1、高中物理公式大全最终极版一、直线运动 1)匀变速直线运动1.平均速度V平x/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo22as3.中间时刻速度Vt/2V平(Vt+Vo)/2 4.末速度VtVo+at5.中间位置速度Vs/2(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移sV平tVot+at2/2Vt/2t7.加速度a(Vt-Vo)/t (以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;a与Vo反向(减速)则aF2)2.互成角度力的合成:F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2时:F(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2|4.力的正交分解:FxFcos,Fy
2、Fsin(为合力与x轴之间的夹角tgFy/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。四、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aF合/ma由合外力决定,与合外力方向一致3
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(超ma):FNG,失重(失ma):FNG F=0,完全失重(失mg)。 加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重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。五、功和能(功是能量转化的量度)1.功:WFscos(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:W
4、abmghab m:物体的质量,g9.8m/s210m/s2,hab:a与b高度差(habha-hb)3.电场力做功:WabqUab q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uabab4.电功:WUIt(普适式) U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)5.功率:PW/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瞬Fv;P平Fv平 W/t 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(vmaxP额/f)8.电功率:PUI(普适式) U:电路电压(V),I:电路电流(A)9.焦耳定律:QI2Rt Q:电
5、热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(),t:通电时间(s)10.纯电阻电路中IU/R;PUIU2/RI2R;QWUItU2t/RI2Rt11.动能:Ekmv2/2 Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)12.重力势能:EPmgh 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:EAqA 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(mvt2/2-mv
6、o2/2)15.机械能守恒定律:E0或Ek1+Ep1Ek2+Ep2也可以是mv12/2+mgh1mv22/2+mgh216.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)O090O 做正功;90O180O做负功;90o不做功(力的方向与位移(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:
7、1kWh(度)3.6106J,1eV1.6010-19J;*(7)弹簧弹性势能Ekx2/2,与劲度系数和形变量有关。六、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA6.021023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径dV/s V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)23.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)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+QU(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等
8、效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),U:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出见第二册P406.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P447.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
9、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,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;(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。七、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:Tt+273 T:
10、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:1m3103L106mL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:1atm1.013105Pa76cmHg(1Pa1N/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/T1p2V2/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)。八
11、、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k9.0109Nm2/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:EF/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EkQ/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EUAB/d UAB:AB两
12、点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)6.电场力:FqE 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:UABA-B,UABWAB/q-EAB/q8.电场力做功:WABqUABEqdWAB: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:EAqA 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EABEB-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
13、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CQ/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CS/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数) 常见电容器见第二册P11114.带电粒子在电场中的加速(Vo0):WEK或qUmVt2/2,Vt(2qU/m)1/215.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)类平抛运动: 垂直电场方向:匀速直线运动LV0t(在带等量异种电荷的平行极板中:EU/d) 平行电场方向:初速度为零的匀加
14、速直线运动dat2/2,aF/mqE/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P98;(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;(
15、6)电容单位换算:1F106F1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J;(6)其它相关内容:静电屏蔽见第二册P101/示波管、示波器及其应用见第二册P114等势面见第二册P105。九、恒定电流1.电流强度:Iq/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:IU/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:RL/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:IE/(r+R)或EIr+IR也可以是EU内+U外I:电路中的总电流(A),
16、E:电源电动势(V),R:外电路电阻(),r:电源内阻()5.电功与电功率:WUIt,PUIW: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:QI2RtQ: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IU/R,WQ,因此WQUItI2RtU2t/R8.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) R串R1+R2+R3+ 并联电路(P、I与R成反比)
17、1/R并1/R1+1/R2+1/R3+电阻关系(串同并反) 电流关系 I总I1I2I3 I并I1+I2+I3+电压关系 U总U1+U2+U3+ U总U1U2U3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IgE/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(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、短接欧姆调零、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
18、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:UUR+UA Rx的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR真 选用电路条件RxRA 或Rx(RARV)1/2 电流表外接法: 电流表示数:IIR+IVRx的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)R真选用电路条件RxRV 或RxRx 便于调节电压的选择条件RpRx注:(1)单位换算:1A103mA106A;1kV103V106mA;1M103k106(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
19、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P127。十、磁场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),1T1N/Am2.安培力FBIL;(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fqVB(注VB);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)
20、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VV0(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:(1)F向f洛mV2/rm2rmr(2/T)2qVB;rmV/qB;T2m/qB;(2)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);(3)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)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握见图及第二册P144;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理见第二册P150/回旋加速器见第二册P156/磁性材料分子电流假说见第二册P158。十一、电磁感应1.感应电动势的大小计算公式1) 法拉第电磁感应定律:En/t(普适公式)E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,/t:磁通量的变化率2)EBLV垂(切割磁感线运动) L:有效长度(m)3)EmnBS(交流发电机最大的感应电动势) Em:感应电动势峰值4)EBL2/2(
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