高中物理公式及推論(部分)匯總

高中物理公式及推論(部分)匯總

一、勻變速直線運動

1、平均速度：r=-(通用)；加速度：a=—(定義式)

tAr

2、勻變速直線運動三個基本公式

2

(1)v,=v0+at；(2)s=+產；(3)v-=2as

3、勻變速直線運動三個通用推論

(1)連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內的位移差相等，即：Av=%-玉=無3-々=……==aT2

(2)做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平均速度等于這段時間初、末時刻速度矢量和的一半，還等于中間

時刻的瞬時速度、即平均速度：玉="匯=匕

2-

乙2

(3)位移中點速度：、=『丁

4、初速度為零的勻加速直線運動的四個重要推論

(1)T末、27末、3T末..."T末的瞬時速度之比為：匕：畛：匕：…：匕，=1：2：3：...:〃

(2)前T內、前2T內、前371內...前仃內的位移之比為：x:：z：￡:…：x“=F：22:32:...:n2

(3)第1個7內、第2個T內...第"個7內的位移之比為：:X],:...:xN=1:3:…：(2〃一1)

(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為4:t2=1:(V2-1):(^-72)：...：

5、力學公式:

(1)重力：G=mg；(2)彈簧的彈力：F=kx；(3)滑動摩擦力：/=〃6

6、自由落體運動(初速度為零的勻加速直線運動)

(1)末速度：匕=gf=河；(2)下落高度：(3)下落時間：”楞

7、豎直下拋運動(初速度不為零的勻加速直線運動)

2

⑴末速度：匕=%+4；⑵下落高度：h=vot+^gt

8、豎直上拋運動(初速度不為零的勻加速直線運動)

(1)末速度：v,=va-gt;(2)上升高度："=(3)上升時間：「上=地；(4)最大高度：”=￡

9、牛頓第二定律：F-ma

(1)光滑斜面上物體自由下滑時：a=gsin。；(2)粗糙斜面上物體勻速下滑的條件：〃=tan8

(3)一根連續(xù)的繩子上的拉力處處相等。；(4)牛二定律的瞬時性：彈簧、皮筋等軟性物體的彈力不能突變，桌面、

繩子等硬性物體的彈力可以突變，重力、電場力不能突變。

(5)連接體問題：下圖中無論地面是否有摩擦力，中間繩子的拉力均為：T=，U}F

m}+m2

1()、超重與失重

(1)當支持力大于重力，即加速度豎直向上或豎直分加速度向上,故物體超重有：N=m(g+。)或N=機(g+%)

(2)當支持力小于重力，即加速度豎直向下或豎直分加速度向下，故物體失重有：N=w(g-可或N=m(g-av)

二、曲線運動

1、曲線運動基本規(guī)律

(1)條件：W與尸令不共線；(2)速度方向：切線方向；(3)彎曲方向：總是從w的方向轉向尸件的方向

2、船渡河問題C船與河岸的夾角為a)

(1)時間最短：a=90°,L,in=—

(2)路程最短(速度大為斜邊)：①若叱船＞?＞水，costz=—,5mill=L；②若口冊〈叱水，cosa=—,v船1.嗔

v船4

3、繩拉船問題

V1.

(1)對與傾斜繩子相連的物體的運動進行分解

(2)合運動：物體實際的運動

(3)兩個分運動：I繩子伸縮；II繩子擺動

4、平拋運動(水平方向為勻速直線運動，豎直方向為初速度為零的勻變速直線運動)

(1)速度：水平方向速度：匕=%；豎直方向速度：Vv=gi；合速度：V=Jv；+V；=Jv；+(gf)2

(2)位移：水平方向位移：x=%r；豎直方向位移：y=；g『；合位移：S=“2+/

(3)角度：速度方向角：tan。=乜=義；位移方向角：tan)=)=/2g=&,；兩角關系:tan^=-tana

%%xvor2Vo2

5、斜拋運動(水平方向為勻速直線運動，豎直方向為初速度不為零的勻變速直線運動)

1,

(1)分速度：vx=v()cos0；vy=v0sin0-gt；(2)分位移：x=v()cos0t；y=vQsin0-t--gt~

⑶飛行時間」=22(4)射程：5=必喳；(5)射血/,=必叱

gg2g

6、勻速圓周運動

⑴線速度：v=9=2匕；角速度：。=g=主；線速度與角速度的關系…=5.周期與頻率的關系：7=1；

tTtT'f

轉速與頻率的關系：〃=60/

聲47r2/47r2

(2)向心力：7^,]=ma-m—=mco2r-m--r；(3)向心加速度：%=——-arr-^^-r

（4）豎直平面內圓周運動最高點的臨界速度：mg=mL=>n=&7

r

7、圓周運動等效最高點及最低點力特點：恒力的合力與向心力共線。同向時為等效最高點，反向時為等效最低點。

8、天體運動

,、一…Mmv224萬2

(1)萬有引力定律：F=G一丁=m—=ma)~r=m-^-r

4703MM3兀

（2）中心天體質量：M=上」；中心天體密度：p=—=-Y1（T為近地衛(wèi)星周期）

GT2"V%/KGT?

（3）衛(wèi)星的軌道越高，轉動得越慢

「MmGM

（4）地球表面的重力加速度:mg=G,=g“黃金代換”：GM=R2g

（5）開普勒第三定律：—=k

T2

（6）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：K=J^=7.9km/s；第二宇宙速度（脫離速度）：n.2km/s；第三宇宙速度（逃逸

速度）：16.7km/s

三、功、功率與功能關系

1、功的定義式：W=FScosa（恒力做功）

2、變力做功的計算：

（1）F-s圖像法：圖象圍的“面積”代表功

（2）功能關系（間接計算功）：叱尸一△約；嗎單=一公與；皿電=公4；W其它=AE機械

3、摩擦發(fā)熱：Q=/<和對

w

4、功率：P=—（平均功率）；P=NcosaC為平均速度，則P為平均功率，u為瞬時速度，則P為瞬時功率）

5、交通工具行駛的最大速度：％=牛；當速度最大時，有：心=/

11.

mv

6、動能：Ek^~~57、重力勢能：Ep=nigh；8、彈性勢能：約=萬公T

mv

9、動能定理：-AEA.=^2--；10、機械能守恒定律：mg/z,+，〃匕2+/相色

四、碰撞與動量守恒

1、動量：p=/nu（矢量，單位：kg-m/s）

2、動量的變化：△〃=加電一機匕（矢量減法，一般選初速度方向為正方向）

3、動量與動能的關系：Ek=/np=回嗚

4、沖量：I=Ft（矢量，單位：N,s）

5、動量定理：/=△〃或F合t=mv2-mvx

6、動量守恒定律：犯匕+網為=叫匕'+機2V2'【條件：系統(tǒng)（某一方向）受到的合外力為零】

7、驗證動量守恒定律實驗：m,OP=叫-ON+7nj-OM

8、彈性碰撞：碰撞過程中系統(tǒng)（在某一方向上）動量守恒，且碰撞前后系統(tǒng)的動能未損耗。根據動量守恒定律及

機械能守恒定律可得：

12121,21<2

加昌+/〃2嶺=74%'+m2K2仍匕+]色彩=2叫匕~+]?彩

聯(lián)立可得：

,(“4一〃?，)匕+2機,%,(m^-m.)v2+2m.v.

W=-----J-------iv2=-=------=-------

mA+m2m,+m2

9、非彈性碰撞：碰撞過程中系統(tǒng)（在某一方向上）動量守恒，且碰撞前后系統(tǒng)的動能有部分損失。根據動量守恒

定律及能量守恒定律有:

,_.*12191?21

町9+?彩=町呵彩t；/犯H+萬鈾丫2=萬叫片+萬色彩+△線損

10、完全非彈性碰撞：碰撞過程中系統(tǒng)（在某一方向上）動量守恒，碰撞結束后，兩物體以共同速度運動，動能損

失最大。根據動量守恒定律及能量守恒定律有

加昌+，n2y2=（町+牡）u共；+g■呵v；=一（町+S）喙+A￡k損

11、若小、M開始均靜止，且系統(tǒng)動量守恒，貝!|：mvt=MV2,ms1=Ms2

12、動量守恒定律常用模型：①碰撞模型；②地面光滑的疊加體模型；③時間極短模型（內力遠大于外力）。

五、電場

1、電荷先中和后均分：4=芻*（帶正負號）

2

2、庫侖定律：/=%崢（不帶正負號）（女=9.0x109N-m2/C2,r為點電荷球心間的距離）

r

3、電場強度定義式：E=-（通用公式）；點電荷的場強：EA=k^（。為場源電荷量）

4rA

4、電場力做功：W.=44.（帶正負號）；電場力做功與電勢能變化的關系：叱包=-八紇，

5、電勢差的定義式：。的=逛（帶正負號）；電勢的定義式：^=—=—（帶正負號，尸代表零電勢點）

qqq

6、電勢差與電勢的關系：UAB=（pA~（pB（標量）;

7、勻強電場的電場強度與電勢差的關系：E=33為沿場強方向的距離）

d

8、初速度為零的帶電粒子在電場中加速：qEd=qU=-mv2v=,（粒子從一極板運動至另一極板）

2Vm

9、帶電粒子在電場中的偏轉（平拋運動）：加速度：&』=也;垂直場強方向：L=卬；沿場強方向偏轉量：

mmd

y=-at2=；位移偏轉角：tana=?="速度偏轉角：tan/?=—=—=

22mdv~L2md說%%mdv?

10、初速度為零的帶電粒子在電場S中先加速后在電場S中偏轉，偏轉量為：y=—^k=U9

2md.叫4dq

m

n尸?

11、電容的定義：C=V（決定式）；平行板電容器的電容：。=士一

U4兀kd

12、平行板電容器的兩種動態(tài)問題

（1）電容器充電后與電源斷開，電荷量Q不變：.=2=4力即nUocjL；后=2=2=生絲nEoc—!—

C￡「S￡rSdCdsrS￡「S

（2）電容器始終與電源相連，電壓U不變：Q=UC=%皿=Qoc&@；E=-^EX-

4兀kdddd

六、電路

1、電阻定律：R=pL（p為電阻率）；電流：/=旦（定義式）；I=nesv（微觀表達式）

st

2、串聯(lián)電路電壓的分配：與電阻成正比：5=旦，5=-&

3、并聯(lián)電路電流的分配：與電阻成反比：二殳,/=』―/“

12&?+4心

4、串聯(lián)電路的總電阻：%=&+&+……+扁；并聯(lián)電路的總電阻：_L=_L+_L+……+±

R并NaR”

5、/-U伏安特性曲線的斜率：Z=tane=，

R

Up

6、部分電路歐姆定律：/=上；閉合電路歐姆定律：1=——

RR+r

7、閉合電路的路端電壓與輸出電流的關系：U=E—Ir

8、電表改裝（原表最大電壓為外，最大電流為/g,電阻為4）：

（1）將電表改裝成量程為U的電壓表，需串聯(lián)電阻R,則U=U+1R=U=2二%=

44u,g

（2）將電表改裝成量程為1的電流表，需并聯(lián)電阻R,貝b=/+5=/+雪==

xK

RRI-IvI-Ie*

EE

9、歐姆表測電阻原理：歐姆調零時：18,測量電阻尺時：人一?。≧內為歐姆表內部所有電阻之和）

R內凡+Rx

TJ2

10、電功(電能)：W=UIt=pt；對于純電阻：W=UIt=pt=I-Rt=—

wwu2

11、電功率：p=—=UI；對于純電阻：p=——=UI=I?R=——

ttR

12、電熱：Q=「Rt；熱功率：4=/2R

13、閉合電路中的電功率：￡/=。外/+產廠=/（卜+/2r

14、電源輸出的最大電功率：當R=r時，輸出功率最大，4=——?？蔀殡娫磧茸韬屯怆娐范ㄖ惦娮柚停?/p>

4r

R

15、電源的效率：r]=—=—-—

P&EIER+r

七、磁場

1、磁感應強度：B（單位：特斯拉T）

IL

2、安培力：=BILsin0（，為5和L的夾角，安培力的方向判斷：左手定則）

3、磁通量：中=65sin。（單位：韋伯Wb,。為5和S的夾角，。與匝數無關）

4、洛倫茲力：E洛=gv8sin6（〃為8和v的夾角）

5、帶電粒子在磁場中的圓周運動

niv

(1)半徑：qvB-m—=>r=——；

rqB

(2)周期：qvB=m—rnT=——；

T2qB

（3）運動時間：/=且7=㈣（，為帶電粒子轉過的圓心角（弧度））；

24qB

,1"2(Bq)*

(4)動能：E,--mv?1=——

k22m2m

6、洛倫茲力在現(xiàn)代科技的拓展應用

p

（1）速度選擇器選出粒子的速度：qE=qvB=>v=-；

（2）質譜儀測粒子荷質比：由：qU=,小戶，='匚，/=2r,可得：r=_L您巨，m=生二竺，幺=當

2rg\q2UmB2r2

（3）回旋粒子加速器：由4匕1=竺"，紇“=」機匕3可得：紇"=且"二；

R22m

（4）磁流體發(fā)電機的電動勢E：==為極板間的距離）；

（5）電磁流量計：①由qU=qvB,流速v="；②測流量Q=Sv=尤?，〃=工四或。=/[/?+；

dBd4Bd4BB【aj

（6）霍爾效應：由；qvB=q—,I=nqvS,S=hd,可得；U=-=k—（k=L上為霍爾系數）

hnqddnq

八、電磁感應

1、感應電流的方向判斷：①動生電動勢一一右手定則；②感生電動勢一一楞次定律

2、法拉第電磁感應定律：E^n-（通用公式，同時適用于動生電動勢和感生電動勢）

3、動生電動勢：E=BLvsin0（適用于導體棒勻速平動切割）；￡=（適用于導體棒繞點勻速轉動切割）

2

4、磁通量變化的三種情況：八中=MS；△①=6A5；△①=忸2§2—4S,|

5、回路電磁感應通過的總電荷量：（1）q=7\t=—\t=nA°-Ar=n—=n^-

R總R卷,zR總R總

（2）（G+4它）￡=mv—機％&它/=—=>3Zq+砥它.=—av。（常用于導體棒初末速

度及沿安培力方向的其它外力均已知的情況，可用于求電荷量以及導體棒的運動時間）

6、電路中產生焦耳熱的三種計算方式：①Q=『Rt（適用于I、R均為不變量）；②Q=%（導體棒產生的焦耳

熱等于克服安培力做的功，通用）；③能量守恒，通用?

xx

7、右圖中金屬桿受到的安培力為：F=BIL=^^—夕

8、a、〃雙棒平動切割磁場，回路中感應電動勢：E=\Eti±Eh\（兩棒感應電流方向相同則相加，反之則相減）

九、交變電流

1、在勻強磁場中，線圈從中性面開始瞬時值：e=nBSco^ncot,最大值：E—nBSco（適用于線圈繞軸轉動）

2、中性面：線圈與磁場垂直的位置，此時磁通量O最大，但吧為零，故感應電動勢和感應電流為零。

ETu?

3、交流電壓（電流）的有效值：（1）正弦交流電：。有=干，/有=+；（2）非正弦：

-R-'1'---R-

或琮&+/，痔=曙尺（％+外

-AO

4、交流電壓（電流）的平均值：E=n——

5、周期和頻率的關系：于=亍,8=2兀f

6、電感器對交流電的作用：感抗凡=2乃幾通直流，阻交流；通低頻，阻高頻

7、電容器對交流電的作用：容抗凡.=」一隔直流，通交流；阻低頻，通高頻

171fC

TJYlIH

8、理想變壓器：（1）變壓原理：,=」；（2）變流原理：,=二；（3）多繞組變壓器：U］:U2：4=4:%:〃3；

U2n212n］

n

yA—〃212+%，35?）與俞入=生出

9、遠距離輸電：。2=。損+。3=12%+。3，月員=/時開FR變用器降質變壓器

十、波粒二象性

hr

1、光子的能量：s=hv=—0為光的頻率，X為光的波長，其中力=6.63X10FJ-S）

2、愛因斯坦光電效應方程：hv=Wn+Ek=hvc+^mvl（卬。為逸出功，/為最大初動能，匕為極限（截止）

頻率）

3、遏止電壓：eUc=Ek=gm］；飽和電流：當正向電壓達到某一數值時，電路中的電流不變時為飽和電流

4、“兩條”關系

（1）光照強度大一光子數目多一逸出光電子多一光電流大。

（2）光子頻率高一光子能量大一產生光電子的最大初動能大一遏止電壓大。

AADfQ

5、康普頓效應一光子的動量：/?=-；6、德布羅意波的波長：2=-?7、光源發(fā)出的光子數：〃=±±

2Phe

十一、原子結構之謎

/7Fh

1、湯姆生用電磁場測定帶電粒子的荷質比：幺=-^

mB2d2

2、分子、原子的半徑約為l（）r°m；原子核的半徑約為10%n；核子（質子、中子）的半徑約為1015m

3、巴耳末系（可見光區(qū)）：；=尺［/一1］（,=3,4,5……），對于氫原子，/?=1.097X107m-'

-

4、氫原子的能級公式和軌道半徑公式：E,=《&,〃=〃24（〃=1,2,3....S,=-13.6eV,rx=O.53xlO'°m）

n

5、躍遷的三種方式：（1）高能級向低能級自發(fā)躍遷釋放光子能量：kv=AE=E鬲-E低

（2）低能級吸收能量向高能級受激躍遷：吸收光子的能量必須恰好等于能級差，即：hv=\E

（3）低能級原子在自由電子（原子）碰撞下向高能級躍遷：自由電子（原子）能量必須大于等于能級差

6、光譜線條數的確定方法

（1）一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數最多為〃-1;（2）一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數〃=

7、核外電子繞著原子核做圓周運動，故：機二=4絲（，?為軌道半徑）。軌道越高，電子動能越小，勢能越大

rr

十二、原子核

1、剩余的放射性元素質量：，"=