高中物理有哪些神奇公式,如何快速记忆物理公式,有很多同学都很想知道,40句物理公式是什么,小编整理了相关资料,希望对大家有所帮助。
高中物理公式有哪些
直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验推导出Δs=aT2 {Δs为连续等时间内的位移差(T)。。
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):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:(1)平均速度为矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速Vo=0。末速度Vt=gt。
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:(1)自由落体的运动是初速度为零的匀加速直线运动,它遵循匀变直线运动定律。(2)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)。
3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:(1)整个过程:匀速直线运动,向上为正方向,负加速度。(2)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。
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
质点在重力作用下的运动曲线。
1)平抛运动
1.水平速度:Vx=Vo 2。垂直速度:Vy=gt。
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平加速度:ax=0;垂直加速度:ay=g。
注:(1)平抛运动是加速度为g的均匀曲线运动,一般可以认为是水平方向的均匀直线运动和垂直方向的自由落体运动的结合。(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关。
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)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。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(其中频率与转速含义相同)。
8.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:(1)向心力可以由特定的力提供,也可以由合力提供,或由分力提供。方向总是垂直于速度方向,指向圆心。(2)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。
3)万有引力
1.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)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.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)}
4.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}
5.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
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F方向=F百万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。
(3)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。
(4)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)。
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
力
1)常见的力
1.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)
2.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)}
3.滑动摩擦力F= μ FN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦系数,FN:正压(N)。
4.静摩擦力0 f静态fm(与物体相对运动趋势相反方向,fm为最大静摩擦力)。
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.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)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:(1)刚度系数k由弹簧本身决定。(2)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。
(3)fm略大于μFN,一般视为fm μFN。
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小方向)见第一册p8。
(5)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);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上的力合成方向相同:F=F1+F2,方向相反:F=F1-F2 (F1>F2)。
2.角力的合成。
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.力大小范围:| F1和F2 | | F + F1 F2。
4.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:(1)力(矢量)的合成和分解遵循平行四边形规则。(2)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。
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图。
(4) f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小。
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
动力学
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总是在直线上匀速运动或静止,直到被迫改变这种状态。
2.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}
3.牛顿第三运动定律:F=-F{负号表示方向相反,F与F相互作用,平衡力与动作反作用力不同,实际应用:反冲运动。
4.公共点力的平衡F = 0,推广了{正交分解法的三力汇合原理。
5.超重:FN>G,失重:FN<g p =““;{如果加速度方向是向下的,所有物体都是失重的;如果加速度方向为向上,则全部为超重。
6.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,不适用于处理高速运动问题,不适用于微观粒子见卷一P67。
注:平衡状态是指物体静止或匀速直线运动,或匀速旋转。振动和波
1.简谐振动F=-kx {F:恢复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向始终与x相反。
2.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}
3.强迫振动的频率特性:f=f驱动力。
4.共振条件:f驱动力=f固体,A=max。关于共振的预防和应用,请参阅第一卷P175。
5.机械波横波纵波见第二册P2。
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波继续绕着障碍物或孔洞传播)的条件:障碍物或孔洞的大小小于波长,或者相差不大。
9.波的干涉条件:两波频率相同(差值不变,振幅相似,振动方向相同)。
10.多普勒效应:由于波源与观测者之间的相互运动,波源的发射频率和接收频率不同{彼此接近,接收频率增加;否则,接收频率降低。见第二本书第21页。
注:(1)物体的固有频率与幅值驱动力频率无关,取决于振动系统本身。(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处。
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式。
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
冲量与动量
1.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}
3.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}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt mvo {Δp:动量变化Δp=mvt mvo,是矢量表达式。
5.动量守恒定律:p之前的总量=p之后的总量或者p=p也可以是m1v1+m2v2=m1v1 +m2v2。
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{,即系统的动量和动能守恒。
7.非弹性碰撞Δp=0;0 & lt;ΔEK<ΔEKm {ΔEK:动能损失,EKm:最大动能损失。
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰撞并结合在一起形成一个整体。
9.物体m1与静止物体m2以初速度v1进行弹性正碰撞。
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.9的结果-----两个质量正接触时的交换速度(动能守恒动量守恒)。
11.将水平速度为m的子弹射向固定在水平光滑地面上并嵌入其中一个的长块m时所损失的机械能。
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:(1)正碰撞又称反中心碰撞,速度方向在各自中心的直线上。(2)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。
(3)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)。
(4)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。
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动火箭航天技术的发展和宇宙航行见第一册P128。
功和能
1.功:W=Fscosα(定义){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α: F与s夹角。
2.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)}
3.电场力做的功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab: a与b的电位差(V),即Uab =φa-φb。
4.电功:W=UIt(通用公式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)。
5.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)}
6.车辆牵引功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率。
7.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)
8.功率:P=UI(通用){U:电路电压(V),I:电路电流(A)。
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:电流时间(s)。
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:垂直高度(m)(从零势能面开始)。
13.电势:EA = q phi A {EA:带电体罐(J)在A点的电势,q:电池(C), phi A: A点的电势(V)(从零势能面开始)。
14.动能定理(对物体做的正功会增加其动能)。
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力功和重力势能的变化(重力功等于物体重力势能增量的负值)。
注:(1)功率表示做功的速度,做功的量表示能量转换的量。(2) O0α& lt;90度做正功,90 o<α180度做负功,α= 90 o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功)。
(3)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。
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2 3两式);(5)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;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
分子动力学理论,能量守恒定律。
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.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}
3.分子运动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子随机热运动;分子之间相互作用。
4.分子间的引力和斥力(1)r
5.热力学第一定律,W +Q=ΔU{(功和传热,改变物体内能的两种方式,在效果上是等效的),W:对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及第一种永动机不能在第二卷P40中建立。
6.热力学第二定律
克氏定理:把热从冷的物体传递到热的物体而不引起其他的变化(热传导的指向性)是不可能的。。
开尔文的陈述:不可能从单一来源获取热量,并将其全部用于做功而不引起其他一些变化(机械能和内能的转换方向){第二类永动机不能在第二卷P44中制造。
7.热力学第三定律:无法达到零温度{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零温度)。
注意:(1)布朗粒子不是分子。布朗粒子越小,布朗运动越明显,温度越高,布朗运动越强烈。(2)温度是分子平均动能的标志;
(3)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。
(4)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。
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大Δ标签;0;吸收热量,Q>0。
(6)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。
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
气体的性质
1.气体的状态参量:
宏观上,一个物体有多热或多冷;在微观上,一个物体内分子随机运动程度的一种指示。
热力学温度与摄氏温度的关系:T= T +273 {T:热力学温度(K), T:摄氏温度()。
体积V:气体分子所占空间,单位换算:1m3=103L=106mL。
压力p:在单位面积上,大量气体分子频繁地与装置壁面碰撞,产生持续均匀的压力,即标准大气压。
1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动特点:分子间空隙大;除碰撞瞬间外,相互作用力较弱;分子以很高的速度运动。
3.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:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,而取决于温度和物质的量。(2)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)。
电场
1.电荷守恒定律一次电荷:(e=60 10-19C);带电体的电荷是主电荷的整数倍。
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/q
8.电场力做的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体从A到B时电场力做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中两点A和B之间的电位差(V)(电场力做的功与路径无关),E:均匀电场强度,d:两点沿电场强度方向的距离(m)。
9.势能:EA= q φA {EA:带电体在A点的势能(J),q:电量(C),φA: A点的势能(V)。
10.势能变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置移动到B位置时势能的差值。
11.电场力做功与势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(势能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)
常见电容参见卷II P111。
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子以速度Vo沿垂直电场方向进入均匀电场时的偏转(不考虑重力的影响)。
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)两个带相同电荷的金属球团接触时,电荷分布规律为:原来带不同电荷的金属球团先中和后平分,原来带相似电荷的金属球团总量平分。(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
(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
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.电功率和电功率: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:电性(J), I:受导体电流(A), R:导体电阻(Ω), t:通电时间(s)。
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.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 =I1=I2=I3 I和=I1+I2+I3+。
电压关系U =U1+U2+U3+ U =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)
连接被测电阻Rx后通过仪表的电流为。
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix对应Rx,表示被测电阻。
(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:
当前表示数:I=IR+IV。
Rx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]
选择电路条件。& lt;房车2。
12.电路中滑动变阻器的限流连接和分压连接。
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小。
易于调节电压选择条件。处方。
电压调节范围大,电路复杂,功耗大。
易于调节电压选择条件。处方。
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1 kv马= 103 v = 106;1 m Ω Ω = 106 = 103 k Ω。(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。
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?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:导体长度(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.带电粒子进入磁场的运动,忽略重力(不管重力)(两者都掌握)。
(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,
洛伦兹力对带电粒子不做功(在任何情况下);(c)解决问题的关键:画轨道找到圆心和半径的圆心角(=正弦角的两倍)。
注:(1)安培力和洛伦兹力的方向可以用左手定则确定,但洛伦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
电磁感应
1.感应电动势大小的计算公式。
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:均匀磁场磁感应强度(T),S:正面积(m2)。
3.感应电动势的正极和负极可以由电源内部感应电流的方向来确定:从负极到正极。
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)感应电流方向可用伦茨定律或右手定则确定。伦茨定律是主要的应用点。(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。
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;= 2 f。
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.理想变压器的一次二次线圈中电压、电流和功率之间的关系。
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)交流电的变化频率与发电机中线圈的旋转频率相同,即:ω =ω线,f =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/电阻、电感和电容对交变电流的作用。
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:电感量(H),C:电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}
注:(1)在LC振荡过程中,当电容量最大时,振荡电流为零;当电容器电荷为零时,振荡电流最大。(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场。
(3)其它相关内容:电磁场〔见第二册P215〕/电磁波〔见第二册P216〕/无线电波的发射与接收〔见第二册P219〕/电视雷达〔见第二册P220〕。
光的反射和折射(几何光学)
1.反射定律α=i {α;反射角i:入射角。
2.绝对折射率(光从真空中到介质)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}
3.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。
注意事项:(1)平面镜反射成像规则:形成一个大小相等且直立的虚像,像物沿平面镜对称。(2)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。
(3)光导纤维是光的全反射的实际应用见第三册p12,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜。
(4)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。
(5)白光通过三棱镜发色散规律:紫光靠近底边出射见。
光的本性
1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)〔见第三册P23〕
2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置: =nλ;暗条纹位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);条纹间距 { :路程差(光程差);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}
3.光的颜色是由光的频率决定的,频率是由光源决定的,与介质无关。光的传播速度与介质有关。光的颜色从低频到高频的顺序是:红橙黄绿蓝靛紫(记住:紫光频率大波长小)。。
4.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〕
5.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〔见第三册P27〕
6.光的偏振:在Book III P32中,光的偏振现象表明光是横波。
7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):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〔见第三册P29〕
8.光子说,光子的能量E=hν {h:普朗克常数=6.63 10-34J。S,ν:光的频率。
9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}
注意事项:(1)光干涉与衍射的产生原理、条件模式及应用应加以区分,如薄膜干涉双缝衍射单缝衍射圆孔衍射圆板衍射等。(2)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〕。
原子和原子核
1.α粒子散射试验结果)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)。
2.核尺寸:10-15~10-14m,原子半径约10-10m(原子核结构)。
3.光子发射与吸收:当原子发生定态跃迁时,向外辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E起始-E结束{能级跃迁。
4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=外源电子数=原子序数见第三卷P63。
5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕
6.爱因斯坦质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:真空中的光速。
7.核计算ΔE=Δmc2{当Δm单位为kg时,ΔE单位为J;当以原子量单位u为单位时,以uc2为单位计算ΔE;见第三卷P72。
注意事项:(1)应掌握常用核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)。(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;
(3)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。
(4)其它相关内容: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。
高中物理有哪些神奇公式
1.开普勒第一定律的内容是所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳在椭圆轨道的一个焦点上。开普勒第三定律的内容是所有行星的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等,即R3/ T2=k。
2.如果地球的质量为M,半径为R,引力常数为G,地球表面的重力加速度为G,则两者之间存在一个共同的关系式为(类似的情况也适用于其他行星)。
3.一个以平抛或准平抛运动的物体,在加速度方向(Δv=at)上,在任何等量的时间内,速度变化都是相同的。。
4.第一宇宙速度(近地卫星的环绕速度)的表达式v1=(GM/R)1/2=(gR) 1/2,大小为7.9m/s,它是发射卫星的最小速度,也是地球卫星的最大环绕速度。随着卫星的高度h的增加,v减小,ω减小,a减小,T增加。
5.第二宇宙速度:v2=11.2km/s,这是使物体脱离地球引力束缚的最小发射速度。
6.第三宇宙速度:v3=17km/s,这是使物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度。
7.速度选择器模型:带电粒子以速度v射入正交的电场和磁场区域时,当电场力和磁场力方向相反且满足v=E/B时,带电粒子做匀速直线运动(被选择)与带电粒子的带电荷量大小、正负无关,但改变v、B、E#from 高中物理常见结论来自学优网 end#中的任意一个量时,粒子将发生偏转。
8.做功的过程就是能量转换的过程,做了多少功就是转换了多少能量,所以做功是能量转换的度量,做这件事就是利用函数关系来解决问题。
9.在一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的分布有两个方面:一是相互摩擦的物体之间机械能的传递;第二,将系统的机械能转化为内能;换算成内能的量等于滑动摩擦力与相对距离的乘积,即Q= f.Δs相对。
10.运动的时间:轨迹对应的圆心角越大,带电粒子在磁场中的运动时间就越长,与粒子速度的大小无关。[t=θT/(2π)= θm/(qB)]。