高中物理公式大汇总Word格式.docx
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弹性碰撞:
Δp=0;
ΔE=0{即系统的动量和动能均守恒}
非弹性碰撞Δp=0;
0r0,f引>
f斥,F分子力表现为引力
r>
10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
热力学定律+Q=ΔU{,
:
外界对物体做的正功,Q:
物体吸收的热量,ΔU:
增加的内能,涉及到类永动机不可造出
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}
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0;
吸收热量,Q>
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;
r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
十、电场
两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:
,:
静电力常量=9.0×
109N?
2/c2,Q1、Q2:
两点电荷的电量,r:
两点电荷间的距离,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}
电场强度:
E=F/q,q:
检验电荷的电量}
真空点电荷形成的电场E=Q/r2{r:
源电荷到该位置的距离,Q:
源电荷的电量}
匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:
AB两点间的电压,d:
AB两点在场强方向的距离}
电场力:
F=qE{F:
电场力,q:
受到电场力的电荷的电量,E:
电场强度}
电势与电势差:
UAB=φA-φB,UAB=AB/q=-ΔEAB/q
电场力做功:
AB=qUAB=Eqd{AB:
带电体由A到B时电场力所做的功,q:
带电量,UAB:
电场中A、B两点间的电势差,E:
匀强电场强度,d:
两点沿场强方向的距离}
电势能:
EA=qφA{EA:
带电体在A点的电势能,q:
电量,φA:
A点的电势}
0.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}
1.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-AB=-qUAB
电容c=Q/U{c:
电容,Q:
电量,U:
电压}
3.平行板电容器的电容c=εS/4πd
带电粒子在电场中的加速:
=ΔE或qU=Vt2/2,Vt=1/2
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
类平垂直电场方向:
匀速直线运动L=Vot
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/=qE/
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;
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;
常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
电场强度与电势均由电场本身决定,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;
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;
电容单位换算:
1F=106μF=1012PF;
是能量的单位,1eV=1.60×
10-19j;
十一、恒定电流
电流强度:
I=q/t{I:
电流强度,U:
导体两端电压,R:
导体阻值}
电阻、电阻定律:
R=ρL/S{ρ:
电阻率,L:
导体的长度,S:
导体横截面积}
闭合电路欧姆定律:
I=E/或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:
电路中的总电流,E:
电源电动势,R:
外电路电阻,r:
电源内阻}
电功与电功率:
=UIt,P=UI{:
电功,U:
电压,I:
电流,t:
时间,P:
电功率}
焦耳定律:
Q=I2Rt{Q:
电热,I:
通过导体的电流,R:
导体的电阻值,t:
通电时间}
纯电阻电路中:
由于I=U/R,=Q,因此=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
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,E:
电源电动势,U:
路端电压,η:
电源效率}
电路的串/并联串联电路并联电路
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+
0.欧姆表测电阻
电路组成测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/=E/
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
使用方法:
机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位}、拨off挡。
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。
1.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=/IR=RA+Rx>
R真
Rx的测量值=U/I=UR/=RVRx/>
RA[或Rx>
1/2]
选用电路条件RxRx
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=103A=106μA;
1V=103V=106A;
1Ω=103Ω=106Ω
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;
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;
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;
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/;
十二、磁场
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?
安培力F=BIL;
{B:
磁感应强度,F:
安培力,I:
电流强度,L:
导线长度}
洛仑兹力f=qVB;
{f:
洛仑兹力,q:
带电粒子电量,V:
带电粒子速度}
在重力忽略不计的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况:
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
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=V2/r=ω2r=r2=qVB;
r=V/qB;
T=2π/qB;
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;
解题关键:
画轨迹、找圆心、定半径、圆心角。
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;
十三、电磁感应
)E=nΔΦ/Δt{法拉第电磁感应定律,E:
感应电动势,n:
感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:
磁通量的变化率}
)E=BLV垂{L:
有效长度}
)E=nBSω{E:
感应电动势峰值}
)E=BL2ω/2{ω:
角速度,V:
速度}
磁通量Φ=BS{Φ:
磁通量,B:
匀强磁场的磁感应强度,S:
正对面积}
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}
十四、交变电流
电压瞬时值e=Esinωt电流瞬时值i=Isinωt;
电动势峰值E=nBSω=2BLv电流峰值I=E/R总
正弦式交变电流有效值:
E=E/1/2;
U=U/1/2;
I=I/1/2
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
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′=2R;
公式1、2、3、4中物理量及单位:
ω:
角频率;
t:
时间;
n:
线圈匝数;
B:
磁感强度;
S:
线圈的面积;
U输出)电压;
I:
电流强度;
P:
功率。
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,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;
十五、电磁振荡和电磁波
Lc振荡电路T=2π1/2;
f=1/T{f:
频率,T:
周期,L:
电感量,c:
电容量}
电磁波在真空中传播的速度c=3.00×
108/s,λ=c/f{λ:
电磁波的波长,f:
电磁波频率}
在Lc振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;
电容器电量为零时,振荡电流最大;
麦克斯韦电磁场理论:
变化的电场产生磁场;
十六、光的反射和折射
反射定律α=i{α;
反射角,i:
入射角}
绝对折射率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}
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
)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
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;
十七、光的本性
两种学说:
微粒说、波动说
.双缝干涉:
中间为亮条纹;
亮条纹位置:
=nλ;
暗条纹位置:
=λ/2;
条纹间距{:
路程差;
λ:
光的波长;
λ/2:
光的半波长;
d两条狭缝间的距离;
l:
挡板与屏间的距离}
光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
薄膜干涉:
增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔见第三册P25〕
光的衍射:
光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播
光的偏振:
光的偏振现象说明光是横波
光的电磁说:
光的本质是一种电磁波。
电磁波谱:
无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用
光子说,一个光子的能量E=hν{h:
普朗克常量=6.63×
10-34s,ν:
光的频率}
爱因斯坦光电效应方程:
V2/2=hν-{V2/2:
光电子初动能,hν:
光子能量,:
金属的逸出功}
要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;
其它相关内容:
光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。
十八、原子和原子核
α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;
少数α粒子发生了较大角度的偏转;
极少数α粒子出现大角度的偏转
原子核的大小:
10-15~10-14,原子的半径约10-10
.光子的发射与吸收:
原子发生定态跃迁时,要辐射一定频率的光子:
hν=E初-E末{能级跃迁}
原子核的组成:
质子和中子,{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}
天然放射现象:
α射线、β射线、γ射线、α衰变与β衰变、半衰期。
γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕
爱因斯坦的质能方程:
E=c2{E:
能量,:
质量,c:
光在真空中的速度}
核能的计算ΔE=Δc2{当Δ的单位用g时,ΔE的单位为j;
当Δ用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;
1uc2=931.5eV}〔见第三册P72〕。
常见的核反应方程要求掌握;
熟记常见粒子的质量数和电荷数;
质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;
氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。
左手定则:
已知电流方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中受力方向,如电动机。
伸开左手,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,那么大拇指的方向就是导体受力方向。
其原理是:
当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候,两种磁感线交织在一起,按照向量加法,磁铁和电流的磁感线方向相同的地方,磁感线变得密集;
方向相反的地方,磁感线变得稀疏。
磁感线有一个特性就是,每一条磁感线互相排斥!
磁感线密集的地方“压力大”,磁感线稀疏的地方“压力小”。
于是电流两侧的压力不同,把电流压向一边。
拇指的方向就是这个压力的方向。
右手定则:
确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。
右手定则的内容是:
伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向感应电流的方向。
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