高中物理公式集.pdf

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1、. . 高中物理公式集 力学 一、力 1，重力： G=mg ，方向竖直向下，g=9.8m/s 2 10m/s 2，作用点在物体重心。 2，静摩擦力：0f 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= N，与物体相对运动方向相反，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： 两个力方向相同，F合=F1F2，方向与F1、F2同向 两个力方向相反，F合=F1F2，方向与 F1（F1较大）同向 互成角度（ 0G，加速度向上。失重： NG ，加速度向下。 N为支

2、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 0 vvx， gtvy 合速度 222 0 tgvv，速度方向与水平方向的夹角： 0 tan v gt 分位移gtx， 2 2 1 gty 合位移 4222 0 22 2 1 tgtvyxs 位移方向与水平方向的夹角：tan 2 1 2 2 1 tan 00 2 v gt tv gt x y . . 2， 斜抛运动 （初速度方向与水平方向成角） 速度： 位移： 可得： cosv x t 代入 y 可得： 22 2 cos2 tan v gx xy 这就是斜抛物体的轨迹方程。 可以看出： y0

3、时， （1）x0 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r t s v， 角速度 r a r v t ， 周期 22 v r T， 向心加速度 m F r r v a 2 2 ， 向心力RfmR T mvmRm R v mF 22 2 2 2 2 4 4 。 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 0 2 mg R v mF 临界 ， v临界是通过最高点的最小速度，gRv临界。 小球达到最低点时，拉力与重力的合力提供向心力，有 R

4、 v mmgF 2 ，此时 R v mmgF 2 。 g v x 2sin 2 . . 4，万有引力定律（G=6.6710 -11N?m2/kg2) （ 1）万有引力提供向心力：marfmr T mrm r v m r M G 2 2 2 2 2 2 2 4m （ 2）忽略地球自转的影响：mg R GM 2 m （ 2 gRGM，黄金代换式） （3）已知表面重力加速度g，和地球半径R。 （mg R GM 2 m ，则 G gR M 2 ）一般用于地球 （4）已知环绕天体周期T 和轨道半径r 。(r T m r Mm G 2 2 2 4 ，则 2 32 4 GT r M) （5）已知环绕天体的线

5、速度v和轨道半径r 。 （ r v m r Mm G 2 2 ，则 G rv M 2 ） （6）已知环绕天体的角速度 和轨道半径r （rm r Mm G 2 2 ，则 G r M 32 ） （7）已知环绕天体的线速度v和周期 T（ T r v 2 , r v m r M G 2 2 m ，联立得 G T M 2 v 3 ） （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 解：由万有引力充当向心力 r T m r Mm G 2 2 2 4 则 2 32 4 GT r M 又 3 3 4 RVM 联立两式得： 32 3 3 RGT r （9）ma r M

6、G 2 m ，则 2 a r M G（卫星离地心越远，向心加速度越小） （10） r v m r Mm G 2 2 ，则 r GM v（卫星离地心越远，它运行的速度越小） （11）rm r Mm G 2 2 ，则 3 r GM （卫星离地心越远，它运行的角速度越小） r T m r Mm G 2 2 2 4 ，则 GM T 32 r4 （卫星离地心越（12） 远，它运行的周期越大） （13）三种宇宙速度 skm r GM v/9.7 1 . . 第一宇宙速度： 第二宇宙速度： 第三宇宙速度：skmv/7.16 3 5，机械能 功 ： W = Fs cos（适用于恒力的功的计算，为力与位移的夹角

7、） 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p E等于增加的动能 增k E ，即 减p E= 增k E 。 （3）若系统内只有A 、B两个物体， 则 A减少的机械能 减A E等于 B增加的机械能 增B E，即 减A E= 增B E。 6，机械振动 简谐振动回复力：F=-kx 加速度： m kx m F a 简谐

8、振动的周期： （m 为振子的质量） 单摆周期： g l T2（摆角小于5 0） 7，机械波 波长、频率、波速的关系 f T v T f 1 电磁学 电场 Pv m P mvEk 2 1 22 1 2 2 12 2 0 2 2 1 2 1 kkt EEmvmvW总 2 2 1 kxE f P vm 额 k m T2 skm r GM v/2 .11 2 2 . . 元电荷 e=1.6 10 -19 C （k=9.0 10 9Nm2/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：（为电势能） 电势差 : 电场力做的功：qEdqUW 电容 ：（定义式） 决定

9、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 粒子穿越电场的加速度： md qU m qE m F a 粒子穿越电场的运动时间： 0 L t v 粒子离开电场的侧移距离： 2 0 2 2 0 2 2 22 1 2 1 mdv qUL mv qEL aty 粒子离开电场时的偏角： 2 00 y tan mdv qUL v v 恒定电流 电流强度：neSv R U t Q I 电阻： S l I U R（为导体的电阻率，单位? m ） （1）串联电路 各处的电流强度相等：I1=I2= =I n分压原理： n n 2 2 1 1

10、 R U R U R U 电路的总电阻：R=R1+R2+ +Rn 电路总电压：U=U1+U2+ +Un (2) 并联电流 2 21 r QQ kF q F E 2 r Q kE q q W U AB BAAB U Q C kd S C 4 S kQ E 4 . . 各支路电压相等：U=U1=U2= =Un 分流原理：I1R1=I2R2= =InRn 电路的总电阻： n21 1111 RRRR 电路中的总电流：I=I 1+I2+ +In 焦耳定律 t R U RtIPtQW 2 2 R U UIRIPP 2 2 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： n PPPP

11、21总 闭合电路欧姆定律 （1）路端电压与外电阻R的关系： R r E rR ER IRU 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=I 2r 由能量守恒有：IE=IU I 2r 外电路为纯电阻电路时： r R rR E rR RE RIIUP 4 2 2 2 2 2 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 r4 2 max E P 出 电源的效率：电源的输出功率与电源功率之比，即

12、%100%100%100 E U IE IU P P出 对纯电阻电路，电源的效率为%100 r 1 1 %100 r %100 r 2 2 R R R RI RI 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=BILsin （磁场与电流成角） 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： =BSsin（ 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 向心力： R v mqvB 2 。 粒子

13、圆周运动的半径 qB mv R。 周期、频率和角速度公式： qB m v R T 22 ， m qB T f 2 1 ， m qB f T 2 2 。 动能公式： m BqR m p mvEk 222 1 2 2 2 电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率 成正比： t nE 导体切割磁感线产生的感应电动势E=BLvsin ，应用此公式时B 、 L、v 三个量必须是两两相互垂直， 于是 E=BLv 。 为 B与 v 之间的夹角。 导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势 2 2 1 BlE， （平均速度取 中点位置的线速度l 2 1 来计

14、算）。 矩形线圈在匀强磁场中，当在中性面时，E=0 。开始转动时，用E=nBssin ，当处于与磁场平行的面 时， E=nBs( 最大） ，开始转动时用E=nBscos计算。 在滑轨中，安培力大小 R vlB BIlF 22 ， RR BS R Blv I 自感电动势： t I LE（L 是自感系数） 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象。 交变电流 正弦交变电流的瞬时值：e=Emsin t=NBSsin t ，u=Umsin t ，i=Imsin t 。 基本现象应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场安培定则 磁场对运动电荷、电流作用左手定则 电磁感应部分导体切割磁感线运动

15、右手定则 闭合回路磁通量变化楞次定律 . . （均为有效值，只适用于正弦交变电流） 周期 (T) 是交变电流完成一次周期性变化所需的时间，T=2 / 。 频率（ f ）是交变电流1s 内完成周期变化的次数，f=1/T= /2 。 电容和电感对交变电流的影响 容抗： 感抗：fLX L 2 变压器 电压关系： U1：U2=n1:n2 电流关系： I1：I2=n2：n1 P1=P2，即 U1I1=U2I2（若有一个原线圈，多个副线圈时：P1=P2+P3+，即U1I1=U2I2+U3I3+） 电磁场和电磁波 电磁波的周期：LCT2 电磁波的频率： LC T 2 1 光学 光的传播 光在真空中的速率：v

16、=310 8km/s T fc 折射率： r i n sin sin （i 为入射角， r 为折射角） 光在介质中的速率： n c v（n 为介质的折射率） 临界角（折射角变成90 0 时的入射角）： n C 1 sin， n C 1 arcsin 可见光中红光的折射率最小，临界角最大，在同一种介质中光速最大，紫光刚好相反。 光的波动性 在双缝干涉实验中，若）、3210(nn，出现亮条纹 若）、（3210( 2 )12nn，出现暗条纹 在双缝干涉实验中，明暗条纹之间的距离x 与双缝之间距离d、双缝到屏的距离L 以及光的波长有光， 即 d L x。单纯的课本内容，并不能满足学生的需要，通过补充，达到内容的完善 教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。 2 m E Em m U U U707.0 2 m m I I I707.0 2 fC XC 2 1 . .