物理选修3-1所有公式

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 ｛带电体在电场中从高中物理电路实验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

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 入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）常见电场的高中物理知识点总结电场线分布要求熟记；

(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、示波管、示波器及其应用、等势面 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:导体的电高中物理公式阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝

7. 纯电阻电路中:由于I ＝U/R,W＝Q ，因三此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)

接渗入渗出被测电阻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｛注重挡位(倍率) ｝、拨off 挡

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：I ＝IR IV

Rx 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)

选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

选用电路条件Rx

限流接法

电压调节范围小, 电路简单, 功耗小

便于调节电压的选择条件Rp>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

注1) 单位换算：1A ＝103mA ＝106μA；1kV ＝103V ＝106mA ；1MΩ＝103kΩ＝106Ω

(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化, 金属电阻率随温度升高而增大；

(3)串联总电阻大于任何一个分电阻, 并联总电阻小于任何一个分电阻；

(4)当电源有内阻时, 外电路电阻增大时, 总电流减小, 路端电压增大；

(5)当外电路电阻等于电源电阻时, 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：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用 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•m

2. 安培力F ＝BIL ；(注：L ⊥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 ⊥B); 质谱仪｛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, 带电粒高中物理网子入入磁场的运动情况(掌握两种) ：

（1）带电粒子沿平行磁场方向进渗入渗出磁场: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渗透磁场: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；(3)其它相关内容：地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料