中学物理
1.两种电荷,电荷守恒定律和初等电荷:(e = 1.60×10-19c);带电体的电荷等于基本电荷的整数倍。
2.库仑定律:f = kq1q2/r2(真空中){f:点电荷间的作用力(n),k:静电常数k = 9.0× 109N?M2/C2,Q1,Q2:两个电荷的电量(C),R:两个电荷之间的距离(M),方向在它们的连线上,作用力和反作用力,同电荷相斥,异电荷相吸}
3.电场强度:e = f/q(定义公式,计算公式){e:电场强度(N/C),是一个矢量(电场叠加原理),q:检查电荷的电量(C }
4.真空点(源)电荷形成的电场E = kq/R2 {R:源电荷到这个位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.均匀电场的场强E = UAB/D {场强方向上两点间的电压(V)UAB:AB和两点间的距离(M)}
6.电场力:f = QE {f:电场力(n/c)},q:电荷受电场力作用的电量(C),e:电场强度(N/C)}
7.电势和电势差:UAB =φa-φb,UAB = wab/q =-δeab/q
8.电场力所做的功:WAB =夸布= EQD {WAB:带电体从A到B时电场力所做的功(J),Q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电位差(V)(电场力所做的功与路径无关),E:均匀电场强度,D:沿场强方向两点间的距离(。
9.电势能:ea = qφA { ea:A点带电体的电势能(j),q:电量(c),φA:A点电势(v }
10.电势能变化量δEAB = e B-EA {带电体在电场中从A位置运动到B位置时的电势能差}
11.电场力做功与电势能的变化δ eab =-wab =-quab(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容c = q/u(定义公式,计算公式){c:电容(f),q:电量(c),u:电压(两极板间的电位差)(v)}
13.平行板电容器的电容C = ε s/4 π KD (S:两板相对的面积,D:两板垂直距离,ω:介电常数)。
公共电容器
14.带电粒子在电场中的加速度(VO = 0):w =δek或qu = mvt2/2,vt = (2qu/m) 1/2。
15.当带电粒子以速度Vo沿垂直于电场的方向进入均匀电场时的偏转(不考虑重力)
准平垂直电场方向:匀速直线运动L = VOT(在E=U/d异质电荷的平行板中:E = U/D)
投掷运动平行于电场方向:匀加速直线运动,初速度为零D = AT2/2,A = F/M = QE/M
注意:
(1)两个相同的带电金属球接触时,功率分配规律是不同种类的原始电荷先被中和后被均分,同种原始电荷的总量被均分;
(2)电场线从正电荷开始,到负电荷结束。电场线不相交,切线方向为场强方向。电场线密集处电场强,沿电场线电位越来越低,电场线垂直于等势线;
(3)常见电场的电场线分布需要记忆;
(4)电场强度(矢量)和电势(标量)都是由电场本身决定的,电场力和电势还与电量和带电体的正负电荷有关;
(5)静电平衡中导体是具有等电位面的等电位体,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部的合成场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面。
6)电容单位换算:1f = 106μf = 1012pf;
(7)电子伏特(eV)是能量的单位,1EV = 1.60×10-19j;
(8)其他相关内容:静电屏蔽/示波器、示波器及其应用等电位面。
XI。恒流
1.电流强度:i = q/t {i:电流强度(a),q:时间t (c)内通过导体横向负载面的电量,t:时间(s)}
2.欧姆定律:I = u/r {I:导体电流强度(a),u:导体两端的电压(v),r:导体电阻(ω)}
3.电阻,电阻定律:r = ρ l/s {ρ:电阻率(ω?m),L:导体的长度(m),S:导体的横截面积(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)}
电功率和电力:w = UIT,p = UI {w:电功率(j),u:电压(v),I:电流(a),t:时间(s),p:电功率(w)}
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.在纯电阻电路中,因为I = u/r,W = q,所以W = q = UIT = I2RT = U2T/R
8.总电源活动量、电源输出功率和电源效率:pTotal = IE,pOutput = IU,η = pOutput/pTotal {i:总电路电流(a),e:电源电动势(v),u:端电压(v),η:电源效率}
9.电路的串联/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(串联-相同-并联-相反)R串联= R 1+R2+R3+1/rParallel = 1/R 1+1/R3+
电流关系I总是= i1 = I2 = i3I且= i1+I2+i3+
电压关系uTotal = u 1+U2+U3+uTotal = u 1 = U2 = U3。
动力分配p total = p 1+P2+P3+p total = p 1+P2+P3+
10.用欧姆表测量电阻
(1)电路组成(二)测量原理
两个探头短路后,调节Ro使仪表指针充满偏置,得到
Ig=E/(r+Rg+Ro)
连接被测电阻Rx后,通过电表的电流为
Ix = e/(r+rg+ro +Rx) = e/(r+rx)
因为Ix对应Rx,所以可以表示测得的电阻。
(3)使用方法:机械调零、量程选择、欧姆调零、测量读数(注意档位(放大))、关档。
(4)注意:测量电阻时,将其与原电路断开,选择量程使指针在中心附近,每档重新短接欧姆到零。
11.伏安法测量电阻
电流表的内部连接:
电压表示:u = ur+ua
电流表的外部连接:
当前表示:I = IR+IV
Rx = u/I = (ua+ur)/IR = ra+rx > R的测量值为真
Rx = u/I = ur/(IR+iv) = rvrx/(RV+r)的测量值
选择电路条件Rx & gt& gtRA[或Rx & gt(RARV)1/2]
选择电路条件rx
12.电路中滑动变阻器的限流接线和分压接线
限流连接
调压范围小,电路简单,功耗低。
电压调节RP >的选择条件;处方
调压范围大,电路复杂,功耗大。
电压调节RP的选择条件
注1)单位换算:1A = 103ma = 106μa;1kV = 103v = 106ma;1mω= 103kω= 106ω
(2)各种材料的电阻率随温度的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而增大;
(3)串联总电阻大于任一分电阻,并联总电阻小于任一分电阻;
(4)当电源有内阻,外电路电阻增大时,总电流减小,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,此时输出功率为E2/(2r);
(6)其他相关内容:电阻率与温度的关系、半导体及其应用、超导及其应用。
十二。磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场强度和方向的物理量,是一个矢量,在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);M/s)}光谱仪f:洛伦兹力(n),q:带电粒子电荷(c),v:带电粒子速度(M/s)。
4.在忽略重力的情况下(不考虑重力),带电粒子进入磁场的运动(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:在没有洛仑兹力v = v0的情况下做匀速直线运动。
(2)带电粒子沿垂直于磁场的方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:a)F方向= F Luo = 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,洛伦兹力对带电粒子不做功(无论如何);?解决问题的关键:画出轨迹,求圆心,确定半径和圆心的角度(=两倍正切角)。
注意:
(1)安培力和洛伦兹力的方向可以用左手定则确定,但是洛伦兹力要注意带电粒子的正负。
(2)应掌握磁感应线的特征及其常见磁场的分布。(3)其他相关内容:地磁场/磁电计原理/回旋加速器/磁性材料。
十三、电磁感应
1.[感应电动势的计算公式]
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:磁通量变化率}
2) E = BLV垂直(切割磁感应线运动){L:有效长度(m)}
3) EM = NBS ω(交流发电机最大感应电动势){EM:感应电动势峰值}
4)E = bl2ω/2(导体一端固定并被ω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:均匀磁场的磁感应强度(T),S:面对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可以通过感应电流的方向来确定(电源内部的电流方向:从负极到正极)。
*4.自感电动势E from = nδ φ/δ T = lδ I/δ T {l:自感系数(h)(有铁芯的线圈L大于无铁芯的线圈),δ I:变化的电流,?T:所用时间,δ I/δ T:自感应电流的变化率(变化速度)}
注:(1)感应电流的方向可由楞次定律或右手定则确定,楞次定律的应用点;(2)自感应电流总是阻碍引起自感应电动势的电流的变化;(3)单位换算:1h = 103 MH = 106μh(4)其他相关内容:自感应/荧光灯。
十四、交流电(正弦交流电)
1.电压瞬时值E = EMS inωt电流瞬时值I = IMS inωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值EM = NBS ω = 2 BLV电流峰值(纯电阻电路中)IM = EM/R合计
3.正弦(余弦)交流电的有效值:e = em/(2)1/2;u = Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器一、二次绕组中电压、电流和功率的关系。
u 1/U2 = n 1/N2;I 1/I2 = N2/N2;p输入= p输出
5.在远距离输电中,利用高压传输电能,可以减少输电线路上电能的损耗' =(p/u)2r;(p损耗':输电线路上损耗的功率,p:传输电能的总功率,u:传输电压,r:输电线路电阻);
6.公式1,2,3,4中的物理量和单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(秒);n:线圈的匝数;b:磁感应强度(t);
s:线圈面积(平方米);u输出)电压(v);I:电流强度(a);p:功率(w)。
注意:
(1)交流电的变化频率与发电机中线圈的转动频率相同,即ω电= ω线,F电= F线;
(2)在发电机中,线圈的磁通量在中性面位置最大,感应电动势为零,所以通过中性面的电流方向发生变化;
(3)有效值是根据电流的热效应定义的,无特殊说明的交流值指有效值;
(4)当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。当负载消耗的功率增加时,输入功率也增加,即P out决定P in
(5)其他相关内容:正弦交流电图像/电阻、电感、电容对交流电的影响。
十五、电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路T = 2π(LC)1/2;F = 1/t {f:频率(Hz),t:周期(s),l:电感(h),c:电容(f)}
2.电磁波在真空中的传播速度为c = 3.00× 108m/s,λ = c/f {λ:电磁波的波长(m),f:电磁波的频率}。
注意:
(1)LC振荡过程中,电容容量最大时振荡电流为零;当电容器的容量为零时,振荡电流最大;
(2)麦克斯韦电磁场理论:改变电(磁)场产生磁(电)场;
(3)其他相关内容:电磁/电磁/无线电波/电视雷达的发射和接收。