最全的高中物理公式(2)

最全的高中物理公式

　　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)r

　　(2)r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子势能=Emin(最小值)

　　(3)r>r0，f引>f斥，F分子力表现为引力

　　(4)r>10r0，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+Q=ΔU{(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)，ΔU：增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕｝

　　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P44〕｝

　　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，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/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。

　　九、气体的性质

　　1.气体的状态参量：

　　温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，

　　热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273{T：热力学温度(K)，t：摄氏温度(℃)｝

　　体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL

　　压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，

　　标准大气压：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

　　2.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

　　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，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)。

　　十、电场

　　1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

　　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.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{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：EA=qφA{EA：带电体在A点的电势能(J)，q：电量(C)，φA：A点的电势(V)｝

　　10.电势能的变化ΔEAB=EB-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ΔEAB=-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)

　　常见电容器

　　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;

　　(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/示波管、示波器及其应用等势面。

　　十一、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.电功与电功率：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.纯电阻电路中：由于I=U/R，W=Q，因此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总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+

　　电压关系U总=U1+U2+U3+U总=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)

　　接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

　　Ix=E/(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：电流表外接法：

　　电压表示数：U=UR+UA电流表示数：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)

　　选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]选用电路条件Rx<

　　12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

　　限流接法

　　电压调节范围小，电路简单，功耗小电压调节范围大，电路复杂，功耗较大

　　便于调节电压的选择条件Rp>Rx便于调节电压的选择条件Rp

　　注1)单位换算：1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

　　(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

　　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)，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);质谱仪{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，洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);

　　?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;

　　(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料

　　十三、电磁感应

　　1.[感应电动势的大小计算公式]

　　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：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=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)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点;

　　(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/日光灯。

　　十四、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;(ω=2πf)

　　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.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

　　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);

　　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)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即：ω电=ω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。

　　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，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;