高中物理重要定律-公式

PAGEPAGE4高中物理公式、規(guī)律匯編表穆再排爾?艾合麥提一、力學公式胡克定律：F=Kx(x為伸長量或壓縮量,K為倔強系數(shù)，只與彈簧的原長、粗細和材料有關(guān))重力：G=mg(g隨高度、緯度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化)ΦF2FF1θ3ΦF2FF1θ合力的方向與F1成角：tgΦ=，當時tan=注意：(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。(2)兩個力的合力范圍：F1－F2FF1+F2(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。4、摩擦力的公式：(1)滑動摩擦力：f=N說明：a、N為接觸面間的彈力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G為滑動摩擦系數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)，與接觸面積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力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：Of靜fm(fm為最大靜摩擦力，與正壓力有關(guān))說明：a、摩擦力可以與運動方向相同，也可以與運動方向相反，還可以與運動方向成一定夾角。b、摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。c、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。d、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5、開普勒行星運動定律開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上，開普勒第二定律：對于每一顆行星，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。6、萬有引力：公式表示：F=G=6.67×10-11Nm2/kg2。(1)、萬有引力和重力①重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，但重力不就是萬有引力.②在地球兩極上的物體所受重力等于地球?qū)λ娜f有引力，③若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為的物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的引力，即：式中M為yyxoxyvvyvxsαθ（3）落地瞬時速度的大小==，由水平初速度v0及高度h決定。（4）落地時速度與水平方向夾角為θ，tanθ=gt/v0，h越大空中運動時間就越大，θ就越大。（5）落地速度與水平水平方向夾角θ，位移方向與水平方向夾角α，θ與α是不等的。注意不要混淆。θOθOyxvvyvx方向成θ角斜向上方拋出，則其初速度可按圖示方向分解為vx和vy。vx=v0cosθvy=v0sinθ由于物體運動過程中只受重力作用，所以水平方向作勻速直線運動；而豎直方向因受重力作用，有豎直向下的重力加速度g，同時有豎直向上的初速度vy=v0sinθ，故作勻減速直線運動（豎直上拋運動，當初速度斜向下方時，豎直方向的分運動為豎直下拋運動）。因此斜拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動和豎直方向的拋體運動的合運動。在斜拋運動中，從物體被拋出的地點到落地點的水平距離X叫射程；物體到達的最大高度Y叫做射高。射程射高。物體的水平坐標隨時間變化的規(guī)律是x=（v0cosθ）t物體在豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī)律是y=（v0sinθ）t-小球的位置是用它的坐標x、y描述的，由以上兩式消去t，得y=xtanθ-。因一次項和二次項的系數(shù)均為常數(shù)，此二次函數(shù)的圖象是一條拋物線。[總結(jié)]斜拋運動的處理方法是在水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做勻變速直線運動。4、勻速圓周運動公式線速度:角速度：=向心加速度：向心力：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。（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。氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運動的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供。5動量和沖量：動量：P=mV沖量：I=Ft6、動量定理：物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。公式：F合t=mv’一mv(解題時受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)7、動量守恒定律：相互作用的物體系統(tǒng)，如果不受外力，或它們所受的外力之和為零，它們的總動量保持不變。（研究對象：相互作用的兩個物體或多個物體）公式：或p1=一p2或p1+p2=O適用條件：（1）系統(tǒng)不受外力作用。（2）系統(tǒng)受外力作用，但合外力為零。（3）系統(tǒng)受外力作用，合外力也不為零，但合外力遠小于物體間的相互作用力。（4）系統(tǒng)在某一個方向的合外力為零，在這個方向的動量守恒。8、功：(適用于恒力的功的計算）理解正功、零功、負功9、動能和勢能：動能：重力勢能：Ep=mgh(與零勢能面的選擇有關(guān))10、動能定理：外力對物體所做的總功等于物體動能的變化（增量）。公式：W=EK2-EK1或11、機械能守恒定律：機械能=動能+重力勢能+彈性勢能條件：系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功.公式：a．物體或系統(tǒng)初態(tài)的機械能E1=EK1+EP1等于末態(tài)的機械能E2=EK2+EP2即E1=E2或EK1+EP1=EK2+EP2b．物體或系統(tǒng)減少（增加）的勢能△EP等于增加（減少）的動能△EK，即△EP=△EK12、功率：（1）P=(在t時間內(nèi)力對物體做功的平均功率)（2）功率的另一表達式上式中F表示某一力;表示速度，α表示F與方向的夾角.（3）重力做功的大小等于重力與初末位置高度差的乘積。WG=mgh=mg（h1-h2）=mgh1-mgh2三、電磁學（一）、直流電路1、電阻定律：（只與導(dǎo)體材料性質(zhì)和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體橫截面積和長度無關(guān)）2、電阻串聯(lián)、并聯(lián)：串聯(lián)：R=R1+R2+R3并聯(lián)：兩個電阻并聯(lián)：R=3、歐姆定律：4、電功和電功率：電功：W=IUtW=qUW=Pt電功率：對于純電阻電路：W=IUt=P=IU==對于非純電阻電路：W=IUtP=IU5、伏安法測電阻：6、閉合電路歐姆定律路端電壓實際上就是外電壓U外，為方便簡單記為UU內(nèi)=Ir，得出路端電壓的表達式為U=E-Ir7、焦耳定律（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時間成正比。表達式：

Q=I2Rt③變形公式：【說明】：對純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故電功W等于電熱Q；這時W=Q=UIt=I2Rt（2）熱功率：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量。即④【注意】②和④都是電流的功率的表達式，但物理意義不同。②對所有的電路都適用，而④式只適用于純電阻電路，對非純電阻電路（含有電動機、電解槽的電路）不適用。關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機械能、化學能等。這時W》Q。即W=Q+E其它或P=P熱+P其它、UI=I2R+P其它①純電阻電路就是在通電的狀態(tài)下，只發(fā)熱的電路。電路中只有電阻、電源、導(dǎo)線，不對外做功，電能不能轉(zhuǎn)化為熱能以外的能量形式。例如：電燈，白熾燈、電爐、電飯鍋、電烙鐵、電熱毯、電熨斗、轉(zhuǎn)子被卡住的電動機。②非純電阻電路含有電動機、電風扇、電冰箱、電磁爐、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等，除了發(fā)熱以外，還對外做功，電能一部分轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（二）電場和磁場1、庫侖定律：公式（2）k=9.0×109N·m2/c2（適用條件：真空中兩個靜止點電荷）2、電場力：F=qE(F與電場強度的方向可以相同，也可以相反)3、電場強度：（1）定義是：F為檢驗電荷在電場中某點所受電場力，q為檢驗電荷。單位牛/庫倫（N/C），方向，與正電荷所受電場力方向相同。描述電場具有力的性質(zhì)。注意：E與q和F均無關(guān)，只決定于電場本身的性質(zhì)。（適用條件：普遍適用）（2）點電荷場強公式：k為靜電力常量，k=9.0×109Nm2/C2，Q為場源電荷（該電場就是由Q激發(fā)的），r為場點到Q距離。（適用條件：真空中靜止點電荷）（3）勻強電場中場強和電勢差的關(guān)系式：其中，為勻強電場中兩點間的電勢差，d為這兩點在平行電場線方向上的距離。4、電勢能5、電勢：公式：（與試探電荷無關(guān)）6、電勢差：（又叫電壓），為電荷q在電場中從A點移到B點電場力所做的功。單位：伏特（V），標量。數(shù)值與電勢零點的選取無關(guān)，與q及均無關(guān)，描述電場具有能的性質(zhì)。公式適用于任何電場7、電容：（1）定義式：C與Q、U無關(guān)，描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。單位，法拉（F），1F=106μF=1012pF（2）決定式：8、（1）、帶電粒子在電場中加速帶電粒子進入電場中加速，若不計粒子重力，根據(jù)動能定理，有當初速度時，末速度的大小只與帶電粒子的荷質(zhì)比和加速電壓U有關(guān)，而與粒子在電場中的位移無關(guān).（2）、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子沿垂直勻強電場的場強方向進入電場后，做類平拋運動，如圖所示，設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，初速度為v0，兩平行金屬板間電壓為U，板長為L，板間距離為d，則平行于板方向的分運動是勻速直線運動，L=v0t垂直于板方向的分運動是初速為零的勻加速直線運動。求電子射出電場時沿垂直于版面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度。位移因為所以所以，側(cè)移距離偏轉(zhuǎn)角θ滿足9、磁感應(yīng)強度：（）磁感應(yīng)強度描述磁場的強弱和方向，與F、I、L無關(guān)。當I//L時，F(xiàn)=0，但B≠0，方向：垂直于I、L所在的平面。10、安培力：磁場對電流的作用力。公式：F=BIL（BI）方向一左手定則11、磁通量：Φ＝BS.Φ＝BScosθ.（條件，B⊥S）單位：韋伯（Wb）12、洛侖茲力：磁場對運動電荷的作用力。公式：F=qVBF=qvBsinθ(BV)方向一左手定則13、（1）求粒子進入磁場時的速率：由動能定理（2）求粒子在磁場中運動的軌道半徑粒子在磁場中只受庫倫茲力的作用，這個力與運動方向垂直，不能改變運動的速率，所以粒子的速率總是做勻速圓周運動。設(shè)圓半徑為r,粒子做勻速圓周運動的向心力可以寫為而洛倫茲力提供向心力,二者相等，即得軌道半徑：（3）利用不同質(zhì)量而帶同樣電量的帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑不同，可以制成測定帶電粒子質(zhì)量的儀器——質(zhì)譜儀。如圖所示，粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，經(jīng)加速電壓U加速后進入勻強磁場中，在加速電場中，由動能定量得：，在勻強磁場中軌道半，所以粒子質(zhì)量。14、法拉第電磁感應(yīng)定律：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E＝Blvsinθ.15、自感電動勢的大小E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中L是自感系數(shù)，簡稱自感或電感．16、正弦式交變電流函數(shù)圖象瞬時電動勢：e＝Emsinωt瞬時電壓：u＝Umsin_ωt瞬時電流：i＝Imsinωt表達式中Em、Um、Im分別是電動勢、電壓和電流的峰值，而e、u、i則是這幾個量的瞬時值．周期和頻率(1)周期交變電流完成一次周期性變化所需的時間，用T表示，單位是秒．(2)頻率交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，用f表示，單位是赫茲，符號Hz.(3)二者關(guān)系：T＝eq\f(1,f)或f＝eq\f(1,T).有效值I、U與