(完整word版)选修3-1公式(word文档良心出品)

高中物理（选修3-1）公式
1、元电荷电量：1．6×10－19
C ，是一个电子(或质子)所带的电量
2、库仑定律：2
21r
Q Q k
F =，k ＝9．0×109N ·m 2／C 2
3、三个自由点电荷平衡问题：三点共线，两同夹异，两大夹小，右左中Q Q Q =2
4、电场强度： ①E ＝
q
F
，(定义式，普遍适用) ②2r Q
k
E =，(适用于点电荷电场，其中Q 是场源电荷) ③d
U E =，(匀强电场，其中d 是沿电场线方向上的距离)
5、电势差：①U AB =W AB /q ，（定义式）；②U AB =φA －φB ；③U AB = Ed （匀强电场）
6、电势ϕ，沿电场线方向电势降低，通常选无穷远或大地作为零电势 电势能E=ϕq ，通常选地面或∞远为电势能零点
电场力做功：W=qEd=qU=-△E (d 为沿场强方向上的距离，U 为电势差，q 为电量)；电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定 7、电容：U
Q C =
（定义式）；C=d k S
πε4（决定式）
①始终与电源相连U 不变：当d ↑⇒C ↓⇒Q=CU ↓⇒E=U/d ↓；仅变s 时，E 不变。

②断开电源Q 不变：当d ↑⇒c ↓⇒u=q/c ↑⇒E=u/d=s
kq
4d q/c επ=
不变；仅变d 时,E 不变； 8、带电粒子在电场中的运动 ①加速电场：2
02
1qEd qu W mv =
==加 ②在匀强电场中的偏转运动：①沿初速度方向做速度为v 0的匀速直线运动；②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动
9、电流：t
q
I =
（定义式）；nqSv I =（微观式） 10、电阻定律：S
L
R ρ=，电阻率ρ，与导体材料和温度有关，金属材料的电阻率一般会随着
温度的升高而变大；绝缘体和半导体的电阻率却会随温度的升高而减小 11、串联电路
① 电路中各处电流相同．I=I 1=I 2=I 3=……
② 串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3…… ③ 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R 1＋R 2＋…＋R n ④ 串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比即
12
12
n
n
U U U I R R R === ⑤ 串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即21
212
n
n
P P P I R R R === 12、并联电路
① 并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3……
② 并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和I=I 1＋I 2＋I 3=…… ③ 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和12
1111n
R R R R =++ ④ 并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比即I 1R 1＝I 2R 2=…＝I n R n = U ⑤ 并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2
． 13、闭合电路的欧姆定律：r
R E
I +=
， 电动势：外内U U E +=
路端电压的表达式Ir E U -=外，①外电路断开时，R →∞，电流为0，路端电压U=E ；②外电路短路时，R=0
，r
E
I =
，外U =0． 14、闭合电路中的电功率和电源的效率
(1)电源的总功率：P =EI =I （U +U ′)=I 2
（R +r )=r
R E +2
(2)电源内部消耗的功率：P 内=I 2
r
(3)电源的输出功率：P 出=P 总-P 内=EI -I 2
r =UI =I 2
R (4)电源的效率：r
R
R
E
U P P E +===η
15、电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线
a 为电源的U-I 图象；
b 为外电阻的U-I 图象；两者的交点坐标
表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。

16、电表改装
R x =
g g g
R R U U
-=（n -1)R g 17、安培力：F ＝BILsin θ（θ是I 与B 的夹角）；同向电流相吸，异向电流相斥
洛伦兹力：F ＝qvB sin α(α为v 与B 的夹角) 18、带电粒子在匀强磁场中的运动
①若v ∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动. ②若v ⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用做匀速圆周运动.
U 0m
19、速度选择器：由洛伦兹力和电场力的平衡条件：Eq=qvB 得出速度的大小：B
E v =
20、质谱仪：①加速电场：2
2
1mv qU =
；②速度选择器：1B E v =；③偏转磁场：r d 2=；r
v m qvB 2
= (q:带电量；U ：电压；E ：电场强度；r ：偏转半径)
21、回旋加速器：①匀速圆周运动的频率相等:12qB
f T m
π=
=
；②回旋加速器最后使粒子得到的能量：222
2122K q B R E mv m
==，回旋加速器的半径R 越大，粒子的能量就越大；③回旋加速器内
运动时间t =nT/2=mU r qB n 422.qB
m π2=U B 2R 2
π（n=E k /Uq,n 为加速次数）。