人教版高中物理(选修3-2)公式
1.Φ=BSsinθ Φ是磁通量(Wb) B是磁感应强度(T) S是面积(m2)
sinθ是磁场方向与导体面的夹角正弦值; ΔΦ2.E=n E是感应电动势(V) n是匝数(匝)
Δt
Φ是磁通量的变化量(Wb) Δt是磁通量的变化时间(s);
ΔΦΔBΔS
推导公式:E=n =nS =nB =BLVsinθ
ΔtΔtΔt
B是磁感应强度(T) S是面积(m2) ΔS是变化面积(m2) ΔB是变化磁感应强度(T)
L是有效长度(m) V是速度(m/s) sinθ是磁场方向与运动方向的夹角正弦值; 推导公式:F安=
q=n
P安=P电=B2L2V2
R+r
F安是安培力(N) Vm是最大速度(m/s) R是外总电阻(Ω) r是内总电阻(Ω) r导是导体本身电阻(Ω) P安是安培力的功率(W) P电是电功率(W) V是速度(m/s); 3.
ΔIE自=L
Δt
E自是自感电动势(V) L是自感系数(H) ΔI是变化自感电流(A) Δt是变化时间(s); 4.e=Emsinωt e是电动势(电压)(V) Em是电动势(电压)的峰值(V)
ω是线圈转动的角速度(rad/s) t是时间(s);
5.Em=nBSω Em是电动势(电压)的峰值(V) n是匝数(匝)B是磁感应强度(T)
S是面积(m2) ω是线圈转动的角速度(rad/s); 1
6.T= T是周期(s) f是频率(Hz);
f7.I=
=0.707Im Um=
=0.707Um
I是电流的有效值(A) Im是电流的峰值(A) U是电压的有效值(V)Um是电压的峰值(V); 8.
U1是原线圈两端电压(V) U2是副线圈两端电压(V)
n1是原线圈的匝数(匝) n2是副线圈的匝数(匝);
推导公式:n1I1=n2I2 I1是原线圈中的电流(A) I2是副线圈中的电流(A)
n1是原线圈的匝数(匝) n2是副线圈的匝数(匝);
[选修3-4知识点]
1.简谐运动 简谐运动的表达式和图象Ⅱ 1、机械振动:
物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。(2)阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动:
在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解: (1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。 (2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,掌握弹簧振子和单摆的规律。 3、描述振动的物理量 (1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。 (2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 (3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。 (4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。 (5)相位:表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路: (1)用动力学方法研究,受力特征:回复力F =- Kx;加速度,简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。 (2)用运动学方法研究:简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化,这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 (3)用图象法研究:熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征。 (4)从能量角度进行研究:简谐振动过程,系统动能和势能相互转化,总机械能守恒,振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 x?Asin(?t??0)?Asin(2?t??0)T
2?t??0?振幅A,周期T,相位T,初相0
6、简谐运动图象描述振动的物理量
1.直接描述量:①振幅A;②周期T;③任意时刻的位移t。
2.间接描述量:③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。
3.从振动图象中的x分析有关物理量(v,a,F)
小结:1.简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,与运动轨迹不同。 2.简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系。
3.根据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。
2.单摆的周期与摆长的关系(实验、探究)Ⅰ
单摆周期公式 上述公式是高考要考查的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个问题:①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定
的。②单摆周期公式中的L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离,一般也叫等效摆长。
如图1中 ,三根等长的绳L1、L2、L3共同系住一个密度均匀的小球m,球直径为d,L2、L3与天花板的夹角? < 30?。若摆球在纸面内作小角度的左右摆动,则摆的圆弧的圆心
?(L1?gd)2在O1外,故等效摆长为,周期T1=2;若摆球做垂直纸面的小角度摆动,叫摆
(L1?L2sin??gd)2动圆弧的圆心在O处,故等效摆长为,周期T2=
2?.
单摆周期公式中的g,由单摆所在的空间位置决定,还由单摆系统的运动状态决定。所以g也叫等效重力加速度。 3.受迫振动和共振Ⅰ 物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动的规律是:物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,而跟物体固有频率无关。当策动力的频率跟物体固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。共振是受迫振动的一种特殊情况。 4.机械波 横波和纵波 横波的图象Ⅰ
机械波:机械振动在介质中的传播过程叫机械波,机械波产生的条件有两个: 一是要有做机械振动的物体作为波源,二是要有能够传播机械振动的介质。 横波和纵波:
质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和液体不能传播横波,声波在空气中是纵波。 机械波的特点: (1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。(2)波只是传播运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波迁移。 横波的图象
用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
简谐波的图象是正弦曲线,也叫正弦波。简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线,但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移,振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。 5.波长、波速和频率(周期)的关系Ⅰ
v??T
1波长:两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。2频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。3波速v:单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。