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高中物理知识点总结与公式大全

2018/10/20 11:15 作者:路逍遥 本文已影响:1141人 


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=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。

注:
1)平均速度是矢量;
2)物体速度大,加速度不一定大;
3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

2)自由落体运动
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4.推论Vt2=2gh

注:
1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

注:
1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

2质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

注:
1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通??煽醋魇撬椒较虻脑人僦毕咴擞胧狈较虻淖杂陕涮逶硕暮铣?
2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。

2)匀速圆周运动

  1.线速度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F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

  5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr

  7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

  8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

  注:

  (1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;

  (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。本文来自高三网[www.gaosan.com]。

  3)万有引力

  1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}

  2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

  3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}

  4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

  5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

  6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}

  注:

  (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;

  (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

  (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;

  (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

  (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

3力(常见的力、力的合成与分解)
  

  1)常见的力

  1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

  2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}

  3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}

  4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)

  5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

  6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)

  7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

  8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)

  9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)

  注:

  (1)劲度系数k由弹簧自身决定;

  (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;

  (3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;

  (4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;

  (5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);

  (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

  2)力的合成与分解

  1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

  2.互成角度力的合成:

  F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

  3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

  4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=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(α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。

4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a=F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:FN>G,失重:FN

  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。

5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的方向与x始终反向}

  2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}

  3.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,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕

  5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

  6.波速v=s/t=λf=λ/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〕。

6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:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}

  3.冲量:I=Ft {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:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

  5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

  6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}

  7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}

  8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {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) 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=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

  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:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

  (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)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;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

7功和能(功是能量转化的量度)
  

  1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

  2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,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=φa-φb}

  4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

  5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

  6.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}

  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(vmax=P额/f)

  8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

  9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

  10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

  11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

  12.重力势能:EP=mgh {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:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA: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=ΔEK

  {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

  15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

  16.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=-ΔEP

  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)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(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)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

8分子动理论、能量守恒定律
  


  1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

  2.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(m)2}

  3.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)r

  (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)

  (3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力

  (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0

  5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(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),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}

  6.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P44〕}

  7.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斥且分子势能最小;

  (5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0

  (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?!布诙酨47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

9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:T=t+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:1m3=103L=106mL

  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:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/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/T1=p2V2/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)。

10电场
  

  1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

  2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•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:E=F/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E=kQ/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E=UAB/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:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}

  7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

  8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB: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:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

  10.电势能的变化ΔEAB=EB-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ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)

  12.电容C=Q/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C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)

  常见电容器〔见第二册P111〕

  14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

  15.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L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)

  抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/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:1F=106μF=1012PF;

  (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;

  (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〕。

11恒定电流
  

  1.电流强度:I=q/t{I: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:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}

  3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•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:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U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(Ω),r:电源内阻(Ω)}

  5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}

  6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

  7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

  8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η: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=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

  电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

  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

  Ig=E/(r+Rg+Ro)

  接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

  Ix=E/(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:

  电压表示数:U=UR+UA

  电流表外接法:

  电流表示数:I=IR+IV

  Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)

  选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

  选用电路条件Rx<

  12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

  限流接法

  电压调节范围小,电路简单,功耗小

  便于调节电压的选择条件Rp>Rx

  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Rp

  注:

  (1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

  (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

  (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;

  (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;

  (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);

  (6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

12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),1T=1N/A•m

  2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {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f=qVB(注V⊥B);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V=V0

  (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/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/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)。

  注:

  (1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;

  (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料

13电磁感应
  

  1.[感应电动势的大小计算公式]

  1)E=nΔΦ/Δt(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,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}

  2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}

  3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}

  4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

  2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B: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=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt: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)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;
  (3)单位换算:1H=103mH=106μH;
  (4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

14交变电流(正弦式交变电流)
  

  1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)

  2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总

  3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2

  4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

  U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/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损′=(P/U)2R;(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:ω: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)。

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