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时: F=(F12+F22)1/2 3.合力
2、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状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。2
3、.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:f驱动力=f固 ?共振的
4、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、冲量与动量(物
5、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
6、一整体)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
7、向受的合外力为零,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=9.810? 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
8、) ?t:通电时间(S)6.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)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(
9、J) m:物体质量(Kg) v:物体瞬时速度(m/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
10、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)=3.6106J 1eV=1.6010-19J。*(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
11、德罗常数NA=6.021023/mol 2.分子直径数量级10-10米3.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(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
12、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WR? R的测量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA? 或R(RARV)1/2 选用电路条件RRV ?或R(RARV)1/212.变阻器在电路中的限流接法与分压接法电压调节范围小,电路简单,功耗小 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RpRo 便于调节电压的选择条件RpRo或RpRo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)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2/(2r)。(6)同种电池的串联与并联要求掌握。 十二、磁场1.磁感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/Am2.磁通量=BS? ?:磁通量(Wb) B:匀强磁场的磁感强度(T) S:正对面积(m2)3.
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