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高二物理部分公式、概念总结一、振动和波(机械振动与机械振动的传播) 1.简谐振动F-kx (F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向)2.单摆周期Tl:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角r 3.受迫振动频率特点:ff驱动力 4.发生共振条件:f驱动力f固,Amax,共振的防止和应用见第一册P175 5.机械波、横波、纵波见第二册P2 6.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) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同相互接近,接收频率增大,反之,减小见第二册P21 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)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。二、功和能(功是能量转化的量度) 1.电场力做功:WabqUab (q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uabab) 2.电功:WUIt普适式) (U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)3.功率:P (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) 4.汽车牵引力的功率:PFv;P平Fv平 P:瞬时功率,P平:平均功率 5.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(vmaxP额/f) 6.电功率:PUI(普适式) (U:电路电压(V),I:电路电流(A)7.焦耳定律:QI2Rt (Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(),t:通电时间(s)8.纯电阻电路中IU/R;PUIU2/RI2R;QWUItU2t/RI2Rt 9.电势能:EAqA EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)(从零势能面起)三、分子动理论、能量守恒定律 1.阿伏加德罗常数NA6.021023/mol;分子直径数量级10-10m,2.油膜法测分子直径dV/s V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m2)3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。 4.分子间的引力和斥力:(1)rr0,f引r0,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见第二册P72 6.热力学第二定律: 克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性); 开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性)涉及到第二类永动机不可造出见第二册P74 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,分子势能为零; (7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离; 四、气体的性质 1.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大 2.理想气体的状态方程:p1V1/T1p2V2/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,与温度和物质的量有关; (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)。五、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2. 静电力常量k9.0109Nm2/C23.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 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:WABqUABEqdWAB: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)常见电容器见第二册P121 14.带电粒子在电场中的加速(Vo0):WEK或qU,Vt15.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(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,a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P110; (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:1F106F1012pF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.6010-19 C1V1.6010-19J; (8)其它相关内容:静电屏蔽见第二册P111/示波管、示波器及其应用见第二册P114等势面见第二册P125。六、恒定电流 1.电流强度:II: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:II: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:电阻率(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WQUItI2RtU2t/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+Rn;+. 功率分配 P总P1+P2+P3+Pn; P总P1+P2+P3+=Pn.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.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法:电压调节范围小,电路简单,功耗小 便于调节电压的选择条件RpRx 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RpRx 注:(1)单位换算:1A103mA106A;1kV103V106mV;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; (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见第二册P138。七、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/Am 2.安培力FBIL;(注:LB) 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fqVB(注VB);质谱仪见第二册P162 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m2rmr(2/T)2qVB;rmV/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);(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; (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P152;(3)其它相关内容:回旋加速器见第二册P163/磁性材料八、电磁感应 1.感应电动势的大小计算公式:1)En/t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)EmnBS(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) 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 *4.自感电动势E自n/tLI/tL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),I:变化电流,t:所用时间,I/t:自感电流变化率(变化的快慢) 注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点见第二册P180;(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:1H103mH106H。(4)其它相关内容:自感见第二册P183/日光灯见第二册P184。九、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;U;I4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系; 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损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P202; 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)。
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