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高中物理公式推導

發布時間: 2025-04-06 17:03:30

㈠ 求高中物理必修二所有公式(含推導公式)

電磁學是物理學中一個重要的分支,它涉及電荷、電場、磁場以及它們之間的相互作用。庫侖定律描述了兩個點電荷之間的相互作用力,其公式為F=kQq/r²,其中F為力,Q和q為電荷量,r為距離,k為靜電力常數。電場強度E定義為電場力F對單位正電荷的比值,即E=F/q。點電荷產生的電場強度公式為E=kQ/r²。在勻強電場中,電場強度E等於電勢差U除以距離d,即E=U/d。電勢能E=qφ,其中q為電荷量,φ為電勢。靜電力做功W=qU,U為電勢差。

電容是儲存電荷的元件,其定義式為C=Q/U,表示電容器儲存電荷量Q與兩端電勢差U的比值。電容的另一種計算公式為C=εS/4πkd,其中ε為介電常數,S為電極面積,d為電極間距。帶電粒子在勻強電場中加速時,動能增加,其公式為1/2mv²=qU,v為速度,q為電荷量,m為質量。偏轉時,粒子在垂直方向上的加速度為a=qU/md,位移y=1/2at²=1/2*(qU/md)*(x/v),θ為偏轉角。微觀電流I=nesv,n為自由電子濃度,e為電子電荷量,s為導體截面積,v為電子漂移速度。

電源的非靜電力做功W=εq,ε為電源電動勢。歐姆定律I=U/R描述了電流、電壓和電阻之間的關系。在串聯電路中,電流I相同,電壓U按電阻分壓。並聯電路中,電壓U相同,電流I按電阻分流。電阻串聯時,總電阻R=R1+R2+……,並聯時,1/R=1/R1+1/R2+……。焦耳定律Q=I²Rt表示電流通過電阻產生的熱量,P=I²R為電功率。電功率W=UI,電功P=UI。電阻定律R=ρl/S,ρ為電阻率,l為導體長度,S為導體截面積。

全電路歐姆定律ε=I(R+r)描述了電源電動勢與電路總電阻之間的關系。ε=U外+U內,U外為外電壓,U內為內電壓。安培力F=ILBsinθ作用於通電導線,其中I為電流,L為導線長度,B為磁場強度。磁通量Φ=BS,S為導體面積。電磁感應中,感應電動勢E=nΔΦ/Δt,表示磁場變化率。導線切割磁感線時,ΔS=lvΔt,E=Blv*sinθ。感生電動勢E=LΔI/Δt,L為自感系數。

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