超級全面的物理公式!??!很有用的說~~~(按照咱們的物理課程順序總結(jié)的)
1)勻變速直線運動
1.平均速度v平=s/t(定義式) 2.有用推論vt2-vo2=2as
3.中間時刻速度vt/2=v平=(vt+vo)/2 4.末速度vt=vo+at
5.中間位置速度vs/2=[(vo2+vt2)/2]1/2 6.位移s=v平t=vot+at2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t {以vo為正方向,a與vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論δs=at2 {δs為連續(xù)相鄰相等時間(t)內(nèi)位移之差}
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是決定式;
2)自由落體運動
1.初速度vo=0 2.末速度vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從vo位置向下計算) 4.推論vt2=2gh
(3)豎直上拋運動
1.位移s=vot-gt2/2 2.末速度vt=vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論vt2-vo2=-2gs 4.上升最大高度hm=vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2vo/g (從拋出落回原位置的時間)
1)平拋運動
1.水平方向速度:vx=vo 2.豎直方向速度:vy=gt
3.水平方向位移:x=vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度vt=(vx2+vy2)1/2=[vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=vy/vx=gt/v0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y(tǒng)/x=gt/2vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
2)勻速圓周運動
1.線速度v=s/t=2πr/t 2.角速度ω=φ/t=2π/t=2πf
3.向心加速度a=v2/r=ω2r=(2π/t)2r 4.向心力f心=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=mωv=f合
5.周期與頻率:t=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系:v=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:t2/r3=k(=4π2/gm){r:軌道半徑,t:周期,k:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2 {r:天體半徑(m),m:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:v=(gm/r)1/2;ω=(gm/r3)1/2;t=2π(r3/gm)1/2{m:中心天體質(zhì)量}
5.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
6.地球同步衛(wèi)星gmm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/t2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,f向=f萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變?。ㄒ煌矗?;
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
1)常見的力
1.重力g=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)
2.胡克定律f=kx {方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(n/m),x:形變量(m)}
3.滑動摩擦力f=μfn {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),fn:正壓力(n)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n?m2/c2,方向在它們的連線上)
7.電場力f=eq (e:場強n/c,q:電量c,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力f=bilsinθ (θ為b與l的夾角,當l⊥b時:f=bil,b//l時:f=0)
9.洛侖茲力f=qvbsinθ (θ為b與v的夾角,當v⊥b時:f=qvb,v//b時:f=0)
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:f=f1+f2, 反向:f=f1-f2 (f1>f2)
2.互成角度力的合成:
f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2時:f=(f12+f22)1/2
3.合力大小范圍:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|
4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=fy/fx)
動力學(xué)(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2.牛頓第二運動定律:f合=ma或a=f合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:f=-f′{負號表示方向相反,f、f′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運動}
4.共點力的平衡f合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:fn>g,失重:fn<g {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動f=-kx {f:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負號表示f的方向與x始終反向}
2.單擺周期t=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力
4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,a=max,共振的防止和應(yīng)用
6.波速v=s/t=λf=λ/t{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)
注:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;
(2)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(3)干涉與衍射是波特有的;
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:i=ft {i:沖量(n?s),f:恒力(n),t:力的作用時間(s),方向由f決定}
4.動量定理:i=δp或ft=mvt–mvo {δp:動量變化δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:δp=0;δek=0 {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}
7.非彈性碰撞δp=0;0<δek<δekm {δek:損失的動能,ekm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞δp=0;δek=δekm {碰后連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊m,并嵌入其中一起運動時的機械能損失
e損=mvo2/2-(m+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
1.功:w=fscosα(定義式){w:功(j),f:恒力(n),s:位移(m),α:f、s間的夾角}
2.重力做功:wab=mghab {m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:wab=quab {q:電量(c),uab:a與b之間電勢差(v)即uab=φa-φb}
4.電功:w=uit(普適式) {u:電壓(v),i:電流(a),t:通電時間(s)}
5.功率:p=w/t(定義式) {p:功率[瓦(w)],w:t時間內(nèi)所做的功(j),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:p=fv;p平=fv平 {p:瞬時功率,p平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=p額/f)
8.電功率:p=ui(普適式) {u:電路電壓(v),i:電路電流(a)}
9.焦耳定律:q=i2rt {q:電熱(j),i:電流強度(a),r:電阻值(ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中i=u/r;p=ui=u2/r=i2r;q=w=uit=u2t/r=i2rt
11.動能:ek=mv2/2 {ek:動能(j),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:ep=mgh {ep :重力勢能(j),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:ea=qφa {ea:帶電體在a點的電勢能(j),q:電量(c),φa:a點的電勢(v)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
w合=mvt2/2-mvo2/2或w合=δek
{w合:外力對物體做的總功,δek:動能變化δek=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恒定律:δe=0或ek1+ep1=ek2+ep2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)wg=-δep
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
(2)o0≤α<90o 做正功;90o<α≤180o做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kwh(度)=3.6×106j,1ev=1.60×10-19j;*(7)彈簧彈性勢能e=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
分子動理論、能量守恒定律
1.阿伏加德羅常數(shù)na=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=v/s {v:單分子油膜的體積(m3),s:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,f分子力表現(xiàn)為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,f分子力=0,e分子勢能=emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,f分子力表現(xiàn)為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,f分子力≈0,e分子勢能≈0
5.熱力學(xué)第一定律w+q=δu{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),
w:外界對物體做的正功(j),q:物體吸收的熱量(j),δu:增加的內(nèi)能(j),涉及到第一類永動機不可造出
7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處f引=f斥且分子勢能最??;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功w<0;溫度升高,內(nèi)能增大δu>0;吸收熱量,q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;
電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19c);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:f=kq1q2/r2(在真空中){f:點電荷間的作用力(n),k:靜電力常量k=9.0×109n?m2/c2,q1、q2:兩點電荷的電量(c),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:e=f/q(定義式、計算式){e:電場強度(n/c),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(c)}
4.真空點(源)電荷形成的電場e=kq/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強e=uab/d {uab:ab兩點間的電壓(v),d:ab兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:f=qe {f:電場力(n),q:受到電場力的電荷的電量(c),e:電場強度(n/c)}
7.電勢與電勢差:uab=φa-φb,uab=wab/q=-δeab/q
8.電場力做功:wab=quab=eqd{wab:帶電體由a到b時電場力所做的功(j),q:帶電量(c),uab:電場中a、b兩點間的電勢差(v)(電場力做功與路徑無關(guān)),e:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:ea=qφa {ea:帶電體在a點的電勢能(j),q:電量(c),φa:a點的電勢(v)}
10.電勢能的變化δeab=eb-ea {帶電體在電場中從a位置到b位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化δeab=-wab=-quab (電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容c=q/u(定義式,計算式) {c:電容(f),q:電量(c),u:電壓(兩極板電勢差)(v)}
13.平行板電容器的電容c=εs/4πkd(s:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
14.帶電粒子在電場中的加速(vo=0):w=δek或qu=mvt2/2,vt=(2qu/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度vo進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動l=vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:e=u/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=f/m=qe/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊p98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1f=106μf=1012pf;
(7)電子伏(ev)是能量的單位,1ev=1.60×10-19j;
恒定電流
1.電流強度:i=q/t{i:電流強度(a),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(c),t:時間(s)}
2.歐姆定律:i=u/r {i:導(dǎo)體電流強度(a),u:導(dǎo)體兩端電壓(v),r:導(dǎo)體阻值(ω)}
3.電阻、電阻定律:r=ρl/s{ρ:電阻率(ω?m),l:導(dǎo)體的長度(m),s:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:i=e/(r+r)或e=ir+ir也可以是e=u內(nèi)+u外
{i:電路中的總電流(a),e:電源電動勢(v),r:外電路電阻(ω),r:電源內(nèi)阻(ω)}
5.電功與電功率:w=uit,p=ui{w:電功(j),u:電壓(v),i:電流(a),t:時間(s),p:電功率(w)}
6.焦耳定律:q=i2rt{q:電熱(j),i:通過導(dǎo)體的電流(a),r:導(dǎo)體的電阻值(ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于i=u/r,w=q,因此w=q=uit=i2rt=u2t/r
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:p總=ie,p出=iu,η=p出/p總{i:電路總電流(a),e:電源電動勢(v),u:路端電壓(v),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(p、u與r成正比) 并聯(lián)電路(p、i與r成反比)
電阻關(guān)系(串同并反) r串=r1+r2+r3+ 1/r并=1/r1+1/r2+1/r3+
電流關(guān)系 i總=i1=i2=i3 i并=i1+i2+i3+
電壓關(guān)系 u總=u1+u2+u3+ u總=u1=u2=u3
功率分配 p總=p1+p2+p3+ p總=p1+p2+p3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)ro使電表指針滿偏,得
ig=e/(r+rg+ro)
接入被測電阻rx后通過電表的電流為
ix=e/(r+rg+ro+rx)=e/(r中+rx)
由于ix與rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法:
電壓表示數(shù):u=ur+ua
電流表外接法:
電流表示數(shù):i=ir+iv
rx的測量值=u/i=(ua+ur)/ir=ra+rx>r真
rx的測量值=u/i=ur/(ir+iv)=rvrx/(rv+r)<r真
選用電路條件rx>>ra [或rx>(rarv)1/2]
選用電路條件rx<<rv [或rx<(rarv)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件rp>rx
電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件rp<rx
注1)單位換算:1a=103ma=106μa;1kv=103v=106ma;1mω=103kω=106ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為e2/(2r);
磁場
1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位t),1t=1n/a?m
2.安培力f=bil;(注:l⊥b) {b:磁感應(yīng)強度(t),f:安培力(f),i:電流強度(a),l:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qvb(注v⊥b); {f:洛侖茲力(n),q:帶電粒子電量(c),v:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動v=v0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)f向=f洛=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=qvb;r=mv/qb;t=2πm/qb;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
電磁感應(yīng)
1)e=nδφ/δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,e:感應(yīng)電動勢(v),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),δφ/δt:磁通量的變化率}
2)e=blv垂(切割磁感線運動) {l:有效長度(m)}
3)em=nbsω(交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢) {em:感應(yīng)電動勢峰值}
4)e=bl2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)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:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(t),s:正對面積(m2)}
3.感應(yīng)電動勢的正負極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負極流向正極}
交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=emsinωt 電流瞬時值i=imsinωt;(ω=2πf)
2.電動勢峰值em=nbsω=2blv 電流峰值(純電阻電路中)im=em/r總
3.正(余)弦式交變電流有效值:e=em/(2)1/2;u=um/(2)1/2 ;i=im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系
u1/u2=n1/n2; i1/i2=n2/n2; p入=p出
5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′=(p/u)2r;(p損′:輸電線上損失的功率,p:輸送電能的總功率,u:輸送電壓,r:輸電線電阻)
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);b:磁感強度(t);
s:線圈的面積(m2);u輸出)電壓(v);i:電流強度(a);p:功率(w)。
注:
(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即p出決定p入;
電磁振蕩和電磁波
1.lc振蕩電路t=2π(lc)1/2;f=1/t {f:頻率(hz),t:周期(s),l:電感量(h),c:電容量(f)}
2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}
注:
(1)在lc振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大;
(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場;
光的反射和折射(幾何光學(xué))
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))n=c/v=sin /sin {光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質(zhì)中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)光從介質(zhì)中進入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角c:sinc=1/n
2)全反射的條件:光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角
注:
(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;
(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;
光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)
1.兩種學(xué)說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯)
2.雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位置: =nλ;暗條紋位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);條紋間距 { :路程差(光程差);λ:光的波長;λ/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離;l:擋板與屏間的距離}
3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質(zhì)無關(guān),光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(助記:紫光的頻率大,波長小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔見第三冊p25〕
5.光的衍射:光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,光的衍射現(xiàn)象不明顯可認為沿直線傳播,反之,就不能認為光沿直線傳播
6.光的偏振:光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波
7.光的電磁說:光的本質(zhì)是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產(chǎn)生機理、實際應(yīng)用
8.光子說,一個光子的能量e=hν {h:普朗克常量=6.63×10-34j.s,ν:光的頻率}
9.愛因斯坦光電效應(yīng)方程:mvm2/2=hν-w {mvm2/2:光電子初動能,hν:光子能量,w:金屬的逸出功}
注:
(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件、圖樣及應(yīng)用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等;
(2)其它相關(guān)內(nèi)容:光的本性學(xué)說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線〔見第三冊p50〕/光電效應(yīng)的規(guī)律光子說〔見第三冊p41〕/光電管及其應(yīng)用/光的波粒二象性〔見第三冊p45〕/激光〔見第三冊p35〕/物質(zhì)波〔見第三冊p51〕。
原子和原子核
1.α粒子散射試驗結(jié)果a)大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(b)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn);(c)極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來)
2.原子核的大?。?0-15~10-14m,原子的半徑約10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu))
3.光子的發(fā)射與吸收:原子發(fā)生定態(tài)躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=e初-e末{能級躍遷}
4.原子核的組成:質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子), {a=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)〔見第三冊p63〕}
5.天然放射現(xiàn)象:α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運動的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間)。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的〔見第三冊p64〕
6.愛因斯坦的質(zhì)能方程:e=mc2{e:能量(j),m:質(zhì)量(kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的計算δe=δmc2{當δm的單位用kg時,δe的單位為j;當δm用原子質(zhì)量單位u時,算出的δe單位為uc2;1uc2=931.5mev}〔見第三冊p72〕。
注:
(1)常見的核反應(yīng)方程(重核裂變、輕核聚變等核反應(yīng)方程)要求掌握;
(2)熟記常見粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù);
(3)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實驗事實,是正確書寫核反應(yīng)方程的關(guān)鍵;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:氫原子的能級結(jié)構(gòu)〔見第三冊p49〕/氫原子的電子云〔見第三冊p53〕/放射性同位數(shù)及其應(yīng)用、放射性污染和防護〔見第三冊p69〕/重核裂變、鏈式反應(yīng)、鏈式反應(yīng)的條件、核反應(yīng)堆〔見第三冊p73〕/輕核聚變、可控熱核反應(yīng)〔見第三冊p77〕/人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識。(完)
左手定則:
左手定則(安培定則):已知電流方向和磁感線方向,判斷通電導(dǎo)體在磁場中受力方向,如電動機。
伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準n極,手背對準s極), 四指指向電流方向 ,那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。
其原理是:
當你把磁鐵的磁感線和電流的磁感線都畫出來的時候,兩種磁感線交織在一起,按照向量加法,磁鐵和電流的磁感線方向相同的地方,磁感線變得密集;方向相反的地方,磁感線變得稀疏。磁感線有一個特性就是,每一條磁感線互相排斥!磁感線密集的地方“壓力大”,磁感線稀疏的地方“壓力小”。于是電流兩側(cè)的壓力不同,把電流壓向一邊。拇指的方向就是這個壓力的方向。
右手定則:
確定導(dǎo)體切割磁感線運動時在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的定則。(發(fā)電機)
右手定則的內(nèi)容是:伸開右手,使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi),把右手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運動方向,則其余四指指向感應(yīng)電流的方向。