PAGE 第 1 页 共 13 页 高中物理公式总结及常见物理量计算方法总结 一、力学公式 1.弹簧力:F=Kx(x为伸长或压缩,K为刚度系数) 2.摩擦公式: (1)滑动摩擦力:f=μFN 说明:a.FN为接触表面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G b.μ为滑动摩擦系数物理-高中物理公式总结物理-高中物理公式总结,只与接触面材料、粗糙度有关,与接触面积、接触面相对运动速度、正压力FN无关。 (2)静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围:静的fm(fm为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明:a.摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定角度。 b.摩擦力可以做正功留学之路,可以做负功,也可以不做功。 c.摩擦力的方向与物体之间相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 d.静止物体受到滑动摩擦力,运动物体受到静摩擦力。 3.求合力F1的公式:(F1与F2之间的夹角) 注意:(1)力的合成和分解都遵循平行四边形定律。 (2)两种力的合力的范围:F1-F2≤F≤F1+F2 (3)合力可以大于分力,小于分力,也可以等于分力 4.两种平衡条件: 物体在共同力作用下的平衡条件: 对于静止或作匀速直线运动的物体,合力为零或 5.万有引力: a.万有引力提供向心力(天体、人造卫星、航天器绕地球做匀速圆周运动)G,这就是开普勒第三定律 b.在地球表面附近,引力=万有引力mg=G g=G,俗称黄金公式 6.第一宇宙速度G=m V= ,是发射人造卫星的最小速度,也是人造卫星绕地球运行的最大速度
注:在天体上的应用:M为物体的质量,R为物体的半径,g为物体表面的重力加速度。 7.开普勒第三定律:(一般用于解决天体绕太阳运行的问题,比较方便) 8.库仑力:(适用条件:真空,点电荷) 9.电场力:F=qE(F 可以与电场强度方向相同,也可以方向相反) 10.磁场力: (1)洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式:f=qVB(B?V)方向-左手定则(f?V) (2)安培力:磁场对电流的作用力公式:F= BIL(B?I) 方向-左手法则 11.牛顿第二定律: = ma 或 Fx = maxFy = m ay 理解:(1)矢量 (2)瞬时 (3)独立性 (4)恒等式 12.匀速加速直线运动: 基本定律:Vt=V0+a tS=vo t+a t2 几个重要推论: (1)Vt2-V02=2as (匀速加速直线运动:a为正值 匀速减速直线运动:a为正值) (2)中间时刻的瞬时速度:Vt/2=== (3)位移中点的瞬时速度;Vs/2=;匀加速或匀减速直线运动:都是 Vt/2 Vs/2 匀速: Vt/2 =Vs/2 (4)初速度为零的匀加速直线运动,在1s时 1s、2s、3s……ns内位移比为12:22:32……n2;1s、2s、3s……ns内位移比为1:3:5……(2n-1);1m、2m、3m……第n米内时间比为1::(……((5)不管初速度是否为零,在连续相等的时间间隔内,匀加速直线运动质点的位移差是一个常数:s=aT2 (a——匀加速直线运动的加速度T——每一时间间隔)。应用于纸带时物理-高中物理公式总结物理-高中物理公式总结,一般采用逐次差分法。
13、垂直抛射运动:上升过程为匀速减速直线运动,下落过程为匀速加速直线运动,整个过程为匀速减速直线运动,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)上升与下落过同一位置时的加速度相同,且速度大小相等、方向相反 (4)上升与下落过同一位移的时间相等。 (5)从被抛出到下落回原位的时间:t= (6)适用于整个过程的公式:S=Vo·t-g·t2Vt=Vo·t-g·t14.匀速圆周运动公式 v2 eq sdo2(dba4(t)) ─v2 eq sdo2(dba4(0)) =─2gs (理解 S 和 Vt 的正负号) 线速度:V= R=R2f = 角速度: =,ω=2n 向心加速度:a =2 f2 R 向心力:F= ma = m2 R= m 注意:(1)物体作匀速圆周运动的向心力是作用在物体上的净外力,它始终指向圆心。 (2)人造卫星绕地球运行、行星绕太阳运行作匀速圆周运动,其向心力是由重力提供的。 (3)氢原子绕原子核作匀速圆周运动,其电子的向心力是由原子核对原子核内电子施加的库仑力提供的(4)均匀磁场中作匀速圆周运动的粒子的向心力由洛伦兹力提供。 → → 15、抛射运动:水平匀速直线运动与垂直自由落体运动的合成运动。 水平分运动: 水平位移:x= vo t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= g ttg=Vy= = =Vo= Vcos Vy= Vsin时间由y= 和t= 给出(由下落高度y 决定) 均匀电场中的带电粒子作类似的抛射运动,U、d、l、m、q、v0 已知。
沿v0方向的匀速直线运动与垂直于v0方向的初速度为零的匀速加速直线运动的合成运动 (1)横向位移: (2)偏转角:注意,穿透瞬间的末速度的反向延伸与初速度延伸的交点,恰好是水平位移的中点,这与水平抛射运动的结论相同,在计算问题中运用时,要先证明,后应用。 (3)若以U1加速(初速度为零),可见横向位移y与偏转角与质点的质量m、电荷q无关。 16、动量与冲量: 动量:P=mV 冲量:I=、动量定理:外力合力作用于物体的冲量,等于物体动量的变化量。公式:=mv'-mv (受力分析和正方向的定义是解题的关键) 18、动量守恒定律:一个相互作用物体的系统,如果没有外力作用,或作用在它们身上的外力之和为零,它们的总动量保持不变。 (研究对象:两个或两个以上的互相作用的物体) 公式:m1v1+m2v2(初状态)=m1v/eqsdo2(dba4(1))+m2v/eqsdo2(dba4(2))(终状态)或p1=-p2或p1+p2=O 适用条件: (1)系统不受外力作用。 (2)系统受到外力作用,但合外力为零。 (3)系统受到外力作用,合外力不为零,但比物体间的相互作用力小得多。
(4)体系在某方向所受的总外力为零,此方向的动量守恒。 19.功:W=Fscos(适用于恒力作功的计算) (1)理解正功、零功、负功 (2)功是能量转换的量度,重力作功量度重力势能的变化量;电场力作功量度电势能的变化量;分子力作功量度分子势能的变化量;总外力作功量度动能的变化量。滑动摩擦×相对位移=系统产生的热量 (3)1eV=1.6×10-19eV 电子伏特是能量的单位 (4)(只适用于均匀电场,d为电场方向两点之间的距离) (5)(定义公式),(确定公式,是介电常数,由绝缘介质决定) 20.动能与势能: 动能:Ek=重力势能:Ep=mgh(与零势能面的选择有关) 21.动能定理:外力对物体所作的功的总和等于物体动能的改变量(增量)。公式:=Ek=Ek2-Ek1= 注意:某一方向的动能定理不能写成 22.机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能 条件:系统内只有内部重力或弹力做功。公式:mgh1+或Ep减=Ek加 23.功率:P=(力在t时间内对物体做功的平均功率)P=FV(F为牵引力,不是合外力;V为瞬时速度时,P为瞬时功率;V为平均速度时,P为平均功率;P为常数时,F与V成正比) 24.简谐恢复力F=-KX加速度:a=-(负号仅表示方向,平时可省略) 单摆简谐运动周期公式:T=2(与摆的质量和振幅无关)(g为当地重力加速度,随海拔和纬度而变化;在南北极g最大) 25.波长与波速、频率的关系:V=f=(适用于一切波) 2.热力学公式 26.电磁第一定律热力学:W+Q=U 符号规则:当体积增加时,气体对外界做功,W为“1”;当体积减小时,外界对气体做功,W为“+”。
气体从外界吸收热量时Q为“+”;气体向外界放出热量时Q为“-”。温度升高时,内能增量U为“+”;温度降低时,内能减少,U为“-”。三种特殊情况: (1)等温变化U=0,即W+Q=0 (2)绝热膨胀或压缩:Q=0,即W=U (3)等容变化:W=0,Q=U 27.一定质量的理想气体状态方程: 结合常数项和热力学第一定律解题三。电磁公式(I),直流电路28.电流强度的定义:I=(电磁感应现象中通过导线横截面积的电荷量)29.电阻定律:(只与导体材料性质和温度有关,与导体截面积和长度无关)30.电阻的串联与并联:串联:R=R1+R2+R3+…+Rn,并联:两个电阻并联:R=31.欧姆定律: (1)局部电路欧姆定律:U=IR (2)闭合电路欧姆定律: I = 端电压:U = EI r= IR 输出功率:= IE-Ir = 电源热功率: 电源效率:= (5)电功与电功率: 电功:W=IUt 电热: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 (6)电池组的串联: 每个电池的电动势为`内阻为,n个电池串联后,电动势为:E=n 内阻:r=n 32.磁通量:(适用) 33.法拉第电磁感应定律:(或,)平均感应电动势(适用于一段导体切割磁通线;;澄清:导线等效于电源) 34.正弦交流电:最大值=有效值,即,,, 35.理想变压器:,,即一般输出功率来源分析(R为负载总电阻) 36.电能的传输:,四、光学,近代物理初步公式 37.折射率:(,分别为光从真空或空气进入其他介质的入射角与折射角) 38.全反射的临界角:(全反射的条件:光从介质进入真空或空气,入射角≥临界角) 39.两相邻亮条纹(暗条纹)的间距:(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫--波长逐渐减小) 40.光子能量:() 41.爱因斯坦光电效应方程:-W42.爱因斯坦质能方程: 43.核能计算:(核反应过程中的质量损失,即-) 44.原子跃迁时辐射或吸收的光子能量:-(mn) (图是氢原子的能级图,记住了) 常用物理量计算方法总结 准备中考的时间所剩无几,为了帮助大家看完题之后能够快速准确的找到解题切入点,能够快速的筛选和选用正确的公式,现将高中物理中常用的物理量计算方法总结如下,以达到举一反三、事半功倍的效果。
1.力的计算方法: ①牛顿第二定律; ②动量定理; ③动能定理; ④各种力的计算公式: 库仑力F=kq1q2/r2;电场力F=qE;均匀电场中F=qU/d; 安培力:F=BIL(B垂直于I,均匀磁场,线电流,L为有效长度);洛伦兹力f=qvB(均匀磁场,v垂直于B)。 2.位移的计算方法: ①位移公式(匀速直线运动或匀速加速直线运动、水平抛射运动、匀速圆周运动、准水平抛射运动、简谐运动); ②动能定理; 3.距离的计算: ①若物体作单向直线运动,可转化为位移计算; ② 匀速圆周运动时,可利用线速度公式v=s/t或弧长s=rΦ(即弧长等于半径与圆心角的乘积)进行计算; ③ 对于空气阻力或滑动摩擦,若始终做负功,则所做功W=f·S,S为物体的距离; 4、速度的计算: ① 相应的运动学公式(如匀速直线运动、匀速加速直线运动、水平抛物运动、匀速圆周运动); ② 动能定理; ③ 动量定理; ④ 动量守恒定律; ⑤ 能量守恒定律(包括机械能守恒定律),函数关系; ⑥ 对于匀速圆周运动,可利用相应的线速度公式; 对于涉及天体或卫星的运动,可根据F万向=F方向计算; ⑦ 对于电磁感应问题,可利用E=BLV进行计算。对于涉及均匀磁场的洛伦兹力,可利用f=qvB进行计算。 5.加速度的计算: ①对于匀速直线运动,可利用运动学公式;对于匀速圆周运动,可利用向心加速度公式; ②利用牛顿第二运动定律; ③重力加速度的计算可利用(a)自由落体运动公式;垂直向上运动公式;水平抛物运动公式;(b)利用mg/=GMm/r2(注意,r为到天体中心的距离;黄金变换GM=gR2);(c)单摆的周期公式T=; 6.时间的计算: ①对于匀速直线运动或匀速加速直线运动,利用相应的运动学公式; ②利用动量定理; ③对于匀速圆周运动:均可利用; ④ 对于水平抛射运动(或准水平抛射运动),用 x=v0t y=at2/2? 7.质量的计算: ①密度公式 m= V; ②牛顿第二定律; ③动量定理;动量守恒定律; ④动能定理;机械能守恒定律; ⑤天体质量的计算: (a)借助其他绕天体做匀速圆周运动的物体,利用 F 万向=F 方向计算; (b)根据 mg/=GMm/r2 计算; 8.波长、波速、周期的计算: ①波长: (a)利用 v=λ/T;或者根据两质点间的距离,利用振动与波的知识,找出这个距离与波长的关系(注意先写出通式); (b)或者直接从波形图中读出; (c)根据波干扰中振动加强与振动减弱的情况计算; ②波速:根据v=λ/T=λf=s/t计算; ③周期:(a)T=t/N(即总时间除以总振动次数)=λ/v=1/f; (b)利用质点的振动,根据所给时间与周期的关系进行计算(试写出一般公式); 做这些计算时,要弄清振动图中“上坡向上,下坡向下”和波浪图中“上坡向下,下坡向上”两句话的确切含义,不要搞错。
9、功的计算: ①恒定力所作的功:(a)利用功公式W=FScosθ;(b)动能定律;(c)功率公式W=Pt=Fv; ②变力所作的功:利用动能定律或功函数关系和能量守恒定律。 ③重力、弹力、电场力所作的功,可利用各力所作的功与各力对应的势能变化量的关系计算出来,即WG=ΔEP;W电=ΔE=QU; ④电功:(a)纯电阻W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt=Q;W=UIt; (a)非纯电阻只能用电热来计算,只能用Q=I2Rt来计算; 10、功率的计算: ①机械功率:功率公式P=W/T=Fv; ②电功率:(a)纯电阻:P=UI=I2R=U2/R=P热;(b)非纯电阻只能用P=UI计算; 例如电动机总功率P=UI,内阻引起的线路板内阻为P2=I2r,输出功率P1=UI-I2r;(c)长距离输电时,导体上的热功率为P线=I2R线=。 11.动能的计算: ①定义EK=; ②动能定理; ③函数关系; ④能量转化与守恒定律。 12.动能变化ΔEK: ①利用ΔEK=; ②利用动能定理; 13.势能的计算 ①重力势能EP:(a)利用定义EP=mgh;(b)利用机械能守恒定律; ②重力势能的变化:利用重力所作功与重力势能变化的关系WG=-ΔEP; ③弹簧的弹性势能:通常利用机械能守恒定律或能量守恒定律计算; ④电势能的变化:利用;14.冲量的计算 ①利用定义I=Ft;2利用动量定理==ΔP; 15.动量与动量的变化: ①利用P=mv; ②利用动量定理==ΔP=mvt-mv0; 16.电荷: ①利用库仑定律; ②利用F=qE; ③利用W=qU=Δε; ④利用Q=It=Q=Ft=BILt=BLQ=△mv17.电场强度的计算: (1)电场强度的计算: ①利用? ②对于真空中点电荷的电场,在均匀电场中?③利用动能定理或动量定理先算出电场力,然后用?④利用功公式W=qE·s=qU=Δε; (2)比较场强大小的方法:①通过比较;②通过比较电场线的疏密;③通过比较等势面的疏密,场越密,场越强;②电荷越靠近源极,场强越强; 18.判断电位高低的方法: ①电位沿电场线方向逐渐减小;②等势面总是由高电位指向低电位;③由UAB的正负决定; 19.电位差: ①由UAB=UA-UB计算;②W=qU=Δε;? ③在均匀电场中,也可利用U=Ed进行计算;如果是在电路中,可以利用欧姆定律或串联电路分压知识进行计算,也可利用有关公式。20、电容:①大小的计算:利用;②大小变化的判断:若相对面积增大,则电容量增大;若相对面积减小,则电容量减小,两极板距离增大,电容量减小,距离减小,电容量发生变化。