高中物理选修3-2公式总结

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高中物理选修3-2公式总结

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(Ωm)，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/R8.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+IVRx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)>RA[或Rx>(RARV)1/2]选用电路条件Rx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:P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）〔见第二册P198〕；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〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。

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物理选修3-1知识点即公式总结

第一章电场

一、电场基本规律1、电荷电荷守恒定律自然界中只存在正、负电荷

自然界中两种电荷的总量是守恒的，电荷从一个物体转移到另一物体（如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应），不管何种方式，电荷既不能创造，也不能消失，这就是电荷守恒定律（1）三种带电方式：摩擦起电起电-本能式（2）元电荷：最小的带电单元，自然界任何物体的带电荷量都是

元电荷（都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。2、库伦定律：（作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。（2力常量

F是电场力（N）q1（m）

（3）适用条件：真空中静止的点电荷。

×10-19表达式：Fk是静电力常量（q2是电荷带电量-掠夺式、接触起电）的整数倍，电子、质子的电荷量真空．．中两个kQ1Q2k=9.0r2（使物质带电的过程，就是使

-均分式、感应

静止点电荷．．．．．之间的相互

×109Nm2/C2静电

=9.0×109Nm/CC）r是两个电荷的距离

e=1.6c

1）定律内容：））

、

二、电场力的性质：

1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。2、电场强度E：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。（2）定义式：EE与F、q无关，只由电场本身决定。

E是电场强度（F是电场力（

受到的电场力。○

1点电荷的场强公式：EQ是点电荷电场强度（k是静电力常量（Q是点电荷带电量（

○

2匀强电场场强公式：UAB是AE是电场强度（

（

N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）N）q是电荷量（C）

（3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷

方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E

的方向相反。

4）单位：N/C,V/m1N/C=1V/m5）其他的电场强度公式

EkQr2Q场源电荷

N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）=9.0×109Nm/C）C）r是半径（m）；

EUd沿电场方向等势面间距离

dB两点的电势差（V）d是距离（m）N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）

）场强的叠加：遵循平行四边形法则

（（、

3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的

（2）电场线的特点：

1电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷○

2不封闭，不相交，不相切。○3沿电场线电势降低，且电势降○

低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势○

4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表（3）几种特殊电场的电场线：E

能的性质1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。2、电势能（2）定义式：（3）特点：2电势能的变化量△3、电势○

（2）定义式：φ是电势（（3）特点：○

2电势是一个标量，但是它有正负，正负只表示该点电势比参考○

3电势的大小由电场本身决定，与○

4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力

各点的切线方向反映场强的方向，

Ep：（1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相

EpAWA0带正负号计算○1电势能具有相对性，相对零势能面而言，通常选大

Ep与零势能面的选择无关。（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能φEp单位：伏（qV）E是电势能（○1电势具有相对性，相对参考点而言。但电势之差与

Ep与电荷量V）带正负号计算

J）q是电荷量（C）

Ep和q无关。高低。面疏密程度反映场强的大小。特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，从正电荷出发，终止于负电荷。

三、电场

互作用，由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。地或无穷远处为零势能面。：的比值。参考点的选择无关。点电势高，还是低。

所做的功。

（4）电势高低的判断方法

1根据电场线判断：沿着电场线方向电势降低。φA>φ○ABB2根据电势能判断：○

正电荷：电势能大，电势高；电势能小，电势低。负电荷：电势能大，电势低；电势能小，电势高。

结论：只在电场力作用下，静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。

4、电势差UAB（1）定义：电场中两点间的电势之差。也叫电压。（2）定义式：

φA是A点电势（UAB是A、B两点的电势差（

（3）特点：电势谁高谁低。○1○

2单位：伏（V○

3电场中两点的电势差是确定的，与零势面的选择无关○

4U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。场强度之间的关系。5、电场力做功W无关，只与初末位置有关，即与初末位置的电势差有关。（2）表达式：UAB是A、B两点的电势差（WAB是从A点到

WAB（3）电场力做功与电势能的关系结论：电场力做正功，电势能减少电场力做负功，电势能增加6、等势面：（1）定义：电势相等的点构成的面。（2）特点：○1等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做

○

2等势面与电场线垂直的大小：疏弱密强。○

5画等势面时，相邻等势面间的电势差相等。（3）判断非匀强电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源（场强大）的

两点间的电势差大于远离场源（场强小）相等距离两点间的电势差。φA-φB

V）φB是B点电势（V）

：（1）电场力做功的特点：电场力做功与路径

ABq带正负号计算（适用于任何电场）V）B点做的功（Jd沿电场方向的距离。匀强电场WAB○3两等势面不相交

V）；电势差与电q是电荷量（C）Ep=EpA-EPB

无条件结论

○4等势面的密集程度表示场强UAB=

电势差是标量，却有正负，只表示起点和终点的

）ABWAB=U）

=Eqd=-△

功。

ABC

7、静电平衡状态：（1）定义：导体内不再有电荷定向移动的稳定

状态

（2）特点：○1处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。

2感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该○

处场强大小相等，方向相反。

3处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体表面是个等○

若AB=BC，则UAB>UBC

势面。

○

4电荷只分布在导体的外表面，与导体表面的弯曲程度有关，越弯曲，电荷分布越多。1、电容器充放电过程：

充电过程S-A：电源的电能转化为电容器的电场能放电过程S-B：电容器的电场能转化为其他形式的能2、电容：（1）物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理

（2）定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电压叫做电容器的电容。（3）定义式：CQU是定义式不是决定式C是电容（F）Q是电荷量（C

CS4kd是电容的决定式（平行板电容器）

7.推导公式：

E=U==4πkQdεs

（电源给电容器

U是电势差（SA

BLCU的比值就

V）；四、电容器及其应用：充电）量。

）

E是电场强度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）U是电势差（V）d是距离（m）Q是带电量（C）k是静电力常量（=9.0×109Nm/C）ε是相对介电常数；

（4）单位：法拉F，微法（5）特点：○1电容器的电容○

2电容器的带电量Q○

3电容器始终与电源相连，则电容器的电压不变。电容器充电完毕，再与电源断开，则电容器的带电量不变。○

4在有关电容器问题的讨论中，经常要用到以下三个公式和使用进行判断CQCU1、基本粒子不计重力，但不是不计质量，氕（11H），氘（21H带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。2、平衡问题：电场力与重力的平衡问题。3、加速问题

（1）由牛顿第二定律解释，带电粒子在电场中加速运动（不计重力）只受电场力Eq，粒子的加速度为v2Eqdm2Uqm（2）由动能定理解释，

可见加速的末速度与两板间的距离子在电场中运动的时间不一样，4、偏转问题类平抛运动（由两极板间中点射入）在垂直电场线的方向：粒子做速度为带电粒子若不计重力，则在竖直方向粒子的加速度μF，皮法C与Q和S4kdE31H）1mv220的匀加速直线运动。U无关，只由电容器本身决定。Ud

如质子mg=Eq

a=Eq/mUq，v无关，v0匀速直线运动。-6μF=10-12F

○3的结论联合11H），电子，α粒子（42He）,

Eqv0mg，vd，则2Uqm

U但是粒

0、加速度为

pF1pF=10是指一个极板带电量的绝对值。

五、应用带电粒子在电场中的运动（平衡问题，加速问题，偏转问题）（），氚（

，若两板间距离为

d只与两板间的电压有关，d越大，飞行时间越长。在平行电场线的方向：粒子做初速度为a

aEqmUqmd

带电粒子做类平抛的水平距离，若能飞出电场水平距离为L，若不能飞出电场则水平距离为x

带电粒子飞行的时间：t=x/v0=L/v0○1粒子要能飞出电场则：y≤d/2○2粒子在竖直方向做匀加速运动：y粒子在竖直方向的分速度:vy粒子出电场的速度偏角：tan由○1○2○3○4○5可得：

飞行时间：t=L/vO竖直分速度：vyUqL22L12at2○3atvyv0○4v0○5θyθUqLmdvUqLmv200v0v

vy侧向偏移量：y

v02mv0d偏向角：tand

LLL＇v0L＇θyθv0vyvy＇θyθv0vyvU1y＇U1飞行时间：t=L/vO偏向角：tan2U2L2U1d侧向偏移量：yU2L4U1dｙ＇＝U2L(L2L)4U1d在这种情况下，一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量，偏向角都相同，但它们飞越偏转电场的时间不同，此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。

如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时，只要将加速度a重新求出即可，具体计算过程相同。

5、示波器的原理同书上结构图。

F是电场力（N）k是静电力常量（=9.0×109Nm/C）q1、q2是电荷带电量（C）r是两个电荷的距离（m）；F2.E=

E是电场强度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）F是电场力（N）q是电荷量（C）*点电荷：

EQ是点电荷电场强度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）k是静电力常量（=9.0×109Nm/C）Q是点电荷带电量（C）r是半径（m）；E3.φ=

φ是电势（V）E是电势能（J）q是电荷量（C）；4.

UAB是A、B两点的电势差（V）q是电荷量（C）WAB是从A点到B点做的功（J）

EpA是A点的电势能（J）EpB是B点的电势能（J）φA是A点电势（V）φB是B点电势（V）；

5.UAB=Ed

UAB是A、B两点的电势差（V）d是距离（m）E是电场强度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）6.C=QU

C是电容（F）Q是电荷量（C）U是电势差（7.推导公式：

E=U==4πkQdεs

E是电场强度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）U是电势差（V）d是距离（m）Q是带电量（k是静电力常量（=9.0×109Nm/C）ε是相对介电常数；8.q=It

q是电荷量（C）I是电流（A）t是时间（s）；9.I=UR（欧姆定律）I=ER+r（闭合电路欧姆定律）I是电流（A）U是电势差（电压）（V）R是电阻（E是电动势（V）r是内电阻（Ω）推导公式：E=U外+U内=IR+IrU外是外电路电势差（电压）（V）U内是内电路电势差（电压）（V）

V）；C）

）

串联电路总电阻：R=R1+R2+并联电路总电阻：

=>R=

*串联分压与电阻成正比，并联电流与电阻成反比：“串正并反”！

10.P=UIW=UIt=Pt

P是电功率（W）U是电势差（电压）W是电功（J）t是时间（s推导公式：∵I=U

，P=UI∴U额是额定电压（V）U实是实际电压（P额是额定功率（W）P实是实际功率（R是纯电阻电路的电阻（Ω）Q=IRt，R=ρL

Q是电流产生的热量（焦耳热）ρ是电阻率，由材料本身决定（S是导体横截面积（m）；

*欧姆定律中的所有公式要求是在纯电阻电路中使用。注意电动势（电源）的内阻r不可忽略！11.F=BIL

F是安培力（N）B是磁感应强度（12.Φ=BS

Φ是磁通量（Wb）B是磁感应强度（

（V）I是电流（R=

，P=IR

V）W）（J）L是导体长度（Ωm）T）S是面积（T）S是面积（A）m）m）；m））

13.f=qVB

f是洛伦兹力（N）q是电荷量（C）V是速度（m/s）B是磁感应强度（T）；推导公式：∵f=F向∴qVB=m

2πr2πmmV

∴R=T==

qBVqBf是洛伦兹力（N）F向是向心力（V是速度（m/s）B是磁感应强度（r是半径（m）T是周期（

N）T）s）。

q是电荷量（m是质量（C）kg）

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