高中物理学考公式与知识点总结.docx
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高中物理学考公式与知识点总结
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高中物理学考公式概念总结
一、直线运动：
1、匀变速直线运动：
x
v
（1）平均速度t
（定义式）平均速度的方向即为运动方向
v-平均速度国际单位：
米每秒m/s常用单位：
千米每时km/h换算关系1m/s=3.6km/h
（2）加速度
a
v
t
vv
t加速度描述速度变化的快慢，也叫速度的变化率
0
t
｛以Vo为正方向，a与Vo同向（做加速运动）a>0；反向（做减速运动）则a<0｝
注:
主要物理量及单位:
初速度（
v）:
m/s；加速度（a）:
m/s
0
2；末速度（
v）:
m/s；
t
时间（t）:
秒（s）；位移（x）:
米（m）；路程（s）:
米（m）；
三个基本物理量：
长度质量时间对应三个基本单位：
mkgs
（3）基本规律：
速度公式vvat
t0位移公式
1
xvtat
0
2
2
几个重要推论：
22
（1）vtv2ax
0
（
v初速度，
o
v末速度匀加速直线运动：
a为正值，匀减速直线运动（比如刹车）：
a为负值，）
t
（2）AB段中间时刻的即时速度：
*（3）AB段位移中点的即时速度：
VVx
V＝0t
V
t
22t
22
vv
ot
V
s
22
注意公式在什么条件下用比较好？
（在什么条件不知或不需要知道或者也用不到时，该用哪个公式？
）
（VVat
t0不涉及到X）（
1
22V2a
XVtat不需要求Vt）（2X
V
02
t不涉及到时间t
0
求位移）（0X
VV
t
V
2t
不知道a）
（5）初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：
2
xaT
（a一匀变速直线运动的加速度，T一每个时间间隔的时间）
（用来求纸带问题中的加速度，注意单位的换算）
（6）自由落体：
①初速度Vo＝0②末速度Vgt
t③下落高度
1
2
hgt（从Vo位置向下计算）
2
④推论
2
2ghV全程平均速度
t
V平均
V
t
2
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规律；
（2）a＝g＝9.8m/s
2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下）。
二、相互作用：
1、重力G＝mg
（方向竖直向下，g＝9.8m/s
2≈10m/s2，作用点在重心，重心不一定在物体上，适用于地球表面附近）
2、弹力，胡克定律：
Fkx
弹（x为伸长量或压缩量；k为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关）
3、求F1和F2两个共点力的合力：
（1）力的合成和分解都遵从平行四边行定则。
（2）两个力的合力范围：
F1－F2FF1+F2
（3）合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
1
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（4）求三个力的合力方法，先求出两个力的合力范围，看第三个力在不在这个范围内，如果在，则最小值可
以取到0，最大值是三个力的和
4、物体平衡条件：
静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零
F0Fx合0Fy合0
或合
5、摩擦力的公式：
（1）滑动摩擦力：
F
fF
N
说明：
a、FN为接触面间的弹力，即支持力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G
b、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正
压力N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.（只要不动，推力越大，静摩擦力越大）
大小范围：
Of
f
m（
max
f为最大静摩擦力，与正压力有关）
max
说明：
a、摩擦力方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。
三、牛顿运动定律：
1、牛顿第一定律：
物体喜欢保持原来运动状态不变，即所有物体都具有惯性，这个性质称之为惯性。
力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因
☆2、牛顿第二定律：
Fma
合或者Fx合max
（1）矢量性
（2）瞬时性（3）独立性
（建立直角坐标系之后，x方向上的合力Fx合即为物体受到的合力）
2、牛顿第三定律：
F＝-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，大小相等，叫做作用力与反作用力}
3、共点力的平衡：
F
合＝0
4、超重现象：
FG
N失重现象：
0（无论失重、超重，物体重力都保持不变）
电梯加速上升或减速下降，人超重电梯减速上升或加速下降，人失重
5、国际单位制中的力学基本单位：
时间（t）s，长度（l）m，质量（m）kg
四、曲线运动
1、平抛运动：
水平方向为匀速直线运动：
vxxv0t
v
0
v0
OCAx
1
2
竖直方向为自由落体运动：
hvgh
vygt2y2
gt
2
2h
g
t
（取决于下落高度h，与初速度无关）
运动时间：
S
水平射程：
（取决于初速度Vo和下落高度h）
xv0t
2
2vvgt
22
t秒末速度（合速度）：
vvxy
0
t秒末位移（总位移）：
S
2
x
2
y
vt
0
2
1
2
2
gt
2
B
y
vy
vx
v
合速度方向与水平夹角β：
tanθ＝
v
y
v
x
gt
v
0
合位移方向与水平夹角α：
tan
y
x
1
gt
2
vt
0
2
gt
2v
0
l2r2、匀速圆周运动：
线速度：
vr
tT
角速度：
2v
t
a向
2
Tr
24
v
2
r
rT
2
2
r
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＝2πf＝2πn单位：
rad/s
向心加速度：
向心力：
24
2
vr
2
Fmammrm
向2
向
rT
3、平抛运动是匀变速曲线运动，加速度始终不变，为g
匀速圆周运动：
匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。
注：
主要物理量及单位：
弧长（l）:
米（m）；角度（）：
弧度（rad）；频率（f）：
赫兹（Hz）；
周期（T）：
秒（s）；转速（n）：
r/s；半径（r）:
米（m）；线速度（V）：
m/s；
2
角速度（ω）：
rad/s；向心加速度：
m/s
。
⑦同轴转动，各点角速度相等。
线速度与半径成正比
用皮带（无滑）传动的皮带轮，轮缘上各点的线速度大小相等。
五：
万有引力与航天：
1、开普勒第三定律：
r
3/T
2
＝K｛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）｝
mm
2、万有引力定律：
（G＝6.67×10
12-11N?
m2/kg
-11N?
m2/kg
FG
万2
r
2
，万有引力方向在它们的连线上）
3、地球上的重力和重力加速度：
Mm
2
G；｛R
2mg,GMgR
R
地:
地球半径（m），M：
地球质量（kg）｝
4、卫星绕行速度、角速度、周期：
1．加速度与轨道半径的关系：
由
Mm
Gma
2
r
GM
得2
a
r
2．线速度与轨道半径的关系：
由
2
Mmv
Gm
2
rr
得
v
GM
r
3．角速度与轨道半径的关系：
由
Mm
2
Gmr
2
r
GM
得3
r
2
Mm2
4．周期与轨道半径的关系：
由Gmr
2
rT
得
T
2
4
r
GM
3
｛M：
中心天体质量｝
若星体在中心天体表面附近做圆周运动，上述公式中的轨道半径r为中心天体的半径R。
2
Mm4
5、天体质量M的估算：
r
Gm
22
rT
M
2
4
GT
r
2
3
6、第一（二、三）宇宙速度：
1gR7.9km/s
v；V2＝11.2km/s；V3＝16.7km/s
7、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T=24h。
8、变轨问题：
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（类似于从远日点到近日点）
六、机械能及其守恒定律：
1、功：
（适用于恒力的功的计算）｛W:
功（J），F:
恒力（N），l:
位移（m），:
F、l间的夹角｝
WFlcos
（1）理解正功、零功、负功的含义
（2）功是能量转化的量度：
①合外力的功-----量度-----动能的变化
②重力的功------量度------重力势能的变化
③电场力的功-----量度------电势能的变化
2、功率：
平均功率
W
P（在t时间内力对物体做功的平均功率）
t
PFv（v为平均速度）
3
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瞬时功率：
（v为瞬时速度）
P瞬Fv
注：
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（
P
额
V，f指阻力）
max
f
3、动能和势能：
动能：
1
2
EKmv｛Ek:
动能（J），m：
物体质量（kg），v:
物体瞬时速度（m/s）｝
2
重力势能：
Emgh
P（与零势能面的选择有关，h:
竖直高度（m）（从零势能面起））
重力做功：
Wab＝mghab只看初末位置高度差{m:
物体的质量，g＝9.8m/s
2≈10m/s2，hab：
a与b高度差（hab＝ha-hb）}
ab：
a与b高度差（hab＝ha-hb）}
☆4、动能定理：
外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化量。
☆☆｛W合:
外力对物体做的总功，也是各力做功的代数和即
W合EkE
2k1
W1WW
23
☆5、机械能守恒定律：
机械能=动能+重力势能+弹性势能
条件：
系统只有内部的重力或弹力做功（并不是说不受其他力）。
只是动能和势能之间的转化｝
公式：
11
22
mgh或者EP减=EK增
mVmghmV
1122
22
选修3-1
一、静电场
-19
1、电荷守恒定律、元电荷：
（e＝1.60×10C）；带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍
2、库仑定律：
F＝kQ1Q2/r
292
（在真空中）｛F:
点电荷间的作用力（N），k:
静电力常量k＝9.0×10N?
m/C
2
，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，是作用力与反作用力，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）｛E:
电场强度（N/C），是矢量，由本身决定；q：
试探电荷的电量（C）
⑵真空点（源）电荷周围的场强公式是：
kQ
E，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。
2
r
⑶匀强电场的场强公式是：
U
E，其中d是沿电场线方向上的距离。
d
4、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。
5、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）｝
6、电场力做功：
W＝qU，电场力做功也只跟始末位置间的电势差有关，和路径无关。
W电=Uq。
根据功是能量转
化的量度，有ΔE=-W
电，即电势能的增量等于电场力做功的负值。
7、电势能：
EA＝qφA
8、电子伏（eV）是能量的单位，1eV＝1.60×10
-19J。
9、电势与电势差：
UAB＝φA-φB＝WAB/q
10、电容：
C＝Q/U（定义式）｛C:
电容（F），由本身决定；Q:
电量（C），U:
电压（两极板电势差）（V）｝
平行板电容器的电容
C=
ε
S
4kd
π
11、电容单位换算：
1F（法拉）＝10
6μF（微法）＝1012PF（皮法）
12、带电粒子只在电场力作用下的加速和偏转
11
加速：
22
qUmvmv
t0
22
偏转：
侧移距离y：
y
1
2
2
at=
2
qUL
2
2
2mdv
0
=
2
UL
2
4dU
1
速度：
vat，y
y
1
2
2
at，a
qE
m
=
qU
2
md
二、恒定电流
1、电流：
I＝Q/t｛I:
电流（A），q:
在时间t内通过导体横截面的电量（C），t:
（s）｝
4
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I＝nqsv
2、电流单位换算：
1A（安培）＝10
3mA（毫安）＝106μA（微安）
3、欧姆定律：
I＝U/R｛I:
导体电流（A），U:
导体两端电压（V），R:
导体电阻（Ω）｝
4、电功率：
P电＝UI
5、焦耳定律：
Q＝I
2Rt｛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）｝
热功率：
P热＝I
2R｛U:
电压（V），I:
电流（A），R:
导体的电阻值（Ω）｝
6、电阻定律：
R=
l
ρ
S
7、闭合回路欧姆定律：
I
E
Rr
E=U
外+U内EUIr
8、逻辑电路：
与门（全1出1），或门（有1出1），非门（有1出0，有0出1）
三、磁场
（磁场对通电导线有安培力的作用；磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用）
1、磁感应强度：
F
B=（B与I垂直）
IL
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：
特斯拉（T），1T＝1N/A?
m
2、磁通量：
Φ=BS（B与S垂直）
3、安培力：
F＝BIL（注：
I⊥B）{B:
磁感应强度（T）,F:
安培力（N）,I:
电流（A）,L:
导线长度（m）}方向：
左手定则
大小：
F=BILsinθ
4、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）｝
5、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
左手定则判断安培力和洛伦兹力右手定则判断电流或磁场方向————左力右电磁
6.带电粒子在匀强磁场中的运动
1）若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动．
2）若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．
①向心力由洛伦兹力提供：
qvBm
2
v
R
②轨道半径公式：
R
mv
qB
③周期公式：
T
2
qB
m
选修1-1
七、电场·电流：
1、电荷守恒定律、元电荷：
（e＝1.60×10
-19C）；带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍
2、库仑定律：
F＝kQ1Q2/r
2
9N?
m2/C
（在真空中）｛F:
点电荷间的作用力（N），k:
静电力常量k＝9.0×10
2
，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，是作用力与反作用力，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）｛E:
电场强度（N/C），是矢量，由本身决定；q：
试探电荷的电量（C）
4、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）｝
5、电容：
C＝Q/U（定义式）｛C:
电容（F），由本身决定；Q:
电量（C），U:
电压（两极板电势差）（V）｝
6
12PF（皮法）6、电容单位换算：
1F（法拉）＝10μF（微法）＝10
5
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7、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。
8、电子伏（eV）是能量的单位，1eV＝1.60×10-19J。
9、电流：
I＝Q/t｛I:
电流（A），q:
在时间t内通过导体横截面的电量（C），t:
（s）｝
10、欧姆定律：
I＝U/R｛I:
导体电流（A），U:
导体两端电压（V），R:
导体电阻（Ω）｝
11、电流单位换算：
1A（安培）＝103mA（毫安）＝106μA（微安）
12、电功率：
P电＝UI热功率：
P热＝I
2R｛U:
电压（V），I:
电流（A），R:
导体的电阻值（Ω）｝
13、焦耳定律：
Q＝I
2Rt｛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）｝
八、磁场：
（磁场对通电导线有安培力的作用；磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用）
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：
特斯拉（T），1T＝1N/A?
m
2、安培力：
F＝BIL（注：
I⊥B）{B:
磁感应强度（T）,F:
安培力（N）,I:
电流（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、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
左手定则判断安培力和洛伦兹力右手定则判断电流或磁场方向————左力右电磁
九、电磁感应：
1、法拉第电磁感应定律：
En
｛E：
感应电动势（V），n：
感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:
磁通量的变化率｝
t
2、理想变压器原、副线圈中电压、功率关系：
U1/U2＝n1/n2P入＝P
出（只变交流，不变直流）
3、有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值
十、电磁波及其应用：
（电磁波谱：
由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线组成）
1、麦克斯韦电磁场理论：
变化的电（磁）场产生磁（电）场
2、电磁波在真空中传播的速度：
c＝3.00×108m/s，λ＝c/f｛λ:
电磁波的波长（m），f:
电磁波频率｝
十一、物理学史：
1、伽利略最早研究自由落体运动，并获得极大成就。
2、托勒密提出了地心说，哥白尼提出了日心说，开普勒提出了行星运动定律。
3、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许最早测定了万有引力常量G。
4、富兰克林进行了著名的风筝实验，发现天电和摩擦产生的电是一样的。
5、伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。
6、以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家，发明和改进了电灯。
7、1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验最早发现了电流的磁效应。
8、英国物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象。
9、英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁
波的存在。
10、我国的沈括最早发现了地磁偏角。
地理的南北极是地磁的北南极。
十二、物理主要基本概念、规律：
1、参考系：
为研究物体运动假定不动的物体；又名参照物；参照物不一定静止,只是假定静止不动。
2、质点：
只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体；是理想化模型。
研究运动轨迹时物体可以看做质点
3、位移：
从起点到终点的有向线段，是矢量（有方向的量，还有速度v,加速
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