高中物理选修3-1公式.docx

高中物理选修3-1公式高中物理选修3-1公式高中物理选修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=q电势差:U=-静电力做功:W=qU电容定义式:C=Q/U电容:C=S/4kd带电粒子在匀强电场中的运动加速匀强电场:1/2*mv=qUv=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:=v/v=qUx/md(v)微观电流：I=nesv电源非静电力做功：W=q欧姆定律：I=U/R串联电路电流：I=I=I=电压：U=U+U+U+并联电路电压：U=U=U=电流：I=I+I+I+电阻串联：R=R+R+R+电阻并联：1/R=1/R+1/R+1/R+焦耳定律：Q=IRtP=IRP=U/R电功率：W=UIt电功:P=UI电阻定律：R=l/S全电路欧姆定律：=I(R+r)=U外+U内安培力：F=ILBsin磁通量：=BS电磁感应感应电动势：E=n/t导线切割磁感线：S=lvtE=Blv*sin感生电动势：E=LI/t高中物理电磁学公式总整理电子电量为库仑(Coul)，1Coul=电子电量。一、静电学1.库仑定律，描述空间中两点电荷之间的电力，由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场，导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向，电力线越密集电场强度越大。平行板间的电场3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。电位为零之处，电场未必等于零。电场为零之处，电位未必等于零。均匀电场内，相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。5.电容，为储存电荷的组件，C越大，则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性，两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能，。a.球状导体的电容，本电容之另一极在无限远，带有电荷-q。b.平行板电容。故欲加大电容之值，必须增大极板面积A，减少板间距离d，或改变板间的介电质使k变小。二、电路学1.理想电池两端电位差固定为。实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。实际电池在放电时，电池的输出电压，故输出之最大电流有限制，且输出电压之最大值等于电动势，发生在输出电流=0时。实际电池在充电时，电池的输入电压，故输入电压必须大于电动势。2.若一长度d的均匀导体两端电位差为，则其内部电场。导线上没有电荷堆积，总带电量为零，故导线外部无电场。理想导线上无电位降，故内部电场等于0。3.克希荷夫定律a.节点定理：电路上任一点流入电流等于流出电流。b.环路定理：电路上任意环路上总电位升等于总电位降。三、静磁学1.必欧-沙伐定律，描述长的电线在处所建立的磁场，磁场单位，MKS制为Tesla，CGS制为Gauss，1Tesla=10000Gauss，地表磁场约为0.5Gauss，从南极指向北极。由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律2.重要磁场公式无限长直导线磁场长之螺线管内之磁场半径a的线圈在轴上x处产生的磁场，在圆心处(x=0)产生的磁场为3.长之载流导线所受的磁力为，当与B垂直时两平行载流导线单位长度所受之力。电流方向相同时，导线相吸；电流方向相反时，导线相斥。4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩，。其中A为面积向量，大小为线圈面积，方向为线圈面的法向量，以电流方向搭配右手定则来决定。5.带电质点在磁场中所受的磁力为，a.若该质点初速与磁场B平行，则作等速度运动，轨迹为直线。b.若该质点初速与磁场B垂直，则作等速率圆周运动，轨迹为圆。回转半径，周期。c.若该质点初速与磁场B夹角，该质点作螺线运动。与磁场平行的速度分量大小与方向皆不改变，而与磁场平行的速度分量大小不变但方向不停变化，呈等速率圆周运动。其中，回转半径，周期，与b.相同，螺距。速度选择器：让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间，则其受力，当时该粒子受力为零，作等速度运动。质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度，再将同素的离子打入均匀磁场中，量测其碰撞位置计算回转半径，求得离子质量。6.磁场的高斯定律，即封闭曲面上的磁通量必为零，代表磁力线必封闭，无磁单极的存在。磁铁外的磁力线由N极出发，终于S极，磁铁内的磁力线由S极出发，终于N极。四、感应电动势与电磁波1.法拉地定律：感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。感应电动势造成的感应电流之方向，会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时，导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直，则3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法，也就是发电机的基本原理。以频率f转动的发电机输出的电动势，最大感应电动势。变压器，用来改变交流电之电压，通以直流电时输出端无电位差。，又理想变压器不会消耗能量，由能量守恒，故4.十九世纪中马克士威整理电磁学，得到四大公式，分别为a.电场的高斯定律b.法拉地定律c.磁场的高斯定律d.安培定律马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念，修正了安培定律，使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为a.、b.、c.和修正后的e.称为马克士威方程式，为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式，预测了电磁波的存在，且其传播速度。十九世纪末，由赫兹发现了电磁波的存在。劳仑兹力。选修3-1公式第一章、电场1、电荷先中和后均分：q2、库仑定律：Fkq1q2q1q2(带正负号)215、平行板电容器的电容：CS4kd第二章、电路1、电阻定律：Rl(l叫电阻率)Sr2922(k=9.010Nm/C，r为点电荷球心间的距(不带正负号)2、串联电路电压的分配：与电阻成正比U1R1R1离)3、电场强度定义式：EFq场强的方向：正检验电荷受力的方向.4、点电荷的场强：EAkQr(Q为场源电量)A25、电场力做功：WABqUAB(带正负号)6、电场力做功与电势能变化的关系：W电EP7、电势差的定义式：UWABABq(带正负号)8、电势的定义式：WAAPq(带正负号)(P代表零势点或无穷远处)9、电势差与电势的关系：UABAB10、匀强电场的电场强度与电势差的关系：EUd(d为沿场强方向的距离)11、初速度为零的带电粒子在电场中加速：v2qUm12、带电粒子在电场中的偏转：加速度aqUmd偏转量yqUl22mdv20偏转角tanqUlmdv0213、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转：qU2l2U2l2y2md2qU4dU11m14、电容的定义：CQU单位：法拉FU，U2R21RU1R总23、并联电路电流的分配：与电阻成反比I1R2RI，I12I干2R1R1R24、串联电路的总电阻：R串R1R2(nR)5、并联电路的总电阻：R1R2并RR(Rn)1R26、I-U伏安特性曲线的斜率：ktan1R7、部分电路欧姆定律：IUR8、闭合电路欧姆定律：IERr9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系：UEIr10、电源输出特性曲线：电动势E：等于U轴上的截距内阻r：直线的斜率rtanEI短11、多用电表：若将电压表量程扩大n倍，需R串（n1）Rg若将电流表量程扩大n倍，需R并Rgn19、带电粒子在磁场中的圆周运动：半径：rmvqB周期：T2m(与v无关)qB10、速度选择器选出粒子的速度：vEBE欧姆表：调零IgE，测量IxR内R内Rx12、电功(电能)：WUItPt对于纯电阻WPtUItI2RtUtR13、电功率：PWUIt211、磁流体发电机的电动势：EBvd(d为极板间的距离)对于纯电阻PWUII2RUtR14、电热：QI2Rt15、热功率：P热I2R16、闭合电路中的电功率：EIU外IU内I17、电源输出的最大电功率：2当Rr时，输出功率最大，P出E4r218、电源的效率：P出UIURP总EIERr第三章、磁场1、磁场的方向：小磁针静止时N极的指向2、安培定则：判断直线电流、环形电流、通电螺线管的方向。3、磁感应强度：BF单位：特斯拉TIl4、安培力：FBILsin(为B和L的夹角)安培力的方向判断：左手定则5、磁通量：BSsin单位：韦伯Wb(为B和S的夹角，即线和面的夹角)6、力矩：MFL(L为力F的力臂)7、通电矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转的磁力矩：MnBISsin(为B和S法线的夹角)最大磁力矩：MnBIS8、洛伦兹力：fqvBsin(为B和v的夹角)