高中物理常用公式歸納(2)
高中物理常用公式(二)
常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用點(diǎn)在重心，適用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向，k：勁度系數(shù)(N/m)，x：形變量(m)｝
3.滑動(dòng)摩擦力F=μFN {與物體相對運(yùn)動(dòng)方向相反，μ：摩擦因數(shù)，F(xiàn)N：正壓力(N)｝
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E：場強(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時(shí):F=BIL，B//L時(shí):F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時(shí)：f=qVB，V//B時(shí):f=0)
力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成： F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時(shí):F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)
1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律)：物體具有慣性，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律：F=-F′{負(fù)號表示方向相反,F、F′各自作用在對方，平衡力與作用力反作用力區(qū)別，實(shí)際應(yīng)用：反沖運(yùn)動(dòng)}
4.共點(diǎn)力的平衡F合=0，推廣 {正交分解法、三力匯交原理｝
5.超重：FN>G，失重：FN<G {加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}
6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件：適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問題，適用于宏觀物體，不適用于處理高速問題，不適用于微觀粒子
交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時(shí)值e=Emsinωt 電流瞬時(shí)值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動(dòng)勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系 U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠(yuǎn)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)
6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s);t:時(shí)間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。
注: (1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相同即:ω電=ω線，f電=f線; (2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)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(yīng)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(shí),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(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時(shí)輸入功率也增大，即P出決定P入
原子和原子核
1.α粒子散射試驗(yàn)結(jié)果a)大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(b)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn);(c)極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來)
2.原子核的大?。?0-15～10-14m，原子的半徑約10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu))
3.光子的發(fā)射與吸收：原子發(fā)生定態(tài)躍遷時(shí),要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷｝
4.原子核的組成：質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子)， {A=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，Z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)〔見第三冊P63〕｝
5.天然放射現(xiàn)象：α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運(yùn)動(dòng)的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時(shí)間)。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的〔見第三冊P64〕
6.愛因斯坦的質(zhì)能方程:E=mc2{E:能量(J)，m:質(zhì)量(Kg)，c:光在真空中的速度｝
7.核能的計(jì)算ΔE=Δmc2{當(dāng)Δm的單位用kg時(shí)，ΔE的單位為J;當(dāng)Δm用原子質(zhì)量單位u時(shí)，算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV｝〔見第三冊P72〕。
注： (1)常見的核反應(yīng)方程(重核裂變、輕核聚變等核反應(yīng)方程)要求掌握; (2)熟記常見粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù); (3)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),是正確書寫核反應(yīng)方程的關(guān)鍵; (4)其它相關(guān)內(nèi)容:氫原子的能級結(jié)構(gòu)〔見第三冊P49〕/氫原子的電子云〔見第三冊P53〕/放射性同位數(shù)及其應(yīng)用、放射性污染和防護(hù)〔見第三冊P69〕/重核裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件、核反應(yīng)堆〔見第三冊P73〕/輕核聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)〔見第三冊P77〕/人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
磁場
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場的強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B); {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(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種)：
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)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(fù)
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