高中物理公式大全

-1-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（0θ180º）：θ增大→F减少θ减小→F增大θ=90º，F=2221FF，F的方向：tgφ=12FF。F1=F2，θ=60º，F=2F1cos30º，F与F1，F2的夹角均为30º，即φ=30ºθ=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）：二、直线运动匀速直线运动：位移vts。平均速度tsv匀变速直线运动：1、位移与时间的关系，公式：221attvso2、速度与时间的关系，公式：atvvot3、位移与速度的关系：asvvot222，适合不涉及时间时的计算公式。4、平均速度tsvvvvtot22，即为中间时刻的速度。5、中间位移处的速度大小2222tosvvv，并且22tsvv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cos2212221FFFFF-2-t1:t2:t3:......:tn=)1(:......:)23(:)12(:1nn自由落体运动(1)位移公式:221gth(2)速度公式:gtvt(3)位移—速度关系式:ghv22竖直上抛运动1.基本规律：gtvvt02021gttvhghvvt22022.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)gav,00(3)上升到最高点的时间gvt0(4)上升的最大高度gvH220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：NG失重：NGN为支持力，G为物体所受重力，不管失重还是超重，物体所受重力不变。四、曲线运动1，平抛运动分速度0vvx，gtvy合速度2220tgvv，速度方向与水平方向的夹角：0tanvgt分位移gtx，221gty合位移422202221tgtvyxs位移方向与水平方向的夹角：tan21221tan002vgttvgtxy-3-2，斜抛运动（初速度方向与水平方向成θ角）速度：位移：可得：cosvxt代入y可得：222cos2tanvgxxy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）是水平方向的最大射程。（3）飞行时间：3，匀速圆周运动线速度rtsv，角速度rarvt，周期22vrT，向心加速度mFrrva22，向心力RfmRTmvmRmRvmF22222244。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02mgRvmF临界，v临界是通过最高点的最小速度，gRv临界。②小球达到最低点时，拉力与重力的合力提供向心力，有RvmmgF2，此时RvmmgF2。gvx2sin2-4-4，万有引力定律（G=6.67×10-11N•m2/kg2)（1）万有引力提供向心力：marfmrTmrmrvmrMG22222224m（2）忽略地球自转的影响：mgRGM2m（2gRGM，黄金代换式）（3）已知表面重力加速度g，和地球半径R。（mgRGM2m，则GgRM2）一般用于地球（4）已知环绕天体周期T和轨道半径r。(rTmrMmG2224，则2324GTrM)（5）已知环绕天体的线速度v和轨道半径r。（rvmrMmG22，则GrvM2）（6）已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r（rmrMmG22，则GrM32）（7）已知环绕天体的线速度v和周期T（Trv2,rvmrMG22m，联立得GTM2v3）（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rTmrMmG2224则2324GTrM——①又334RVM——②联立两式得：3233RGTr（9）marMG2m，则2arMG（卫星离地心越远，向心加速度越小）（10）rvmrMmG22，则rGMv（卫星离地心越远，它运行的速度越小）（11）rmrMmG22，则3rGM（卫星离地心越远，它运行的角速度越小）（12）rTmrMmG2224，则GMT32r4（卫星离地心越远，它运行的周期越大）（13）三种宇宙速度第一宇宙速度：第二宇宙速度：skmrGMv/9.71skmrGMv/2.1122-5-第三宇宙速度：skmv/7.1635，机械能功：W=Fscos（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度：动能：单位为焦耳，符号J动能定理：重力势能：mghWG（h为物体与零势面之间的距离）弹性势能：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）减少的势能减pE等于增加的动能增kE，即减pE=增kE。（3）若系统内只有A、B两个物体，则A减少的机械能减AE等于B增加的机械能增BE，即减AE=增BE。6，动量动量：kmEmvp2冲量：I=Ft动量定理：ppFt动量守恒定律的几种表达式：a，ppb，'22'112211vmvmvmvmc，21ppd，p=0PvmPmvEk2122122122022121kktEEmvmvW总221kxEfPvm额-6-7，机械振动简谐振动回复力：F=-kx加速度：mkxmFa简谐振动的周期：（m为振子的质量）单摆周期：glT2（摆角小于50）8，机械波波长、频率、波速的关系fTvTf1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：AAAANVNMm0分子的体积：AANVV0分子的大小：球形体积模型直径306Vd，立方体模型边长：30Vd物质所含的分子数：AAAAAAAAANVMNmVNVVNmMnNN0000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ΔE。表达式：ΔE=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。1QW,总小于1。热力学第三定律：不可能使温度达到绝对零度。kmT2-7-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，或Pt=Po（1+t/273)盖·吕萨克定律：m一定，T不变或或Vt=Vo(1+t/273)理想气体状态方程：克拉伯龙方程：nRTpV(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（k=9.0×109Nm2/C2）库仑定律：电场强度：（定义式）点电荷的电场强度：电场力：F=qE电势：（ε为电势能）电势差:电场力做的功：qEdqUW电容：（定义式）决定式：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：mdqUmqEmFa②粒子穿越电场的运动时间：0Ltv③粒子离开电场的侧移距离：202202222121mdvqULmvqELaty2211TpTp2211TVTV恒量TV222111TVpTVp221rQQkFqFE2rQkEqqWUABBAABUQCkdSC4SkQE4-8-④粒子离开电场时的偏角θ：200ytanmdvqULvv恒定电流电流强度：neSvRUtQI电阻：SlIUR（ρ为导体的电阻率，单位Ω•m）（1）串联电路①各处的电流强度相等：I1=I2=……=In②分压原理：nn2211RURURU③电路的总电阻：R=R1+R2+……+Rn④电路总电压：U=U1+U2+……+Un(2)并联电流①各支路电压相等：U=U1=U2=……=Un②分流原理：I1R1=I2R2=……=InRn③电路的总电阻：n211111RRRR④电路中的总电流：I=I1+I2+……+In焦耳定律tRURtIPtQW22RUUIRIPP22热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：nPPPP21总闭合电路欧姆定律（1）路端电压与外电阻R的关系：RrErRERIRU1（外电路为纯电阻电路）（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：rRrRErRRERIIUP422222输由上式可以看出，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r42maxEP出电源的效率：电源的输出功率与电源功率之比，即-9-%100%100%100EUIEIUPP出对纯电阻电路，电源的效率为%100r11%100r%100r22RRRRIRI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：RvmqvB2。②粒子圆周运动的半径qBmvR。③周期、频率和角速度公式：qBmvRT22，mqBTf21，mqBfT22。④