高中物理电学公式的选择需结合具体电路类型和物理情境,以下是核心公式的分类总结及适用场景:
欧姆定律
公式:$I = frac{U}{R}$
适用场景:任何电路(需已知电压和电阻)。
基尔霍夫定律
电流定律:$sum I{入} = sum I{出}$
电压定律:$sum U{入} = sum U{出}$
适用场景:分析复杂电路节点或闭合回路。
串联电路
电流:$I = I_1 = I_2 = dots = I_n$
电压:$U = U_1 + U_2 + dots + U_n$
电阻:$R_{总} = R_1 + R_2 + dots + R_n$
适用场景:串联连接元件(如电池组、电阻链)。
并联电路
电流:$I = I_1 + I_2 + dots + I_n$
电压:$U = U_1 = U_2 = dots = U_n$
电阻:$frac{1}{R_{总}} = frac{1}{R_1} + frac{1}{R_2} + dots + frac{1}{R_n}$
适用场景:并联连接元件(如灯泡、电阻分压器)。
电功率
定义式:$P = frac{W}{t}$
通用公式:$P = UI = I^2R = frac{U^2}{R}$
适用场景:计算电热、机械能转换等。
电势能变化
公式:$Delta E_{AB} = E_B - EA = qU{AB} = -W_{AB}$
适用场景:分析电场力做功与电势能变化关系。
动量与能量守恒
动量定理:$Delta p = I Delta t$
机械能守恒:$E_1 + E_k = E_2 + E_p$
适用场景:涉及碰撞、弹簧系统等。