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高中物理知识点总结人教版

 云舒霞卷728 2013-07-11
高中物理知识点总结人教版 最佳答案 一、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) 3.中间时刻速度 Vt/2=V 平=(Vt+Vo)/2 5.中间位置速度 Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 8.实验用推论 ?s=aT2 2.有用推论 Vt2-Vo2=2as 4.末速度 Vt=Vo+at 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} {?s 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 3.有用推论 Vt2-Vo2=-2gs 5.往返时间 t=2Vo/g 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。 二、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 3.水平方向位移:x=Vot 2.竖直方向速度:Vy=gt 4.竖直方向位移:y=gt2/2 2.末速度 Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2) 4.上升最大高度 Hm=Vo2/2g(抛出点算起) (从抛出落回原位置的时间)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, 通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方 向的自由落体运动的合成; (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 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。 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。 三、力(常见的力、力的合成与分解) 1)常见的力 2.角速度 ω=Φ/t=2π/T=2πf 4.向心力 F 心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2= 3.向心加速度 a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 1.重力 G=mg 附近) (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=?FN {与物体相对运动方向相反,?: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 6.静电力 F=kQ1Q2/r2 7.电场力 F=Eq 8.安培力 F=BILsinθ 9.洛仑兹力 f=qVBsinθ 注: (1)劲度系数 k 由弹簧自身决定; (2)摩擦因数 ? 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 ?FN,一般视为 fm≈?FN; (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, 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。 四、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<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重} 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。 五、振动和波(机械振动与机械振动的传播) 反向:F=F1-F2 (F1>F2) (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上) (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上) (θ 为 B 与 L 的夹角,当 L⊥B 时:F=BIL,B//L 时:F=0) (θ 为 B 与 V 的夹角,当 V⊥B 时:f=qVB,V//B 时:f=0) (E:场强 N/C,q:电量 C,正电荷受的电场力与场强方向相同) 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} {l:摆长(m), g:当地重力加速度值, 成立条件:摆角 θ<100;l>>r}2.单摆周期 T=2π(l/g)1/2 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〕 。 六、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=?p 或 Ft=mvt–mvo {?p:动量变化 ?p=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:?p=0;?Ek=0 {即系统的动量和动能均守恒} {?EK:损失的动能,EKm:损失的最大动能} {碰后连在一起成一整体} 7.非弹性碰撞 ?p=0;0<?EK<?EKm 8.完全非弹性碰撞 ?p=0;?EK=?EKm v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) 9.物体 m1 以 v1 初速度与静止的物体 m2 发生弹性正碰: 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 七、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 (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} {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a 与 b 高度差 {vt:共同速度,f:阻力,s 相对子弹相对长木块的位移} 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(?),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 13.电势能: EA=qφA 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=?EK {W 合:外力对物体做的总功,?EK:动能变化 ?EK=(mvt2/2-mvo2/2)} 15.机械能守恒定律:?E=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=-?EP 八、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<r0,f 引<f 斥,F 分子力表现为斥力 (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=?U{(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),?U: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 ?U>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; {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)} {EA:带电体在 A 点的电势能(J), q:电量(C), φA:A 点的电势(V)(从 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)} (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、环保〔见第 二册 P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册 P47〕。 九、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 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)。 十、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 电荷的电量} 5.匀强电场的场强 E=UAB/d 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=-?EAB/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)} {带电体在电场中从 A 位置到 B 位置时电势能的差值} (电势能的增量等于电场力做功 10.电势能的变化 ?EAB=EB-EA {UAB:AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源 {PV/T=恒量,T 为热力学温度(K)}11.电场力做功与电势能变化 ?EAB=-WAB=-qUAB 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=?EK 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 抛运动 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=106?F=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〕。 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) 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十一、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(?)} 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(??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(?),r:电源内阻(?)} 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(?),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 电阻关系(串同并反) 电流关系 电压关系 功率分配 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) 串联电路(P、U 与 R 成正比) R 串=R1+R2+R3+ I 总=I1=I2=I3 U 总=U1+U2+U3+ P 总=P1+P2+P3+ 并联电路(P、I 与 R 成反比) 1/R 并=1/R1+1/R2+1/R3+ I 并=I1+I2+I3+ U 总=U1=U2=U3 P 总=P1+P2+P3+ 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: 电流表外接法: 电压表示数:U=UR+UA RVRx/(RV+R)<R 真 选用电路条件 Rx>>RA Rx<(RARV)1/2]电流表示数:I=IR+IV Rx 的测量值=U/I=UR/(IR+IV)= 选用电路条件 Rx<<RV [或Rx 的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R 真 [或 Rx>(RARV)1/2] 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 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 十二、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)。 十三、电磁感应 1.[感应电动势的大小计算公式] 1)E=n?Φ/?t(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, ?Φ/?t: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) 2.磁通量 Φ=BS {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)} {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)} 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<Rx 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=n?Φ/?t=L?I/?t{L:自感系数(H)(线圈 L 有铁芯比无铁芯时要大),?I: 变化电流,?t:所用时间,?I/?t: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=106?H。 (4)其它相关内容:自感〔见第二册 P178〕/日光灯〔见第二册 P180〕。 十四、交变电流(正弦式交变电流) 1.电压瞬时值 e=Emsinωt 2.电动势峰值 Em=nBSω=2BLv 电流瞬时值 i=Imsinωt;(ω=2πf) 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:P 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)。 注: (1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω 电=ω 线,f 电=f 线; (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变; (3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值; (4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定, 输入功 率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即 P 出决定 P 入; (5)其它相关内容:正弦交流电图象〔见第二册 P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作 用〔见第二册 P193〕。 十五、光的反射和折射(几何光学) 1.反射定律 α=i {α;反射角,i:入射角} 2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散,可见光中红光折射率小,n: 折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角} 3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角 C:sinC=1/n 2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角

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