高中物理电磁学所有概念-知识点-公式
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高中物理公式电磁学所有公式
电磁学是研究电磁现象的学科,生活中我们经常会看到电磁学的相关公式,下面就为大家列举出高中物理中关于电磁学的最常用的公式:
一、直流电场的电场强度:
1. 静止电荷产生的电场强度:E = kq/r2;
2. 依据线磁定律,定义磁通量密度为:B = μo·I;
三、交变电场强度:
1. 磁通量:φ = B·S;
2. 根据分段线性变化假设,定义磁感应强度:H = B/μo;
3. 根据库仑定律:F=u·IΔL;
四、电磁辐射:
1. 光速:c = λ·f;
2. 谐波定律:E = ko·Q;
3. 波能:W = S·E·cosδ;
4. 辐射功率:P = E2·kπo/2;
五、电磁动量定理:p=E·B;
六、电位的多位势模型:V = Vt·ln(C2/C1);
七、贝瑟尔定律:j = σ·E;
八、电磁航空参数公式:
1. 磁气动力:F = k·B2·I·L/2;
2. 磁场强度:B = μo·I/2πr;
3. 电导率:σ = n·e2/m;
九、延伸公式:
1. 雷诺数:Re = ρ·v·L/μ;
2. 普朗克定律:F = kQQ/R2;
3. 麦克斯韦动量定理:F = qE + qvXB。
高中物理电磁学知识点汇总电磁学是高中物理的重要内容之一,涵盖了电荷、电场、电流、磁场等基本概念。
掌握好电磁学知识点,对于理解物理世界的基本规律和解决实际问题至关重要。
下面对高中物理电磁学知识点进行汇总归纳,帮助同学们系统地复习和巩固相关内容。
1. 电荷和电场电荷的基本性质:电荷的量是离散的,具有正负两种属性,同性相斥异性相吸。
库仑定律:描述电荷间相互作用的力与电荷量之间的关系,具体表达为$F=k\frac{q_1q_2}{r^2}$。
电场的概念:电场是描述电荷周围空间中电荷相互作用的物理量。
电场强度:电场在空间中的分布情况,可以通过单位正电荷在某一点受到的力来描述。
电场力:电荷在电场中受到的作用力,具体计算可利用$F=qE$。
2. 电荷守恒和高斯定理电荷守恒定律:闭合系统内的总电荷不会改变,电荷守恒是对自然界普遍存在的规律性认识。
高斯定理:电场的散度在闭合曲面上的通量等于该曲面内的电荷总量除以真空介电常数,即$\oint_S E\cdot dS=\frac{Q}{\varepsilon_0}$。
3. 电容和电容器电容的基本定义:电容是描述电路存储电荷能力的物理量,通常用$C$表示。
电容器的分类:电容器根据结构和功能可以分为平行板电容器、球形电容器、电解质电容器等。
电容公式:电容器的电容$C$与几何尺寸、介质材料等因素相关,计算公式为$C=\frac{Q}{U}$。
4. 电流和电阻电流的定义:电荷在单位时间内通过导体横截面的数量称为电流,通常用$I$表示。
电阻的概念:导体阻碍电流流动的程度称为电阻,单位为欧姆,通常用$R$表示。
欧姆定律:描述电路中电流与电压、电阻之间的关系,表达为$U=IR$。
5. 磁场和电磁感应磁场的定义:描述磁力作用下物体所受到的力和作用点之间的关系。
洛伦兹力:带电粒子在电磁场中受到的洛伦兹力是电场力和磁场力的合成。
麦克斯韦方程组:电场和磁场之间的相互作用规律由麦克斯韦方程组全面呈现。
高中电磁学知识点总结高中电磁学知识点总结电磁学包括静电场、稳恒电流、磁场、电磁感应、交流电、电磁振荡和电磁波,我们看看下面的高中电磁学知识点总结吧!高中电磁学知识点总结一、重要概念和规律(一)重要概念1.两种电荷、电量(q)自然界只存在两种电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。
注意:两种物质摩擦后所带的电荷种类是相对的。
电荷的多少叫电量。
在SI制中,电量的单位是C(库)。
2.元电荷、点电荷、检验电荷元电荷是指一个电子所带的电量e=1.6×10-19C。
点电荷是指不考虑形状和大小的带电体。
检验电荷是指电量很小的点电荷,当它放入电场后不会影响该电场的性质。
3.电场、电场强度(E)、电场力(F)电场是物质的一种特殊形态,它存在于电荷的周围空间,电荷间的相互作用通过电场发生。
电场的基本特性是它对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场强度是反映电场的力的性质的物理量。
描述电场强度有几种方法。
其一,用公式法定量描述;定义式为E=F/q,适用于任何电场。
真空中的点电荷的场强为E=kq/r2。
匀强电场的场强为E=U/d。
要注意理解:①场强是电场的一种特性,与检验电荷存在与否无关。
②E是矢量。
它的方向即电场的方向,规定场强的方向是正电荷在该点受力的方向。
③注意区别三个公式的物理意义和适用范围。
④几个电场叠加计算合场强时,要按平行四边形法则求其矢量和。
其二,用电场线形象描述:电场线的密(疏)程度表示场强的强(弱)。
电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
匀强电场中的电场线是方向相同、距离相等的互相平行的直线。
要注意:a.电场线是使电场形象化而假想的线.b.电场线起始于正电行而终止于负电荷。
c.电场中任何两条电场线都不相交。
电场力是电荷间通过电场相互作用的力。
正(负)电荷受力方向与E的方向相同(反)。
4.电势能(B)、电势(U)、电势差(UAB)电势能是电荷在电场中具有的势能。
三、电磁学 (一)、直流电路 1、电流强度的定义: I =Qt(I=nesv ) 2、电阻定律:( 只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关) 3、电阻串联、并联:串联:R=R 1+R 2+R 3 +……+R n并联:11112R R R =+ 两个电阻并联: R=R R R R 1212+4、欧姆定律:(1)、部分电路欧姆定律:I U R =U=IR R UI=(2)、闭合电路欧姆定律:I =εR r+ ε r路端电压: U = ε -I r= IR R 输出功率: P 出 = I ε-I 2r = I R 2电源热功率:P I r r =2电源效率:η=P P 出总=U ε =RR+r(5).电功和电功率: 电功:W=IUt 电热:Q=IRt 2电功率 :P=IU对于纯电阻电路: W=IUt=I Rt U Rt 22= P=IU =( ) 对于非纯电阻电路: W=IUt >IRt 2P=IU >I r 2(6) 电池组的串联每节电池电动势为ε0`内阻为r 0,n 节电池串联时电动势:ε=n ε0 内阻:r=n r o(7)、伏安法测电阻:R U I=(二)电场和磁场1、库仑定律:221r Q Q kF =,其中,Q 1、Q 2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=9.0×109Nm 2/C 2。
(适用条件:真空中两个静止点电荷) 2、电场强度:(1)定义是:qF E =F 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:2r QkE =k 为静电力常量,k=9.0×109Nm 2/C 2,Q 为场源电荷(该电场就是由Q 激发的),r 为场点到Q 距离。
高中物理电磁学所有概念-知识点-公式十、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 {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/q8.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)1/215.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〕。
高中物理电磁学知识点总结一、电场1、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
公式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为静电力常量,$k = 90×10^9 N·m^2/C^2$ 。
2、电场强度用来描述电场强弱和方向的物理量。
定义式为$E =\frac{F}{q}$,单位是$N/C$。
点电荷形成的电场强度公式为$E =k\frac{Q}{r^2}$。
3、电场线为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线从正电荷出发,终止于负电荷或无穷远;电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4、电势能电荷在电场中具有的势能。
电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。
5、电势描述电场能的性质的物理量。
某点的电势等于单位正电荷在该点具有的电势能。
定义式为$\varphi =\frac{E_p}{q}$,单位是伏特(V)。
6、等势面电场中电势相等的点构成的面。
等势面与电场线垂直。
7、匀强电场电场强度大小和方向都相同的电场。
其电场线是平行且等间距的直线。
二、电路1、电流电荷的定向移动形成电流。
定义式为$I =\frac{Q}{t}$,单位是安培(A)。
2、电阻导体对电流的阻碍作用。
定义式为$R =\frac{U}{I}$,单位是欧姆(Ω)。
电阻定律为$R =\rho\frac{l}{S}$,其中$\rho$是电阻率,$l$是导体长度,$S$是导体横截面积。
3、欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
公式为$I =\frac{U}{R}$。
4、电功电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
公式为$W =UIt$ 。
5、电功率单位时间内电流所做的功。
公式为$P = UI$ 。
6、焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
高中物理常用概念及公式总结《电磁学》高中物理常用概念及公式总结《电磁学》电磁学物理概念规律名称公式备注库仑定律真空中:F=k介质中:F=k k=9.0×109 N·m2/C2ε为介电常数电场强度定义式:E=F/q点电荷:E=kQ/r2匀强电场:E=U/d q为检验电荷,Q为产生电场的点电荷电场力F=Eq电场力的功W=qU电场力做功跟电荷运动的路径无关电势差U =W/q W为电场力做的功点电荷电势U=kQ/εr r为电介质中的点到点电荷Q的距离(取无穷远电势为零)电势能Δε=qUΔε为电势能的增量电容定义式:C=Q/U平行板电容器的电容:C=εS/4πkdε是介电常数,k是静电力常量串联电容并联电容C=C1+C2...电流I=q/t电量q=It电阻定律R=ρL/s电阻率ρ=R·S/L串联电阻R串=R1+R2+…+Rn串联的总电阻值大于每一个分电阻值并联电阻①两个电阻并联:R并=R1R2/(R1+R2)②n个相同电阻(R)并联:R并=R/n③并联的总阻值小于任一支路的阻值电动势ε=U外+U内U外为路端电压,U内为内压,当外电路断开时:E=U外欧姆定律部分电路:I=U/R全电路:I=ε/(R+r闭合电路的常用规律ε=U+Irε=U +(U/R)rε=IR+Ir根据这三式,可以得到测定电源电动势和内阻的三种不同方法电功W=UIt= I2Rt=U2t/R对于非纯电阻电路:①计算电功只能用W=UIt②计算电功率只能用P=UI③计算电热只能用Q=I2Rt④W>Q电功率P=UI=I2R=U2/R焦耳定律普遍式:Q=I2Rt纯电阻电路中:Q =W=UIt=U2t/R=Pt磁感应强度B=F/IL,L⊥B B=ΦS当B与S成θ角时:Φ=BSsinθ磁通量Φ=B·S 安培力F=ILB(B⊥L或F=ILBsinθL是有效长度θ是B、L间的夹角洛伦兹力f=qvB(v⊥B f=qv Bsinθθ为B、v间的夹角电磁力矩M=BIS(平面S平行磁感线时)S是线圈面积,对N匝线圈:M=NBIS法拉第电磁感应定律普适公式:ε=NΔΦ/Δt导体切割:E=BLv(B、L、v三者相互垂直)N是线圈匝数,L是导体有效长度自感电动势ε=LΔI/Δt L 是自感系数(自感或电感)感抗XL=2πfL容抗XC=1/2πf C交变电动势、电流最大值:εm=BSωIm=εm/R瞬时值:e=εmsinωti=Imsinωt S为线圈面积,ω为角速度,R为全电路的总电阻(线框从中性面开始转动)正弦或余弦交流电的有效值Um=ImR为电路电压最大值理想变压器U1、U2、I2、I2与n1、n2分别为原、副线圈的电压、电流与匝数振荡电路周期频率周期:T=2π频率:f=L为线圈的自感C 为电容器的电容电磁波波长λ=c/f f为频率,c为波速,λ为波长- 1 -。
高中物理电磁学知识点电磁学是高中物理的重要组成部分,它不仅在物理学中具有关键地位,也在日常生活和现代科技中有着广泛的应用。
接下来,咱们就一起来详细梳理一下高中物理电磁学的主要知识点。
一、电场1、库仑定律真空中两个静止的点电荷之间的作用力,与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
其表达式为:F = kq₁q₂/r²,其中 k 为静电力常量。
2、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,即 E = F/q。
电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
3、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4、电势与电势差电势是描述电场能的性质的物理量,定义为电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值,即φ = Ep/q。
电势差是指电场中两点间电势的差值,也叫电压,表达式为 UAB =φA φB 。
5、匀强电场电场强度大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
在匀强电场中,电场线是平行且等间距的直线。
二、电容1、电容的定义电容器所带电荷量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 的比值,叫做电容器的电容,即 C = Q/U 。
电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
2、平行板电容器的电容平行板电容器的电容与两极板的正对面积成正比,与两极板间的距离成反比,还与电介质的介电常数有关。
其表达式为 C =εS/4πkd 。
三、电流1、电流的形成电荷的定向移动形成电流。
形成电流的条件是:有自由移动的电荷,导体两端存在电压。
2、电流的定义通过导体横截面的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用时间 t 的比值,叫做电流,即 I = q/t 。
电流是标量,但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
3、欧姆定律导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比,跟导体的电阻 R 成反比,即 I = U/R 。
高二物理电磁学知识点总结大全电磁学是物理学中重要的分支之一,它研究电荷和磁荷之间相互作用的规律,涉及到许多重要的概念和定律。
下面是对高二物理电磁学知识点的总结,希望能够对同学们的学习有所帮助。
一、静电场1. 电荷和电场电荷:原子中的负电子和正电子之间存在着相互作用力,当电子和质子数目相等时,物质是电中性的,否则就带有电荷。
电荷有正负之分,同性相斥,异性相吸。
电场:电荷周围存在着电场,电场是指电荷感受到的力的作用范围。
2. 电场强度电场强度E是指单位正电荷所受到的电场力F与正电荷之间的比率,用公式E=F/q表示,单位是N/C。
3. 受力与受力分析带电粒子在电场中受到电场力的影响,当电荷体系中存在多个电荷时,合力等于各个电荷的叠加。
二、恒定磁场1. 磁场与磁感线磁场:指物体周围存在的磁力作用范围。
磁场包括磁场强度B 和磁感应强度。
磁感线:是描述磁场的一种图示方法,磁感线的方向是磁力线的方向,磁感线的密度表示磁场的强弱。
2. 洛伦兹力当一个带电粒子以速度v进入磁场时,将受到垂直于速度和磁感应强度方向的洛伦兹力F。
洛伦兹力公式为F=qvBsinθ,其中q是电荷量,v是粒子速度,B是磁感应强度,θ是v和B夹角。
3. 荷质比的测定荷质比是指带电粒子的电荷量和质量之比,可以通过在磁场中测定带电粒子的运动轨迹来进行测定。
三、电磁感应和电动势1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律,它表明当一个导体中的磁通量发生变化时,该导体两端会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律的数学表示为ε=-dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
2. 楞次定律和自感现象楞次定律:当电路中的电流发生变化时,由于电路的自感作用,电路中会产生感应电动势,其方向与变化前的电流方向相反。
自感现象:由于导线本身存在自感作用,当电流发生变化时,导线两端会产生感应电动势,导致电路中电流的改变。
3. 电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用包括发电机、变压器等重要的实际应用,它们都是基于电磁感应现象的原理。
物理高考知识梳理电磁学与热力学基本公式物理高考知识梳理:电磁学与热力学基本公式在物理高考中,电磁学与热力学是非常重要的考点之一。
这两个领域涉及到了很多基本公式,理解和掌握这些公式对于解题至关重要。
下面将对电磁学与热力学的基本公式进行梳理,帮助大家更好地复习和应对考试。
一、电磁学基本公式1. 库仑定律库仑定律描述了电荷间的相互作用,公式为:F = k * |q1 * q2| / r^2其中,F表示电荷间的力,q1和q2分别表示两个电荷的大小,r为它们之间的距离,k为库仑常数。
2. 电场强度公式电场强度描述了电荷对周围空间的影响,公式为:E =F / q其中,E表示电场强度,F表示电荷所受的力,q为电荷的大小。
3. 电势差公式电势差描述了电场中一个点到另一个点电势的变化,公式为:ΔV = W / q其中,ΔV表示电势差,W表示电场力所做的功,q为电荷的大小。
4. 电场能公式电场能描述了电荷在电场中具有的能量,公式为:U = 1/2 * q * V其中,U表示电场能,q表示电荷的大小,V表示电势差。
5. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁通量对电动势的产生,公式为:ε = -dΦ / dt其中,ε表示电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
6. 磁场中的洛伦兹力公式磁场中的洛伦兹力描述了带电粒子在磁场中所受到的力,公式为:F = q * (v × B)其中,F表示洛伦兹力,q为电荷的大小,v表示带电粒子的速度,B表示磁场的磁感应强度。
二、热力学基本公式1. 热力学第一定律热力学第一定律描述了热量、功和内能之间的关系,公式为:ΔQ = ΔU + ΔW其中,ΔQ表示系统所吸收的热量,ΔU表示系统的内能变化,ΔW 表示系统所做的功。
2. 熵变公式熵变描述了系统中熵的变化情况,公式为:ΔS = ΔQ / T其中,ΔS表示系统的熵变,ΔQ表示系统所吸收的热量,T表示系统的温度。
3. 热容公式热容描述了物体对热量变化的响应程度,公式为:Q = mcΔT其中,Q表示物体所吸收的热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。
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 {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/q8.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)1/215.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〕。
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(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/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{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+IVRx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]选用电路条件Rx<<RV [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<Rx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〕。
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•m2.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〕/磁性材料十三、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〕。
十四、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)1/24.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)〔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)。
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)3 、求F 、的合力的公式: F=θCOS F F F F 2122212++合力的方向与F 1成α角:tg α= 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。