提高高二同學們物理學習效率的公式(2)

　　十、電場
　　1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e＝1.60×10-19C）；帶電體電荷量等于元電荷的整數倍
　　2.庫侖定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）
　　｛F:點電荷間的作用力(N)，k:靜電力常量k＝9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝
　　3.電場強度：E＝F/q（定義式、計算式)
　　｛E:電場強度(N/C)，是矢量（電場的疊加原理），q：檢驗電荷的電量(C)｝
　　4.真空點（源）電荷形成的電場E＝kQ/r2｛r：源電荷到該位置的距離（m），Q：源電荷的電量｝
　　5.勻強電場的場強E＝UAB/d｛UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離(m)｝
　　6.電場力：F＝qE｛F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C)｝
　　7.電勢與電勢差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q
　　8.電場力做功：WAB＝qUAB＝Eqd
　　｛WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)｝
　　9.電勢能：EA＝qφA｛EA:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)｝
　　10.電勢能的變化ΔEAB＝EB-EA｛帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值｝
　　11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB(電勢能的增量等于電場力做功的負值)
　　12.電容C＝Q/U(定義式,計算式)｛C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝
　　13.平行板電容器的電容C＝εS/4πkd（S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數）
　　常見電容器
　　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進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
　　類平拋垂直電場方向:勻速直線運動L＝Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E＝U/d)
　　運動平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動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終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,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；
　　(4)電場強度（矢量）與電勢（標量）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有關；
　　(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面，導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面；
　　(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；
　　(8)其它相關內容：靜電屏蔽/示波管、示波器及其應用/等勢面。

　　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(Ω?m)，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/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/并聯串聯電路(P、U與R成正比)并聯電路(P、I與R成反比)
　　電阻關系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、短接歐姆調零、測量讀數
　　｛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：U＝UR+UA電流表示數：I＝IR+IV
　　Rx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)<R真
　　選用電路條件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]選用電路條件Rx<<RV[或Rx<(RARV)1/2]
　　12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
　　限流接法
　　電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
　　便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx便于調節電壓的選擇條件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)串聯總電阻大于任何一個分電阻,并聯總電阻小于任何一個分電阻；
　　(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大；
　　(5)當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)其它相關內容：電阻率與溫度的關系/半導體及其應用/超導及其應用。

　　十二、磁場
　　1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量，單位:(T),1T＝1N/A?m
　　2.安培力F＝BIL(注：L⊥B){B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
　　3.洛侖茲力f＝qVB(注：V⊥B);質譜儀｛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,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種)：
　　(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V＝V0
　　(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下:
　　(a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝m(2π/T)2r＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；
　　(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下)；
　　(c)解題關鍵: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；
　　(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖〕；
　　(3)其它相關內容：地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料分子電流假說。

　　十三、電磁感應
　　1.感應電動勢的大小計算公式
　　1)E＝nΔΦ/Δt（普適公式）