高中物理的公式总结 高中物理48个解题模型.docx

1、高中物理的公式总结 高中物理48个解题模型高中物理的公式总结 高中物理48个解题模型 【导语】物理是公认比较难的学科，学生往往需要投入很多的精力，物理的学习中有很多公式需要记忆，下面大将为大家带来高中物理的公式总结的介绍，希望能够帮助到大家。 1气体的性质公式总结 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，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： 1a

2、tm=1.013105Pa=1900pxHg(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)。 2运动和力公式总结 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

3、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：FNG，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 注: 平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。 3力的合成与分解公式总结 1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1F2) 2.互成角度力的合成： F=(F12+F22+2F1F2c

4、os)1/2(余弦定理) F1F2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，化简为代数运算。 4常见的力公式总结 1.重力G=mg(

5、方向竖直向下，g=9.8m/s210m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近) 2.胡克定律F=kx 方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m) 3.滑动摩擦力F=FN 与物体相对运动方向相反，：摩擦因数，FN：正压力(N) 4.静摩擦力0f静fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力) 5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11N m2/kg2,方向在它们的连线上) 6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0109N m2/C2,方向在它们的连线上) 7.电场力F=Eq (E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同) 8.安培

6、力F=BILsin (为B与L的夹角，当LB时:F=BIL，B/L时:F=0) 9.洛仑兹力f=qVBsin (为B与V的夹角，当VB时：f=qVB，V/B时:f=0) 注: (1)劲度系数k由弹簧自身决定; (2)摩擦因数与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定; (3)fm略大于FN，一般视为fmFN; (4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)见第一册P8; (5)物理量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C); (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 5万有引力公式总结

7、 1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=42/GM)R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量) 2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11N m2/kg2，方向在它们的连线上) 3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 R:天体半径(m)，M：天体质量(kg) 4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;=(GM/r3)1/2;T=2(r3/GM)1/2M：中心天体质量 5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

8、6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m42(r地+h)/T2h36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径 注: (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万; (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等; (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同; (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反); (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。 6匀速圆周运动公式总结 1.线速度V=s/t=2r/T 2.角速度=/t=2/T=2f 3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r 4.向心力F=mV

9、2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合 5.周期与频率：T=1/f 6.角速度与线速度的关系：V=r 7.角速度与转速的关系=2n(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()：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()：rad/s;向心加速度：m/s2。 注： (1)向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此

10、物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。 7平抛运动公式总结 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)21/2，合速度方向与水平夹角:tg=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移：s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角:tg=y/x=gt/2Vo 8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g 注： (1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的

11、匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)与的关系为tg=2tg; (4)在平抛运动中时间t是解题关键; (5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 8竖直上抛运动公式总结 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s210m/s2) 3.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) 注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负

12、值; (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 9自由落体运动公式总结 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 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s210m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。 10匀变速直线运动公式总结 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+

13、Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=(Vo2+Vt2)/21/2 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)a0;反向则a0;吸收热量，Q0 (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; 13功和能转化公式总结 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=mghabm:物体的质量，g=9.8m/s210m/s2

14、，hab：a与b高度差(hab=ha-hb) 3.电场力做功：Wab=qUabq:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=a-b 4.电功：W=UIt(普适式)U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s) 5.功率：P=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) 6.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 7.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) 8.电功率：P=UI(普适式)U：电路电压(V)，I：电路电流(A) 9.焦耳定律：Q=I2Rt Q:电热(J)，I:

15、电流强度(A)，R:电阻值()，t:通电时间(s) 10.纯电阻电路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.动能：Ek=mv2/2Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s) 12.重力势能：EP=mgh EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起) 13.电势能：EA=qA EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V)(从零势能面起) 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=EKW合:外力对物体做的总功EK:动能变化EK=

16、(mvt2/2-mvo2/2) 15.机械能守恒定律：E=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.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)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少; (2)O0r 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：波就是振动的传播，通过介质传播。在同种均匀介质中，振动的传播是匀速直线运动，这种运动，用波速V表征。对于匀速直线运动，波速V不变(大小不变，方向不变)，所以波速V是一个不

17、变的量。介质分子并没有随着波的传播而迁移，介质分子的永不停息的无规则的运动，是热运动，其平均速度为零。 6.波速v=s/t=f=/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)0332m/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 17电场公式总结 1.两种电

18、荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.6010-19C);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=9.0109N 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:

19、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=A-B，UAB=WAB/q=-EAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=EqdWAB: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=qA EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V) 10.电势能的变化EAB=EB-EA 带电体在电场中从A位

20、置到B位置时电势能的差值 11.电场力做功与电势能变化EAB=-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=S/4kd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，：介电常数) 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=EK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) 类平抛 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

21、=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/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; (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

22、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=1.6010-19J. 18恒定电流公式总结 1.电流强度：I=q/tI: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/RI:导体电流强(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=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(

23、V)，R:外电路电阻()，r:电源内阻() 5.电功与电功率：W=UIt，P=UIW: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=I2RtQ: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: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，=P出/P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(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(

24、串同并反) R串=R1+R2+R3+ 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+ 功率分配 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

25、程使指针 _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+RxR真 Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 选用电路条件RxRA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 注： (1)单位换算：1A=103mA=106A;1kV=103V=106mA;1M=103k=106 (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)

26、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。 19磁场公式总结 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/A m 2.安培力F=BIL;(注：LB) 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VB);质谱仪 f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电

27、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=m2r=mr(2/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2m/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)。 注： (1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; (2)磁感线的特

28、点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料 20电磁感应公式总结 1.感应电动势的大小计算公式 1)E=n/t(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，/t: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=nBS( 发电机最大的感应电动势)Em:感应电动势峰值 4)E=BL2/2(导体一端固定以旋转切割) :角速度(rad/s)，V:速度(m/s) 2.磁通量=BS :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

29、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=n/t=LI/tL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，I:变化电流， t:所用时间，I/t: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 (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=106H。 (4)其它相关内容：自感/日光灯。 21交变电流公式总结 1.电压瞬时值e=Emsint 电流瞬时值i=Imsint;(=2f) 2.电动势峰值Em=nBS=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总 3.正(余)弦式交变电流

30、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.高压输电线：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：: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)。 注: (1)交变电流的变化频率与

31、发电机中线圈的转动的频率相同即:电=线，f电=f线; (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变; (3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值; (4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入; (5)其它相关内容：正弦交流电图象/电阻、电感和电容对交变电流的作用 。 22电磁振荡和电磁波公式总结 1.LC振荡电路T=2(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=3.00108m/s，=c/f :电磁波的波长(m)，f:电磁波频率 注: (1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零;电容器电量为零时，振荡电流最大; (2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场; (3)其它相关内容：电磁场/电磁波/无线电波的发射与接收/电视雷达。 内容仅供参考