高中物理公式大汇总.docx

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高中物理公式大汇总

高中物理公式大汇总

高中物理公式大汇总

1）匀变速直线运动­

1.平均速度V平＝s/t（定义式）2.有用推论Vt2-Vo2＝2as­

3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝（Vt+Vo）/24.末速度Vt＝Vo+at­

5.中间位置速度Vs/2＝[（Vo2+Vt2）/2]1/26.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）a0；反向则a0｝­

8.实验用推论Δs＝aT2｛Δs为连续相邻相等时间（T）内位移之差｝­

注：

­

（1）平均速度是矢量;­

（2）物体速度大,加速度不一定大;­

（3）a=（Vt-Vo）/t只是量度式，不是决定式;­

2）自由落体运动­

1.初速度Vo＝02.末速度Vt＝gt­

3.下落高度h＝gt2/2（从Vo位置向下计算）4.推论Vt2＝2gh­

（3）竖直上抛运动­

1.位移s＝Vot-gt2/22.末速度Vt＝Vo-gt（g=9.8m/s2≈10m/s2）­

3.有用推论Vt2-Vo2＝-2gs4.上升最大高度Hm＝Vo2/2g（抛出点算起）­

5.往返时间t＝2Vo/g（从抛出落回原位置的时间）­

1）平抛运动­

1.水平方向速度：

Vx＝Vo2.竖直方向速度：

Vy＝gt­

3.水平方向位移：

x＝Vot4.竖直方向位移：

y＝gt2/2­

5.运动时间t＝（2y/g）1/2（通常又表示为（2h/g）1/2）­

6.合速度Vt＝（Vx2+Vy2）1/2＝[Vo2+（gt）2]1/2­

合速度方向与水平夹角β:

tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0­

7.合位移：

s＝（x2+y2）1/2,­

位移方向与水平夹角α:

tgα＝y/x＝gt/2Vo­

8.水平方向加速度：

ax=0；竖直方向加速度：

ay＝g­

2）匀速圆周运动­

1.线速度V＝s/t＝2πr/T2.角速度ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf­

3.向心加速度a＝V2/r＝ω2r＝（2π/T）2r4.向心力F心＝mV2/r＝mω2r＝mr（2π/T）2＝mωv=F合­

5.周期与频率：

T＝1/f6.角速度与线速度的关系：

V＝ωr­

7.角速度与转速的关系ω＝2πn（此处频率与转速意义相同）­

3）万有引力­

1.开普勒第三定律：

T2/R3＝K（＝4π2/GM）｛R:

轨道半径，T:

周期，K:

常量（与行星质量无关，取决于中心天体的质量）｝­

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.天体上的重力和重力加速度：

GMm/R2＝mg；g＝GM/R2｛R:

天体半径（m），M：

天体质量（kg）｝­

4.卫星绕行速度、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（二、三）宇宙速度V1＝（g地r地）1/2＝（GM/r地）1/2＝7.9km/s；V2＝11.2km/s；V3＝16.7km/s­

6.地球同步卫星GMm/（r地+h）2＝m4π2（r地+h）/T2｛h≈36000km，h:

距地球表面的高度，r地:

地球的半径｝­

注:

­

（1）天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向＝F万；­

（2）应用万有引力定律可估算天体的质量密度等；­

（3）地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同；­

（4）卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）；­

（5）地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

­

1）常见的力­

1.重力G＝mg（方向竖直向下，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｛方向沿恢复形变方向，k：

劲度系数（N/m），x：

形变量（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≤f静≤fm（与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力）­

5.万有引力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：

电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同）­

8.安培力F＝BILsinθ（θ为B与L的夹角，当L⊥B时:

F＝BIL，B//L时:

F＝0）­

9.洛仑兹力f＝qVBsinθ（θ为B与V的夹角，当V⊥B时：

f＝qVB，V//B时:

f＝0）­

2）力的合成与分解­

1.同一直线上力的合成同向:

F＝F1+F2，反向：

F＝F1-F2（F1F2）­

2.互成角度力的合成：

­

F＝（F12+F22+2F1F2cosα）1/2（余弦定理）F1⊥F2时:

F＝（F12+F22）1/2­

3.合力大小范围：

|F1-F2|≤F≤|F1+F2|­

4.力的正交分解：

Fx＝Fcosβ，Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx）­

四、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，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止­

2.牛顿第二运动定律：

F合＝ma或a＝F合/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、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：

反冲运动}­

4.共点力的平衡F合＝0，推广｛正交分解法、三力汇交原理｝­

5.超重：

FNG，失重：

FNG{加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}­

6.牛顿运动定律的适用条件：

适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子­

五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）­

1.简谐振动F＝-kx{F:

回复力，k:

比例系数，x:

位移，负号表示F的方向与x始终反向}­

2.单摆周期T＝2π（l/g）1/2｛l:

摆长（m），g:

当地重力加速度值，成立条件:

摆角θ100;lr｝­

3.受迫振动频率特点：

f＝f驱动力­

4.发生共振条件:

f驱动力＝f固，A＝max，共振的防止和应用­

6.波速v＝s/t＝λf＝λ/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定}­

7.声波的波速（在空气中）0℃：

332m/s；20℃:

344m/s；30℃:

349m/s；（声波是纵波）­

8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：

障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大­

9.波的干涉条件：

两列波频率相同（相差恒定、振幅相近、振动方向相同）­

注：

­

（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身；­

（2）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式；­

（3）干涉与衍射是波特有的；­

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:

力的作用时间（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，是矢量式}­

5.动量守恒定律：

p前总＝p后总或p＝p’′也可以是m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′­

6.弹性碰撞：

Δp＝0；ΔEk＝0{即系统的动量和动能均守恒}­

7.非弹性碰撞Δp＝0；0ΔEKΔEKm{ΔEK：

损失的动能，EKm：

损失的最大动能}­

8.完全非弹性碰撞Δp＝0；ΔEK＝ΔEKm{碰后连在一起成一整体}­

9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

­

v1′＝（m1-m2）v1/（m1+m2）v2′＝2m1v1/（m1+m2）­

10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度（动能守恒、动量守恒）­子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失­

E损=mvo2/2-（M+m）vt2/2＝fs相对{vt:

共同速度，f:

阻力，s相对子弹相对长木块的位移}­

1.功：

W＝Fscosα（定义式）｛W:

功（J），F:

恒力（N），s:

位移（m），α:

F、s间的夹角｝­

2.重力做功：

Wab＝mghab{m:

物体的质量，g＝9.8m/s2≈10m/s2，hab：

a与b高度差（hab＝ha-hb）}­

3.电场力做功：

Wab＝qUab｛q:

电量（C），Uab:

a与b之间电势差（V）即Uab＝φa－φb｝­

4.电功：

W＝UIt（普适式）｛U：

电压（V），I:

电流（A），t:

通电时间（s）｝­

5.功率：

P＝W/t（定义式）｛P:

功率[瓦（W）]，W:

t时间内所做的功（J），t:

做功所用时间（s）｝­

6.汽车牵引力的功率：

P＝Fv；P平＝Fv平{P:

瞬时功率，P平:

平均功率}­

7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度（vmax＝P额/f）­

8.电功率：

P＝UI（普适式）｛U：

电路电压（V），I：

电路电流（A）｝­

9.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）｝­

10.纯电阻电路中I＝U/R；P＝UI＝U2/R＝I2R；Q＝W＝UIt＝U2t/R＝I2Rt­动能：

Ek＝mv2/2｛Ek:

动能（J），m：

物体质量（kg），v:

物体瞬时速度（m/s）｝­

12.重力势能：

EP＝mgh｛EP:

重力势能（J），g:

重力加速度，h:

竖直高度（m）（从零势能面起）｝­电势能：

EA＝qφA｛EA:

带电体在A点的电势能（J），q:

电量（C），φA:

A点的电势（V）（从零势能面起）｝­动能定理（对物体做正功,物体的动能增加）：

­

W合＝mvt2/2-mvo2/2或W合＝ΔEK­

｛W合:

外力对物体做的总功，ΔEK:

动能变化ΔEK＝（mvt2/2-mvo2/2）｝­机械能守恒定律：

ΔE＝0或EK1+EP1＝EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1＝mv22/2+mgh2­重力做功与重力势能的变化（重力做功等于物体重力势能增量的负值）WG＝-ΔEP­

注:

­

（1）功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少；­

（2）O0≤α90O做正功；90Oα≤180O做负功；α＝90o不做功（力的方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功）；­

（3）重力（弹力、电场力、分子力）做正功，则重力（弹性、电、分子）势能减少­

（4）重力做功和电场力做功均与路径无关（见2、3两式）；（5）机械能守恒成立条件：

除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化；（6）能的其它单位换算:

1kWh（度）＝3.6×106J，1eV＝1.60×10-19J；*（7）弹簧弹性势能E＝kx2/2，与劲度系数和形变量有关。

­

八、分子动理论、能量守恒定律­

1.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023/mol；分子直径数量级10-10米­

2.油膜法测分子直径d＝V/s｛V:

单分子油膜的体积（m3），S:

油膜表面积（m）2｝­

3.分子动理论内容：

物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。

­

4.分子间的引力和斥力

（1）rr0，f引f斥，F分子力表现为斥力­

（2）r＝r0，f引＝f斥，F分子力＝0，E分子势能＝Emin（最小值）­

（3）rr0，f引f斥，F分子力表现为引力­

（4）r10r0，f引＝f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0­

5.热力学第一定律W+Q＝ΔU｛（做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的），­

W:

外界对物体做的正功（J），Q:

物体吸收的热量（J），ΔU:

增加的内能（J），涉及到第一类永动机不可造出­

7.热力学第三定律：

热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：

－273.15摄氏度（热力学零度）｝­

注:

­

（1）布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈；­

（2）温度是分子平均动能的标志；­

3）分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快；­

（4）分子力做正功，分子势能减小,在r0处F引＝F斥且分子势能最小；­

（5）气体膨胀,外界对气体做负功W0；温度升高，内能增大ΔU0；吸收热量，Q0­

（6）物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零；

（7）r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；­

十、电场­

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：

（e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍­

2.库仑定律：

F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:

点电荷间的作用力（N），k:

静电力常量k＝9.0×109N?

m2/C2，Q1、Q2:

两点电荷的电量（C），r:

两点电荷间的距离（m），方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝­

3.电场强度：

E＝F/q（定义式、计算式）｛E:

电场强度（N/C），是矢量（电场的叠加原理），q：

检验电荷的电量（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：

源电荷的电量｝­

5.匀强电场的场强E＝UAB/d｛UAB:

AB两点间的电压（V），d:

AB两点在场强方向的距离（m）｝­

6.电场力：

F＝qE｛F:

电场力（N），q:

受到电场力的电荷的电量（C），E:

电场强度（N/C）｝­

7.电势与电势差：

UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q­

8.电场力做功：

WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:

带电体由A到B时电场力所做的功（J），q:

带电量（C），UAB:

电场中A、B两点间的电势差（V）（电场力做功与路径无关）,E:

匀强电场强度,d:

两点沿场强方向的距离（m）｝­

9.电势能：

EA＝qφA｛EA:

带电体在A点的电势能（J），q:

电量（C），φA:

A点的电势（V）｝­

10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝­电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB（电势能的增量等于电场力做功的负值）­

12.电容C＝Q/U（定义式,计算式）｛C:

电容（F），Q:

电量（C），U:

电压（两极板电势差）（V）｝­平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:

两极板正对面积，d:

两极板间的垂直距离，ω：

介电常数）­带电粒子在电场中的加速（Vo＝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Vo进入匀强电场时的偏转（不考虑重力作用的情况下）­

类平垂直电场方向:

匀速直线运动L＝Vot（在带等量异种电荷的平行极板中：

E＝U/d）­

抛运动平行电场方向:

初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m­

注:

­

（1）两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:

原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；­

（2）电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；­

（3）常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；­

（4）电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；­

（5）处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；­

（6）电容单位换算：

1F＝106μF＝1012PF；­

（7）电子伏（eV）是能量的单位,1eV＝1.60×10-19J；­

十一、恒定电流­

1.电流强度：

I＝q/t｛I:

电流强度（A），q:

在时间t内通过导体横载面的电量（C），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:

导体阻值（Ω）｝­

3.电阻、电阻定律：

R＝ρL/S｛ρ:

电阻率（Ω?

m），L:

导体的长度（m），S:

导体横截面积（m2）｝­

4.闭合电路欧姆定律：

I＝E/（r+R）或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外­

｛I:

电路中的总电流（A），E:

电源电动势（V），R:

外电路电阻（Ω），r:

电源内阻（Ω）｝­

5.电功与电功率：

W＝UIt，P＝UI｛W:

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.纯电阻电路中:

由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R­

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：

P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:

电路总电流（A），E:

电源电动势（V），U:

路端电压（V），η：

电源效率｝­

9.电路的串/并联串联电路（P、U与R成正比）并联电路（P、I与R成反比）­

电阻关系（串同并反）R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+­

电流关系I总＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+­

电压关系U总＝U1+U2+U3+U总＝U1＝U2＝U3­

功率分配P总＝P1+P2+P3+P总＝P1+P2+P3+­

10.欧姆表测电阻­

（1）电路组成

（2）测量原理­

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得­

Ig＝E/（r+Rg+Ro）­

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为­

Ix＝E/（r+Rg+Ro+Rx）＝E/（R中+Rx）­

由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小­

（3）使用方法:

机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位（倍率）｝、拨off挡。

­

（4）注意:

测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

­伏安法测电阻­

电流表内接法：

­

电压表示数：

U＝UR+UA­

电流表外接法：

­

电流表示数：

I＝IR+IV­

Rx的测量值＝U/I＝（UA+UR）/IR＝RA+RxR真­

Rx的测量值＝U/I＝UR/（IR+IV）＝RVRx/（RV+R）R真­

选用电路条件RxRA[或Rx（RARV）1/2]­

选用电路条件RxRV[或Rx（RARV）1/2]­

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法­

限流接法­

电压调节范围小,电路简单,功耗小­

便于调节电压的选择条件RpRx­

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大­

便于调节电压的选择条件RpRx­

注1）单位换算：

1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω­

（2）各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；­

（3）串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻；­

（4）当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大；­

（5）当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/（2r）；­

十二、磁场­

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T）,1T＝1N/A?

m­

2.安培力F＝BIL；（注：

L⊥B）{B:

磁感应强度（T）,F:

安培力（F）,I:

电流强度（A）,L:

导线长度（m）}­

3.洛仑兹力f＝qVB（注V⊥B）;｛f:

洛仑兹力（N），q:

带电粒子电量（C），V:

带电粒子速度（m/s）｝­

4.在重力忽略不计（不考虑重力）的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况（掌握两种）：

­

（1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:

不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0­

（2）带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:

做匀速圆周运动,规律如下a）F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr（2π/T）2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；（b）运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功（任何情况下）；（c）解题关键:

画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。

­

注：

­

（1）安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；­

十三、电磁感应­

1）E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：

感应电动势（V），n：

感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:

磁通量的变化率｝­

2）E＝BLV垂（切割磁感线运动）｛L:

有效长度（m）｝­

3）Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:

感应电动势峰值｝­

4）E