当前位置首页 > 教育资讯

(知识点)高中振动和波物理公式

更新时间:2024-03-20 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

匀速圆周运动向心加速度a = V2/r = ω2r = (2π/T)2r 向心力F = mV2/r = mω2r = mr (2π/T)2 = mωv = F 合成角速度与直线的关系速度:V=ωr角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速含义相同)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:向心力可由特定力、合力或分力提供。 该方向始终垂直于速度方向并指向圆心。 对于匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,向心力只是变化。 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。 开普勒万有引力第三定律: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) )}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)天体上的引力和引力加速度:GMm/R2=mg; g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)} 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} 第一(第二、第三)宇宙速度 V1 = (g 地球 r 地球) 1/2 = (GM/r 地球) 1/2 = 7.9公里/秒; V2=11.2公里/秒; V3=16.7km/s 注:天体运动所需的向心力由万有引力提供,F方向=F百万; 天体的质量密度可以通过应用万有引力定律来估算; 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; 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(同时三个相反); 普通力重力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)胡克定律F=kx{沿回复变形方向,k:刚度系数(N/m),x:变形量(m)}滑动摩擦力 F = μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦系数,FN:正压力(N)} 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) 万有引力 F=Gm1m2/r2 (G=6.67*10-11N?m2/ kg2,方向在​​它们的连接线上)静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0*109N?m2/C2,方向在​​它们的连接线上)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,刚度系数k由弹簧本身决定;摩擦系数μ与压力无关,接触面积的大小,由接触面的材料特性和表面状况决定; fm 略大于μFN,一般视为fm≈μFN; 其他相关内容:静摩擦力(大小、方向); 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(带电体)电荷(C); 合力与同一条直线上的合力同方向:F=F1+F2,反方向:F=F1-F2 ( F1>F2) 角力结果: F=( F12+F22+α)1/2(余弦定理),当F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 合力范围:|F1- F2|≤F≤|F1+F2| 力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴​​的夹角tgβ=Fy/Fx) 注:力(矢量)的合成和分解遵循平行四边形规则; 合力与分力的关系是等价替代关系,可以用合力代替分力的共同作用,反之亦然。 除了公式法外,还可以使用图表法来解决问题。 在这种情况下,应选择标准。 度,严格绘图; 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; 动力学(运动与力) 牛顿第一运动定律(惯性定律):具有惯性的物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使其改变这种状态。 牛顿第二运动定律:F sum = ma 或 a = F sum / ma {由合外力决定,与合外力的方向一致。 }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,平衡力与作用力反作用力的区别,实际应用:反冲运动}常见的平衡点力F总计=0,推广{正交分解法,三力收敛原理}超重:FN>G高中物理单摆回复力公式,失重:FN<G{加速方向向下,全部失重,加速方向向上,全部超重}适用牛顿运动定律的条件: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处于运动状态匀速直线状态,或匀速旋转状态。RAu物理好资源网(原物理ok网)

受迫振动频率特征:f=f驱动力 共振条件:f驱动力=f固体,A=max,共振的预防和应用 注: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。 温度愈高,愈强烈; 温度是分子平均动能的标志; 分子间的吸引力和斥力同时存在,随着分子间距离的增大而减小,但斥力的减小速度快于吸引力的减小速度; 分子力做正功,分子势能减小小,在r0处F诱导=F排斥,分子势能最小; 气体膨胀,外界对气体做负功W<0; 温度升高,内能增大ΔU>0; 吸热,Q>0 物体的内能 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; r0为分子处于平衡状态时分子间的距离; 其他相关内容:能量的转换与测定恒律能量的开发与利用。 环保物体的内能。 分子的动能。 分子势能。 冲量和动量(物体的力和动量的变化) 动量:p = mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与冲量:I=Ft{I:冲量(N·s),F:恒力(N),t:力作用时间(s),方向由F}动量定理确定:I=Δp或Ft=mvt–mv0 {Δp; 动量变化Δp=mvt–mv0,这是一个向量表达式}v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2) 由9推论-----在弹性中等质量向前碰撞时,两者交换速度(动能和动量守恒)。 子弹m的水平速度vo射入静止放置在水平光滑地面上的长木块M上,嵌入其中并一起运动时的机械能损失。 注:向前碰撞也称为向心碰撞,速度方向在连接它们“中心”的线上; 上面的表达式都是除动能之外的向量运算。 一维情况下,正方向可以看成代数运算; 系统动量守恒的条件:净外力为零或系统不受外力作用,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等); 碰撞过程(由极短时间、碰撞的物体组成的系统)被视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒; 功与能量(功是能量转换的量度) 功:W=Fscosα(定义公式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F与s之间夹角}重力做功:Wab=mghab{m:物体质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a、b高度差(hab=ha-hb)}电做功场力:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a、b之间的电位差(V),即Uab=φa-φb}电功率:W=UIt(通用公式){U:电压( V)、I:电流(A)、t:通电时间(s)}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:做功时间(s)}轿厢牵引功率:P=Fv; P level=Fv level {P:瞬时功率,P level:平均功率} 汽车恒功率启动,恒加速度启动,汽车最高行驶速度(vmax=P量/f)电功率:P= UI(通用公式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}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)}在纯电阻电路中,I=U/R; P=UI=U2/R=I2R; Q=W=UIt=U2t/R=I2RtW= mvt2/2-mv02/2 或 W sum = ΔEK {W sum:外力对物体所做的总功,ΔEK:动能变化 ΔEK = (mvt2/2- mv02/2)}机械能守恒定律:ΔE = 0 或 EK1+ EP1=EK2+EP2 也可得 mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 重力功和重力势能的变化(重力功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP 注:功率表示做功的速度,做功的多少表示能量转换的量; 00≤α<900做正功; 900<α≤1800做负功; α=900 不做功(当力的方向与位移(速度)方向垂直时,力不做功); 重力(弹性力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性力、电、分子)的势能减小,并且重力所做的功和电场力所做的功独立于小路; 机械能守恒成立的条件:除重力(弹力)外其他力不做功,只是动能和势能的转换; 分子动力学理论、能量守恒定律阿伏加德罗常数NA = 6.02*1023/mol; 分子直径数量级 10-10米 油膜法测量分子直径 d=V/s{V:单分子油膜体积(m3),S:油膜表面积(m)2} 分子动力学理论内容:物质是由大量分子组成的; 大量分子进行不规则的热运动; 分子之间存在相互作用力。RAu物理好资源网(原物理ok网)

分子间的吸引力和斥力为r=r0,f吸引力=f斥力,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)r>r0,f吸引力>f斥力,F分子力表示为吸引力r>10r0 , f 吸引力 = f 斥力 ≈ 0, F 分子力 ≈ 0, E 分子势能 ≈ 0 热力学第一定律 W + Q = ΔU { (做功和传热,这两种改变内能的方式一个物体,实际上是等价的),开尔文对热力学第二定律的表述: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); 开尔文说法:不可能从单一热源吸收热量并传递出去,全部用来做功而不引起其他变化(机械能与内能转换的方向性){涉及到第二种无法创建的永动机} 注意: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,则越剧烈; 温度是分子平均动能的标志; 分子间的吸引力和斥力同时存在,随着分子间距离的增大而减小,但斥力的减小速度快于吸引力的减小速度; 分子力做正功,分子势能减小,r0处F吸引=F斥力,分子势能最小; 气体膨胀,外界对气体做负功W<0; 温度升高,内能增大ΔU>0; 吸收热量,Q>0 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; r0为分子处于平衡状态时分子间的距离; 气体的状态参数: 温度:宏观上,物体的冷热程度; 从微观上讲,它是物体内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:单位面积上,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) 气体分子的特性运动:分子间间隙大; 除碰撞瞬间外,相互作用力较弱; 高分子运动速率 注:理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关; 式3成立的条件是一定质量的理想气体。 使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),T为热力学温度(K)。RAu物理好资源网(原物理ok网)

电场中的两种电荷,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库仑定律的整数倍: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量(C),r:两个点电荷之间的距离(m),方向在它们的连接上,作用力和反作用力力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引}电场强度:E=F/q(定义公式、计算公式){E:电场强度(N/C),为矢量(电场叠加原理),q:测试电荷量(C)}真空点(源)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 均匀电场的电荷 E=UAB/d{UAB: 两点 AB 之间的电压 (V), dAB: 场强方向上两点之间的距离 (m )}电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受电场力作用的电荷的电荷量(C),E:电场强度(N/C)}电势和电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 电场 力所做的功:WAB = qUAB = Eqd {WAB:带电体从 A 到 A 时,电场力所做的功B(J)、q:电荷量(C)、UAB:电场中A点和B点之间的电位差(V)(电场力所做的功与路径无关)、E:均匀电场强度,d:沿场强方向两点之间的距离(m)}电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电荷(C)、φA:A点电势(V)}普通电容在电场中带电粒子的加速度(V0=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2、Vt=(2qU/m )1/ 2 带电粒子沿垂直电场方向以速度V0进入均匀电场时的偏转(不考虑重力的影响) 平行垂直电场方向:匀速直线运动L=V0t(平行于等量的异种电荷 极板中:E=U/d) 注:当两个相同的带电金属球接触时,其电荷分布规律为:不同种电荷的原电荷先被中和,然后均分,总和同类费用的原费用金额均分; 电场线从正电荷开始,到负电荷结束。 电场线不相交。 切线方向是场强的方向。 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。 常见电场电场线的分布需要记忆; 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及正负电荷有关; 处于静电平衡的导体是等位体,表面是等位面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部的合成场强为零,电容单位换算:1F = 106μF =; 电子伏特(eV)是能量单位,1eV = 1.60 *10-19J; 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。RAu物理好资源网(原物理ok网)

恒流电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:时间t(C)时通过导体交叉负载表面的电荷,t:时间(s)}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)}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)}闭路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR,也可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)}电功电功率: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)} 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)}在纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,所以W=Q= UIt=I2Rt=U2t/R 电源总功率比,电源输出功率,电源效率:=IE,Pout=IU,η= P out/P Total {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} 测量原理 两表笔短接后电路中,调节Ro使表指针完全偏置高中物理单摆回复力公式,Ig=E/(r+Rg+Ro)接被测电阻Rx后流过表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+ Rx)=E/(R+Rx)。 由于Ix对应于Rx,因此可以表示被测电阻的大小。 使用方法:机械调零,选择量程,欧姆调零,测量读数{注意齿轮(放大倍数)},关闭齿轮。RAu物理好资源网(原物理ok网)

注意:测量电阻时,应将其与原电路断开,选择量程使指针靠近中心,每次换档时重新将欧姆短接到零。 电流表内部接法: 电流表外部接法: 电压表示数:U=UR+UA 电流表示数:I=IR+IV 看看网友们是怎么想的。 网友11.粒子的运动(1)------直线运动1)匀速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义公式)2.有效推论Vt2-Vo2=2as3。 中间瞬间速度Vt/2 = V flat = (Vt + Vo)/ 2 4. 最终速度Vt = Vo + at5。 中间位置速度 Vs/2 = [(Vo2 + Vt2)/2]1/2 6. 位移 s = V flat t = Vot + at2/2 = Vt/2t7。 加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速度)a>0; 反方向,a<0} 8、实验推论 Δs=aT2{Δs 是连续相邻且相等的时间内位移差(T)} 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。 网友2德布罗意波法国著名物理学家德布罗意在1923年计算得出电子是波的一种结论。 这种波称为相波。 后人为了纪念他,也称其为“德布罗意波”。RAu物理好资源网(原物理ok网)

经过推导,得到德布罗意波波长的计算公式:λ=(c 2/v0)/(mc 2/h)=h/mv0。 物理意义:λ代表被解析物体的波长; c代表光速。 ; v0代表物体的速度; m代表物体的质量; h 是普朗克常数; 后人证明这个公式可以适用于任何宏观物体或微观粒子,所以德布罗意波也被称为物质波。 网友3 声波的产生是因为物体的机械振动带动周围介质的振动。 所有物质都是由分子组成的。 从微观上讲,分子之间发生碰撞和摩擦,释放能量。 振动和波动本来就是能量的体现和释放。 将这种能量传递到你的耳朵,聆听军鼓的振动,然后你就可以通过复杂的生物过程听到声音。 这也解释了为什么你可以在不同的媒体中听到它。 声音大小不同(分子之间的能量损失),为什么不同温度下听到的声音大小和音色不同(分子本身的能量)。RAu物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里