高中物理电磁学知识要点.doc

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高中物理电磁学公式、规律汇总

物理公式记忆要点

1.记住公式中各字母所代表的物理量；

2.记住各物理量对应的国际单位和常用单位；

3.记住公式的适用条件与适用范围。

一、静电场

1、电场的力的性质：

电场强度：

（定义式）E=（q为试探电荷，场强的大小与q无关）

点电荷电场的场强：

E=（Q为场源电荷）

匀强电场的场强：

E=（d为沿场强方向的距离）

2、电场的能的性质：

电势差：

U=（或W=Uq）

UAB=φA−φB

电场力做功与电势能变化的关系：

W=−DEP

（说明：

建议应用以上公式进行计算时，只代入绝对值，方向或者正负单独判断。

）

3、静电平衡

（1）处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。

（2）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。

（3）处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。

（4）处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。

4、电容

定义式：

C＝＝ （Q是指一个极板所带电荷量的绝对值。

）

决定式：

C＝

注意：

①平行板电容器充电后保持两极板与电源相连，U不变，

②平行板电容器充电后两极板与电源断开，Q不变

5、带电粒子在电场中的运动：

①加速：

qU=mv2−0

②偏转：

（类平抛）x=votvx=vo

y=at2vy=at

a=tanθ=

二、稳恒电流

1、电流：

（电荷的定向移动形成电流）

定义式：

I=

微观式：

I=nqsv，（n为单位体积内的电荷数，v为自由电荷定向移动的速率。

）

（说明：

将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。

在电源外部，电流从正极流向负极；在电源内部，电流从负极流向正极。

）

2、电阻：

定义式：

（电阻R的大小与U和I无关）

决定式：

R=ρ（电阻率ρ只与材料性质和温度有关，与横截面积和长度无关）

电阻串联、并联的等效电阻：

串联：

R=R1+R2+R3+……+Rn

并联：

4、欧姆定律：

（1）部分电路欧姆定律（只适用于纯电阻电路）：

（2）闭合电路欧姆定律：

I=

①路端电压：

U=E－Ir=IR

②有关电源的问题：

总功率：

P总=EI

输出功率：

P总=EI－Ir=（当R=r时，P出取最大值，为）

损耗功率：

电源效率：

==

5、电功和电功率：

电功：

W=UIt电功率：

P=UI

电热：

Q=热功率：

P热=

对于纯电阻电路：

W=QUIt=U=

对于非纯电阻电路：

W>QUIt>U>（欧姆定律不成立）

三、磁场

1、磁场对通电导线的作用（安培力）：

F=BIL

（要求B⊥I，力的方向由左手定则判定；若B∥I，则力的大小为零）

2、磁场对运动电荷的作用（洛仑兹力）：

f=qvB

（要求v⊥B,力的方向也是由左手定则判定，但四指必须指向正电荷的运动方向；

若B∥v,则力的大小为零）

3、带电粒子在磁场中运动：

当带电粒子垂直射入匀强磁场时，洛仑兹力提供向心力，带电粒子做匀速圆周运动。

即：

qvB=

可得：

r=,T=（确定圆心和半径是关键）

4、带电粒子在复合场中运动

①回旋加速器

AA/上交变电压的周期为带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期：

粒子获得的最大速度与回旋加速器的直径有关，直径越大，粒子的最大速度就越大。

qvmB=m

②质谱仪（同位素荷质比和质量的测定）

加速电场：

＋＋＋＋＋＋＋

－－－－―――

v

磁场：

③速度选择器（正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器）

洛伦兹力和电场力平衡：

qvB=Eq，

说明：

a．这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。

b．若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大。

若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小。

④磁流体发电机：

U

B

C

D

E

F

I

两极电势差达到最大值的条件f=F,即,

则磁流体发电机的电动势。

⑤霍尔效应

当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板两侧会形成稳定的电压

I＝nqsv整理后，得：

令，因为n为材料单位体积的带电粒子个数，q为单个带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以有：

四、电磁感应

1、感应电流的方向判定：

①导体切割磁感应线：

右手定则；

②磁通量发生变化：

楞次定律。

2、感应电动势的大小：

①E=BLv（要求L垂直于B、v，否则要分解到垂直的方向上）

②E=（①式常用于计算瞬时值，②式常用于计算平均值）

五、交变电流

1、交变电流的产生：

线圈在磁场中匀速转动，

c

b

若线圈从中性面（线圈平面与磁场方向垂直）开始转动，

感应电动势瞬时值：

e=Emsinωt,

Em=nBSω

2、正弦式交流电的四个值：

（1）峰值：

Em=nBωS∥，出现在B//S时刻，与线圈的形状及转轴所在的位置无关。

（2）瞬时值：

从中性面（BS）开始计时：

e=Emsinωt

从垂直中性面（B//S）开始计时，e=Emcosωt（：

指转过的角度）

（3）平均值：

利用求解，是求解“通过导体横截面电量”的基础。

（4）“有效值”的理解：

峰值和有效值之间的“”关系仅适用于正弦式交流电。

相同时间内“热效应相等”是求解有效值的根本原则。

电压表、电流表的测量值指“有效值”，凡未作特殊说明时，一般均指“有效值”。

（注意：

平均值用来求“通过导体横截面电量”，而有效值用来求“电热”。

）

3、电感和电容对交流的影响：

（1）电感：

通直流，阻交流；通低频，阻高频

（2）电容：

通交流，隔直流；通高频，阻低频

（3）电阻：

交、直流都能通过，且都有阻碍

4、变压器原理（理想变压器）：

（1）功率：

P1=P2

（2）电压：

（3）电流：

如果只有一个副线圈：

若有多个副线圈：

n1I1=n2I2+n3I3

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