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高中物理公式大全
力学
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（0<θ<180 ）：θ增大→F减少 θ减小→F增大
θ=90 ，F=，F的方向：tgφ=。
F1=F2，θ=60 ，F=2F1cos30 ， F与F1，F2的夹角均为30 ，即φ=30
θ=120 ，F=F1=F2，F与F1，F2的夹角均为60 ，即φ=60
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）：
直线运动
匀速直线运动：位移。平均速度
匀变速直线运动：
1、位移与时间的关系，公式：
2、速度与时间的关系，公式：
3、位移与速度的关系：，适合不涉及时间时的计算公式。
4、平均速度，即为中间时刻的速度。
5、中间位移处的速度大小，并且
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......:n
②1T内、2T内、3T内……的位移之比为
s1:s2:s3:……:sn=12:22:32……:n2
③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
t1:t2:t3:......:tn=
自由落体运动
(1)位移公式:
(2)速度公式:
(3)位移—速度关系式:
竖直上抛运动
1.基本规律：
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)
(3)上升到最高点的时间
(4)上升的最大高度
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/m a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：N>G 失重：N曲线运动
1，平抛运动
分速度，
合速度，速度方向与水平方向的夹角：
分位移，
合位移
位移方向与水平方向的夹角：
2，斜抛运动（初速度方向与水平方向成θ角）
速度：
位移：
可得：
代入y可得：
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。
飞行时间：
3，匀速圆周运动
线速度，
角速度，
周期，
向心加速度，
向心力。
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，v临界是通过最高点的最小速度，。
②小球达到最低点时，拉力与重力的合力提供向心力，有，此时。
4，万有引力定律（G=6.67×10-11N m2/kg2)
（1）万有引力提供向心力：
（2）忽略地球自转的影响： （，黄金代换式）
（3）已知表面重力加速度g，和地球半径R。（，则）一般用于地球
（4）已知环绕天体周期T和轨道半径r。( ，则)
（5）已知环绕天体的线速度v和轨道半径r。（，则）
（6）已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r（，则）
（7）已知环绕天体的线速度v和周期T（,，联立得）
（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
则——①
又——②
联立两式得：
（9），则（卫星离地心越远，向心加速度越小）
（10），则（卫星离地心越远，它运行的速度越小）
（11），则（卫星离地心越远，它运行的角速度越小）
（12），则（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：
第三宇宙速度：
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）
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：（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）减少的势能等于增加的动能，即=。
（3）若系统内只有A、B两个物体，则A减少的机械能等于B增加的机械能，即=。
6，动量
动量：
冲量：I=Ft
动量定理：
动量守恒定律的几种表达式：
a，
b，
c，
d，p=0
7，机械振动
简谐振动回复力：F=-kx
加速度：
简谐振动的周期：（m为振子的质量）
单摆周期：（摆角小于50）
8，机械波
波长、频率、波速的关系
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：
分子的体积：
分子的大小：球形体积模型直径，立方体模型边长：
物质所含的分子数：
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
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。
,总小于1。
热力学第三定律：不可能使温度达到绝对零度。
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：(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
库仑定律：（k=9.0×109Nm2/C2）
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：
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：
②粒子穿越电场的运动时间：
③粒子离开电场的侧移距离：
④粒子离开电场时的偏角θ：
恒定电流
电流强度：
电阻：（ρ为导体的电阻率，单位Ω m）
串联电路
①各处的电流强度相等：I1=I2=…… =In ②分压原理：
③电路的总电阻：R=R1+R2+……+Rn ④电路总电压：U=U1+U2+……+Un
并联电流
①各支路电压相等：U=U1=U2=……=Un ②分流原理：I1R1=I2R2=……=InRn
③电路的总电阻： ④电路中的总电流：I=I1+I2+……+In
焦耳定律
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：
闭合电路欧姆定律
（1）路端电压与外电阻R的关系：（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：
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
电源的效率：电源的输出功率与电源功率之比，即
对纯电阻电路，电源的效率为
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：。
②粒子圆周运动的半径。
③周期、频率和角速度公式：，，。
④动能公式：
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：
⑴导体切割磁感线产生的感应电动势E=BLvsinθ，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。θ为B与v之间的夹角。
⑵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，（平均速度取中点位置的线速度来计算）。
⑶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=nBsωsinθ，当处于与磁场平行的面时，E=nBsω(最大），开始转动时用E=nBsωcosθ计算。
在滑轨中，安培力大小，
自感电动势：（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。
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 右手定则
闭合回路磁通量变化 楞次定律
交变电流
正弦交变电流的瞬时值：e=Emsinωt=NBSωsinωt，u=Umsinωt，i=Imsinωt。
（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=2π/ω。
频率（f）是交变电流1s内完成周期变化的次数，f=1/T=ω/2π。
电容和电感对交变电流的影响
容抗：
感抗：
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：
电磁波的频率：
光学
光的传播
光在真空中的速率：v=3×108km/s
折射率：（i为入射角，r为折射角）
光在介质中的速率：（n为介质的折射率）
临界角（折射角变成900时的入射角）：，
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，出现亮条纹
若，出现暗条纹
在双缝干涉实验中，明暗条纹之间的距离Δx与双缝之间距离d、双缝到屏的距离L以及光的波长λ有光，即。
透镜成像公式，U为物距，V为像距（虚像去负值），f为焦距（凹透镜取负值）
量子论
光子的能量：（h=6.63×10-34J s，为普朗克常量，ν是光子的频率）
光电效应方程式：， 极限频率
原子学
波尔的原子理论：
氢原子能级公式：
氢原子轨道半径公式：（n=1、2、3……）
质子的发现（1919年，卢瑟福)：
中子的发现(1932年，查德威克）：
放射性同位素的发现（1934年，居里夫妇）：
半衰期
原子剩余数量：，原子剩余质量，其中,为半衰期
裂变方程：
聚变方程：
爱因斯坦质能方程：

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