高中物理公式大全

 时间:2012-12-09  贡献者:zyy459771394

导读:高考物理公式 高中物理公式大全,力学一、力 1,重力:G=mg,方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在物体重心。 2,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。 3,滑动摩擦力:f=

高考物理公式 高中物理公式大全
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力学一、力 1,重力:G=mg,方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在物体重心。

2,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。

3,滑动摩擦力:f=μN,与物体运动或相对运动方向相反,μ 是动摩擦因数,N 是正压力。

4,弹力:F = kx(胡克定律),x 为弹簧伸长量(m),k 为弹簧的劲度系数(N/m)。

5,力的合成与分解: ①两个力方向相同,F 合=F1+F2,方向与 F1、F2 同向 ②两个力方向相反,F 合=F1-F2,方向与 F1(F1 较大)同向 互成角度(0<θ <180º):θ 增大→F 减少 θ 减小→F 增大θ =90º,F=F12 F22,F 的方向:tgφ=F2 F1。

F1=F2,θ =60º,F=2F1cos30º, F 与 F1,F2 的夹角均为 30º,即 φ=30º θ =120º,F=F1=F2,F 与 F1,F2 的夹角均为 60º,即 φ=60º 由以上讨论,合力既可能比任一个分力都大,也可能比任一个分力都小,它的大小依赖于两个分力之间的夹 角。

合力范围:(F1-F2)≤F≤(F1+F2)求F1、F2两个共点力的合力大小的公式(F1与F2夹角为θ ): F  F12  F22  2F1F2 cos二、直线运动匀速直线运动:位移svt 。

平均速度 vs t匀变速直线运动:1、位移与时间的关系,公式:svot1 2at22、速度与时间的关系,公式: vt  vo  at3、位移与速度的关系: vt2  vo2  2as ,适合不涉及时间时的计算公式。

4、平均速度 v  v t2vo  vt 2s ,即为中间时刻的速度。

t5、中间位移处的速度大小 vs 2vo2 vt2 2,并且 vs2 vt2匀变速直线运动的推理:1、匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即 △s=sn+1 —sn=aT2=恒量 2、初速度为零的匀加速直线运动(设 T 为等分时间间隔):①1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比值为v1:v2:v3......:vn=1:2:3......:n②1T 内、2T 内、3T 内……的位移之比为s1:s2:s3:……:sn=12:22:32……:n2③第一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内……位移之比为 SI:SII:SIII:……:Sn=1:3:5……:(2n-1)④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比-1-

t1:t2:t3:......:tn=1: ( 2 1) : ( 3  2) : ...... : ( n  n 1)自由落体运动(1)位移公式: h  1 gt2 2(2)速度公式: vt  gt(3)位移—速度关系式: v2  2gh竖直上抛运动1.基本规律: vt  v0  gthv0t1 2gt22.特点(初速不为零的匀变速直线运动)(1)只在重力作用下的直线运动。

(2) v0  0, a  gvt2  v02  2gh(3)上升到最高点的时间 t  v0 g(4)上升的最大高度 H  v02 2g三、牛顿运动定律1,牛顿第一定律(惯性定律):物体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,牛顿第三定律 F= -F′ 负号表示方向相反,F、F′为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。

4,共点力的平衡 F 合=0 二力平衡5,超重:N>G 失重:N

四、曲线运动1,平抛运动分速度 vx  v0 , vy  gt合速度 v v02g 2t 2,速度方向与水平方向的夹角: tangt v0分位移 x  gt , y  1 gt2 2合位移 s x2  y2 v02t 21 2g 2t 4位移方向与水平方向的夹角: tan y1 2gt 2gt 1 tanx v0t 2v0 2-2-

2,斜抛运动(初速度方向与水平方向成θ 角) 速度:位移:可得: t  x v cos代入y可得:yxtangx2 2v2 cos2这就是斜抛物体的轨迹方程。

可以看出: y=0 时,(1)x=0 是抛出点位置。

(2) x  v2 sin 2 是水平方向的最大射程。

g(3)飞行时间:3,匀速圆周运动线速度 v  s  r , t角速度    v  a , tr r周期T  2r  2 , v向心加速度 a  v2   2r  F ,rm向心力 F m v2 R m 2Rmvm4 2 T2R m4 2 f2R 。

小球达到最高点时绳子的拉力(或轨道弹力)刚好等于零,小球重力提供全部向心力,则Fmv临2 界 R mg0,v临界是通过最高点的最小速度, v临界gR 。

②小球达到最低点时,拉力与重力的合力提供向心力,有 F  mg  m v2 ,此时 F  mg  m v2 。

RR-3-

4,万有引力定律(G=6.67×10-11N•m2/kg2)(1)万有引力提供向心力: GMm r2v2 mrm 2rm4 2 T2rm2f2 rma(2)忽略地球自转的影响:GMm R2mg( GM  gR2 ,黄金代换式)(3)已知表面重力加速度 g,和地球半径 R。

( GMm R2 mg ,则 MgR 2 G)一般用于地球(4)已知环绕天体周期T和轨道半径r。

( GMm r2m4 2 T2r,则 M4 2r 3 GT 2)(5)已知环绕天体的线速度v和轨道半径 r。

( GMm r2mv2 r,则 Mv2r G)(6)已知环绕天体的角速度ω 和轨道半径 r( G Mm  m 2r ,则 M   2r 3 )r2G(7)已知环绕天体的线速度v和周期 T( v2r T,GMm r2mv2 r,联立得 Mv3T 2G)(8)已知环绕天体的质量 m、周期 T、轨道半径 r。

中心天体的半径 R,求中心天体的密度ρ 解:由万有引力充当向心力G Mm  m 4 2 r 则 M  4 2r 3 ——①r2T2GT 2又 M  V    4 R3 ——② 3联立两式得:   3r 3 GT 2 R 3(9)GMm r2 ma ,则 aM Gr2(卫星离地心越远,向心加速度越小)(10) GMm r2mv2 r,则 vGM (卫星离地心越远,它运行的速度越小) r(11)GMm r2m2r,则 GM (卫星离地心越远,它运行的角速度越小) r3(12) GMm r2m4 2 T2r,则 T4 2r3 (卫星离地心越远,它运行的周期越大) GM(13)三种宇宙速度第一宇宙速度:v1  GM r  7.9km/ s第二宇宙速度:v2  2GM r  11.2km/ s-4-

第三宇宙速度: v3  16.7km/ s5,机械能 功 :W = Fs cos(适用于恒力的功的计算,为力与位移的夹角)功率:P=W/t=Fvcos(为力与速度的夹角)机车启动过程中的最大速vm  P额 f 度:动能:Ek1 2mv 2P2 2m1 2Pv单位为焦耳,符号J动能定理:W总1 2mvt21 2mv02Ek 2Ek1重力势能:WG  mgh (h为物体与零势面之间的距离)E  1 kx2弹性势能:2机械能守恒定律三种表达式:(1)物体(或系统)初态的总机械能 E1 等于末态的总机械能 E2,即 E1=E2。

(2)物体(或系统)减少的势能 Ep减 等于增加的动能 Ek增 ,即 Ep减 = Ek增 。

(3)若系统内只有 A、B 两个物体,则 A 减少的机械能 EA减 等于 B 增加的机械能 EB增 ,即 EA减 = EB增 。

6,动量动量: p  mv  2mEk冲量:I=Ft动量定理: Ft  p  p动量守恒定律的几种表达式:a, p  pb, m1v1  m2v2  m1v1'  m2v2'c, p1  p2d,p=0-5-

7,机械振动简谐振动回复力:F=-kx加速度: a  F m   kxm简谐振动的周期: T  2 m (m为振子的质量) k单摆周期:T  2 l (摆角小于 50) g8,机械波波长、频率、波速的关系v    f Tf 1 T热学阿伏伽德罗常数:NA=6.02×1023mol-1 用油膜法测分子的大小,直径的数量级为 10-10m,分子质量的数量级为 10-27kg与阿伏伽德罗常数有关的宏观量与微观量的计算:分子的质量: m0MA NAVA NA分子的体积:V0VA NA分子的大小:球形体积模型直径 d36V0 ,立方体模型边长: d 3 V0物质所含的分子数: NnN AMA m0NAVA V0NA VA m0NAMA V0NA热力学第一定律 内容:外界对物体做的功 W 加上物体与外界交换的热量 Q 等于物体内能的变化量Δ E。

表达式:Δ E=W+Q 热力学第二定律 内容:热传导具有从高温向低温的方向性,没有外界的影响和帮助,不可能向相反的方向进行。

或:(1)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 (2)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。

热机做的功 W 和它从热源吸收的热量 Q1 的比值,叫热机的效率。

  W , 总小于 1。

Q1热力学第三定律:不可能使温度达到绝对零度。

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固体、气体和液体 理想气体三定律 玻马定律:m 一定,T 不变,P1V1 = P2V2。

或 PV =恒量查理定律:m 一定,V 不变, p1  p2 或Pt=Po(1+t/273) T1 T2盖·吕萨克定律:m 一定,T 不变 V1  V2 或 T1 T2理想气体状态方p1V1  p2V2T1T2 程:V  恒量 T或Vt=Vo(1+t/273)克拉伯龙方程: pV  nRT (R=8.31J/mol•K,n为气体物质的量)电磁学电场 元电荷e=1.6×10-19C库仑定FkQ1Q2 r2律:(k=9.0×109Nm2/C2)电场强度: E  F (定义式) q点电荷的电场强度:EkQ r2电场力:F=qE电势:    q (ε 为电势能)电势差: U AB  A B  WAB q电场力做的功:W  qU  qEd电容:CQ C US4k d决定式:(定义式)E  4kQS电容中的电场强度:平行板电容器两极板间的电场强度为(由E=U/d,C=Q/U和得出)带点粒子在电场中的运动①粒子穿越电场的加速度: a  F  qE  qU m m md②粒子穿越电场的运动时间: t  L v0③粒子离开电场的侧移距离:y1 at2 21 2qEL2 mv02qUL2 2mdv02-7-

④粒子离开电场时的偏角θ: tanvy v0qUL mdv02恒定电流电流强度: I  Q  U  neSv tR电阻: R  U   l (ρ 为导体的电阻率,单位 Ω•m) IS(1)串联电路①各处的电流强度相等:I1=I2=…… =In③电路的总电阻:R=R1+R2+……+Rn (2)并联电流 ①各支路电压相等:U=U1=U2=……=Un③电路的总电阻: 1  1  1   1R R1 R2Rn焦耳定律②分压原理: U1  U 2    U nR1 R2Rn④电路总电压:U=U1+U2+……+Un②分流原理:I1R1=I2R2=……=InRn④电路中的总电流:I=I1+I2+……+InW  Q  Pt  I 2Rt  U 2 t RPP热I 2R UIU2 R无论串联电路还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和,即:P总  P1  P2   Pn闭合电路欧姆定律(1)路端电压与外电阻 R 的关系:U IR  ER Rr1E r(外电路为纯电阻电路)R(2)路端电压与电流的关系:U=E-Ir(普适式)电源的总功率(电源消耗的功率)P 总=IE 电源的输出功率(外电路消耗的功率)P 输=IU 电源内部损耗的功率:P 损=I2r 由能量守恒有:IE=IU+I2r外电路为纯电阻电路时: P输IUI 2RE2RR  r2E2R  r2 4rR由上式可以看出,当外电阻等于电源内部电阻(R=r)时,电源输出功率最大,其最大输出功率为P出m a xE2 4r电源的效率:电源的输出功率与电源功率之比,即-8-

  P出 100%  IU 100%  U 100%PIEE对纯电阻电路,电源的效率为I2I 2RR r100%R Rr100%1 1r100%R由上式看出:外电阻越大,电源的效率越高。

磁场定义式:B=F/IL,为矢量 安培力 F=BIL(磁场与电流垂直),F=0(磁场与电流平行),F=BILsinθ (磁场与电流成θ 角) 两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。

磁通量:Φ =BSsinθ (θ 为磁场与平面之间的夹角)磁场对运动电荷的作用 洛伦兹力的大小:F=qvB 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动基本公式①向心力: qvB  m v2 。

R②粒子圆周运动的半径 R  mv 。

qB③周期、频率和角速度公式:T  2R  2m , f  1  qB ,  2  2f  qB 。

v qBT 2mTm④动能公式: Ek1 2mv 2p2 2mBqR22m电磁感应定律电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比: E  n  t⑴导体切割磁感线产生的感应电动势 E=BLvsinθ ,应用此公式时 B、L、v 三个量必须是两两相互垂直,于是 E=BLv。

θ 为 B 与 v 之间的夹角。

⑵导体棒以端点为轴,在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势 E  1 Bl2 ,(平均速度取 2中点位置的线速度 1 l 来计算)。

2⑶矩形线圈在匀强磁场中,当在中性面时,E=0。

开始转动时,用 E=nBsω sinθ ,当处于与磁场平行的面时,E=nBsω (最大),开始转动时用 E=nBsω cosθ 计算。

在滑轨中,安培力大小 F  BIl  B2l 2v , I  Blv  BS  RR RR-9-

自感电动势: E  L I (L 是自感系数) t安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象。

基本现象运动电荷、电流产生磁场磁场对运动电荷、电流作用电磁感应部分导体切割磁感线运动 闭合回路磁通量变化应用的定则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律交变电流 正弦交变电流的瞬时值:e=Emsinωt=NBSωsinωt,u=Umsinωt,i=Imsinωt。

E  Em 2U Um 2 0.707UmIIm 2 0.707 Im(均为有效值,只适用于正弦交变电流)周期(T)是交变电流完成一次周期性变化所需的时间,T=2π/ω。

频率(f)是交变电流 1s 内完成周期变化的次数,f=1/T=ω/2π。

电容和电感对交变电流的影响容XC1 2fC抗:感抗: X L  2fL变压器 电压关系:U1:U2=n1:n2 电流关系:I1:I2=n2:n1 P1=P2,即 U1I1=U2I2(若有一个原线圈,多个副线圈时:P1=P2+P3+……,即 U1I1=U2I2+U3I3+…) 电磁场和电磁波电磁波的周期:T  2 LC电磁波的频率:T  1 2 LC- 10 -

光学光的传播 光在真空中的速率:v=3×108km/sc  f   T折射率: n  sin i (i 为入射角,r 为折射角) sin r光在介质中的速率: v  c (n 为介质的折射率) n临界角(折射角变成 900 时的入射角): sin C  1 , C  arcsin 1nn可见光中红光的折射率最小,临界角最大,在同一种介质中光速最大,紫光刚好相反。

光的波动性在双缝干涉实验中,若  n(n  0、1、2、3),出现亮条纹若 (2n 1)  (n  0、1、2、3),出现暗条纹 2在双缝干涉实验中,明暗条纹之间的距离Δ x 与双缝之间距离 d、双缝到屏的距离 L 以及光的波长λ 有光,即 x  L  。

d透镜成像公式 1  1  1 ,U 为物距,V 为像距(虚像去负值),f 为焦距(凹透镜取负值) UV f量子论光子的能量: E  h (h=6.63×10-34J•s,为普朗克常量,ν 是光子的频率)光电效应方程式:1 2mvm2 hW,极限频率W h原子学波尔的原子理论: h  E2  E1氢原子能级公式: En1 n2E1氢原子轨道半径公式: rn  n2r1 (n=1、2、3……)质子的发现(1919年,卢瑟福):14 7N 24He 178011H中子的发现(1932年,查德威克):9 4Be  24He 162C 01n放射性同位素的发现(1934年,居里夫妇):27 13Al 24He 1350P  01n30 15P1340Si01n- 11 -

半衰期原子剩余数量: N N0(1 2)n,原子剩余质量mm0(1 2)n,其中nt ,为半衰期裂变方程:U 23592 01n15461Ba3962Kr301n聚变方程:2 1H 13H24He01n爱因斯坦质能方程: E  mc2- 12 -