交变电流物理高中公式
高二物理上学期公式整理

高二物理公式整理一、恒定电流定义:I =微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,) 1、电流强度的2、电阻定律:电阻率ρΩ·m3、欧姆定律:(1 变形:U=IR(2)闭合电路欧姆定律:I =r R + U E +=E r (R = r 输出功率最大) R= R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt 焦耳定律(电热)电功率 纯电阻电路: P=IU=I 非纯电阻电路: P=IU 7、欧姆表:I=xR r E +内 ①R x =∞时 I=0 ②R x =0时 I =I g =内r E (满偏) ③R x = 内r 时 I =21I g (半偏) 二、磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: IlF B = (条件:B ⊥L )单位:T 2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手螺旋)定则决定。
(1)直线电流的磁场 (2)通电螺线管、环形电流的磁场3、磁场力(1) 安培力:磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (B ⊥I )(B//I 是,F=0) 方向:左手定则(2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f = qvB (B ⊥v) 方向:左手定则(注意正负电荷)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;(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:S lR ρ=粒子在磁场中圆运动基本关系式 Rmv qvB 2= 解题关键:画轨迹、找圆心、求半径(圆心角=弦切角的两倍)粒子在磁场中圆运动半径和周期 qB mv R =, qBm T π2= t=πθ2T 注意: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)5、磁通量 有效(垂直于磁场方向的投影是有效面积)α (α是B 与S 的夹角)= ∆BS= B ∆S (磁通量是标量,但有正负)三、电磁感应1.直导线切割磁力线产生的电动势BLv E =(三者相互垂直)求瞬时或平均 (经常和I =rR E + , F 安= BIL 相结合运用) 2.法拉第电磁感应定律 t n E ∆∆Φ==S t B n ∆∆=B tS n ∆∆=t n ∆Φ-Φ12求平均值 3.单棒直杆平动垂直切割磁场时的安培力 rR v L B F +=22 (克服安培力做的功数量上等于产生的电能)4.转杆电动势公式 ω221BL E = 5.感生电量(通过导线横截面的电量) RN q ∆Φ= 四、交变电流(正弦式交变电流)1.中性面 (线圈平面与磁场方向垂直) Φm =BS , e=0 I=02.电动势最大值 ωεNBS m ==N Φm ω,0=Φt3.正弦交流电流的瞬时值 i=I m (中性面开始计时)4.正弦交流电有效值 最大值等于有效值的2倍 5.理想变压器 出入P P =2121n n U U = 1221n n I I = (一组副线圈时) 电能的输送 p 损=I 2输r 线 I 输=输输U p (注意输送电压与损耗电压的区别)*6.感抗 fL X L π2= *7.容抗 fC X C π21=。
高三物理交变电流知识点

高三物理交变电流知识点交变电流是指在电路中,电流的方向和大小以一定的规律进行周期性变化的电流。
交变电流具有许多特点和应用,以下是交变电流的主要知识点。
一、正弦曲线表示交变电流的变化规律交变电流的变化规律可以用正弦曲线来描述。
正弦曲线可以通过以下公式表示:I = I_m sin(ωt + φ)其中,I_m表示交流电流的最大值,ω是角频率,t是时间,φ是初相位。
二、交变电流的频率和周期交变电流的频率指的是单位时间内交流电流变化的周期个数。
频率的单位是赫兹(Hz),常用的交变电流频率有50Hz和60Hz。
交变电流的周期是指交流电流完成一个周期所需的时间。
三、有效值和峰值交变电路中,电流的峰值是指交流电流变化过程中电流达到的最大值。
有效值是指交变电流在一定时间内,所做的功和相同时间内直流电流所做的功相等时的电流值。
四、交变电流的电阻、电感和电容1. 交变电流在电阻中产生的功率为P = I^2R,其中I为交变电流的有效值,R为电阻的阻值。
2. 交变电流通过电感时,由于电感的自感性,电流和电压之间存在相位差。
电感的阻抗为Z_L = ωL,其中ω为角频率,L为电感的大小。
3. 交变电流通过电容时,由于电容的电流滞后于电压,电流和电压之间存在相位差。
电容的阻抗为Z_C = 1/(ωC),其中C为电容的大小。
五、交变电流的复数表示方法交变电流可以用复数表示,复数形式为A + Bi。
其中,A表示交流电流的实部,B表示交流电流的虚部。
复数形式的交流电流可以用欧拉公式表达为I = I_m * e^(iωt)。
六、交变电流的应用交变电流广泛应用于电力系统、电动机、变压器等领域。
通过交变电流的变压变流作用,可以实现电能的输送、转换和控制。
总结:交变电流是物理学中重要的概念之一,掌握交变电流的知识点对于理解电路的运行原理和应用具有重要意义。
需要理解交变电流的变化规律、频率和周期、有效值和峰值、电阻、电感、电容等基本概念。
同时,了解交变电流的复数表示方法和应用领域,能够更好地应用交变电流的知识解决实际问题。
2021年高中物理部分公式总结

高中物理部分公式总结电源热功率PIrr2电源效率PP出总=Uε=RR+r(5).电功和电功率电功W=IUt电热Q=IRt2电功率P=IU对于纯电阻电路W=IUt=IRtURt22P=IU=()对于非纯电阻电路W=IUtIRt2P=IUIr2(6)电池组的串联每节电池电动势为ε0`内阻为r0,n节电池串联时电动势ε=nε0内阻r=nro(7)、伏安法测电阻RUI(二)电场和磁场1、库仑定律221rQQkF,其中,Q1、Q2表示两个点电荷的电量,r表示它们间的距离,k叫做静电力常量,k=0×109Nm2/C2。
(适用条件真空中两个静止点电荷)2、电场强度(1)定义是qFEF为检验电荷在电场中某点所受电场力,q为检验电荷。
单位牛/库伦(N/C),方向,与正电荷所受电场力方向相同。
描述电场具有力的性质。
注意E与q和F均无关,只决定于电场本身的性质。
(适用条件普遍适用)(2)点电荷场强公式2rQkEk为静电力常量,k=0×109Nm2/C2,Q为场源电荷(该电场就是由Q激发的),r为场点到Q距离。
(适用条件真空中静止点电荷)(3)匀强电场中场强和电势差的关系式dUE其中,U为匀强电场中两点间的电势差,d为这两点在平行电场线方向上的距离。
3、电势差qWUABABABW为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。
单位伏特(V),标量。
数值与电势零点的选取无关,与q及ABW均无关,描述电场具有能的性质。
4、电场力的功ABABqUW5、电势qWAOAAOW为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。
数值与电势零点的选取有关,但与q及AOW均无关,描述电场具有能的性质。
6、电容(1)定义式UQCC与Q、U无关,描述电容器容纳电荷的本领。
单位,法拉(F),1F=106μF=1012pF(2)决定式kdSC47、磁感应强度ILFB(LI)描述磁场的强弱和方向,与F、I、L无关。
当I//L时,F=0,但B≠0,方向垂直于I、L所在的平面。
高中物理交变电流有效值计算公式的推导教学

高中物理交变电流有效值计算公式的推导教学
交变电流有效值计算是高中物理学习中最重要和最核心的内容,本文将就其公式的推导过程进行讲解,帮助读者理解其原理及其计算方法。
首先要明确交变电流有效值的定义。
以正弦电流为例,正弦电流的有效值,通常简称为有效值,它指的是与该正弦电流幅值相等的直流电流,用数字表示时,为290,也就是说,该正弦电流的有效值等于290平方分米(定义式),可用把290进行展开,即:
290平方分米=√2/2*A (公式1)
其中A为电流幅值,单位是安培。
基于公式1,交变电流有效值可由以下公式来推导:
E(t)=A*Cos 2πft
由Cos 2πft可得:
E(t)=A*Cos 2πft=A*(1+cos 2πft+sin 2πft)
则此时等号左右两边电压波幅均为:A,即:
A=A*√1+1/2*[Cos 4πft+Cos 0]
如此,交变电流有效值的计算就可以由下面的公式来推导:
E_eff=√2/2*A (公式2)
由此可知,交变电流有效值计算的推导公式就是公式2,由此可以知道,电流有效值取决于电流幅值A,当电流幅值增加时,有效电流也会增加。
综上所述,交变电流有效值计算的推导公式为:E_eff=√2/2*A,即可将电流有效值计算出来,以此来分析问题的原理。
高中物理必备公式大全(3-1.3-2)

高中物理必备公式大全(选修3-1,3-2)
静电场
1.库仑定律F=
2.场强的定义式E=
3.真空中点电荷场强E=
4.匀强电场场强E=
5.电势Φ=
6.电势差U AB=
7.电势能Ep=
8.电场力做功与电势能之间的关系
9.电容的定义式C= 10.平行板电容器的决定式C=
恒定电流
1.电流的定义式I=
2.电流的微观表达式I=
3.电阻的定义式R=
4.电阻的决定式R=
5.部分电路欧姆定律I=
6.闭合电路欧姆定律I=
7.电功W= 8.电功率P=
9.热功Q= 10.热功率P=
磁场
1.磁感应强度B=
2.安培力F=
3.洛伦兹力F=
4.带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径公式R= 周期公式T=
5.运动时间t=
电磁感应
1.磁通量Φ=
2.法拉第电磁感应定律E=
3.导体棒垂直切割产生电动势E=
4.导体棒旋转切割E=
5.自感电动势E=
6.通过导体的电荷量q=
交变电流
正弦式交变电流的变化规律(从中性面开始计时)1.电动势e= 2.电压u= 3.电流i=
4.电动势的最大值Em=
5.电动势的有效值E有=
6.周期和频率的关系T=
7.电动势的平均值E=
8.理想变压器电压关系U1
U2
= 9.电流关系
I1
I2
=。
高中物理电学公式

高中物理电学公式总结一.电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r25.匀强电场的场强E=U AB/d6.电场力:F=qE7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd9.电势能:E A=qφA10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (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)13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o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 =V o t(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二、恒定电流1.电流强度:I=q/t2.欧姆定律:I=U/R3.电阻、电阻定律:R=ρL/S4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR5.电功与电功率:W=UIt,P=UI6.焦耳定律:Q=I2Rt7.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)10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理(3)使用方法(4)注意事项11.伏安法测电阻电流表内接法:电流表外接法:三、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/A2.安培力F=BIL;3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪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,四、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,2)E=BLV垂(切割磁感线运动)3)E m=nBSω(交流发电机最大的感应电动势)4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割)2.磁通量Φ=BS3.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}五、交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值e=E m sinωt 电流瞬时值i=I m sinωt;(ω=2πf)2.电动势峰值E m=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)I m =Em/R总3.正(余)弦式交变电流有效值:E=E m/(2)1/2;U=U m/(2)1/2;I =I m/(2)1/24.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/n1;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。
高中物理《交变电流》知识梳理

Rr
思考:线圈处于中性面及与中性面垂直的位置时,各物理量有什么特点?
剖析:线圈处于中性面即线圈平面垂直于磁场时,Φ最大, Φ =0,e=0,i=0,电
t
流方向将发生变化,一个周期内线圈中电流的方向改变两次;线圈处于与
中性面垂直的位置即线圈平面平行于磁场时,Φ=0, Φ 、e、i最大,电流出
222
6)平均值: E =n Φ ,I = E 。
t R
3.交变电流相关物理量的表达式及其图像
线圈在中性面位置开始计时
磁通量
函数表达式 Φ=Φm cos ωt=BS cos ωt
图像
电动势
e=Em sin ωt=nBSω sin ωt
电压 电流
u=Um sin ωt = REm sin ωt
Rr
高考 物理
课标专用
《交变电流》知识梳理
基础篇
考点一 交变电流的产生及描述
一、交变电流 1.交变电流的概念:电流和电压随时间做周期性的变化,这样的电流叫作 交变电流,简称交流。 2.几种常见的交流电
二、正弦式交变电流 1.产生:线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动。 2.描述交变电流的物理量 1)周期(T):交变电流完成一次周期性变化所需要的时间。 2)频率(f):交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。 3)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。如电流的瞬时值i=Im sin ωt。 4)峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值。 5)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值。对正弦式交变电 流,其有效值和峰值的关系为:E= Em ,U=Um ,I= Im 。
A.电流表A1示数减小 B.电流表A2示数增大 C.原线圈输入功率先增大后减小 D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大
高中物理公式总结交变电流

高中物理公式总结:交变电流
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)〔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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交变电流物理高中公式物理高中公式 1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出在远距离输电中,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);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;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;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;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,气体的性质公式总结气体的状态参量: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=1900pxHg(1Pa=1N/m2) 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;分子运动速率很大注: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;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)。
运动和力公式总结牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 超重:FN>G,失重:FN牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
力的合成与分解公式总结同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;常见的力公式总结重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67*10-11N m2/kg2,方向在它们的连线上)静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0*109N m2/C2,方向在它们的连线上)电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)劲度系数k由弹簧自身决定;摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);万有引力公式总结开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67*10-11N m2/kg2,方向在它们的连线上)天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}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注:天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
匀速圆周运动公式总结角速度与线速度的关系:V=ωr角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
竖直方向位移:y=gt2/2运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V o2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V o注:平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;在平抛运动中时间t是解题关键;做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
竖直上抛运动公式总结位移s=V ot-gt2/2上升最大高度Hm=V o2/2g(抛出点算起)往返时间t=2V o/g(从抛出落回原位置的时间)注:全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
自由落体运动公式总结注:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
匀变速直线运动公式总结平均速度V平=s/t(定义式)有用推论Vt2-V o2=2as位移s=V平t=V ot+at2/2=Vt/2t加速度a=(Vt-V o)/t{以V o为正方向,a与V o同向(加速)a>0;反向则a<0}实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}主要物理量及单位:初速度(V o):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:有关摩擦力的知识总结摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
摩擦力产生条件:接触面粗糙;相互接触的物体间有弹力;接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
摩擦力的方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
静摩擦力的大小:与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。
具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
说明:FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
能量守恒定律公式总结阿伏加德罗常数NA=6.02*1023/mol;分子直径数量级10-10米油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}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。
分子间的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0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〕}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注: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;温度是分子平均动能的标志;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;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;气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU >0;吸收热量,Q>0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;功和能转化公式总结功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}功率:P=W/t(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)}汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}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(vmax=P额/f)电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}纯电阻电路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}注:功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少重力做功和电场力做功均与路径无关机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;冲量与动量公式总结动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}冲量:I=Ft{I:冲量(N s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)推论:等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)机械能损失:子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}注:正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒.反射定律α=i{α;反射角,i:入射角}绝对折射率(光从真空中到介质n=c/v=sini /sinj{光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,i 入射角,j折射角}全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n;2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角注:平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜;熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键;振动和波公式总结简谐振动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}单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}受迫振动频率特点:f=f驱动力发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用机械波、横波、纵波:波就是振动的传播,通过介质传播。