高二文科物理公式
高二文科物理公式
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高二物理公式
一、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量：p=mv{p:動量(kg/s)，m:質(zhì)量(kg)，v:速度(m/s)，方向與速度方向相同｝
2.沖量：I=Ft{I:沖量(N?s)，F(xiàn):恒力(N)，t:力的作用時間(s)，方向由F決定｝
3.動量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:動量變化Δp=mvt–mvo，是矢量式}
4.動量守恒定律：p前總=p后總或p=p′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.彈性碰撞：Δp=0;ΔEK=0{即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}
6.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK：損失的動能，EKm：損失的最大動能}
7.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后連在一起成一整體}
8.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
9.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)
10.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M，并嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對{vt:共同速度，f:阻力，s相對子彈相對長木塊的位移}
注：(1)正碰又叫對心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;
(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力，則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短，發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;
(5)爆炸過程視為動量守恒，這時化學能轉(zhuǎn)化為動能，動能增加;
(6)其它相關(guān)內(nèi)容：反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行。
二、分子動理論、能量守恒定律
1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s{V:單分子油膜的體積(m3)，S:油膜表面積(m2)｝
3.分子動理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0，f引<f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力
(2)r=r0，f引=f斥，F(xiàn)分子力=0，E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0，f引>f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力
(4)r>10r0，f引=f斥≈0，F(xiàn)分子力≈0，E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律：W+Q=ΔU
{(做功和熱傳遞，這兩種改變物體內(nèi)能的方式，在效果上是等效的)，W>0:外界對物體做正功(J)，Q>0:物體吸收熱量(J)，ΔU>0:內(nèi)能增加(J)，涉及到第一類永動機不可造出｝
6.熱力學第二定律
克氏表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化(機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出｝
7.熱力學第三定律：熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限：-273.15攝氏度(熱力學零度)｝
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小，布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功，分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高，內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量，Q>0;
(6)物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的分子動能和分子勢能的總和，對于理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容：能的轉(zhuǎn)化和定恒定律/能源的開發(fā)與利用、環(huán)保/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能。
三、氣體的性質(zhì)
1.氣體的狀態(tài)參量：
溫度：宏觀上，物體的冷熱程度;微觀上，物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標志，
熱力學溫度與攝氏溫度關(guān)系：T=t+273K{T:熱力學溫度(K)，t:攝氏溫度(℃)｝
體積V：氣體分子所能占據(jù)的空間的體積，單位換算：1m3=103L=106mL
壓強p：單位面積上，大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，
標準大氣壓：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點：分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外，相互作用力微弱;分子運動速率很大
*3.理想氣體的狀態(tài)方程：p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量，T為熱力學溫度(K)｝
注:(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體，使用公式時要注意溫度的單位，t為攝氏溫度(℃)，而T為熱力學溫度(K)。
四、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(shù)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(guān)),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(shù))
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(zhuǎn)(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(guī)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(fā)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(guān);
(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(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)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(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽/示波管、示波器及其應(yīng)用/等勢面。
五、恒定電流
1.電流強度：I=q/t{I:電流強度(A)，q:在時間t內(nèi)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(nèi)+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(nèi)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(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(guān)系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)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(diào)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(yīng)，因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、短接歐姆調(diào)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(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)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+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(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx便于調(diào)節(jié)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(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當電源有內(nèi)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(guān)內(nèi)容：電阻率與溫度的關(guān)系/半導體及其應(yīng)用/超導及其應(yīng)用。
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