高中所有物理公式整理,有需要的最好转一下。
超级全面的物理公式!!!很有用的说~~~(按照咱们的物理课程顺序
的)
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=2as
3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度 Vt=Vo+at
5.中间位置速度 Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 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)a>0;反向则 a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
2)自由落体运动
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
(3)竖直上抛运动
1.位移 s=Vot-gt2/2 2.末速度 Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论 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)
1)平抛运动
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
示为(2h/g)1/2)
6.合速度 Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
2)匀速圆周运动
1.线速度 V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度 a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力 F 心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=
mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/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=6.67×10-11N?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;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:
中心天体质量}
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
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
6.地球同步卫星 GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,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。
1)常见的力
1.重力 G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/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=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力 0≤f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=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力 F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?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.安培力 F=BILsinθ (θ为 B与 L的夹角,当 L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力 f=qVBsinθ (θ为 B与 V的夹角,当 V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2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=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与 x轴之间的夹角 tgβ=Fy/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 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:FN>G,失重:FN
>r}
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
6.波速 v=s/t=λf=λ/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
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
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: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(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:I=Δp或 Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或 p=p’′也可以是 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {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) 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=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs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:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,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=φa-φb} -
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:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中 I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能: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=qφA {EA:带电体在 A点的电势能(J),q:电量(C),φA: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=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
15.机械能守恒定律:ΔE=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=-ΔEP
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)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=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:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能 E=kx2/2,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 NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级 10-10米
2.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(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>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,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+Q=ΔU{(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),ΔU: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斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功 W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(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:(e=1.60×10-19C);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=
9.0×109N?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
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
的电量}
5.匀强电场的场强 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)}
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=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{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),E:匀强电场强度,d:两点沿场
强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在 A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} -
10.电势能的变化ΔEAB=EB-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 ΔEAB=-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=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:
介电常数)
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK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 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=U/d)
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〔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;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
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.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(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?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(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
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(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(Ω),t:通电
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于 I=U/R,W=Q,因此 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,η=P出/P总{I:电路总
电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η: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=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=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: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+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)>RA [或 Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件 Rx<Rx
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分析/原子特征
谱线〔见第三册 P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册 P41〕/光电管及其应用/光的波粒
二象性〔见第三册 P45〕/激光〔见第三册 P35〕/物质波〔见第三册 P51〕。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射试验结果 a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的
偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约 10-10m(原子的核式结构)
3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E
末{能级跃迁}
4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子), {A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册 P63〕}
5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线
(波长极短的电磁波)、α 衰变与 β 衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用
的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册 P64〕
6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用 kg时,ΔE的单位为 J;当Δm用原子质量单
位 u时,算出的ΔE单位为 uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册 P72〕。
注:
(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;
(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;
(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确
写核反应方程的关键;
(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册 P49〕/氢原子的电子云〔见第三册 P53〕/
放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册 P69〕/重核裂变、链式反应、链式
反应的条件、核反应堆〔见第三册 P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册 P77〕/人类
对物质结构的认识。(完)
左手定则:
左手定则(安培定则):已知电流方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中受力方向,如
电动机。
伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准 N极,手背对准 S极), 四指指向电流方向 ,那么
大拇指的方向就是导体受力方向。
其原理是:
当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候,两种磁感线交织在一起,按照向量加
法,磁铁和电流的磁感线方向相同的地方,磁感线变得密集;方向相反的地方,磁感线变得
稀疏。磁感线有一个特性就是,每一条磁感线互相排斥!磁感线密集的地方“压力大”,磁
感线稀疏的地方“压力小”。于是电流两侧的压力不同,把电流压向一边。拇指的方向就是
这个压力的方向。
右手定则:
确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。(发电机)
右手定则的内容是:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,
把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向感
应电流的方向。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn