,方向总是与振子偏离平衡位置的位移方向相反。
加速度:
单摆周期公式:
(与摆球质量、振幅无关)
弹簧振子周期公式:
(与振子质量有关、与振幅无关)
2.机械波
波长、波速、频率的关系:
(适用于一切波)
九、电场
1.库伦定理:
,适用于真空中的两个点电荷之间的互相作用。
2.电场硬度:
(定义式、计算式)
(它是描述电场的力的性质的数学量)
3.电场力:F=qE
4.点电荷的电场硬度:
,适用于真空中的点电荷。
5.匀强电场的场强E=
。
6.电势:
,电势具有相对性、固有性,电势是标量。
顺着电场线方向,电势减低。
7.电势与电势差:
。
8.电场力做的功:WAB=qUAB=Eqd。
9.电势能:取B点为电势能零点,若电荷从A点联通到B点时电场力所做的功为WAB,则电荷在A点的电势能为EpA=WAB.适用于匀强电场和非匀强电场;适用于正电荷和负电荷。
10.电场力做功与电势能的转化:
。
11.电容:C=
(定义式,估算式)
13.平行板电容器的电容C=
。
14.带电粒子在电场中的加速:
带电粒子的加速度:
当年速率为零时,
;
当年速率不为零时,
带电粒子沿垂直电场方向以速率v0步入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)当成类平抛运动来处理:
带电粒子在电场中的运动时间:
带电粒子运动的加速度:
带电粒子在电场中竖直方向的偏转距离:
带电粒子离开电场时竖直方向的分速率:
带电粒子离开电场时的偏转角度
十、恒定电压
1.电压硬度:I=
(规定正电荷定向联通的方向为电压方向)
电压的微观表达式:I=nqSv
2.欧姆定理:I=
3.内阻、电阻定理:R=
4.闭合电路欧姆定理:I=
或E=Ir+IR
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI
6.焦耳定理:Q=I2Rt
7.纯内阻电路中:因为I=
,W=Q,因而W=Q=UIt=I2Rt=
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=
9.电路的串/并联:
串联电路(P、U与R成反比)
并联电路(P、I与R成正比)
内阻关系(串同并反)
10.欧姆表测内阻(1)电路组成(2)检测原理(3)使用方式(4)注意事项
11.伏安法测内阻电压表的接法:
(1)直接比较法:
时采用内接法;
时,采用外接法。简记为“大内小外”
(2)公式估算法:
时,用内接法;
时,用外接法;
时,两种接法都适用。
(3)试触法
十一、磁场
1.磁感应硬度:拿来表示磁场的强弱和方向的化学量,是矢量,
单位:(T),1T=1N/A
2.安培力F=BIL,用右手定则判定方向。
3.洛仑兹力f=qvB(注v⊥B),用右手定则判定方向。
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时,做匀速圆周运动,
规律如下:
(a)F向=f洛=
=mω2r=mr(
)2=qvB;r=
;T=
;
(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)
解题关键:画轨迹、找圆心、定直径、圆心角(等于二倍弦切角)。
说明:(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
十二、电磁感应

1.感应电压的形成条件:
(1)电路闭合
(2)磁路量发生变化
2.感应电动势的大小估算公式:
(1)E=
(普适公式)(法拉第电磁感应定理)
(2)E=BLv(导线垂直磁场做切割磁感线运动)
(3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势)
(4)E=
BL2ω(导体一端固定以ω旋转切割磁感线)
3.磁路量:
4.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)
5.自感电动势E自=
=
,L为自感系数(H),(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),
ΔI:变化电压;
:自感电压变化率(变化的快慢)
说明:(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。
十三、交变电压(余弦式交变电压)
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=
3.正(余)弦式交变电压有效值:E=
;U=
;I=
4.理想变压器原副线圈中的电流与电压及功率关系:
,
,
说明:(1)
,无论副线圈一端是空载还是有负载,都是适用的。
(2)输出电流
由输入电流
和原、副线圈的阻值比共同决定。由
得,
(3)若变压器有两个副线圈,由
,可知
,
物理电功率的八个公式,
5.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:
减少输电缆线路上功率损失的方式主要有两种:
(1)降低输电缆线的阻值R
(2)减少输电电压I
十四、热学:
1.热力学气温与摄氏气温关系:T=t+273.15K{T:热力学气温(K),t:摄氏气温(℃)}
2.容积V单位换算:1m3=103L=106mL
3.1标准大气压:1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
4.二氧化碳实验定理
(1).玻意耳定理:一定质量的某种二氧化碳,在室温不变的情况下,二氧化碳的浮力P和容积V成正比。写成公式就是PV=C,式中C是常量。或则P1V1=P2V2
(2).查理定理:一定质量的某种二氧化碳,在容积不变的情况下,浮力P与热力学气温T成反比。即
(3).盖—吕萨克定理:一定质量的某种二氧化碳,在浮力不变的情况下,其容积V与热力学气温T成反比。即V=CT或
=C其中C是比列常数。还可表示成
或
。
5.理想二氧化碳的状态多项式:
或
=恒量,(T为热力学体温)
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)公式创立条件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)。
6.理想二氧化碳的热力学气温T与分子的平均动能
K成反比,即T=a
K,a是比列常数。
7.空气的相对温度=
8.热力学第一定理:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。用公式表示即∆U=Q+W
9.在数学学中,反映宏观自然过程的方向性的定理就是热力学第二定理。
克劳修斯叙述:热量不能自发地从高温物体传到低温物体。
开尔文叙述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全弄成功,而不形成其他影响。
10.熵与微观态的数量Ω的关系:S=KlnΩk称作玻尔兹曼常数
微观态的数量Ω是分子运动无序性的一种量度,因为Ω越大,熵S也越大,这么熵S自然也是系统内分子运动无序性的量度。
自然过程的方向性:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会降低。这就是熵降低原理。
热力学第二定理也叫熵降低原理。
十五、光学
1.反射定理α=i(α:反射角,i:入射角)
2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=
(n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,i:入射角,r:折射角)从光的色散现象可知可见光中绿光折射率小。
3.全反射:
(1)光从介质中步入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=
(2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或小于临界角
注:(a)平面镜反射成像规律:成等大正立的实像,像与物沿平面镜对称;
(b)三棱镜折射成像规律:成实像,出射光线向斜边偏折,像的位置向内角偏斜;
(c)光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,斜视墨镜是凹透镜;
(d)熟记各类光学仪器的成像规律,借助反射(折射)规律、光路的可逆等做出光路图是解题关键;
(e)白光通过三棱镜发色散规律:紫光紧靠斜边出射。
4.双缝干涉实验中,相邻两个亮白色或暗白色的中心宽度∆X=
λ(L是挡板到屏的距离;d是双缝的宽度;λ是光的波长;)
5.由n=
可得,

,即:在同一种物质中,不同波长的光波的传播速率不一样,波长越短,声速越慢。
十六、电磁波
1.按照麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场硬度与磁感应硬度相互垂直,并且两者均与波的传播方向垂直。因而电磁波是横波。
2.理论剖析表明,LC电路的周期T与自感系数L、电容C的关系是T=2π
因为周期与频度互为倒数,即f=
,所以f=
式中T、f、L、C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)
3.电磁光谱:
波长从大到小依次为:无线电波(波长大于1mm),红外线,可见光(波长在760nm到400nm之间)物理电功率的八个公式,紫外线,X射线,γ射线。
十七、相对论
1.宽度的相对性:一条沿自身厚度方向运动的杆,其宽度总比杆静止时的厚度小。
若果与杆相对静止的人觉得杆长是L0,与杆相对运动速率为V的人觉得杆长是L,这么三者之间的关系是L=L0
然而,在垂直于运动方向上,杆的宽度没有变化。
2.时间间隔的相对性:∆t=
是相对静止的观察者测得的时间间隔。
3.狭义相对论的其他推论:
(1)相对论速率变换公式
以高速列车为例,设车对地面的速率为v,车上的人以速率u'顺着列车前进的方向相对高铁运动,这么他相对地面的速率u为
u=
(2)物体以速率v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系:
m=
(3)爱因斯坦质能多项式:E=mc2{式中m是物体的质量(Kg),E是它具有的能量(J),c是光在真空中的速率}
十八、波粒二象性
1.一切物体都在幅射电磁波,通常材料的物体幅射电磁波的情况除与湿度有关外,还与材料的种类及表面状况有关,而宋体幅射电磁波的硬度按波长的分布只与宋体的湿度有关。
2.能量子:ε=hν,ν是电磁波的频度,h是普朗克常量,h=6.626×10-34J·s
3.光电效应实验中光电子初速率的上限和遏制电流的关系:
mevc2=eUC
me为光电子的质量,vc为光电子的速率,UC为遏制电流。
4.爱因斯坦光电效应多项式:EK=hν-W0
W0为逸出功,EK为逸出后电子的初动能。只有当hν>W0时,才有光电子逸出。
νC=
就是光电效应的截至频度。
光子的能量为ε=hν,光的频度越大,光子的能量越大
光子的动量为P=
光子的波长越小,光子的动量越大
5.徳布罗意波:实物粒子也具有波动性,粒子的能量ε和动量P跟它所对应的波的频度ν和波长λ之间遵照的关系是:ν=
;λ=
6.假如以∆x表示粒子位置的不确定量,以∆p表示粒子在x方向上的动量的不确定量,这么∆x∆p≥
式中h是普朗克常量。这就是知名的不确定性关系。
十九、原子结构与原子核:
1.电子电荷的现代值为e=1.(49)×10-19C
电子的质量为me=9.×10-31kg
质子质量与电子质量的比值为
=1836
2.氢原子波谱的实验规律:
=R(
–
)n=3,4,5,…
式中R称作里德伯常量,实验测得的值为R=1.10×107m-1.这个公式称为巴尔末公式,它确定的这一组谱线称为巴尔末系。式中的n只能取整数,不能连续取值。
巴尔末公式以简约的方式反映了氢原子的线状波谱,即幅射波长的分立特点。
3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要幅射(或吸收)一定频度的光子,幅射(或吸收)的光子的能量为:hν=E初-E末(基态跃迁)
4.α粒子散射实验结果:(a).大多数的α粒子不发生偏转;(b).少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c).极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至大跌回去)
5.原子核的直径的数目级为:10-15m,原子直径的数目级为:10-10m(原子的核式结构模型)
6.原子核的组成:质子和中子(也称为核子),
A=质量数=质子数+中子数;
Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
7.天然放射现象:
三种射线:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)。γ射线是伴随α射线和β射线形成的.
半衰期:有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间。设大量某放射性元素原子的数目为N,该元素的半衰期为τ,则经过时间t后,剩余的该元素原子的数目为:N'=
铀238的衰变:
U→
钍234的衰变:
Th→
Pa+
β衰变的实质是核内的中子(
)转化成了一个质子和一个电子。其转化多项式是:
→
大量事实表明,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
8.人类第一次实现的原子核的人工转变:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,形成了氧的一种核素——氧17和一个质子,即
→
在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒。
9.人工放射性核素:1934年,约里奥—居里夫妻发觉经过α粒子轰击的铝片中富含放射性磷
,即
→
10.核裂变:铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变是生成钡和氪,同时放出3个中子,核反应等式是
→
+3
核裂变的应用:受控核裂变——核电站;不受控核裂变——原子弹。
11.核聚变:一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时(同时放出一个中子),释放17.6MeV的能量。核反应等式是
→
+17.6MeV
核聚变的应用:核弹
核聚变又叫热核反应,太阳就是一个巨大的热核反应堆。
12.核能的估算ΔE=Δmc2(当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV)
