高中物理电磁学所有概念知识点公式.doc

十、电场1. 两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e = 1.60 X10-19C);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 x 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 =©A- ©B, UAB = WAB/q = - △ EAB/q8. 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 = q© A {EA:带电体在A点的电势能(J), q:电量(C), © A:A点的 电势(V)}10. 电势能的变化△ EAB= 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 △ EA吐-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 =£ S/4 n kQS:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距 离,3：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 =△ EK或 qU= mVt2/2 ,Vt = (2qU/m)1/215. 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 = 106 1012PF ;(7) 电子伏(eV)是能量的单位,1eV = 1.60 X10-19J ;(8) 其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册 P1 01 〕/示波管、示波器及其应用〔见第 二册 P 1 1 4 〕等势面〔见第二册 P105〕。

十一、恒定电流1. 电流强度：1= 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：1 = U/R {I:导体电流强度(A), U:导体两端电压(V), R:导体阻值(Q)3. 电阻、电阻定律：R = p L/S{ p电阻率(Q ?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：1 = E/(叶R)或E = Ir+IR也可以是E = U内+U夕卜{I:电路中的总电流(A), E:电源电动势(V), R:外电路电阻(Q) r:电源内阻(Q)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(Q) t:通电时间(s)}7. 纯电阻电路中：由于 1 = U/R,W = Q,因此 W = Q = UIt = I2Rt = U2t/R8. 电源总动率、电源输出功率、电源效率： P总=IE, P出=IU , n= P出/P总{I:电路总电流(A), E:电源电动势(V), U:路端电压(V), n：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 新短接欧姆调零11. 伏安法测电阻电流表内接法：电压表示数：U= UR+UA电流表外接法：电流表示数：1 = IR+IVRx 的测量值=U/I = (UA+UR)/IR = RA+Rx>R 真Rx 的测量值= U/I=UR/(IR+IV) = RVRx/(RV+R)>RA [ 或 Rx>(RARV)1/2]选用电路条件 Rx<Rx电压调节范围大 ,电路复杂,功耗较大便于调节电压的选择条件 Rp

十二、磁场1. 磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量 ,是矢量，单位 T),1T=1N/A?m2. 安培力F= BIL ;(注：L丄B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导 线长度(m)}3. 洛仑兹力f= qVB(注V丄B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N), q:带电粒子电量(C), V:带电粒子速度(m/s)}4. 在重力忽略不计 (不考虑重力 )的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况 (掌握两 种)：(1) 带电粒子沿平行磁场方向进入磁场 :不受洛仑兹力的作用 ,做匀速直线运动 V=V0(2) 带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场：做匀速圆周运动，规律如下a)F向二f洛二 mV2/r = m® 2r = mr(2 n /T)2= qVB ; r= mV/qB ; T = 2n m/qB; (b)运动周期与圆 周运动的半径和线速度无关，洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题 关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒 子的正负；(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握 〔见图及第二册 P144 〕；(3) 其它相关内容：地磁场 /磁电式电表原理〔见第二册 P150 〕/回旋加速器〔见第 二册 P156 〕/磁性材料十三、电磁感应1. [ 感应电动势的大小计算公式 ]1) E = n△①/(普适公式){法拉第电磁感应定律， E:感应电动势(V), n：感应线圈匝数，△①/ /磁通量的变化率}2) E = BLV垂(切割磁感线运动){ L:有效长度(m)}3) Em = nBS® (交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}4) E = BL2® /2 (导体一端固定以 3旋转切割){ 3角速度(rad/s) , V:速度(m/s)}2. 磁通量 ①二BS {①磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}3. 感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极 流向正极}*4.自感电动势E自=门△①/ ^LA I/ AL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时 要大)，A I变化电流，?t:所用时间，A 1/ :自感电流变化率(变化的快慢)} 注： (1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见 第二册P173〕;⑵自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化； ⑶单位换算：1H = 103mH = 106订。

⑷其它相关内容：自感〔见第二册 P178〕/日光灯 〔见第二册 P180〕十四、交变电流(正弦式交变电流)1. 电压瞬时值e = Emsi n3 t电流瞬时值i= Ims in 3； ( 3= 2 n f)2. 电动势峰值Em = nBS3 = 2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im = Em/R总3. 正(余)弦式交变电流有效值： E=Em/(2)1/2 ； U= Um/(2)1/2 ； I=Im/(2)1/24. 理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2 =n1/n2 ； I1/I2=n2/n2 ； P 入= P 出5. 在远距离输电中，采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损 ’=(P/U)2R ; ( P损':输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压， R:输电线电阻)〔见第二册P198丨；6. 公式1、2、3、4中物理量及单位：3角频率(rad/s) ; t:时间(s); n:线圈匝数； B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2); U输出)电压(V) ; I:电流强度(A) ; P:功率(W)o。