1、高中物理公式全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-Vo22as 3.中间时刻速度Vt/2V平(Vt+Vo)/2 4.末速度VtVo+at 5.中间位置速度Vs/2(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移sV平tVot+at2/2Vt/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)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解:FxFcos,FyFsin(为合力与x轴之间
2、的夹角tgFy/Fx) 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.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:FNG 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
3、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的方向与x始终反向 2.单摆周期T2(l/g)1/2 l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角r 3.受迫振动频率特点:ff驱动力 4.发生共振条件:f驱动力f固,Amax,共振的防止和应用 6.波速vs/tf/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)0:332m/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
4、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,取决于振动系统本身; (2)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; (3)干涉与衍射是波特有的; 1.动量:pmv 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:IFt I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定 4.动量定理:Ip或Ftmvtmvo p:动量变化pmvtmvo,是矢量式 5.动量守恒定律:p前总p后总或pp也可以是m1v1+m2v2m1v1+m2v2 6.弹性碰撞:
5、p0;Ek0 即系统的动量和动能均守恒 7.非弹性碰撞p0;0EKEKm EK:损失的动能,EKm:损失的最大动能 8.完全非弹性碰撞p0;EKEKm 碰后连在一起成一整体 9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1(m1-m2)v1/(m1+m2) v22m1v1/(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=mvo2/2-(M+m)vt2/2fs相对 vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移 1.功:WFscos(定义式
6、)W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),:F、s间的夹角 2.重力做功:Wabmghab 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Uabab 4.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:PFv;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
7、P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/RI2Rt 11.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
8、,物体的动能增加): W合mvt2/2-mvo2/2或W合EK W合:外力对物体做的总功,EK:动能变化EK(mvt2/2-mvo2/2) 15.机械能守恒定律:E0或EK1+EP1EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1mv22/2+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)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
9、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,1eV1.6010-19J;*(7)弹簧弹性势能Ekx2/2,与劲度系数和形变量有关。 八、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)2 3.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
10、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0 5.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 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
11、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; 十、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k9.0109N?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:EF/
12、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/q 8.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
13、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) 14.带电粒子在电场中的加速(Vo0):WEK或qUmVt2/2,Vt
14、(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LVot(在带等量异种电荷的平行极板中:EU/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动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
15、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:1F106F1012PF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J; 十一、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(?
16、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),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/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)
17、,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(串同并反) R串R1+R2+R3+ 1/R并1/R1+1/R2+1/R3+ 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I
18、x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:UUR+UA 电流表外接法: 电流表示数:IIR+IV Rx的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR真 Rx的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)RA 或Rx(RARV)1/2 选用电路条件RxRV 或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RpRx 注1)单位换算:1A103m
19、A106A;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); 十二、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/A?m 2.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);
20、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)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a)F向f洛mV2/rm2rmr(2/T)2qVB;rmV/qB;T2m/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
21、电粒子的正负; 十三、电磁感应 1)En/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)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(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向判定电源内部的电流方向:由负极流向正极 十四、交变电流(正弦式交变电流) 1.电压瞬时值eEmsint 电流瞬时值iImsi
22、nt;(2f) 2.电动势峰值EmnBS2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)ImEm/R总 3.正(余)弦式交变电流有效值:EEm/(2)1/2;UUm/(2)1/2 ;IIm/(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/U2n1/n2; I1/I2n2/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::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
23、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; 十五、电磁振荡和电磁波 1.LC振荡电路T2(LC)1/2;f1/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c3.00108m/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; 十六、光的反射和折射(几何光学) 1.反射定律i ;反射角,i:入射角 2.绝对折射率(光从真空中到介质)nc/vsin /sin 光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角 3.全反射:1
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