高中物理公式大全
1. 粒子的运动 (1)
直线运动
1) 匀速直线运动
1、平均速度V flat = s/t（定义公式）
2. 有用的推论Vt2-Vo2=2as
3、中间时刻速度Vt/2=V flat=(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=V平t=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；在相反的方向上，一个
8、实验推论 Δs = aT2 {Δs为连续相邻等时间（T）之间的位移差}
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。
注：（1）平均速度是矢量； (2)物体的速度大，其加速度不一定就大； (3)a=(Vt-Vo)/t只是一个测量公式，不是行列式； (4)其他相关内容：质点、位移和距离、参考系、时间和力矩[见卷1 P19]/s--t图、v--t图/速度和速率、瞬时速度[见卷1 P24] 。
2) 自由落体运动
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
注：（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动定律； (2) a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（赤道附近重力加速度较小，高山处比平地处小，方向垂直向下）。
3）垂直向上投掷运动
1、位移s=Vot-gt2/2
2、最终速度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（距投掷点）
5、往返时间t=2Vo/g（从抛回原位的时间）
注：（1）全过程处理：为匀减速直线运动，向上为正方向，加速度取负值； （2）分段加工：向上为匀速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性； (3)上升和下降过程对称，如同一点速度相等、方向相反。
2. 粒子的运动 (2)
曲线运动、重力
1) 平投运动
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、合成速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2 合成速度方向与水平面的夹角β：tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7、总位移：s=(x2+y2)1/2，位移方向与水平面夹角α：tgα=y/x=gt/2Vo
8、水平加速度：ax=0；垂直加速度：ay=g
注：（1）水平投掷运动为匀速曲线运动，加速度为g。通常可以将其视为水平方向匀速直线运动和垂直方向自由落体运动的组合； (2)运动时间由下落高度h(y)决定，与水平抛掷速度无关； (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα； (4)在平投运动中，时间t是解决问题的关键； (5) 做曲线运动的物体必须有加速度。当速度的方向与合力（加速度）的方向不在同一条直线上时，物体作曲线运动。
2）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 F = mV2/r = mω2r = mr (2π/T)2 = mωv = F 总
5、周期和频率：T=1/f
6、角速度与线速度的关系：V=ωr
7、角速度与转速的关系 ω=2πn（这里频率与转速含义相同）
8、主要物理量及单位：弧长（s）：米（m）；角度（Φ）：弧度（rad）；频率（f）：赫兹（Hz）；周期 (T)：秒 (s)；转速（n）：r/s； ®：米（m）；线速度（V）：米/秒；角速度（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。
注：（1）向心力可以由特定力、合力或分力提供。方向始终与速度方向垂直并指向圆心； （2）对于做匀速圆周运动的物体，其向心力等于 合力，而向心力只改变速度的方向，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。
3）重力
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，但取决于中心物体的质量） }
2、万有引力定律：F=Gm1m2/r2（G=6.67×10-11N·m2/kg2，方向在它们的连线上）
3、天体重力和重力加速度：GMm/R2=mg； g=GM/R2 {R：天体半径（米），M：天体质量（公斤）}
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、第三）宇宙速度V1=（g地r地）1/2=（GM/r地）1/2=7.9km/s； V2=11.2公里/秒； V3=16.7公里/秒
6、地球同步卫星GMm/(r + h)2 = m4π2(r + h)/T2 {h≈，h：距地球表面的高度，r ：地球半径}
注：（1）天体运动所需的向心力由重力提供，F方向=F百万； （2）应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）随着卫星轨道半径变小，势能变小，动能变大，速度变大，周期变小（三对一）； (5)地球卫星最大绕轨速度和最小发射速度均为7.9公里/秒。
3.力（常见力、力的合成与分解）
1）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{沿恢复变形方向的方向，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：摩擦因数，FN：正压力（N）}
4、静摩擦力0≤≤fm（与物体的相对运动趋势相反，fm为最大静摩擦力）
5、重力F=Gm1m2/r2（G=6.67×10-11N·m2/kg2，方向在它们的连线上）
6、静电力F＝kQ1Q2/r2（k＝9.0×109N·m2/C2，方向在它们的连线上）
7、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）
8、安培力F=θ（θ为B与L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夹角，当V⊥B时：f=qVB，当V//B时：f=0）
注：（1）刚度系数k由弹簧本身决定； (2)摩擦因数μ与压力和接触面积大小无关，由接触面的材料特性和表面状况决定； (3) fm 略大于 μFN高中物理电场分布公式，一般视为 For fm≈μFN； （4）其他相关内容：静摩擦力（大小、方向）【见卷1 P8】； （5）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：带电粒子电荷粒子（带电体）（C）； (6) 安培力和洛伦兹力的方向由左手定则确定。
2）力的合成与分解
1、同一条直线上的合力方向相同：F＝F1+F2，方向相反：F＝F1-F2（F1>F2）
2. 相互角力的结果： F＝(F12+F22+α)1/2 （余弦定理） 当 F1⊥F2 时： F＝(F12+F22)1/2 3. 合力的范围： | 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）
注：（1）力（矢量）的合成和分解遵循平行四边形规则； (2)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； (3)除公式法外，还可以采用图解法来求解。这时候就必须选择比例尺，严格绘图； （4）当F1和F2的值一定时网校头条，F1和F2之间的夹角（α角）越大，合力越大。小的; (5)同一直线上的力的合成可以沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，并简化为代数运算。
4. 动力学（运动和力）
1、牛顿第一运动定律（惯性定律）：物体具有惯性，始终保持匀速直线运动或静止的状态，直到有外力迫使它改变这种状态。
2、牛顿第二运动定律：Fsum=ma或a=Fsum/ma{由合外力决定，与合外力方向一致}
3.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，平衡力与作用力和反作用力的区别，实际应用：反冲运动}
4、共点力的平衡F和=0，推广{正交分解法及三力收敛原理}
5、超重：FN>G，减肥：FN
6、牛顿运动定律的适用条件：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【见第一卷P67】
注：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动，或匀速旋转。
5. 振动和波浪
（机械振动和机械振动的传播）
1、简谐振动F=-kx {F：恢复力，k：比例系数，x：位移，负号表示F的方向始终与x相反}
2、单摆的周期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、产生共振的条件：f驱动力=f固体，A=max，共振的预防和应用[见卷1 P175]
5.机械波、横波、纵波【见第2卷P2】
6、波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中，一个波长向前传播一个周期；波速由介质本身决定}
7、声波波速（空气中）0℃：332m/s； 20℃：344m/s； 30℃：349m/s； （声波是纵波）
8、波出现明显衍射的条件（波继续绕过障碍物或孔洞传播）：障碍物或孔洞的尺寸小于波长，或相差不大
9、波干涉条件：两波频率相同（相位差恒定、振幅相似、振动方向相同）
10、多普勒效应：由于波源与观察者之间的相互运动，导致波源发射频率和接收频率不同{当彼此接近时，接收频率增加，反之则减小[见卷2 P21]}
注：（1）物体的固有频率与振幅和驱动力频率无关，而是取决于振动系统本身； (2) 波峰与波峰相交或波谷与波谷相交处为强化区，波峰与波谷相交处为弱化区； (3)波只传播振动，介质本身并不跟随波运动。迁移是一种能量转移方式； (4)干涉和衍射是波所特有的； (5)振动图像和波动图像； （6）其他相关内容：超声波及其应用[见卷2]P22]/振动中的能量变换[见卷1P173]。
6. 冲动和动量
（物体的力和动量的变化）
1、动量：p=mv {p：动量（kg/s），m：质量（kg），v：速度（m/s），方向与速度方向相同}
3、冲量：I=Ft {I：冲量（N·s），F：恒力（N），t：力作用时间（s），方向由F决定}
4、动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp：动量变化Δp=mvt–mvo，是一个向量表达式}
5、动量守恒定律：p前总计=p后总计或p=p'´，也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6、弹性碰撞：Δp=0； ΔEk=0{即系统动量和动能均守恒}
7、非弹性碰撞Δp=0； 010r0，f吸引力=f斥力≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0 0 (6) 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； (7) r0 为分子处于平衡状态时分子间的距离。 ；（8）其他相关内容：能量转换与常数定律[见第2卷P41]/能源开发利用、环境保护[见第2卷P47]/物体内能、分子动能、分子势能[参见第 2 卷 P47] 第 2 卷 P47]。
9. 气体的性质
1、气体的状态参数： 温度：宏观上，物体的冷热程度；从微观上讲，它是物体内部分子不规则运动强度的象征。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高中物理电场分布公式，产生连续均匀的压力。标准大气压：1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
2、气体分子运动特点：分子间间隙大；除碰撞瞬间外的弱相互作用力；高分子运动速率 3、理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=常数，T为热力学温度（K）}
注：（1）理想气体的内能与理想气体的体积无关，而是与温度和物质的量有关； (2)式3成立的条件均为一定质量的理想气体。使用公式时，请注意温度的单位，t为摄氏度（°C）温度，T为热力学温度（K）。
10.电场
1、两种电荷，电荷守恒定律，元素电荷：(e=1.60×10-19C)；带电体的电荷量等于元素电荷的整数倍
2、库仑定律：F=kQ1Q2/r2（真空中）{F：点电荷之间的力（N），k：静电力常数k=9.0×109N·m2/C2，Q1、Q2：两个点电荷的电荷(C)、r：两点电荷之间的距离(m)，方向在它们的连接线上，作用力和反作用力，同种电荷互相排斥，不同种电荷互相吸引}
3、电场强度：E=F/q（定义公式、计算公式）{E：电场强度（N/C），是一个矢量（电场叠加原理），q：测试量电荷（C）}
4、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：源电荷的量}
5、均匀电场的场强E=UAB/d{UAB：两点AB之间的电压（V），d：两点AB在场强方向上的距离（m）}
6、电场力：F=qE {F：电场力（N），q：受电场力作用的电荷所带电量（C），E：电场强度（N/C）}
7、电位及电位差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8. 电场力所做的功：WAB=qUAB=Eqd｛WAB：带电体从A到B（J）时电场力所做的功，q：电荷量（C），UAB：两点之间电场中A、B的电势差（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(米)}
9、电势能：EA=qφA {EA：A点带电体的电势能（J），q：电（C），φA：A点电势（V）}
10、电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置移动到B位置时的电势能之差}
11、电场力所做的功与电势能的变化ΔEAB=-WAB=-qUAB（电势能的增量等于电场力所做的功的负值）
12、电容C=Q/U（定义公式、计算公式）{C：电容（F），Q：电量（C），U：电压（两极板之间的电位差）（V）}
13、平行板电容器的电容量C=εS/4πkd（S：两极板所面对的面积，d：两极板之间的垂直距离，ω：介电常数）常用电容器【见卷2 P111】
14、带电粒子在电场中的加速度（Vo=0）：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2
15、带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo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=Vot（在等量平行板中）异种电荷介质：E=U/d) 抛掷运动 平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2, a=F/m=qE/m
注：（1）当两个相同的带电金属球接触时，电荷分布规律为：不同类型的原电荷先被中和，然后均分，同类型的原电荷总量为均分； (2)电场线从正电荷开始，终止于负电荷，电场线不相交，切线方向就是场强的方向。电场线密集的地方，场强。电势沿着电场线越来越低，且电场线垂直于等势线； （3）常见电场的电场线分布需要记忆【见图【第2卷P98】】； （4）电场强度（矢量）和电势（标量）由电场本身决定，电场力和电势能还与带电体携带的电量有关。电荷与正电荷和负电荷有关； (5)静电平衡的导体是等位体，其表面是等位面。导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部的总场强为零。导体内部不存在净电荷，净电荷仅分布在导体的外表面上； (6)电容单位换算：1F=1·06μF=； (7) 电子伏特(eV)是能量单位，1eV=1.60×10-19J； （8）其他相关内容：静电屏蔽【见第2卷P101】/示波器管、示波器及其应用【见第2卷P114】等电位面【见第2卷P105】。
11.恒流
1、电流强度：I=q/t｛I：电流强度（A），q：在时间t（C）内通过导体横截面的电荷，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、电阻与电阻定律：R＝ρL/S{ρ：电阻率（Ω·m），L：导体长度（m），S：导体横截面积（m2）}
4、闭路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR，也可以E=U内+U外{I：电路中总电流（A），E：功率电源电动势（V），R：外电路电阻（Ω），r：电源内阻（Ω）}
5、电功和电功率：W=UIt，P=UIW：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（J），I：通过导体的电流（A），R：导体的电阻值（Ω），t：通电时间（s）}
7. 在纯电阻电路中：由于I=U/R，W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8、电源总功率率、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. 串联/并联电路 串联电路（P、U、R 成正比） 并联电路（P、I、R 成反比） 电阻关系（串、并、反） R 串联 = R1 + R2 + R3 + 1/R并联 = 1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I 总计=I1=I2=I3 I 与=I1+I2+I3+ 电压关系 U 总计 = U1 + U2 + U3 + U 总计 = U1 = U2 = U3
