高二物理公式归纳

精品教育高二物理公式归纳机械振动1) 定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称 振动平衡位置：振子静止不动时的位置，中心位置 位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段 2) 简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并总是指向平衡位置的回 复力的作用下的振动 特点：当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动，简谐振动就是正弦振动，是最基本也最简单的机械振动 回复力 定义：振子受迫使它回复平衡位置的力，是合外力平行于速度方向上的分力 特点： 方向：与振子偏离平衡位置的位移方向相反，总指向平衡位置 作用：使振子能返回平衡位置 公式：（k是回复力与位移成正比的比例系数，不能与弹簧的劲度系数混淆；负号的意思是：回复力的方向总跟物体位移的方向相反） 振幅、周期和频率： 振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离（是一个标量，是位移的大小。在简谐运动中，振幅有且只有一个值） 周期(T)：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间。一次全振动是指从某一振动状态出发，又回到该振动状态所发生的振动振动状态是由振动位移的大小、方向和速度的大小、方向决定的，只有当两个振动状态的位移(包括大小和方向)和速度(包括大小和方向)都相同时，这两个振动状态才相同，全振动只有一个振幅 公式：一般简谐运动周期： （其中m为振子质量，k为振动系统的回复力系数）。 单摆周期： （由可估算出G）特点：T与振幅（a10度）和摆球质量无关当偏角a0,Eq0,电场力做正功，电势能减小转化成其他形式的能； 0,电场力做负功，电势能增加其它形式的能转化成电势能。 顺着电场线，AB移动，若为正电荷,则0,则 =A-B0,则，则正Eq；若为负电荷，则0,则，则负Eq。 逆着电场线，BA移动，若为正电荷，则0,则=A-B0,则=A-B0,则，则负Eq 。静电力做的功等于电势能的减少量5) 电容 定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。 电容器两极板间的电势每增加1V时所需充入电容器的电荷量,表现了电容器储存电荷的本领。公式： 电容器的电势能 多电容器并联 多电容器串联三电容器串联解释：-介电常数 S-两板正对面积 d-极板间距离 -平行板上电荷面密度单位：电容的单位是 法拉，简称 法，符号是 F电容器： 定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成是一个电容器。 组成：在两个正对的金属板中间夹上一层绝缘物质电介质，就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器，这两个金属板叫做电容器的极板。 作用：在直流电路中，电容器是相当于断路的。在交流电路中，由于有位移电流，电容器可看作是通路。 击穿电压：电容器所能耐受的最大电压，超过此电压电介质将被击穿，电容将失去绝缘性。 充电及放电： 充电 定义：使电容器带电（储存电荷和电能）的过程称为充电。这时电容器的两个极板总是一个极板带正电，另一个极板带等量的负电。把电容器的一个极板接电源（如电池组）的正极，另一个极板接电源的负极，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。充电后电容器的两极板之间就有了电场，充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。其它形式的能电场能 放电 定义：使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程称为放电。例如，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失，电能转化为其它形式的能。电场能其它形式的能 特性：绝缘电阻直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻. 像陶瓷电容器、薄膜电容器的话，绝缘电阻是越大越好的，而铝电解电容之类的绝缘电阻是越小越好。电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。损耗电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。 频率特性随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。 常见电容器 固定电容器 电解电容器 可变电容器6) 带电粒子在匀强电场中的运动 恒定电流1) 欧姆定律 定义：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比公式： 表述为：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。 解释 电压（U） 定义：电压的基本概念电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压)，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。 单位为伏（V）计算：电流（I） 定义：电流，是指电荷的定向移动。电源的电动势形成了电压，继而产生了电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成了电流。电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为I），是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过1库仑的电量称为1安培（A）。是一个标量计算： （n ：表示单位体积内的自由电荷数；e：电子的电量；s：为导体横截面积；v：为自由电子定向移动的速率。） （微观表达式）方向：正电荷移动的方向为电流的正方向，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 方向不随时间而改变的电流叫做直流，方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做 恒定电流。大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做 交变电流，简称交流产生条件：有导体组成的电路；导体（电路）两端有电压。电阻（R） 定义：在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质. 计算： 导体的电阻R跟它的长度成正比，跟它的横截面积S成反比，这就是 电阻定律比例常量跟导体的材料及温度有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的 电阻率（一般温度越高越大，单位） 使用条件： 线性电路（纯电阻电路）电能只用于做热功的电路导体的伏安特性 定义：用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的I-U图线叫做导体的 伏安特性曲线 线性元件： 定义：在金属导体中，电流跟电压成正比，伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件包含：金属、电解质溶液非线性元件： 定义：欧姆定律所不适用的电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线的导体和元件。 包含：气态导体、某些导电器件（如晶体管）分类 部分电路的欧姆定律 公式 （其中，电阻R的倒数G叫做电导，其国际单位制为西门子(S)。I、U、R三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。）推出公式 串联电路 (串联电路中，各处电流相等) （串联电路中，总电压等于各部分两端电压的总和） （串联成正比分压）并联电路 （并联电路中，干路电流等于各支路电流的和） （并联电路中，电源电压与各支路两端电压相等）即总电阻小于任意一支路电阻但并联越多总电阻越小 （并联反比分流） 串联分压（电压）并联分流（电流）运用 限流器接法 分压器接法 全电路欧姆定律（闭合电路欧姆定律）定义：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比公式 其中E为电动势,R为外电路电阻,r为电源内阻 电动势（E） 定义：电源非电场力做功的本领 大小：等于电源没有接入电路时两极间的电压 特点：不因外电路的改变而改变 外电压（） 定义：外电路的电势降落，外电路两端的电压，又叫 路端电压 大小： 测量：用伏特表直接测量，当外阻无穷大时 短路时电流 功率 电功 W 电功率 电热 Q 特点：当时，电路有2) 电压表和电流表构造：常用的电压表、电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而来的。常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中的可转动的线圈组成。原理：当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转；电流越大，指针偏转的角度就越大，由指针在标有电流值的刻度盘上所指的位置就可以读出通过表头的电流值。由欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，如果在表盘上标出电压值，由指针所指的位置就可以读出加在表头两端的电压值。概念：电流表G的电阻叫做电流表的内阻；指针偏转到最大刻度时的电流叫做满偏电流；电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压叫做满偏电压（最大承受电压）。改装：电流表G的满偏电压和满偏电流一般都比较小：测量较大电压时需要串联一个电阻（阻值较大）把电流表改装成电压表；测量较大电流时需要并联一个电阻（阻值较小）把小量程的电流表改装成大量程的电流表。3) 伏安法测电阻 原理:根据欧姆定律U=IR，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可以求出电阻。方法选用：若则选用电流表内接法；则选用电流表外接法。要求电压（电流）从0开始变化，或要用小电阻来控制电路，必选分压器接法；若要求用大电阻（阻值与差不多），电路消耗功率小，则选用分流器接法。误差：采用电流表外接法时，由于电压表具有分流作用，电流表测出的电流要比真实值大，因而求出的电阻值要比实际的小，当待测电阻的阻值比电压表的内阻小得越多时，因电压表的分流而引起的误差越小，所以测量小电阻时采用；采用电流表内接法时，由于电流表具有内阻具有分压作用，电压表测出的电压要比实际的大，所以求出的电阻值会比实际的大，当待测电阻的阻值比电流表的内阻大得越多，因电流表的分压而引起的误差越小，所以测量大电阻时采用。磁场1) 磁场的描述 简易定义：对放入其中的小磁针有磁力的作用的物质叫做磁场。 定义：磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质，它具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。 基本特征：磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应。磁极之间相互作用的磁力，不是在磁极之间直接发生的，而是通过磁场发生的。磁铁在周围的空间里产生磁场，磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。 奥斯特实验-磁铁不是磁场的唯一来源。 实验者 1820年丹麦物理学家奥斯特 过程： 把一条导线平行地放在磁针的上方，给导线通电，磁针就发生偏转。 （导线要朝向南北向，同小磁针静止方向一顺。）探究：两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互吸引，当通以相反方向的电流时，它们相互排斥。结论：不仅磁铁能够产生磁场，电流也能产生磁场；磁场不仅对磁铁产生力的作用，对电流也产生力的作用；电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用。方向：在磁场中的任意一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。 判定：安培定则（右手螺旋定则）：(1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；(2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 总之：让手指顺着弯曲的量的方向弯曲，拇指所指的方向总是另一个量的方向。 大小：磁场强度的大小、方向用磁感应强度（B，矢量，也被称为磁通量密度或磁通密度）来描述 定义：在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。 定义方法：电荷在电场中受到的电场力是一定的，方向与该点的电场方向相同或者相反。电流在磁场中某处所受的磁场力（安培力），与电流在磁场中放置的方向有关，当电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大。点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f 的作用。在磁场给定的条件下，f的大小与电荷运动的方向有关 。当v 沿某个特殊方向或与之反向时，受力为零；当v与此 特殊方向垂直时受力最大，为fm。fm与q及v成正比，比值 与运动电荷无关，反映磁场本身的性质，定义为磁感应强度的大小，即。B的方向定义为：由正电荷所受最大力fm的方向转向电荷运动方向 v 时 ，右手螺旋前进的方向 。定义了B之后，运动电荷在磁场 B 中所受的力可表为 F QVB，此即洛伦兹力公式。除利用洛伦兹力定义B外，也可以根据电流元dI在磁场中所受安培力来定义B，或根据磁矩m在磁场中所受力矩MmB来定义B，三种定义，方法雷同，完全等价。量纲：在国际单位制（SI）中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特（T）。在高斯单位制中，磁感应强度的单位是高斯(Gs )，1T10KGs等于10的四次方高斯。由于历史的原因，与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B，而另一辅助