高二物理公式和要点

高二物理公式和要点
高二物理公式和要点

高二物理公式和要点
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化）
1.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｝
3.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｝
4.动量定理：I＝Δp或Ft＝mvt–mvo {Δp:动量变化Δp＝mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律：p前总＝p后总或p＝p´也可以是m1v1+m2v2＝m1v1´+m2v2´
6.弹性碰撞：Δp＝0；ΔEK＝0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp＝0；0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：损失的动能,EKm：损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp＝0；ΔEK＝ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´＝(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´＝2m1v1/(m1+m2)
10.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)
11.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
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2＝fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注：(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)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;
(3)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）;
(4)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;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加；
(6)其它相关内容：反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行.
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023/mol；分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d＝V/s ｛V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m2)｝
3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力.
4.分子间的引力和斥力 (1)r(2)r＝r0,f引＝f斥,F分子力＝0,E分子势能＝Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引＝f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律：W+Q＝ΔU
｛(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W>0:外界对物体做正功(J),Q>0:物体吸收热量(J),ΔU>0:内能增加(J),涉及到第一类永动机不可造出｝
6.热力学第二定律
克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化（热传导的方向性）；
开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）｛涉及到第二类永动机不可造出｝
7.热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝
注:(1)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；
(2)温度是分子平均动能的标志；
(3)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；
(4)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；
(5)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；
(6)物体的内能是指物体内所有分子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；
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离；
(8)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.
九、气体的性质
1.气体的状态参量：
温度：宏观上,物体的冷热程度；微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系：T＝t+273 K ｛T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)｝
体积V：气体分子所能占据的空间的体积,单位换算：1m3＝103L＝106mL
压强p：单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,
标准大气压：1atm ＝1.013×105 Pa ＝76cmHg ( 1Pa ＝1N/m2 )
2.气体分子运动的特点：分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱；分子运动速率很大
*3.理想气体的状态方程： p1V1/T1＝p2V2/T2 ｛PV/T＝恒量,T为热力学温度(K)｝
注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关；
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K).
十、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
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)
类平抛 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)
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；
(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 / 示波管、示波器及其应用 / 等势面.
十一、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 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、短接欧姆调零、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： 电流表外接法：
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] 选用电路条件Rx<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 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 > Rx 便于调节电压的选择条件Rp < Rx
注:(1)单位换算：1A＝103mA＝106μA； 1kV＝103V＝106mA； 1MΩ＝103kΩ＝106Ω
(2)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；
(3)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；
(4)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；
(5)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)；
(6)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.
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T＝1N/A•m
2.安培力F＝BIL (注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f＝qVB(注：V⊥B); 质谱仪 ｛f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)｝
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:
(a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝m (2π/T)2r＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；
(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；
(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）.
注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图〕；
(3)其它相关内容：地磁场 / 磁电式电表原理 / 回旋加速器 / 磁性材料分子电流假说.
十三、电磁感应
1.感应电动势的大小计算公式
1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式