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- 2021-05-24 发布
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人教版高中物理选修 3-1 公式总结
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第一章 静电场
·元电荷 ( 最小单位的电荷量 ) : e
1.60
10 19 C
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·库伦定理: F
q1q2
k 2
静电力常量: k
9.0
9
10 N
2 2
m / C
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·电场强度: E
r
F ( 定义式) E q
k Q ( 真空中,点电荷) E r 2
U ( 匀强电场)
d
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·静电力做功: W
Fl cos qEl
cos
( 为力与位移的夹角)
WAB
E pA
E pB E p
WAB E0
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·电势:
E p
U AB
q
Ed → E
U AB 电势差:
d
U AB
A B U AB
WAB
q
U AB
U BA
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·电容: C ( 单位: F ) 1F
106 F
1012 pF
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C Q ( 定义式) C r S U 4 kd
( 绝对式 )(
r :相对介电常数)
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·带电粒子在电场中的运动 ( 复合电场、示波器)
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甲 乙 丙 光屏
① 偏转电场 ( 乙→丙)( 类平抛运动 ) :
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U1 U2 L D
L v0t
1
y 1 qU 2
2 2
L U 2L
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○+
mq v0
A B D
y at 2
2
2 md v0
4U 1d
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加速电场 偏转电场
_﹢ ﹣
△ ABC∽△ ADE
y
Y
C vx
vy
E
F ma
F qE2
E U 2
d
a qU 2
md
( 记忆:去你妈的)
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② 加速电场 ( 甲→乙) :
qU 1
1 mv2 v
0
0
2
2qU1
m
③ 角:
tan
tan
vy at
vx v0
y at
L 2v0
tan
2 tan
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注意:同一示波器中带电粒子轨迹重合,固示波器不能区分带电微粒。
第二章 恒定电流
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· q It
I :(电流-单位: A 安[ 培]) 1A
10 3 mA
6
10 A
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·欧姆定律: I U 1
R
3
10 K
6
10 M
只适用于金属、电解质等线性元件。
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·焦耳定律:
非纯电阻中:
Q I 2 Rt
2
W总 UIt W热 Q
I 2 Rt W
W总 Q
热机效率
机
W机 100%
P机 100%
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P总 UI
·串、并联电路
P热 I R
P机 P总 P热
W总 P总
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串联:电路各处电流相等 I
I 1 I 2
I n ;电路总电压等于各电阻分压之和
U U 1 U 2
U n ;
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总电阻等于各电阻之和 R R1 R2
Rn
。
并联:总电流等于各分电流之和: I I 1 I 2
I n ;电路各处电压相等:
U
U 1
U 2
U
n ;
从电阻的倒数等于各分电阻的倒数和:
1
R
1 1 1 1
R1 R2 Rn R
1
R1
1
R2
R
R1 R2
R1 R2
。
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·闭合电路的欧姆定律 (公式: I
E E 电源电动势 R 外电路电阻 r 电源电阻 )
R r
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推倒:电压形式 E U
U内 , E
IR Ir , E U
Ir 电源电动势在数值上等于内外电压之和。
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能量形式
EIt
UIt
I 2 rt
功率形式 EI UI
I 2 r
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图线①:公式 U
E Ir
U 路端电压 I 干路电流 E 电源电动势 (纵截距)
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I
0
E 外电路短路时的电路 (横截距) r r
U tan I
电源内阻 (斜率的绝对值 )
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图线②:某一定值电阻的 U I 图线。
交点 I ,U 表示该电阻接在电源两端时的电流 I 和路端电压 U 。
·闭合电路的能量转换关系:
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电路消耗的总功率 P总
EI ;电源的输出功率 P出
UI ;内电路消耗的功率 P内
I 2r ;
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电源的效率
P出 UI
P总 EI
U ;当外电路为纯电阻电路时
E
R 1 R 。
R r 1 r
R
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输出功率随外电路电阻变化的关系:
当E , r 一定, R 变化时 P出 UI
2 2
R
E E
2 2
R r R r
4r
R
2
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当R r
时,输出功率最大,
E
P出max
4 r
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·多用电表:调零方程 I g
E 测量方程 I R内
E
R内 Rx
电流进出方向:红进黑出
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第三章 磁场
·两个定则:安倍定则 (右手螺旋定则 ),左手定则 (受磁场力 / 安培力);【有力用左手,无力用右手】
·磁感应强度:描述磁场的强弱
方向:小磁针静止时 N 极所指方向即为电场方向。
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公式: F
ILB B
F ( B :磁感应强度 -单位: T [特斯拉])
IL
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通电导线之间通过磁场发生相互作用:同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。磁电式仪表:优点,灵敏度高,可测很弱的电流;缺点,线圈导线细,允许通过的电流很弱。
增加灵敏度的方法:①增大磁铁磁性 ②增加线圈圈数 ③增加线圈的横截面积
·磁通量 -单位: Wb [ 韦伯] 公式: SB
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运动电荷在磁场中受到的力 洛伦兹力: F
·带电粒子带匀强磁场中的运动
qvB
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· · · · ·
R 只与v 有关, T 与v 、 R 无关;洛伦兹力提供向心力
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· · · · ·
· · · · ·
· · · · ·
向心力: F
频率: f 1
qvB m v 半径:
2
R
qB 角速度: w
R mv 周期: T 2 m qB qB
2 2 f qB
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· · · · ·
T 2 m T m
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运用:质谱仪、回旋加速器
注:只有垂直于磁感应强度的方向进入匀强磁场的带电,才能在磁场中做匀速圆周运动。
·带电粒子在匀强磁场中的运动求解步骤:
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①找出圆心;②找角度求半径;③求出周期 T ,找圆心角求时间 t
t
360
T 或t T 。
2
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