交变电流物理高中公式
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高二物理公式整理一、恒定电流定义:I =微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,) 1、电流强度的2、电阻定律:电阻率ρΩ·m3、欧姆定律:(1 变形:U=IR(2)闭合电路欧姆定律:I =r R + U E +=E r (R = r 输出功率最大) R= R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt 焦耳定律(电热)电功率 纯电阻电路: P=IU=I 非纯电阻电路: P=IU 7、欧姆表:I=xR r E +内 ①R x =∞时 I=0 ②R x =0时 I =I g =内r E (满偏) ③R x = 内r 时 I =21I g (半偏) 二、磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: IlF B = (条件:B ⊥L )单位:T 2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手螺旋)定则决定。
(1)直线电流的磁场 (2)通电螺线管、环形电流的磁场3、磁场力(1) 安培力:磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (B ⊥I )(B//I 是,F=0) 方向:左手定则(2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f = qvB (B ⊥v) 方向:左手定则(注意正负电荷)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;(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:S lR ρ=粒子在磁场中圆运动基本关系式 Rmv qvB 2= 解题关键:画轨迹、找圆心、求半径(圆心角=弦切角的两倍)粒子在磁场中圆运动半径和周期 qB mv R =, qBm T π2= t=πθ2T 注意: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)5、磁通量 有效(垂直于磁场方向的投影是有效面积)α (α是B 与S 的夹角)= ∆BS= B ∆S (磁通量是标量,但有正负)三、电磁感应1.直导线切割磁力线产生的电动势BLv E =(三者相互垂直)求瞬时或平均 (经常和I =rR E + , F 安= BIL 相结合运用) 2.法拉第电磁感应定律 t n E ∆∆Φ==S t B n ∆∆=B tS n ∆∆=t n ∆Φ-Φ12求平均值 3.单棒直杆平动垂直切割磁场时的安培力 rR v L B F +=22 (克服安培力做的功数量上等于产生的电能)4.转杆电动势公式 ω221BL E = 5.感生电量(通过导线横截面的电量) RN q ∆Φ= 四、交变电流(正弦式交变电流)1.中性面 (线圈平面与磁场方向垂直) Φm =BS , e=0 I=02.电动势最大值 ωεNBS m ==N Φm ω,0=Φt3.正弦交流电流的瞬时值 i=I m (中性面开始计时)4.正弦交流电有效值 最大值等于有效值的2倍 5.理想变压器 出入P P =2121n n U U = 1221n n I I = (一组副线圈时) 电能的输送 p 损=I 2输r 线 I 输=输输U p (注意输送电压与损耗电压的区别)*6.感抗 fL X L π2= *7.容抗 fC X C π21=。
高三物理交变电流知识点交变电流是指在电路中,电流的方向和大小以一定的规律进行周期性变化的电流。
交变电流具有许多特点和应用,以下是交变电流的主要知识点。
一、正弦曲线表示交变电流的变化规律交变电流的变化规律可以用正弦曲线来描述。
正弦曲线可以通过以下公式表示:I = I_m sin(ωt + φ)其中,I_m表示交流电流的最大值,ω是角频率,t是时间,φ是初相位。
二、交变电流的频率和周期交变电流的频率指的是单位时间内交流电流变化的周期个数。
频率的单位是赫兹(Hz),常用的交变电流频率有50Hz和60Hz。
交变电流的周期是指交流电流完成一个周期所需的时间。
三、有效值和峰值交变电路中,电流的峰值是指交流电流变化过程中电流达到的最大值。
有效值是指交变电流在一定时间内,所做的功和相同时间内直流电流所做的功相等时的电流值。
四、交变电流的电阻、电感和电容1. 交变电流在电阻中产生的功率为P = I^2R,其中I为交变电流的有效值,R为电阻的阻值。
2. 交变电流通过电感时,由于电感的自感性,电流和电压之间存在相位差。
电感的阻抗为Z_L = ωL,其中ω为角频率,L为电感的大小。
3. 交变电流通过电容时,由于电容的电流滞后于电压,电流和电压之间存在相位差。
电容的阻抗为Z_C = 1/(ωC),其中C为电容的大小。
五、交变电流的复数表示方法交变电流可以用复数表示,复数形式为A + Bi。
其中,A表示交流电流的实部,B表示交流电流的虚部。
复数形式的交流电流可以用欧拉公式表达为I = I_m * e^(iωt)。
六、交变电流的应用交变电流广泛应用于电力系统、电动机、变压器等领域。
通过交变电流的变压变流作用,可以实现电能的输送、转换和控制。
总结:交变电流是物理学中重要的概念之一,掌握交变电流的知识点对于理解电路的运行原理和应用具有重要意义。
需要理解交变电流的变化规律、频率和周期、有效值和峰值、电阻、电感、电容等基本概念。
同时,了解交变电流的复数表示方法和应用领域,能够更好地应用交变电流的知识解决实际问题。
高中物理部分公式总结电源热功率PIrr2电源效率PP出总=Uε=RR+r(5).电功和电功率电功W=IUt电热Q=IRt2电功率P=IU对于纯电阻电路W=IUt=IRtURt22P=IU=()对于非纯电阻电路W=IUtIRt2P=IUIr2(6)电池组的串联每节电池电动势为ε0`内阻为r0,n节电池串联时电动势ε=nε0内阻r=nro(7)、伏安法测电阻RUI(二)电场和磁场1、库仑定律221rQQkF,其中,Q1、Q2表示两个点电荷的电量,r表示它们间的距离,k叫做静电力常量,k=0×109Nm2/C2。
(适用条件真空中两个静止点电荷)2、电场强度(1)定义是qFEF为检验电荷在电场中某点所受电场力,q为检验电荷。
单位牛/库伦(N/C),方向,与正电荷所受电场力方向相同。
描述电场具有力的性质。
注意E与q和F均无关,只决定于电场本身的性质。
(适用条件普遍适用)(2)点电荷场强公式2rQkEk为静电力常量,k=0×109Nm2/C2,Q为场源电荷(该电场就是由Q激发的),r为场点到Q距离。
(适用条件真空中静止点电荷)(3)匀强电场中场强和电势差的关系式dUE其中,U为匀强电场中两点间的电势差,d为这两点在平行电场线方向上的距离。
3、电势差qWUABABABW为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。
单位伏特(V),标量。
数值与电势零点的选取无关,与q及ABW均无关,描述电场具有能的性质。
4、电场力的功ABABqUW5、电势qWAOAAOW为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。
数值与电势零点的选取有关,但与q及AOW均无关,描述电场具有能的性质。
6、电容(1)定义式UQCC与Q、U无关,描述电容器容纳电荷的本领。
单位,法拉(F),1F=106μF=1012pF(2)决定式kdSC47、磁感应强度ILFB(LI)描述磁场的强弱和方向,与F、I、L无关。
当I//L时,F=0,但B≠0,方向垂直于I、L所在的平面。
高中物理交变电流有效值计算公式的推导教学
交变电流有效值计算是高中物理学习中最重要和最核心的内容,本文将就其公式的推导过程进行讲解,帮助读者理解其原理及其计算方法。
首先要明确交变电流有效值的定义。
以正弦电流为例,正弦电流的有效值,通常简称为有效值,它指的是与该正弦电流幅值相等的直流电流,用数字表示时,为290,也就是说,该正弦电流的有效值等于290平方分米(定义式),可用把290进行展开,即:
290平方分米=√2/2*A (公式1)
其中A为电流幅值,单位是安培。
基于公式1,交变电流有效值可由以下公式来推导:
E(t)=A*Cos 2πft
由Cos 2πft可得:
E(t)=A*Cos 2πft=A*(1+cos 2πft+sin 2πft)
则此时等号左右两边电压波幅均为:A,即:
A=A*√1+1/2*[Cos 4πft+Cos 0]
如此,交变电流有效值的计算就可以由下面的公式来推导:
E_eff=√2/2*A (公式2)
由此可知,交变电流有效值计算的推导公式就是公式2,由此可以知道,电流有效值取决于电流幅值A,当电流幅值增加时,有效电流也会增加。
综上所述,交变电流有效值计算的推导公式为:E_eff=√2/2*A,即可将电流有效值计算出来,以此来分析问题的原理。
高中物理必备公式大全(选修3-1,3-2)
静电场
1.库仑定律F=
2.场强的定义式E=
3.真空中点电荷场强E=
4.匀强电场场强E=
5.电势Φ=
6.电势差U AB=
7.电势能Ep=
8.电场力做功与电势能之间的关系
9.电容的定义式C= 10.平行板电容器的决定式C=
恒定电流
1.电流的定义式I=
2.电流的微观表达式I=
3.电阻的定义式R=
4.电阻的决定式R=
5.部分电路欧姆定律I=
6.闭合电路欧姆定律I=
7.电功W= 8.电功率P=
9.热功Q= 10.热功率P=
磁场
1.磁感应强度B=
2.安培力F=
3.洛伦兹力F=
4.带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径公式R= 周期公式T=
5.运动时间t=
电磁感应
1.磁通量Φ=
2.法拉第电磁感应定律E=
3.导体棒垂直切割产生电动势E=
4.导体棒旋转切割E=
5.自感电动势E=
6.通过导体的电荷量q=
交变电流
正弦式交变电流的变化规律(从中性面开始计时)1.电动势e= 2.电压u= 3.电流i=
4.电动势的最大值Em=
5.电动势的有效值E有=
6.周期和频率的关系T=
7.电动势的平均值E=
8.理想变压器电压关系U1
U2
= 9.电流关系
I1
I2
=。
高中物理电学公式总结一.电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r25.匀强电场的场强E=U AB/d6.电场力:F=qE7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd9.电势能:E A=qφA10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (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)13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o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 =V o t(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二、恒定电流1.电流强度:I=q/t2.欧姆定律:I=U/R3.电阻、电阻定律:R=ρL/S4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR5.电功与电功率:W=UIt,P=UI6.焦耳定律:Q=I2Rt7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt =U2t/R8.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)10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理(3)使用方法(4)注意事项11.伏安法测电阻电流表内接法:电流表外接法:三、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/A2.安培力F=BIL;3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪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,四、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,2)E=BLV垂(切割磁感线运动)3)E m=nBSω(交流发电机最大的感应电动势)4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割)2.磁通量Φ=BS3.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}五、交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值e=E m sinωt 电流瞬时值i=I m sinωt;(ω=2πf)2.电动势峰值E m=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)I m =Em/R总3.正(余)弦式交变电流有效值:E=E m/(2)1/2;U=U m/(2)1/2;I =I m/(2)1/24.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/n1;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。
高中物理公式总结:交变电流
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)。
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〕。
高中物理电磁公式大全总结一、电场部分。
1. 库仑定律。
- 公式:F = k(q_1q_2)/(r^2),其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2,F是两个点电荷之间的静电力,q_1、q_2是两个点电荷的电荷量,r是两个点电荷之间的距离。
2. 电场强度。
- 定义式:E=(F)/(q),其中F是电荷q在电场中受到的电场力,E表示电场强度。
- 点电荷的电场强度公式:E = k(Q)/(r^2),Q为场源电荷的电荷量,r为到场源电荷的距离。
- 匀强电场电场强度与电势差的关系:E=(U)/(d),U是沿电场方向两点间的电势差,d是这两点沿电场方向的距离。
3. 电势与电势差。
- 电势的定义式:φ=(E_p)/(q),E_p是电荷q在电场中具有的电势能。
- 电势差的定义式:U_AB=φ_A - φ_B=frac{W_AB}{q},W_AB是电荷q从A 点移动到B点电场力做的功。
4. 电势能。
- E_p = qφ,q为电荷量,φ为该点电势。
5. 电容器的电容。
- 定义式:C=(Q)/(U),Q是电容器所带的电荷量,U是电容器两极板间的电势差。
- 平行板电容器的电容公式:C=(varepsilon_rS)/(4π kd),其中varepsilon_r是相对介电常数,S是极板的正对面积,d是极板间的距离。
二、磁场部分。
1. 磁感应强度。
- 定义式:B=(F)/(ILsinθ)(当I与B垂直时,θ = 90^∘,B=(F)/(IL)),F是通电导线在磁场中受到的安培力,I是导线中的电流,L是导线的长度。
2. 安培力。
- 公式:F = BILsinθ,θ为电流方向与磁场方向的夹角。
当θ = 0^∘(电流与磁场方向平行)时,F = 0;当θ = 90^∘(电流与磁场方向垂直)时,F=BIL。
3. 洛伦兹力。
- 公式:f = qvBsinθ,q为带电粒子的电荷量,v为带电粒子的速度,θ为速度方向与磁场方向的夹角。
高中物理交变电流公式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)1/24.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);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/电阻、电感和电容对交变电流的作用。
高中物理交流电所有公式:电压瞬时值e=Emsinωt,电流瞬时值i=Imsinωt,(ω=2πf)。
电动势峰值Em=nBSω=2BLv,电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总。
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。
理想变压器原副线圈中的电压与电流及关系:U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n2,P入=P出。
交变电流公式什么是交变电流?交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。
与交流电相对应的是直流电,直流电的方向和大小保持不变。
交变电流通常表示为I(t),其中t表示时间。
交变电流的周期和频率交变电流的周期是指该电流在一次完整循环中所经历的时间。
周期通常用t表示。
频率是指交变电流在一秒钟内所完成的周期数。
频率用f表示,单位是赫兹(Hz),1赫兹等于每秒一个周期。
频率和周期的关系可以用以下公式表示:f = 1 / t交变电流的幅值交变电流的幅值是指在一个周期内电流的最大值。
幅值通常用I_m表示。
正弦交变电流公式交变电流可以用正弦函数表示,即:I(t) = I_m * sin(2πft)其中,I(t)表示时间t时的电流值,I_m表示交变电流的幅值,f表示交变电流的频率,π是圆周率等于3.14159。
交变电流的相位交变电流的相位是指在一个周期内电流波形相对于某一参考点的偏移量。
相位通常用φ表示,单位是弧度(rad)。
交变电流的相位差当存在多个交变电流时,可以比较它们之间的相位差。
相位差表示一个电流波形相对于另一个电流波形的偏移量。
交变电流的复数形式交变电流可以用复数形式表示,即:I(t) = I_m * e^(jωt)其中,I(t)表示时间t时的电流值,I_m表示交变电流的复数幅值,e表示自然对数的底数,j表示虚数单位,ω表示角频率。
复数形式可以更方便地进行计算和分析。
交变电流的功率交变电流的功率可以通过以下公式计算:P = I_m^2 * R其中,P表示功率,I_m表示交变电流的幅值,R表示电阻。
交变电流的功率随着电阻和电流幅值的增加而增加。
总结交变电流是方向和大小都随时间变化的电流。
它可以用正弦函数表示,也可以用复数形式表示。
交变电流的周期和频率有明确的关系,交变电流的幅值和相位对电流的特性具有重要影响。
交变电流的功率可以通过幅值和电阻计算。
了解交变电流的公式和特性对于电气工程师和电子工程师来说是非常重要的。
高中物理公式、规律汇编表一、力学公式1、胡克定律:F = kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)2、重力:G = mg (g随高度、纬度、地质结构而变化,g极>g赤,g低>g高)3 、求F1、F2两个共点力的合力的公式:F=θCOSFFFF2122212++注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围:⎥ F1-F2 ⎥≤ F≤ F1 +F2(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
∑F=0 或∑F x=0 ∑F y=0推论:(1)非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
(2)几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向5、摩擦力的公式:(1 ) 滑动摩擦力:f= μN说明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于Gb、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.(2 ) 静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围:O≤ f静≤ f m (f m为最大静摩擦力,与正压力有关)a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、浮力:F= ρgV排(注意单位)7、万有引力:F=G m m r122(1) 适用条件(d<<r)(2) G为万有引力恒量(3)在天体上的应用:(M一天体质量R一天体半径g一天体表面重力加速度)a 、万有引力=向心力GMmR hm()+=2)(4)()(2222hRTmhRmhRV+=+=+πω=mg’b、在地球表面附近,重力=万有引力mg = G MmR2g = GMR2c、第一宇宙速度mg = m VR2V=gR GM R=/8、库仑力:F=Kq q r122 (适用条件:点电苛:d<<r) 9、电场力:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10、磁场力:(1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
高中物理交变电流知识点及公式归纳交变电流的知识点和公式在高中物理中是比较重要的一部分,下面是为大家整理的交变电流知识点及公式,赶快来看吧。
交变电流知识点及公式物理知识记忆方法1、现象记忆法如当车起步和刹车时,人向后、前倾倒的现象,来记忆惯性概念。
2、浓缩记忆法把一些物理概念、物理规律,根据其含义浓缩成简单的几个字,编成一个短语进行记忆。
例如,记光的反射定律时,把涉及的点、线、面、角的物理名词编成一点(入射点)、三线(反射光线、入射光线、法线)、一面(反射光线、入射光线、法线在同一平面内)、二角(反射角、入射角)短语来加深记忆。
记凸透镜成像规律时,可用“一焦分虚实,二焦分大小”、“物近、像远、像变大”短语来记忆。
即当凸透镜成实像时,像与物是朝同方向移动的。
当物体从很远处逐渐靠近凸透镜的一倍焦距时,另一侧的实像也由一倍焦距逐渐远离凸透镜到大于二倍焦距以外,且像距越大,像也越大,反之亦然。
而记平面镜成像规律可浓缩为“物象对称、左右相反。
”3、口诀记忆法物理知识的记忆很多比较枯燥,这时候我们可采用编顺口溜、口诀等形式帮助记忆。
如“杠杆”这部分,作力的力臂是一难点,可以编顺口溜:作力臂,并不难,找到点(支点),找到线(力的作用线),作垂线。
这样易读易记,朗朗上口,可以引起学生的极大兴趣,激发学习动机,降低记忆难度,提高记忆效率。
再如“物体有惯性,惯性物属性,大小看质量,不论动与静。
”4、比较记忆法把不同的物理概念、物理规律,特别是容易混淆的物理知识,进行对比分析,对比找出异同点及联系,从而加深理解,增强记忆的方法叫做比较记忆法。
例如,对蒸发和沸腾两个概念可以从发生部位、温度条件、剧烈程度、液化温度变化等方面进行对比记忆。
又如串联电路和并联电路,可以从电路图、特点、规律等方面进行记忆。
还有惯性与惯性定律、像与影、压力与压强等也是如此,比较区别与联系,找出异同。
5、推导记忆法如推导液体内部压强的计算公式。
即p=F/S=G/S=mg/s=pvg/s=pshg/=pgh。
高中物理交变电流知识详解一、 交流电的产生及变化规律基础知识一.交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流,正弦式电流产生于在匀强电场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里,线圈每转动一周,感应电流的方向改变两次。
二.正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动.1.当从图12—2即中性面...位置开始在匀强磁场中匀速转动时,线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数:即 e=εm sin ωt , i =I m sin ωtωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度;ωt 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角;。
是线框面与中性面的夹角2.当从图位置开始计时:则:e=εm cos ωt , i =I m cos ωtωt 是线框在时间t 转过的角度;是线框与磁感应强度B 的夹角;此时V 、B 间夹角为(π/2一ωt ).3.对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv =BS ω; 对于n匝面积为S 的线圈来说E m =nBS ω。
对于总电阻为R的闭合电路来说I m =m E R三.几个物理量1.中性面:如图所示的位置为中性面,对它进行以下说明:(1)此位置过线框的磁通量最多.(2)此位置磁通量的变化率为零.所以 e=εm sin ωt=0, i =I m sin ωt=0(3)此位置是电流方向发生变化的位置,具体对应图中的t 2,t 4时刻,因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面,电流的方向改变两次,频率为50Hz 的交流电每秒方向改变100次.2.交流电的最大值:εm =B ωS 当为N 匝时εm =NB ωS(1)ω是匀速转动的角速度,其单位一定为弧度/秒,nad/s(注意rad 是radian 的缩写,round/s 为每秒转数,单词round 是圆,回合).(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B 在同一直线上.(3)最大值对应图中的t 1、t 2时刻,每周中出现两次.3.瞬时值e=εm sin ωt , i =I m sin ωt 代入时间即可求出.不过写瞬时值时,不要忘记写单位,如εm =2202V ,ω=100π,则e=2202sin100πtV ,不可忘记写伏,电流同样如此.4.有效值:为了度量交流电做功情况人们引入有效值,它是根据电流的热效应而定的.就是分别用交流电,直流电通过相同阻值的电阻,在相同时间内产生的热量相同,则直流电的值为交流电的有效值.(1)有效值跟最大值的关系εm =2U 有效,I m =2I 有效(2)伏特表与安培表读数为有效值.(3)用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值.5.周期与频率:交流电完成一次全变化的时间为周期;每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率.单位1/秒为赫兹(Hz ).规律方法一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T ,边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝,线圈电阻r =1Ω,线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO /匀速转动,角速度为ω=2πrad /s ,外电路电阻R =4Ω,求:(1)转动过程中感应电动势的最大值.(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过600时的即时感应电动势.(3)由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势.(4)交流电电表的示数.(5)转动一周外力做的功.(6)61周期内通过R 的电量为多少? 解析:(1)感应电动势的最大值,εm =NB ωS =100×0.5×0.12×2πV=3.14V(2)转过600时的瞬时感应电动势:e =εm cos600=3.14×0.5 V =1.57 V(3)通过600角过程中产生的平均感应电动势:ε=N ΔΦ/Δt=2.6V(4)电压表示数为外电路电压的有效值: U=r R +ε·R =2143⋅×54=1.78 V (5)转动一周所做的功等于电流产生的热量 W =Q =(2m ε)2(R十r )·T =0.99J(6)61周期内通过电阻R 的电量Q =I ·61T =R ε61T =()6/60sin 0r R T NBS +=0.0866 C【例2】磁铁在电器中有广泛的应用,如发电机,如图所示。
高考物理公式大全一、直线运动。
1. 匀变速直线运动基本公式。
- 速度公式:v = v_0+at- 位移公式:x=v_0t+(1)/(2)at^2- 速度 - 位移公式:v^2-v_0^2 = 2ax- 平均速度公式:¯v=(v + v_0)/(2)(适用于匀变速直线运动),x=¯vt2. 自由落体运动公式。
- 速度公式:v = gt- 位移公式:h=(1)/(2)gt^2- 速度 - 位移公式:v^2=2gh(v_0 = 0,加速度a = g,方向竖直向下,g≈9.8m/s^2或g = 10m/s^2)3. 竖直上抛运动公式。
- 速度公式:v = v_0 - gt- 位移公式:h=v_0t-(1)/(2)gt^2- 速度 - 位移公式:v^2-v_0^2=-2gh- 上升到最高点的时间t=(v_0)/(g),上升的最大高度H=frac{v_0^2}{2g}二、相互作用。
1. 重力公式。
- G = mg(G为重力,m为物体质量,g为重力加速度)2. 胡克定律。
- F = kx(F为弹簧弹力,k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量)3. 摩擦力公式。
- 滑动摩擦力F_f=μ F_N(F_f为滑动摩擦力,μ为动摩擦因数,F_N为接触面间的正压力)- 静摩擦力0≤ F_f静≤ F_max(F_max为最大静摩擦力,一般情况下F_max≈μ_sF_N,μ_s为静摩擦因数)三、牛顿运动定律。
1. 牛顿第二定律。
- F = ma(F为物体所受合外力,m为物体质量,a为物体加速度)2. 牛顿第三定律。
- F=-F'(两物体间的作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上)四、曲线运动。
1. 平抛运动公式。
- 水平方向:x = v_0t,v_x=v_0(水平方向为匀速直线运动)- 竖直方向:y=(1)/(2)gt^2,v_y = gt- 合速度大小v=√(v_x)^2+v_{y^2}=√(v_0)^2+g^2t^2- 合速度方向tanθ=(v_y)/(v_x)=(gt)/(v_0)(θ为合速度与水平方向夹角)- 合位移大小s=√(x^2)+y^{2}- 合位移方向tanα=(y)/(x)=(gt)/(2v_0)(α为合位移与水平方向夹角)2. 圆周运动公式。
高中物理:交变电流知识点一、交变电流1.定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC).2.变化规律:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流的图象.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电,如图甲所示.二、正弦交变电流的产生及变化规律1. 产生:当闭合线圈由中性面位置(O1O2位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的感应电动势随时间而变化的函数是正弦函数2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)3. 两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,,电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0,最大,e最大,i最大,电流方向不改变.三、交变电流的周期和频率1. 周期(T):交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s),公式2. 频率(f):交变电流在1 s内完成周期性变化的次数.单位是赫兹(Hz).3. 周期和频率的关系:四、交流电“四值”的比较和理解五、电阻、电感、电容在交流电路中的作用1. 对电流的阻碍作用叫电抗,电抗有3种类型:导体本身对电流的阻碍作用—电阻(阻抗);线圈对电流的阻碍作用—感抗;电容对电流的阻碍作用—容抗2.电阻、感抗、容抗的比较:六、变压器的结构和原理1.主要构造:是由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成的.变压器构造如图所示.(1)原线圈:与交流电源连接的线圈.(2)副线圈:与负载连接的线圈.2.工作原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化.变化的磁场在原副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流.互感现象是变压器工作的基础.由于理想变压器没有磁通量损失,在如图所示的铁芯中各处磁通量Φ相同,且磁通量变化相同,即变压常数相同.又理想变压器无内阻,故无内压降,因此有七、理想变压器的原、副线圈中物理量之间的关系八、电压互感器和电流互感器九、电能输送中减少损耗的方法发电机的输出功率为一定值,P=UI,在远距离输电的过程中,有相当一部分能量损耗在输电线上,设输电线的电阻为r,则损耗的电能,即转化为热能的部分为Q=I2Rt,热功率为P热=P损=I2R,要减少线路上电能的损耗,有两种方法:(1) 减小电阻:①减小电阻率,现有的导线多为铝导线,可改为铜,但价格太高;②减小距离,但可行性不大;③增大面积,有局限性,并且耗费材料.(2)减小电流:在输出功率不变的情况下,要减小电流,必须提高 U,即需采用高压输电.十、远距离输电系统远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)当输送的电功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减少到原来的。
高中物理交变电流公式在远距离输电中,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);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;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;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;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,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=106mL1atm=1.013*105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)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: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;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)。
运动和力公式总结牛顿第一运动定律(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}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} 超重:FN>G,失重:FN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。
高考物理一轮:交变电流、理想变压器主要知识点:1.正弦交流电的产生和图象(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.(2)峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值. E m =nBSω (3)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值.对正弦交流电,其有效值和峰值的关系为:E =E m 2,U =U m 2,I =I m2.1、如图,线圈在磁场中匀速转动产生交变电流,以下相关说法中正确的是( )A .线圈在甲、丙图位置时,磁通量变化率最大B .线圈在乙、丁图位置时,产生的电流最大C .线圈经过甲、丙图位置时,电流的方向都要改变一次D .线圈每转动一周,电流方向改变一次 2、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生的感应电动势为(V ),则如下说法中正确的是( ) A .此交流电的频率是100HzB .t=0时线圈平面恰与中性面重合C .如果发电机的功率足够大,它可使“220V100W ”的灯泡正常发光D .用交流电压表测量的读数为 Vt e π100sin 2220=甲 乙 丙 丁22203、如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ,转轴O 1O 2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1 A .那么( ).A .线圈消耗的电功率为4 WB .线圈中感应电流的有效值为2 AC .任意时刻线圈中的感应电动势为e =4cos 2πT tD .任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T πsin 2πTt4、如图1所示,在匀强磁场中矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示,则( ) A.两次时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线 、 对应的线圈转速之比为C.曲线 表示的交变电动势频率为25D.曲线 表示的交变电动势有效值为105、如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为S ,电阻为R . 线框绕与 合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为I 下列说法正确的是( )6、如图所示,有一矩形线圈,面积为S ,匝数为N ,内阻为r ,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴OO ′以角速度ω匀速转动,从图示位置转过90°的过程中,下列说法正确的是( ).A .通过电阻R 的电荷量Q =πNBS 22(R +r )B .通过电阻R 的电荷量Q =NBS R +rC .外力做功的平均功率P =N 2B 2S 2ω22(R +r )D .从图示位置开始计时,则感应电动势随时间变化的规律为e =NBSωsin ωt7、如图所示为发电机结构示意图,其中N 、S 是永久磁铁的两个磁极,其表面呈半圆柱面状.M 是圆柱形铁芯,它与磁极柱面共轴,铁芯上绕有矩形线框,可绕与铁芯共轴的固定轴转动.磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布.从图示位置开始计时,当线框匀速转动时,图中能正确反映线框感应电动势e 随时间t 的变化规律的是( ).补充:求交变电流有效值的方法1.公式法:利用E =E m 2,U =U m 2,I =I m2计算,只适用于正余弦式交流电. 2.利用有效值的定义计算(非正弦式交流电) 在计算有效值“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍.1、如图所示为一交变电流随时间变化的图象,此交流电的有效值是( ).A .5 2 AB .5 AC .3.5 2 AD .3.5 A2、如图左所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电.第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图右甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是( ).A .第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0B .第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C .第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D .第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶53、如图所示,N 匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO ′匀速转动,线框面积为S ,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D .二极管D 具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大.下列说法正确的是( ).A .图示位置电流表的示数为0B .R 两端电压的有效值U =ω2NBSC .一个周期内通过R 的电荷量q =2BS /RD .交流电流表的示数I =ω2R NBS4、一个电热器接在10V 的直流电源上,在ts 内产生的焦耳热为Q ,今将该电热器接在一交流电源上,它在2ts 内产生的焦耳热为Q ,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( ) A .最大值是V ,有效值是10V B .最大值是10V ,有效值是V C .最大值是V ,有效值是5VD.最大值是20V ,有效值是V5、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为( ).A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R巩固练习:21025252101、如图,M 为半圆形导线框,圆心为O M ;N 是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O N ;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。
交变电流物理高中公式物理高中公式 1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出在远距离输电中,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);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;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;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;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,气体的性质公式总结气体的状态参量: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=1900pxHg(1Pa=1N/m2) 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;分子运动速率很大注: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;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)。
运动和力公式总结牛顿第一运动定律(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}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} 超重:FN>G,失重:FN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。
力的合成与分解公式总结同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)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合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|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:力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;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;除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;常见的力公式总结重力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)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)}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)}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)万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67*10-11N m2/kg2,方向在它们的连线上)静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0*109N m2/C2,方向在它们的连线上)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)劲度系数k由弹簧自身决定;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;fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;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);万有引力公式总结开普勒第三定律: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)}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)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)}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}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注:天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;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;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);地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
匀速圆周运动公式总结角速度与线速度的关系:V=ωr角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)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: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;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。
竖直方向位移:y=gt2/2运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V o2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V o注: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;运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;在平抛运动中时间t是解题关键;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。
竖直上抛运动公式总结位移s=V ot-gt2/2上升最大高度Hm=V o2/2g(抛出点算起)往返时间t=2V o/g(从抛出落回原位置的时间)注: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;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;上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
自由落体运动公式总结注: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;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)。
匀变速直线运动公式总结平均速度V平=s/t(定义式)有用推论Vt2-V o2=2as位移s=V平t=V ot+at2/2=Vt/2t加速度a=(Vt-V o)/t{以V o为正方向,a与V o同向(加速)a>0;反向则a<0}实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}主要物理量及单位:初速度(V o):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:有关摩擦力的知识总结摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
摩擦力产生条件:接触面粗糙;相互接触的物体间有弹力;接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
摩擦力的方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
静摩擦力的大小:与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。
具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
说明:FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
能量守恒定律公式总结阿伏加德罗常数NA=6.02*1023/mol;分子直径数量级10-10米油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}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。
分子间的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0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〕}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注: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;温度是分子平均动能的标志;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;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;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;功和能转化公式总结功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}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)}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}电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}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)}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}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)电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}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)}纯电阻电路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}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)}注:功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;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);重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少重力做功和电场力做功均与路径无关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;冲量与动量公式总结动量: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}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}动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)推论:等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)机械能损失: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:正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;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;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);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.反射定律α=i{α;反射角,i:入射角}绝对折射率(光从真空中到介质n=c/v=sini /sinj{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,i 入射角,j折射角}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注:平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜;熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键;振动和波公式总结简谐振动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}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}受迫振动频率特点:f=f驱动力发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用机械波、横波、纵波:波就是振动的传播,通过介质传播。