1二氧化碳的性质公式总结
1.二氧化碳的状态热阻:气温: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
热力学气温与摄氏气温关系:T=t+273{T:热力学气温(K),t:摄氏气温(℃)}
容积V:二氧化碳分子所能抢占的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
浮力p:单位面积上,大量二氧化碳分子频繁撞击器壁而形成持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
2.二氧化碳分子运动的特征:分子间缝隙大;不仅碰撞的顿时外,互相斥力微弱;分子运动速度很大
3.理想二氧化碳的状态多项式:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量,T为热力学气温(K)}
注:
(1)理想二氧化碳的内能与理想二氧化碳的容积无关,与气温和物质的量有关;
(2)公式3创立条件均为一定质量的理想二氧化碳,使用公式时要注意水温的单位,t为摄氏气温(℃),而T为热力学气温(K)。
2运动和力公式总结
1.牛顿第一运动定理(惯性定理):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直至有外力促使它改变这些状态为止
2.牛顿第二运动定理:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定理:F=-F′{减号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与斥力反斥力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定理的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
注:
平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或则是匀速转动。
3力的合成与分解公式总结
1.同仍然线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2(正弦定律)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的倾角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵守平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效取代关系,可用合力代替分力的共同作用,反之也创立;
(3)除公式法外,也可用画图法求解,此时要选择标度,严格画图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的倾角(α角)越大,合力越小;
(5)同仍然线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,通分为代数运算。
4常见的力公式总结
1.重力G=mg(方向竖直向上,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于月球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动磨擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:磨擦质数,FN:正压力(N)}
4.静磨擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静磨擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=θ(θ为B与L的倾角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=θ(θ为B与V的倾角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)磨擦质数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特点与表面状况等决定;
(3)fm略小于μFN,通常视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静磨擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)化学量符号及单位B:磁感硬度(T),L:有效宽度(m),I:电压硬度(A),V:带电粒子速率(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用右手定则判断。
5万有引力公式总结
1.开普勒第三定理:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道直径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定理:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体直径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速率、角速率、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速率V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.月球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈,h:距月球表面的高度,r地:月球的直径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定理可计算天体的质量密度等;
(3)月球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和月球自转周期相同;
(4)卫星轨道直径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一齐反右);
(5)月球卫星的最大环绕速率和最小发射速率均为7.9km/s。
6匀速圆周运动公式总结
1.线速率V=s/t=2πr/T
2.角速率ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频度:T=1/f
6.角速率与线速率的关系:V=ωr
7.角速率与怠速的关系ω=2πn(此处频度与怠速意义相同)
8.主要化学量及单位:弦长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频度(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);怠速(n):r/s;直径(r):米(m);线速率(V):m/s;角速率(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向一直与速率方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,而且向心力只改变速率的方向,不改变速率的大小,因而物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
7平抛运动公式总结
1.水平方向速率:Vx=Vo
2.竖直方向速率:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(一般又表示为(2h/g)1/2)
6.合速率Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2,合速率方向与水平倾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平倾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,一般可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速率无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;
(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速率方向与所受合力(加速度)方向不在同仍然线上时,物体做曲线运动。
8竖直上抛运动公式总结
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速率Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.推测Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向下为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向下为匀减速直线运动,向上为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速率等值反向等。
9自由落体运动公式总结
1.初速率Vo=0
2.末速率Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向上估算)
4.推测Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速率为零的匀加速直线运动,遵守匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向上)。
10匀变速直线运动公式总结
1.平均速率V平=s/t(定义式)
2.有用推导Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速率Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速率Vt=Vo+at
5.中间位置速率Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a8.实验用推导Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要化学量及单位:初速率(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速率(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速率单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速率是矢量;
(2)物体速率大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
11有关磨擦力的知识总结
1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,遭到的制约相对运动(或妨碍相对运动趋势)的力,叫磨擦力,可分为静磨擦力和滑动磨擦力。
2、摩擦力形成条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
说明:三个条件缺一不可,非常要注意“相对”的理解。
3、摩擦力的方向:
①静磨擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
②滑动磨擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动磨擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一倾角。
(2)滑动磨擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小:
(1)静磨擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静磨擦力越大,但不能超过最大静磨擦力,即0≤f≤fm但跟接触面互相挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静磨擦力略小于滑动磨擦力,在学校阶段讨论问题时,如无特殊说明,可觉得它们数值相等。
③效果:制约物体的相对运动趋势,但不一定制约物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
(2)滑动磨擦力的大小:
滑动磨擦力跟压力成反比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直斥力成反比。
公式:F=μFN(F表示滑动磨擦力大小,FN表示正压力的大小摩擦力的公式的u的单位,μ叫动磨擦质数)。
说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
③滑动磨擦力大小,与相对运动的速率大小无关。
5、摩擦力的疗效:总是制约物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是制约物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
说明:滑动磨擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速率和加速度无关,只由动磨擦质数和正压力两个诱因决定,而动磨擦质数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。
12能量守恒定理公式总结
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子半径数目级10-10米
2.油膜法测分子半径d=V/s{V:单分子油膜的容积(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;分子间存在互相斥力。
4.分子间的引力和作用力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定理W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的形式,在疗效上是等效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:降低的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定理
克氏叙述:不可能使热量由高温物体传递到低温物体,而不造成其它变化(热传导的方向性);
开氏叙述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部拿来做功,而不造成其它变化(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
7.热力学第三定理:热力学零度不可达到{宇宙气温下限:-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,布朗运动越显著,气温越高越剧烈;
(2)气温是分子平均动能的标志;
(3)分子间的引力和作用力同时存在,随分子宽度离的减小而降低,但作用力减弱得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减少,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)二氧化碳膨胀,外界对二氧化碳做负功W0;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,对于理想二氧化碳分子间斥力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
13功和能转化公式总结
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的倾角}
2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式){U:电流(V),I:电压(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.车辆牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.车辆以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速率(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电流(V),I:电路电压(A)}
9.焦耳定理:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电压硬度(A),R:内阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯内阻电路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速率(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C)摩擦力的公式的u的单位,φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定律(对物体做正功,物体的动能降低):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定理:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能降低
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关
(5)机械能守恒创立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;
(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;
(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
14冲量与动量公式总结
1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速率(m/s),方向与速率方向相同}
3.冲量:I=Ft{I:冲量(Ns),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定律:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定理:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0R真
Rx的检测值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电流调节范围小,电路简单,帧率小
以便调节电流的选择条件Rp>Rx
电流调节范围大,电路复杂,帧率较大
以便调节电流的选择条件Rp
注:
(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各类材料的内阻率都随气温的变化而变化,金属内阻率随气温下降而减小;
(3)串联总内阻小于任何一个分内阻,并联总内阻大于任何一个分内阻;
(4)当电源有电阻时,外电路内阻减小时,总电压降低,路端电流减小;
(5)当外电路内阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:内阻率与气温的关系半导体及其应用超导及其应用。
19磁场公式总结
1.磁感应硬度是拿来表示磁场的强弱和方向的化学量,是矢量,单位T),1T=1N/Am
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应硬度(T),F:安培力(F),I:电压硬度(A),L:导线宽度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速率(m/s)}
4.在重力忽视不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子步入磁场的运动情况(把握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向步入磁场: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步入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的直径和线速率无关,
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、定直径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由右手定则判断,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特性及其常见磁场的磁感线分布要把握;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式水表原理/回旋加速器/磁性材料
20电磁感应公式总结
1.感应电动势的大小估算公式
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定理,E:感应电动势(V),n:感应线圈阻值,ΔΦ/Δt:磁路量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效宽度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速率(rad/s),V:速率(m/s)}
2.磁路量Φ=BS{Φ:磁路量(Wb),B:匀强磁场的磁感应硬度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正正极可借助感应电压方向判断{电源内部的电压方向:由正极流向负极}
4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电压,t:所用时间,ΔI/Δt:自感电压变化率(变化的快慢)}
注:
(1)感应电压的方向可用楞次定理或手指定则判断,楞次定理应用要点
(2)自感电压总是制约导致自感电动势的电压的变化;
(3)单位换算:1H=103mH=106μH。
(4)其它相关内容:自感/日光灯。
21交变电压公式总结
1.电流瞬时值e=Emsinωt电压瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv电压峰值(纯内阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电压有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电流与电压及功率关系U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出
5.高压输电缆线:在远距离输电中,采用高压输送电能可以降低电能在输电缆线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电缆线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电流,R:输电缆线内阻);
6.公式1、2、3、4中数学量及单位:ω:角频度(rad/s);t:时间(s);n:线圈阻值;B:磁感硬度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电流(V);I:电压硬度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电压的变化频度与发电机中线圈的转动的频度相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁路量最大,感应电动势为零,过中性面电压方向就改变;
(3)有效值是按照电压热效应定义的,没有非常说明的交流数值都指有效值;
(4)理想变压器的阻值比一定时,输出电流由输入电流决定,输入电压由输出电压决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率减小时输入功率也减小,即P出决定P入;
(5)其它相关内容:余弦交流电图像/内阻、电感和电容对交变电压的作用。
22电磁振荡和电磁波公式总结
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T{f:频度(Hz),T:周期(s),L:电感量(H),C:电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速率c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频度}
注:
(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电压为零;电容器电量为零时,振荡电压最大;
(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场形成磁(电)场;
(3)其它相关内容:电磁场/电磁波/无线电波的发射与接收/电视雷达。