物理公式.doc

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资源描述

1、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-Vo22as 3.中间时刻速度 Vt/2V 平(Vt+Vo)/2 4.末速度 VtVo+at 5.中间位置速度 Vs/2(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移 sV 平 tVot+at2/2Vt/2t 7.加速度 a(Vt-Vo)/t 以 Vo 为正方向,a 与 Vo 同向(加速)a0;反向则 aF2) 2.互成角度力的合成: F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2 时:F (F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解:Fx Fcos ,

2、FyFsin( 为合力与 x 轴之间的夹角 tgFy/Fx) 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F 合 ma 或 aF 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、F各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动 4.共点力的平衡 F 合0,推广 正交分解法、三力汇交原理 5.超重:FNG,失重:FNr 3.受迫振动频率特点:f f 驱动力 4.发生共振条件:f 驱动力f 固,Amax,共振的防止和应用 6

3、.波速 vs/tf/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(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身; (2)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; (3)干涉与衍射是波特有的; 1.动量:pmv p: 动量(kg/s),m:质量(kg),v:速

4、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:Ip 或 Ftmvtmvo p:动量变化 pmvt mvo,是矢量式 5.动量守恒定律:p 前总p 后总或 pp 也可以是 m1v1+m2v2m1v1+m2v2 6.弹性碰撞:p0;Ek0 即系统的动量和动能均守恒 7.非弹性碰撞 p0;0r0,f 引f 斥,F 分子力表现为引力 (4)r10r0,f 引f 斥0,F 分子力0,E 分子势能0 5.热力学第一定律 W+QU(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的), W:外界对物体

5、做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J) ,U:增加的内能(J) ,涉及到第一类永动机不可造出 7.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(热力学零度) 注: (1)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; (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 W0;吸收热量,Q0 (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,

6、分子势能为零; (7)r0 为分子处于平衡状态时,分子间的距离; 十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e 1.6010-19C ) ;带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中) F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k9.0109N?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:EF/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 EkQ/r2

7、 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 EUAB/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:FqE 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:UABA-B,UABWAB/q -EAB/q 8.电场力做功:WAB qUABEqd 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:EAqA EA:带电体在 A

8、 点的电势能(J),q: 电量(C) ,A:A 点的电势(V)10.电势能的变化 EABEB-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 EAB-WAB-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容 CQ/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 CS/4kd(S:两极板正对面积,d: 两极板间的垂直距离,:介电常数) 14.带电粒子在电场中的加速(Vo0) :W EK 或 qUmVt2/2 ,Vt(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度 Vo

9、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 LVot(在带等量异种电荷的平行极板中:EU/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动 dat2/2,aF/mqE/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

10、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:1F106F1012PF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J; 十一、恒定电流 1.电流强度:Iq/tI: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:IU/R I:导体电流强度(A),U: 导体两端电压(V),R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律:R L/S:电阻率(?m),L:导体的长度(m)

11、 ,S: 导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律:IE/(r+R)或 EIr+IR 也可以是 EU 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 (),r:电源内阻() 5.电功与电功率:WUIt,PUIW: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:QI2RtQ:电热 (J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(),t:通电时间(s) 7.纯电阻电路中:由于 IU/R,WQ,因此 WQUItI2Rt U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P 总IE,P 出IU,P 出/P 总

12、I: 电路总电流(A),E:电源电动势(V),U: 路端电压(V),: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I1I2I3 I 并I1+I2+I3+ 电压关系 U 总U1+U2+U3+ U 总U1 U2U3 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 IgE/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻 Rx 后通过电表的电

13、流为 IxE/(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:UUR+UA 电流表外接法: 电流表示数:IIR+IV Rx 的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR 真 Rx 的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)RA 或 Rx(RARV)1/2 选用电路条件 RxRx 电压调节范围

14、大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件 RpRx 注 1)单位换算:1A103mA 106A;1kV103V106mA ;1M103k106 (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); 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),1T1N/A?m 2.安培力 FBIL;( 注:L B) B:磁感

15、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 VB); 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 VV0 (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/rm2rmr(2/T)2qVB ;r mV/qB;T2m/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)

16、;(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; 十三、电磁感应 1)En/t(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,/t:磁通量的变化率 2)EBLV 垂(切割磁感线运动 ) L:有效长度(m) 3)Em nBS(交流发电机最大的感应电动势) Em:感应电动势峰值 4)EBL2/2 (导体一端固定以 旋转切割) :角速度(rad/s),V: 速度(m/s) 2.磁通量 BS :磁通量 (Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)

17、 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:由负极流向正极十四、交变电流(正弦式交变电流) 1.电压瞬时值 eEmsint 电流瞬时值 iImsint;(2f) 2.电动势峰值 EmnBS2BLv 电流峰值( 纯电阻电路中)ImEm/R 总 3.正 (余) 弦式交变电流有效值:E Em/(2)1/2;UUm/(2)1/2 ;IIm/(2)1/2 4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2n1/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:

18、输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻) 6.公式 1、2 、3 、4 中物理量及单位::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)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即: 电 线,f 电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

19、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 1.LC 振荡电路 T2(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 c3.00108m/s,c/f : 电磁波的波长(m),f:电磁波频率 注: (1)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; (2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电( 磁)场产生磁(电) 场; 十六、光的反射和折射(几何光学) 1.反射定律 i ;反射角,i:入射角 2.绝对折射率(光从真空中到

20、介质)nc/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: (1)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; (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; 十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性, 称为光的波粒二象性) 1.两种学说:微粒说(牛顿) 、波动说 (惠更斯) 2双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置:

21、 n;暗条纹位置: (2n+1)/2(n0,1,2,3,、 、 、 ) ;条纹间距 :路程差(光程差);:光的波长;/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(助记:紫光的频率大,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/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

22、认为光沿直线传播 6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波 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、 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 8.光子说,一个光子的能量 Eh h: 普朗克常量6.6310-34J.s,:光的频率 9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2 hW mVm2/2:光电子初动能,h: 光子能量,W:金属的逸出功 注: (1)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; (2)其它相关内容:光的本性学说发展史/ 泊松亮

23、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 1.粒子散射试验结果 a)大多数的 粒子不发生偏转;(b)少数 粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数 粒子出现大角度的偏转 (甚至反弹回来 ) 2.原子核的大小:10-15 10-14m,原子的半径约 10-10m(原子的核式结构) 3光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时, 要辐射(或吸收)一定频率的光子:hE 初-E 末能级跃迁 4.原子核的组成:质子和中子(统称为核

24、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 5.天然放射现象: 射线( 粒子是氦原子核) 、 射线(高速运动的电子流) 、 射线(波长极短的电磁波) 、 衰变与 衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间 )。射线是伴随 射线和 射线产生的见第三册 P64 6.爱因斯坦的质能方程:Emc2E:能量(J),m: 质量(Kg),c: 光在真空中的速度 7.核能的计算 Emc2 当 m的单位用 kg 时,E 的单位为 J;当 m用原子质量单位 u 时,算出的 E单位为 uc2;1uc2931.5MeV 见第三册 P72 。 注: (1)常见的核反

25、应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (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。 (完) 左手定则: 左手定则(安培定则):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( 手心对准 N 极,手背对准 S

26、极), 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。 (发电机) 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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