2025年高中物理常用必背公式大全（全册）讲练-必修第三册（教科版）

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高中物理公式（必修第三册）第一章　静电场第二章　电路及其应用 第三章　电磁场与电磁波初步第四章　能源与可持续发展1．电荷守恒定律内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。2．元电荷：e=1.60×10-19 C3．比荷：eme=1.76×1011 C/kg4．库仑定律：F=kQ1Q2r2 (k=9.0×109 N·m2/C2适用于真空中的点电荷)5．电场强度E=Fq(定义式，任何电场)，E=kQr2(决定式，真空、静止、点电荷)，E=Ud(匀强电场)6．电场力做功与电势能变化的定量关系电荷q在电场中A、B两点所具有的电势能分别为EpA和EpB，把该电荷从A点移到B点，电场力对电荷所做的功为WAB，WAB＝EpA－EpB 7．电势(1)某点电势的正负，与零电势点的选取有关。(2)通过φ＝Epq计算时，Ep、q均需代入正负号电势差(1)定义：电场中两点之间电势的差值叫作电势差，在电路中通常称为电压。UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA。(2)电场力做功与电势差的关系8．匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场线方向的距离的乘积，即UAB＝Ed。2．公式：E＝UABd。电势差的三种求解方法1．应用定义式UAB＝φA－φB来求解。2．应用关系式UAB＝WABq来求解。3．应用关系式UAB＝Ed(匀强电场)来求解。9．电容(1)定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫作电容器的电容。(2)定义式：C＝QU (比值定义法)平行板电容器的电容平行板电容器的电容C与极板的正对面积S及极板间的电介质的相对介电常数εr成正比，与极板间距离d成反比。即C＝εrS4πkd10．带电粒子在电场中的加速分析加速运动的两种方法动力学角度功能关系角度选择条件匀强电场，电场力是恒力任意电场，恒力或变力常用关系式F＝ma，v＝v0＋at，x＝v0t＋12at2，v2－v02＝2ax匀强电场中：qEd＝12mv2－12mv02非匀强电场中：qU＝12eq \f(1,2)mv2－12mv0211．带电粒子在电场中偏转①电子通过电场的时间t＝lv0。②静电力方向：加速度a＝qUmd，离开电场时垂直于极板方向的分速度vy＝qUlmdv0。③速度与初速度方向夹角的正切值tan θ＝qUlmdv02。④离开电场时沿静电力方向的偏移量y＝qUl22mdv02。⑤带电粒子在电场中偏转的重要推论tan θ＝2tan α　　x=l26．电场力：F=qE7．静电平衡：外电场E0 =感应电荷产生的电场E′1．电流：I=qt(定义式)　　I=nqSv(微观表达式)2．电阻：R=UI，电阻定律：R=ρlS3．欧姆定律I＝UR4．电阻定律R＝ρlS，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率。5．串并联电路串联电路的特点电流：I=I1=I2=I3=…=In电压：U=U1+U2+U3+…+Un电阻：R=R1+R2+R3+…+Rn电压分配关系：U1R1=U2R2=…=UnRn=I功率分配关系：P1R1=P2R2=…=PnRn=I2并联电路的特点电流：I=I1+I2+I3+…+In电压：U=U1=U2=U3=…=Un电阻：1R=1R1+1R2+1R3+…+1Rn电流分配关系：I1R1=I2R2=…=InRn=U功率分配关系：P1R1=P2R2=…=PnRn=U26．游标卡尺、螺旋测微器与电压表、电流表的读数①游标卡尺的测量原理及使用刻度格数(分度)刻度总长度每小格与主尺最小刻度(1 mm)的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm读数方法：先读主尺上的刻度，当游标尺上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐时， 10分度：测量值＝主尺整毫米数＋N×110mm20分度：测量值＝主尺整毫米数＋N×120 mm50分度：测量值＝主尺整毫米数＋N×150mm②螺旋测微器的测量原理及使用(1)先读固定刻度：毫米的整数部分。(2)再读半毫米刻度，若半毫米刻度线已露出，记作0.5 mm；若半毫米刻度线未露出，记作0.0 mm。(3)再读可动刻度(注意估读一位)记作n×0.01 mm。(4)最终读数结果为：固定刻度＋半刻度＋可动刻度。如图中固定刻度为2 mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度读数为12.5(其中“12”是准确格数，“0.5”是估读的格数)，故被测长度是2 mm＋0＋0.01×12.5 mm＝2.125 mm。③电压表、电流表的读数(1)最小刻度是1、0.1、0.01，按十分之一估读，可分别估读到0.1、0.01、0.001；(2)最小刻度是2、0.2、0.02，按二分之一估读，可分别估读到1、0.1、0.01；(3)最小刻度是5、0.5、0.05，按五分之一估读，可分别估读到1、0.1、0.01。7．电表的改装①电压表改装(改装后的电压表量程为U)需串联的电阻R＝UIg－Rg改装后的电压表内阻RV＝R＋Rg＝UIg②电流表改装(改装后的电流表量程为I)需并联的电阻R＝IgRgI-Ig改装后的电流表内阻RA＝R∙RgR+Rg＝IgRgI8．滑动变阻器的两种接法限流式接法分压式接法电路图(R为负载电阻，R0为滑动变阻器)通过R的电流范围UR0+R～UR0～URR两端的电压范围RR0+RU～U0～U优点电路连接简单，耗电少R的电压调节范围大9．伏安法测电阻①两种接法内接法外接法电路误差分析电压表示数：UV＝UR＋UA>UR电流表示数：IA＝IRR测＝UVIA>URIR＝R真电压表示数：UV＝UR电流表示数：IA＝IR＋IV>IRR测＝UVIA＜URIR＝R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用适用情况测大电阻测小电阻②电流表内、外接的选择方法方法一　直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，可记忆为“大内小外”。方法二　公式计算法当RVRxRxRA即Rx＜RARV时，用电流表外接法，当Rx＝RARV时，两种接法效果相同。方法三　试触法：若电流表的示数变化明显，应选用电流表内接法。反之，应选用电流表外接法。10．电动势(1)定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极所做的功W非与电荷量q的比。(2)公式：E＝W非q11．闭合电路欧姆定律（1）表达式：I＝ER+r。（2）常用变形公式U＝E－Ir，E＝I(R＋r)＝IR＋Ir（3）适用范围I＝ER+r适用于外电路只接有电阻元件的情况。U＝E－Ir适用于任意的闭合电路。（4）路端电压的表达式：U＝E－Ir（5）电源的U－I图像①公式：U＝E－Ir。②图像：U－I图像是一条倾斜的直线。③纵轴上的截距：表示电源的电动势E；横轴上的截距：表示电源的短路电流，I短＝I0＝Er。④图像斜率的绝对值：表示电源的内阻r＝EI短＝|ΔUΔI|。12．电功W＝qU＝UIt(适用于任何电路)电功率P＝eq \f(W,t)＝UI。13．（1）焦耳定律 Q＝I2Rt（2）纯电阻电路中：W＝Q，W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2tR（3）热功率P热＝eq \f(Q,t)＝I2R。（4）纯电阻电路：P电＝P热（5）非纯电阻电路：P电＝P热＋P其他（6）电动机的简易模型(如图所示)及其功率、效率①电动机消耗的功率(总功率)：P总＝UI。②电动机的发热功率：P热＝I2R。③电动机的输出功率(机械功率)P机＝P总－P热＝UI－I2R。④电动机的效率：η＝eq \f(P机,P总)×100%。14．通过U－I图像辨析动态电路UI和ΔUΔI对于U－I图像，UI为图像上任意一点的纵坐标和横坐标的比值，ΔUΔI为直线的斜率。(1)对于定值电阻R0，U＝IR0，U－I图像为过原点的直线，UI＝ΔUΔI＝R0(2)电源的U－I图像为倾斜的直线，U＝E－Ir，UI＝R外，|ΔUΔI|＝r(3)可变电阻R的U－I图像为倾斜的直线，定值电阻R0与可变电阻R串联，U＝E－I(r＋R0)，UI＝R，|ΔUΔI|＝r＋R015．闭合电路的功率项目电源的总功率P总电源的热功率P热电源的输出功率P出普遍适用的表达式P总＝EIP热＝I2rP出＝U外I纯电阻电路中的表达式P总＝E2R+r＝I2(R＋r)P热＝I2rP出＝I2R＝E2RR+r2联系P总＝P热＋P出1．磁感应强度：B=FIl2．磁通量：Φ＝BS′＝BScos θ正向磁通量为Φ，反向磁通量为Φ′，Φ总＝Φ－|Φ′|。3．磁通量变化(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。(3)当B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。4．波速＝波长×频率，即c＝λf（c＝3×108 m/s）5．不同电磁波的特性和用途种类波长范围特性应用无线电波大于1 mm波动能力强通信、广播、射电望远镜红外线760～106 nm热作用强烘干、红外遥感、测温、夜视仪可见光400～760 nm感光性强照明、照相紫外线10～400 nm化学作用、荧光作用消毒、荧光效应、促使人体合成维生素DX射线0.001～10 nm较强的穿透能力透视人体、检查金属零件的质量γ射线小于10－3 nm穿透能力最强医学上的γ刀技术、探测金属内部的缺陷6．能量子：ε＝hν (h＝6.63×10－34 J·s，ν电磁波的频率)1．力做功与系统机械能变化的关系力做功系统机械能的变化定量关系重力做功机械能不变ΔE＝0弹簧弹力做功机械能不变ΔE＝0除重力和系统内弹力以外其他力做的功机械能变化ΔE＝W其他一对相互作用的滑动摩擦力做的总功机械能减少ΔE减＝Q＝fx相对