跪求高三物理电磁学和光学所有公式，哪位前辈指点一下

请选用：（基础知识部分）

十、电场

1两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e=160×10-19C）

2库仑定律 （在真空中） (在介质中） ｛F:点电荷间的作用力(N) K:静电力常量K=90×109N•m2/C2 q1、q2:两点荷的电量(C) ε：介电常数 r:两点荷间的距离(m) 方向在它们的连线上，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。｝

3电场强度 （定义式、计算式) ｛E :电场强度(N/C) q：检验电荷的电量(C) E是矢量｝

4真空点电荷形成的电场 ｛ r：点电荷到该位置的距离（m） Q：点电荷的电量｝

5电场力F=qE ｛F:电场力(N) q:受到电场力的电荷的电量(C) E:电场强度(N/C)｝

6电势与电势差

7电场力做功WAB= qUAB ｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J) q:带电量(C) UAB:电场中A、B两点间的电势差(V) (电场力做功与路径无关)｝

8电势能 ｛ εA:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) :A点的电势(V)｝

9电势能的变化ΔεAB =εB- εA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝

10电场力做功与电势能变化ΔεAB= -WAB= -qUAB ｛电势能的增量等于电场力做功的负值)｝

11电容 (定义式,计算式) ｛C:电容(F) Q:电量(C) U:电压(两极板电势差)(V)｝

12匀强电场的场强 ｛U:AB两点间的电压(V) d:AB两点在场强方向的距离(m)｝

13带电粒子在电场中的加速

(vo=0) W=ΔEK

14带电粒子沿垂直电场方向以速度vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)

类似于平 垂直电杨方向:匀速直线运动L=vot (在带等量异种电荷的平行极板中： )

抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动

15光斑在荧光屏上的竖直偏移(如图)：

16平行板电容器的电容 ｛S:两极板正对面积 d:两极板间的垂直距离｝

注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；

(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；

（3）常见电场的电场线分布要求熟记，（见下图、[教材P124]）；

(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；

(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；

(6)电容单位换算1F=106μF=1012PF ；

(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV=160×10-19J；

(8) 其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册P126〕。示波管、示波器及其应用〔见第二册P139〕等势面〔见下图及第二册P131〕。

十一、恒定电流

1电流强度： ｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝

2欧姆定律： ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝

3电阻、电阻定律： ｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝

4闭合电路欧姆定律： 或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外

｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝

5电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝

6焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝

7纯电阻电路中:由于 ,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝

8电源总动率、电源输出功率、电源效率：P＝IE，P出＝IU， ｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝

9电路的串、并联： 串联电路(P、U与R成正比)， 并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系(串同并反) R串＝R1+R2+R3+……＋Rn

电流关系 I总＝I1＝I2＝I3 =……=In I并＝I1+I2+I3+……+In

电压关系 U总＝U1+U2+U3+……+Un U总＝U1＝U2＝U3

功率分配(无论串、并联均相同) P总＝P1+P2+P3+ ……+Pn

10欧姆表测电阻

(1)电路组成(如右图)； (2)测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

式中 为欧姆表内阻，也是表盘中央刻度值，

由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位(倍率)｝、拨off挡。

(4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

11伏安法测电阻

电流表内接法：图甲， 电压表示数：U＝UR+UA

Rx的测量值 电流表外接法：图乙，电流表示数：I＝IR+IV

Rx的测量值

选用电路甲的条件Rx>>RA [或 ]， 选用电路乙的条件Rx<<RV [或 ]

12滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

限流接法（图甲） 分压器接法（图乙）

电压调节范围小,电路简单,功耗小 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

便于调节电压的选择条件R>RL 便于调节电压的选择条件R<RL

注:(1)单位换算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω

(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；

(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻；

(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大；

(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为 ；

(6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P153~157〕。

十二、磁场

1磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位:(T),1T＝1N/A•m

2安培力F＝BIL；(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}

3洛仑兹力f＝qvB(注v⊥B);质谱仪〔见第二册P181〕 ｛f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，v:带电粒子速度(m/s)｝

4在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：

（1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动v＝v0

(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:

(a)F向＝f洛＝ ； ； ；

(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；

(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。

注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；

(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P170〕；

(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P177〕回旋加速器〔见第二册P182〕磁性材料(见第二册P184)

十三、电磁感应

1[感应电动势的大小计算公式]

1) （只能计算平均感应电动势）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝

2)E＝BLv（直导线沿垂直于磁感线方向做切割磁感线运动) ｛L:有效长度(m) ，v:速度(m/s)｝

3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势） ｛Em:感应电动势峰值｝

4) （导体一端固定以ω旋转切割） ｛ω:角速度(rad/s)｝

2磁通量Φ＝BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:垂直于磁场方向的面积(m2)}

3感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝

4自感电动势 ｛L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，∆t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝

注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见第二册P199〕；

(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；

(3)单位换算：1H＝103mH＝106μH。

(4)其它相关内容：自感〔见第二册P204〕日光灯〔见第二册P206〕。

十四、交变电流（正弦式交变电流）

1电压瞬时值e＝Emsinωt 电流瞬时值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)

2电动势峰值Em＝nBSω＝2BLv 电流峰值(纯电阻电路中):

3正(余)弦式交变电流有效值： ； ；

4理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

； ； P入＝P出

5在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失:P损＝ ；（P损:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻）〔见第二册P224〕；

6公式1、2、3、4中物理量及单位：ω:角频率(rad/s)；t:时间(s)；n:线圈匝数；B:磁感强度(T)；S:线圈的面积(m2)；U:(输出)电压(V)；I:电流强度(A)；P:功率(W)。

注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电＝ω线，f电＝f线；

(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变；

(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值；

(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入；

(5)其它相关内容：正弦交流电图象〔见第二册P215〕。电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P219〕。

十五、电磁振荡和电磁波

1LC振荡电路 ；f＝1/T ｛f:频率(Hz)，T:周期(s)，L:电感量(H)，C:电容量(F)｝

2电磁波在真空中传播的速度c＝300×108m/s， ｛λ:电磁波的波长(m)，f:电磁波频率｝

注:(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大；

(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场；

(3)其它相关内容：电磁场〔见第二册P241〕电磁波〔见第二册P242〕无线电波的发射与接收〔见第二册P245〕电视雷达〔见第二册P246〕。

十六、光的反射和折射（几何光学）

1反射定律α＝i ｛α;反射角，i:入射角｝

2绝对折射率(光从真空中到介质) ｛光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介质中的光速， α:入射角， β:折射角｝

3全反射：1）光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：sinC＝1/n

2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角

注:(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称；

(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移；

(3)光导纤维是光的全反射的实际应用〔见第三册P11〕,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜；

(4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键；

(5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见〔第三册P16〕。

十七、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）

1两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)〔见第三册P23〕

2．双缝干涉:中间为亮条纹；产生亮条纹的条件: ；产生暗条纹的条件: （n＝0,1,2,3,……）；条纹间距 ｛ :路程差(光程差)；λ:光的波长；λ/2:光的半波长；d:两条狭缝间的距离；l：挡板与屏间的距离｝

3光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关，光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记：紫光的频率大，波长小)

4薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4〔见第三册P25〕

5光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播〔见第三册P27〕

6光的偏振：光的偏振现象说明光是横波〔见第三册P32〕

7光的电磁说：光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用〔见第三册P29〕

8光子说,一个光子的能量E＝hν ｛h:普朗克常量＝663×10-34Js，ν:光的频率｝

9爱因斯坦光电效应方程： ｛ :光电子初动能，hν:光子能量，W:金属的逸出功｝

10物质波：任何运动着的物体都有一种波与它对应，其波长为 ｛也叫德布罗意波。p：运动物体的动量（kg•m/s）；h：普朗克常量｝

注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等；

(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P48〕。光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕。光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕。激光〔见第三册P35〕。物质波〔见第三册P51〕。

十八、原子和原子核

1α粒子散射试验结果:(a)大多数的α粒子不发生偏转；(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转；(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)

2原子核的大小：10-15～10-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式结构)

3．光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν＝E初-E末｛能级跃迁｝

4原子核的组成：质子和中子（统称为核子）， ｛A＝质量数＝质子数＋中子数，Z=电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数〔见第三册P63〕｝

5天然放射现象：α射线（α粒子是氦原子核）、β射线（高速运动的电子流）、γ射线（波长极短的电磁波）、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕

衰变方程：α衰变， ，β衰变， 。

6 原子核的人工转变：

是指用人为的方法（如用 去轰击其它核）而使一种元素的原子核转变成另一种元素的原子核，如上述中子和质子的发现中所发生的核反应。

质子的发现：

发现者：1919年 卢瑟福 α粒子轰击氮核

核反应方程：

中子的发现：

发现者：1932年 查德威克

1920年卢瑟福预言中子的存在

1930年用α轰击铍产生了（卢瑟福预言中的中子）不带电粒子

1932年约里奥•居里和伊丽芙•居里用上述粒子从石蜡（含大量 1 1 H）中打出了质子，但他们当时不知道卢瑟福的预言，放弃了进一步研究。

核反应方程：

7爱因斯坦的质能方程:E＝mc2｛E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的速度｝

8核能的计算ΔE＝Δmc2｛当Δm的单位用kg时，ΔE的单位为J；当Δm用原子质量单位u时，算出的ΔE单位为uc2；1uc2＝9315MeV｝〔见第三册P72〕。

9重核的裂变：

10轻核的聚变：

注：(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握；

(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数；

(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键；

(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。（完） 图不完整 ，见谅。

1、光的折射

光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射

光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射

注意：在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射

2、光的折射规律

光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时,折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆

折射规律分三点：（1）三线一面 （2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角

3、在光的折射中光路是可逆的

4、透镜及分类

透镜：透明物质制成（一般是玻璃）,至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多

分类：凸透镜：边缘薄,中央厚

凹透镜：边缘厚,中央薄

5、主光轴,光心、焦点、焦距

主光轴：通过两个球心的直线

光心：主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变（透镜中心可认为是光心）

焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示

虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点

焦距：焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示

每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心如图

6、透镜对光的作用

凸透镜：对光起会聚作用（如图）

凹透镜：对光起发散作用（如图）

7、凸透镜成像规律

物 距

（u） 成像

大小 像的

虚实 像物位置 像 距

( v ) 应 用

u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v u 放大镜

凸透镜成像规律口决记忆法

口决一：

“一焦分虚实,二焦分大小；虚像同侧正；实像异侧倒,物运像变小”

口决二：

三物距、三界限,成像随着物距变；

物远实像小而近,物近实像大而远

如果物放焦点内,正立放大虚像现；

幻灯放像像好大,物处一焦二焦间；

相机缩你小不点,物处二倍焦距远

口决三：

凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大；

二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大；

若是物放焦点内,像物同侧虚像大；

一条规律记在心,物近像远像变大

8、为了使幕上的像“正立”（朝上）,幻灯片要倒着插

9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头