高一物理必修一第二章公式.docx

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高一物理必修一第二章公式

高一物理必修一第二章公式

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一、质点的运动

（1）------直线运动

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）a>0；反向则aF2）

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）

注：

（1）力（矢量）的合成与分解遵循平行四边形定则;

（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

（3）除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

（4）F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角（α角）越大，合力越小;

（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

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：

FN>G，失重：

FN>r｝

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〔见第一册P175〕

5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

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）

10.多普勒效应:

由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册P21〕｝

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）加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处；

（3）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；

（4）干涉与衍射是波特有的；

（5）振动图象与波动图象；

（6）其它相关内容：

超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。

六、冲量与动量（物体的受力与动量的变化）

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；0r0，f引>f斥，F分子力表现为引力

（4）r>10r0，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〔见第二册P40〕｝

6.热力学第二定律

克氏表述：

不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）；

开氏表述：

不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）｛涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕｝

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；吸收热量，Q>0

（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；

（8）其它相关内容：

能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

九、气体的性质

1.气体的状态参量：

温度：

宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，

热力学温度与摄氏温度关系：

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

压强p：

单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：

1atm＝1.013×105Pa＝76cmHg（1Pa＝1N/m2）

2.气体分子运动的特点：

分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大

3.理想气体的状态方程：

p1V1/T1＝p2V2/T2｛PV/T＝恒量，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,与温度和物质的量有关；

（2）公式3成立条件均为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（℃），而T为热力学温度（K）。

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｝

11.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）｝

13.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）

常见电容器〔见第二册P111〕

14.带电粒子在电场中的加速（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；

（8）其它相关内容：

静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

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+