高中物理二级结论集(二)

高中物理二级结论集（2）熟记“二级结论”，在做填空题或选择题时，就可直接使用。在做计算题时，虽必须一步步列方程，一般不能直接引用“二级结论”，但只要记得“二级结论”，就能预知结果，可以简化计算和提高思维起点，也是有用的。细心的学生，只要做的题多了，并注意总结和整理，就能熟悉和记住某些“二级结论”，做到“心中有数”，提高做题的效率和准确度。运用“二级结论”，谨防“张冠李戴”，因此要特别注意熟悉每个“二级结论”的推导过程，记清楚它的适用条件，避免由于错用而造成不应有的损失。下面列出一些“二级结论”，供做题时参考，并在自己做题的实践中，注意补充和修正。一、静电场1．电势能的变化与电场力的功对应，电场力的功等于电势能增量的负值：电电EW。2．静电现象中移动的是电子（负电荷），不是正电荷。3．只有电场力对质点做功时，其动能与电势能之和不变。只有重力和电场力对质点做功时，其机械能与电势能之和不变。4．电场力做功的计算方法：(1)由公式W＝Flcosθ计算，此公式只适用于匀强电场．可变形为W＝qEd（其中d＝lcosθ），式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移.(2)由电场力做功与电势能改变的关系计算：W＝－ΔEp＝φ1－φ2＝qU.计算时有两种方法：①三个量都取绝对值，先计算出功的数值．然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做正功，还是电场力做负功．②将各量的符号代入运算，计算结果的正负即为所求物理量的符合5、库仑力：221rqqkF(适用条件：真空中点电荷)k=9.0×109N·m2/c2（静电力恒量）6、电场强度：电场强度是表示电场强弱的物理量。定义式：qFE（q为检验电荷，E与F、q无关，由电场本身决定。）单位：N/C或V/m.点电荷电场场强决定式：2QEkr（Q为场源电荷）匀强电场场强：dUE（U------两点间的电势差，d----两点间沿电场方向的距离）7、电场线：由正电荷（或无穷远）出发，止于负电荷（或无穷远）的假想曲线，曲线上每点的切线方向就是该点的电场方向。电场线的疏密反应场强的大小。记住几种常见电场线。8、电势，电势能qEA电，AqE电顺电场线方向，电势降低；电场线方向是电势降低最快的方向。9、等势面：由电势相等的点构成。电场线与等势面垂直，等差等势面的疏密反应场强的大小。记住几种常见等势面的分布图。10、粒子通过电场加速2201122tqUmvmv11、粒子在电场中的偏转（类平抛运动）FqEqUammmd；速度0xvv；yqEqUvatttmmd；粒子通过偏转电场的速度偏转角20tanyxvqULvmdv位移0xLvt；偏移量2022022212121VLmdqUVLmqEaty；粒子通过偏转电场的位移偏转角20tan2yqULaxmdv；速度偏角的正切值是位移偏角正切值的2倍：tan=2tan，速度的反向延长线交于横坐标的中点。12初速度为零的电性相同的不同带电粒子经过同一电场加速后，再经过同一电场偏转，则它们的运动轨迹必定重合。13．电容器接在电源上，电压不变；dUEE与正对面积s无关断开电源时，电容器电量不变；改变两板距离，SkQE4，故场强不变（即与d无关）。二、恒定电流1、电流强度的定义：I=Qt（I与Q、t无关），标量但有方向：规定为正电荷定向移动方向。2.微观表达式：I=nqvs(n是单位体积自由电荷个数，q单个自由电荷的电量，V电荷定向移动速度，S横截面积)3.Q的计算（1）It=.QntntRR总总（2）Q=It，可根据I—t图像所围成的面积计算4、超导：温度降到某值时，材料电阻率为零。电流在超导中不会生热。5、串联电路电压分配与电阻成正比：2121RRUU，URRRU2111；功率分配与电阻成正比：2121RRPP，PRRRP2111；总功率P=P1+P2+P3+........6、并联电路：总电阻：3211111RRRR（并联的总电阻比任何一个分电阻小）；两个电阻并联：2121RRRRR7.和为定值的两个电阻，阻值相等时并联值最大并联电路电流分配与电阻成反比：1221IRIR，I1=IRRR212并联电路功率分配与电阻成反比：1221RRPP，PRRRP2121；总功率P=P1+P2+P3+........8．估算原则：串联时，大为主；并联时，小为主。9.并联电路中的一个电阻发生变化，电流有“此消彼长”关系：一个电阻增大，它本身的电流变小，与它并联的电阻上电流变大。：一个电阻减小，它本身的电流变大，与它并联的电阻上电流变小。10、欧姆定律：（1）闭合电路欧姆定律：I=rRE；IrUE（2）路端电压：纯电阻时ERUEIrRr，随外电阻的增大而增大。（3）外电路任一处的一个电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大。外电路任一处的一个电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。（4）输出功率：P出=IE-I2r=IR2（5）21RR，分别接同一电源：当221rRR时，输出功率21PP。R=r时，输出功率最大rEpm42，此时电源效率50%串联或并联接同一电源：并串＝PP。（6）电源热功率（内耗）：PIrr2；（7）电源效率：PP出总=EU=RR+r11.在断路中，电阻当导线，含电容电路中，电容器是断路，电容不是电路的组成部分，稳定时，与电容器串联的电阻是虚设，可当作导线。12．电功与电热非纯电阻电路：如果电流通过某个电路时，是以转化为内能以外的其他形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免内能损失．如电动机、电解槽、给蓄电池充电等，这种电路叫做非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电路消耗的电能W＝UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一部分转化为内能Q＝I2Rt．此时有W＝UIt＝E其它+Q，故UItI2Rt．此时电功只能用W＝UIt计算，电热只能用Q＝I2Rt计算．注：W＝UIt算电功，Q＝I2Rt算电热，适合任何电路，但W＝Q只适合于纯电阻电路。三、磁场1．安培力方向一定垂直通电导线与磁场方向决定的平面，即同时有FA⊥l，FA⊥B。2.带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动：qBmvR，qBmT2（周期与速度无关）。运动时间t=2T3.、磁通量：穿过某一面积的磁感线的条数。=BS有效（垂直于磁场方向的投影是有效面积）磁通量的变化=2-1=BS=BS(磁通量是标量，但有正负)4.带电粒子在圆形磁场中做圆周运动，沿着半径进入的一定沿着半径方向离开；5.直线边界入射角度和出射角度相等四、电磁感应1．楞次定律：“阻碍”的方式是“增反、减同”楞次定律的本质是能量守恒，发电必须付出代价，楞次定律表现为“阻碍原因”。2．运用楞次定律的若干经验：（1）内外环电路或者同轴线圈中的电流方向：“增反减同”（2）导线或者线圈旁的线框在电流变化时：电流增加则相斥、远离，电流减小时相吸、靠近。（3）“×增加”与“·减少”，感应电流方向一样，反之亦然。（4）单向磁场磁通量增大时，回路面积有收缩趋势，磁通量减小时，回路面积有膨胀趋势。通电螺线管外的线环则相反。3．楞次定律的逆命题：双解，加速向左＝减速向右4．法拉第电磁感应定律求出的是平均电动势，在产生正弦交流电情况下只能用来求感生电量，不能用来算功和能量。5．直导线切割磁力线产生的电动势BLvE（三者相互垂直，V---切割相对速度），常求瞬时值。（经常和I=rRE，F安=BIL相结合运用）6．法拉第电磁感应定律：tnE=tn12=StBn或BtSn，求平均。7．直杆平动垂直切割磁场时的安培力：rRvLBF22热功率：总热RVLBP222。8克服安培力做的功，将其他能转化为电能：E电=W克9转杆电动势公式：212EBLvBL中点10感应电量（通过导线横截面的电量）：It=.QntntRR总总11图1线框在恒力作用下穿过磁场：进入时产生的焦耳热小于穿出时产生的焦耳热。图2中：两线框下落过程：重力做功相等甲落地时的速度大于乙落地时的速度。12．安培力做功与能量转化（1）电磁感应现象的实质是不同形式能量转化的过程，产生和维持感应电流存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程.（2）电动机模型：安培力做正功的过程是电能转化为其它形式能量（动能、焦耳热等）的过程，安培力做多少正功，就有多少电能转化为其它形式能量。（3）发电机模型：因为多数情况下，安培力在电磁感应现象中是以阻力的形式出现的。所以，感应电流所受到的安培力在电磁感应现象中做负功。安培力做负功的过程是其它形式能量转化为电能的过程，克服安培力做多少功，就有多少其它形式能量转化为电能.如图所示，导体棒在恒力F作用由静止开始运动。①导体在达到稳定状态之前，外力移动导体所做的功，一部分用于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能或最后转化为焦耳热；另一部分用于增加导体的动能.②导体在达到稳定状态之后，外力移动导体所做的功，全部用于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能并最后转化为焦耳热.五、交流电1．中性面(线圈平面与磁场方向垂直)：磁通量最大m=BS，感应电动势为零e=0，I=02．S与B平行时，电动势最大值：NBSmE=Nm，0tΦ与E，此消彼长，一个最大时，另一个为零。NBSmE此公式与线圈的形状无关，与转轴的位置无关3．以中性面为计时起点，瞬时值表达式为sinmeEt;以垂直切割时为计时起点，瞬时值表达式为cosmeEt4．非正弦交流电的有效值的求法：Ｉ2ＲＴ＝一个周期内产生的总热量。（三同：相同时间内通过相同的电阻产生相同热量）5．正弦交流电有效值：最大值等于有效值的2倍，与频率无关。6．交流电四种值的运用峰值的运用：计算电容器的击穿电压。瞬时值的运用：计算安培力的瞬时值、氖泡发光、电功率瞬时值、通断电时间。平均值的运用：计算通过导体横截面的电量。有效值的运用：计算与电流热效应有关的量（如电功、电功率等）、保险丝的熔断电流、电机的铭牌上所标的值、交流电表的示数。7．理想变压器：出入PP频率相同，tΦ磁通量的变化率相同8一组副线圈时：电压与匝数成正比2121nnUU；电流与匝数成反比1221nnII对固定变压器：输入电流与输出电流成正比；输出电压与输入电压成正比。9变压器输入输出间的制约关系：（1）输出功率决定输入功率；（2）输入电压决定输出电压；（3）输出电流决定输入电流。10．远距离输电计算的思维模式：线损输用线损输用线输输线输线损线输线损输输输，，）（，，PPPUUURUPRIPRIUIUP22电磁场和电磁波1、麦克斯韦电磁理论：（1）变化的磁场在周围空间产生电场。（2）变化的电场在周围空间产生磁场。推论：①均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场。ErR2、电磁波的特点（1）以光速传播（麦克斯韦理论预言，赫兹实验验证）；（2）具有能量；（3）不需要介质传播，介质中传播速度与介质和频率有关，频率越高速度越慢；（4）能产生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应等现象。5、电磁波的周期、频率和波速：V=f=T（频率在这里有时候用ν来表示）十一、选修3-5（一）碰撞与动量守恒1、动量守恒是矢量守恒（1）总动量的大小方向保持不变。（2）矢量方程：注意规定好正方向，各动量代入正负号计算。2、人船模型解决这种问题的前提条件是要两物体的初动量为零（或某方向上初动量为零），画出两物体的运动示意图有利于发现各物理量之间的关系，特别提醒要注意各物体的位移是相对于地面的位移（或该方向上相对于地面的位移）。3、碰撞模型（1）弹性碰撞要熟悉解方程的方法：移项，变形，将二次方程组化为一次方程组：22112211vmvmvmvm……………………①2211vvvv……………………②则此时只需将①②两式联立，即可解得21vv、的值：v1′＝2m2v2＋(m1－m2)v1m1＋m2v2′＝2m1v1＋