高中恒定电流物理公式.docx
《高中恒定电流物理公式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中恒定电流物理公式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高中恒定电流物理公式
高中恒定电流物理公式
恒定电流物理公式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）｝
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）｝
电阻、电阻定律：
R=ρL/S{ρ:
电阻率（Ω?
m），L:
导体的长度（m），S:
导体横截面积（m2）｝
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）｝
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）｝
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）｝
纯电阻电路中:
由于I=U/R，W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
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｝
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
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。
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。
伏安法测电阻
电流表内接法：
电压表示数：
U=UR+UA
电流表外接法：
选用电路条件Rx＜
滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小，电路简单，功耗小
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
注1）单位换算：
1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
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增大;
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;
当电源有内阻时，外电路电阻增大时，总电流减小，路端电压增大;
当外电路电阻等于电源电阻时，电源输出功率最大，此时的输出功率为E2/（2r）;
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〔见第二册P127〕。
加速度a＝（Vt-V0）/t
（以V0为正方向，a与V0同向（加速）a＞0；a与V0反向（减速）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（V0）:
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。
a=（Vt-Vo）/t只是测量式，不是决定式;
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。
质点的运动
----曲线运动、万有引力
平抛运动
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＝[V02+（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/2V0
水平方向加速度：
ax=0；竖直方向加速度：
ay＝g
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；
θ与β的关系为tgβ＝2tgα；
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。
匀速圆周运动
向心加速度a＝V2/r＝ω2r＝（2π/T）2r
向心力F心＝mV2/r＝mω2r＝mr（2π/T）2＝mωv=F合
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）:
（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.
万有引力
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）；
常见的力
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）；
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）;
力的合成与分解
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;
动力学（运动和力）
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}
共点力的平衡F合＝0，推广｛正交分解法、三力汇交原理｝
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}
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。
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
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；
r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；
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。
冲量与动量（物体的受力与动量的变化）
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–mv0{Δp；动量变化Δp＝mvt–mv0，是矢量式}
v1′＝（m1-m2）v1/（m1+m2）v2′＝2m1v1/（m1+m2）
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）
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
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;
功和能（功是能量转化的量度）
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}
升级会员 