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完整word版高中物理公式大全整理版
高中物理公式大全
一、力学
1、胡克定律:
f=kx
(x为伸长量或压缩量,
k为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和资料有关
)
2、重力:
G=mg
(g随高度、纬度、地质构造而变化,
g极
g赤,g低纬
g高伟)
3、求F1、F2的协力的公式:
F合
F1
2
F22
2F1F2cos
,两个分力垂直时:
F合F12
F22
注意:
(1)
力的合成和分解都均遵照平行四边行定章。
分解时喜爱正交分解。
(2)
两个力的协力范围:
F-F
F
F+F
2
1
2
1
(3)协力大小能够大于分力、也能够小于分力、也能够等于分力。
4、物体均衡条件:
F合=0或Fx合=0Fy合=0
推论:
三个共点力作用于物体而均衡,随意一个力与节余二个力的协力必定等值反向。
解三个共点力均衡的方法:
合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相像三角形法
5、摩擦力的公式:
(1)滑动摩擦力:
f=N(动的时候用,或时最大的静摩擦力)
说明:
①N为接触面间的弹力(压力),能够大于G;也能够等于G;也能够小于G。
②为动摩擦因数,只与接触面资料和粗拙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢
以及正压力N没关。
(2)静摩擦力:
由物体的均衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力没关。
大小范围:
0f静fm(fm为最大静摩擦力)
说明:
①摩擦力能够与运动方向同样,也能够与运动方向相反。
②摩擦力能够作正功,也能够作负功,还能够不作功。
③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋向的方向相反。
④静止的物体能够受滑动摩擦力的作用,运动的物体能够受静摩擦力的作用。
6、万有引力:
m1m2
(1)公式:
F=G(合用条件:
只合用于质点间的互相作用)
2
r
G为万有引力恒量:
G=6.67×10-11N·m2/kg2
(2)在天文上的应用:
(M:
天体质量;R:
天体半径;g:
天体表面重力加快度;r表示卫星或行星
的轨道半径,h表示离地面或天体表面的高度))
Mm
v2
2
4
2
a、万有引力=向心力
F万=F向
即
G
r2
mr
m
rm
T2
rmamg'
由此可得:
42r
3
①天体的质量:
M
,注意是被环绕天体(处于圆心处)的质量。
GT2
②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度:
v
GM
,轨道半径越大,线速度越小。
r
1
③行星或卫星做匀速圆周运动的角速度:
GM
,轨道半径越大,角速度越小。
r3
④行星或卫星做匀速圆周运动的周期:
T
42r3
,轨道半径越大,周期越大。
GM
⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径:
r
3
GMT2
,周期越大,轨道半径越大。
4
2
⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加快度:
a
GM,轨道半径越大,向心加快度越小。
r2
⑦地球或天体重力加快度随高度的变化:
g'
GM
GM
r
2
(R
h)2
特别地,在天体或地球表面:
g0
GM
g'
R2
g0
R
2
(Rh)
2
4
2r3
3r3
⑧天体的均匀密度:
M
GT2
特别地:
当
r=R时:
23
V
4
GT2R3
T
R
3
G
3
b、在地球表面或地面邻近的物体所受的重力等于地球对物体的引力,即
mg
GMm
R2
∴gR2GM。
在不知地球质量的状况下可用其半径和表面的重力加快度来表示,此式在天体运
动问题中常常应用,称为黄金代换式。
c、第一宇宙速度:
第一宇宙速度在地面邻近绕地球做匀速圆周运动所一定拥有的速度。
也是人造
卫星的最小发射速度。
GM
7.9km/s
v
gR
r
第二宇宙速度:
v=11.2km/s,使物体摆脱地球引力约束的
最小发射速度。
2
第三宇宙速度:
v3=16.7km/s,使物体摆脱太阳引力约束的
最小发射速度。
7、牛顿第二定律:
F合ma
理解:
(1)矢量性
(2)刹时性
(3)独立性
(4)同体性
(5)同系性
(6)同单位制
2
牛第三定律:
F=-F’(两个力大小相等,方向相反作用在同向来上,分作用在两个物体上)
8、匀速直运:
基本律:
Vt=V0+at
1
A
S
at
B
S=vot+
at2
2
几个重要推:
(1)vt2
v02
2as
(合上两式
知三求二)
(2)AB段中刻的即速度:
vt2
v0
vt
s
2
t
(3)AB段位移中点的即速度:
vs2
v02
vt2
VO
Vt/2
VS/2
Vt
2
匀速:
vt/2=vs/2
,匀加快或匀减速直运:
vt/2 (4)初速零的匀加快直运 ①在1s 、2s、3s⋯⋯ns内的位移之比12: 22: 32⋯⋯n2 ②在第1s 内、第 2s内、第 3s内⋯⋯第ns内的位移之比 1: 3: 5⋯⋯(2n-1) ③在第1m 内、第2m内、第 3m内⋯⋯第nm内的之比 1: ( 2 1): ( 3 2)⋯⋯ (n n1) (5)初速无能否零,匀速直运的点,在相的相等的隔内的位移之差一常 数: s=aT2 (a: 匀速直运的加快度 T: 每个隔的) 9、自由落体运 V0=0,a=g 10、直上抛运: 上涨程是匀减速直运,着落程是匀加快直运。 全程是初速度 VO、加快度 g的匀减速直运。 (1)上涨最大高度: Vo 2 H= 2g 3 (2)上涨的时间: t= Vo g (3)上涨、着落经过同一地点时的加快度同样,而速度等值反向 (4)上涨、着落经过同一段位移的时间相等。 (5) 从抛出到落回原地点的时间: t= 2Vo g (6) 合用全过程的公式: S=Vot一 1 gt2 Vt=Vo一gt 2 2 2 = 一2gS (S、Vt的正、负号的理解) Vt 一Vo 11、匀速圆周运动公式 线速度: V=s 2R = R=2 fR = t T 角速度: = 2 2 f T t 向心加快度: a=v2 2 R 42 R 4 2 2 R T2 fR 向心力: F=ma=mv2 m 2R=m 4 2 2 R 4 2mf2R R T 注意: (1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,老是指向圆心。 (2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力供给。 (3)氢原子核外电子绕核作匀速圆周运动的向心力是原子查对核外电子的库仑力。 12、平抛运动公式: 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加快直线运动(即自由落体运动)的合运动 水均分运动: 水平位移: x=vot 水均分速度: vx=vo x 竖直分运动: 竖直位移: y=1gt2 竖直分速度: vy=gt )θ 2 y tg Vy v =v tg v =v ctg = Vo y o o y v= 2 2 o =vcos y =vsin Vo Vy v v tg y tg=2tg = x 13、功: W=Fscosα (合用于恒力的功的计算 α是F与s的夹角) (1)力F的功只与F、s、α三者有关,与物体做什么运动没关 (2)理解正功、零功、负功 (3)功是能量转变的量度 4 重力的功------ 量度------ 重力势能的变化 电场力的功-----量度------ 电势能的变化 合外力的功------ 量度------- 动能的变化 安培力做功------ 量度------ 其余能转变为电能 14、动能和势能: 动能: Ek 1 2 p =mgh (与零势能面的选择有关) mv 重力势能: E 2 15、动能定理: 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量) 。 公式: W合= Ek=Ek2-Ek1= 1mv22 1mv12 2 2 16、机械能守恒定律: 机械能 =动能+重力势能+弹性势能 条件: 系统只有内部的重力或弹力(指弹簧的弹力)做功。 有时重力和弹力都做功。 公式: mgh1+ 1mv12 mgh2 1mv22 2 2 详细应用: 自由落体运动,抛体运动,单摆运动,物体在圆滑的斜面或曲面,弹簧振子等 17、功率: P= W (在t时间内力对物体做功的均匀功率 ) =Fvcosα t P=Fv (F为牵引力,不是合外力;v为即时速度时,P为即时功率;v为均匀速度 时,P为均匀功率; P一准时,F与v成反比) 18、功能原理: 外力和“其余”内力做功的代数和等于系统机械能的变化 19、功能关系: 功是能量变化的量度。 摩擦力乘以相对滑动的行程等于系统失掉的机械能,等于摩擦产生的热 QfS相对E2E1 20、简谐振动的答复力 F=-kx 加快度a kx A m 21、单摆振动周期 T2 L (与摆球质量、振幅没关) g m 22、弹簧振子周期T2 k f 23、共振: 驱动力的频次等于物体的固有频次时,物体的振幅最大 f固 24、机械波: 机械振动在介质中流传形成机械波。 它是传达能量的一种方式。 产生条件: 要有波源和介质。 波的分类: ①横波: 质点振动方向与波的流传方向垂直,有波峰和波谷。 ②纵波,质点振动方向与波的流传方向在同向来线上。 有密部和疏部。 5 波长λ: 两个相邻的在振动过程中对均衡地点的位移老是相等的质点间的距离。 vT 注意: ①横波中两个相邻波峰或波谷问距离等于一个波长。 ②波在一个周期时间里流传的距离等于一个波长。 波速: 波在介质中流传的速度。 机械波的流传速度由介质决定。 波速v波长λ频次f关系: vf(合用于全部波) T 注意: 波的频次即是波源的振动频次,与介质没关。 25、浮力F浮gV mm 36、密度,mV,V V 27、力矩MFL 28、力矩均衡条件M顺=M逆 二、电磁学 (一)电场 1、库仑力: F kq1q2 (合用条件: 真空中点电荷 ) r2 k=9.0×109N·m2/c2静电力恒量 电场力: F=Eq (F与电场强度的方向能够同样,也能够相反 ) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。 定义式: E F 单位: N/C q 点电荷电场场强 E kQ r 匀强电场场强 E U d 3、电势,电势能 E电 ,E电 q A A q 顺着电场线方向,电势愈来愈低。 4、电势差U,又称电压 W UAB=φA-φB U q 5、电场力做功和电势差的关系 WAB=qUAB 6、粒子经过加快电场 qU 1mv2 2 7、粒子经过偏转电场的偏转量 y 1 at2 1qEL2 1qU L2 2 2mV02 2mdV02 v f 6 粒子经过偏转电场的偏转角 tg vy qUL vx mdv02 8、电容器的电容 c Q U 电容器的带电量 Q=cU 平行板电容器的电容 c S 4kd 电压不变 电量不变 (二)直流电路 1、电流强度的定义: I= Q 微观式: I=nevs (n是单位体积电子个数, ) t 2、电阻定律: R l S 单位: Ω·m 电阻率ρ: 只与导体资料性质和温度有关,与导体横截面积和长度没关。 3、串连电路总电阻 R=R1+R2+R 3 电压分派 U1 R1 , U1 R1 U2 R2 R1 U R2 功率分派 P1 R1,P1 R R1 P 2 2 R P R 1 2 4、并联电路总电阻 1 1 1 1 (并联的总电阻比任何一个分电阻小 ) R R1 R2 R3 两个电阻并联 R R1R2 R1 R2 并联电路电流分派 I1 R2 ,I1= R2 I I2 R1 R2 R1 并联电路功率分派 P1 R2,P1 R2 P P2R1 R1 R2 5、欧姆定律: (1)部分电路欧姆定律: I U 变形: U=IR R U R I (2)闭合电路欧姆定律: I= E E U Ir Er Rr 路端电压: U=E-Ir=IR 输出功率: P出 =IE-I2r=I 2R(R=r输出功率最大) R 电源热功率: Pr I2r P出 U R 电源效率: P总 =E= R+r 6、电功和电功率: 电功: W=IUt 7 焦耳定律(电热)Q=I2Rt 电功率P=IU 纯电阻电路: W=IUt= I2Rt U2 t P=IU R 非纯电阻电路: W=IUt I2Rt P=IU I2r (三)磁场 1、磁场的强弱用磁感觉强度 B来表示: B F L)单位: T (条件: B Il 2、电流四周的磁场的磁感觉强度的方向由安培(右手)定章决定。 (1)直线电流的磁场 (2)通电螺线管、环形电流的磁场 3、磁场力 (1)安培力: 磁场对电流的作使劲。 公式: F=BIL(B I)(B//I 是,F=0) 方向: 左手定章 (2)洛仑兹力: 磁场对运动电荷的作使劲。 公式: f=qvB(B v) 方向: 左手定章 粒子在磁场中圆运动基本关系式 mv 2 qvB 解题重点绘图,找圆心画半径 R
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