(最新整理)選修3-1公式

1、(完整)選修3-1公式(完整)選修3-1公式 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)選修3-1公式）的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為(完整)選修3-1公式的全部內(nèi)容。高中物理公式定理定律概念大全選修3-1第一章 電場 1、 電荷、元電荷、電荷守恒(a）（1）自然界中只存在兩種電荷：用_絲綢_

2、摩擦過的_玻璃棒_帶正電荷，用_毛皮_摩擦過的_硬橡膠棒_帶負電荷。同種電荷相互_排斥_，異種電荷相互_吸引_。電荷的多少叫做電荷量_，用_q_表示,單位是_庫侖,簡稱庫,用符號c表示。（2）用_摩擦_和_感應(yīng)_的方法都可以使物體帶電。無論那種方法都不能_創(chuàng)造_電荷，也不能_消滅_電荷,只能使電荷在物體上或物體間發(fā)生_轉(zhuǎn)移_,在此過程中，電荷的總量_不變_,這就是電荷守恒定律。2、 庫侖定律（a)（1）內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，跟它們電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。（2）公式：其中k=9.0109 nm2/c23、 電場、電場強度、電

3、場線（a)（1）帶電體周圍存在著一種物質(zhì)，這種物質(zhì)叫_電場_，電荷間的相互作用就是通過_電場_發(fā)生的。（2）電場強度（場強）定義：放在電場中某點的電荷所受電場力f跟它的電荷量的比值公式： fq_由公式可知，場強的單位為牛每庫場強既有大小_，又有方向，是矢量。方向規(guī)定:電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。（3)電場線可以形象地描述電場的分布。電場線的疏密程度反映電場的強弱；電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向,即電場方向。勻強電場的電場線特點:距離相等的平行直線。(幾種特殊電場的電場線線分布）4、靜電的應(yīng)用及防止（a）(1)靜電的防止:放電現(xiàn)象：火花放電、接地放電、尖端

4、放電等。避雷針利用_尖端放電_原理來避雷：帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷會通過針尖放電，逐漸中和云中的電荷，使建筑物免遭雷擊。（2）靜電的應(yīng)用：靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電噴漆等。5、電容器、電容、電阻器、電感器。（a）（1）兩個正對的靠得很近的平行 金屬板間夾有一層絕緣材料，就構(gòu)成了平行板電容器.這層絕緣材料稱為電介質(zhì)。電容器是 容納電荷的裝置。(2）電容器儲存電荷的本領(lǐng)大小用電容表示，其國際單位是法拉(f）。平行板電容器的電容與 正對面積、 兩板間距離和 電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，正對面積越大，電容越大，板間距離越大,電容越小。（3）若把電容器接在交流電路中，則它能起到隔直流和通交流作用

5、。（4）電阻器對電流有阻礙作用,用電阻r來表示。工作時滿足歐姆定律，電能全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(5）電感器“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。其原理為“自感作用。6、勻強電場場強方向處處相同，場強大小處處相等的區(qū)域稱為勻強電場，勻強電場中的電場線是等距的平行線，平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩極之間除邊緣外就是勻強電場。7、電勢能由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能.電勢能具有相對性，通常取無窮遠處或大地為電勢能和零點。由于電勢能具有相對性，所以實際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢能的變化。電場力對電荷做功，電荷的電勢能減速少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于

6、電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù).8、電勢、電勢差電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量在電場中某位置放一個檢驗電荷，若它具有的電勢能為，則比值叫做該位置的電勢。電勢也具有相對性，通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢（對同一電場，電勢能及電勢的零點選取是一致的)這樣選取零電勢點之后，可以得出正電荷形成的電場中各點的電勢均為正值,負電荷形成的電場中各點的電勢均為負值.電場中兩點的電勢之差叫電勢差，依教材要求，電勢差都取絕對值，知道了電勢差的絕對值,要比較哪個點的電勢高，需根據(jù)電場力對電荷做功的正負判斷，或者是由這兩點在電場線上的位置判斷。電勢相等的點組成的面叫等勢面.等勢

7、面的特點:(a）等勢面上各點的電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力不做功。(b）等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。（c）規(guī)定:畫等勢面（或線)時，相鄰的兩等勢面（或線）間的電勢差相等。這樣，在等勢面（線）密處場強較大，等勢面（線）疏處場強小。電場力對電荷做功的計算公式：，此公式適用于任何電場。電場力做功與路徑無關(guān)，由起始和終了位置的電勢差決定。在勻強電場中電勢差與場強之間的關(guān)系是，公式中的是沿場強方向上的距離。9、電場中的導體靜電感應(yīng)：把金屬導體放在外電場中，由于導體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動，使導體的兩個端面出現(xiàn)等量的異種電荷,這種現(xiàn)象叫靜電

8、感應(yīng)。靜電平衡：發(fā)生靜電感應(yīng)的導體兩端面感應(yīng)的等量異種電荷形成一附加電場，當附加電場與外電場完全抵消時，自由電子的定向移動停止，這時的導體處于靜電平衡狀態(tài)。處于靜電平衡狀態(tài)導體的特點:(a）導體內(nèi)部的電場強處處為零,電場線在導體的內(nèi)部中斷。(b）導體是一個等勢體，表面是一個等勢面。(c)導體表面上任意一點的場強方向跟該點的表面垂直。（d）導體斷帶的凈電荷全部分布在導體的外表面上。10、電容（1)兩個彼此絕緣，而又互相靠近的導體，就組成了一個電容器。（2）電容：表示電容器容納電荷的本領(lǐng).a 定義式:，即電容c等于q與u的比值,不能理解為電容c與q成正比，與u成反比.一個電容器電容的大小是由電容器

9、本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān).b 決定因素式：如平行板電容器（不要求應(yīng)用此式計算）（3）對于平行板電容器有關(guān)的q、e、u、c的討論時要注意兩種情況：a 保持兩板與電源相連，則電容器兩極板間的電壓u不變b 充電后斷開電源,則帶電量q不變（4）電容的定義式: (定義式）（5)c由電容器本身決定。對平行板電容器來說c取決于：（決定式）（6）電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況：第一種情況：若電容器充電后再將電源斷開，則表示電容器的電量q為一定，此時電容器兩極的電勢差將隨電容的變化而變化.第二種情況：若電容器始終和電源接通，則表示電容器兩極板的電壓v為一定，此時電

10、容器的電量將隨電容的變化而變化.11、帶電粒子在電場中的運動（1)帶電粒子在電場中的運動，綜合了靜電場和力學的知識，分析方法和力學的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運動狀態(tài)和運動過程（平衡、加速或減速，是直線還是曲線），然后選用恰當?shù)囊?guī)律解題。(2)在對帶電粒子進行受力分析時，要注意兩點：a 要掌握電場力的特點.如電場力的大小和方向不僅跟場強的大小和方向有關(guān),還與帶電粒子的電量和電性有關(guān)；在勻強電場中,帶電粒子所受電場力處處是恒力；在非勻強電場中,同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同。b 是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定：基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有要說明或

11、明確的暗示以外，一般都不考慮重力（但并不忽略質(zhì)量）。帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。12、帶電粒子的加速（含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化）過程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過程。解決這類問題，可以用動能定理，也可以用能量守恒定律。如選用動能定理，則要分清哪些力做功？做正功還是負功？是恒力功還是變力功?若電場力是變力，則電場力的功必須表達成,還要確定初態(tài)動能和末態(tài)動能（或初、末態(tài)間的動能增量）如選用能量守恒定律,則要分清有哪些形式的能在變化？怎樣變化（是增加還是減少）？能量守恒的表達形式有:a 初態(tài)和末態(tài)的總能量（代數(shù)和）相等，即； b 某種形式的

12、能量減少一定等于其它形式能量的增加，即c 各種形式的能量的增量的代數(shù)和；13、帶電粒子在勻強電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題如果帶電粒子以初速度v0垂直于場強方向射入勻強電場，不計重力,電場力使帶電粒子產(chǎn)生加速度，作類平拋運動，分析時，仍采用力學中分析平拋運動的方法:把運動分解為垂直于電場方向上的一個分運動勻速直線運動:，;另一個是平行于場強方向上的分運動-勻加速運動，粒子的偏轉(zhuǎn)角為。經(jīng)一定加速電壓（u1）加速后的帶電粒子，垂直于場強方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場中，粒子對入射方向的偏移，它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓u2有關(guān)。當偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時,粒子的偏移也隨之變化.如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠遠大

13、于粒子穿越電場的時間（t ）,則在粒子穿越電場的過程中，仍可當作勻強電場處理.應(yīng)注意的問題：1、電場強度e和電勢u僅僅由場本身決定，與是否在場中放入電荷 ，以及放入什么樣的檢驗電荷無關(guān)。而電場力f和電勢能兩個量，不僅與電場有關(guān)，還與放入場中的檢驗電荷有關(guān).所以e和u屬于電場，而和屬于場和場中的電荷.2、一般情況下，帶電粒子在電場中的運動軌跡和電場線并不重合,運動軌跡上的一點的切線方向表示速度方向,電場線上一點的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運動方向是有區(qū)別的。如圖所示:只有在電場線為直線的電場中，且電荷由靜止開始或初速度方向和電場方向一致并只受電場力作用下運動，在這種特殊情況下

14、粒子的運動軌跡才是沿電力線的。3、點電荷的電場強度和電勢（1）點電荷在真空中形成的電場的電場強度,當源電荷時,場強方向背離源電荷，當源電荷為負時，場強方向指向源電荷。但不論源電荷正負，距源電荷越近場強越大。（2）當取時，正的源電荷電場中各點電勢均為正，距場源電荷越近,電勢越高。負的源電荷電場中各點電勢均為負，距場源電荷越近，電勢越低。(3）若有n個點電荷同時存在,它們的電場就互相迭加,形成合電場,這時某點的電場強度就等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，而某點的電勢就等于各個點電荷在該點的電勢的代數(shù)和。 第二章 恒定電流1部分電路基本規(guī)律（1)形成電流的條件：一是要有自由電荷，二是導體內(nèi)部存

15、在電場,即導體兩端存在電壓.（2）電流強度：通過導體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時間t的比值，叫電流強度：。（3)電阻及電阻定律：導體的電阻反映了導體阻礙電流的性質(zhì)，定義式；在溫度不變時，導體的電阻與其長度成正比,與導體的長度成正比，與導體的橫截面s成反比，跟導體的材料有關(guān)，即由導體本身的因素決定,決定式;公式中l(wèi)、s是導體的幾何特征量，r叫材料的電阻率，反映了材料的導電性能。按電阻率的大小將材料分成導體和絕緣體.對于金屬導體，它們的電阻率一般都與溫度有關(guān)，溫度升高對電阻率增大，導體的電阻也隨之增大，電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出的物理規(guī)律，因此也只有在溫度不變的條件下才能使用.將公式

16、錯誤地認為r與u成正比或r與i成反比。對這一錯誤推論，可以從兩個方面來分析：第一，電阻是導體的自身結(jié)構(gòu)特性決定的，與導體兩端是否加電壓，加多大的電壓，導體中是否有電流通過,有多大電流通過沒有直接關(guān)系；加在導體上的電壓大，通過的電流也大，導體的溫度會升高，導體的電阻會有所變化，但這只是間接影響,而沒有直接關(guān)系。第二,伏安法測電阻是根據(jù)電阻的定義式，用伏特表測出電阻兩端的電壓,用安培表測出通過電阻的電流，從而計算出電阻值，這是測量電阻的一種方法。（4）歐姆定律通過導體的電流強度,跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，即,要注意：a：公式中的i、u、r三個量必須是屬于同一段電路的具有瞬時對應(yīng)關(guān)

17、系。b:適用范圍：適用于金屬導體和電解質(zhì)的溶液，不適用于氣體。在電動機中，導電的物質(zhì)雖然也是金屬，但由于電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這時通過電動機的電流，也不能簡單地由加在電動機兩端的電壓和電動機電樞的電阻來決定。（5）電功和電功率:電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功,電場力對電荷做功電荷的電勢能減少,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，因此電功w = qu = uit，這是計算電功普遍適用的公式.單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率,這是計算電功率普遍適用的公式。(6)電熱和焦耳定律：電流通過電阻時產(chǎn)生的熱叫電熱。q = i2 r t這是普遍適用的電熱的計算公式.電熱和電功的區(qū)別：a：純電阻用電器:電流通過

18、用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐、電熨斗、白熾燈等。b:非純電阻用電器：電流通過用電器以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的，發(fā)熱是不可避免的熱能損失，例如電動機、電解槽、給蓄電池充電等.在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即w = uit = i2rt =是通用的,沒有區(qū)別.同理也無區(qū)別.在非純電阻電路中，電路消耗的電能，即w = uit分為兩部分:一大部分轉(zhuǎn)化為熱能以外的其他形式的能（例如電流通過電動機，電動機轉(zhuǎn)動將電能轉(zhuǎn)化為機械能）；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱q = i2r t。這里w = uit不再等于q = i2rt，而是w q,應(yīng)該是w = e其他 + q，電功只能用w =

19、 uit，電熱只能用q = i2rt計算。2串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（1）串聯(lián)電路及分壓作用a：串聯(lián)電路的基本特點：電路中各處的電流都相等；電路兩端的總電壓等于電路各部分電壓之和.b：串聯(lián)電路重要性質(zhì)：總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即r總 = r1 + r2 + + rn;串聯(lián)電路中電壓與電功率的分配規(guī)律：串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓與各個電阻消耗的電功率跟各個電阻的阻值成正比,即：；c：給電流表串聯(lián)一個分壓電阻，就可以擴大它的電壓量程,從而將電流表改裝成一個伏特表。如果電流表的內(nèi)阻為rg，允許通過的最大電流為ig,用這樣的電流表測量的最大電壓只能是igrg；如果給這個電流表串聯(lián)一個分壓電阻，該電阻可由

20、或 計算,其中為電壓量程擴大的倍數(shù).（2）并聯(lián)電路及分流作用a：并聯(lián)電路的基本特點：各并聯(lián)支路的電壓相等,且等于并聯(lián)支路的總電壓；并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和。b:并聯(lián)電路的重要性質(zhì)：并聯(lián)總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即；并聯(lián)電路各支路的電流與電功率的分配規(guī)律:并聯(lián)電路中通過各個支路電阻的電流、各個支路電阻上消耗的電功率跟各支路電阻的阻值成反比，即,;c:給電流表并聯(lián)一個分流電阻，就可以擴大它的電流量程,從而將電流表改裝成一個安培表。如果電流表的內(nèi)阻是rg，允許通過的最大電流是ig。用這樣的電流表可以測量的最大電流顯然只能是ig。將電流表改裝成安培表，需要給電流表并聯(lián)一個分流電

21、阻，該電阻可由計算,其中 為電流量程擴大的倍數(shù).第三章 磁場1、磁場、磁感線、地磁場、電流的磁場、安培定則（a）(1）磁體和電流的周圍都存在著磁場,磁場對磁體和電流都有力的作用.磁場具有方向性,規(guī)定在磁場中任一點,小磁針北極的受力方向為該點的磁場方向.也就是小磁針靜止時北極所指的方向。（2）磁感線可以形象地描述磁場的分布。磁感線的疏密程度反映磁場的強弱;磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向.勻強磁場的磁感線特點：距離相等的平行直線。（常見磁場的磁感線分布)（3）地球的地理兩極與地磁兩極并不完全重合，其間有一個交角，叫做磁偏角.（4）不論是直線電流的磁場還是環(huán)形電流的磁場，都可以用安培定則來

22、判斷其方向,判斷直線電流的具體做法是右手握住導線，讓伸直的拇指的方向與電流的方向一致,那么，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。2、磁感應(yīng)強度、安培力的大小及左手定則（a）(及 ）（1）磁感應(yīng)強度：將一小段通電直導線垂直磁場放置時，其受到的磁場力f與電流強度i成_正比、與導線的長度l成正比，其中f/il是與通電導線長度和電流強度都_無關(guān)的物理量,它反映了該處磁場的強弱，定義f/il為該處的磁感應(yīng)強度。其單位為特斯拉(t),方向為該點的磁感線的切線方向，也是小磁針在該處靜止時n極的指向.（2)安培力方向的判定方法左手定則 1)伸開左手，大拇指跟四指垂直,且在同一平面內(nèi) 2）讓磁感線穿過手心

23、 3）使四指指向電流方向，則拇指指向安培力的方向3、洛侖茲力的方向（a）(1）運動電荷在磁場所受的力叫做洛侖茲力。(2）當粒子的運動方向與磁場方向平行時,粒子不受洛侖茲力的作用。（3）洛侖茲力的方向:左手定則：伸開 左手，使大拇指跟其余四個手指 方向垂直，并且跟手掌在 同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線穿過掌心，四指所指方向為 正電荷運動方向， 大拇指所指方向為正電荷所受洛侖茲力的方向.（注：對負電荷而言，四指所指方向為其運動的反方向）注意：洛侖茲力的方向始終垂直于磁場方向，且垂直于粒子運動方向.4、磁通量（)和磁通密度（b)(1）磁通量（）-穿過某一面積（s）的磁感線的條數(shù).（2）磁通密度

24、-垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)，也即磁感應(yīng)強度的大小。(3）與b的關(guān)系 = bscosq式中scosq為面積s在中性面上投影的大小.5、公式 = bscosq及其應(yīng)用磁通量的定義式 = bscosq，是一個重要的公式。它不僅定義了的物理意義，而且還表明改變磁通量有三種基本方法，即改變b、s或q。在使用此公式時，應(yīng)注意以下幾點:（1）公式的適用條件一般只適用于計算平面在勻強磁場中的磁通量。（2)q角的物理意義表示平面法線（n）方向與磁場（b）的夾角或平面（s）與磁場中性面（oo）的夾角（圖1），而不是平面（s)與磁場（b）的夾角（a)。因為q +a = 90，所以磁通量公式還可表示為 = bss

25、ina（3）是雙向標量，其正負表示與規(guī)定的正方向(如平面法線的方向）是相同還是相反,當磁感線沿相反向穿過同一平面時，磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù)-磁通量的代數(shù)和，即 = 126、磁場對通電導線的作用磁場對電流的作用力，叫做安培力，如圖2所示，一根長為l的直導線，處于磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場中，且與b的夾角為q。當通以電流i時,安培力的大小可以表示為f = bil sinq式中q為b與i（或l）的夾角，bsinq為b垂直于i的分量。在b、i、l一定時,f sinq.當q = 90時，安培力最大為:fm = bil當q = 0或180時，安培力為零：f = 0應(yīng)用安培力公式應(yīng)注意的問題第一、

26、安培力的方向，總是垂直b、i所決定的平面,即一定垂直b和i，但b與i不一定垂直（圖3）。第二、彎曲導線的有效長度l，等于兩端點連接直線的長度（如圖4所示）相應(yīng)的電流方向，沿l由始端流向末端。所以,任何形狀的閉合平面線圈，通電后在勻強磁場受到的安培力的矢量和一定為零,因為有效長度l = 0。公式的運動條件-一般只運用于勻強磁場. 7、安培力矩公式在磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場中，一個匝數(shù)為n、面積為s的矩形線圈，當通以電流i時，受到的安培力矩為m = nfad sinq = nbi ab ad sinq（圖5所示），即m = nbis sinq在使用安培力矩公式時，應(yīng)注意下列問題.(1)q角與a的區(qū)別與聯(lián)系公式中的q角，表示線圈平面（s）與磁場中性面（s0)的夾角或線圈平面法線（n)與b方向的夾角，而不是線圈