高中物理基本概念定理定律公式大全.docx

1、高中物理基本概念定理定律公式大全高中物理基本概念、定理、定律、公式大全(总20页)高中物理基本概念、定理、定律、公式一、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=2as3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=(Vo2 +Vt2)/21/2 6.位移S= V平t=Vot + at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0；反向则aF2) 2.互成角度力的合成F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2

2、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=Fcos Fy=Fsin 为合力与x轴之间的夹角tg=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(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，化成代数运算。 四、动力学（运动和力）1.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

3、状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.第二运动定律：F合=ma 或a=F合/m a由合外力决定,与合外力方向一致。3.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，实际应用：反冲运动4.共点力的平衡F合=0 二力平衡 5.超重：NG 失重：NG注:平衡状态是指物体处于静上或匀速度直线状态,或者是匀速转动。五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）1. 简谐振动F=-KX F:回复力 K:比例系数 X:位移 负号表示F与X始终反向。2.单摆周期T=2(L/g)1/2 L:摆长(m) g:当地重力加速度值 成立条件:摆角503.受迫振动频率特点：f=f驱动力 4.发生共振条件

4、:f驱动力=f固 共振的防止和应用A1405.波速公式V=S/t=f=/T 波传播过程中，一个周期向前传播一个波长。6.声波的波速(在空气中） 0：332m/s 20:344m/s 30:349m/s (声波是纵波)7.波发生明显衍射条件： 障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大。8.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）注：（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关。（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。(5)振动图象与波动图象。六

5、、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(NS) F:恒力(N) t:力的作用时间(S) 方向由F决定4.动量定理I =P 或 Ft= mVt - mVo P: 动量变化P=mVt - mVo 是矢量式5.动量守恒定律P前总=P后总 P=P m1V1+m2V2= m1V1+ m2V2 6.弹性碰撞P=0；EK=0 （即系统的动量和动能均守恒）7.非弹性碰撞P=0；0EKEKm EK：损失的动能 EKm：损失的最大动能8.完全非弹性碰撞P=0；EK=EKm (碰后连在一起成一整

6、体)9.物体m1以V1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰(见教材C158):V1=(m1-m2)V1/(m1+m2) V2=2m1V1/(m1+m2)10.由9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)11.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 E损=mVo2/2-(M+m)Vt2/2=fL相对 Vt:共同速度 f:阻力注：(1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上。(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算（3）系统动量守恒的条件:合外力为零或内力远远大于外力,系统在某方向受的合

7、外力为零，则在该方向系统动量守恒(4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒。(5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加。七、功和能（功是能量转化的量度）1.功W=FScos （定义式） W:功(J) F:恒力(N) S:位移(m) :F、S间的夹角2.重力做功Wab=mghab m:物体的质量 g=10 hab：a与b高度差(hab=ha-hb)3.电场力做功Wab=qUab q:电量（C） Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=Ua-Ub4.电功w=UIt （普适式） U：电压（V） I:电流(A) t:通电时间(S)6.功率P=

8、W/t (定义式) P:功率瓦(W) W:t时间内所做的功(J) t:做功所用时间(S)8.汽车牵引力的功率 P=FV P平=FV平 P:瞬时功率 P平:平均功率9.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(Vmax=P额/f)10.电功率P=UI (普适式) U：电路电压(V) I：电路电流(A)11.焦耳定律Q=I2Rt Q:电热(J) I:电流强度(A) R:电阻值() t:通电时间(秒)12.纯电阻电路中I=U/R P=UI=U2/R=I2R Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt13.动能Ek=mv2/2 Ek:动能(J) m：物体质量(Kg) v:物体瞬时速度(m/

9、s)14.重力势能EP=mgh EP :重力势能(J) g:重力加速度 h:竖直高度(m) (从零势能点起)15.电势能A=qUA A:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) UA:A点的电势(V)16.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加) W合= mVt 2/2 - mVo2/2 W合=EKW合:外力对物体做的总功 EK:动能变化EK =( mVt 2/2- mVo2/2)17.机械能守恒定律E=0 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2 18.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG= - EP注:(1)功率大小表

10、示做功快慢,做功多少表示能量转化多少。（2）O090O 做正功； 90O180O 做负功；=90o 不做功(力方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功)。 （3）重力（弹力、电场力、分子力）做正功，则重力（弹性、电、分子）势能减少。（4）重力做功和电场力做功均与路径无关（见2、3两式）。（5）机械能守恒成立条件：除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化 (6)能的其它单位换算:1KWh(度)=106J 1eV=10-19J。*（7）弹簧弹性势能E=KX2/2 。八、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA=1023/mol 2.分子直径数量级10-10米3.油膜法测分子直径d

11、=V/s V:单分子油膜的体积(m3) S:油膜表面积(m2)4.分子间的引力和斥力(1) rr0 f引r0 f引f斥 F分子力表现为引力(4) r10r0 f引=f斥0 F分子力0 E分子势能05.热力学第一定律W+Q=E (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) E:增加的内能(J)注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子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

12、且分子势能最小。(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0。(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)能的转化和定恒定律，能源的开发与利用见教材A195。(8)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离。九、气体的性质1.标准大气压 1atm=105Pa=76cmHg ( 1Pa=1N/m2 ) 2.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()3.玻意耳定律(等温变化）P1V1=P2V2 PV=恒量 P:气体压强 V:气体体积 4.查理定律（等容变化）Pt=Po(1+t/273) Po:该气体0时的压强 P

13、1/T1=P2/T25.盖?吕萨克定律(等压变化）Vt=Vo(1+t/273) VO:该气体0时的体积 V1/V2=T1/T26.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)7.克拉珀龙方程PV=MRT/ R=molK M:气体的质量 ：气体摩尔质量 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、4、5、6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)。(3)P-V图、P-T图、V-T图要求熟练掌握。 十、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e=10-19C）

14、 2.库仑定律F=KQ1Q2/r2（在真空中）*F=KQ1Q2/r2(在介质中） F:点电荷间的作用力(N)K:静电力常量K=109Nm2/C2 Q1、Q2:两点荷的电量(C) ：介电常数 r:两点荷间的距离(m) 方向在它们的连线上，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) q：检验电荷的电量(C) 是矢量4.真空点电荷形成的电场E=KQ/r2 r：点电荷到该位置的距离（m） Q：点电荷的电亘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.电势与电势差UA=A/q UAB=UA-

15、 UB UAB =WAB/q=- AB/q7.电场力做功WAB= qUAB 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)8.电势能A=qUA A:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) UA:A点的电势(V)9.电势能的变化AB =B- A (带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值)10.电场力做功与电势能变化AB= -WAB= -qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)11.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)12.匀强电场的场强

16、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)13.带电粒子在电场中的加速(Vo=0) W=EK qu=mVt2/2 Vt=(2qU/m)1/214.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)类似于 垂直电杨方向: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) 平抛运动 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/m15.*平行板电容器的电容C=S/4Kd S:两极板正对面积 d:两极板间的垂直距离注:(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

17、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、教材B7、C178）。(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=106F=1012PF (7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV=10-19J

18、。(8)静电的产生、静电的防止和应用要掌握。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.部分电路欧姆定律I=U/R I:导体电流强度(A) U:导体两端电压(V) R:导体阻值()3.电阻 电阻定律R=L/S :电阻率(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=/( r + R) = Ir + IR =U内+U外I:电路中的总电流(A) :电源电动势(V) R:外电路电阻() r:电源内阻()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

19、(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() 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/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率 P总=I P出=IU =P出/P总 I:电路总电流(A) :电源电动势(V) U:端电压(V) ：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 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系 I总=I1=I2=I3 I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=/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=/(r+Rg+Ro+Rx)=/(R中+Rx)