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高中物理是出了名的难,但是为了帮助同学们更好的学习高中物理。我整理了一些知识点。下面是由我为大家整理的“高中物理电学公式归纳总结”,仅供参考,欢迎大家阅读。
高中物理电学公式归纳总结一、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C)
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
5.匀强电场的场强E=UAB/d
6.电场力:F=qE
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd
9.电势能:EA=qφA
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
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=Q/U(定义式,计算式)
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd
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)类平垂直电场方向: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)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
二、恒定电流
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)}
2.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)}
3.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)}
4.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)}
5.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)}
6.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)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.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}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反)
R串=R1 R2 R3
1/R并=1/R1 1/R2 1/R3
电流关系I总=I1=I2=I3I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、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)
选用电路条件Rx>>RA[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
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
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp
拓展阅读:高中物理学习方法1、学物理要学会理解与分析,要熟知每一个公式、定理的来龙去脉,对其变形公式也要熟练掌握。物理要对公式及规律理解的很到位,不管怎么出题或者怎么变化都能找到它的本质,也就是任何题目都是万变不离其宗的,大家要有能力学会它。
2、在做物理题目时,首先要在大脑中对物理过程进行分析,先不要急于去解题,先要对已知条件进行分析、分解,把所有已知条件都利用好,因为题目里给出的条件有些是有诱惑性的,有些对解题非常有帮助,是解题的关键点所在,所以要把每一个步骤都进行细致的分析。
3、学物理只有开窍以后才能越学越顺畅,否则每学一块知识都是一个死结,会让物理学习非常痛苦。物理学习每一个知识点都要学透彻,不要急于去做题,如果没有掌握理论知识的话,做再多的题目也是无济于事,很多学生做题都是一知半解,以为看答案以后学会了就做下一道题目,其实每道题目都没有好好分析理解明白,一问到细节还是不会。
高中物理选修3-1公式
电磁学常用公式
库仑定律:F=kQq/r?
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r?
匀强电场:E=U/d
电势能:E?
=qφ
电势差:U?
=φ?-φ?静电力做功:W?=qU?
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv?
=qU
v?
=2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v?
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at?
=1/2*(qU/md)*(x/v?)?
偏转角:θ=v⊥/v?=qUx/md(v?)?
在电学中有以下结论:
流过电源ε的电量为Q,则电源做功W=εQ (ε为电源电动势)
电容电压为ε,容量为C,则电容储存的能量E=Cε?/2
下面是推导过程,对于高中生记住上面两个结论就行,直接用
电功率P=Ui
对于电源U=ε是不变的,i是时间的函数
电源做功就是P对时间t积分,即∫(Ui)dt=ε∫idt=εQ (下限0,上限T)
对于电容U=Q/C也是时间的函数,i=dQ/dt=CdU/dt
电容上存储的能量E=∫(Ui)dt=∫(CUdU/dt)dt=C∫UdU=C/2∫dU?=Cε?/2=
Qε/2=Q?/2C
1。
过程(1)
S合上,电源对C1、C2充电完成,C1、C2上的电压均为E/2
则电量Q1=Q2=CE/2 (上正下负)
过程(2)
接通S1后,C1、C3并联,C1、C3上电压相等,由Q=CU知电量正比于电容
C1、C3上电量和为原来C1上的电量Q1=CE/2
则:Q1'=Q1/3=CE/6(上正下负),Q3=CE/3(右正左负)
过程(3)
接通S2后,设C2、C3上大电量分别为Q2'(上正下负),Q3'(左正右负)
则因为总电量不变
Q2'+Q3'=Q2-Q3=CE/6 ①(用减是因为原来C3左边电量是-Q3)
环路电压和为0
Q2'/C2=Q3'/C3 即Q2'/C=Q3'/2C ②
由①、②得
Q2'=CE/18,Q3'=CE/9
最终C1上电量Q1'=CE/6(上正下负),C2上电量Q2'=CE/18(上正下负),C3上电量Q3'=CE/9(上正下负)
(2)接通S时,电源做功W=QE=Q1E=CE?/2
最终C1上的能量W1=Q1'?/C1=C?E?/(36C)=CE?/36
最终C2上的能量W2=Q2'?/C2=C?E?/(324C)=CE?/324
最终C3上的能量W3=Q3'?/C3=C?E?/(81*2C)=CE?/162
在电路中产生的焦耳热为W-W1-W2-W3=25CE?/54
2.上边电容为C1,有边为C2
(1)
将K与a接通
C上电压E,电量Q1=CE(左正右负),能量W1=CE?/2
流过电源的电量Q=Q1=CE ,电源做功W=CE?
电池内阻消耗的电能 W-W1=CE?/2
再将K与a断开而与b接通
设C1、C2上的电量分别为q1(左正右负),q2(上正下负),
因为C1的右边和C2的上边的电量和是不变的
即:-q1+q2=-Q1=-CE ------------ ①
环路电压为0
q1/c+q2/c=E ------------------②
由①、②得q1=Q1,q2=0
即没有电荷流过电源,电源做功为0
(2)
将K与b接通
C1、C2上的电压E1=E2=E/2,电量Q1=Q2=CE/2
能量W1=W2=Q1E1/2=CE?/8
流过电源的电量Q=Q1=E/2,电源做功W=CE?/2
电池内阻消耗的电能 W-W1-W2=CE?/2-CE?/8-CE?/8=CE?/4
再将K与b断开而与a接通
C1上电量Q1'=CE(左正右负)
流过电源的电量Q'=Q1'-Q1=CE/2
电源做功W’=Q'E=CE?/2
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整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(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),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(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=kQ/r2 {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/d {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=qE {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=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{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=Q/U(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=εS/4πkd(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〔见第二册P111〕
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 垂直电场方向: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)
抛运动 平行电场方向: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:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,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等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
恒定电流
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)}
2.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)}
3.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)}
4.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)}
5.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)}
6.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)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.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}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) 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、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
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
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
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
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