高中物理公式大全

高中物理公式大全祝大家高考金榜題名。一、力學1、勻變速直線運動：加速度定義式，加速度與速度v及時間t無必然關(guān)系。由力F和質(zhì)量m決定?；疽?guī)律：Vt=V0+at；X=vot+at2；幾個重要推論：（1）（2）AB段中間時刻的瞬時速度等于平均速度，等于始末速度和的一半：（3）AB段位移中點的即時速度：。勻加速或勻減速直線運動：vt/2<vx/2（4）初速為零的勻加速直線運動：=1\*GB3①在1T、2T、3……nT內(nèi)的位移之比為12：22：32……n2=2\*GB3②在第1T內(nèi)、第2T內(nèi)、第3T內(nèi)……第nT內(nèi)的位移之比為1：3：5……(2n-1)——時間均分，位移比。=3\*GB3③在第1x內(nèi)、第2x內(nèi)、第3x內(nèi)……第nx內(nèi)的時間之比為1：：（……(=4\*GB3④初速無論是否為零，勻變速直線運動的質(zhì)點，在連續(xù)相鄰的相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)：?X=aT2(a：勻變速直線運動的加速度T：每個時間間隔的時間；末速度為0的勻減速直線運動可看成初速度為0的勻加速直線運動的逆過程)2、自由落體運動V0=0，a=g，，上述推論均成立。3.豎直上拋運動：上升過程是勻減速直線運動，下落過程是勻加速直線運動。全過程是初速度為VO、加速度為?g的勻減速直線運動，具有對稱性。(1)上升最大高度：H=(2)上升的時間等于下降時間：t上=t下=(3)上升、下落經(jīng)過同一位置時的加速度相同，而速度等值反向(4)上升、下落經(jīng)過同一段位移的時間相等。(5)從拋出到落回原位置的總時間：t=（6）全過程可直接當勻減速直線運動處理的公式：h=Vot-gt2；Vt=Vo-gtVt2-Vo2=-2gh（h、Vt的正、負號的理解）4、胡克定律：F=kx(x為伸長量或壓縮量，k為勁度系數(shù)，只與彈簧的長度、粗細和材料有關(guān))5、重力：G=mg(g隨高度、緯度--地理位置、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化，g極>g赤，g低緯>g高緯)6、求F1、F2的合力的公式：（余弦定理）兩個分力垂直時：（勾股定理）注意：(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。常用正交分解法或三角形法。(2)兩個力的合力范圍：?F1－F2??F?F1+F2；注意三個力的合力大小范圍。(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。7、物體平衡條件：F合=0或Fx合=0；Fy合=0推論：三個共點力作用于物體而平衡，任意一個力與剩余二個力的合力一定等值反向。解三個共點力平衡的方法：合成法，分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法8、摩擦力的公式：(1)滑動摩擦力：f=?N（計算滑動摩擦力或最大靜摩擦力）說明：①N為接觸面間的彈力（壓力），與重力無必然關(guān)系：可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。②?為動摩擦因數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)，與接觸面大小、相對運動快慢以及壓力N無關(guān)。(2)靜摩擦力：由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關(guān)。大小范圍：0?f靜?fm(fm為最大靜摩擦力)說明：①摩擦力可以與運動方向相同，也可以與運動方向相反。②摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。一對靜摩擦力做功之和為0；一對滑動摩擦力做功之和為負值，其絕對值等于摩擦生熱：Q=fX相對。③摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。④靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體可以受靜摩擦力的作用。動、靜摩擦的“動、靜”是以接觸的另一物體為參照物的，而運動、靜止的“動、靜”是以地為參照物的。9、牛頓第二定律：理解：（1）矢量性（2）瞬時性（3）獨立性（4）同體性（5）同系性（6）同單位制牛頓第三定律：F=-F’(兩個力大小相等，方向相反作用在同一直線上，分別作用在兩個物體上)10、勻速圓周運動公式線速度：V===?R；角速度：?=；轉(zhuǎn)速n：單位時間轉(zhuǎn)的圈數(shù)向心加速度：a=2；向心力：F=ma=m2R=m注意：（1）勻速圓周運動的物體的向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。非勻速圓周運動的合力指向圓心的分力提供向心力。（2）衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。（3）向心力是按效果命名的，不是單獨的一個力。)θ)θxy水平分運動：x=vot速度：vx=vo豎直分運動：y=gt2速度：vy=gt速度偏角tan?=v=vo=vcos?vy=vsin?位移偏角tan=速度偏角的正切值是位移偏角正切值的2倍：tan?=2tan，速度的反向延長線交于橫坐標的中點。12、萬有引力：1）公式：F=G（適用條件：只適用于質(zhì)點間的相互作用，r為質(zhì)點間距；對均勻球體也成立，r為球心間距）G為萬有引力恒量：G=×10-11N·m2/kg2在天文上的應(yīng)用------把衛(wèi)星（行星）運動看成勻速圓周運動。（M：天體質(zhì)量；R：天體半徑；g：天體表面重力加速度；r表示衛(wèi)星或行星的軌道半徑，h表示離地面或天體表面的高度）特別地，在天體或地球表面：⑧天體的平均密度：；當r=R時：，T-----近表衛(wèi)星周期。=9\*GB3⑨開普勒第三定律：；K與中心天體M有關(guān)。b、在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力，即∴。在不知地球質(zhì)量的情況下可用其半徑和表面的重力加速度來表示，此式在天體運動問題中經(jīng)常應(yīng)用，稱為黃金代換式。c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度。也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度或最大運行速度。第二宇宙速度：v2=s，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度：v3=s，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。d、同步衛(wèi)星：相對地面靜止，周期、軌道半徑、高度、線速度大小、角速度、加速度大小都相同。但向心力大小不一定相同。只能在赤道上空。e、雙星問題：兩顆星同時繞連線上的某點做勻速圓周運動。相互間的引力提供向心力，周期相同，軌道半徑和線速度都與質(zhì)量成反比。注意等質(zhì)量的“三星”問題。雙星問題：它們之間的引力提供了他們的圓周運動的向心力，---角速度：---向心力：-到圓心的距離：---------同步通訊衛(wèi)星：在赤道正上方36000千米處；角速度、周期與地球的相同；衛(wèi)星變軌：內(nèi)?。ń模┩獯螅x心）。13、功：W=FXcosα(適用于恒力功的計算，X是力的作用點的對地位移，α是F與X的夾角）（1）力F的功只與F、X、α三者有關(guān)，與物體做什么運動無關(guān)，與物體受的其他力無關(guān)。（2）理解正功、零功、負功（3）變力功的計算可以：分段法、微元法、F-X圖線法（面積等于功）、動能定理反推法。14、功能關(guān)系：功是能量變化的量度，不同力做功對應(yīng)不同的能的轉(zhuǎn)化。摩擦力乘以相對滑動的路程等于系統(tǒng)機械能的損失，等于摩擦產(chǎn)生的熱重力的功------量度------重力勢能的變化彈力的功------量度------彈性勢能的變化重力、彈力之外的力做功-----量度-----機械能的變化一對滑動摩擦力的功-----量度-----內(nèi)能（熱能）的變化電場力的功-----量度------電勢能的變化合外力的功------量度-------動能的變化安培力做功-----量度-----其它能轉(zhuǎn)化為電能（克服安培力做多少功，就有多少其他能轉(zhuǎn)化為電能）15、動能和勢能：動能：；重力勢能：Ep=mgh(具有相對性：與零勢能面的選擇有關(guān))16、動能定理：一切外力對物體所做的總功等于物體動能的變化（末減初）。公式：W合=?Ek=Ek2-Ek1=17、機械能守恒定律：機械能=動能+重力勢能+彈性勢能條件：（1）對單一物體----只有重力或彈力（指彈簧的彈力）做功?；蚱渌ψ龉Φ拇鷶?shù)和為零。（2）對系統(tǒng)------只有內(nèi)部的動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化，沒有其他能參與。如沒有摩擦生熱。公式：mgh1+或E增=E減具體應(yīng)用：自由落體運動，拋體運動，單擺運動，物體在光滑的斜面或曲面，彈簧振子等18、功率：P=(在t時間內(nèi)力對物體做功的平均功率)；P=Fvcosα（v為平均速度時，P為平均功率；v為瞬時速度時，P為瞬時功率）對機車P=Fv(F為牽引力，不是合力；v為瞬時速度，P為牽引力瞬時功率；P一定時，F(xiàn)與v成反比）機車的兩種啟動方式：（1）恒定功率啟動：速度增加，牽引力減小，加速度減小，當F=f時，加速度a=0，最大速度：（2）恒定牽引力啟動：先做勻加速運動，速度增加，功率增加，但功率等于額定功率后不再增加，此后牽引力減小，加速度減小，當F=f時，加速度a=0，最大速度：（此式對平直路面上才成立）。強調(diào)：永遠成立，其中F為a=0時的牽引力；而只有在平直路面上F=f時才成立。其它情況應(yīng)先受力分析，找到勻速時與牽引力F平衡的其它力。二、電磁學（一）電場1、庫侖力：(適用條件：真空中點電荷)k=×109N·m2/c2（靜電力恒量）電場力：F=qE(F與電場強度的方向可以相同，也可以相反)2、電場強度：電場強度是表示電場強弱的物理量。定義式：（q為檢驗電荷，E與F、q無關(guān)，由電場本身決定。）單位：N/C或V/m.方向規(guī)定為正電荷受電場力的方向。點電荷電場場強決定式：（Q為場源電荷）勻強電場場強：（U------兩點間的電勢差，d----兩點間沿電場方向的距離）3、電場線：由正電荷（或無窮遠）出發(fā)，止于負電荷（或無窮遠）的假想曲線，曲線上每點的切線方向就是該點的電場方向。電場線的疏密反應(yīng)場強的大小。記住幾種常見電場線。4、電勢，電勢能，順電場線方向，電勢降低；電場線方向是電勢降低最快的方向。5、等勢面：由電勢相等的點構(gòu)成。電場線與等勢面垂直，等差等勢面的疏密反應(yīng)場強的大小。記住幾種常見等勢面的分布圖。6、電勢差U，又稱電壓UAB=φA-φB7、電場力做功和電勢差的關(guān)系：WAB=qUAB；電場力做功與路徑無關(guān)，只與電荷及始末位置電勢差有關(guān)。8、粒子通過電場加速9、粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)（類平拋運動）；速度；；粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的速度偏轉(zhuǎn)角位移；偏移量；粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的位移偏轉(zhuǎn)角；速度偏角的正切值是位移偏角正切值的2倍：tan?=2tan，速度的反向延長線交于橫坐標的中點。電容器的電容定義（C與Q、U無關(guān)，有電容器本身決定）電容器的帶電量（一個板電量的絕對值）Q=CU平行板電容器的電容決定式：（S---極板間的正對面積，d----極板間垂直距離--介電常數(shù)）電容器的兩極板與其它斷開時，電量不變，且有：與d無關(guān)。電容器與電源相連時，兩極板電壓不變；它兩端的電壓等于與它并聯(lián)的電路的電壓，在穩(wěn)恒直流電路中與它串聯(lián)的電阻是無用電阻。（二）直流電路1、電流強度的定義：I=（I與Q、t無關(guān)），標量但有方向：規(guī)定為正電荷定向移動方向。微觀式：I=nqvs(n是單位體積自由電荷個數(shù)，q單個自由電荷的電量，V電荷定向移動速度，S橫截面積)電阻定義：（R與U、I無關(guān)，有導體本身和溫度決定）電阻定律：（電阻決定式）電阻率ρ：只與導體材料性質(zhì)和溫度有關(guān)，與導體橫截面積和長度無關(guān)。單位：Ω·m4、超導：溫度降到某值時，材料電阻率為零。電流在超導中不會生熱。5、串聯(lián)電路總電阻R=R1+R2+R3電壓分配與電阻成正比：，；功率分配與電阻成正比：，；總功率P=P1+P2+P3+........6、并聯(lián)電路總電阻：（并聯(lián)的總電阻比任何一個分電阻?。粌蓚€電阻并聯(lián)：并聯(lián)電路電流分配與電阻成反比：，I1=并聯(lián)電路功率分配與電阻成反比：，；總功率P=P1+P2+P3+........7、歐姆定律：（1）部分電路歐姆定律：；變形：U=IR（2）閉合電路歐姆定律：I=；路端電壓：U=E-Ir=IR輸出功率：=IE-Ir=（R=r輸出功率最大，此時電源效率50%）電源熱功率（內(nèi)耗）：；電源效率：==EQ\F(R,R+r)8、電功和電功率：電功：W=UIt；焦耳定律（電熱---對純電阻）Q=電功率P=UI；純電阻電路：W=UIt=；非純電阻電路：W=UtI?，P=UI?（三）磁場1、磁場的強弱用磁感應(yīng)強度B來表示：（條件：BL）單位：特斯拉T2、電流周圍的磁場的磁感應(yīng)強度的方向由安培（右手）定則決定。記?。褐本€電流、通電螺線管、環(huán)形電流的磁場及磁感線分布。3、磁場力（1）安培力：磁場對電流的作用力。公式：F=BIL（條件B?I，或理解為B是垂直分量，L為垂直有效長度）（BU1U2n1n2P1I1I2P2U3U4n3n4P4I3I4P3量：p＝mv｛p:動量(kg/s)，m:質(zhì)量(kg)，v:速度(m/s)，方向與速度方向相同｝U1U2n1n2P1I1I2P2U3U4n3n4P4I3I4P33.沖量：I＝Ft｛I:沖量(N?s)，F(xiàn):恒力(N)，t:力的作用時間(s)，方向由F決定｝4.動量定理：I＝Δp或Ft＝mv’–mv{Δp:動量變化Δp＝mv’–mv，是矢量式}5.動量守恒定律：p前總＝p后總或p＝p’′也可以是m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′6.彈性碰撞：Δp＝0；ΔEk＝0{即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}7.非彈性碰撞Δp＝0；0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK：損失的動能，ΔEKm：損失的最大動能}8.完全非彈性碰撞Δp＝0；ΔEK＝ΔEKm{碰后連在一起成一整體}9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M，并嵌入其中一起運動時的機械能損失{v:共同速度，f:阻力，s相:子彈相對長木塊的位移}注：(1)正碰又叫對心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線上;(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;(3）系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力，則系統(tǒng)動量守恒（碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等）;(4)碰撞過程(時間極短，發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;(5)爆炸過程視為動量守恒，這時化學能轉(zhuǎn)化為動能，動能增加；(6)其它相關(guān)內(nèi)容：反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行七、分子動理論、能量守恒定律1.阿伏加德羅常數(shù)NA＝×1023/mol；分子直徑數(shù)量級10-10米2.油膜法測分子直徑d＝V/S｛V:單分子油膜的體積(m3)，S:油膜表面積(m2)｝3.分子動理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的；大量分子做無規(guī)則的熱運動；分子間存在相互作用力。4.分子間的引力和斥力(1)r<r0，f引<f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力(2)r＝r0，f引＝f斥，F(xiàn)分子力＝0，E分子勢能＝Emin(最小值)(3)r>r0，f引>f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力(4)r>10r0，f引＝f斥≈0，F(xiàn)分子力≈0，E分子勢能≈05.熱力學第一定律W+Q＝ΔU｛(做功和熱傳遞，這兩種改變物體內(nèi)能的方式，在效果上是等效的)，W:外界對物體做的正功(J)，Q:物體吸收的熱量(J)，ΔU:增加的內(nèi)能(J)，涉及到第一類永動機不可造出三種特殊情況：①等溫變化：ΔU＝0，即：W＋Q＝0②絕熱膨脹或壓縮：Q＝0，即：W＝ΔU③等容變化：W＝0，即：Q＝ΔU6.熱力學第二定律克氏表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化（熱傳導的方向性）；開氏表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化（機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性）｛涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P84〕｝7.熱力學第三定律：熱力學零度不可達到｛宇宙溫度下限：－℃（熱力學零度）｝注:(1)布朗粒子不是分子運動,布朗顆粒越小，布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈；(2)溫度是分子平均動能的標志；(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快；(4)分子力做正功，分子勢能減小,在r0處F引＝F斥且分子勢能最小；(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0；溫度升高，內(nèi)能增大ΔU>0；吸收熱量，Q>0(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和，對于理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零；(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離；(8)其它相關(guān)內(nèi)容：能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊P80〕。能源的開發(fā)與利用、環(huán)?！惨姷诙訮88〕。物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P77〕。八、氣體的性質(zhì)1.氣體的狀態(tài)參量：溫度：宏觀上，物體的冷熱程度；微觀上，物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標志，熱力學溫度與攝氏溫度關(guān)系：T＝t+273｛T:熱力學溫度(K)，t:攝氏溫度(℃)｝體積V：氣體分子所能占據(jù)的空間，單位換算：1m3＝103L＝106mL壓強p：單位面積上，大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，標準大氣壓：1atm＝×105Pa＝76cmHg(1Pa＝1N/m2)2.氣體分子運動的特點：分子間空隙大；除了碰撞的瞬間外，相互作用力微弱；分子運動速率很大3.＊理想氣體的狀態(tài)方程：｛＝恒量，T為熱力學溫度(K)｝注:(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān)；(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體，使用公式時要注意溫度的單位，t為攝氏溫度(℃)，而T為熱力學溫度(K)。九、原子物理1.光子說：一個光子能量：E=hγ其中h=×10-34js---普朗克常量2.光電效應(yīng)方程：Ek=hγ-W---其中Ek為光電子的最大初動能；W為金屬的逸出功。3.氫原子的能級各能級的能量關(guān)系---En=E1/n2光子的發(fā)射和吸收---hγ=Em-En4.衰變：α衰變的實質(zhì)---原子核失去一個氦核------β衰變的實質(zhì)---原子核的一個中子變成質(zhì)子同時釋放一個電子------5原子核的人工轉(zhuǎn)變---質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)---------------中子的發(fā)現(xiàn)-------------6.愛因斯坦質(zhì)能方程---核反應(yīng)釋放的能量---7.裂變和聚變：鈾核的裂變---；輕核的聚變------。高中主要物理學史和物理學家及其貢獻力學亞里士多德：力是維持物體運動的原因。伽利略：力是改變物體運動狀態(tài)的原因（理想斜面試驗）。牛頓：牛頓三定律萬有引力定律。開普勒：開普勒三定律。卡文迪許：利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量。電磁學密立根：密立根試驗e為最小的元電荷e=×10－19C。庫侖：發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律庫侖定律。洛侖茲：提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點。楞次：確定感應(yīng)電流方向的定律。亨利：發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象。歐姆（1787-1854）：通過實驗得出歐姆定律。奧斯特：奧斯特試驗（電流的磁效應(yīng)）。安培：分子環(huán)形電流假說（原子內(nèi)部有環(huán)形電流）。法拉弟：發(fā)現(xiàn)法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象（閉合回路中磁通量變化會產(chǎn)生感應(yīng)電流）。麥克斯韋：麥克斯韋電磁理論（變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場），預言電磁波的存在，指明光是一種電磁波。赫茲：測出了電磁波的速度為光速。原子物理湯姆生：發(fā)現(xiàn)電子，建立原子的棗糕模型。盧瑟福：α粒子散射實驗，原子的核式結(jié)構(gòu)；發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，預言中子的存在。玻爾：玻爾理論a軌道假設(shè)軌道不連續(xù)rn=n2r1，b能級假設(shè)能級不連續(xù)En=n2E1，c躍遷理論電子在不同能級上躍遷，吸收或放出光子，光子的能量為hν=E末－E初。貝克勒爾：天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。居里夫婦：發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種新元素。查德威克：發(fā)現(xiàn)中子42He+94Be→126C+10n。小居里夫婦：發(fā)現(xiàn)正子42He+2713Al→3015P+10n3015P→3014Si+0+1e。愛因斯坦：光子說，光電效應(yīng)方程，總結(jié)出質(zhì)能方程。常見非常有用的經(jīng)驗結(jié)論：1、物體恰能沿傾角為α的斜面勻速下滑------μ=tanα；2、物體沿光滑斜面自由滑下a=gsinα；物體沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα3、兩物體沿同一直線運動，在速度相等時，距離有最大或最??；4、物體沿直線運動，速度最大的條件是：a