1.高中物理公式全集 2018.01.30 (一)物体的运动 1.匀速直线运动的基本规则 1 速度公式:vt 位移公式:x 3 速度位移公式:2ax(时间t公式中不包含)v0 vt x4 平均速度公式:vvt 2 xt(公式中不包含加速度a) 215 末端速度位移公式:xvtt 2at2 2. 7 匀变速直线运动基本定律的推论1 三基本推论 (1) (2) 中间力矩速度 vt 2 v22 (3) 中间位置速度和初速度为零的匀加速直线运动的四个比例 (1) 物体在 1T 结束时的瞬时速度之比、2T 结束、3T 结束 1 2 3 (这个公式
2、可以直接由vat推导出) (2) 物体在T、T、T、n T中的位移之比为sss sn135(2n1)可描述为:初速度为0 匀加速直线运动的物体,连续等次位移的比值等于连续奇数个位移的比值 (3) 物体在 1T、2T、3T、s1 内的位移比值s2 s3 (此公式可推导) ( 4) 物体通过连续等位移所需时间的比值 t1 t2 t3 tn1 (21) (3 2) (n n1) 1 运动时间: 2 水平范围:由 h 和 g 确定,与 v0 x 无关,由 v0 确定,h 、g 共同确定 3 的方向。 平抛运动的四个重要推论: 在任意相等的时间 t 内,
3、速度变化v相等,vgt,方向垂直向下。 4 图像:tan 2tan,其中, 是速度、位移与水平方向的夹角(如图) 4. 圆周运动 l Arc 2 r1 线速度:vt T(单位:m/s) 22 角速度:t T(单位:rad/s) 2r3 周期:T v(单位:s) 4 旋转速度:n 为物体单位时间的转数(单位:r/s、r/min) v22 25 向心加速度: arr 2 (单位:m/s2) 相互关系: 22v 24 rv rar 2 v 2rT2 (2) 相互作用 1. 力的分类(根据属性) 1 引力 r2 (G 为引力常数,m1 和 m2 为质量粒子的)、重力
4.:Gmg(地球引力作用在物体上的垂直分力) 2 弹簧弹力:F kx(胡克定律,k为弹簧刚度系数) 3 滑动摩擦力:FFN(为动摩擦因数,FN为正)压力) 4 电场力:F qE(库仑力):(q1、q2 为点电荷) 5 安培力:F BIL6 洛伦兹力:F(v 和 B 之间的角度) 7 分子力:引力和斥力同时存在。当分子之间的距离减小时,吸引力和排斥力都会增加。当分子之间的距离增加时留学之路,吸引力和排斥力都会减少。分子间的斥力变化得更快。当r10r0时,没有分子力。 8 核力:核间力 核力是一种短程力,只能出现在1015 m的距离内。这是一种很强的互动。 2. 力的合成与分解 1. 力的合成方法(
5. 1) 平行四边形法则 (2) 三角形法则 (3) 正交分解法 FxF1x FF 2yF sum Fx2 Fy2 合力方向与 x 轴夹角 FyFx2 力分解 (1) 力合成分解法逆运算规则)高中物理常用的公式,无需附加条件,就有无数组答案 (2) 三种情况,合力F已知,且两个分力F1、F2的方向已知。求两个分力的大小。有一个独特的解决方案。合力 F 已知,分力 F1 已知。 (或F2),求分力F2(或F1)的大小和方向。有一个独特的解决方案。合力F、分力F1的大小以及分力F2的方向是已知的。求F1的方向和F2的大小。 ,可能有唯一解( ),可能有两个解( ),可能没有解(F1F),对于 F2 和
6. 合力的角度 (3) 牛顿运动定律 1 牛顿第一定律:所有物体始终保持匀速直线运动或静止的状态,直到作用在它上的力迫使它改变这种状态 2 牛顿第二定律:物体加速度的大小与其所受到的合外力成正比,与其质量成反比。合加速度F的方向与合外力的方向相同。表达式a Fm(或F sum ma)(此处使用SI单位) 3 牛顿 三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上(4 )重力与天体运动,定律1 万有引力定律的表达式:m1m2F G r2a32 开普勒第三定律:T2 k(k是一个常数,对于太阳系中的所有行星都相同) 2.想法1 物体运动围绕行星的一圈,重力提供向心力 2 在行星表面,
7、万有引力约等于物体的重力。 3、卫星的轨道线速度、角速度、周期、频率和半径之间的关系是GM,所以r越大,v越小。 21Mm vG 2 m是v高中物理常用的公式,所以r越大越小。 m2r得到2G r2 m T2 r得到T2GrM,所以r越大,T越大,ma方向是a向GM2,所以r越大,a方向越小。 rr 黄金替代:近地 mg GM2m ? GM gR2 .R 4、三种宇宙速度 1 第一宇宙速度(轨道速度):v1 7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度和绕地球匀速圆周运动的最大线速度 2 第二宇宙速度速度(分离速度):v211 .2
8、km/s3 第三宇宙速度(逃逸速度):v316.7 km/s 5、地球同步卫星的六个确定性: 1、轨道位置和轨道方向确定:在地球赤道正上方,与地球自转一致方向 2 周期一定:T24小时 3 角速度一定 4 高度一定 h 3.6 104 km 5 线速度一定 v3.1103 m/s(小于第一宇宙速度的一半) 6 向心加速度(五)功与能量 1、功W Fscos 的计算公式。 (是力F与位移的夹角)单位J 2.功率WP t(定义公式)单位W(常用单位为kW) 3.动能定理11表达式:aW合计4.势能1重力势能:Epmg
9. h(h为相对于零势能面的高度) 2 重力功与重力势能变化的关系:WG Ep13 弹性势能:(x为弹簧的伸长或压缩) 5. 机械能守恒定律1 守恒条件:仅重力或(弹簧)弹力功2表达式E 初始E 结束Ek Ep(系统势能的减少等于系统动能的增加) EA EB(系统势能的增加)系统中 A 部分的机械能等于 B 部分的机械能的减少) 11 通俗表达: mgh1 (6) 静电场 1 电场强度 F 电 1 电场强度定义公式: E q (适用于任何电场) 2 点电荷电场:E krQ23 均匀电场:EUd (d 为沿电场线的距离) 注:电场线越密,电场强度越大。 2、电场
10. 力所做的功 W Fl cos Eql cos(电场强度 E 与位移 l 之间的角度) WAB(静电力所做的功等于电势能的减少) 3. 电势能量与电势 1 电势能 Ep:电荷在某一点的电势能等于静电力将其从该点移动到零势能位置所做的功 EpW2 电势:电荷在某一点的电势能与其电荷量之比,称为该点的电势 Eqpq3 电势差:电场中两点之间的电势差称为电势差 UAB q 4. 电容器 1电容定义公式:C UQS2 电容行列式:C4 kd(真空中平行板电容器电容行列式) rSC4 kd(介质中平行板电容器电容行列式) (7)直流电路,基本定义或定律1 电流定义:I t2电源电动势:EWq(W为位移
11. 发送电荷所做的功 q(非静电力)) 3 电阻定律:R Sl(为材料的电阻率) 4 部分电路欧姆定律:I UR5 闭路欧姆定律:IE(E 为电源电动势)力,r 为内阻 ) R r 2.串并联电路 1 并联电路 I Total I1 I2 I3 U Total U1 U2 U3R1 Total 3 IRU PR U2 2 串联电路: I I1 I2 I 3U Total Total R2 R1 R2 R3 3电功率和电加热 1 纯电阻电路 U2 电功率和加热:W IUt QI 2Rt tRU2 电功率和加热功率:P 电 IU P
12.热I2R.R2非纯阻电路电功率电加热W电功率电加热功率P电P热P其他UR 4.电路动态分析: 1.程序方法:R局错误!?得出结论 2.公式法:通电电流、电压、电功率均减小;如果它们并联,它们就会增加,反之亦然。 3极限法:将滑动变阻器的滑块分别滑动到两个极端进行讨论。五、测量电阻的伏安法、内外连接法、测定方法 1、如果可以粗略估计Rx、RA、RV的大小。当Rx RVRA时,使用内联方法。当RxR为真R时,测量次声波fm2、m1m2、m1m2三种情况) (15)波粒二象性 1.能量量子:hh为普朗克常数,h 6.s 2.光电效应 1 爱因斯坦光电效应方程:Ek hW0
13、W02 光电效应截止频率 ch0(W0 为功函数) h3 光子动量 p h4 将光电流降低至 0。 反向电压 Uc 抑制电压:12mev c2 eUc(vc 为光电流上限光电子初速度) 三、物质波(德布罗意波):h(p为物理粒子的动量)p 4.不确定性关系:hxp4 1.原子核尺寸:1 原子半径1010 m量级2 原子半径为 1015 m 量级 2. 玻尔理论与能级量子化 1 氢原子各能级的能量值为: 基态能级为 E1 13.6 eV 2 轨道半径为: rn n2r1 (n1 , 3 玻尔原子模型中的辐射条件: 3. 核衰变定律 1 衰变: 2 衰变: 3 (16) 原子物理 E1En n2 (n1, 2, 3) 2, 3), r10。射线的产生伴随着衰变和衰变,而不改变原子核的电荷数和质量数t4。相关半衰期公式: 1Tm m0 2m0 为放射性元素衰变前的质量,t 为衰变时间,T 为半衰期,m 为 t 后放射性元素剩余的质量 4. 爱因斯坦质能方程:2Emc E mc2