物理是高考中最麻烦的科目。 如果你想学好高中物理,你不必努力。 因此,我们在学习物理时必须掌握一定的方法。 记住物理公式是最有效的方法之一。 小米是高三编辑王娜整理的高中物理公式合集,供参考。
高中物理公式全集:直线运动
1) 匀速直线运动
1、速度Vt=Vo+at2。 位移 s=Vot+at²/2=V 平 t=Vt/2t
3. 有用的推论 Vt²-Vo²=2as
4、平均速度V flat = s/t(定义公式)
5、中间时刻速度Vt/2=V flat=(Vt+Vo)/2
6、中间位置速度Vs/2=√[(Vo²+Vt²)/2]
7、加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速度)a>0; 在相反的方向上,一个
8、实验推论 Δs=aT²{Δs为连续相邻等时间(T)之间的位移差值}
9、主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s; 加速度(a):m/s2; 最终速度(Vt):米/秒; 时间(t)秒(s); 位移(s):米(m); 距离:米; 速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量; (2)物体的速度大,其加速度不一定就大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是一个测量公式,不是行列式;
(4)其他相关内容:粒子。 位移和距离。 参考系统。 时间和时刻; 速度和速率。 瞬时速度。
2) 自由落体运动
1、初速度Vo=02。 最终速度Vt=gt3。 跌落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4、推论Vt2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动定律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(赤道附近重力加速度较小,山区比平地上小,方向垂直向下)。
(3)垂直向上投掷运动
1、位移s=Vot-gt2/22。 终端速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3. 有用的推论Vt2-Vo2=-2gs4。 最大上升高度Hm=Vo2/2g(距投掷点)
5、往返时间t=2Vo/g(从抛回原位的时间)
注:(1)全过程处理:为匀减速直线运动,向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段加工:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,对称;
(3)上升和下降过程对称,如同一点速度相等、方向相反。
高中物理公式全集:力(常见力、力的合成与分解)
(1) 共同力量
1、重力G=mg(方向垂直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2、胡克定律F=kx{沿恢复变形方向的方向,k:刚度系数(N/m),x:变形量(m)}
3、滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4、静摩擦力0≤≤fm(与物体的相对运动趋势相反,fm为最大静摩擦力)
5、重力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6、静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连接线上)
7、电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电荷C,正电荷上的电场力与场强方向相同)
8、安培力F=θ(θ为B与L夹角,当L⊥B时:F=BIL,当B//L时:F=0)
9、洛伦兹力f=θ(θ为B与V夹角,当V⊥B时:f=qVB,当V//B时:f=0)
注:(1)刚度系数k由弹簧本身决定;
(2)摩擦因数μ与压力和接触面积无关,而是由接触面的材料特性和表面状况决定;
(3) fm略大于μFN高中物理示波器原理,一般认为fm≈μFN;
(4)其他相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)物理量符号及单位 B:磁感应强度(T)、L:有效长度(m)、I:电流强度(A)、V:带电粒子速度(m/s)、q:带电粒子(带电粒子)对象))电(C);
(6) 安培力和洛伦兹力的方向由左手定则确定。
2)力的合成与分解
1、同一条直线上的合力方向相同:F=F1+F2,方向相反:F=F1-F2(F1>F2)
2、相互成角度的力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2 (余弦定理) 当 F1⊥F2 时: F=(F12+F22)1/2
3、合力范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4、力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:(1)力(矢量)的合成和分解遵循平行四边形规则;
(2)合力与分力之间是等价替代关系。 可以用合力代替分力的共同作用,反之亦然;
(3)除公式法外,还可以采用图解法来求解。 这时,必须选择尺度,严格绘制图形;
(4)当F1和F2的值一定时,F1和F2之间的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上的力的合成可以沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,并简化为代数运算。
高中物理公式全集:动力学(运动和力)
1、牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,始终保持匀速直线运动或静止的状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
2、牛顿第二运动定律:Fsum=ma或a=Fsum/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3、牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F和F′互相作用,平衡力与作用力和反作用力的区别,实际应用:反冲运动}
4、公共点力的平衡F sum = 0,推广{正交分解法、三力收敛原理}
5、超重:FN>G,减肥:FN
6、牛顿运动定律适用条件:适合解决低速运动问题,适合宏观物体,不适合处理高速问题,不适合微观粒子
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动,或匀速旋转。
2、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1) 平投运动
1、水平速度:Vx=Vo2。 垂直速度:Vy=gt
3、水平位移:x=Vot4。 垂直位移:y=gt2/2
5、运动时间t=(2y/g)1/2(通常表示为(2h/g)1/2)
6、合成速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合成速度方向与水平面的夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7、总位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平面的夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8、水平加速度:ax=0; 垂直加速度:ay=g
注:(1)水平投掷运动为匀速曲线运动,加速度为g。 通常可以将其视为水平方向匀速直线运动和垂直方向自由落体运动的组合;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定,与水平抛掷速度无关;
(3) θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平投运动中,时间t是解决问题的关键; (5) 做曲线运动的物体必然有加速度。 当速度的方向和合力(加速度)的方向不在同一条直线上时,物体就会作曲线运动。
2)匀速圆周运动
1、线速度V=s/t=2πr/T2。 角速度 ω=Φ/t=2π/T=2πf
3、向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4。 向心力F =mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F 合
5、周期和频率:T=1/f6。 角速度与线速度的关系:V=ωr
7、角速度与转速的关系ω=2πn(这里的频率和转速含义相同)
8、主要物理量及单位:弧长(s):(m); 角度(Φ):弧度(rad); 频率(f); 赫兹(Hz); 周期(T):秒(s); 转速(n)); 转/秒; 半径(r):米(m); 线速度(V):米/秒; 角速度(ω):rad/s; 向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以由比力、合力或分力提供。 方向始终垂直于速度方向并指向圆心;
(2)对于做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。 因此,物体的动能保持不变,向心力不起作用,但动量不断变化。
3)重力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常数(与行星质量无关,但取决于中心物体的质量) }
2、万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3、天体重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4、卫星绕轨速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心质量天体}
5、第一(第二、第三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s; V2=11.2公里/秒; V3=16.7公里/秒
6、地球同步卫星GMm/(r +h)2=m4π2(r +h)/T2{h≈,h:距地球表面的高度,r :地球半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由重力提供,F方向=F百万;
(2)应用万有引力定律可以估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能在赤道上空运行,其运行周期与地球自转周期相同;
(4)随着卫星轨道半径变小,势能变小,动能变大,速度变大,周期变小(三对一);
(5)地球卫星最大绕轨速度和最小发射速度均为7.9公里/秒。
高中物理公式全集:功与能量(功是能量转化的度量)
1、功:W=Fscosα(定义公式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F与s之间的角度}
2、重力所做的功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a、b之间的高度差(hab=ha-hb)}
3、电场力所做的功:Wab=qUab{q:电荷(C),Uab:a、b之间的电位差(V),即Uab=φa-φb}
4、电功率:W=UIt(通用公式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5、功率:P=W/t(定义公式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所花费的时间(s)}
6、轿厢牵引功率:P=Fv; P level = Fv level {P:瞬时功率,P level:平均功率}
7、汽车恒功率启动,恒加速度启动,汽车最大行驶速度(vmax=P/f)
8、电功率:P=UI(通用公式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9、焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10、纯阻性电路中,I=U/R; P=UI=U2/R=I2R; Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11、动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12、重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:垂直高度(m)(距零势能面)}
13、电势能:EA=qφA{EA:A点带电体的电势能(J),q:电量(C),φA:A点电势(V)(从零势能表面)}
14.动能定理(当物体做正功时,物体的动能增加):
W sum=mvt2/2-mvo2/2 或 W sum=ΔEK
{W合成:外力对物体所做的总功,ΔEK:动能的变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15、机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2或mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16、引力功和引力势能的变化(引力功等于物体引力势能增量的负值)WG=-ΔEP
笔记:
(1)功率的大小表示做功的速度有多快,做功的大小表示转换成能量的多少;
(2)O0≤α
(3)重力(弹性、电场力、分子力)做正功时,重力(弹性、电、分子)的势能减小
(4) 重力做功和电场力做功与路径无关(见方程2和方程3); (5)机械能守恒的条件:除重力(弹力)外,其他力不做功,只是动能和势能之间的转换; (6)其他能量单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J; * (7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与刚度系数和变形量有关。
高中物理公式全集:电场
1、两种电荷,电荷守恒定律,元素电荷:(e=1.60×10-19C); 带电体的电荷量等于元素电荷的整数倍
2、库仑定律:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:点电荷之间的力(N),k:静电力常数k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:电的两个点电荷( C),
r:两个点电荷之间的距离(m),方向在它们的连接线上,作用力和反作用力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引}
3、电场强度:E=F/q(定义公式、计算公式){E:电场强度(N/C),是一个矢量(电场叠加原理),q:测试量电荷(C)}
4、真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到位置的距离(m),Q:源电荷的量}
5、均匀电场的场强E=UAB/d{UAB:两点AB之间的电压(V),d:两点AB在场强方向上的距离(m)}
6、电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受电场力作用的电荷所带电量(C),E:电场强度(N/C)}
7、电位及电位差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8、电场力所做的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体从A到B时电场力所做的功(J),q:电荷量(C),
UAB:电场中A、B两点之间的电势差(V)(电场力所做的功与路径无关),E:均匀电场强度,d:两点之间的距离沿方向两点的场强(m)}
9、电势能:EA=qφA{EA:A点带电体的电势能(J),q:电(C),φA:A点电势(V)}
10、电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置移动到B位置时的电势能之差}
11、电场力所做的功与电势能的变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力所做的功的负值)
12、电容C=Q/U(定义公式、计算公式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板之间的电位差)(V)}
13、平行板电容器的电容量C=εS/4πkd(S:两极板所面对的面积,d:两极板之间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器
14、带电粒子在电场中的加速度(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15、带电粒子沿垂直于电场的方向以速度Vo进入均匀电场时的偏转(不考虑重力的影响)
准平面垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(异种电荷相等的平行板中:E=U/d)
平行于电场方向的投掷运动:初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2,a=F/m=qE/m
笔记:
(1)当两个相同的带电金属球接触时,电荷分布规则:不同种类电荷的原电荷先被中和后平分,同种电荷的原电荷总量除以一样;
(2) 电场线始于正电荷,终于负电荷。 电场线不相交。 切线方向是场强方向。 电场线密集的地方,场强。 电势沿着电场线变得越来越低。 电场线垂直于等势线。 ;
3)常见电场的电场线分布需要记忆;
(4) 电场强度(矢量)和电势(标量)均由电场本身决定,而电场力和电势能还与带电体所带电量和正电荷有关和负电荷;
(5) 处于静电平衡状态的导体是等位体,其表面也是等位面。 导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部的总场强为零。
导体内部不存在净电荷,净电荷仅分布在导体的外表面上;
(6)电容单位换算:1F=106μF=;
(7) 电子伏特(eV)是能量单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其他相关内容:静电屏蔽/示波器管、示波器及其应用等电位面。
高中物理公式全集:恒流
1、电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:t时间内通过导体横截面的电荷(C),t:时间(s)}
2、欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体电阻(Ω)}
3、电阻与电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4、闭路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR高中物理示波器原理,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:外部电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5、电功和电功率: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. 在纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8、电源总功率率、电源输出功率、电源效率:=IE,Pout=IU,η=Pout/
{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:电路端电压(V),η:电源效率}
9、串联/并联电路:串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I、R成反比)
电阻关系(串联、并联、反向) R串联=R1+R2+R3+1/R并联=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系I总计=I1=I2=I3I且=I1+I2+I3+
电压关系 =U1+U2+U3+=U1=U2=U3
功率分布P总计=P1+P2+P3+P总计=P1+P2+P3+
10.欧姆表测量电阻
(1) 电路构成 (2) 测量原理
将两表笔短路后,调节Ro,使表指针完全偏压。
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接上被测电阻Rx后,流过仪表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix对应于Rx,因此可以表示被测电阻的大小。
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意档位(放大倍数)}、关闭档位。
(4)注意:测量电阻时,应断开原电路,选择量程使指针靠近中心,每次换档时将欧姆短路至零。
11.伏安法测量电阻
电流表内部连接方法: 电流表外部连接方法:
电压表示数:U=UR+UA 电流表示数:I=IR+IV
Rx 测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R 真Rx 测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
选择电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2] 选择电路条件RxRx,方便调整电压选择条件Rp
注1)单位换算:1A=103mA=106μA; 1kV=103V=106mA; 1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率随温度变化,金属的电阻率随温度增大;
(3)串联总电阻大于任一分电阻,并联总电阻小于任一分电阻;
(4)当电源有内阻,外电路电阻增大时,总电流减小,电路端电压增大;
(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E2/(2r);
(6)其他相关内容:电阻率与温度的关系、半导体及其应用、超导及其应用【见第二卷P127】。
高中物理公式全集:磁场
1、磁感应强度是用来表示磁场强度和方向的物理量。 是一个向量,单位是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、洛伦兹力f=qVB(注V⊥B); 质谱仪{f:洛伦兹力(N),q:带电粒子的电荷(C),V:带电粒子的速度(m/s)}
4、忽略重力时(不考虑重力),带电粒子进入磁场的运动(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛伦兹力影响,以匀速直线运动V=V0
(2) 带电粒子沿垂直于磁场的方向进入磁场:做匀速圆周运动,规则如下 a) F 方向 = f = mV2/r = mω2r = mr (2π/T)2 = qVB
;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b) 运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛伦兹力对带电粒子不做功(任何情况下);
©解题关键:画轨迹、求圆心、确定半径、圆心角(=二次切线角)。
注:(1)安培力和洛伦兹力的方向可以用左手定则确定,但对于洛伦兹力,要注意带电粒子的正负;
(2)必须掌握常用磁场的磁力线特征和磁力线分布;
(3)其他相关内容:地磁场/磁电表原理/回旋加速器/磁性材料
高中物理公式全集:电磁感应
1.【感应电动势计算公式】
1)E=nΔΦ/Δt(通用公式){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:磁通量变化率}
2)E=BLV垂直(切割磁力线移动){L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(发电机最大感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定,以ω旋转进行切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2、磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:均匀磁场的磁感应强度(T),S:面对面积(m2)}
3、感应电动势的正负极可以通过感应电流的方向来确定{电源内部电流的方向:从负极到正极}
*4. 自感电动势E = nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(有铁芯的线圈L比无铁芯的大),
ΔI:变化电流,Δt:所需时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化速度)}
注:(1)感应电流的方向可由楞次定律或右手定则确定。 楞次定律的应用要点;
(2)自感电流总是阻碍电流的变化而产生自感电动势; (3)单位换算:1H=103mH=106μH。
(4)其他相关内容:自感应/荧光灯。
高中物理公式全集:交流电(正弦交流电)
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) Im=Em/
3、正弦(co)正弦交流电有效值:E=Em/(2)1/2; U=Um/(2)1/2; I=Im/(2)1/2
4、理想变压器原、副线圈电压、电流、功率的关系
U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P 输入=P 输出
5、长距离输电时,采用高压传输电能,可以减少输电线路上电能的损耗′=(P/U)2R;
(P loss′:输电线路上损失的功率,P:传输电能的总功率,U:输电电压,R:输电线路电阻);
6、式1、2、3、4中的物理量及单位: ω:角频率(rad/s); t:时间(秒); n:线圈匝数; B:磁感应强度(T);
S:线圈面积(m2); U输出)电压(V); I:电流强度(A); P:功率(W)。
注:(1)交流电的变化频率与发电机中线圈的旋转频率相同,即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈的磁通在中性面处最大,感应电动势为零,通过中性面的电流方向发生变化;
(3) 有效值是根据电流的热效应定义的。 AC值如无特殊说明均指有效值;
(4) 当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。
当负载消耗的功率增加时,输入功率也增加,即P out 决定P in ;
(5)其他相关内容:正弦交流电图像/电阻、电感、电容对交流电的影响。