物理公式大全

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    初中物理公式大全
    力學部分
    一、速度公式
    
物理量 計算式 國際主單位 常用單位 換算關(guān)系
速度v V=s/t m/s Km/h 1m/s=3.6km/h
路程s S=vt m Km 1km=1000m
時間t t=s/v s h 1h=60min=3600s

    火車過橋(洞)時通過的路程s=L橋+L車
    聲音在空氣中的傳播速度為340m/s
    光在空氣中的傳播速度為3×108m/s
    二、密度公式
    (ρ水=1.0×103 kg/ m3)
    
物理量 計算式 國際主單位 常用單位 換算關(guān)系
密度ρ ρ=m/v Kg/ m3 g/ Cm3 1g/ Cm3=1000kg/ m3
質(zhì)量m M=ρv Kg g 1kg=1000g
體積v V=m/ρ  m3 Cm3 1 m3=103dm3=106cm3 1L=103ml(cm3)

    冰與水之間狀態(tài)發(fā)生變化時m水=m冰 ρ水>ρ冰 v水
    同一個容器裝滿不同的液體時,不同液體的體積相等,密度大的質(zhì)量大
    空心球空心部分體積V空=V總-V實
    三、重力公式
    G=mg (通常g取10N/kg,題目未交待時g取9.8N/kg) 同一物體G月=1/6G地 m月=m地
    四、杠桿平衡條件公式
    F1l1=F2l2 F1 /F2=l2/l1
    五、動滑輪公式
    不計繩重和摩擦時F=1/2(G動+G物) s=2h
    六、滑輪組公式
    不計繩重和摩擦時F=1/n(G動+G物) s=nh
    七、壓強公式(普適)
    P=F/S 固體平放時F=G=mg
    S的國際主單位是m2 1m2=102dm2=104cm2=106mm2
    八、液體壓強公式P=ρgh
    液體壓力公式F=PS=ρghS
    規(guī)則物體(正方體、長方體、圓柱體)公式通用
    九、浮力公式
    (1)、F浮=F’-F (壓力差法)
    (2)、F浮=G-F (視重法)
    (3)、F浮=G (漂浮、懸浮法)
    (4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 (排水法)
    十、功的公式
    W=FS 把物體舉高時W=Gh W=Pt
    十一、功率公式
    P=W/t P=W/t= Fs/t=Fv (v=P/F)
    十二、有用功公式
    舉高W有=Gh 水平W有=Fs W有=W總-W額
    十三、總功公式
    W總=FS (S=nh) W總=W有/η W總= W有+W額 W總=P總t
    十四、機械效率公式
    η=W有/W總 η=P有/ P總
    (在滑輪組中η=G/Fn)
    (1)、η=G/ nF(豎直方向)
    (2)、η=G/(G+G動) (豎直方向不計摩擦)
    (3)、η=f / nF (水平方向)
    十五、熱學公式 C水=4.2×103J/(Kg·℃)
    1、吸熱:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
    2、放熱:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
    3、熱值:q=Q/m
    4、爐子和熱機的效率: η=Q有效利用/Q燃料
    5、熱平衡方程:Q放=Q吸
    6、熱力學溫度:T=t+273K
    7.燃料燃燒放熱公式Q吸=mq 或Q吸=Vq(適用于天然氣等)
    電學部分
    1、電流強度:I=Q電量/t
    2、電阻:R=ρL/S
    3、歐姆定律:I=U/R
    4、焦耳定律:
    (1)、Q=I2Rt普適公式)
    (2)、Q=UIt=Pt=UQ電量=U2t/R (純電阻公式)
    5、串聯(lián)電路:
    (1)、I=I1=I2
    (2)、U=U1+U2
    (3)、R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普適公式)
    (2)、W=I2Rt=U2t/R (純電阻公式)
    (4)、U1/U2=R1/R2 (分壓公式)
    (5)、P1/P2=R1/R2
    6、并聯(lián)電路:
    (1)、I=I1+I2
    (2)、U=U1=U2
    (3)、1/R=1/R1+1/R2 [ R=R1R2/(R1+R2)]
    (4)、I1/I2=R2/R1(分流公式)
    (5)、P1/P2=R2/R1
    7、定值電阻:
    (1)、I1/I2=U1/U2
    (2)、P1/P2=I12/I22
    (3)、P1/P2=U12/U22
    8、電功:
    (1)、W=UIt=Pt=UQ (普適公式)
    (2)、W=I2Rt=U2t/R (純電阻公式)
    9、電功率:
    (1)、P=W/t=UI (普適公式)
    (2)、P=I2R=U2/R (純電阻公式)
    常用物理量
    1、光速:C=3×108m/s (真空中)
    2、聲速:V=340m/s (15℃)
    3、人耳區(qū)分回聲:≥0.1s
    4、重力加速度:g=9.8N/kg≈10N/kg
    5、標準大氣壓值:
    760毫米水銀柱高=1.01×105Pa
    6、水的密度:ρ=1.0×103kg/m3
    7、水的凝固點:0℃
    8、水的沸點:100℃
    9、水的比熱容:
    C=4.2×103J/(kg•℃)
    10、元電荷:e=1.6×10-19C
    11、一節(jié)干電池電壓:1.5V
    12、一節(jié)鉛蓄電池電壓:2V
    13、對于人體的安全電壓:≤36V(不高于36V)
    14、動力電路的電壓:380V
    15、家庭電路電壓:220V
    16、單位換算:
    (1)、1m/s=3.6km/h
    (2)、1g/cm3 =103kg/m3
    (3)、1kw•h=3.6×106J
    高中物理公式大全
    一、質(zhì)點的運動(1)------直線運動
    1)勻變速直線運動
    1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
    3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
    5.中間位置速度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為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
    8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}
    9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
    注:(1)平均速度是矢量; (2)物體速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
    (4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點.位移和路程.參考系.時間與時刻;速度與速率.瞬時速度。
    2)自由落體運動
    1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
    注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;
    (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
    (3)豎直上拋運動
    1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
    3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
    5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
    注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
    (2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
    (3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
    二、質(zhì)點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
    1)平拋運動
    1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
    3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
    5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
    6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
    合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
    7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
    位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
    8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
    注:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運與豎直方向的自由落體運動的合成;
    (2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);
    (3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
    (4)在平拋運動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
    2)勻速圓周運動
    1.線速度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.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr
    7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
    8.主要物理量及單位:弧長(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n);r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
    注:(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
    (2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變.
    3)萬有引力
    1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
    2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
    3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
    4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)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.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
    注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
    (2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
    (3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
    (4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
    (5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
    三、力(常見的力、力的合成與分解)
    (1)常見的力
    1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)
    2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}
    3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}
    4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
    5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
    6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)
    7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
    8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
    9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
    注:(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;
    (2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
    (3)fm略大于μFN,一般視為fm≈μFN;
    (4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向);
    (5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
    (6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
    2)力的合成與分解
    1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
    2.互成角度力的合成:
    F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
    3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
    4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
    注:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
    (2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)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,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;
    (4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
    (5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算。
    四、動力學(運動和力)
    1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
    2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
    3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運動}
    4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
    5.超重:FN>G,失重:FN
    6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子
    注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動。
    五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
    1.簡諧振動F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
    2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角θ<100;l>>r}
    3.受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力
    4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用
    5.機械波、橫波、縱波
    注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
    (2)溫度是分子平均動能的標志;
    3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
    (4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
    (5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
    (6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
    (7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;
    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律能源的開發(fā)與利用.環(huán)保物體的內(nèi)能.分子的動能.分子勢能。
    六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
    1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
    3.沖量:I=Ft {I:沖量(N•s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
    4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
    5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
    6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}
    7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
    8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}
    9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:
    v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
    10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)
    11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,并嵌入其中一起運動時的機械能損失
    E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
    注:
    (1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;
    (2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;
    (3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
    (4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;
    (5)爆炸過程視為動量守恒,這時化學能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。
    七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)
    1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
    2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
    3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
    4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
    5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
    6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
    7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
    8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
    9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
    10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
    11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
    12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
    13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
    14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
    W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
    {W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
    15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
    16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
    注:
    (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
    (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
    (3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
    (4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
    八、分子動理論、能量守恒定律
    1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米
    2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
    3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。
    4.分子間的引力和斥力(1)r
    (2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
    (3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力
    (4)r>10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0
    5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),
    W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
    6.熱力學第二定律
    克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);
    開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
    7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
    注:
    (1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
    (2)溫度是分子平均動能的標志;
    3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
    (4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
    (5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
    (6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
    (7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;
    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊P41〕/能源的開發(fā)與利用、環(huán)?!惨姷诙訮47〕/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
    九、氣體的性質(zhì)
    1.氣體的狀態(tài)參量:
    溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標志,
    熱力學溫度與攝氏溫度關(guān)系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
    體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
    壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,
    標準大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
    2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
    3.理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T為熱力學溫度(K)}
    注:(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
    (2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學溫度(K)。
    十、電場
    1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
    2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),
    r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
    3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
    4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
    5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
    6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
    7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
    8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),
    UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
    9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
    10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
    11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)
    12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
    13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
    常見電容器
    14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
    15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
    類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
    拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
    注:
    (1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
    (2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
    3)常見電場的電場線分布要求熟記;
    (4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);
    (5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,
    導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
    (6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
    (7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽/示波管、示波器及其應(yīng)用等勢面。
    十一、恒定電流
    1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
    2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
    3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
    4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外
    {I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
    5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
    6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
    7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
    8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總
    {I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
    9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
    電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
    電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
    電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
    功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
    10.歐姆表測電阻
    (1)電路組成 (2)測量原理
    兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
    Ig=E/(r+Rg+Ro)
    接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
    Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
    由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
    (3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
    (4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
    11.伏安法測電阻
    電流表內(nèi)接法: 電流表外接法:
    電壓表示數(shù):U=UR+UA 電流表示數(shù):I=IR+IV
    Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真 Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
    選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 選用電路條件Rx<
    12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
    限流接法
    電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小 電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
    便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx 便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp
    注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
    (2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
    (3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
    (4)當電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
    (5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
    (6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用〔見第二冊P127〕。
    十二、磁場
    1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
    2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}
    3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
    4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
    (1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
    (2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB
    ;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);
    ©解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
    注:(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
    (2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;
    (3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料
    十三、電磁感應(yīng)
    1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]
    1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
    2)E=BLV垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)}
    3)Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢) {Em:感應(yīng)電動勢峰值}
    4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)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:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(T),S:正對面積(m2)}
    3.感應(yīng)電動勢的正負極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負極流向正極}
    *4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),
    ΔI:變化電流,?t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
    注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點;
    (2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。
    (4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感/日光燈。
    十四、交變電流(正弦式交變電流)
    1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)
    2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
    3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
    4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系
    U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
    5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′=(P/U)2R;
    (P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻);
    6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);
    S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
    注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;
    (2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;
    (3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;
    (4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,
    當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;
    (5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象/電阻、電感和電容對交變電流的作用。
    十五、電磁振蕩和電磁波
    1.LC振蕩電路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}
    2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}
    注:(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大.