北京高中物理知識點(diǎn)總結(jié)(3)
常見電容器〔見第二冊P111〕
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(jìn)入勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平拋運(yùn)動：
垂直電場方向:
勻速直線運(yùn)動L=V0t(在帶等量異種電荷的平行極板中：E=U/d)
平行電場方向:
初速度為零的勻加速直線運(yùn)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(fù)電荷,電場線不相交,切線方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向,電場線密處場強(qiáng)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(qiáng)度(矢量)與電勢(標(biāo)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(fù)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(qiáng)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;(6)其它相關(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。
九、恒定電流
1.電流強(qiáng)度：I=q/t{I:電流強(qiáng)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(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) R串=R1+R2+R3+
并聯(lián)電路(P、I與R成反比) 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電阻關(guān)系(串同并反)
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(jī)械調(diào)零、選擇量程、短接歐姆調(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
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
電流表外接法：
電流表示數(shù)：I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
小外偏小，大內(nèi)偏大
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,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分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;(4)當(dāng)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(dāng)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);(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〔見第二冊P127〕。
十、磁場
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場的強(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)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀〔見第二冊P155〕
{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(jìn)入磁場的運(yùn)動情況(掌握兩種)：
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:
做勻速圓周運(yùn)動,規(guī)律如下:
(1)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;
(2)運(yùn)動周期與圓周運(yùn)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);
(3)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(fù);
(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關(guān)內(nèi)容：地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料分子電流假說〔見第二冊P158〕。
十一、電磁感應(yīng)
1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]
1) 法拉第電磁感應(yīng)定律：E=nΔΦ/Δt(普適公式)
{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(yùn)動)
{L:有效長度(m)｝
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)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(fù)極流向正極｝
*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大)，ΔI:變化電流，∆t:所用時間，ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)｝
注：(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應(yīng)用要點(diǎn)〔見第二冊P173〕;
(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;
(3)單位換算：1H=103mH=106μH。
(4)其它相關(guān)內(nèi)容：自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。
十二、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(yuǎn)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:P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)〔見第二冊P198〕;
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(qiáng)度(T);
S:線圈的面積(m2);U:(輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。
(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)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(jī)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(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入;
(5)其它相關(guān)內(nèi)容：正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。
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