Fórmulas de física de secundaria
1. Movimiento de partícula (1) ------Movimiento lineal
1) Movimiento lineal de velocidad uniforme
1. /t (fórmula de definición) 2. Inferencia útil Vt2-Vo2=2as
3. Velocidad intermedia Vt/2=V flat=(Vt+Vo)/2 4. Velocidad final Vt=Vo+ en
5. Velocidad posición intermedia Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6. Desplazamiento s=V plano t=Vot+at2/2=Vt/2t
7. Aceleración a=(Vt-Vo)/t {Con Vo como dirección positiva, a y Vo están en la misma dirección (aceleración) a>0 en dirección opuesta, a<0}
<; p>8 .Inferencia experimental Δs=aT2 {Δs es la diferencia entre desplazamientos en tiempos iguales consecutivos (T)}9. Principales magnitudes físicas y unidades: velocidad inicial (Vo): m/s; (a): m/s2; velocidad terminal (Vt): m/s; tiempo (t) segundos (s); desplazamiento (s): distancia: metros; kilómetros por hora.
Nota:
(1) La velocidad promedio es un vector
(2) La velocidad del objeto es grande, pero la aceleración no es necesariamente grande;
(3) a=(Vt-Vo)/t es solo una fórmula de medición, no un determinante;
(4) Otro contenido relacionado: partícula, desplazamiento y distancia, referencia sistema, tiempo y momento [ver primer Volumen P19]/diagrama s--t, diagrama v--t/rapidez y velocidad, rapidez instantánea [ver Volumen 1 P24].
2) Movimiento de caída libre
1. Velocidad inicial Vo=0 2. Velocidad final Vt=gt
3. Altura de caída h=gt2/2 (. Calcule hacia abajo desde la posición Vo) 4. Infiera Vt2 = 2gh
Nota:
(1) El movimiento en caída libre es un movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero, siguiendo una velocidad uniformemente variable línea recta Ley del movimiento;
(2) a=g=9.8m/s2≈10m/s2 (la aceleración gravitacional es menor cerca del ecuador, menor en las montañas que en el terreno llano, y la dirección es verticalmente hacia abajo).
(3) Movimiento de lanzamiento vertical hacia arriba
1. Desplazamiento s=Vot-gt2/2 2. Velocidad final Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/ s2)
3. Inferencia útil Vt2-Vo2＝-2gs 4. Altura máxima de elevación Hm＝Vo2/2g (desde el punto de lanzamiento)
5. /g (el tiempo desde que se regresa a la posición original)
Nota:
(1) Todo el proceso de procesamiento: es un movimiento lineal de desaceleración uniforme, con hacia arriba como dirección positiva, aceleración Tome valores negativos;
(2) Procesamiento segmentado: hacia arriba es un movimiento lineal de desaceleración uniforme, hacia abajo es un movimiento de caída libre, que es simétrico
(3) ascendente y proceso de caída Tiene simetría, como velocidades iguales y opuestas en el mismo punto.
2. Movimiento de la partícula (2)----movimiento curvilíneo, gravitación universal
1) Movimiento de lanzamiento horizontal
1. ＝ Vo 2. Velocidad vertical: Vy=gt
3. Desplazamiento horizontal: x=Vot 4. Desplazamiento vertical: y=gt2/2
5. /g)1/2 (generalmente expresado como (2h/g)1/2)
6 La velocidad resultante Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[Vo2+(gt )2]1. /2
El ángulo β entre la dirección de la velocidad resultante y la horizontal: tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7. y2) 1/2,
El ángulo α entre la dirección de desplazamiento y la dirección horizontal: tgα＝y/x＝gt/2Vo
8. aceleración vertical: ay＝g
Nota:
(1) El movimiento de lanzamiento plano es un movimiento curvo uniforme con una aceleración de g. Generalmente se puede considerar como un movimiento lineal uniforme. en dirección horizontal y un movimiento vertical en dirección horizontal. La síntesis del movimiento de caída libre;
(2) El tiempo de movimiento está determinado por la altura de caída h(y) y no tiene nada que ver con la velocidad de lanzamiento horizontal;
(3) La relación entre θ y β es tgβ=2tgα;
(4) En el movimiento de lanzamiento plano, el tiempo t es la clave para resolver el problema (5) Los objetos que se mueven en una curva deben tener aceleración Cuando la dirección de la velocidad no es en la dirección de la fuerza resultante (aceleración) Cuando se encuentra en la misma línea recta, el objeto se mueve en una curva.
2) Movimiento circular uniforme
1. Velocidad lineal V＝s/t＝2πr/T 2. Velocidad angular ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf
3. Aceleración centrípeta a＝V2/r＝ω2r＝(2π/T)2r 4. Fuerza centrípeta Fcentro＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝mωv=F合
5. Periodo y frecuencia: T=1/f 6. La relación entre velocidad angular y velocidad lineal: V=ωr
7. La relación entre velocidad angular y velocidad de rotación ω=2πn (la significado de frecuencia y velocidad de rotación aquí Igual)
8. Principales cantidades y unidades físicas: longitud del arco (s): metro (m) ángulo (Φ): radianes (rad); hercios (Hz); período (T): segundos (s); velocidad de rotación (n): r/s; radio (r): metros (m); velocidad angular (ω); : rad/s; aceleración centrípeta: m /s2.
Nota:
(1) La fuerza centrípeta puede ser proporcionada por una fuerza específica, la fuerza resultante o la fuerza componente. La dirección es siempre perpendicular a la dirección y los puntos de la velocidad. al centro del círculo.
(2) Para un objeto en movimiento circular uniforme, su fuerza centrípeta es igual a la fuerza resultante, y la fuerza centrípeta solo cambia la dirección de la velocidad, no la magnitud de la velocidad Por lo tanto, la energía cinética del objeto permanece sin cambios y la fuerza centrípeta no realiza ningún trabajo, pero el momento sigue cambiando.
3) Gravitación universal
1. Tercera ley de Kepler: T2/R3=K (=4π2/GM) {R: radio orbital, T: período, K: constante (It no tiene nada que ver con la masa del planeta, depende de la masa del cuerpo celeste central)｝
2 La ley de la gravitación universal: F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-. 11N?m2/kg2, la dirección está en la línea que los conecta (arriba)
3. Gravedad y aceleración gravitacional en los cuerpos celestes: GMm/R2=mg; g=GM/R2 {R: radio de cuerpo celeste (m), M: masa del cuerpo celeste (kg)}
4. Velocidad de órbita del satélite, velocidad angular y período: V＝(GM/r)1/2; r3)1/2; T＝2π(r3/GM)1/2{M : Masa del cuerpo celeste central}
5. La primera (segunda y tercera) velocidad cósmica V1 = (g suelo r). tierra) 1/2 = (GM/r tierra) 1/2 = 7,9 km/s; V2＝11,2 km/s; V3＝16,7 km/s
6. h)2＝m4π2(rground+h)/T2{h≈36000km, h : Altura desde la superficie terrestre, r: Radio de la tierra}
Nota:
(1 ) La fuerza centrípeta necesaria para el movimiento de los cuerpos celestes la proporciona la gravedad universal, F=F1000;
(2) Aplicando la ley de la gravitación universal se puede estimar la densidad de masa de los cuerpos celestes, etc.;
(3) Los satélites geosincrónicos solo pueden operar por encima del ecuador y su período de operación es el mismo que el período de rotación de la Tierra;
(3) p>
(4) Como el radio de la órbita del satélite se hace más pequeño, la energía potencial se hace más pequeña, la energía cinética se hace más grande, la velocidad se hace más grande y el período se hace más pequeño (tres opuestos al mismo tiempo);
(5) El máximo órbita del satélite terrestre La velocidad y la velocidad mínima de lanzamiento son ambas de 7,9 km/s.
3. Fuerza (fuerzas comunes, síntesis y descomposición de fuerzas)
1) Fuerzas comunes
1. Gravedad G = mg (dirección vertical hacia abajo, g). =9.8m/s2≈10m/s2, el punto de acción está en el centro de gravedad, aplicable a las proximidades de la superficie terrestre)
2. Ley de Hooke F=kx {dirección a lo largo de la dirección de. deformación de recuperación, k: coeficiente de fuerza de grado (N/m), )｝
4. Fuerza de fricción estática 0≤f estática≤fm (opuesta a la tendencia de movimiento relativo del objeto, fm es el máximo fuerza de fricción estática)
5. Fuerza gravitacional universal F＝Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2, la dirección está en su línea de conexión)
6 Fuerza electrostática F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2, la dirección está en su línea de conexión) en la conexión)
7. fuerza N/C, q: carga eléctrica C, la fuerza del campo eléctrico sobre la carga positiva está en la misma dirección que la intensidad del campo)
8. Fuerza en amperios F=BILsinθ (θ es el ángulo entre B y L, cuando L⊥B: F=BIL, cuando B//L: F=0)
9. Fuerza Loren f=qVBsinθ (θ es el ángulo entre B y V, cuando V⊥B : f=qVB, cuando V//B: f=0)
Nota:
(1) El coeficiente de rigidez k está determinado por el propio resorte;
(2) El factor de fricción μ no tiene nada que ver con la presión y el área de contacto, y está determinado por las propiedades del material y las condiciones de la superficie de contacto;
(3)fm es ligeramente mayor que μFN, generalmente considerado como fm≈μFN;
(4) Otro contenido relacionado: fricción estática (magnitud, dirección) [ver Volumen 1 P8];
(5) Símbolos de cantidades físicas y unidades B: intensidad de inducción magnética (T), L: longitud efectiva (m), I: intensidad de corriente (A), V: velocidad de la partícula cargada (m/s), q: carga de la partícula cargada (cuerpo cargado) (C) ;
(6) Las direcciones de la fuerza en amperios y la fuerza de Lorentz están determinadas por la regla de la mano izquierda.
2) La síntesis y descomposición de fuerzas
1 La síntesis de fuerzas sobre una misma recta es en el mismo sentido: F＝F1+F2, y en sentido contrario. : F＝F1-F2 (F1>F2 )
2. La síntesis de fuerzas angulares mutuas:
F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2 (teorema del coseno) Cuando F1⊥F2: F＝(F12+ F22)1/2
3 El rango de la fuerza resultante: |F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4. Descomposición ortogonal de la fuerza: Fx=Fcosβ, Fy=Fsinβ (β es el ángulo entre la fuerza resultante y el eje x tgβ=Fy/Fx)
Nota:
(1) La síntesis y descomposición de la fuerza (vector) sigue la regla del cuadrilátero del paralelismo;
(2) La relación entre la fuerza resultante y las fuerzas componentes es una relación de sustitución equivalente. La fuerza resultante se puede utilizar. para reemplazar la acción idéntica de las fuerzas componentes, y viceversa;
( 3) Además del método de fórmula, también se puede utilizar el método gráfico para resolver el problema. En este momento, la escala debe. debe seleccionarse y el gráfico debe dibujarse estrictamente;
(4) Cuando los valores de F1 y F2 son constantes, el ángulo entre F1 y F2 Cuanto mayor sea (ángulo α), menor será el resultado fuerza;
(5) La fuerza resultante en la misma línea recta se puede tomar en la dirección positiva a lo largo de la línea recta, y los signos positivos y negativos se usan para indicar la dirección de la fuerza, que es operaciones simplificadas a algebraicas.
IV.Dinámica (movimiento y fuerza)
1. Primera ley del movimiento de Newton (ley de inercia): Los objetos tienen inercia y mantienen siempre un estado de movimiento lineal uniforme o de reposo hasta que Hasta que una fuerza externa lo obligue a cambiar este estado
2. Segunda ley del movimiento de Newton: F combinada = ma o a = F combinada / ma {determinada por la fuerza externa combinada, consistente con la dirección de la fuerza externa combinada}
3. Tercera ley del movimiento de Newton: F=-F′{El signo negativo indica direcciones opuestas, F y F′ actúan entre sí, la diferencia entre fuerza de equilibrio y fuerza de acción fuerza de reacción, aplicación práctica: movimiento de retroceso}
4. ***El equilibrio de fuerzas puntuales F = 0, generalizar {método de descomposición ortogonal, principio de convergencia de tres fuerzas}
5. Sobrepeso: FN>G, pérdida de peso: G Tratar problemas de alta velocidad no es aplicable a partículas microscópicas [ver Volumen 1, P67]
Nota: El estado de equilibrio significa que el objeto está en reposo o en una línea recta a una velocidad constante, o está girando a una velocidad constante.
5. Vibración y ondas (vibración mecánica y propagación de la vibración mecánica)
1. Vibración armónica simple F = -kx {F: fuerza restauradora, k: coeficiente proporcional, x: Desplazamiento, un signo negativo indica que la dirección de F es siempre opuesta al valor de aceleración, condiciones para su establecimiento: ángulo de oscilación θ<100;l>>r｝
3. Características de frecuencia de vibración forzada: f=f. fuerza motriz
4. *** ocurre Condiciones de vibración: f fuerza motriz = f sólido, A = máx, prevención y aplicación de vibración [ver Volumen 1 P175]
5. ondas, ondas transversales y ondas longitudinales [ver Volumen 2 P2]
6. Velocidad de la onda v=s/t=λf=λ/T{Durante la propagación de la onda, una longitud de onda se propaga hacia adelante en un ciclo; la velocidad de la onda está determinada por el propio medio}
7. La velocidad de las ondas sonoras (en el aire) 0 ℃: 332 m/s; Las ondas sonoras son ondas longitudinales)
8. Las ondas sufren una difracción evidente (la onda continúa propagándose alrededor del obstáculo o agujero) Condición: El tamaño del obstáculo o agujero es menor que la longitud de onda o la diferencia. no es grande
9. Condiciones de interferencia de ondas: las dos ondas tienen la misma frecuencia (diferencia de fase constante, amplitud constante cercana, con la misma dirección de vibración)
10. Debido al movimiento mutuo entre la fuente de onda y el observador, la frecuencia de transmisión y la frecuencia de recepción de la fuente de onda son diferentes {cerca de la otra, la frecuencia de recepción aumenta y, a la inversa, disminuye Pequeño [ver Volumen 2 P21]}
Nota:
(1) La frecuencia natural de un objeto no tiene nada que ver con la amplitud y la frecuencia de la fuerza impulsora, sino que depende del sistema de vibración en sí;
(2 ) El área de fortalecimiento es donde la cresta de la onda se encuentra con la cresta de la onda o el valle de la onda se encuentra con el valle de la onda, y el área de debilitamiento es donde la cresta de la onda se encuentra con el valle de la onda;
(3) La onda solo se propaga la vibración, y el medio en sí no ocurre junto con la onda;
(4) La interferencia y la difracción son exclusivas de las ondas;
(5) Imágenes de vibraciones e imágenes de ondas;
(6) Otro contenido relacionado: Ondas ultrasónicas y sus aplicaciones [ver Volumen 2 P22]/Conversión de energía en vibración [Ver Volumen 1 P173].
6. Impulso y momento (cambios en la fuerza y el momento de un objeto)
1. Momento: p=mv {p: momento (kg/s), m: masa ( kg), v: velocidad (m/s), la dirección es la misma que la dirección de la velocidad}
3 Impulso: I＝Ft {I: impulso (N?s), F: fuerza constante. (N), t: El tiempo de acción de la(s) fuerza(s), la dirección está determinada por F}
4 Teorema del momento: I=Δp o Ft=mvt–mvo {Δp: cambio de momento Δp. =mvt–mvo, que es una fórmula vectorial }
5. Ley de conservación del momento: total antes de p = total después de p o p = p′′, también puede ser m1v1+m2v2=m1v1′. +m2v2′
6. Colisión elástica: Δp=0; ΔEk=0 {es decir, el momento y la energía cinética del sistema se conservan}
7. =0; 0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK: energía cinética perdida, EKm: energía cinética máxima perdida}
8. Colisión completamente inelástica Δp = 0;
9. El objeto m1 con velocidad inicial v1 y el objeto estacionario m2 tiene una colisión frontal elástica:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=. 2m1v1/(m1+m2)
10. De 9 La inferencia obtenida -----La velocidad de intercambio entre las dos masas iguales durante la colisión directa elástica (conservación de la energía cinética, conservación del momento)
11. Una bala con velocidad horizontal vo de m se dispara contra un tronco largo estacionario sobre un terreno horizontal liso, el Bloque M, y se pierde energía mecánica cuando se incrusta en él y se mueve juntos.
E. loss=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs relativo {vt:*** misma velocidad, f: resistencia, El desplazamiento de s relativo a la bala respecto al largo bloque de madera}
7. Trabajo y energía (el trabajo es una medida de conversión de energía)
1 Trabajo: W = Fscosα (fórmula de definición) {W: trabajo (J), F: fuerza constante (N), s: desplazamiento (m), α: ángulo entre F y s}
2 Trabajo realizado por la gravedad: Wab=mghab {m: objeto La masa de C), Uab: la diferencia de potencial (V) entre a y b, es decir, Uab=φa-φb}
4. Potencia eléctrica: W=UIt (fórmula universal) {U: tensión (V), I :Corriente (A), t: Tiempo de encendido (s)}
5. Potencia: P＝W/t (fórmula de definición) {P: Potencia [Watt (W)], W: dentro del tiempo t Trabajo realizado (J), t: tiempo dedicado a realizar el(los) trabajo(s)｝
6. Potencia de tracción del automóvil: P = Fv; nivel P = nivel Fv {P: potencia instantánea, nivel P: potencia media}
7. El coche arranca con potencia constante, arranca con aceleración constante y la velocidad máxima de conducción del coche (vmax=P/f)
8. U: tensión del circuito (V), I: corriente del circuito (A)}
9. Ley de Joule: Q=I2Rt {Q: calor eléctrico (J), I: intensidad de corriente (A), R: valor de resistencia (Ω), t: tiempo de encendido (s)｝
10 En un circuito de resistencia pura, I＝U/R; ＝ UIt＝U2t/R＝I2Rt
11. Energía cinética: Ek＝mv2/2 {Ek: energía cinética (J), m: masa del objeto (kg), v: velocidad instantánea del objeto (m /s)}
12. Energía potencial gravitacional: EP=mgh {EP: energía potencial gravitacional (J), g: aceleración gravitacional, h: altura vertical (m) (desde la superficie de energía potencial cero) }
13. Energía potencial eléctrica: EA=qφA {EA: Energía potencial eléctrica (J) del cuerpo cargado en el punto A, q: Cantidad eléctrica (C), φA: Potencial eléctrico (V) en punto A (desde la superficie de energía potencial cero)}
14. Teorema de la energía cinética (cuando se realiza trabajo positivo sobre un objeto, la energía cinética del objeto aumenta):
W sum=mvt2/2-mvo2/2 o W sum=ΔEK
{W suma: la cantidad total de fuerzas externas que actúan sobre un objeto
Trabajo, ΔEK: cambio de energía cinética ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15 Ley de conservación de la energía mecánica: ΔE=0 o EK1+EP1=EK2+EP2 o mv12/2. +mgh1 =mv22/2+mgh2
16. Cambios en el trabajo gravitacional y la energía potencial gravitacional (el trabajo gravitacional es igual al valor negativo del incremento de energía potencial gravitacional del objeto) WG=-ΔEP
8. Teoría del movimiento molecular, ley de conservación de la energía
1. La constante de Avogadro NA=6,02×1023/mol es del orden de 10-10 metros.
2. Medición del diámetro molecular d por el método de la película de aceite =V/s {V: volumen de una película de aceite de una sola molécula (m3), S: área de superficie de la película de aceite (m)2}
3. Contenido de la teoría cinética molecular: la materia está compuesta por una gran cantidad de moléculas; una gran cantidad de moléculas realizan movimientos térmicos irregulares;
4. Atracción y repulsión entre moléculas (1) r < r0, f atracción < f repulsión, F la fuerza molecular se comporta como repulsión
(2) r = r0, f atracción = f repulsión, F fuerza molecular = 0, E energía potencial molecular = Emin (valor mínimo)
(3)r>r0, f atracción>f repulsión, F fuerza molecular se comporta como gravedad
(4)r>10r0, f atracción=f repulsión≈0, F fuerza molecular≈0, E energía potencial molecular≈0
5. suma de trabajo Transferencia de calor, estas dos formas de cambiar la energía interna de un objeto son equivalentes en efecto),
W: el trabajo positivo realizado por el mundo exterior sobre el objeto (J), Q: el calor absorbida por el objeto (J ), ΔU: aumento de energía interna (J), que implica la incapacidad de construir el primer tipo de máquina de movimiento perpetuo [ver Volumen 2 P40]｝
6.
Afirmación de Kelvin: Es imposible transferir calor de un objeto de baja temperatura a un objeto de alta temperatura sin causar otros cambios (la direccionalidad de la conducción del calor);
Afirmación de Kelvin: Es imposible absorber calor de una sola fuente de calor y transferirlo todo. Se utiliza para realizar trabajo sin causar otros cambios (la direccionalidad de la conversión de energía mecánica y energía interna) {Implica el segundo tipo de máquina de movimiento perpetuo que no se puede construir [ ver Volumen 2 P44]}
7. Ley de Termodinámica III: No se puede alcanzar el cero termodinámico {Límite inferior de temperatura del universo: -273,15 grados Celsius (cero termodinámico)}
Nota:
(1) Las partículas brownianas no son moléculas. Cuanto más pequeña es la partícula browniana, mayor es el movimiento browniano. Cuanto más obvio, mayor es la temperatura y más severo es;
(2) ) La temperatura es un signo de la energía cinética promedio de las moléculas;
3) La atracción y repulsión entre moléculas existen al mismo tiempo, y la distancia entre moléculas aumenta con la distancia entre moléculas y disminuye a medida que ésta. aumenta, pero la repulsión disminuye más rápido que la atracción;
(4) La fuerza molecular realiza un trabajo positivo y la energía potencial molecular disminuye. En r0, F atracción = F repulsión y la energía potencial molecular es mínima. ;
(5) Cuando el gas se expande, el mundo exterior realiza un trabajo negativo W<0 sobre el gas a medida que aumenta la temperatura, la energía interna aumenta ΔU>0 se absorbe calor, Q>0<; /p>
(6) La energía interna de un objeto se refiere a la suma de toda la energía cinética molecular y la energía potencial molecular del objeto. Para un gas ideal, la fuerza intermolecular es cero y la energía potencial molecular es cero. ;
(7) r0 es cuando las moléculas están en equilibrio, la distancia entre las moléculas;
(8) Otro contenido relacionado: conversión de energía y ley constante [ver Volumen 2 P41] /desarrollo y utilización de energía, protección del medio ambiente [ver Volumen 2 P47]/objetos La energía interna, la energía cinética de las moléculas y la energía potencial de las moléculas [ver Volumen 2 P47].
9. Propiedades de los gases
1. Parámetros estatales de los gases:
Temperatura: macroscópicamente, el grado de calor y frialdad de un objeto; moléculas dentro de un objeto Un signo de la intensidad del movimiento irregular,
La relación entre la temperatura termodinámica y la temperatura Celsius: T=t+273 {T: temperatura termodinámica (K), t: temperatura Celsius (℃) }
Volumen V: El espacio que pueden ocupar las moléculas de gas, conversión de unidades: 1m3=103L=106mL
Presión p: En una unidad de área, una gran cantidad de moléculas de gas chocan con frecuencia la pared del recipiente para generar una presión continua y uniforme Presión atmosférica estándar: 1atm=1.013×105Pa=76cmHg (1Pa=1N/m2)
2. ; excepto en el momento de la colisión, la fuerza de interacción es débil; el movimiento molecular La velocidad es muy grande
3 La ecuación de estado de un gas ideal: p1V1/T1＝p2V2/T2 {PV/T. =constante, T es la temperatura termodinámica (K)}
Nota:
(1) La energía interna de un gas ideal no tiene nada que ver con el volumen del gas ideal, pero está relacionado con la temperatura y la cantidad de materia;
(2) Las condiciones para que se cumpla la fórmula 3 son todos gases ideales de una determinada masa, al usar la fórmula, preste atención a la unidad de. temperatura, t es la temperatura en grados Celsius (℃) y T es la temperatura termodinámica (K).
10. Campo eléctrico
1. Dos tipos de cargas, la ley de conservación de la carga y la carga elemental: (e=1,60×10-19C); cuerpo cargado es igual a un múltiplo entero de la carga elemental
2 ley de Coulomb: F=kQ1Q2/r2 (en el vacío) {F: fuerza entre cargas puntuales (N), k: constante de fuerza electrostática k. =9.0×109N?m2/C2, Q1, Q2: la cantidad de electricidad (C) de dos cargas puntuales, r: la distancia entre dos cargas puntuales (m), la dirección es en su línea de conexión, fuerza de acción y fuerza de reacción , el mismo tipo de cargas se repelen y diferentes tipos de cargas se atraen}
3. Intensidad del campo eléctrico: E=F/q (fórmula de definición, fórmula de cálculo) {E: intensidad del campo eléctrico (. N/C), que es un vector (principio de superposición del campo eléctrico), q: la cantidad de carga de prueba (C)｝
4. =kQ/r2 {r: la distancia desde la carga fuente a esta posición (m), Q: la cantidad de la carga fuente}
5. La intensidad de campo de un campo eléctrico uniforme E=UAB/ d {UAB: el voltaje entre dos puntos AB (V), d: la distancia entre dos puntos AB en la dirección de la intensidad del campo (m)}
6. Fuerza del campo eléctrico (N), q: Electricidad de la carga sujeta a la fuerza del campo eléctrico (C), E: Intensidad del campo eléctrico (N/C)}
7. Potencial eléctrico y diferencia de potencial: UAB =φA-φB, UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8. La fuerza del campo eléctrico hace trabajo: WAB=qUAB=Eqd{WAB: Cuando el cuerpo cargado va de A a B Trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico (J), q: carga (C), UAB: diferencia de potencial (V) entre los puntos A y B en el campo eléctrico (el trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico no tiene nada que ver con la trayectoria), E : intensidad del campo eléctrico uniforme, d :La distancia entre dos puntos a lo largo de la dirección de la intensidad del campo (m)}
9. Energía potencial eléctrica: EA=qφA {EA: la energía potencial eléctrica del cuerpo cargado en el punto A (J), q: carga eléctrica (C), φA: potencial eléctrico (V) en el punto A｝
10. Cambio en la energía potencial eléctrica ΔEAB=EB-EA {La diferencia en energía eléctrica energía potencial cuando un cuerpo cargado se mueve de la posición A a la posición B en el campo eléctrico}
11. El trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico y el cambio en la energía potencial eléctrica ΔEAB=-WAB=-qUAB (. el incremento de la energía potencial eléctrica es igual al valor negativo del trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico)
12. Capacitancia C=Q/U( Fórmula de definición, fórmula de cálculo) {C: Capacitancia ( F), Q: Electricidad (C), U: Voltaje (diferencia de potencial entre dos placas) (V)}
13. La capacitancia de un capacitor de placas paralelas C=εS /4πkd (S: el área frente a las dos placas, d: la distancia vertical entre las dos placas, ω: constante dieléctrica)
Condensadores comunes [ver Volumen 2 P111]
14. Aceleración de partículas cargadas en el campo eléctrico (Vo=0): W=ΔEK o qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2
15. Deflexión cuando la velocidad Vo entra en un campo eléctrico uniforme (sin considerar el efecto de la gravedad)
Dirección del campo eléctrico vertical casi plano: movimiento lineal uniforme L = Vot (en placas paralelas con cantidades iguales de cargas diferentes: E＝U/d)
La dirección del campo eléctrico paralelo al movimiento de lanzamiento: movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero d＝at2/2, a＝F/m＝qE/m
Nota:
(1) Cuando dos bolas metálicas cargadas idénticas entran en contacto, las reglas de distribución de carga eléctrica: las originales con cargas diferentes se neutralizan primero y luego se dividen en partes iguales, y la cantidad total de las mismas cargas originales se divide en partes iguales;
(2) Las líneas del campo eléctrico comienzan desde cargas positivas y terminan en cargas negativas. Las líneas del campo eléctrico no se cruzan. intensidad del campo. El campo es fuerte donde las líneas del campo eléctrico son densas. El potencial eléctrico se vuelve cada vez más bajo a lo largo de las líneas del campo eléctrico. Las líneas son perpendiculares a las líneas equipotenciales;
(3) La distribución de la línea del campo eléctrico de los campos eléctricos comunes requiere memorización [ver figura [Volumen 2 P98]];
(4) La intensidad del campo eléctrico (vectorial) y el potencial eléctrico (escalar) están determinados por el campo eléctrico. en sí mismo, y la fuerza del campo eléctrico y la energía potencial eléctrica también están relacionadas con la cantidad de electricidad transportada por el cuerpo cargado y las cargas positivas y negativas;
(5) Un conductor en equilibrio electrostático es un cuerpo equipotencial , la superficie es una superficie equipotencial, las líneas de campo eléctrico cerca de la superficie exterior del conductor son perpendiculares a la superficie del conductor, la intensidad total del campo dentro del conductor es cero, no hay carga neta dentro del conductor y la carga neta es solo distribuido en la superficie exterior del conductor;
( 6) Conversión de unidad de capacitancia: 1F=106μF=1012PF;
(7) El electrón voltio (eV) es la unidad de energía, 1eV=1,60×10-19J
(8) Otro contenido relacionado: blindaje electrostático [consulte el Volumen 2 P101; ]/Tubos de osciloscopio, osciloscopios y sus aplicaciones [Ver Volumen 2 P114] Superficies equipotenciales [Ver Volumen 2 P105].
11. Corriente constante
1. Intensidad de corriente: I＝q/t｛I: intensidad de corriente (A), q: que pasa a través de la superficie de carga cruzada del conductor dentro tiempo t Electricidad (C), t: tiempo (s)｝
2. Ley de Ohm: I＝U/R {I: intensidad de corriente del conductor (A), U: voltaje a través del conductor (V) , R :Resistencia del conductor (Ω)｝
3. Resistencia, ley de resistencia: R＝ρL/S{ρ: resistividad (Ω·m), L: longitud del conductor (m), S: conductor Área de sección transversal (m2)｝
4. Ley de Ohm del circuito cerrado: I＝E/(r+R) o E＝Ir+IR o puede ser E＝U interior + U exterior
{I: Corriente total en el circuito (A), E: Fuerza electromotriz de la fuente de alimentación (V), R: Resistencia del circuito externo (Ω), r: Resistencia interna de la fuente de alimentación (Ω)}
5. Trabajo eléctrico y potencia eléctrica: W=UIt, P=UIW: Trabajo eléctrico (J), U: Tensión (V), I: Corriente (A), t: Tiempo (s), P : Potencia eléctrica (W)}
6. Ley de Joule: Q=I2Rt{Q: calor eléctrico (J), I: corriente a través del conductor (A), R: valor de resistencia del conductor (Ω). ), t: tiempo de energización (s)}
7. En un circuito de resistencia pura: ya que I=U/R, W=Q, por lo tanto W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8. Tasa de suministro de energía total, potencia de salida de la fuente de alimentación, eficiencia de la fuente de alimentación: P total = IE, P out = IU, η = P out/P total {I: corriente total del circuito (A), E: fuerza electromotriz de la fuente de alimentación (V), U: voltaje del terminal de la carretera (V ), eta: eficiencia energética}
9. P, I y R son inversamente proporcionales)
Relación de resistencia (serie, paralelo e inverso) R serie = R1+R2+R3+ 1/R paralelo = 1/R1+1/R2+1/R3+
Relación de corriente I total = I1 = I2 = I3 I And=I1+I2+I3+
Relación de tensión U total=U1+U2+U3+ U total=U1=U2=U3
Distribución de energía P total=P1+P2+P3+ P Total=P1+P2+P3+
10. Mida la resistencia con un óhmetro
(1) Composición del circuito ( 2) Principio de medición
Después de que los dos cables de prueba estén en cortocircuito, ajuste Ro para que el puntero del medidor esté completamente polarizado y obtenga
Ig=E/(r+Rg+Ro )
La corriente que fluye a través del medidor después de conectar la resistencia medida Rx es
Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx )
Dado que Ix corresponde a Rx, puede indicar el tamaño de la resistencia que se está midiendo.
(3) Cómo utilizar: ajuste mecánico a cero, selección de rango, ajuste de cero ohmios, medición leyendo {tenga en cuenta el engranaje (aumento)} y apague el engranaje.
(4) Nota: Al medir la resistencia, desconéctelo del circuito original, seleccione el rango de manera que el puntero esté cerca del centro y cortocircuite los ohmios a cero cada vez que cambie de marcha.
11. Medir resistencia por voltamperometría
Método de conexión interna del amperímetro: Método de conexión externa del amperímetro:
Número de representación de voltaje: U=UR+UA Representación actual número: I＝IR+IV
El valor medido de Rx=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>REl valor medido de Rx=U/I=UR/( IR+IV )＝RVRx/(RV+R) Seleccione la condición del circuito Rx>>RA [o Rx>(RARV)1/2] Seleccione la condición del circuito Rx< 12. Conexión limitadora de corriente y conexión divisora de voltaje del reóstato deslizante en el circuito Rango de ajuste de voltaje pequeño, circuito simple, potencia pequeña consumo Rango de ajuste de voltaje Circuito grande y complejo, gran consumo de energía Condiciones de selección para un fácil ajuste del voltaje Rp>Rx Condiciones de selección para un fácil ajuste del voltaje Rp 12. 1. La intensidad de la inducción magnética es una cantidad física utilizada para expresar la fuerza y dirección del campo magnético. Es un vector, unidad: (T), 1T=1N/A?m 2. Fuerza en amperios F=BIL; (Nota: L⊥B) {B: Intensidad de inducción magnética (T), F: Fuerza en amperios (F), I: Intensidad de corriente (A), L: Longitud del cable (m )} 3. Fuerza de Luo Lentz f = qVB (nota V⊥B espectrómetro de masas [ver Volumen 2 P155] {f: Fuerza de Lorentz (N), q: Carga de partículas cargadas (C) , V: Velocidad de las partículas cargadas (m/s)｝ 4. Cuando se ignora la gravedad (no se considera la gravedad), el movimiento de las partículas cargadas que ingresan al campo magnético (domina dos tipos): (1) Partículas cargadas que ingresan al campo magnético a lo largo de la dirección paralela al campo magnético: no se ven afectadas por la fuerza de Lorentz, lo que genera un movimiento lineal uniforme V = V0 (2) Partículas cargadas que ingresan el campo magnético a lo largo de la dirección perpendicular al campo magnético: haciendo un movimiento circular uniforme, las reglas son las siguientes: (a) dirección F = f = mV2/r = mω2r = mr (2π/T)2 = qVB; /qB; T = 2πm/qB; (b) Periodo de movimiento, radio y velocidad lineal del movimiento circular Independientemente, la fuerza de Lorentz no realiza trabajo sobre las partículas cargadas (bajo ninguna circunstancia) La clave para resolver el problema: dibujar; la trayectoria, encuentre el centro del círculo, determine el radio y el ángulo central del círculo (= ángulo tangente cuadrático). 13. Inducción electromagnética 1. [Fórmula para calcular la magnitud de la fuerza electromotriz inducida] 1) E＝nΔΦ/Δt (fórmula universal) { Ley de Faraday de la inducción electromagnética, E: fuerza electromotriz inducida (V), n: número de vueltas de la bobina de inducción, ΔΦ/Δt: tasa de cambio del flujo magnético} 2) E=BLV vertical ( corte del movimiento de la línea del campo magnético) {L: Longitud efectiva (m)} 3)Em=nBSω (la fuerza electromotriz inducida máxima del alternador) {Em: valor máximo de la fuerza electromotriz inducida} 4)E=BL2ω/2 (Un extremo del conductor está fijo y cortado con ω rotación) {ω: velocidad angular (rad/s), V: velocidad (m/s)} 2. Flujo magnético Φ = BS {Φ: flujo magnético (Wb), B: intensidad de inducción magnética (T) de un campo magnético uniforme, S: área de revestimiento (m2)} 3. Los polos positivo y negativo de la fuerza electromotriz inducida se pueden determinar mediante la dirección de la corriente inducida {La dirección de la corriente dentro de la fuente de alimentación: fluye desde el polo negativo al electrodo positivo} *4. -inductancia fuerza electromotriz E = nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L: coeficiente de autoinductancia (H) (la bobina L con un núcleo de hierro es más grande que sin núcleo de hierro), ΔI: corriente cambiante, ?t: tiempo necesario, ΔI/Δt: tasa de cambio de corriente de autoinductancia (velocidad de cambio)} Nota: (1) La dirección de la corriente inducida se puede determinar mediante la ley de Lenz o la regla de la mano derecha, puntos clave en la aplicación de la ley de Lenz [ver Volumen 2 P173]; (2) La corriente autoinducida siempre dificulta el cambio de la corriente que causa la fuerza electromotriz autoinducida (3) Conversión de unidades: 1H=103mH=106μH; (4) Otro contenido relacionado: autoinducción [ver Volumen 2 P178]/lámpara fluorescente [ver Volumen 2 P180]. 14. Corriente alterna (corriente alterna sinusoidal) 1. El valor instantáneo del voltaje e=Emsinωt y el valor instantáneo de la corriente i=Imsinωt (ω=2πf) p > 2. Valor pico de fuerza electromotriz Em=nBSω=2BLv valor pico de corriente (en un circuito de resistencia pura) Im=Em/Rtotal 3. Valor efectivo de corriente alterna sinusoidal positiva (co): E＝ Em/(2)1/2; U=Um/(2)1/2; I=Im/(2)1/2 4. p> U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P in=P out 5. En la transmisión de energía a larga distancia, se puede utilizar alto voltaje para transmitir electricidad. energía Reducir la pérdida de energía eléctrica en las líneas de transmisión: P pérdida ′ = (P/U) 2R; (P pérdida ′: potencia perdida en las líneas de transmisión, P: potencia total de energía eléctrica transmitida, U: voltaje de transmisión, R: resistencia de la línea de transmisión) [Ver Volumen 2 P198]; 6. Cantidades físicas y unidades en las fórmulas 1, 2, 3 y 4: ω: frecuencia angular (rad/s); ); n: Número de vueltas de la bobina; B: intensidad de inducción magnética (T); S: área de la bobina (m2); : intensidad de corriente (A); P: potencia (W). Nota: (1) La frecuencia cambiante de la corriente alterna es la misma que la frecuencia de rotación de la bobina en el generador, es decir: ω electricidad = ω línea, f electricidad = f línea; (2) En un generador, el flujo magnético de la bobina es máximo en el plano neutro, la fuerza electromotriz inducida es cero y la dirección de la corriente cambia al pasar a través de ella. el plano neutro; (3) El valor efectivo se basa en Según lo definido por el efecto de calentamiento actual, todos los valores de CA sin explicación especial se refieren al valor efectivo; ( 4) Cuando la relación de vueltas de un transformador ideal es constante, el voltaje de salida está determinado por el voltaje de entrada y la corriente de entrada está determinada por la corriente de salida. La potencia es igual a la potencia de salida cuando aumenta la potencia consumida por la carga. , la potencia de entrada también aumenta, es decir, P out determina P in; (5) Otro contenido relacionado: imagen de corriente alterna sinusoidal [ver volumen 2] P190]/Los efectos de la resistencia, la inductancia y la capacitancia en corriente alterna [ver Volumen 2 P193]. 15. Reflexión y refracción de la luz (óptica geométrica) 1. Ley de reflexión α=i {α; ángulo de reflexión, i: ángulo de incidencia} 2. Índice de refracción absoluto (luz del vacío al medio) n=c/v=sin/sin {dispersión de la luz, el índice de refracción de la luz roja en luz visible es pequeño, n: índice de refracción, c: velocidad de la luz en el vacío , v: Velocidad de la luz en el medio, :ángulo de incidencia, :ángulo de refracción} 3) Reflexión total: 1) El ángulo crítico C para la reflexión total cuando la luz entra al vacío o al aire desde el medio. : sinC=1/n 2) Condiciones para la reflexión total: un medio ópticamente denso entra en un medio ópticamente escaso; el ángulo de incidencia es igual o mayor que el ángulo crítico