物理公式汇总.docx

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物理公式汇总

1一、振动和波公式

　　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θ<100;l>>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

　　5.机械波、横波、纵波

　　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

2二、冲量与动量公式

　　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｝

　　2.冲量：

I=Ft{I:

冲量（Ns），F:

恒力（N），t:

力的作用时间（s），方向由F决定｝

　　3.动量定理：

I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:

动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式}

　　4.动量守恒定律：

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

　　5.弹性碰撞：

Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}

　　6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK：

损失的动能，EKm：

损失的最大动能}

　　7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}

　　8.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）

　　9.由8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）

　　10.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}

3三、力的合成与分解公式

　　1.同一直线上力的合成同向:

F=F1+F2，反向：

F=F1-F2（F1>F2）

　　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）

4四、运动和力公式

　　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

　　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

5五、匀速圆周运动公式

　　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心=mV2/r=mω2r=mr（2π/T）2=mωv=F合

　　5.周期与频率：

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（此处频率与转速意义相同）

　　8.主要物理量及单位：

弧长（s）:

米（m）;角度（Φ）：

弧度（rad）;频率（f）：

赫（Hz）;周期（T）：

秒（s）;转速（n）：

r/s;半径（r）:

米（m）;线速度（V）：

m/s;角速度（ω）：

rad/s;向心加速度：

m/s2。

6六、平抛运动公式

　　1.水平方向速度：

Vx=Vo

　　2.竖直方向速度：

Vy=gt

　　3.水平方向位移：

x=Vot

　　4.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

7七、竖直上抛运动公式

　　1.位移s=Vot-gt2/2

　　2.末速度Vt=Vo-gt（g=9.8m/s2≈10m/s2）

　　3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs

　　4.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）

8八、自由落体运动公式

　　1.初速度Vo=0

　　2.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

9九、匀变速直线运动公式

　　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）/2

　　4.末速度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）a>0;反向则a<0｝

　　8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间（T）内位移之差｝

　　9.主要物理量及单位:

初速度（Vo）:

m/s;加速度（a）:

m/s2;末速度（Vt）:

m/s;时间（t）秒（s）;位移（s）:

米（m）;路程:

米;速度单位换算：

1m/s=3.6km/h。

10十、原子和原子核公式

　　1.α粒子散射试验结果a）大多数的α粒子不发生偏转;（b）少数α粒子发生了较大角度的偏转;（c）极少数α粒子出现大角度的偏转（甚至反弹回来）

　　2.原子核的大小：

10-15～10-14m，原子的半径约10-10m（原子的核式结构）

　　3.光子的发射与吸收：

原子发生定态跃迁时,要辐射（或吸收）一定频率的光子:

hν=E初-E末{能级跃迁｝

　　4.原子核的组成：

质子和中子（统称为核子），{A=质量数=质子数+中子数，Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数｝

　　5.天然放射现象：

α射线（α粒子是氦原子核）、β射线（高速运动的电子流）、γ射线（波长极短的电磁波）、α衰变与β衰变、半衰期（有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间）。

γ射线是伴随α射线和β射线产生的〕

　　6.爱因斯坦的质能方程:

E=mc2{E:

能量（J），m:

质量（Kg），c:

光在真空中的速度｝

　　7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时，ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时，算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV｝。

11十一、电磁振荡和电磁波公式

　　1.LC振荡电路T=2π（LC）1/2;f=1/T{f:

频率（Hz），T:

周期（s），L:

电感量（H），C:

电容量（F）｝

　　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｝

12十二、交变电流公式

　　1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;（ω=2πf）

　　2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值（纯电阻电路中）Im=Em/R总

　　3.正（余）弦式交变电流有效值：

E=Em/

（2）1/2;U=Um/

（2）1/2;I=Im/

（2）1/2

　　4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

　　U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出

　　5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=（P/U）2R;（P损′:

输电线上损失的功率，P:

输送电能的总功率，U:

输送电压，R:

输电线电阻）〕

　　6.公式1、2、3、4中物理量及单位：

ω:

角频率（rad/s）;t:

时间（s）;n:

线圈匝数;B:

磁感强度（T）;S:

线圈的面积（m2）;U输出）电压（V）;I:

电流强度（A）;P:

功率（W）。

13十三、电磁感应公式

　1.[感应电动势的大小计算公式]

　　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=BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）{ω:

角速度（rad/s），V:

速度（m/s）｝

　　2.磁通量Φ=BS{Φ:

磁通量（Wb）,B:

匀强磁场的磁感应强度（T）,S:

正对面积（m2）}

　　3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：

由负极流向正极｝

　　4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:

自感系数（H）（线圈L有铁芯比无铁芯时要大），

　　ΔI:

变化电流，t:

所用时间，ΔI/Δt:

自感电流变化率（变化的快慢）｝

14十四、磁场公式

　　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/Am

　　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）;质谱仪〔见第二册P155〕{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）。

15十五、恒定电流公式

　　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（Ωm），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，因三此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。

　　11.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+Rx>R真

　　Rx的测量值=U/I=UR/（IR+IV）=RVRx/（RV+R）

　　选用电路条件Rx>>RA[或Rx>（RARV）1/2]

　　选用电路条件Rx<

　　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Rp>Rx

　　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Rp

16十六、电场公式

　　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=9.0×109Nm2/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）

　　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

17十七、能量守恒定律公式

　　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）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｝

　　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｝

　　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）

18十八、气体的性质公式

　　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）｝