高一物理知识总结定义+公式.docx
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高一物理知识总结定义+公式
定义、概念
一、机械运动
机械运动：
物体的空间位置随时间变化的运动。
直线运动：
运动轨迹是一条直线的运动。
（速度的方向不变）
匀速直线运动：
运动速度不随时间变化的运动。
（速度不变指速度的大小方向都不变）
匀变速直线运动：
加速度不随时间变化的直线运动。
自由落体运动：
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
曲线运动：
运动轨迹是一条曲线的运动。
（速度方向在其轨迹切线方向，时刻改变）
平抛运动：
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体在重力作用下做的曲线运动。
圆周运动：
物体的运动轨迹是一圆周的运动。
匀速圆周运动：
物体在任意相等的时间内，通过的圆弧的长度都相等的圆周运动。
参考系：
为了描述物体运动引来作为标准的物体。
质点：
一个用来代替物体的有质量的点。
可以把物体看做质点的条件：
物体的大小形状对研究的问题没有影响。
路程（标）：
质点运动所经过的路径的长度。
位移（矢）：
物体位置的变化。
其大小等于初末位置之间的距离与运动轨迹无关，方向为从初位置指向末位置。
速度（矢）：
描述物体运动快慢程度的物理量。
符号：
单位：
米每秒单位符号：
m/s
方向：
运动方向。
平均速度（矢）：
物体的位移S跟发生这一段位移所用的时间t的比值是物体在时间t（或位移S）内的平均速度。
方向：
位移方向，即从初位置指向末位置。
平均速率（标）：
物体运动的路程l跟经过这一段路程所用的时间t的比值是物体在时间t（或路程l）内的平均速率。
瞬时速度（矢）：
物体在某一时刻或某一位置时运动的快慢程度。
方向为运动方向。
（在匀变速直线运动中初速度、末速度都是指瞬时速度）
瞬时速率（标）：
即瞬时速度的大小。
加速度（矢）：
在匀变速直线运动中，物体运动速度的增量
跟发生这个变化量所用时间
的比值，成为匀变速运动的加速度。
单位：
米每二次方秒单位符号：
计算时一般以初速度方向为正方向，所以物体做匀加速直线运动则a取正值，物体
做匀减速运动时a取负值。
平抛运动
运动叠加原理：
一个运动可以看成是几个同时进行而又各自独立的运动叠加而成。
平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的叠加。
匀速圆周运动
线速度（矢）：
做匀速圆周运动的物体通过的弧长l跟通过这段弧长所用的时间ｔ的比值。
符号：
单位：
米每秒 单位符号：
m/s
方向：
圆周的切线方向
线速度与其他各量的关系式：
角速度：
在匀速圆周运动中，连接运动物体与圆心的半径所转过的角度跟转过这个角度所用
时间的比值。
符号：
单位：
弧度每秒 单位符号:
rad/s
周期（标）：
做匀速圆周运动的物体，沿圆周运动一周所用的时间。
符号：
Ｔ 单位：
秒 单位符号：
ｓ
频率（标）：
做匀速圆周运动的物体在１ｓ内完成圆周运动的周数。
符号：
单位：
赫兹 单位符号：
Hz
转速（标）：
转动的物体在单位时间内转过的周数。
符号：
n单位：
转每秒单位符号：
r/s
向心力（矢）：
做匀速圆周运动的物体受到的总是指向圆心的合力。
符号：
F单位：
牛顿单位符号：
N
向心加速度（矢）：
做匀速圆周运动的物体在向心力作用下产生的指向圆心的加速度。
符号：
a单位：
米每二次方秒单位符号：
二、力
定义：
物体与物体间的相互作用。
符号：
F
单位：
牛顿单位符号：
N
特性：
力不能脱离物体而单独存在。
（物质性）
力总是成对出现的。
（相互作用性）
力有大小、方向、作用点。
（矢量性）
力的作用效果：
（1）使物体发生形变。
（2）改变物体的运动状态。
力的图示：
线段的起点或终点表示力的作用点
线段的长度表示力的大小
箭头的方向表示力的方向
力的分类：
（1）按性质分：
重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力
（2）按作用效果分类：
拉力、推力、压力、支持力、阻力
重力
定义：
物体由于地球的吸引而受到的力。
大小：
G=mg方向：
竖直向下
作用点：
重心——质量分布均匀，形状规则的物体的重心在其几何中心
质量分布不均匀，形状不规则的物体的重心位置可以用悬挂法测出
物体的重心可以在物体上，也可以在物体外。
弹力
定义
形变：
物体在力的作用下形状或体积发生改变。
弹性形变：
有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。
非弹性形变：
物体在形变后撤去作用力而不能恢复原状的形变。
弹性限度：
能发生弹性形变的物体如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。
弹力：
发生形变的物体，由于要恢复原状，就会对引起它形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
大小：
与形变有关对于同一个物体形变越大弹力越大，形变消失弹力消失。
对于弹簧或弹性绳：
F=kxk：
劲度系数单位：
N/m
方向：
拉力的方向为沿绳收缩的方向。
压力的方向为垂直与接触面并指向被压的物体。
支持力的方向为垂直与接触面并指向被支持的物体。
摩擦力
定义：
一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动趋势时，会受到另一个物体对它的阻碍作用，这种阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
静摩擦力：
一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，会受到另一个物体对它的阻碍作用，这种阻碍相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
（有相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力）
方向：
与相对运动趋势方向相反，并与接触面相切。
滑动摩擦力：
一个物体在另一个物体表面上有相对运动时，会受到另一个物体对它的阻碍作用，这种阻碍相对运动的力叫做滑动摩擦力。
（有相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力）
大小：
f=
N
为动摩擦因数无单位
方向：
与相对运动方向相反，并与接触面相切。
受力分析：
（1）确定研究对象
（2）按重力、弹力、摩擦力的顺序进行受力分析
（3）找出每一个力的施力物体和受力物体，并找出与研究对象接触的所有物体，检查有无多力或少力。
注意：
受力分析只分析以性质命名的力，不分析以作用效果命名的力。
力的合成与分解
合力与分力：
一个物体受到几个力共同作用的时候，我们常可以找出这样一个力，它所产生的作用效果与几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。
共点力：
物体同时受到几个力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线交与同一点，则这几个力叫共点力。
力的合成：
求几个分力的合力的过程。
力的分解：
求一个合力的几个分力的过程。
力的分解有唯一解的条件：
（1）已知两个分力的方向。
（2）已知一个分力的大小和方向。
正交分解：
将一个力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做正交分解。
矢量与标量
矢量
定义：
既有大小又有方向的量
运算：
遵循平行四边形定则。
（在同一直线上时遵循代数运算法则）
正负号的意义：
正号表示该矢量方向与规定正方向相同。
负号表示该矢量方向与规定正方向相反。
比较大小：
只比较其绝对值。
标量
定义：
只有大小没有方向的量
运算：
遵循代数运算法则。
正负号的意义：
正号表示在规定的零点以上，负号表示在规定的零点以下。
比较大小：
比较其代数值。
牛顿运动定律
牛顿第一定律
内容：
一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
意义：
力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。
理解：
牛顿第一定律描述的是一种理想状态，不受外力的物体是不存在的。
通常人们看到的静止或匀速直线运动状态，实际上是物体受到平衡力作用的结果，在理解时不能把“不受外力”简单的等同于“合力为零”
惯性：
物体所具有的保持静止或匀速直线运动状态的这种性质称为惯性。
惯性的特性：
普遍性━━一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。
无关性━━惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素如受力情况、运动情况无关。
唯一性━━质量是惯性大小的唯一量度。
质量大的，惯性大，运动状态不易改变。
质量小的，惯性小，运动状态容易改变。
牛顿第二定律
内容：
物体加速度的大小跟其所受的外力成正比，跟其质量成反比。
加速度的方跟外力方向相同。
理解：
（1）同体性：
加速度、力和质量对应与同一个物体，所以分析问题时一定要确定好研究对象，研究对象全过程的受力情况要搞清楚。
（2）因果性：
力是产生加速度的原因，物体的加速度由力和质量这两个因素决定。
（3）矢量性：
加速度与力都是矢量，它们的方向相同，加速度的方向由力的方向决定。
（4）瞬时性：
物体的加速度跟它所受的外力之间存在着瞬时对应关系，加速度与力同时产生，同时变化，同时消失。
（5）独立性：
物体受到多个力作用时，每个力都独立的产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律。
应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤
（1）确定研究对象
（2）分析研究对象的受力情况，画出受力分析图
（3）选定正方向或建立直角坐标系，通常选加速度的方向为正方向，或将加速度的方向作为某一坐标轴的正方向。
（4）求合力（作图法，计算法，正交分解法）
（5）根据牛顿第二定律列方程。
牛顿第三定律
内容：
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿一条直线分别作用在两个物体上。
理解：
在任何条件下，对于任何物体，作用力和反作用力关系都成立。
共点力作用下物体的平衡
内容：
物体在共点力作用下，如果保持静止或做匀速直线运动，我们就说这个物体在共点力作用下处于平衡状态。
平衡条件：
合力为零，即
二力平衡条件：
作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，而且在同一条直线上。
三力平衡条件：
作用在一个物体上的其中任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，而且作用在同一条直线上。
相互作用力与平衡力的区别
相互作用力
平衡力
作用对象
两个
一个
作用性质
一定相同
不一定相同
作用时间
同时存在，同时变化
不同时变化
作用效果
各自产生作用效果不能相互抵消
使物体处于平衡状态，可以相互抵消
三、功
功（标）：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积。
符号：
W单位：
焦耳，简称焦单位符号:
J
公式：
F:
力S:
位移
：
力与位移之间的夹角
物体受几个力：
、
、
……
合力为F
对应各个力做的功为：
、
、
……
有总功：
功率（标）：
功跟完成这些功所用时间的比值。
符号：
P单位：
瓦特，简称瓦单位符号：
W
注意：
F与
在同一直线上，若不在同一直线上有
是平均速度即对应的P是平均功率。
是顺时速度即对应的P是瞬时功率。
动能：
物体由于运动而具有的能。
符号：
单位：
焦单位符号：
J
动能定理：
外力对物体做的总功，等于物体动能的增加量。
重力势能：
物体由于受到地球引力并处于一定高度而具有的能量。
符号：
单位：
焦单位符号：
J
注意：
重力势能具有相对性，h为物体相对与零势能面的高度。
重力势能具有系统性，不能脱离地球或物体而研究重力势能。
重力做功量等于重力势能的变化量：
机械能：
动能和势能这两种形式的能统称为机械能。
符号：
E单位：
焦单位符号：
J
机械能守恒：
在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
四、电场
1.两种电荷
（1）自然界中存在正电荷与负电荷两种电荷.
（2）电荷守恒
2.库仑定律
（1）内容:
在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上.
（2）适用条件:
真空中的点电荷.
点电荷是一种理想化的模型.如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷，但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少.
3.电场强度、电场线
（1）电场:
带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性.
（2）电场强度:
放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度.定义式:
E=F/q
方向:
正电荷在该点受力方向.
（3）电场线:
在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线.电场线的性质:
①电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）;②电场线的疏密反映电场的强弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹.
（4）匀强电场:
在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.
（5）电场强度的叠加:
电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.
4.电势差U:
电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差.公式:
UAB=WAB/q电势差有正负:
UAB=-UBA，一般常取绝对值，写成U.
5.电势φ:
电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差.
（1）电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关（通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势）.因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低.
（2）沿着电场线的方向，电势越来越低.
6.电势能:
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处（电势为零处）电场力所做的功ε=qU
7.等势面:
电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.
（1）等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功.
（2）等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.
（3）画等势面（线）时，一般相邻两等势面（或线）间的电势差相等.这样，在等势面（线）密处场强大，等势面（线）疏处场强小.
8.电场中的功能关系
（1）电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关.
计算方法有:
由公式W=qEcosθ计算（此公式只适合于匀强电场中），或由动能定理计算.
（2）只有电场力做功，电势能和电荷的动能之和保持不变.
（3）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变.
9.静电屏蔽:
处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽.
10.带电粒子在电场中的运动
（1）带电粒子在电场中加速
带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量.
（2）带电粒子在电场中的偏转
带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后，做类平抛运动.垂直于场强方向做匀速直线运动:
Vx=V0，
L=V0t.平行于场强方向做初速为零的匀加速直线运动:
（3）是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定.一般说来:
①基本粒子:
如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）.
②带电颗粒:
如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力.
（4）带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动
由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此可以用两种方法处理:
①正交分解法;②等效“重力”法.
11.示波管的原理:
示波管由电子枪，偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空.如果在偏转电极XX′上加扫描电压，同时加在偏转电极YY′上所要研究的信号电压，其周期与扫描电压的周期相同，在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线.
12.电容-----
（1）定义:
电容器的带电荷量跟它的两板间的电势差的比值
〔注意〕电容器的电容是反映电容本身贮电特性的物理量，由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定，与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。
（2）单位:
法拉（F），1F=106μF，1μF=106pF.
（3）平行板电容器的电容:
.在分析平行板电容器有关物理量变化情况时，往往需将结合在一起加以考虑，其中C=反映了电容器本身的属性，是定义式，适用于各种电容器;，表明了平行板电容器的电容决定于哪些因素，仅适用于平行板电容器;若电容器始终连接在电池上，两极板的电压不变.若电容器充电后，切断与电池的连接，电容器的带电荷量不变
公式
一、运动学公式
1.匀变速直线运动
（1）基本公式：
a=
（2）速度公式：
Vt=V0+at
（3）位移公式：
S=Vot一
at2
（4）推论：
Vt2一Vo2=2as
a.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：
Ds=aT2（a一匀变速直线运动的加速度T一每个时间间隔的时间）
b.初速为零的匀加速直线运动,在1s、2s、3s……ns内的位移之比为12：
22:
32……n2；
在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1：
3：
5……（2n-1）;
在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1：
：
（
……（
2.自由落体运动
（1）初速度：
Vo
（2）末速度：
Vt
（3）下落高度：
h=
gt2
（4）推论：
Vt2=2gs
3.竖直上抛运动
（1）最大高度：
H=
（2）上升时间：
t=
（3）落地时间：
t=
（从抛出到落回原位置的时间）
（4）适用全过程的公式：
S=Vot一
gt2；Vt=Vo一gt；Vt2一Vo2=一2gs
ps：
S、Vt的正、负号的理解
4.平抛运动
a.水平分运动：
水平位移：
x=vot水平分速度：
vx=vo
b.竖直分运动：
竖直位移：
y=
gt2竖直分速度：
vy=gt
5.匀速圆周运动
线速度:
V=wR=2
fR=
角速度：
w=
向心力：
F=ma=m
2R=m
m4
n2R
向心加速度：
a=
2f2R
二、力学公式
1.胡克定律：
F=Kx（x为伸长量或压缩量,K为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关）
2.摩擦力的公式：
（1）滑动摩擦力：
f=mN
说明：
a.N为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G
b.m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.
大小范围：
0£f静£fm（fm为最大静摩擦力，与正压力有关）
说明：
a.摩擦力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。
3.万有引力：
F=G
（m：
天体质量R：
天体半径G：
万有引力恒量）
a.万有引力=向心力
G
b.在地球表面附近，重力=万有引力
mg=G
g=G
c.第一宇宙速度mg=m
V=
4.库仑力：
F=K
（适用条件）
5.电场力：
F=qE（F与电场强度的方向可以相同，也可以相反）
牛顿第二定律：
F合=ma
三、功
1.功：
W=Fscosq（适用于恒力的功的计算）
2.动能和势能：
动能：
Ek=
重力势能：
Ep=mgh（与零势能面的选择有关）
3.动能定理：
外力对物体所做的总功等于物体动能的变化（增量）。
公式：
W合=DEk=Ek2一Ek1=
4.机械能守恒定律：
机械能=动能+重力势能+弹性势能
条件：
只有重力或弹力做功.
公式：
mgh1+
或者DEp减=DEk增
5.功率：
P=
（平均功率）
P=FV（平均功率）
四、电学公式
（一）电场
1.库仑定律：
，其中，Q1、Q2表示两个点电荷的电量，r表示它们间的距离，k叫做静电力常量，k=9.0×109Nm2/C2。
（适用条件：
真空中两个静止点电荷）
2.电场强度：
（1）定义式：
F为检验电荷在电场中某点所受电场力，q为检验电荷。
单位牛/库伦（N/C），方向，与正电荷所受电场力方向相同。
描述电场具有力的性质。
注意：
E与q和F均无关，只决定于电场本身的性质。
（适用条件：
普遍适用）
（2）点电荷场强公式：
k为静电力常量，k=9.0×109Nm2/C2，Q为场源电荷（该电场就是由Q激发的），r为场点到Q距离。
（适用条件：
真空中静止点电荷）
（3）匀强电场中场强和电势差的关系式：
其中，U为匀强电场中两点间的电势差，d为这两点在平行电场线方向上的距离。
3.电势差：
为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。
单位：
伏特（V），标量。
数值与电势零点的选取无关，与q及
均无关，描述电场具有能的性质。
4.电场力的功：
5.电势：
为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。
数值与电势零点的选取有关，但与q及
均无关，描述电场具有能的性质。
6.电容：
（1）定义式：
C与Q、U无关，描述电容器容纳电荷的本领。
单位，法拉（F），1F=106μF=1012pF
（2）决定式：
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