中学物理公式汇总(5)

　　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);｛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＝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；

　　十三、电磁感应

　　1)E＝nΔΦ/Δt（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，ΔΦ/Δt: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＝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:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝

　　2.磁通量Φ＝BS{Φ: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｝

　　十四、交变电流（正弦式交变电流）

　　1.电压瞬时值e＝Emsinωt电流瞬时值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)

　　2.电动势峰值Em＝nBSω＝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)1/2

　　4.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）

　　6.公式1、2、3、4中物理量及单位：ω: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)。

　　注:

　　(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电＝ω线，f电＝f线；

　　(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变；

　　(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值；

　　(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入；

　　十五、电磁振荡和电磁波

　　1.LC振荡电路T＝2π(LC)1/2；f＝1/T｛f:频率(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度c＝3.00×108m/s，λ＝c/f｛λ:电磁波的波长(m)，f:电磁波频率｝

　　注:

　　(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大；

　　(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场；

　　十六、光的反射和折射（几何光学）

　　1.反射定律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＝c/v＝sin/sin｛光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介质中的光速，:入射角，:折射角｝

　　3.全反射：1）光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：sinC＝1/n

　　2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角

　　注:

　　(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称；

　　(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移；

　　十七、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）

　　1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)

　　2．双缝干涉:中间为亮条纹；亮条纹位置:＝nλ；暗条纹位置:＝(2n+1)λ/2（n＝0,1,2,3,、、、）；条纹间距｛:路程差(光程差)；λ:光的波长；λ/2:光的半波长；d两条狭缝间的距离；l：挡板与屏间的距离｝

　　3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关，光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记：紫光的频率大，波长小)

　　4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4〔见第三册P25〕

　　5.光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播

　　6.光的偏振：光的偏振现象说明光是横波

　　7.光的电磁说：光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用

　　8.光子说,一个光子的能量E＝hν｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的频率｝

　　9.爱因斯坦光电效应方程：mVm2/2＝hν－W｛mVm2/2:光电子初动能，hν:光子能量，W:金属的逸出功｝

　　注:

　　(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等；

　　(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。

　　十八、原子和原子核

　　1.α粒子散射试验结果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(甚至反弹回来)

　　2.原子核的大小：10-15～10-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式结构)

　　3．光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν＝E初-E末｛能级跃迁｝

　　4.原子核的组成：质子和中子（统称为核子），｛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〔见第三册P63〕｝

　　5.天然放射现象：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）、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕

　　6.爱因斯坦的质能方程:E＝mc2｛E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的速度｝

　　7.核能的计算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｝〔见第三册P72〕。

　　注：

　　(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握；

　　(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数；

　　(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键；

　　(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。（完）

　　左手定则：

　　左手定则（安培定则）：已知电流方向和磁感线方向，判断通电导体在磁场中受力方向，如电动机。

　　伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准N极，手背对准S极)，四指指向电流方向，那么大拇指的方向就是导体受力方向。

　　其原理是：

　　当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候，两种磁感线交织在一起，按照向量加法，磁铁和电流的磁感线方向相同的地方，磁感线变得密集；方向相反的地方，磁感线变得稀疏。磁感线有一个特性就是，每一条磁感线互相排斥！磁感线密集的地方“压力大”，磁感线稀疏的地方“压力小”。于是电流两侧的压力不同，把电流压向一边。拇指的方向就是这个压力的方向。

　　右手定则:

　　确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。（发电机）

　　右手定则的内容是：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应电流的方向。