高考物理定理定律公式大盘点.docx

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高考物理定理定律公式大盘点

2018年高考物理定理、定律、公式大盘点

一、质点的运动：

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）/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。

二、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｝

　　6.受迫振动频率特点：

f=f驱动力

　　7.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175〕

　　8.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

　　9.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}

　10.声波的波速（在空气中）0℃：

332m/s;20℃:

344m/s;30℃:

349m/s;（声波是纵波）

　　11.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

　　12.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）

　　13.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21〕｝

　　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22〕/振动中的能量转化〔见第一册173〕。

三、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｝

　　2.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｝

　　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;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

　　7.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40〕｝

　　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〕。

四、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）。

五、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111〕

　　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98];

　　（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101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册105〕。

六、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。

　　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）>RA[或Rx>（RARV）1/2]

　　选用电路条件RxRx

　　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

　　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

　　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）;

　　（6）其它相关内容：

电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册127〕。

七、电磁感应

　　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）｝

　　注：

（1）感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;

（2）自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;（3）单位换算：

1H=103mH=106μH。

八、交变电流（正弦式交变电流）

　　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）。