:向下為勻減速直線運(yùn)動(dòng),向上為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對(duì)稱性;
(3)上升和下降的過程具有對(duì)稱性,例如在同一點(diǎn)速度相等且相反。
2、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)---曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力
1)平投運(yùn)動(dòng)
1、水平速度:Vx=Vo2。 垂直速度:Vy=gt
3、水平位移:x=Vot4。 垂直位移:y=gt2/2
5、運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2y/g)1/2(一般表示為(2h/g)1/2)
6、綜合速率Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
組合速率方向和水平傾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7、組合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平傾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8、水平方向加速度:ax=0; 垂直方向加速度:ay=g
注:(1)平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),一般可以視為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的合成;
(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(y)決定,與水平拋擲速率無關(guān);
(3) θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
(4)時(shí)間t是解決平投運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵; (5) 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體必須有加速度。 當(dāng)速度方向與合力(加速度)方向不在同一條直線上時(shí),物體將作曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1、線速度V=s/t=2πr/T2。 角速度 ω=Φ/t=2π/T=2πf
3、向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4。 向心力 F 中心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F 合
5、周期和頻率:T=1/f6。 角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr
7、角速度與怠速的關(guān)系ω=2πn(這里頻率與怠速含義相同)
8、主要化學(xué)量及單位:弦長(s):(m); 角度(Φ):弧度(rad); 頻率(f); 赫茲(Hz); 周期 (T):秒 (s); 怠速(n); 轉(zhuǎn)/秒; 直徑(r):米(m); 線速度(V):米/秒; 角速度(ω):rad/s; 向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以由比力、合力或分力提供。 方向始終垂直于速度方向并指向圓心;
(2)對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力等于合力,但向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動(dòng)能保持不變,向心力不起作用,但動(dòng)量不斷變化。
3)重力
1、開普勒第三定理:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道直徑,T:周期,K:常數(shù)(與行星質(zhì)量無關(guān),而是取決于行星質(zhì)量)中心天體)}
2、萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??它們的連線上)
3、天體重力和重力加速度:GMm/R2=mg; g=GM/R2{R:天體直徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4、衛(wèi)星軌道速率、角速率、周期:V=(GM/r)1/2; ω=(GM/r3)1/2; T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}
5、第一(第二、第三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s; V2=11.2公里/秒; V3=16.7公里/秒
6、月球同步衛(wèi)星GMm/(r-+h)2=m4π2(r-+h)/T2{h≈,h:距月球表面的高度,r-:月球直徑}
注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)方向=F萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可以計(jì)算出天體的質(zhì)量密度;
(3)月球同步衛(wèi)星只能在赤道上空運(yùn)行,運(yùn)行周期與月球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)當(dāng)衛(wèi)星軌道直徑變小時(shí),勢(shì)能變小,動(dòng)能變大,速度變大,周期變小(均反右);
(5)月球衛(wèi)星最大繞軌速度和最小發(fā)射速度均為7.9公里/秒。
3.力(普通力、力的合成與分解)
(1) 共同力量
1、重力G=mg(方向垂直向上,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點(diǎn)在重心,適合月球表面附近)
2、胡克定律F=kx{沿恢復(fù)變形方向的方向,k:剛度系數(shù)(N/m),x:變形量(m)}
3、滑動(dòng)摩擦力F=μFN{與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,μ:摩擦素?cái)?shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}
4、靜摩擦力0≤≤fm(與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5、萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??它們的連線上)
6、靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在??它們的連線上)
7、電場(chǎng)力F=Eq(E:場(chǎng)強(qiáng)N/C,q:電量C電功率的公式單位,正電荷上的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同)
8、安培力F=θ(θ為B與L之間的傾斜角度,當(dāng)L⊥B:F=BIL,B//L:F=0時(shí))
9、洛倫茲力f=θ(θ為B與V之間的傾斜角,當(dāng)V⊥B:f=qVB,V//B:f=0時(shí))
注:(1)剛度系數(shù)k由彈簧本身決定;
(2)摩擦素?cái)?shù)μ與壓力和接觸面積的大小無關(guān),而是由接觸表面材料的特性和表面狀況決定;
(3) fm 略小于μFN,通常視為fm≈μFN;
(4)其他相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向);
(5)化學(xué)量符號(hào)及單位 B:磁感應(yīng)硬度(T)、L:有效寬度(m)、I:電壓硬度(A)、V:帶電粒子速度(m/s)、q:帶電粒子(帶電)身體)電(C);
(6)安培力和洛倫茲力的方向按右手定則判斷。
2)力的合成與分解
1、同一條直線上的合成力同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)
2、互角力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2 (正弦定理) F1⊥F2: F=(F12+F22)1/2
3、力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4、力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸??的傾斜角tgβ=Fy/Fx)
注:(1)力(矢量)的合成和分解遵循平行四邊形規(guī)則;
(2)合力與分力的關(guān)系是等價(jià)替代關(guān)系,可用合力代替分力的共同作用,反之亦然;
(3)除公式法外,還可以采用作圖法求解。 這時(shí)要選擇比例尺,嚴(yán)格畫圖;
(4)當(dāng)F1和F2的值一定時(shí),F(xiàn)1和F2之間的傾斜角(α角)越大,合力越小;
(5)對(duì)于同一直線上的力的合成,可沿直線取正方向,力的方向可用加號(hào)或減號(hào)表示,可分為代數(shù)運(yùn)算。
4. 動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定理(慣性定理):物體具有慣性,會(huì)一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力促使它改變這些狀態(tài)。
2、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定理:Fhe = ma 或 a = Fhe/ma {由合外力決定,與合外力方向一致}
3、牛頓第三運(yùn)動(dòng)定理:F=-F'{負(fù)號(hào)表示方向相反,F(xiàn)和F'互相作用,平衡力與斥力和反斥力的區(qū)別,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動(dòng)}
4、公共點(diǎn)力的平衡F=0,推廣{正交分解法,三力相交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN6。 牛頓運(yùn)動(dòng)定理適用條件:適合解決低速運(yùn)動(dòng)問題,適合宏觀物體,不適合高速問題,不適合微觀粒子
注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng),或者勻速旋轉(zhuǎn)。
5.振動(dòng)和波浪(機(jī)械沖擊和機(jī)械沖擊的傳播)
1、簡諧振動(dòng)F=-kx{F:恢復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號(hào)表示F的方向始終與x的方向相反}
2、簡單擺周期T=2π(l/g)1/2{l:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担l件:擺角θ>r}
3、受迫振動(dòng)頻率特性:f=f驅(qū)動(dòng)力
4、共振條件:f驅(qū)動(dòng)力=f固體,A=max,避免和施加共振
5.機(jī)械波、橫波、縱波
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,溫度越高越劇烈;
(2)空氣溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;
3)分子間的吸引力和力同時(shí)存在,并隨著分子寬度的減小而減小,但力的減弱速度快于吸引力;
(4)分子力做正功,分子勢(shì)能減小,在r0處F吸引=F排斥,分子勢(shì)能最小;
(5)二氧化碳膨脹,外界對(duì)二氧化碳做負(fù)功W0; 吸熱,Q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。 對(duì)于理想的二氧化碳,分子間斥力為零,分子勢(shì)能為零;
(7) r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí)分子間的距離;
(8)其他相關(guān)內(nèi)容:能量轉(zhuǎn)換及定理能量的開發(fā)利用。 環(huán)保物體的內(nèi)能。 分子動(dòng)能。 分子勢(shì)能。
6.沖量和動(dòng)量(物體力和動(dòng)量的變化)
1、動(dòng)量:p=mv {p:動(dòng)量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3、沖量:I=Ft {I:沖量(N·s),F(xiàn):恒力(N),t:力作用時(shí)間(s),方向由F決定}
4、動(dòng)量定律:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo,是一個(gè)向量公式}
5、動(dòng)量守恒原理:p前總計(jì)=p后總計(jì)或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6、彈性碰撞:Δp=0; ΔEk=0{即系統(tǒng)動(dòng)量和動(dòng)能均守恒}
7、非彈性碰撞Δp=0; 0f 排斥,F(xiàn)分子力作用為引力
(4) r>10r0,f吸引力=f斥力≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢(shì)能≈0
5、熱力學(xué)第一定理W+Q=ΔU{(功和傳熱,這兩種改變物體內(nèi)能的形式療效是等價(jià)的),
W:外界對(duì)物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:減少的內(nèi)能(J),涉及第一類永動(dòng)機(jī)無法制造(見第二卷P40)}
6.熱力學(xué)第二定律
克氏陳述:不可能將熱量從高溫物體傳遞到低溫物體而不引起其他變化(熱傳導(dǎo)的方向性);
開爾文的說法:不可能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功而不引起其他變化(機(jī)械能的方向性和內(nèi)能轉(zhuǎn)換){涉及到無法制造第二類永動(dòng)機(jī)[參見第二卷P44]}
7、熱力學(xué)第三定理:無法達(dá)到熱力學(xué)零{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零)}
筆記:
(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,溫度越高越劇烈;
(2)空氣溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;
3)分子間的吸引力和力同時(shí)存在,并隨著分子寬度的減小而減小,但力的減弱速度快于吸引力;
(4)分子力做正功,分子勢(shì)能減小,在r0處F吸引=F排斥,分子勢(shì)能最小;
(5)二氧化碳膨脹,外界對(duì)二氧化碳做負(fù)功W0; 吸熱,Q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。 對(duì)于理想的二氧化碳,分子間斥力為零,分子勢(shì)能為零;
(7) r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí)分子間的距離;
(8)其他相關(guān)內(nèi)容:能量轉(zhuǎn)換與定理[見第二卷P41]/能源開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)[見第二卷P47]/物體內(nèi)能、分子動(dòng)能、分子勢(shì)能[見第二卷P47] ]。
9. 氣體的性質(zhì)
1. 陳述二氧化碳的熱阻:
室溫:宏觀上指物體的冷熱程度; 微觀上,物體內(nèi)部分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的標(biāo)志,
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系:T=t+273{T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:二氧化碳分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
浮力p:單位面積上,大量二氧化碳分子頻繁撞擊容器壁,形成連續(xù)均勻的壓力,
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
2、二氧化碳分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):分子間間隙大; 不僅是碰撞的瞬間,還有微弱的相互斥力; 分子運(yùn)動(dòng)的速度很大
3、理想二氧化碳的狀態(tài)多項(xiàng)式:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=常數(shù),T為熱力學(xué)溫度(K)}
注:(1)理想二氧化碳的內(nèi)能與理想二氧化碳的體積無關(guān),而是與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
(2)式3的成立條件是一定質(zhì)量的理想二氧化碳。 使用公式時(shí)應(yīng)注意水溫的單位,t為攝氏溫度(°C),T為熱力學(xué)溫度(K)。
10.電場(chǎng)
1、兩種電荷,電荷守恒定律,基本電荷:(e=1.60×10-19C); 帶電體的電荷等于基本電荷的整數(shù)倍
2、庫侖定理:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:點(diǎn)電荷之間的斥力(N),k:靜電力常數(shù)k=9.0×109N?m2/C2,Q1,Q2:兩個(gè)點(diǎn)電荷的電( C),
r:兩個(gè)電荷之間的距離(m),方向在它們的連線上,斥力和反斥力,同種電荷相互沖突,異種電荷相互吸引}
3、電場(chǎng)硬度:E=F/q(定義公式、計(jì)算公式){E:電場(chǎng)硬度(N/C),是一個(gè)矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:測(cè)試的電量電荷(C)}
4、真空點(diǎn)(源)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E=kQ/r2 {r:源電荷到位置的距離(m),Q:源電荷的數(shù)量}
5、均勻電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d{UAB:兩點(diǎn)AB之間的電流(V),d:兩點(diǎn)AB在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離(m)}
6、電場(chǎng)力:F=qE {F:電場(chǎng)力(N),q:電荷受電場(chǎng)力作用的電量(C),E:電場(chǎng)硬度(N/C)}
7、電位及電位差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8、電場(chǎng)力所做的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體從A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:電荷量(C),
UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力所做的功與路徑無關(guān)),E:均勻電場(chǎng)的硬度,d:沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)之間的距離(m)}
9、電勢(shì)能:EA=qφA {EA:A點(diǎn)帶電體的勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)電勢(shì)(V)}
10、電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場(chǎng)中從A位置移動(dòng)到B位置時(shí)的電勢(shì)能之差}
11、電場(chǎng)力所做的功與電勢(shì)能的變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力所做的功的負(fù)值)
12、電容C=Q/U(定義公式、估算公式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電流(兩極板之間的電位差)(V)}
13、平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩板相對(duì)的面積,d:兩板之間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
普通電容
14、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15、帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速率Vo步入均勻電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力影響)
相似平面垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(等電荷和異電荷平行板中:E=U/d)
平行于電場(chǎng)方向的投擲運(yùn)動(dòng):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
筆記:
(1)兩個(gè)相同帶電金屬球接觸時(shí),電量分配規(guī)則:不同種類的原電荷先中和后均分,同種類的原電荷總數(shù)平分;
(2) 電場(chǎng)線從正電荷開始,到負(fù)電荷停止,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線所在處電場(chǎng)強(qiáng)接近時(shí),沿電場(chǎng)線的電勢(shì)越來越低,電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線;
3)常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布需要記憶;
(4)電場(chǎng)硬度(矢量)和電勢(shì)(標(biāo)量)都是由電場(chǎng)本身決定的,而電場(chǎng)力和電勢(shì)能還與帶電體帶電的多少和正負(fù)有關(guān)收費(fèi)的;
(5)靜電平衡的導(dǎo)體是等位體,其表面是等位面。 導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部的合成場(chǎng)強(qiáng)為零。
導(dǎo)體內(nèi)部不存在凈電荷,凈電荷僅分布在導(dǎo)體的外表面上;
(6)電容單位換算:1F=106μF=;
(7) 電子伏特(eV)是能量單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其他相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽/示波器管、示波器及其應(yīng)用等電位面。
11、恒壓
1、電壓硬度:I=q/t {I:電壓硬度(A),q:t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體交叉加載表面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2、歐姆定理:I=U/R{I:導(dǎo)體電壓硬度(A),U:導(dǎo)體兩端電流(V),R:導(dǎo)體電阻(Ω)}
3、內(nèi)阻及電阻定理:R=ρL/S{ρ:內(nèi)電阻率(Ω·m),L:導(dǎo)體寬度(m),S:導(dǎo)體截面積(m2)}
4、閉路歐姆定理:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外
{I:電路中總電壓(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外電路內(nèi)阻(Ω),r:電源電阻(Ω)}
5、電功和電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電流(V),I:電壓(A),t:時(shí)間(s),P:電功率( W) }
6、焦耳定理:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電壓(A),R:導(dǎo)體內(nèi)阻(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7、純內(nèi)阻電路中:因?yàn)镮=U/R,W=Q,所以W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8、總供電率、電源輸出功率、電源效率:=IE、Pout=IU、η=Pout/
{I:總電路電壓(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),U:路端電流(V),η:電源效率}
9、電路串聯(lián)/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U、R成反比) 并聯(lián)電路(P、I、R成正比)
內(nèi)阻關(guān)系(串并反) R串聯(lián)=R1+R2+R3+1/R并聯(lián)=1/R1+1/R2+1/R3+
電壓關(guān)系 I 總計(jì) = I1 = I2 = I3I 且 = I1+I2+I3+
當(dāng)前關(guān)系 =U1+U2+U3+=U1=U2=U3
功率分配 = P1+P2+P3+ = P1+P2+P3+
10.歐姆表測(cè)量內(nèi)阻
(1) 電路組成 (2) 檢測(cè)原理
兩底座短接后,調(diào)節(jié)Ro,使水表指針完全偏轉(zhuǎn)。
Ig=E/(r+Rg+Ro)
連接被測(cè)內(nèi)阻Rx后,通過水表的電壓為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R+Rx)
由于Ix對(duì)應(yīng)Rx,因此可以表示被測(cè)內(nèi)阻
(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、電阻選擇、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù){注意檔位(放大倍數(shù))}、撥掉檔位。
(4)注意:檢測(cè)內(nèi)阻時(shí),應(yīng)斷開原電路,選擇電阻值使指針接近中心,每次換檔時(shí)重新將歐姆短接到零。
11、伏安法測(cè)量內(nèi)阻
電壓表內(nèi)部連接方法: 電壓表外部連接方法:
電流表示:U=UR+UA 電壓表示:I=IR+IV
Rx=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R 的檢測(cè)值 真 Rx=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 選擇的檢測(cè)值電路條件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2] 選擇電路條件RxRx來調(diào)節(jié)電流選擇條件Rp
注1)單位換算:1A=103mA=106μA; 1kV=103V=106mA; 1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的內(nèi)電阻率隨溫度的變化而變化,金屬的內(nèi)電阻率隨溫度的降低而減小;
(3)串聯(lián)總內(nèi)阻小于任一子內(nèi)阻,并聯(lián)總內(nèi)阻大于任一子內(nèi)阻;
(4)當(dāng)電源有電阻時(shí),當(dāng)外電路內(nèi)阻減小時(shí),總電壓減小,電路末端電流減小;
(5)當(dāng)外電路內(nèi)阻等于電源內(nèi)阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為E2/(2r);
(6)其他相關(guān)內(nèi)容:內(nèi)電阻率與溫度的關(guān)系、半導(dǎo)體及其應(yīng)用、超導(dǎo)及其應(yīng)用(見第二卷P127)。
12. 磁場(chǎng)
1、磁感應(yīng)硬度是用來表示磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向的化學(xué)量,它是一個(gè)矢量,單位是T),1T=1N/A?m
2、安培力F=BIL; (注:L⊥B){B:磁感應(yīng)硬度(T),F(xiàn):安培力(F),I:電壓硬度(A),L:導(dǎo)體寬度(m)}
3、洛倫茲力f=qVB(注V⊥B); 質(zhì)譜儀 {f:洛倫茲力(N),q:帶電粒子電荷(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4、忽略重力時(shí)(不考慮重力)帶電粒子步入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向步入磁場(chǎng):不受洛倫茲力影響,以勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向步入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下:
; r=mV/qB; T=2πm/qB; (b) 運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的直徑和線速度無關(guān),洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);
?解題關(guān)鍵:畫出軌跡,找到圓心,確定直徑,以及圓心的角度(=雙弦切削角)。
注:(1)安培力和洛倫茲力的方向可以通過右手定則判斷,但洛倫茲力要注意帶電粒子的正負(fù);
(2)必須掌握常見磁場(chǎng)的磁感線特征和磁感線分布;
(3)其他相關(guān)內(nèi)容:地磁場(chǎng)/磁電水表原理/回旋加速器/磁性材料
十三、電磁感應(yīng)
1.【感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的估算公式】
1)E=nΔΦ/Δt(通用公式){法拉第電磁感應(yīng)定理,E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V),n:感應(yīng)線圈的電阻值,ΔΦ/Δt:磁路量的變化率}
2)E=BLV垂直(切割磁感應(yīng)線移動(dòng)){L:有效寬度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)){Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值}
4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定并以ω旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2、磁路Φ=BS{Φ:磁路(Wb),B:均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)硬度(T),S:相對(duì)面積(m2)}
3、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可以通過感應(yīng)電壓的方向來判斷{電源內(nèi)部電壓方向:從正極到負(fù)極}
*4. 自感電動(dòng)勢(shì)E由=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(有鐵芯的線圈L比無鐵芯的大),
ΔI:變化電壓,Δt:使用時(shí)間,ΔI/Δt:自感電壓變化率(變化速度)}
注:(1)感應(yīng)電壓的方向可以通過楞次定理或手指定規(guī)則來判斷,楞次定理的應(yīng)用要點(diǎn);
(2)自感電壓始終限制導(dǎo)致自感電動(dòng)勢(shì)的電壓的變化; (3)單位換算:1H=103mH=106μH。
(4)其他相關(guān)內(nèi)容:自感應(yīng)/熒光燈。
14. 交流電壓(余弦交流電壓)
1、電流瞬時(shí)值e=Emsinωt 電壓瞬時(shí)值i=Imsinωt; (ω=2πf)
2、電動(dòng)勢(shì)峰值 Em=nBSω=2BLv 電壓峰值(純內(nèi)阻電路) Im=Em/R 總計(jì)
3、正弦(余弦)交流電壓有效值:E=Em/(2)1/2; U=Um/(2)1/2; I=Im/(2)1/2
4、理想變壓器初級(jí)、次級(jí)線圈中電流、電壓、功率的關(guān)系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P 輸入=P 輸出
5、在長距離電力傳輸中,采用高壓傳輸電能,可以減少電能在傳輸電纜上的損耗。 損失'=(P/U)2R;
(P loss':傳輸電纜上損失的功率,P:傳輸電能的總功率,U:傳輸電流,R:傳輸電纜的內(nèi)阻);
6. and units in 1, 2, 3, and 4: ω: (rad/s); t: time (s); n: coil ; B: (T);
S: coil area (m2); U ) (V); I: (A); P: power (W).
Note: (1) the of of the is the same as the of the of the coil in the , that is: ω =ω line, f =f line;
(2) In the , the path of the coil is the at the of the plane, the force is zero, and the of the the plane ;
(3) The value is to the of , and the AC value to the value;
(4) When the ratio of the ideal is , the is by the input , the input is by the , and the input power is equal to the power.
When the power by the load , the input power also , that is, P out P in;
(5) Other : image/ of , and on .
15. and Wave
1.LC T=2π(LC)1/2; f=1/T {f: (Hz), T: (s), L: (H), C: (F )}
2. The speed of wave in c=3.00×108m/s, λ=c/f{λ: of wave (m), f: of wave}
Note: (1) the LC , when the power is the , the is zero; when the power is zero, the is the ;