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高中物理公式大全:力学公式及平衡条件详解

更新时间:2024-12-02 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1.高中物理公式全集 1.力学 1.胡克定律:F=kx(x为伸长或压缩量;k为刚度系数,只与物体原来的长度、厚度和材料有关)弹簧) 2、重力:G=mg(g随距地面的高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地球对地面物体的重力) 3、求F的合力F:利用平行四边形法则。注:(1)力的合成和分解遵循平行四边形定律。 (2) 两个力的合力范围:+F2 (3) 合力可以大于分力,也可以小于分力,也可以等于分力。 4、两种平衡条件: (1)物体在公共点力作用下的平衡条件:物体静止或匀速直线运动,其所受到的净外力为零。 F sum = 0 或:Fx sum = 0 Fy sum = 0 推论:1 非并行nE0物理好资源网(原物理ok网)

2. 如果三个力作用在一个物体上并且平衡,那么这三个力一定位于同一点。 2. 三个公共点力作用在物体上并且是平衡的。任意两个力的合力必须与第三个力大小相等且方向相反。 (2)固定旋转轴的物体的平衡条件:力矩的代数和为零(只需理解)扭矩:M=FL(L为力臂,为旋转的垂直距离)轴到力的作用线) 5、摩擦力计算公式: (1) 滑动摩擦力:f=FN 注:FN 为接触面之间的弹力,可大于 G;可等于G;也可以小于G。它是滑动摩擦系数,只与接触面的材料和粗糙度有关,与接触面积的大小、接触面的相对运动速度和接触面的大小无关。 (2)静摩擦力:其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力不成正比。 1 尺寸范围:静态fnE0物理好资源网(原物理ok网)

3. m(fm为最大静摩擦力,与正压力有关) 注:a.摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 b.摩擦力可以做正功、负功或不做功。 c.摩擦力的方向与物体之间的相对运动方向或相对运动趋势相反。 d.静止的物体会受到滑动摩擦的影响,而移动的物体会受到静摩擦的影响。 6、浮力:F=gV(注意单位) 7、重力:F=G (1)适用条件:两个质点之间的重力(或者可以看成质点,如两个均匀球体)。 (2)G是万有引力常数,它首先由卡文迪什利用扭力天平装置测得。 (3)天体应用:(M-天体质量网校头条,m卫星质量,R-天体半径,g-天体表面重力加速度,h卫星到天体表面高度)nE0物理好资源网(原物理ok网)

4.a.万有引力 = 向心力 G b.在地球表面附近,重力=万有引力mg=Gg=Gc。第一宇宙速度mg=mV= 8.库仑力:F=K(适用条件:真空中两点电荷之间的作用力) 9.电场力:F=Eq(F的方向与电场强度可相同或相反) 10. 磁场力:2 (1) 洛伦兹力:磁场对移动电荷的力。公式:f=qVB(BV)方向左手定则 (2) 安培力:磁场对电流的作用力。公式:F=BIL(BI)方向-左手定则11.牛顿第二定律:F=ma或Fx=m axF y=m ay 适用范围:宏观、低速物体理解:(1)矢量性(2 ) 瞬时性 (3) 独立性 (4) 同体性nE0物理好资源网(原物理ok网)

5. (5) 同调 (6) 单位制相同 12. 匀速直线运动: 基本规则: Vt= V0+ a tS = vot +at 2 几个重要推论: (1)Vt2 V 2= 2as (匀加速直线运动:a为正值 等减速直线运动:a 0为正值) (2)AB段中间时刻瞬时速度:Vt/2= (3)AB段位移中点瞬时速度:AC B Vs/2=匀速:Vt/2=Vs/2;直线运动匀加速或匀减速:Vt/2Vs/2 (4) 初速度为零的匀加速直线运动,1s、2s、3sns 内的位移之比为 1 2: 22:32 n2;第 1 秒、第 2 秒、第 3 秒 ns 的位移比为 1:3:5 (2nnE0物理好资源网(原物理ok网)

6.-1);第 1 米、第 2 米、第 3 米内第 n 米的时间之比为 1: ((5) 无论初速度是否为零,质点做匀速直线运动会连续相邻运动 等时间间隔内的位移差为常数: s = aT2 (a——匀变速直线运动的加速度 3 T——每个时间间隔的时间) 13、垂直向上抛掷运动:上升过程是匀速上升减速直线运动,下降过程是匀加速直线运动,整个过程是匀减速直线运动,初速度为VO,加速度为g (1) 最大上升高度: H = (2) 上升时间: t= (3) 上升和下降,经过同一位置时的加速度相同,经过相同位移的速度上升和下降的时间相等:t = (5) 适用于整个过程。nE0物理好资源网(原物理ok网)

7、公式: S = Vot -g t2Vt= Vo-g t Vt2-V 2= - 2 gS (理解S和Vt的正负号) o 14、匀速圆周运动公式线速度:V= R = 2f R= 角速度: = 向心加速度: a =2f2R 向心力: F= ma = m2R= 注: (1) 向心力做匀速圆周运动的物体所受的合外力,总是指向圆心。 (2)卫星绕地球和行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由重力提供的。 (3)氢原子外电子绕原子核做匀速圆周运动的向心力是由原子核对原子核外电子的库仑力提供的。 15、水平投掷运动公式:初速度为零的匀速直线运动和匀加速直线运动的组合运动 4、水平微小运动:水平位移:x=nE0物理好资源网(原物理ok网)

8、vot 水平分速度:vx= vo 垂直分运动:垂直位移:y=g t2 垂直分速度:vy= gt tg=Vy= =Vyctg V =Vo= = Vsin 在 Vo、Vy、V 中,七者之中物理量X、y、t,若其中任意两个已知,则其余5个物理量根据上式即可求得。 16、动量和冲量: 动量:P = mV 冲量:I = F t(注意矢量性) 17、动量定理:物体上净外力的冲量等于其动量的变化。公式:F 结合 t = mv-mv(解决问题时力的分析和正方向的调节是关键) 18. 动量守恒定律:如果一个相互作用的物体系统不受外力作用,或者总和它们所受到的外力为零高中物理公式表,它们的总动量保持不变nE0物理好资源网(原物理ok网)

9. 不变。 (研究对象:两个或两个以上相互作用的物体) 公式: m1v1+ m2v2= m1v1+ m2v2 或 p1=-p2 或 p1 +p 2=O 适用条件: (1) 系统不受外力影响。 (2)系统受到外力作用,但净外力为零。 (3)系统受外力影响,总外力不为零,但总外力远小于物体间的相互作用力。 (4)系统某一方向的总外力为零,该方向的动量守恒。 5 19.功:W=Fs cos(适用于恒力功的计算) (1)了解正功、零功、负功 (2)功是能量转换的量度。重力功 - 测量 - 重力势能的变化 做功 - 电场力的测量 - 电势能的变化 做功 - 分子力的测量 - 分子势能的变化加外力做功 - 动能的变化 2nE0物理好资源网(原物理ok网)

10. 0. 动能和势能: 动能:Ek= 重力势能:Ep= mgh(与零势能面的选择有关) 21. 动能定理:外力所做的总功等于物体动能的变化(增量)。公式: W 合 = E k = Ek2- Ek1 = 22. 机械能守恒定律: 机械能 = 动能 + 重力势能 + 弹性势能 条件: 只有系统内部重力或弹力做功。公式:mgh1+或Ep减=Ek加23。 能量守恒(功与能量转换的关系):在有相互摩擦的系统中,减少的机械能等于摩擦所做的功。 E = Q = f S相 24、功率:P =(t时间内力对物体所做的功的平均功率) P = FV(F为牵引力,不是净外力;当V为瞬时速度时高中物理公式表,P为瞬时功率;V为平均速度;nE0物理好资源网(原物理ok网)

11、P为平均功率;当P一定时,F与V成正比)25、简谐振动:恢复力:F=-KX加速度:a=-简摆周期公式:T=2(与摆球的质量和振幅无关) (明白)弹簧振子周期的公式:T=2(与振子质量和弹簧刚度系数有关,与振幅无关)26、波长、波速与频率的关系:V=f(适用于所有波) 2 、热学 1.热力学第一定律:U=Q+W 符号规则:当外界对物体做功时,W为“+”。当对象对外界做功时,W为“-”;当物体从外界吸收热量时,Q为“+”;当物体向外界释放热量时,Q为“-”。物体内能的增量U取“+”;物体的内能减少,U取“-”。 2. 热力学第二定律: 陈述1:不可能将热量从低温物体传递到低温物体nE0物理好资源网(原物理ok网)

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12.高温物体不会引起其他变化。陈述2:不可能从单一热源吸收热量并将其全部用于对外做功而不引起其他变化。陈述3:第二种类型的永动机是不可能制造的。 3、理想气体状态方程: (1)适用条件:对于一定质量的理想气体,三个状态参数同时变化。 (2)公式:常数 4、热力学温度:T=t+273 单位:开路(K)(绝对零是低温极限,无法达到) 3、电磁学 (1)直流电路 1、电流的定义: I=(微观表示:I=nesv,n为单位体积的电荷数)7 2.电阻定律:R=(电阻率只与导体材料性质和温度有关,与导体材料性质和温度无关)与导体截面积和长度有关) 3、电阻 串联、并联: 串联:R=R1+R2+R3+RnnE0物理好资源网(原物理ok网)

13. 并联:两个电阻并联:R= 4. 欧姆定律: (1) 部分电路欧姆定律:U=IR (2) 闭路欧姆定律:I = 路端电压:U =I r= IR 电源输出功率:= IIr = 电源热功率:R 电源效率:= = R+r (3) 电功率与电功率: 电功率:W=IUt 电加热:Q=电功率:P=IU 对于纯电阻电路:W=IUt=P =IU = 对于非纯电阻电路:W=IutP=IU (4) 电池组串联: 每个电池的电动势就是内阻。 n 个电池串联时: 电动势:=n 内阻:r=n (2) 电场 1、电场力的性质:8 电场强度:(定义公式) E = (q 为试验电荷) ,场强的大小与q无关)点电荷电场的场强:E=(注意场强的矢量nE0物理好资源网(原物理ok网)

14.性质) 2.电场的能量性质: 电势差:U=(或W=Uq) UAB= A- B 电场力所做的功与电势变化的关系能量:U=-W 3.均匀电场的场强与电势差的关系:E=(d为沿场强方向的距离) 4.带电粒子在电场中的运动:2 加速度: Uq=mv偏转:运动分解:x=vot; vx=vo; y =a t2 ;vy= ata = (3) 磁场 1、几种典型磁场:通电直导线、通电螺线管、环形电流、地磁场的磁场分布。 2、磁场对载流导线的影响(安培力):F=BIL(需要BI,力的方向由左手定则确定;如果是BI,力的大小为零) 9 3. 磁场对运动电荷的影响(罗伦茨力nE0物理好资源网(原物理ok网)

15.):F=qvB(求vB,力的方向也由左手定则确定,但四根手指必须指向正电荷的运动方向;若为Bv,则力的大小为零) 4、带电粒子在磁场中运动:当带电粒子垂直注入均匀磁场时,洛伦兹力提供向心力,带电粒子作匀速圆周运动。即:qvB= 可得:r=,T=(确定圆心和半径是关键) (四)电磁感应 1.感应电流方向的确定:导体切割磁感应线:右手定则;磁通量的变化:楞次定律。 2、感应电动势的大小:E=BLV(要求L与B、V垂直,否则必须分解成垂直方向)E=(该公式常用于计算瞬时值,而常采用公式计算平均值) (5) 交流电 1、交流电的产生:线圈在磁场中匀速旋转。如果nE0物理好资源网(原物理ok网)

16、线圈从中性面(线圈平面垂直于磁场方向)开始转动,感应电动势瞬时值为:e=,其中感应电动势最大值为:Em = nBS。 2、正弦交流有效值:E=; U =; I=(有效值用于计算电流所做的功、导体产生的热量等;而AC的平均值用于计算通过导体的电荷量) 3、影响交流电中的电感和电容: 电感:通过直流并阻止交流。 ;通低频,阻高频 10 电容:通交流,阻直流;通高频,阻低频 电阻:交流、直流都可以通过,都有障碍 4、变压器原理(理想变压器): 电压: 功率: P1= P2 电流: 如果只有一个次级线圈:;如果有多个次级线圈: n1I1= n2I2+ n3I3 5. 电磁振荡周期(LC 回路)nE0物理好资源网(原物理ok网)

17.问题:T=2 4.光学 1.光的折射定律:n=介质的折射率:n=2。全反射的条件:光从光密介质入射到光稀疏介质;入射角大于或等于临界角。临界角C:sin C=3。双缝干涉定律:光程差S=(n=0,1,2,3-)亮条纹(2n+1)(n=0,1,2,3 -) 暗条纹的两个相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离:频率)(光子的能量也可写为:E = m c2)(爱因斯坦)光电效应方程:Ek= h -W(其中Ek是光电子的最大初始动能,W是金属的功函数,与Type相关nE0物理好资源网(原物理ok网)

18.) 5.物质波的波长:=(其中h是普朗克常数,p是物体的动量) 5.原子和原子核 1.氢原子的能级结构。原子在两个能级之间跃迁时发射(或吸收光子): h =Em-En 2. 核能:核反应过程中释放的能量。 2 核反应释放核能:E=m C2 质能方程:E=m C 复习建议: 1、高中物理主要知识是力学和电磁学。这两部分内容各占高考的38%。这些内容主要出现在计算题和实验题中。力学的重点是:力与物体运动的关系;万有引力定律在天文学中的应用;动量和能量守恒定律的应用;解决机械问题的首要任务是明确研究对象和过程,分析物理场景,建立正确的12模型。解决问题往往有三种方法nE0物理好资源网(原物理ok网)

19、一种方式:如果是匀变速过程,通常可以用运动学公式和牛顿定律求解;如果涉及到力和时间,通常可以从动量的角度来解决。代表定律是动量定理和动量守恒定律;如果涉及力和位移的问题通常可以从能量的角度来解决。代表定律是动能定理和机械能守恒定律(或能量守恒定律)。由于后两种方法只需要考虑初始状态和最终状态,因此特别适合复杂的变加速度运动。但需要注意的是,这两个守恒定律都是有条件的。电磁学的重点是:电场的性质;电路的分析、设计和计算;带电粒子在电场和磁场中的运动;电磁感应现象中的力问题和能量问题等。 2.热、光学、原子和原子核,这三个部分在高考中各占8%左右。由于高考要求的知识覆盖面很广,而这些内容的分数相对较小,所以大多以选择题和实验的形式出现。不过,大家千万不要以为这部分内容评分低,不被重视。正因为内容少,规则少,所以这部分的得分率应该很高。 13nE0物理好资源网(原物理ok网)

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