高中物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=______(定义式) 2.有用推论__________
3.中间时刻速度Vt/2=____=__________ 4.末速度Vt=__________
5.中间位置速度Vs/2=___________ 6.位移s=______=__________=________
7.加速度a=________ {以Vo为正方向,a与Vo同向(a > 0)做_____运动;反向(a < 0)做_____运动}
8.实验用推论Δs=____ {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):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:(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻 / s--t图、v--t图 / 速度与速率、瞬时速度。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=___ 2.末速度Vt=______
3.下落高度h=________(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=______
注:(1)自由落体运动是初速度为___的________直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较___,在高山处比平地___,方向__________)。
3)竖直上抛运动
1.位移s=__________ 2.末速度Vt=________ (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=________ (抛出点算起)
5.往返时间t=______ (从抛出落回原位置的时间)
注:(1)全过程处理:是________直线运动,以向上为正方向,加速度取___值;
(2)分段处理:向上为________直线运动,向下为__________运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=___ 2.竖直方向速度:Vy=____
3.水平方向位移:x=____ 4.竖直方向位移:y=______
5.运动时间t=________(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=__________=___________
合速度方向与水平夹角β:tgβ=______=______
7.合位移:s=________,
位移方向与水平夹角α:tgα=______=________
8.水平方向加速度:ax=___;竖直方向加速度:ay=___
注:(1)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________运动与竖直方向的__________运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度___关;
(3)θ与β的关系为tgβ=___tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;
(5)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。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=____=______ 2.角速度ω=____=____=____
3.向心加速度a=____=____=_______ 4.向心力F心=______=______=______=______
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度ω与转速n的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.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:(1)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____,指向______;
(2)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______,不改变速度的______,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:________=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)}
2.万有引力定律:F=_________ (G=6.67×10-11N·m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=______ {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=________;ω=________;T=__________ {M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=_____km/s;V2=_____km/s;V3=______km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2 {h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由__________提供,F向=____;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量、密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于__________,运行周期和地球自转周期______;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变___、动能变___、速度变___、周期变___、角速度变___、加速度变___;
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为____km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=_____ (方向________,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在____,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=____ {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=______ {与物体相对运动方向______,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向______,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=______ (G=6.67×10-11N·m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=______ (k=9.0×109N·m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=____ (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相___)
8.安培力F=________ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=____,B//L时:F=__)
9.洛仑兹力f=_________ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=____,V//B时:f=__)
注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)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;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)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);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用___手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成 同向:F=______, 反向:F=______ (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=_______________ (余弦定理) F1⊥F2时:F=__________
3.合力大小范围:________≤F≤________
4.力的正交分解:Fx=______,Fy=______(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=______)
注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循__________定则;
(2)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;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越___;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.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
2.牛顿第二运动定律: F合=______ 或 a=______ {由合外力决定,与合外力方向______}
3.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}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重: FN ___ G, 失重:FN ___G { 加速度方向向___,均失重,加速度方向向___,均超重 }
6.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______或__________状态。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=_____ {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T=__________ {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=________
4.发生共振条件:f驱动力___f固,A=max, 共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波
6.波速v=____=____=____ {波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由__________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___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___,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率______(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______,反之,______}
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_____________或____________相遇处,减弱区则是____________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 / 振动中的能量转化。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=____ {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=____ {I:冲量(N·s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或____=____ - ____o {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p´也可以是______+______=______+______
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEK=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.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:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)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;
(3)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);
(4)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;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;
(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=________(定义式) {W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=________ {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=______ {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=___-___}
4.电功:W=______ (普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.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)}
6.汽车牵引力的功率:P=____;P平均=______ {P:瞬时功率,P平均:平均功率}
7.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)
8.电功率:P=____(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=______ {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=____;P=______=______=______;Q=___=______=_______=______
11.动能:Ek=______ {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=_____ {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
*13.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)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能______):W合=______ - ______或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0 或 ___ + ___=___ + ___也可以是______ + ______=______ + ______
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值) WG=-ΔEP
注:(1)功率大小表示做功______,做功多少表示能量转化______;
(2)O0≤α<90O 做___功;90O<α≤180O做___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);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能________;
(4)重力做功和电场力做功均与路径___关(见2、3两式);
(5)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;
(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=__________ J,1eV=__________ J;
*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=______________ ;分子直径数量级____米
2.油膜法测分子直径d=______ {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)r<r0,f引___f斥,F分子力表现为___力
(2)r=r0,f引___f斥,F分子力=___,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引___f斥,F分子力表现为___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: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 > 0:外界对物体做的___功(J),Q > 0:物体______热量(J),ΔU > 0:内能______(J),涉及到第一类永动机不可造出}
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}
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____,布朗运动越明显,温度越____越剧烈;
(2)温度是分子__________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______ ,但斥力减小得比引力____;
(4)分子力做正功,分子势能________ ,在r0处F引___F斥且分子势能最_____;
(5)气体膨胀,外界对气体做___功 W___0;温度升高,内能______ΔU___0;吸收热量,Q___0;
(6)物体的内能是指物体内所有分子的__________和__________的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为____;
(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 K {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的体积,单位换算:1m3=____ L=____ mL
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 =1.013×105 Pa =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_________
2.库仑定律:F=________ (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______上,作用力与反作用力,同种电荷互相______,异种电荷互相______}
3.电场强度:E=______(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=______ {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: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=____ {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=___-___,UAB=______=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=______=______
{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=_____(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=__________ (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)
类平抛 ______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)
运动 ______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_____后_____,原带同种电荷的总量______;
(2)电场线从___电荷出发终止于___电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强___,顺着电场线电势越来越___,电场线与等势线______;
(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________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_____,表面是个______,导体外表面附近的电场线______导体表面,导体内部合场强为___,导体______没有净电荷,净电荷只分布于导体____表面;
(6)电容单位换算:1F=____μF=_____pF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=__________J;
(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=______ {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=______ {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=________ {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 =________ 或 E=________ 也可以是E =________
{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=______,P=______ {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=______ {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=________=_________=_________
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=______,P出=______,η=______=______
{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___比) 并联电路(P、I与R成___比)
电阻关系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I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、短接欧姆调零、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___接法: 电流表___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)___R真
选用电路条件Rx___RA [或Rx___(RARV)1/2] 选用电路条件Rx___RV [或Rx___(RARV)1/2]
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___,电路简单,功耗小 电压调节范围___,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 < Rx
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______;
(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______,路端电压______;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率______,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。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的______和______的物理量,是___量,单位:(T),1T=1N/A·m
2.安培力F=______ (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=______(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______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______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=m (2π/T)2r=qVB;r=________;T=________;
(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度___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___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〕;
(3)其它相关内容:地磁场 / 磁电式电表原理 / 回旋加速器 / 磁性材料分子电流假说。
十三、电磁感应
1.感应电动势的大小计算公式
1)E=__________(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=_________ {L:有效长度(m),θ:L 和v的夹角}
3)Em=__________(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=__________(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=______ {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2) , θ:B和S的夹角}
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___极流向___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___),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___手定则判定,楞次定律应用要点;
(2)自感电流总是______引起自感电动势的电流的变化;
(3)单位换算:1H=____mH=____μH。
(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=___________ 电流瞬时值i=___________;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=__________=________ 电流峰值(纯电阻电路中)Im=______
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=______;U=______;I=_______
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2=______;I1/I2=_______;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___,感应电动势为___,过中性面电流方向就______;
(3)有效值是根据电流________定义的,没有特别说明的交流数值都指______值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输__电压由输__电压决定,输__电流由输__电流决定,输入功率____输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也______,即P__决定P__;
(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=_________;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=______ {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_______;电容器电量为零时,振荡电流______;
(2)麦克斯韦电磁场理论:______的电(磁)场产生磁(电)场;
(3)其它相关内容:电磁场 / 电磁波 / 无线电波的发射与接收 / 电视、雷达。
十六、光的反射和折射(几何光学)
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=______=________ {光的色散,可见光中红光折射率___,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,:入射角,:折射角}
3.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=______
2)全反射的条件:光___介质射入光___介质;入射角______或______临界角
注:(1)平面镜反射成像规律:成______、______的___像,像与物沿平面镜______;
(2)三棱镜折射成像规律:成___像,出射光线向______偏折,像的位置向______偏移;
(3)光导纤维是光的________的实际应用,放大镜是___透镜,近视眼镜是___透镜;
(4)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;
(5)白光通过三棱镜发色散规律:紫光靠近______出射。
十七、光的本性(光既有______性,又有______性,称为光的波粒二象性)
1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)
2.双缝干涉:中间为___条纹;亮条纹位置:=nλ;暗条纹位置:=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);
条纹间距
{:路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}
3.光的颜色由光的______决定,光的频率由______决定,与介质___关,光的传播速度与介质___关,光的颜色
按频率从低到高的排列顺序是:___、___、___、___、___、___、___ (助记:___光的频率大,波长小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的______,即增透膜厚度d=______
5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长___得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播
6.光的偏振:光的偏振现象说明光是___波
7.光的电磁说:光的本质是一种________。电磁波谱(按波长从___到___排列):无线电波、红外线、可见光、
紫外线、伦琴射线、γ射线。 红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用
8.光子说,一个光子的能量E=______ {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}
9.爱因斯坦光电效应方程:____________ {mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}
注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;
(2)其它相关内容:光的本性学说发展史 / 泊松亮斑 / 发射光谱 / 吸收光谱 / 光谱分析 / 原子特征谱线 / 光电效应的规律 光子说 / 光电管及其应用 / 光的波粒二象性 / 激光 / 物质波。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射实验结果:(a)______数的α粒子不发生偏转;
(b)___数α粒子发生了较大角度的偏转;
(c)______数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:____~____m,原子的半径约____m (原子的核式结构)
3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}
4.原子核的组成:质子和中子(统称为___子)
{A=______数=______数+______数,Z=______数=______数=__________数=_________数}
5.天然放射现象:α射线(α粒子是________)、β射线(____运动的______)、γ射线(波长极__的电磁波)、
α衰变与β衰变、半衰期(有半数的原子核发生了衰变所用的时间)。
γ射线是伴随α射线和β射线产生的
6.爱因斯坦的质能方程:E=______ {E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的计算ΔE=________
{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为___;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为____;
1uc2=________MeV}
注:(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;
(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;
(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;
(4)其它相关内容:氢原子的能级结构 / 氢原子的电子云 / 放射性同位素及其应用、放射性污染和防护 /重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆 / 轻核聚变、可控热核反应 / 人类对物质结构的认识。