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文檔簡介

高考必考物理公式大全一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動

1)勻變速直線運(yùn)動:

1.平均速度(定義式)v=

2.加速度a={以vo為正方向,a與vo同向(加速)a>0;反向則a<0}3.速度vt=v0+at

4.位移(如圖)vtv0vttOvtv0vttO圖1⑵s=t⑶s=v0t+at2⑷s=⑸s=(v0+v0+at)sn-1snvtO(sn-1snvtO(n-2)T(n-1)TT圖25.有用推論

中間時刻速度vt/2==中間位置速度vs/2=6.速度的大小比較:vs/2>vt/2

7.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的特殊規(guī)律設(shè)T為時間單位⑴1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為v1:v2:v3……vn=1:2:3:……:n⑵1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為s1:s2:s3……sn=12:22:32:……:n2⑶第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移sⅠ:sⅡ:sⅢ……sN=1:3:5:……:(2n-1)⑷通過連續(xù)相同位移所用時間的比t1:t2:t3……vn=1:(-1):(-):…:(-)8.實驗用推論Δs=aT2{Δs為連續(xù)相鄰相等時間T內(nèi)位移之差}{證明看圖2}

9.主要物理量及單位:初速度(v0):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程: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,加速度不一定大;

(3)a=只是量度式,不是決定式;

----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)2)自由落體運(yùn)動

1.初速度v0=0

2.末速度vt=gt

3.下落高度h=gt2(從v0位置向下計算)4.推論v=2gh

注:

(1)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,遵循勻變速直線運(yùn)動規(guī)律;

(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。

----------------------------------------------------------豎直上拋運(yùn)動

1.位移s=v0t-gt2

2.末速度vt=v0-gt

(g=9.8m/s2≈10m/s2)

3.有用推論=-2gs

4.上升最大高度H=(拋出點(diǎn)算起)

5.往返時間t=(從拋出落回原位置的時間)

注:

(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動,以向上為正方向,加速度取負(fù)值;

(2)分段處理:向上為勻減速直線運(yùn)動,向下為自由落體運(yùn)動,具有對稱性;

(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。-----------------------------------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

3)曲線運(yùn)動、萬有引力平拋運(yùn)動

1.水平方向速度:vx=v0

2.豎直方向速度:vy=gt

3.水平方向位移:x=v0t

4.豎直方向位移:y=gt2/

5.運(yùn)動時間t=(通常又表示為)

6.合速度vt==

合速度方向與水平夾角β則tgβ==

7.合位移:s=,

位移方向與水平夾角α:則tgα=y(tǒng)/x=8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g

注:

(1)平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成;

(2)運(yùn)動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);

(3)α與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;(4)在平拋運(yùn)動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運(yùn)動。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

4)勻速圓周運(yùn)動

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==r=r

4.向心力F心=m=mr=mr=mωv=F合

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)速意義相同)

8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(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。

注:

(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;

(2)做勻速圓周運(yùn)動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

5)萬有引力

1.開普勒第三定律:=K(=){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}

2.萬有引力定律:F=G(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)3.兩條線索⑴萬有引力提供向心力F引=F向

4.兩組公式G=m=mr=mr=mωvmgr=m=mr=mr{gr為軌道所在處的重力加速度}5.天體上的重力和重力加速度:G=mg;g={R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}

6.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:v=;ω=;T={M:中心天體質(zhì)量}

7.第一(二、三)宇宙速度v1===7.9km/s;v2=11.2km/s;v3=16.7km/s

8.地球同步衛(wèi)星=m(R+h){h≈36000km,h:距地球表面的高度,R地:地球的半徑}

注:

(1)天體運(yùn)動所需的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)向=F萬;

(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面繞天體運(yùn)行時,天體密度ρ=

(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;

(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變?。ㄒ煌矗?;

(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)二、力(常見的力、力的合成與分解)

1)常見的力

1.重力G=mg

(方向豎直向下,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{方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}

3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運(yùn)動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}

4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)

5.萬有引力:F=G(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)

6.靜電力F=(K=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)

7.電場力F=Eq

(E:場強(qiáng)N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同)

8.安培力F=BILsinθ

(θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)

9.洛侖茲力f=qVBsinθ

(θ為B與V的夾角,當(dāng)v⊥B時:f=qvB,v//B時:f=0)

注:

(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;

(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

(3)fm略大于μFN,一般視為fm≈μFN;

(4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向);

(5)物理量符號及單位B:磁感強(qiáng)度(T),L:有效長度(m),I:電流強(qiáng)度(A),v:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);

(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

2)力的合成與分解

1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2,

反向:F=F1-F2

(F1>F2)

2.互成角度力的合成:

F=(余弦定理),F1⊥F2時:F=

3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=)

注:

(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

⑵合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

⑶除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;

⑷F1與F2的值一定時,F(xiàn)1與F2的夾角(α角)越大,合力越??;

⑸同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負(fù)號表示力的方向,化簡為代數(shù)運(yùn)算。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

三、動力學(xué)(運(yùn)動和力)

1.牛頓第一運(yùn)動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

2.牛頓第二運(yùn)動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

3.牛頓第三運(yùn)動定律:F=-F′{負(fù)號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運(yùn)動}

4.共點(diǎn)力的平衡F合=0,推廣{正交分解法、三力匯交原理}

5.超重:FN>G,失重:FN<G

{加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}

6.牛頓運(yùn)動定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子,

注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

四、振動和波(機(jī)械振動與機(jī)械振動的傳播)

1.簡諧振動F=-kx

{F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號表示F的方向與x始終反向}

2.單擺周期T=2π{l:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角θ<10

π°;l>>r}

3.受迫振動頻率特點(diǎn):f=f驅(qū)動力

4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用〔見第一冊P175〕

5.機(jī)械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕

6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}

7.聲波的波速(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(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大

9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)

10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運(yùn)動,導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減?。?/p>

注:

(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;

(2)加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;

(3)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;

(4)干涉與衍射是波特有的;

(5)振動圖象與波動圖象;

(6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

五、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)

1.動量:p=mv{p:動量(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:力的作用時間(s),方向由F決定}

4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mv0{Δp:動量變化Δp=mvt–mv0,是矢量式}

5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0

{即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}

7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm

{ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}

8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm

{碰后連在一起成一整體}

9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:

v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)

v2′=2m1v1/(m1+m2)

10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)

11.子彈m水平速度v0射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,并嵌入其中一起運(yùn)動時的機(jī)械能損失

E損==fs相對

{vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}

注:

(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;

(2)以上表達(dá)式除動能外均為矢量運(yùn)算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算;

(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);

(4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;

(5)爆炸過程視為動量守恒,這時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運(yùn)動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

六、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α為:F、s間的夾角}

2.重力做功:Wab=mghab

{m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}

3.電場力做功:Wab=qUab

{q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}

4.電功:W=UIt(普適式){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}

5.功率:P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}

6.汽車牽引力的功率:P=Fv;=F

{P:瞬時功率,}

7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)

8.電功率:P=UI(普適式)

{U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}

9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:電流強(qiáng)度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}

10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.動能:Ek={Ek:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}

12.重力勢能:EP=mgh{EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}

13.電勢能:EA=qφA

{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(V)(從零勢能面起)}

14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):

W合=或W合=ΔEK

{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=}

15.機(jī)械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是+mgh1=+mgh2

16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

注:

(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

(2)0°≤α≤90°做正功;90°<α≤180°做負(fù)功;α=90°不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);

(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少

(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

七、分子動理論、能量守恒定律

1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米

2.油膜法測分子直徑d=V/s

{V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m2)}

3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動;分子間存在相互作用力。

4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F(xiàn)表現(xiàn)為斥力

(2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)

(3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力

(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0

5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),

W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機(jī)不可造出〔見第二冊P40〕}

6.熱力學(xué)第二定律

克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);

開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動機(jī)不可造出}

7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達(dá)到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}

注:

(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運(yùn)動越明顯,溫度越高越劇烈;

(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;

3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;

(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處,F引=F斥且分子勢能最小;

(5)氣體膨脹,外界對氣體做負(fù)功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0

(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;

(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;

(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律/能源的開發(fā)與利用、環(huán)保/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

八、氣體的性質(zhì)

1.氣體的狀態(tài)參量:

溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度的標(biāo)志,

熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系:T=t+273{T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}

體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL

壓強(qiáng)p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

2.氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn):分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運(yùn)動速率很大

3.理想氣體的狀態(tài)方程:{PV/T=恒量,T為熱力學(xué)溫度(K)}

注:

(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);

(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學(xué)溫度(K)。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

九、電場

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

2.庫侖定律:F=(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

3.電場強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}

4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場E=

{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

5.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=UAB/d

{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向的距離(m)}

6.電場力:F=qE

{F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強(qiáng)度(N/C)}

7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強(qiáng)電場強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向的距離(m)}

9.電勢能:EA=qφA

{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(V)}

10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA

{帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}

11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB

(電勢能的增量等于電場力做功的負(fù)值)

12.電容C==(定義式,計算式)

{C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}

13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數(shù))

14.帶電粒子在電場中的加速(v0=0):W=ΔEK或qU=,vt=

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)

類平拋運(yùn)動,垂直電場方向:勻速直線運(yùn)動L=v0t(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動d=,a=F/m=qE/m

注:

(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;

(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場線不相交,切線方向為場強(qiáng)方向,電場線密處場強(qiáng)大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;

(3)常見電場的電場線分布要求熟記;

(4)電場強(qiáng)度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);

(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;

(6)電容單位換算:1F=106μF=1012pF;

(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;

(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽/示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢面。

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十、恒定電流

1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(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)體阻值(Ω)}

3.電阻、電阻定律:R={ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}

4.閉合電路歐姆定律:I=或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外

{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)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:時間(s),P:電功率(W)}

6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}

7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}

9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+電壓U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3總電阻R串=R1+R2+R3+功率分配P總=P1+P2+P3+…+Pn功率分配和電阻成正比=I2P總=P1+P2+P3+…+Pn功率分配和電阻成反比P1R1=P2R2=…=PnRn=U2GEr+-紅黑R10.歐姆表測電阻

(1)電路組成

GEr+-紅黑R(2)測量原理:

兩表筆短接后,調(diào)節(jié)R0使電表指針滿偏,得

接入被測電阻Rx后通過電表的電流為

Ix==

由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。

11.伏安法測電阻內(nèi)法接外接法電路圖VVARxVVARx誤差原因電流表分壓U測=Ux+UA電壓表分流I測=Ix+IV電阻測量值R測==Rx+RA>Rx測量值大于真實值R測==<Rx測量值小于真實值選用條件Rx>>RARx<<RV接法12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法

接法項目項目限流式分壓式電路組成SSREVARxabSSREVARxba電壓調(diào)節(jié)范圍(不計電源內(nèi)阻)≤Ux≤E0≤Ux≤E電流調(diào)節(jié)范圍≤Ix≤0≤Ix≤閉合開關(guān)前觸頭應(yīng)處位置b端a端相同條件下電路消耗的總功率EIxE(Ix+IaP)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,金屬電阻率隨溫度升高而增大;(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為;(6)其它相關(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)及其應(yīng)用。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

十一、磁場

1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量,單位:(T),1T=1N/A?m

2.安培力F=BIL;(注:L⊥B)

{B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}

3.洛侖茲力f=qvB(注v⊥B);質(zhì)譜儀〔見第二冊P155〕{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運(yùn)動情況(掌握兩種):

(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動v=v0

(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:做勻速圓周運(yùn)動,規(guī)律如下:(a)F向=f洛=mv2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qvB;r=mv/qB;T=2πm/qB;(b)運(yùn)動周期與圓周運(yùn)動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

注:

(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);

(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見磁場的磁感線分布要掌握;(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

十二、電磁感應(yīng)

1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]

1)E=n(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}

2)E=BLv垂(切割磁感線運(yùn)動)

{L:有效長度(m)}

3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動勢){Em:感應(yīng)電動勢峰值}

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:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對面積(m2)}

3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負(fù)極流向正極}

*4.自感電動勢E自=n=L{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流,?t:所用時間,:自感電流變化率(變化的快慢)}

注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點(diǎn);(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感/日光燈。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

十三、交變電流(正弦式交變電流)

1.電壓瞬時值e=Emsinωt

電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)

2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv

電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em;U=Um;I=Im

4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系

;;

P入=P出

5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻);

6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);

S:線圈的面積(m2);U:(輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。

注:

(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;

(2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;

(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;

(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;

(5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象/電阻、電感和電容對交變電流的作用。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

十四、電磁振蕩和電磁波

1.LC振蕩電路T=2π(f=1/T){f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}

2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}

注:

(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大;

(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場;

(3)其它相關(guān)內(nèi)容:電磁場/電磁波/無線電波的發(fā)射與接收/電視雷達(dá)。----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

十五、相對論簡介1、麥克斯韋理論:變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場。注:⑴電磁波的傳播不需要介質(zhì),可在真空中傳播,在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是相同的(都等于光速)。⑵不同頻率的電磁波,在同一介質(zhì)中傳播,其速度是不同的,頻率越高,波速越小。⑶v=λf,f是電磁波的頻率。2.相對論的簡單知識⑴狹義相對論的基本假設(shè)在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的。真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。⑵、相對論質(zhì)量m=⑶質(zhì)能方程E=mc2----------------------------------------------------------(HYPERLINK返回目錄)

十六、光的反射和折射(幾何光學(xué))

1.反射定律α=i

{α;反射角,i:入射角}

2.絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))n={光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質(zhì)中的光速,θ1:入射角,θ2:折射角}

3.全反射:1)光從介質(zhì)中進(jìn)入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C:sinC=

2)全反射的條件:光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角

注:

(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;

(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;

(3)光導(dǎo)纖維是光的全反射的實際應(yīng)用,放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡;

(4)熟記各種光學(xué)儀器的成像規(guī)律,利用反射(折射)規(guī)律、光路的可逆等作出光路圖是解題關(guān)鍵;

(5)白光通過三棱鏡發(fā)色散規(guī)律:紫光靠近底邊出射見。----------------------------------------------------------(HYP

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