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高中物理公式大全二

查字典物理网 2012-12-29

八、分子动理论、能量守恒定律
1.
阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.
油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.
分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.
分子间的引力和斥力(1)r
(2)r
=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0
,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0
,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.
热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:
外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.
热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.
热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)
布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)
温度是分子平均动能的标志;
3)
分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)
分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)
气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)
物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0
为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)
其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

九、气体的性质
1.
气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度()
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.
气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.
理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)
理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)
公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.
两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.
库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.
电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.
真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.
匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.
电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.
电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.
电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.
电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.
电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.
电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.
电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.
平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.
带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.
带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)
两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)
电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)
电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)
处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)
电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7
)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)
其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114

〕等势面〔见第二册P105〕。

十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

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