2022 高中物理公式
学习高中物理,需要根据自身条件,结合高中的特点,找到一种行之有效的学习方法,即学科知识跨度大、综合性强,考查的知识点和思维点广。这次,小编整理了高中物理公式,供大家参考。
目录
高中物理公式
1. 匀速直线运动
1.平均速度V=s/t(定义)
2. 有用的推论Vt2-Vo2=2as
3. 中速Vt/2=V电平=(Vt+Vo)/2
4. 最终速度Vt=Vo+at
5、中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
6. 位移 s = Vt = 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;以Vo为反方向,a
8. 实验推论Δs=aT2{Δs为连续相等时间(T)之间的位移差}
笔记:
(1)平均速度是一个矢量;
(2)如果一个物体的速度很大,它的加速度可能不大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是一个测量公式,而不是确定性公式;
2. 自由落体
1. 初速度 Vo = 0
2. 最终速度Vt=gt
3.跌落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4. 推论Vt2=2gh
3. 垂直向上运动
1. 排量 s = Vot - gt2/2
2、终速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3. 有用的推论Vt2-Vo2=-2gs
4、最大上升高度Hm=Vo2/2g(距抛掷点)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛回原位的时间)
4. 水平抛射运动
1.水平速度:Vx=Vo
2.垂直速度:Vy=gt
3.水平位移:x=Vot
4.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. 总速度 Vt = (Vx2 + Vy2)1/2 = [Vo2 + (gt)2]1/2
合成速度方向与水平方向的夹角为β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7、总位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平的夹角为α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平加速度:ax=0;垂直加速度:ay=g
5.匀速圆周运动
1. 线速度V = s/t = 2πr/T
2、角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3. 向心加速度a = V2/r = ω2r = (2π/T)2r
4. 向心力 = mV2/r = mω2r = mr(2π/T)2 = mωv =
5.周期与频率:T=1/f
6、角速度与线速度关系:V=ωr
7、角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速含义相同)
6.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,取决于中心天体的质量)}
2、万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们连线上)
3、天体的引力与重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m)M:天体质量(kg)}
4.卫星轨道速度、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(第二和第三)宇宙速度V1 = (g地球r地球)1/2 = (g地球/r地球)1/2 = 7.9公里/秒; V2 = 11.2公里/秒; V3 = 16.7公里/秒
6. 地球同步卫星GMm/(+h)2=m4π2(+h)/T2{h≈,h:距地球表面的高度,:地球半径}
笔记:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)利用万有引力定律可以估算天体的质量密度;
(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)随着卫星轨道半径的减小,势能减小,动能增大,速度增大,周期减小(一合三反);
(5)地球卫星的最大轨道速度和最小发射速度均为7.9公里/秒。
7. 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{方向为恢复变形方向,k:刚度系数(N/m),x:变形量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦系数,FN:法向压力(N)}
4、静摩擦力0≤≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N·m2/C2,方向在连线上)
7、电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电荷C,正电荷所受的电场力方向与场强方向相同)
8、安培力F=θ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,当B//L时:F=0)
9.洛伦兹力f=θ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,当V//B时:f=0)
8.力量的组成与分解
1. 在同一直线上合成的力,同向的力:F=F1+F2,反向的力:F=F1-F2(F1>F2)
2. 成角度力的合成: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)
IX. 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,总是保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
2.牛顿第二运动定律: = ma 或 a = /ma {由合外力决定,且与合外力方向相同}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F与F′互相作用,平衡力与作用力与反作用力之差,实际应用:反冲运动}
4. 共点力平衡 = 0,{正交分解法、三力交点原理}的推广
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题和宏观物体,不适用于高速问题和微观粒子
10.振动与波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx{F:恢复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向总是与x相反}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,条件:摆角θ>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,共振的预防和应用
6. 波速v=s/t=λf=λ/T{波在传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速由介质本身决定}
7、声波的速度(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显的衍射(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.波干涉条件:两波具有相同的频率(相位差恒定、振幅相近、振动方向相同)
笔记:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,而取决于振动系统本身;
(2)波只传播振动,介质本身不随波迁移。它是一种传递能量的方式;
(3)干涉和衍射是波所特有的;
11.动量和动量定理
1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度相同}
2、冲量:I=Ft{I:冲量(N·s),F:恒定力(N),t:力作用时间(s),方向由F决定}
3.动量定理:I = Δp或Ft = mvt – mvo{Δp:动量变化Δp = mvt – mvo,为矢量公式}
4.动量守恒定律:p前总量=p后总量即p=p'',或m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统动量、动能守恒}
6. 非弹性碰撞 Δp=0; 0f 排斥力,F 分子力表现为吸引力
(3)r>10r0,f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{(功与热传递是改变物体内能的两种方式,其效果是等价的)
W:外界对物体所作的正功(J),Q:物体所吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及第一类永动机无法建造
6.热力学第三定律:热力学零度无法达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
笔记:
(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,布朗运动越剧烈。
(2)温度是分子平均动能的表征;
3)分子间的引力和排斥力同时存在,且随分子间距离的增加而减小,但排斥力减小的速度比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处,F引力=F斥力,分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体分子间全部动能与分子势能的总和。理想气体的分子间作用力为零,分子势能为零;
(7) r0 是分子处于平衡状态时分子之间的距离;
14.电场
1.两种电荷,电荷守恒定律,元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体的电荷等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常数k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两个点电荷的电荷量(C),r:两个点电荷间的距离(m),方向在连线上,作用与反作用,同种电荷相斥,异种电荷相吸}
3.电场强度:E=F/q(定义、计算){E:电场强度(N/C),为矢量(电场叠加原理),q:试验电荷(C)}
4、真空点(源)电荷形成的电场为E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电荷量}
5.均匀电场的场强为E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:场强方向上AB两点间的距离(m)}
6.电力:F=qE{F:电力(N),q:受电力影响的电荷量(C),E:电场强度(N/C)}
7、电位与电位差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电力所作的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体从A移动到B时电力所作的功(J),q:电荷(C),UAB:电场中A、B两点间的电位差(V)(电力所作的功与路径无关),E:均匀电场强度,d:沿场强方向两点间的距离(m)}
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. 电势能变化量ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置移动到B位置时的电势能差}
11.电场力所作的功与电势能的变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增加量等于电场力所作功的负值)
12.电容C=Q/U(定义、计算){C:电容(F),Q:电荷(C),U:电压(两极板间的电位差)(V)}
13.平行板电容器的电容为C = εS/4πkd(S:相互面对的面积,d:两板之间的垂直距离,ω:介电常数)
14. 电场中带电粒子的加速度(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子以速度Vo进入均匀电场时,沿垂直于电场方向的偏转(不考虑重力作用)
准平行抛射物垂直于电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行板中:E=U/d)
平行于电场方向的抛射运动:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
笔记:
(1)两个相同带电金属球接触时,电荷分布规律是:不同种类的电荷先被中和后均分,同类电荷的总量被均分;
(2)电场线始自正电荷,终至负电荷。电场线彼此不相交。切线方向为场强方向。电场线密集处场强强。沿电场线方向电位越来越低。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荷的数量及正负电荷有关;
(5)静电平衡时,导体为等势体,其表面为等势面。导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部总场强为零。导体内部不存在净电荷,净电荷只分布在导体外表面上。
(6)电容单位换算:1F=106μF=;
(7)电子伏特(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
15. 恒流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:t时间内通过导体截面的电量(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:导体截面积(m2)}
4. 闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R) 或 E=Ir+IR 或 E=+
{I:电路中总电流(A),E:电源电动势(V),R:外部电路电阻(Ω),r:电源内部电阻(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:电热量(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.总功率因数、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. 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(串联、并联、反串联) R串联 = R1 + R2 + R3 + 1/R 并联 = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +
电流关系 = I1 = I2 = = I1 + I2 + I3 +
电压关系 = U1 + U2 + U3 + = U1 = U2 = U3
16. 欧姆表测量电阻
1.(1)测量原理
将两表笔短路后,调整Ro,使表针充分偏转。
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接上被测电阻Rx后,流过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R+Rx)
由于Ix与Rx相对应,所以它可以表示被测电阻的大小。
(2)使用说明:机械调零、量程选择、欧姆调零、测量读数{注意档位(倍数)},换到关闭档位。
(3)注意:测量电阻时,应断开原有电路,选择量程使指针位于中间位置,每次换档时应将欧姆表短路调整至零位。
2.伏安法测量电阻
电流表内部连接方法:
电压指示:U=UR+UA
电流表外接方法:
电流表示数:I=IR+IV
测量值Rx = U/I = (UA+UR)/IR = RA+Rx>R true
测量值Rx = U/I = UR/(IR+IV) = RVRx/(RV+R)
选择电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]
电路选择条件Rx<
3、滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流连接
电压调节范围小、电路简单、功耗低
容易调整电压的选择条件是Rp>Rx
稳压范围大,电路复杂,功耗大
方便调整电压的选择条件Rp
注(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而增大;
(3)串联总电阻大于任一组成电阻,并联总电阻小于任一组成电阻;
(4)当电源有内阻时高中物理公式大全表,当外电路电阻增大时,总电流减小,电路端电压升高;
(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);
17.磁场
1、磁感应强度是用来表示磁场强度和方向的物理量,是一个矢量,单位为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);{f:洛伦兹力(N),q:带电粒子电荷(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.当忽略重力(忽略引力)时,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子平行于磁场进入磁场:不受洛伦兹力影响,以速度V=V0作匀速直线运动
(2)带电粒子沿垂直于磁场的方向进入磁场,按下列规律做匀速圆周运动:a)F = 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、线速度无关,洛伦兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画出运动轨迹,找准圆心,确定半径,以及圆心角(=两倍弦切线角)。
笔记:
(1)安培力与洛伦兹力的方向可以用左手定则确定,但洛伦兹力必须注意粒子所带的正负电荷;
18.电磁感应
1. (1)E = nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈的匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
(2)E=BLV垂直(切割磁通线运动){L:有效长度(m)}
(3)Em=nBSω(交流发电机最大感应电动势){Em:峰值感应电动势}
(4)E = BL2ω/2(导体一端固定,以ω旋转切割){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:相对面积(m2)}
3、根据感应电流的方向可以判断感应电动势的正负极{电源内部电流的方向:从负极流向正极}
19.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.峰值电动势Em = nBSω = 2BLv 峰值电流(纯电阻电路中)Im = Em/R总
3.正弦(余弦)交流电的有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2
4. 理想变压器初级和次级线圈中电压、电流和功率的关系
U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;Pin=Pout
5、在长距离电力输送中,采用高电压输送电能,可以减少输电线路上电能的损耗。Loss'=(P/U)2R;(Ploss':输电线路上损耗的功率,P:输送电能的总功率,U:输电电压,R:输电线电阻)
6、公式1、2、3、4中的物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);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)。
笔记:
(1)交流电的变化频率与发电机中线圈旋转的频率相同,即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)在发电机中,在中性面处线圈的磁通最大,感应电动势为零,电流通过中性面时方向改变;
(3)有效值是基于电流的热效应定义的。凡无特殊说明的交流值均指有效值;
(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;
20.电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T{f:频率(Hz),T:周期(s),L:电感(H),C:电容(F)}
2、电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:电磁波的波长(m),f:电磁波的频率}
笔记:
(1)LC振荡过程中,当电容电荷量最大时,振荡电流为零;当电容电荷量为零时,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;
21.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(光从真空到介质)n = c / v = sin / sin {光的色散,可见光中红光的折射率较小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,:入射角,:折射角}
3.全反射:1)光从介质进入真空或空气时发生全反射的临界角C:sinC=1/n
2)全反射的条件:光从密度较大的介质进入密度较小的介质;入射角等于或大于临界角
笔记:
(1)平面镜反射成像定律:形成大小相等的虚像网校头条,且像与物体沿平面镜方向对称;
(2)三棱镜的折射与成像定律:形成虚像,出射光线向底边偏转,像的位置向顶角方向移动;
22. 光的本质(光既有粒子性,又有波动性,这就叫光的波粒二象性)
1. 两种理论:粒子论(牛顿)和波动论(惠更斯)
2、双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹的位置:=nλ;暗条纹的位置:=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,,,,);条纹间距{:路径差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d:两缝之间的距离;l:挡板与屏幕之间的距离}
3、光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关高中物理公式大全表,光的传播速度与介质有关,光的颜色从低到高的顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光频率大,波长小)
4、薄膜干涉:减反射膜的厚度为膜中绿光波长的1/4,即减反射膜厚度d=λ/4
5、光的衍射:光在均匀介质中,无障碍物时,光作直线传播。当障碍物的尺寸远大于光的波长时,光的衍射现象不明显,可认为光作直线传播。否则,就不能认为光作直线传播。
6.光的偏振:光的偏振现象表明光是横波
7. 光的电磁理论:光的本质是电磁波。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、X射线、伽马射线。红外线、紫外线、X射线的发现和特性、产生机制、实际应用
8.光子理论:一个光子的能量为E=hν{h:普朗克常数=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}
9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W{mVm2/2:光电子的初动能,hν:光子能量,W:金属的功函数}
23. 原子和原子核
1. α粒子散射实验结果:a)绝大多数α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生大角度偏转;(c)极少数α粒子发生大角度偏转(甚至反弹)
2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子半径约为10-10m(原子的核结构)
3. 光子的发射和吸收:原子在静止跃迁时,会辐射(或吸收)一定频率的光子:hν = - {能级跃迁}
4.原子核的组成:质子和中子(统称核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=原子核外电子数=原子序数
5.自然辐射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(原子核中一半以上衰变所需的时间)。
6.爱因斯坦质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:真空中的光速}
7、核能量的计算ΔE=Δmc2{当Δm以kg表示时,ΔE的单位为J;当Δm以原子质量单位u表示时,计算出的ΔE的单位为uc2;1uc2=931.5MeV}。
高中物理学习方法
1、带着预习去听,即课前预习,找出不懂的地方,找出问题所在。带着知识点和问题去上课,会给你带来解惑的快乐,也会更容易听懂和掌握课文;
2. 参与交流互动。不要只把自己放在“倾听”的旁观者的位置,而要成为“倾听”的参与者。积极思考老师说的话或问的问题,并在可以回答的时候回答(回答问题的好处不仅仅是表现,它可以帮助你更专注)。
3、听要与写、思考相结合,单纯的听容易导致懒惰,记忆力差,所以要学会快速整理记忆。
4. 如果因为各种原因,自己有一些模糊或者不清楚的知识点,一定要在课上或者课后花时间去理解,不然问题只会越积越多,最后只能等着拥抱“不太好”的考试成绩。
如何学好物理
1.改变你的心态
相对于高中物理来说,初中物理知识点比较容易理解,内容也不是太多,比较容易掌握。但是能学好初中物理并不代表能学好高中物理。如果不培养学习物理的兴趣,又没有好的学习方法,学好高中物理简直是难上加难。所以想要学好高中物理,首先需要转变观念,正确认识自己,从零开始。
2.培养对物理的兴趣
兴趣是最好的老师,如果您想很好地学习物理学,那么如何培养对物理学的兴趣?
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