选修3-1物理公式
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选修3-1的详细公式一、关于求库仑力、静电力、电场力的公式 ① 2rQq=kF 库(求两点电荷Q 、q 之间的库仑力) ②F =Eq (适用于任何电场) 公式①符号意义:F 库:库仑力;k :静电力常量,大小为9×109N·m 2/C 2 r :两点电荷Q 、q 之间的距离;公式②符号意义F :静电力/电场力;E :电场强度;q :检验电荷/试探电荷 二、关于求电场强度E 的公式 ①q F E =(适用于任何电场)②2rQk E =(适用于求点电荷Q 在距其r 处的电场强度) ③dUE =(适用于匀强电场) 公式③符号意义:U :某两点(如A 、B 两点)的电势差;d :沿电场线的距离/两点(如A 、B 两点)所在等势面的垂直距离 三、关于求某两点(如A 、B 两点)间的电势差U AB 的公式 ①qW =U ABAB ②U AB =Ed 或U AB =-Ed (当φA <φB ,即U AB 为负时) ③U AB =φA -φB公式符号意义:W AB :电荷q 从A 运动到B 静电力/电场力对电荷做的功;d :沿电场线的距离/A 、B 两点所在等势面的垂直距离; φA 、φB :A 、B 两点的电势 四、关于求静电力做功的公式和方法①AB AB qU W = ②B A P P AB E E W -= ③利用动能定理222121A B AB mv mv W -=或222121A B AB mv mv W W -=+其 五、带电粒子在加速电场及偏转电场中运动的常用公式①由20121=mv qU 得飞入偏转电场的初速度m qU v 102=②在偏转电场中受到的加速度md qUm qE a 2==③由l =v 0t 得穿越偏转电场的时间0v lt =④由上得出偏移量d U l U v l ·md qU ·at y 122202242121或===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ ⑤02=tan v v l yθy 或= 六、平行板电容器的两类典型问题(判别C 、Q 、U 、E 、F 变化情况) ①连接电源电势差U 不变,πkd S εC r 4= Q =CU ;dUE =(E 与d 有关)F =Eq ②切断电源电荷量Q 不变,πkd S εC r 4=C QU = S επkQ =Cd Q =d U E r4=(E 与d 无关) F =EqC :电容;S :正对面积;d :极板距离;Q :电容器电荷量;εr :介电常数;U :两极板间的电势差Uθv 0vU 2 d··ql七、电路相关公式 ①电流定义式:t q I =(q :t 时间内通过导体横截面的电荷量);②欧姆定律RU I = ③串联电路特点:各处电流都相等,即I 总=I 1=I 2=…串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即U 总=U 1+U 2+… 串联电路两端的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R 总=R 1+R 2+… ④并联电路特点:干路电流(总电流)I 总=I 1+I 2=+…并联电路两端的总电压等于各支路电压,即U 总=U 1=U 2=… 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即⋯=+=总21111R R R ⑤纯电阻电路(W 电=Q ,欧姆定律适用)电功Q Rt I t R U UIt =W ===电22tQ P R I R U UI P t W ======热电电22 ⑥非纯电阻电路(W 电=Q +E 其,欧姆定律不再适用,如电动机,电风扇) UIt W =电 Rt I Q 2= UI t W P ==电电 R I tQP 2==热 电入=P P r 2I UI P P P-=-=热电出 %100⨯入出=P P η 符号意义:Q :热量或焦耳热;P 电:电功率;P 热:热功率;P 入:输入功率;P 出:输出功率 r :电动机或电风扇的内阻;η:电动机的效率 ⑦电阻的决定式 Sl R ρ= 符号意义:ρ:电阻率;l :导体的长度;S :导体的横截面积 ⑧闭合欧姆定律 rR EI +=内外+=U U E Ir U E +=外 Ir IR E += 符号意义:I :干路电流;E :电源电动势;U 外:路端电压;U 内:电源内阻分得的电压 R :电源外部总电阻;r :电源内阻 八、关于磁场的公式①通电导体在磁场中受到的安培力IBL F =安(导体与磁感线垂直)②带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力qvB F =洛(电荷以速度v 垂直飞入磁场) 符号意义:L :导体两端连线长度;B :磁感应强度;q :带电粒子所带电荷量。
完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式:q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律:F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式:E=F/q,场强的方向为正检验电荷受力的方向。
4.点电荷的场强:EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功:WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系:W电=-ΔEP7.电势差的定义式:XXX (带正负号)8.电势的定义式:φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系:XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系:E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速:v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转:加速度a=qU/md,偏转量y=qUl^2/2mdv^2,偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:y=U^2l^2/2md14.电容的定义:C=Q/U,单位:法拉F15.平行板电的电容:C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律:R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配:与电阻成正比,U1/U= R1/R2,U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配:与电阻成反比,I1/I= R2/R1,I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻:R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻:R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率:k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律:I=U/R8.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U=E-Ir10.电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表:若将电压表量程扩大n倍,则电流表的内阻需串联(n-1)倍。
一.电场公式电粒子在电场中的加速: 带电粒子在电场中的偏转:电容:二.电流公式122(kQ Q F r F qE ⎧=⎪⎨⎪=⎩点电荷间的相互作用力)(电荷在电场中的受到的力)AB AB AB pA pB P W qU W E E E q ϕ⎧=⎪=-⎨⎪=⎩212qU mv=v =F a m =qE m =qU md=l t v =2202qUl mv d=212y at =0qUlmv d=y v at =0tan yv v θ=2qUlmv d =(QC U =定义式)4r S C kd επ=(决定式)I q I tU I R⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(定义式,宏观式) =snvq(微观式)(欧姆定律,适用于纯电阻电路,即不含电动机)Q (W UIt Rt =⎧⎪⎨⎪⎩电2电功 (用于计算电流做的总功,适用于所有电路)电热 =I 用于计算产生的焦耳热,适用于所有电路)2P (P (UI I R =⎧⎪⎨=⎪⎩电热电功率,总功率)热功率)22W Q Q W >Q ,W =W +Q U tUIt I Rt R====电热电热电热机械功注:当电路为纯电阻电路时 ,即 当电路为非纯电阻电路时即2(E ((U E d FE q kQ r d ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩适用于所有电场)点电荷的电场强度)适用于匀强电场,是在电场线方向上的距离)电场强度 U qAB ABAB A B W U U Ed ϕϕ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩电势差。
物理选修3-1恒定电流公式归纳学生在学习物理选修教材中的恒定电流内容时,要灵活应用所学解决问题,才能真正掌握物理公式,下面是店铺给大家带来的物理选修3-1恒定电流公式归纳,希望对你有帮助。
物理选修3-1恒定电流公式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R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I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、短接欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
高中物理选修公式大全总结高中物理选修公式大全是一个广泛的话题,因为物理选修模块的不同选择可能会用到不同的公式。
以下是一些常见的高中物理选修模块的公式总结:1. 选修 3-5 模块- 静电场中的电势公式:U = Uo - rt,其中 Uo 为电势零点处的电势,t 为时间,r 为电荷之间的距离。
- 电场强度公式:E = q/(4πkd),其中q为电荷密度,k为静电荷密度,d为电荷之间的距离。
- 电势能公式:E = -Ru,其中 R 为导体电阻值,u 为电势。
- 电荷分布公式:∑Q = 0,其中∑为所有电荷的合,Q 为电荷总量。
2. 选修 3-4 模块- 波动方程公式:▽2f = 2f/x2 + 2f/y2 + 2f/z2,其中 f 为波函数。
- 振动方程公式:f = -μ2f/t2,其中 f 为振幅,μ为弹簧弹性系数。
- 干涉公式:I = I0(1 + kv/λ),其中I0为参考方向的干涉强度,kv为垂直于参考方向的干涉强度,λ为光程差。
3. 选修 3-3 模块- 热力学温度公式:T = t(1 - s/c),其中t为温度,s为热力学熵,c为物质的热膨胀系数。
- 热传导公式:q = -kA(T1 - T2),其中 q 为热传导功率,k 为热传导系数,A 为接触面积,T1 和 T2 为两个物体的温度。
- 分子扩散公式:Pv = nRT,其中 P 为压强,v 为分子扩散速率,n 为分子总数,R 为气体常数,T 为温度。
4. 选修 3-1 模块- 牛顿第二定律公式:F = ma,其中 F 为作用在物体上的力,m 为物体质量,a 为物体加速度。
- 万有引力公式:F = Gm1m2/r2,其中F为万有引力,G为引力常数,m1和m2为两个物体的质量,r为两个物体之间的距离。
- 波动方程公式:▽2h = -4πGnλ,其中 h 为光程差,G 为万有引力常数,n 为光的频率。
以上仅仅是一些常见的选修 3 模块的公式总结,实际上物理选修模块的公式非常丰富,需要根据具体选择模块进行总结。
物理选修3-1知识点即公式总结第一章 电场一.电场基本规律 1.电荷 电荷守恒定律。
自然界中只存在正、负电荷。
(1)三种带电方式:摩擦起电—掠夺式、接触起电—均分式、感应起电—本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c)的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2.库伦定律:(1)定律内容:真空..中两个静止点电荷.....之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:122kQ Q F r=k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量。
q 1、q 2是电荷带电量(C) r 是两个电荷的距离(m) (3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二.电场 力的性质:1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:FE q=. E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²)F 是电场力(N) q 是电荷量(C)(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ①点电荷的场强公式:2kQE r =——Q 场源电荷;E 是点电荷电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²);k 是静电力常量(=9.0×109N •m²/C ²) ;Q 是点电荷带电量(C) r 是半径(m); ②匀强电场场强公式:UE d=——d 沿电场方向等势面间距离;U AB 是A .B 两点的电势差(V) d 是距离(m);E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²) (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3.电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点:①电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ②不封闭,不相交,不相切。
第一章电磁学常用公式库仑定律:F=kQq/r2电场强度:E=F/q点电荷电场强度:E=kQ/r2匀强电场:E=U/d电势能:E =qφ电势差:U=φ-φ静电力做功:W=qU电容定义式:C=Q/U电容:C=εS/4πkd带电粒子在匀强电场中的运动:加速匀强电场:1/2×mv2 =qU v =偏转匀强电场:运动时间:t=垂直加速度:a=qU/md垂直位移:y=1/2*at2 =1/2*(qU/md)*()2第二章宏观电流:微观电流:I=neqsv电源非静电力做功:W=εq欧姆定律:I=U/R串联电路并联电路电流:I1=I2=I3= …… I =I1+I2+I3+ ……电压:U =U1 +U2 +U3+ …… U=U1=U2= ……电阻:R =R1+R2+R3+ ……1/R =1/R1+1/R2+1/R3+ ……焦耳定律:Q=I2Rt P=I2R P=U2/R电功率:P=UI电功: W=UIt电阻定律:R=ρl/S电源的电动势E = W/q闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)或者E=U外+I r=U外+U内→U外=E- Ir 路端电压与外电阻关系:U=IR (路端电压随外电阻增大而增大)路端电压与电流关系:U=E-Ir第三章磁感应强度(条件是匀强磁场中,或ΔL很小,并且L⊥B )。
(单位T)安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
磁通量:Φ=BS单位为韦伯,符号为Wb。
1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。
安培力:F=ILBsinθ (垂直时F=ILB)(方向判断用左手定则)洛伦兹力F=q vBsinθ。
(对带电粒子不做功)电磁感应感应电动势:E=nΔΦ/Δt导线切割磁感线:ΔS=lvΔt E=Blv*sinθ感生电动势:E=LΔI/Δt第二章《恒定电流》知识要点(一)导体中的电场和电流、电动势1.导体中的电场和电流(1)电源:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
高中物理选修3-1公式高中物理选修3-1公式高中物理选修3-1公式电磁学常用公式库仑定律:F=kQq/r电场强度:E=F/q点电荷电场强度:E=kQ/r匀强电场:E=U/d电势能:E=qφ电势差:U=φ-φ静电力做功:W=qU电容定义式:C=Q/U电容:C=εS/4πkd带电粒子在匀强电场中的运动加速匀强电场:1/2*mv=qUv=2qU/m偏转匀强电场:运动时间:t=x/v垂直加速度:a=qU/md垂直位移:y=1/2*at=1/2*(qU/md)*(x/v)偏转角:θ=v⊥/v=qUx/md(v)微观电流:I=nesv电源非静电力做功:W=εq欧姆定律:I=U/R串联电路电流:I=I=I=……电压:U=U+U+U+……并联电路电压:U=U=U=……电流:I=I+I+I+……电阻串联:R=R+R+R+……电阻并联:1/R=1/R+1/R+1/R+……焦耳定律:Q=IRtP=IRP=U/R电功率:W=UIt电功:P=UI电阻定律:R=ρl/S全电路欧姆定律:ε=I(R+r)ε=U外+U内安培力:F=ILBsinθ磁通量:Φ=BS电磁感应感应电动势:E=nΔΦ/Δt导线切割磁感线:ΔS=lvΔtE=Blv*sinθ感生电动势:E=LΔI/Δt高中物理电磁学公式总整理电子电量为库仑(Coul),1Coul=电子电量。
一、静电学1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力,,由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场,导体表面电场方向与表面垂直。
电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。
本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。
导体内部为等电位。
接地之导体电位恒为零。
电位为零之处,电场未必等于零。
电场为零之处,电位未必等于零。
均匀电场内,相距d之两点电位差。
故平行板间的电位差。
高中物理选修3-1和3-2电磁场重要公式汇总1.元电荷19106.1-⨯=e C2.库伦定律公式:221rq q kF = ,式中229/100.9C m N k ⋅⨯= (计算电场力,电荷不用带正负号,方向根据情况自行判断) 3.电场强度定义式:qF E = ,单位V/m 或N/C 。
(适用于任何电场) 4.电势能:ϕq E p =(电势能计算,电荷和电势都要带正负号) 5.电场力做功和电势能的关系:AB AB qU W =或pB pA AB E E W -= 或p AB E W ∆-= ,其中pApB p E E E -=∆(电势能的变化量是由末状态电势能减去初状态的电势能)6.电势:q E p =ϕ或者qW AO =ϕ(某点的电势等于把电荷由该点移动到零电势点所做的功与该电荷量的比值) 7.电势差qW U AB AB =或Ed U AB =(注意需要带正负号计算,d 为AB 连线在电场方向上的投影) 8.匀强电场中任一线段AB 的中点C 的电势,等于两端点电势的平均值2B A C ϕϕϕ+=9.定义式:U Q C = ;决定式:kdS C r πε4= 10.带电粒子在电场中加速:21222121mv mv qU W -== 11.运动时间0v l t = ;加速度mdqU m qE m F a === 偏转位移:d mv qUl at y 2022221== ;d mv qUl v v y200tan ==θ12.电流定义式:t q I = ;电流微观表达式:nqSv I = ,欧姆定律RU I = 13.电功:UIt W =(任何电路都能用);t RU Rt I W 22==(纯电阻电路能用) 14.电热:Rt I Q 2=(任何电路都能用);t R U UIt Q 2==(纯电阻电路能用) 15.并联电路电阻:⋅⋅⋅+++=3211111R R R R 并,两个电阻并联时2121R R R R R +=并 16.内电压:Ir U =内;外电压Ir E U -=外 17.电源总功率(电路总功率):EI P =总;电源输出功率(即外电路功率):r I EI UI P 2-==出;电源内部消耗的功率:r I P 2=内 18.电源的输出效率:)(若是纯电阻电路,还总出100%100%⨯+=⨯=rR R P P η,外电阻越大,输出效率越大。
物理选修3-1》知识点总结物理选修3-1》知识点总结第六章静电场第1课时库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律在自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
例如,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
电荷量的基本单位是元电荷,电荷守恒定律指出电荷不能被创造或消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律库仑定律描述了在真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
这个作用力的大小可以用公式F=kQ1Q2/r^2来计算,其中k是静电力常量,等于9.0×10^9 N·m^2/C^2.考点3.电场强度电场是存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质,对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度是放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值,通常用N/C或V/m来表示。
电场强度有三种表达方式:定义式、决定式和关系式。
电场强度是一个向量量,其方向与正电荷在电场中受到的电场力的方向相同,与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的向量和,这种关系叫做电场强度的迭加,电场强度的迭加遵从平行四边形定则。
考点4.电场线、匀强电场电场线是为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。
电场线是为了直观形象的描述电场而假想的,实际上是不存在的理想化模型。
匀强电场是指在空间中电场强度大小和方向都相同的电场,可以用平行板电来实现。
1.电场线的性质电场线起始于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远,是不闭合的曲线。
任意两条电场线不会相交。
电场线的疏密程度表示电场的强度,而某点切线的方向表示该点的场强方向,但并不代表电荷在电场中的运动轨迹。
选修3-1物理公式1.库仑定律 公式:221rq q k F =(q 单位C ,r 单位是m ,F 单位是N ) 静电力常量k = 9.0×109N·m 2/C 22.电场强度(1)定义式:E =qF 单位是:N/C 或V/m ;注意:电场强度E 与F 、q 无关 (2)点电荷电场:E=2r kQ (3)匀强电场:E=d U 3.电势 公式:q E p =ϕ(与试探电荷无关) 单位:伏特(V ) 1V=1J/C4.电势差 (1)公式:B A AB U ϕϕ-= 电势差的单位:伏特 符号V 1V=1 J/C(2)电场力做功与电势差的关系:B A AB qU W =或qW U B A B A =(条件任何电场) (3)电势差与电场强度的关系E=dU AB 或Ed U AB =[条件:①匀强电场,②d 为匀强电场中两点沿电场线方向的距离(等势面间的距离)③电场强度与电势无直接关系。
]5.电容(1)定义式:U Q C =,C 不由Q 、U 决定 (2)电容单位:法拉 符号:F 1F=1 C/V 还有微法(μF )和皮法(pF ) 1 F=106μF=1012pF(3)决定式:kdS C πε4=(平行板电容器),式中k 为静电力常量。
ε为介电常数,真空中ε=1,空气中通常也取1,S 为板间正对面积,不可简单的理解为板的面积,d 为板间的距离。
6.带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中运动受力仅有电场力(与初速度垂直且恒定),不考虑重力,故带电粒子做类平抛运动。
粒子在电场中的运动时间 t=0v L 加速度 a=m Eq =mdqU 竖直方向的偏转距离: y=21at 2=.2)(2120220U dmv qL v L md Uq =⋅ 粒子离开电场时竖直方向的速度为v 1=at =0v L md Uq 速度为: v=20202021)(v v L md Uq v v +=+ 粒子离开电场时的偏转角度θ为:tan θ=.arctan 202001U dmv qL U d mv qL v v =⇒=θ 7.电流:(1)定义式:tq I =注意:在电解液中通过某一横截面的电荷q 应当是正、负离子电荷量的绝对值之和。
(2)单位:安培(A )1A=1C/s ;常用的有mA 、μA 。
1mA=10-3A ;1μA=10-6A(3)电流的微观解释:设想一段导体,其横截面面积为S ,长度为L ,其中单位体积的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电量为q ,自由电荷的定向移动速度为v 。
那么,电荷移动形成的电流nqSv I =。
8.电阻:定义式:R=IU ,(2)单位:欧姆,简称欧,国际符号Ω。
常用单位:kΩ、MΩ,1 kΩ=103 Ω、1 MΩ=106 Ω。
9.电阻定律表达式:R=Sl ρ,式中ρ为导体材料的电阻率,l 是导体的长度,S 是导体的横截面积。
10.电功:(1)公式:W= qU =IUt=Pt在纯电阻电路,电功 = 电热:W=Q=I 2Rt=t R U 2在非电阻电路中:W=W 其+Q(2)单位:电流单位用安培(A ),电压单位用伏(V ),时间单位用秒(s ),则电功的单位是焦耳(J )。
还有千瓦时(kw ·h )也称“度”,1 kw ·h=3.6×106J11.电功率(1)公式:P=tW =UI 在纯电阻电路,电功率=热功率:P 电=UI=P 热=I 2R=RU 2。
(2)单位:功的单位用焦耳(J ),时间单位用秒(s ),功率单位为瓦特(W )。
1W=1J/s 。
13.焦耳定律(1)公式:Q=I 2Rt (电热)在纯电阻电路,Q=W= IUt=t RU 2(2)电热功率:P 热=I 2R在纯电阻电路,P 热= I 2R =P 电=UI =RU 214.串联电路:(1)电流:串联电路电流处处相同。
I=I 1=I 2=I 3=…=I n 。
(2)电压:串联电路的总电压等于各部分电压之和。
U=U 1+U 2+U 3+…+U n 。
(3)电阻:串联电路的等效总电阻等于各电阻阻值之和。
R=R 1+R 2+R 3+…R n 。
(4)电压分配关系:各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比。
I R U R U R U nn ====Λ2211 (5)功率分配关系:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。
22211I R P R P R P nn ==Λ15.并联电路(1)电流:并联电路总电流等于各支路电流之和。
I= I 1+I 2+I 3+…+I n 。
(2)电压:并联电路中各支路电压相等。
U=U 1=U 2=U 3=…=U n 。
(3)电阻:并联电路的等效总电阻的倒数等于各电阻阻值倒数之和。
nR R R R 111121+++=Λ (4)并联电路的电流分配关系:通过各个支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。
I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n =U(5) 并联电路的功率分配关系:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比。
P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 216.改装电流计为伏特表或电流表满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g 的关系:U g =I g R g(1)改装电流计为伏特表:分压电阻R=g gI U U -=gI U -R g 若量程扩大至U=nU g则R=(n-1)R g(2)改装电流计为电流表分流电阻R=g gg I I R I -若量程扩大至I=nI g ,则R=1-n R g 17.电动势:公式:E=qW 单位:伏特,ν。
电源的电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。
电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。
18.闭合电路欧姆定律(1)公式:I =rR E +或E =Ir +IR 。
E =U 内+U 外 (2)适用条件:闭合电路欧姆定律适用于外电路为纯电阻电路。
(3)I 短=rE 19.闭合电路的几种功率(1)电源的功率P :电源将其他形式的能转化为电能的功率,也称电源的总功率,计算式为:P=IE (普遍适用),P=rR E +2=I 2(R+r )(只适用于外电路为纯电阻的电路)。
(2)电源内阻消耗功率P 内:电源内阻的热功率,也称为电源的损耗功率,计算式:P 内=I 2r 。
(3)电源的输出功率P 出:外电路上消耗的功率,计算式为:P 出=IU (普遍适用),P 出=I 2R=22)(r R R E +(只适用于外电路为纯电阻的电路)。
(4)输出功率随电阻R 的变化关系电源的输出功率P 出= IU =22)(r R R E +=r Rr R E 4)(22+- 由上式可以看出:①当R=r 时,电源的输出功率最大,P max =rE 42,此时电源效率η=50%。
②当R >r 时,随着R 的增大输出功率越来越大。
③当R <r 时,随着R 的增大输出功率越来越小。
④当P 出<P max 时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2,且R 1·R 2=r 2。
20.欧姆表的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理,如图所示,G是电流表(表头),内电阻为R g ,满偏电流为I g ,电池的电动势为E ,内电阻为r ,电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.当红、黑表笔相接时(如图),相当于被测电阻R x =0,调节R 中的阻值,使E/(r+R g +R)=I g ,则表头的指针到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点.(r+R g +R)是欧姆表的内阻.21.磁感应强度定义:B=IL F 单位:特斯拉(T )1T=1N/(A ·m )=1Wb/m 2 B=Sφ 22.磁通量BS =φ(条件: S B ⊥)单位韦伯(Wb )1 Wb=1T ·mθφcos BS BS ==⊥,即磁通量等于磁感应强度与面积在磁感应强度垂直方向上的射影的乘积。
23.安培力:F=BIL ( I ⊥L )或F=BILsin θ24.洛伦兹力(1)公式:F=qvB 或F=qvBsin θ(2)带电粒子在匀强磁场中运动轨道半径公式:r=qBmv 运动周期公式:T=qB m 2 25.带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定(1)圆心的确定带电粒子进入一个有界磁场后的轨道是一段圆弧,如何确定圆心是解决问题的前提,也是解题的关键.圆心一定在与速度方向垂直自线上.在实际问题中,圆心位置的确定极为重要,通常有两个方法:①如图6—3—3(a).所示,图中P 为入射点,M 为出射点,已知入射方向和出射方向时,可以通过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心O .②如图6—3—3(b)所示,图中P 为入射点,M为出射点,已知入射方向和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心O(2)半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.(3)运动时间的确定如图6—3—4所示,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,不论沿顺时针方向还是逆时针方向,从A 点运动到B 点,粒子速度偏向角(ψ)等于圆心角(回旋角α)并等于AB 弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍.即ψ=a =2θ=ωt .利用圆心角(回旋角α)与弦切角θ的关系,或者利用四边形内角和等于3600计算出圆心角α的大小,由公式t=α/3600T 可求出粒子在磁场中的运动时间。
(4)圆周运动中有关对称规律:如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出,如图6—3—5所示.。