高二上册物理公式汇总-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

高二上册物理公式完整汇总 一、静电场公式 1. 电荷与库仑定律 1. 元电荷： . 库仑定律：（，点电荷、真空/空气中适用） 3. 库仑力的方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引（沿两点电荷连线方向） 2. 电场强度与电场线 1. 电场强度定义式：（为试探电荷，矢量，方向：正电荷受力方向，负电荷受力反方向） 2. 点电荷的电场强度：（Q为场源电荷，r为到场源电荷的距离） 3. 匀强电场的电场强度：（d为沿电场线方向的距离） 4. 电场强度叠加原理：（矢量叠加，平行四边形定则） 3. 电势与电势差 1. 电势定义式：（为试探电荷的电势能，标量，单位：伏特V） 2. 电势差（电压）： . 匀强电场中电势差与距离关系：( )（为A、B两点沿电场线方向的距离） 4. 电势叠加原理：（标量叠加，代数和） 4. 电势能与电场力做功 1. 电场力做功公式： . 电场力做功与电势能变化关系： . 匀强电场中电场力做功：（为电场力与位移的夹角） 4. 点电荷的电势能：（取无穷远为电势能零点） 5. 电容器与电容 1. 电容定义式：（Q为电容器带电量，U为两极板间电压，单位：法拉F） 2. 平行板电容器的电容：（为相对介电常数，S为极板正对面积，d为极板间距） 3. 平行板电容器充电后与电源断开：Q不变，，， . 平行板电容器充电后与电源相连：U不变，，， . 电容器的能量： 6. 静电平衡与静电屏蔽 1. 静电平衡条件：导体内部电场强度为零（），导体是等势体，表面是等势面 2. 静电平衡时导体表面电场强度：（为导体表面电荷面密度） 二、恒定电流公式 1. 电流与电阻 1. 电流定义式：（q为通过导体横截面的电荷量，单位：安培A） 2. 电流的微观表达式：( I = nqSv )（n为单位体积内自由电荷数，q为单个自由电荷电荷量，S为导体横截面积，v为自由电荷定向移动速率） 3. 电阻定律：（为导体的电阻率，与材料、温度有关；L为导体长度，S为横截面积） 4. 电阻率与温度关系：（为0℃时的电阻率，为温度系数，金属，半导体） 2. 欧姆定律与电功、电功率 1. 部分电路欧姆定律：（适用于纯电阻电路） 2. 闭合电路欧姆定律：（E为电源电动势，r为电源内阻，R为外电路总电阻） 3. 路端电压：( U = IR = E - Ir )（外电路电阻越大，路端电压越大；外电路短路时，( U = 0 )，） 4. 电功：（纯电阻电路三式通用，非纯电阻电路只能用( W = UIt )） 5. 电功率：（纯电阻电路三式通用，非纯电阻电路只能用( P = UI )） 6. 电源的总功率： . 电源的输出功率：（当( R = r )时，输出功率最大，） 8. 电源的效率： 3. 串、并联电路规律 （1）串联电路 1. 电流关系： . 电压关系： . 电阻关系： . 电压分配：， . 功率分配：，( ) （2）并联电路 1. 电流关系： . 电压关系： . 电阻关系：（两个电阻并联：） 4. 电流分配：， . 功率分配：，( ) 4. 焦耳定律与电热 1. 焦耳定律：（适用于所有电路，电热的本质表达式） 2. 纯电阻电路：（电热等于电功） 3. 非纯电阻电路：( Q < W )（电热小于电功，部分电能转化为其他形式能） 三、磁场公式 1. 磁场的基本物理量 1. 磁感应强度定义式：（B与I、L垂直时，单位：特斯拉T，矢量，方向：小磁针N极受力方向，或用右手螺旋定则判断） 2. 磁通量：（为B与S平面法线的夹角，单位：韦伯Wb；当B与S垂直时，；当B与S平行时，） 3. 磁通量变化量：（或、） 2. 安培力（磁场对电流的作用力） 1. 安培力大小：（为B与I的夹角；当B与I垂直时，( F = BIL )；当B与I平行时，( F = 0 )） 2. 安培力方向：左手定则（伸开左手，让磁感线穿手心，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向） 3. 通电线圈在匀强磁场中受到的磁力矩：（为线圈平面与磁场方向的夹角；当线圈平面与磁场平行时，；当线圈平面与磁场垂直时，( M = 0 )） 3. 洛伦兹力（磁场对运动电荷的作用力） 1. 洛伦兹力大小：（为B与v的夹角；当B与v垂直时，( f = qvB )；当B与v平行时，( f = 0 )） 2. 洛伦兹力方向：左手定则（伸开左手，让磁感线穿手心，四指指向正电荷运动方向（负电荷运动反方向），大拇指指向洛伦兹力方向） 3. 洛伦兹力的特点：始终与速度方向垂直，不做功，只改变速度方向，不改变速度大小 ### 4. 带电粒子在磁场中的运动 （1）匀速圆周运动（B与v垂直） 1. 向心力公式： . 轨道半径： . 周期：（与速度v、轨道半径r无关） 4. 角速度：. 频率： （2）螺旋运动（B与v成角） 1. 平行磁场方向分运动：匀速直线运动，速度 . 垂直磁场方向分运动：匀速圆周运动，速度，轨道半径，周期 . 螺距： 5. 常见磁场的磁感应强度 1. 直线电流的磁场（安培定则：右手握住导线，大拇指指向电流方向，四指环绕方向为磁场方向）：（，r为到导线的距离） 2. 环形电流的磁场（安培定则：右手握住环形导线，四指指向电流方向，大拇指指向环中心磁场方向）：中心处（R为环形导线半径） 3. 通电螺线管的磁场（安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管内部磁场方向）：内部匀强磁场（n为单位长度匝数，） 四、电磁感应公式 1. 电磁感应现象与法拉第电磁感应定律 1. 法拉第电磁感应定律：（n为线圈匝数，为磁通量的变化率） 2. 法拉第电磁感应定律推论（动生电动势）： - 导体棒垂直切割磁感线：( E = BLv )（B、L、v两两垂直） - 导体棒不垂直切割磁感线：（为v与B的夹角） - 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动：（峰值），瞬时值（从中性面开始计时）或（从垂直中性面开始计时） 2. 楞次定律与感应电流方向 1. 楞次定律：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化（“增反减同”） 2. 右手定则（判断动生电动势/感应电流方向）：伸开右手，让磁感线穿手心，大拇指指向导体运动方向，四指指向感应电流（或电动势正极）方向 3. 自感与互感 1. 自感现象：由于导体本身电流变化而产生的电磁感应现象 2. 自感系数：（与线圈匝数、形状、大小、铁芯有关，单位：亨利H） 3. 自感电动势：（阻碍电流的变化） 4. 自感电流的磁场：阻碍原电流的变化（“增反减同”） 5. 互感现象：两个相互靠近的线圈，一个线圈的电流变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象 6. 互感系数：（与线圈匝数、形状、大小、相对位置、铁芯有关） 7. 互感电动势：， 4. 电磁感应中的能量与功率 1. 动生电动势的功率：( P = EI = BLvI )（等于外力做功的功率，能量守恒） 2. 电磁感应中的电热：（纯电阻电路，由电磁感应产生的电能转化为电热） 3. 自感线圈的磁场能量：（电流稳定时储存的磁场能） 五、交变电流公式 1. 交变电流的产生与描述 1. 正弦式交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 2. 瞬时值表达式： - 电动势：（中性面开始计时）或（垂直中性面开始计时），其中峰值电流：或，其中峰值电压：或，其中峰值（外电路电压） 3. 有效值（根据电流的热效应定义）： - 电动势有效值：电流有效值：电压有效值： . 周期与频率：，（我国电网交流电：，） 2. 交变电流的四值（瞬时值、峰值、有效值、平均值） 1. 瞬时值：某一时刻的数值，用于计算瞬时功率、瞬时电压/电流 2. 峰值：最大值，用于判断用电器的耐压值（如电容器的击穿电压） 3. 有效值：用于计算电功、电功率、电热（电气设备铭牌上的数值均为有效值） 4. 平均值：，，用于计算一段时间内通过导体横截面的电荷量（） 3. 变压器 1. 工作原理：电磁感应中的互感现象（只适用于交变电流） 2. 理想变压器基本规律： - 电压与匝数关系：（( )为原、副线圈电压有效值，( )为原、副线圈匝数） - 电流与匝数关系：（只有一个副线圈时适用；多个副线圈时：） - 功率关系：()（理想变压器无能量损失） 3. 实际变压器：存在铜损（线圈电阻发热）和铁损（铁芯涡流发热），() 4.远距离输电 1. 输电原理：采用高压输电，减小输电电流，降低输电线上的能量损失 2. 输电线上的电流：（()为输送功率，()为输电电压） 3. 输电线上的功率损失：（( )为输电线电阻） 4. 输电线上的电压损失：() 5. 用户得到的功率：() 6. 用户得到的电压：()（降压变压器副线圈电压） 5. 电感、电容对交变电流的作用 1.电感（电感器）： - 阻碍作用：通直流、阻交流；通低频、阻高频 - 感抗：（f为交变电流频率，L为自感系数） - 电压与电流关系：，电压超前电流（90°） 2.电容（电容器）： - 阻碍作用：通交流、隔直流；通高频、阻低频 - 容抗：（f为交变电流频率，C为电容） - 电压与电流关系：，电流超前电压（90°） 3.电阻（纯电阻）： - 电压与电流关系：( U = IR )，电压与电流同相位 - 功率： 学科网（北京）股份有限公司 $