高中物理公式汇总 表1 物理定理、定律和公式 表1. 质点的运动 (1) ------ 直线运动 1) 匀速直线运动 1. 平均速度 V flat, s/t (定义公式) 2. 有用推论 Vt2-Vo2,2as 3. 中间力矩速度 Vt/2,V 平,(Vt+Vo)/24。 最终速度Vt,Vo+at 5。中间位置速度Vs/2,[(Vo2+Vt2)/2]1/26。 位移s,V flat t,Vot+at2/2,Vt/2t 7、加速度a,(Vt-Vo)/t,以Vo为正方向,a与Vo同向(加速度)a>0 ; 相反就是问题a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 中心、mV2/r、mω2r、mr(2π/T)2、mωv=F 组合 5. 周期和频率:T、1/f 6. 角速度与线速度的关系:V、ωr 7. 角速度与转速 ω、2πn 的关系(其中频率与转速同义) 8、主要物理量及单位:弧长(s):米(m); 角度(Φ):弧度(rad); 频率(f):赫兹(Hz); 周期(T):秒(s); 转速(n):r/s; 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)向心力可以由特定力、合力或分力提供。 方向始终与速度方向垂直并指向圆心; (2)对于做匀速圆周运动的物体,其向心力等于 合力,而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)万有引力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,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.天体上的重力和重力加速度: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:中心天体质量,5。第一(第二、第三)宇宙速度V1,(g地r地面) 1/2, (GM/r 地面) 1 /2,7.9km/s;V2,11.2km/s;V3,16.7km/s 6.地球同步卫星 GMm/(r 地面+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万有引力提供,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; (3)静止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。
3、力(常见力、力的合成与分解) 1)常见力 1、重力G,mg(垂直向下方向,g,9.8m/s2~10m/s2,作用点在重心,适用于近地表) 2.胡克定律F,kx,方向沿恢复变形方向,k:刚度系数(N/m),x:变形量(m),3.滑动摩擦力F,μFN ,与物体运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N), 4.静摩擦力 0?f ?fm (与物体相对运动趋势相反,fm 为最大静摩擦力) 5、万有引力 F,Gm1m2/r2(G,6.67×10-11N·m2/kg2,方向在其连线上) 6、静电力 F,kQ1Q2/r2(k,9.0×109N) ·m2/C2,方向在它们的连线上) 7、电场力F,Eq(E:场强N/C,q:电荷C,正电荷上的电场力与8. 安培力 F, θ (θ 为 B 与 L 之间的夹角,当 L?B: F, BIL, B//L: F,0 时) 9. 洛伦兹力 f, θ (θ 为B 与 V 之间的夹角,当 V?B: f, qVB, V/ /B: 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,由接触面的材料特性和表面状况决定; (3) )fm 略大于μFN,一般视为fm?μFN; (4)其他相关内容:静摩擦力(大小、方向)【见卷1 P8】; (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)体)电荷(C); (6) 安培力和洛伦兹力 力的方向由左手定则确定。
2)力的合成与分解 1.同一条直线上同方向的力合成:F、F1+F2,反方向:F、F1-F2(F1>F2) 2.与各方向成角度的力合成其他:F, (F12 +F22+α)1/2 (余弦定理) F1?F2 时:F, (F12+F22)1/2 3. 合力范围:|F1-F2|?F?|F1+ F2| 4、力正交分解:Fx、Fcosβ、Fy、Fsinβ(β为合力与x轴的夹角tgβ,Fy/Fx) 注:(1)力(矢量)的合成与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,还可采用图解法。 这时必须选择尺度并严格绘图; (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)同一条直线上的合力可以沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,简化为代数运算。 四、动力学(运动与力) 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,直到受到外力迫使其改变这种状态。 2.牛顿第二定律运动定律:F组合,ma或a,F组合/ma{由组合外力决定,与组合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F,-F ? {负号表示相反方向,F,F? 各自作用于对方,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F在一起的平衡,0,概括,正交分解法,三力收敛原理,5.超重:FN>G,失重:FN>r, 3.受迫振动频率特性:f、f驱动力 4.共振条件:f驱动力、f固体、A、max、共振的预防与应用【见卷一】 P175] 5.机械波、横波、纵波[见卷二P2] 6.波速v、s/t、λf、λ/T {波传播时,一个周期向前传播一个波长; 波速由介质本身决定}7、声波的波速(空气中)0?:332m/s; 20?:344m/s; 30?:349m/s; (声波为纵波) 8、波有明显衍射(波绕过障碍物(或孔洞继续传播)条件:障碍物或孔洞的尺寸小于波长,或相差不大 9、波干扰条件:两波频率相同(相位差恒定、振幅相似、振动方向相同) 10、多普勒效应:由于波源和观察者之间的相互运动,波源发射频率和接收频率当它们彼此接近时,接收频率增大,反之则减小[参见卷2 P21]。 物体的固有频率与振幅和驱动力频率相同。 (2)波峰与波峰相交或波谷与波谷相交处为加强区,波峰与波相交处为弱化区;槽; (3)波只传播振动,介质本身不随波迁移英语作文,是一种传递能量的方式; (4)干涉和衍射是波所特有的; (5)振动图像和波动图像; (6)其他相关内容:超声波及其应用【见第2卷P22章】/振动中的能量变换【见第1卷P173】。
6. 冲量和动量(物体的力和动量的变化) 1. 动量:p、mv、p:动量(kg/s)、m:质量(kg)、v:速度(m/s)、方向和速度方向相同,3、冲量:I、Ft,I:冲量(N·s),F:恒力(N),t:力作用时间(s),方向由F、4决定。动量定理:I,Δp或Ft,mvt–mvo {Δp:动量变化Δp,mvt–mvo,是矢量公式} 5.动量守恒定律:p前总计,p后总计或p,p'? 也可以是m1v1+m2v2,m1v1?+m2v2? 6. 弹性碰撞: Δp,0;ΔEk,0{即系统动量和动能均守恒} 7. 非弹性碰撞 Δp,0;010r0,f 吸引力,f 斥力?0,F 分子力? 0 、E 分子势能? 0 5.热力学第一定律W+Q,ΔU,(做功和传热,这两种改变物体内能的方式效果是等价的),W:外界对物体所做的正功( J)、Q:物体吸收的热量(J)、ΔU:增加的内能(J),涉及第一种无法建造的永动机[见第2卷P40]、6.热力学第二定律开尔文说法:不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化(热传导的方向性); 开尔文的说法:不可能从单一热源吸收热量并将其全部用于做功而不引起其他变化(机械能和内能转换的方向性)涉及无法创建第二种永动机[参见第2卷P44]。 7、热力学第三定律:热力学零无法达到,宇宙温度下限为:273.15摄氏度。 (热力学零),注:(1)布朗粒子不是分子。 布朗粒子越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈; (2)温度是分子平均动能的标志; 3)分子间的吸引力和斥力同时存在,并随着分子间距离的增加而减小,但斥力比吸引力减小得更快; (4)分子力做正功,分子势能减小。 r0时,F吸引,F排斥,分子势能最小; (5)气体膨胀时,外界对气体做负功W0; 它吸热,Q>0 (6) 物体的内能是指物体所有分子动能和分子势能的总和。 对于理想气体,分子间力为零。 分子势能为零; (7) r0为分子处于平衡状态时分子间的距离; (8)其他相关内容:能量转换与常数定律【见卷2 P41】/能源开发利用、环境保护【见卷2 P47】/物体内能、分子动能、分子势能量[参见第2卷P47]。
9. 气体的性质 1. 气体的状态 9. 气体的性质 1. 气体的状态参数: 温度:宏观上,物体的冷热程度; 微观上,物体内部分子不规则运动强度的标志,热力学温度与摄氏温度的关系:T,t+273,T:热力学温度(K),t:摄氏温度(?),体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3、103L、106mL 压力p:单位面积,大量气体分子频繁撞击容器壁,产生连续均匀的压力。 标准大气压:1atm,1.013×105Pa,(1Pa,1N/m2) 2、气体分子运动特点:分子间间隙大; 除了碰撞瞬间外,相互作用力较弱; 分子运动速率很大 3、理想气体的状态方程:p1V1/T1、p2V2/T2、PV/T、常数,T为热力学温度(K),注:(1)理想气体内能其中T为热力学温度(K)。 10、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:点电荷之间的作用力(N),k:静电力常数k,9.0× 109N·m2/C2,Q1,Q2:两个点电荷的电荷(C),r:两个点电荷之间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力和反作用力,同一种不同种类的电荷相互排斥,不同种类的电荷相互吸引。 3、电场强度:E、F/q(定义公式、计算公式),E:电场强度(N/C)是矢量(电场叠加原理),q:测试电荷的数量(C)、4、真空点(源)处的电荷形成的电场E、kQ/r2、r:源电荷到该位置的距离(m)、Q:源电荷的数量、5、场强均匀电场E,UAB/d,UAB:两点AB之间的电压(V),d:两点AB之间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 (C) 作用的电荷的电荷量,E:电场强度 (N/C),7. 电势和电势差: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:充电电量(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:距离两点之间沿场强(m)方向,9、电势能:EA、qφA,EA:带电体在A点的电势能(J),q:电荷(C), φA:A点的电势(V),10。电势能的变化ΔEAB,EB-EA,带电体在电场中从A点移动到B点时的电势能差,11。电场力所做的功和电势能的变化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C,εS /4πkd(S:两板面对的面积,d:两板之间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器【见卷2 P111】 14.带电粒子在电场中的加速(Vo,0) :W、ΔEK或qU、mVt2/2、Vt、(2qU/m)1/2 15、带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入均匀电场时的偏转(不考虑重力的影响) ) 类 水平和垂直电场方向:匀速直线运动 L、Vot(在异种电荷相等的平行板中:E、U/d) 投掷运动 平行电场方向:以初速度匀速加速直线运动 d、at2/2为零、a、F/m、qE/m 注:(1)当两个相同带电金属球接触时,其电荷分布规律为:不同种类的原电荷先被中和,然后均分,总电荷数为:相同类型的原始电荷量被平分; (2) 电场线始于正电荷,终于负电荷。 电场线不相交。 切线方向是场强的方向。 电场线密集的地方高中物理公式总结表,场强。 电势沿着电场线变得越来越低。 电场线等于等电位。 线条是垂直的; (3)需要记忆常见电场的电场线分布【见图【第2卷P98】; (4)电场强度(矢量)和电势(标量)均由电场本身决定,电场力和电势能还与带电体所带电量和带电体的电量有关。正电荷和负电荷; (5)静电平衡的导体是等位体,其表面是等位面。 导体外表面附近的电场线与导体表面垂直,导体内部的合成场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布在外部导体表面; (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【见第2卷P101】/示波器管、示波器及其应用【见第2卷P114】等电位面【见第2卷P105】。
11、恒流 1、电流强度:I,q/t,I:电流强度(A),q:在时间t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、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也可以是E、U内+U外,I:电路中总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻( Ω), 5 .电功和电功率:W,UIt, P,UI, W:电功率(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)高中物理公式总结表,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、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)、eta:电源效率,9.电路的串联/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I、R成反比)电阻关系(串并反同)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、I3 I 组合、I1+I2+I3+ 电压关系 U 总计、U1+U2+U3+U 总计、 U1、U2、U3 功率分布 P 总、P1+P2+P3+P 总、P1+P2+P3+ 10、欧姆表电阻测量 (1) 电路组成 (2) 测量原理 两表笔短路后,调节Ro使仪表指针完全偏置,并将Ig、E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后流经仪表的电流为Ix、E/(r+Rg+Ro+Rx), E/(R+Rx)。 由于Ix对应Rx,所以可以指示被测电阻的大小 (3)用法:机械调零,选择量程,欧姆调零,测量读数,注意档位(放大倍数),设置关闭齿轮。
(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,电流表内部连接方式: 电流表外部连接方式: 电压指示数:U、UR+UA 电流指示数:I、IR+IV Rx、U/I、(UA+UR )/IR ,RA+Rx>R 真实 Rx 的测量值,U/I,UR/(IR+IV),RVRx/(RV+R)>RA[或 Rx>(RARV)1/2] 选择电路条件接收