初中物理公式:
物理量單位公式
名稱符號(hào) 名稱符號(hào)
質(zhì)量 m 千克 kg m=pv
溫度t 攝氏度 °C
速度v米/秒m/sv=s/t
密度 p kg/m3 p=m/v
力(重力)F 牛頓(牛頓)NG=mg
壓力P帕斯卡(Pa)PaP=F/S
功 W 焦耳 (J) JW=Fs
功率 P 瓦特 (W) w P=W/t
電流I安培(A)AI=U/R
電壓 U 伏特 (V) VU=IR
電阻 R 歐姆(歐姆) R = U/I
電功 W 焦耳(J) JW=UIt
電功率 P 瓦特 (W) w P=W/t=UI
熱量 Q 焦耳 (J) JQ = cm(tt°)
比熱cJ/(kg℃)
真空中的光速為3×108米/秒
g 9.8 牛頓/千克
15°C 空氣中的聲音傳播速度為 340 米/秒
安全電壓不高于36伏
計(jì)算電流:I=U/R,I=P/U
計(jì)算電功率:P=W/t,P=IU,P=I平方R,P=U平方/R
計(jì)算電功:W = I平方Rt,W = (U平方/R) * t
寬度=UIt
計(jì)算電壓:U=W/It U=P/IU=IR
高中物理公式總結(jié)
物理定理、定律和公式表
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)---直線運(yùn)動(dòng)
1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度Vping=s/t(定義公式)2.有用的推論Vt2-Vo2=2as
3. 中間速度 Vt/2 = V 級(jí) = (Vt + Vo)/2 4. 最終速度 Vt = Vo + at
5.中間位置速度Vs/2 = [(Vo2 + Vt2)/2]1/2 6.位移s = Vt = Vot + at2/2 = Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo為正方向,a與Vo同方向(加速度)a>0;反方向初中物理表,a8.實(shí)驗(yàn)推論Δs=aT2{Δs為連續(xù)相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差}
9、主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;終速度(Vt):m/s;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。
筆記:
(1)平均速度是一個(gè)矢量;
(2)如果一個(gè)物體的速度很大,它的加速度可能不大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是一個(gè)測(cè)量公式,而不是確定性公式;
(4)其他相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)、位移和距離、參考系、時(shí)間和矩[見(jiàn)第1卷,第19頁(yè)]/s-t圖、v-t圖/速度和速率、瞬時(shí)速度[見(jiàn)第1卷,第24頁(yè)]。
2)自由落體
1. 初速度 Vo = 0 2. 終速度 Vt = gt
3.墜落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計(jì)算)4.推論Vt2=2gh
筆記:
(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),遵循勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律;
(2)a = g = 9.8 m/s2 ≈ 10 m/s2(重力加速度在赤道附近較小,山區(qū)比平原小,垂直向下)。
(3)垂直向上運(yùn)動(dòng)
1. 位移 s = Vot-gt2/2 2. 最終速度 Vt = Vo-gt (g = 9.8m/s2≈10m/s2)
3. 有用的推論Vt2-Vo2=-2gs 4. 最大上升高度Hm=Vo2/2g(從投擲點(diǎn)開(kāi)始)
5. 往返時(shí)間t=2Vo/g(從拋回原位的時(shí)間)
筆記:
(1)整個(gè)過(guò)程處理:為勻減速直線運(yùn)動(dòng),向上為正方向,加速為負(fù)方向;
(2)分段處理:向上為勻速減速直線運(yùn)動(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),呈對(duì)稱性;
(3)上升和下降過(guò)程是對(duì)稱的,即在同一點(diǎn)處,速度大小相等,方向相反。
II. 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)-曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力
1)水平拋射
1. 水平速度:Vx = Vo 2. 垂直速度:Vy = gt
3. 水平位移:x = Vot 4. 垂直位移:y = gt2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2y/g)1/2(通常表示為(2h/g)1/2)
6. 總速度 Vt = (Vx2 + Vy2)1/2 = [Vo2 + (gt)2]1/2
合成速度方向與水平方向的夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7. 總位移:s = (x2 + y2)1/2,
位移方向與水平方向的夾角為α:tgα=y(tǒng)/x=gt/2Vo
8.水平加速度:ax=0;垂直加速度:ay=g
筆記:
(1)拋射運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻加速曲線運(yùn)動(dòng),通常可以看作是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與鉛垂方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。
(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(y)決定,與水平投擲速度無(wú)關(guān);
(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
(4)水平拋射運(yùn)動(dòng)中,時(shí)間t是解題的關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體必定有加速度,當(dāng)速度方向與合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1. 線速度 V = s/t = 2πr/T 2. 角速度 ω = Φ/t = 2π/T = 2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr
7、角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速含義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(zhǎng)(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫茲(Hz);周期(T):秒(s);旋轉(zhuǎn)速度(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
筆記:
(1)向心力可以是特定力、合力或分力,其方向始終垂直于速度方向,并指向圓心。
(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,向心力等于合力,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)能不變,向心力不做功,但動(dòng)量不斷變化。
3)重力
1.開(kāi)普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常數(shù)(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2、萬(wàn)有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??它們連線上)
3、天體的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星軌道速度、角速度及周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M為中心天體質(zhì)量}
5. 第一(第二和第三)宇宙速度V1 = (地球-地球)1/2 = (GM/地球)1/2 = 7.9 公里/秒;V2 = 11.2 公里/秒;V3 = 16.7 公里/秒
6. 地球同步衛(wèi)星GMm/(+h)2=m4π2(+h)/T2{h≈,h:距地球表面的高度,:地球半徑}
筆記:
(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,F(xiàn)向=F萬(wàn);
(2)利用萬(wàn)有引力定律可以估算天體的質(zhì)量密度;
(3)地球同步衛(wèi)星只能在赤道上空運(yùn)行,其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)隨著衛(wèi)星軌道半徑的減小,勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,速度增大,周期減小(一為一,二為三);
(5)地球衛(wèi)星的最大軌道速度和最小發(fā)射速度均為7.9公里/秒。
3.力(常見(jiàn)力、力的組成與分解)
1)共同力量
1.重力G=mg(方向垂直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點(diǎn)在重心,適用于地球表面附近)
2. 胡克定律F=kx{方向?yàn)榛謴?fù)變形方向,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:摩擦系數(shù),F(xiàn)N:法向壓力(N)}
4、靜摩擦力0≤≤fm(與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5、引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在??連線上)
7.電場(chǎng)力F=Eq(E:場(chǎng)強(qiáng)N/C,q:電荷C,正電荷所受的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同)
8.安培力F=θ(θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時(shí):F=BIL,當(dāng)B//L時(shí):F=0)
9.洛倫茲力f=θ(θ為B與V之間的夾角,當(dāng)V⊥B時(shí):f=qVB,當(dāng)V//B時(shí):f=0)
筆記:
(1)剛度系數(shù)k由彈簧本身決定;
(2)摩擦系數(shù)μ與壓力和接觸面積無(wú)關(guān),而是由接觸面材料性質(zhì)和表面狀況決定的;
(3)fm稍大于μFN,一般認(rèn)為fm≈μFN;
(4)其他相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)[見(jiàn)第 1 卷,第 8 頁(yè)];
(5)物理量的符號(hào)及單位B:磁場(chǎng)強(qiáng)度(T);L:有效長(zhǎng)度(m);I:電流強(qiáng)度(A);V:帶電粒子的速度(m/s);q:帶電粒子(帶電體)的電荷(C);
(6)安培力和洛倫茲力的方向都遵循左手定則。
2)力量的組成與分解
1. 在同一直線上的合力,方向相同:F=F1+F2,方向相反:F=F1-F2(F1>F2)
2. 角度力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2 (余弦定理) 當(dāng)F1⊥F2時(shí): F=(F12+F22)1/2
3、合力范圍:|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??的夾角tgβ = Fy/Fx)
筆記:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形法則;
(2)合力與分力之間是一種等效替代關(guān)系,合力可以代替分力的共同作用,反之亦然。
(3)除公式法外,還可以用圖解法求解,此時(shí)必須嚴(yán)格選擇尺度、繪制圖形;
(4)當(dāng)F1、F2的值一定時(shí)初中物理表,F(xiàn)1與F2之間的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一條直線上各力的合力,可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算,沿直線取正方向,用正負(fù)號(hào)表示力的方向。
4. 動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):物體具有慣性,總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。
2.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律: = ma 或 a = /ma {由合外力決定,且與合外力方向相同}
3.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律:F=-F'{負(fù)號(hào)表示方向相反,F(xiàn)與F'互相作用,平衡力與作用力與反作用力之差,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動(dòng)}
4. 共點(diǎn)力平衡 = 0,{正交分解法、三力交點(diǎn)原理}的推廣
5.超重:FN>G,失重:FN6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問(wèn)題,不適用于微觀粒子【見(jiàn)第1卷,P67】
注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng),或勻速旋轉(zhuǎn)。
5.振動(dòng)與波(機(jī)械振動(dòng)及機(jī)械振動(dòng)的傳播)
1. 簡(jiǎn)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的方向總是與x相反}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2{l:擺長(zhǎng)(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担瑮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,共振的預(yù)防及應(yīng)用[見(jiàn)第1卷,P175]
5. 機(jī)械波、橫波和縱波(見(jiàn)第2卷第2頁(yè))
6. 波速v = s/t = λf = λ/T{波在傳播過(guò)程中,一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);波速由介質(zhì)本身決定}
7、聲波的速度(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8. 波發(fā)生明顯衍射(波繞過(guò)障礙物或孔洞繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔洞的尺寸小于波長(zhǎng),或相差不大
9.波干涉條件:兩波具有相同的頻率(相位差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同)
10. 多普勒效應(yīng):由于波源與觀察者相互運(yùn)動(dòng),波源的發(fā)射頻率與接收頻率不同。{當(dāng)兩者靠近時(shí),接收頻率增加,反之則減少〔見(jiàn)第二冊(cè)第21頁(yè)〕}
筆記:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無(wú)關(guān),而取決于振動(dòng)系統(tǒng)本身;
(2)波峰與波谷的交匯處為加強(qiáng)區(qū),波峰與波谷的交匯處為弱化區(qū);
(3)波只傳播振動(dòng),介質(zhì)本身不隨波遷移。它是一種傳遞能量的方式。
(4)干涉和衍射是波所特有的;
(5)振動(dòng)圖像與波圖像;
(6)其他相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用[見(jiàn)第2卷,第22頁(yè)]/振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)換[見(jiàn)第1卷,第173頁(yè)]。
6.沖量和動(dòng)量(物體的力和動(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),方向與速度相同}
3. 沖量:I = Ft{I:沖量(N?s),F(xiàn):恒定力(N),t:施加力的時(shí)間(s),方向由F決定}
4.動(dòng)量定理:I = Δp或Ft = mvt–mvo{Δp:動(dòng)量變化Δp = mvt–mvo,為矢量公式}
5.動(dòng)量守恒定律:p前總量=p后總量或p=p'′,或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系統(tǒng)動(dòng)量、動(dòng)能守恒}
7. 非彈性碰撞 Δp = 0; 0f 排斥力,F(xiàn) 分子力表現(xiàn)為吸引力
(4)r>10r0,f引力=f斥力≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢(shì)能≈0
5、熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功與傳熱,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等價(jià)的)。
W為外界對(duì)物體所作的正功(J),Q為物體所吸收的熱量(J),ΔU為增加的內(nèi)能(J),這涉及到第一類永動(dòng)機(jī)無(wú)法造出來(lái)〔見(jiàn)第2卷第40頁(yè)〕}
6.熱力學(xué)第二定律
Kerri表述:不可能將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化(熱傳導(dǎo)的方向性);
凱氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量,并全部用來(lái)做功,而不引起其他變化(機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化方向){這涉及無(wú)法制造第二種永動(dòng)機(jī)[見(jiàn)第2卷,P44]}
7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度無(wú)法達(dá)到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}
筆記:
(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小貝語(yǔ)網(wǎng)校,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。
(2)溫度是分子平均動(dòng)能的表征;
3)分子間的引力和排斥力同時(shí)存在,且隨分子間距離的增加而減小,但排斥力減小的速度比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢(shì)能減小,在r0處,F(xiàn)引力=F斥力,分子勢(shì)能最小;
(5)氣體膨脹,外界對(duì)氣體做負(fù)功W0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體分子間所有動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和。理想氣體的分子間作用力為零,分子勢(shì)能為零。
(7) r0 是分子處于平衡狀態(tài)時(shí)分子之間的距離;
(8)其他相關(guān)內(nèi)容:能量轉(zhuǎn)換與常數(shù)及常數(shù)定律[見(jiàn)第2卷,第41頁(yè)]/能源開(kāi)發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)[見(jiàn)第2卷,第47頁(yè)]/物體的內(nèi)能、分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能[見(jiàn)第2卷,第47頁(yè)]。
9. 氣體的性質(zhì)
1、氣體狀態(tài)參數(shù):
溫度:宏觀上指物體冷熱的程度;微觀上指物體內(nèi)部分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度。
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:氣體分子可占據(jù)的空間。單位換算:1m3=103L=106mL
壓強(qiáng)p:?jiǎn)挝幻娣e上,大量氣體分子頻繁地撞擊管壁,產(chǎn)生連續(xù)均勻的壓強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
2、氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):分子間間隙大;除碰撞瞬間外,相互作用力較弱;分子運(yùn)動(dòng)速度高
3、理想氣體狀態(tài)方程:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=常數(shù),T為熱力學(xué)溫度(K)}
筆記:
(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無(wú)關(guān),而與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
(2)公式3成立的條件均為一定質(zhì)量的理想氣體。使用公式時(shí),注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),T為熱力學(xué)溫度(K)。
10.電場(chǎng)
1.兩種電荷,電荷守恒定律,元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體的電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常數(shù)k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量(C),r:兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在連線上,作用與反作用,同種電荷相斥,異種電荷相吸}
3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義、計(jì)算公式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),為矢量(電場(chǎng)疊加原理),q:試驗(yàn)電荷(C)}
4.電荷在真空點(diǎn)(源)處形成的電場(chǎng)為E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電荷量}
5.均勻電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=UAB/d{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:場(chǎng)強(qiáng)方向上AB兩點(diǎn)間的距離(m)}
6.電力:F=qE{F:電力(N),q:受電力影響的電荷量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
7、電位與電位差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電力所作的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體從A移動(dòng)到B時(shí)電力所作的功(J),q:電荷(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電位差(V)(電力所作的功與路徑無(wú)關(guān)),E:均勻電場(chǎng)強(qiáng)度,d:沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間的距離(m)}
9.電勢(shì)能:EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電荷(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
10. 電勢(shì)能變化量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)能差}
11.電場(chǎng)力所作的功與電勢(shì)能的變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢(shì)能的增加量等于電場(chǎng)力所作功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義、計(jì)算){C:電容(F),Q:電荷(C),U:電壓(兩極板間的電位差)(V)}
13、平行板電容器的電容量為C=εS/4πkd(S:兩極板相對(duì)的面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
常見(jiàn)電容器(見(jiàn)第2卷,P111)
14. 電場(chǎng)中帶電粒子的加速度(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子以速度Vo進(jìn)入均勻電場(chǎng)時(shí),沿垂直于電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用)
準(zhǔn)平坦垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行板中:E=U/d)
平行于電場(chǎng)方向的拋射運(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),電荷分布規(guī)律是:不同種類的電荷先被中和后均分,同類電荷的總量被均分;
(2)電場(chǎng)線始自正電荷,終至負(fù)電荷。電場(chǎng)線彼此不相交。切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向。電場(chǎng)線密集處場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)。沿電場(chǎng)線方向電位越來(lái)越低。電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線。
(3) 常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布必須熟記[見(jiàn)圖[第2卷,p98];
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)和電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力和電勢(shì)能還與帶電體所帶電荷的數(shù)量及正負(fù)電荷有關(guān);
(5)靜電平衡時(shí),導(dǎo)體為等勢(shì)體,其表面為等勢(shì)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)部總場(chǎng)強(qiáng)為零。導(dǎo)體內(nèi)部不存在凈電荷,凈電荷只分布在導(dǎo)體外表面上。
(6)電容單位換算:1F=106μF=;
(7)電子伏特(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其他相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽[見(jiàn)第2卷,第101頁(yè)]/示波器、示波器及其應(yīng)用[見(jiàn)第2卷,第114頁(yè)]和等勢(shì)面[見(jiàn)第2卷,第105頁(yè)]。
11. 恒流
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體電阻(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體長(zhǎng)度(m),S:導(dǎo)體截面積(m2)}
4. 閉合電路歐姆定律:I = E/(r + R) 或 E = Ir + IR 或 E = +
{I:電路中總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外部電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)部電阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}
6、焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.在純電阻電路中:由于I = U / R,W = Q,因此W = Q = UIt = I2Rt = U2t / R
8.總功率因數(shù)、電源輸出功率、電源效率:=IE、Pout=IU、η=Pout/{I:電路總電流(A)、E:電源電動(dòng)勢(shì)(V)、U:電路端電壓(V)、η:電源效率}
9. 串聯(lián)/并聯(lián)電路 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串聯(lián)、并聯(lián)、反串聯(lián)) R串聯(lián) = R1 + R2 + R3 + 1/R 并聯(lián) = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +
電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并聯(lián)=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系 =U1+U2+U3+ =U1=U2=U3
功率分配 = P1 + P2 + P3 + = P1 + P2 + P3 +
10. 歐姆表測(cè)量電阻
(1)電路組成 (2)測(cè)量原理
將兩表筆短路后,調(diào)整Ro,使表針充分偏轉(zhuǎn)。
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接被測(cè)電阻Rx后,流過(guò)儀表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx相對(duì)應(yīng),所以它可以表示被測(cè)電阻的大小。
(3)使用說(shuō)明:機(jī)械調(diào)零、量程選擇、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù){注意檔位(倍數(shù))}、換至關(guān)閉檔位。
(4)注意:測(cè)量電阻時(shí),應(yīng)斷開(kāi)原有電路,選擇量程使指針位于中心附近。每次換檔時(shí),應(yīng)將歐姆表短路至零位。
11.伏安法測(cè)量電阻
電流表內(nèi)部連接方法:
電壓指示數(shù):U=UR+UA
電流表外接方法:
電流指示數(shù):I=IR+IV
Rx 測(cè)量值 = U/I = (UA+UR)/IR = RA+Rx>R 真
Rx 的測(cè)量值 = U/I = UR/(IR+IV) = RVRx/(RV+R) 電路條件為 Rx>>RA [或 Rx>(RARV)1/2]
選擇電路條件RxRx
穩(wěn)壓范圍大,電路復(fù)雜,功耗大
方便調(diào)整電壓的選擇條件Rp注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大;
(3)總串聯(lián)電阻大于任一元件電阻,總并聯(lián)電阻小于任一元件電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),當(dāng)外電路電阻增大時(shí),總電流減小,電路端電壓升高;
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(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:電阻率與溫度的關(guān)系;半導(dǎo)體及其應(yīng)用;超導(dǎo)性及其應(yīng)用[見(jiàn)第2卷,第127頁(yè)]。
12.磁場(chǎng)
1、磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向的物理量,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)強(qiáng)度(T),F(xiàn):安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長(zhǎng)度(m)}
3.洛倫茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀[見(jiàn)第2卷,第155頁(yè)]{f:洛倫茲力(N),q:帶電粒子電荷(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.當(dāng)忽略重力(忽略引力)時(shí),帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)與磁場(chǎng)平行:不受洛倫茲力影響,作勻速直線運(yùn)動(dòng)。V=V0
(2)帶電粒子沿垂直于磁場(chǎng)的方向進(jìn)入磁場(chǎng),按下列規(guī)律做勻速圓周運(yùn)動(dòng):a)F = f = mV2/r = mω2r = mr(2π/T)2 = qVB; r = mV/qB; T = 2πm/qB;(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、線速度無(wú)關(guān),洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,找好圓心,確定半徑,以及圓心角(=兩倍弦切線角)。
筆記:
(1)安培力與洛倫茲力的方向都可以由左手定則確定,但洛倫茲力必須注意粒子所帶的正負(fù)電荷。
(2)必須掌握磁通線的特性及常見(jiàn)磁場(chǎng)中磁通線的分布情況[見(jiàn)圖及第2冊(cè)第144頁(yè)];(3)其他相關(guān)內(nèi)容:地球磁場(chǎng)/磁電儀的原理[見(jiàn)第2冊(cè)第150頁(yè)]/回旋加速器[見(jiàn)第2冊(cè)第156頁(yè)]/磁性材料
13.電磁感應(yīng)
1.【感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算公式】
1)E = nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V),n:感應(yīng)線圈的匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂直(切割磁通線){L:有效長(zhǎng)度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)) {Em:峰值感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)}
4)E = BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定,以ω旋轉(zhuǎn)切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:相對(duì)面積(m2)}
3、根據(jù)感應(yīng)電流的方向可以判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極{電源內(nèi)部電流的方向:從負(fù)極流向正極}