高中物理選修3-2公式總結

十一、恒定電流1.電流強度：I＝q/t｛I:電流強度(A），q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C），t:時間(s）｝2.歐姆定律：I＝U/R｛I:導體電流強度(A)，U:導體兩端電壓(V)，R:導體阻值(Ω)｝3.電阻、電阻定律：R＝ρL/S｛ρ:電阻率(Ωm)，L:導體的長度(m)，S:導體橫截面積(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+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:通過導體的電流(A)，R:導體的電阻值(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/R8.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)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關系(串同并反)R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+電流關系I總＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+電壓關系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，因此可指示被測電阻大小(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、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零。11.伏安法測電阻電流表內接法：電流表外接法：電壓表示數(shù)：U＝UR+UA電流表示數(shù)：I＝IR+IVRx的測量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真Rx的測量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R)>RA[或Rx>(RARV)1/2]選用電路條件Rx功率關系U1/U2＝n1/n2；I1/I2＝n2/n2；P入＝P出5.在遠距離輸電中,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:磁感強度(T)；S:線圈的面積(m2)；U:(輸出)電壓(V)；I:電流強度(A)；P:功率(W)。注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉動的頻率相同即:ω電＝ω線，f電＝f線；(2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,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,當負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)其它相關內容：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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物理選修3-1知識點即公式總結

第一章電場

一、電場基本規(guī)律1、電荷電荷守恒定律自然界中只存在正、負電荷

自然界中兩種電荷的總量是守恒的，電荷從一個物體轉移到另一物體（如摩擦起電和接觸帶電）；或者是從物體的一部分轉移到另一部分（靜電感應），不管何種方式，電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，這就是電荷守恒定律（1）三種帶電方式：摩擦起電起電-本能式（2）元電荷：最小的帶電單元，自然界任何物體的帶電荷量都是

元電荷（都等于元電荷，但電性不同，前者為負，后者為正。2、庫倫定律：（作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。（2力常量

F是電場力（N）q1（m）

（3）適用條件：真空中靜止的點電荷。

×10-19表達式：Fk是靜電力常量（q2是電荷帶電量-掠奪式、接觸起電）的整數(shù)倍，電子、質子的電荷量真空．．中兩個kQ1Q2k=9.0r2（使物質帶電的過程，就是使

-均分式、感應

靜止點電荷．．．．．之間的相互

×109Nm2/C2靜電

=9.0×109Nm/CC）r是兩個電荷的距離

e=1.6c

1）定律內容：））

、

二、電場力的性質：

1、電場的基本性質：電場對放入其中的電荷有力的作用。2、電場強度E：（1）定義：電荷在電場中某點受到的電場力F與電荷的帶電量q的比值，就叫做該點的電場強度。（2）定義式：EE與F、q無關，只由電場本身決定。

Fq

E是電場強度（F是電場力（

受到的電場力。○

1點電荷的場強公式：EQ是點電荷電場強度（k是靜電力常量（Q是點電荷帶電量（

○

2勻強電場場強公式：UAB是AE是電場強度（

（

N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）N）q是電荷量（C）

（3）電場強度是矢量：大�。涸跀�(shù)值上為單位電荷

方向：規(guī)定正電荷受力方向，負電荷受力與E

的方向相反。

4）單位：N/C,V/m1N/C=1V/m5）其他的電場強度公式

EkQr2Q場源電荷

N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）=9.0×109Nm/C）C）r是半徑（m）；

EUd沿電場方向等勢面間距離

dB兩點的電勢差（V）d是距離（m）N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）

）場強的疊加：遵循平行四邊形法則

（（、

3、電場線：（1）意義：形象直觀描述電場強弱和方向的理想模型，實際上是不存在的

（2）電場線的特點：

1電場線起于正電荷（無窮遠），止于（無窮遠）負電荷○

2不封閉，不相交，不相切�！�3沿電場線電勢降低，且電勢降○

低最快。一條電場線無法判斷場強大小，可以判斷電勢○

4電場線垂直于等勢面，靜電平衡導體，電場線垂直于導體表（3）幾種特殊電場的電場線：E

能的性質1、電場能的基本性質：電荷在電場中移動，電場力要對電荷做功。2、電勢能（2）定義式：（3）特點：2電勢能的變化量△3、電勢○

φ

（2）定義式：φ是電勢（（3）特點：○

2電勢是一個標量，但是它有正負，正負只表示該點電勢比參考○

3電勢的大小由電場本身決定，與○

4電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移動到零勢點時電場力

各點的切線方向反映場強的方向，

Ep：（1）定義：電荷在電場中，由于電場和電荷間的相

EpAWA0帶正負號計算○1電勢能具有相對性，相對零勢能面而言，通常選大

Ep與零勢能面的選擇無關。（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能φEp單位：伏（qV）E是電勢能（○1電勢具有相對性，相對參考點而言。但電勢之差與

Ep與電荷量V）帶正負號計算

J）q是電荷量（C）

Ep和q無關。高低。面疏密程度反映場強的大小。特點：假想的（不存在）、不相交、不閉合，從正電荷出發(fā)，終止于負電荷。

三、電場

互作用，由位置決定的能量。電荷在某點的電勢能等于電場力把電荷從該點移動到零勢能位置時所做的功。地或無窮遠處為零勢能面。：的比值。參考點的選擇無關。點電勢高，還是低。

所做的功。

（4）電勢高低的判斷方法

1根據(jù)電場線判斷：沿著電場線方向電勢降低。φA>φ○ABB2根據(jù)電勢能判斷：○

正電荷：電勢能大，電勢高；電勢能小，電勢低。負電荷：電勢能大，電勢低；電勢能小，電勢高。

結論：只在電場力作用下，靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運動。

4、電勢差UAB（1）定義：電場中兩點間的電勢之差。也叫電壓。（2）定義式：

φA是A點電勢（UAB是A、B兩點的電勢差（

（3）特點：電勢誰高誰低�！�1○

2單位：伏（V○

3電場中兩點的電勢差是確定的，與零勢面的選擇無關○

4U=Ed勻強電場中兩點間的電勢差計算公式。場強度之間的關系。5、電場力做功W無關，只與初末位置有關，即與初末位置的電勢差有關。（2）表達式：UAB是A、B兩點的電勢差（WAB是從A點到

WAB（3）電場力做功與電勢能的關系結論：電場力做正功，電勢能減少電場力做負功，電勢能增加6、等勢面：（1）定義：電勢相等的點構成的面。（2）特點：○1等勢面上各點電勢相等，在等勢面上移動電荷，電場力不做

○

2等勢面與電場線垂直的大�。菏枞趺軓�。○

5畫等勢面時，相鄰等勢面間的電勢差相等。（3）判斷非勻強電場線上兩點間的電勢差的大�。嚎拷鼒鲈矗▓鰪姶螅┑�

兩點間的電勢差大于遠離場源（場強小）相等距離兩點間的電勢差。φA-φB

V）φB是B點電勢（V）

：（1）電場力做功的特點：電場力做功與路徑

ABq帶正負號計算（適用于任何電場）V）B點做的功（Jd沿電場方向的距離。勻強電場WAB○3兩等勢面不相交

V）；電勢差與電q是電荷量（C）Ep=EpA-EPB

無條件結論

○4等勢面的密集程度表示場強UAB=

電勢差是標量，卻有正負，只表示起點和終點的

）ABWAB=U）

=Eqd=-△

功。

ABC

7、靜電平衡狀態(tài)：（1）定義：導體內不再有電荷定向移動的穩(wěn)定

狀態(tài)

（2）特點：○1處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部場強處處為零。

2感應電荷在導體內任何位置產生的電場都等于外電場在該○

處場強大小相等，方向相反。

3處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是個等勢體，導體表面是個等○

若AB=BC，則UAB>UBC

勢面。

○

4電荷只分布在導體的外表面，與導體表面的彎曲程度有關，越彎曲，電荷分布越多。1、電容器充放電過程：

充電過程S-A：電源的電能轉化為電容器的電場能放電過程S-B：電容器的電場能轉化為其他形式的能2、電容：（1）物理意義：表示電容器容納電荷本領的物理

（2）定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓叫做電容器的電容。（3）定義式：CQU是定義式不是決定式C是電容（F）Q是電荷量（C

CS4kd是電容的決定式（平行板電容器）

7.推導公式：

E=U==4πkQdεs

（電源給電容器

U是電勢差（SA

BLCU的比值就

V）；四、電容器及其應用：充電）量。

）

E是電場強度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）U是電勢差（V）d是距離（m）Q是帶電量（C）k是靜電力常量（=9.0×109Nm/C）ε是相對介電常數(shù)；

（4）單位：法拉F，微法（5）特點：○1電容器的電容○

2電容器的帶電量Q○

3電容器始終與電源相連，則電容器的電壓不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，則電容器的帶電量不變�！�

4在有關電容器問題的討論中，經(jīng)常要用到以下三個公式和使用進行判斷CQCU1、基本粒子不計重力，但不是不計質量，氕（11H），氘（21H帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計算重力。2、平衡問題：電場力與重力的平衡問題。3、加速問題

（1）由牛頓第二定律解釋，帶電粒子在電場中加速運動（不計重力）只受電場力Eq，粒子的加速度為v2Eqdm2Uqm（2）由動能定理解釋，

可見加速的末速度與兩板間的距離子在電場中運動的時間不一樣，4、偏轉問題類平拋運動（由兩極板間中點射入）在垂直電場線的方向：粒子做速度為帶電粒子若不計重力，則在豎直方向粒子的加速度μF，皮法C與Q和S4kdE31H）1mv220的勻加速直線運動。U無關，只由電容器本身決定。Ud

如質子mg=Eq

a=Eq/mUq，v無關，v0勻速直線運動。-6μF=10-12F

○3的結論聯(lián)合11H），電子，α粒子（42He）,

Eqv0mg，vd，則2Uqm

U但是粒

0、加速度為

pF1pF=10是指一個極板帶電量的絕對值。

五、應用帶電粒子在電場中的運動（平衡問題，加速問題，偏轉問題）（），氚（

，若兩板間距離為

d只與兩板間的電壓有關，d越大，飛行時間越長。在平行電場線的方向：粒子做初速度為a

aEqmUqmd

帶電粒子做類平拋的水平距離，若能飛出電場水平距離為L，若不能飛出電場則水平距離為x

帶電粒子飛行的時間：t=x/v0=L/v0○1粒子要能飛出電場則：y≤d/2○2粒子在豎直方向做勻加速運動：y粒子在豎直方向的分速度:vy粒子出電場的速度偏角：tan由○1○2○3○4○5可得：

飛行時間：t=L/vO豎直分速度：vyUqL22L12at2○3atvyv0○4v0○5θyθUqLmdvUqLmv200v0v

vy側向偏移量：y

v02mv0d偏向角：tand

LLL＇v0L＇θyθv0vyvy＇θyθv0vyvU1y＇U1飛行時間：t=L/vO偏向角：tan2U2L2U1d側向偏移量：yU2L4U1dｙ＇＝U2L(L2L)4U1d在這種情況下，一束粒子中各種不同的粒子的運動軌跡相同。即不同粒子的側移量，偏向角都相同，但它們飛越偏轉電場的時間不同，此時間與加速電壓、粒子電量、質量有關。

如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時，只要將加速度a重新求出即可，具體計算過程相同。

5、示波器的原理同書上結構圖。

1

F是電場力（N）k是靜電力常量（=9.0×109Nm/C）q1、q2是電荷帶電量（C）r是兩個電荷的距離（m）；F2.E=

q

E是電場強度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）F是電場力（N）q是電荷量（C）*點電荷：

EQ是點電荷電場強度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）k是靜電力常量（=9.0×109Nm/C）Q是點電荷帶電量（C）r是半徑（m）；E3.φ=

q

φ是電勢（V）E是電勢能（J）q是電荷量（C）；4.

=

UAB是A、B兩點的電勢差（V）q是電荷量（C）WAB是從A點到B點做的功（J）

EpA是A點的電勢能（J）EpB是B點的電勢能（J）φA是A點電勢（V）φB是B點電勢（V）；

5.UAB=Ed

UAB是A、B兩點的電勢差（V）d是距離（m）E是電場強度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）6.C=QU

C是電容（F）Q是電荷量（C）U是電勢差（7.推導公式：

E=U==4πkQdεs

E是電場強度（N/C或V/m均可，1N/C=1V/m）U是電勢差（V）d是距離（m）Q是帶電量（k是靜電力常量（=9.0×109Nm/C）ε是相對介電常數(shù)；8.q=It

q是電荷量（C）I是電流（A）t是時間（s）；9.I=UR（歐姆定律）I=ER+r（閉合電路歐姆定律）I是電流（A）U是電勢差（電壓）（V）R是電阻（E是電動勢（V）r是內電阻（Ω）推導公式：E=U外+U內=IR+IrU外是外電路電勢差（電壓）（V）U內是內電路電勢差（電壓）（V）

V）；C）

Ω

）

串聯(lián)電路總電阻：R=R1+R2+并聯(lián)電路總電阻：

=+

=>R=

*串聯(lián)分壓與電阻成正比，并聯(lián)電流與電阻成反比：“串正并反”！

10.P=UIW=UIt=Pt

P是電功率（W）U是電勢差（電壓）W是電功（J）t是時間（s推導公式：∵I=U

R

，P=UI∴U額是額定電壓（V）U實是實際電壓（P額是額定功率（W）P實是實際功率（R是純電阻電路的電阻（Ω）Q=IRt，R=ρL

S

Q是電流產生的熱量（焦耳熱）ρ是電阻率，由材料本身決定（S是導體橫截面積（m）；

*歐姆定律中的所有公式要求是在純電阻電路中使用。注意電動勢（電源）的內阻r不可忽略！11.F=BIL

F是安培力（N）B是磁感應強度（12.Φ=BS

Φ是磁通量（Wb）B是磁感應強度（

（V）I是電流（R=

，P=IR

V）W）（J）L是導體長度（Ωm）T）S是面積（T）S是面積（A）m）m）；m））

13.f=qVB

f是洛倫茲力（N）q是電荷量（C）V是速度（m/s）B是磁感應強度（T）；推導公式：∵f=F向∴qVB=m

2πr2πmmV

∴R=T==

qBVqBf是洛倫茲力（N）F向是向心力（V是速度（m/s）B是磁感應強度（r是半徑（m）T是周期（

N）T）s）。

q是電荷量（m是質量（C）kg）

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