提高高二同學(xué)們物理學(xué)習(xí)效率的公式(2)

　　十、電場(chǎng)
　　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(kù)侖定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）
　�。鸉:點(diǎn)電荷間的作用力(N)，k:靜電力常量k＝9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C)，r:兩點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度：E＝F/q（定義式、計(jì)算式)
　�。鸈:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)，是矢量（電場(chǎng)的疊加原理），q：檢驗(yàn)電荷的電量(C)｝
　　4.真空點(diǎn)（源）電荷形成的電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝UAB/d｛UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V)，d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)｝
　　6.電場(chǎng)力：F＝qE｛F:電場(chǎng)力(N)，q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C)，E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)｝
　　7.電勢(shì)與電勢(shì)差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q
　　8.電場(chǎng)力做功：WAB＝qUAB＝Eqd
　�。鸚AB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)｝
　　9.電勢(shì)能：EA＝qφA｛EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)｝
　　10.電勢(shì)能的變化ΔEAB＝EB-EA｛帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值｝
　　11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB(電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
　　12.電容C＝Q/U(定義式,計(jì)算式)｛C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)｝
　　13.平行板電容器的電容C＝εS/4πkd（S:兩極板正對(duì)面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數(shù)）
　　常見(jiàn)電容器
　　14.帶電粒子在電場(chǎng)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(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
　　類平拋垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L＝Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E＝U/d)
　　運(yùn)動(dòng)平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m
　　注:(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),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(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直；
　　(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記；
　　(4)電場(chǎng)強(qiáng)度（矢量）與電勢(shì)（標(biāo)量）均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān)；
　　(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面，導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)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；
　　(8)其它相關(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽/示波管、示波器及其應(yīng)用/等勢(shì)面。

　　十一、恒定電流
　　1.電流強(qiáng)度：I＝q/t｛I:電流強(qiáng)度(A），q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C），t:時(shí)間(s）｝
　　2.歐姆定律：I＝U/R｛I:導(dǎo)體電流強(qiáng)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(zhǎng)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(dòng)勢(shì)(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(shí)間(s)，P:電功率(W)｝
　　6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A)，R:導(dǎo)體的電阻值(Ω)，t:通電時(shí)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(dòng)率、電源輸出功率、電源效率：P總＝IE，P出＝IU，η＝P出/P總
　�。鸌:電路總電流(A)，E:電源電動(dòng)勢(shì)(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R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+
　　電流關(guān)系I總＝I1＝I2＝I3I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(cè)電阻
　　(1)電路組成(2)測(cè)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(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為
　　Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
　　由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小
　　(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、短接歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)
　�。�注意擋位(倍率)｝、撥off擋。
　　(4)注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開(kāi),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(cè)電阻
　　電流表內(nèi)接法：電流表外接法：
　　電壓表示數(shù)：U＝UR+UA電流表示數(shù)：I＝IR+IV
　　Rx的測(cè)量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真Rx的測(cè)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(dòng)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(jiǎn)單,功耗小電壓調(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(gè)分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)分電阻；
　　(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),外電路電阻增大時(shí),總電流減小,路端電壓增大；
　　(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為E2/(2r)；
　　(6)其它相關(guān)內(nèi)容：電阻率與溫度的關(guān)系/半導(dǎo)體及其應(yīng)用/超導(dǎo)及其應(yīng)用。

　　十二、磁場(chǎng)
　　1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)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(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長(zhǎng)度(m)}
　　3.洛侖茲力f＝qVB(注：V⊥B);質(zhì)譜儀｛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(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種)：
　　(1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V＝V0
　　(2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下:
　　(a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝m(2π/T)2r＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；
　　(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無(wú)關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下)；
　　(c)解題關(guān)鍵:畫(huà)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(fù)；
　　(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布要掌握〔見(jiàn)圖〕；
　　(3)其它相關(guān)內(nèi)容：地磁場(chǎng)/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料分子電流假說(shuō)。

　　十三、電磁感應(yīng)
　　1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式
　　1)E＝nΔΦ/Δt（普適公式）