高中物理公式规律汇编

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高中物理公式规律汇编

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高中物理公式、规律汇编表
一、力学公式
胡克定律: F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
重力: G = mg (g随高度、纬度、地质结构而变化)
3 、求F、的合力的公式:
F=
  合力的方向与F1成(角:
tg(=
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围: ( F1-F2 ( ( F( F1 +F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力
为零。
(F=0 或(Fx=0 (Fy=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力
(一个力)的合力一定等值反向
( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件: 力矩代数和为零.
力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1 ) 滑动摩擦力: f= (N
说明 : a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
(为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.
(2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.
大小范围: O( f静( fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:
a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一 定 夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、 浮力: F= (Vg (注意单位)
7、 万有引力: F=G
(1). 适用条件 (2) .G为万有引力恒量
.在天体上的应用:(M一天体质量 R一天体半径 g一天体表面重力
加速度)
a 、万有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G g = G
第一宇宙速度
mg = m V=
8、库仑力:F=K (适用条件)
电场力:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=BqV (B(V) 方向一左手定
安培力 : 磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (B(I) 方向一左手定则
11、 牛顿第二定律: F合 = ma 或者 (Fx = m ax (Fy = m ay
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性
(4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制
12、匀变速直线运动:
基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t +a t2几个重要推论:
(1) Vt2 - V02 = 2as (匀加速直线运动:a为正值 匀减速直线运动:a为正值)

(2) A B段中间时刻的即时速度:
Vt/ 2 == (3) AB段位移中点的即时速度:
Vs/2 =
匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 初速为零的匀加速直线运动,在1s 、2s、3s……ns内的位移之比为12:22:32
……n2; 在第1s 内、第 2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5……
(2n-1); 在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1::
……(
初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:(s = aT2 (a一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间)
竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为(g的匀减速直线运动。
上升最大高度: H =
(2) 上升的时间: t=
(3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。
从抛出到落回原位置的时间:t =
(6) 适用全过程的公式: S = Vo t 一g t2 Vt = Vo一g t
Vt2 一Vo2 = 一2 gS ( S、Vt的正、负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度: V= (R=2f R= 角速度:(=
向心加速度:a =2 f2 R
向心力: F= ma = m2 R= mm4n2 R
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,总是指向圆心。
(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提供。
氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。
15 直线运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动
水平分运动: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
竖直分运动: 竖直位移: y =g t2 竖直分速度:vy= g t
tg( = Vy = Votg( Vo =Vyctg(
V = Vo = Vcos( Vy = Vsin( y Vo
在Vo、Vy、V、X、y、t、(七个物理量中,如果 x ) ( vo
已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。 vy v
16 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t
17 动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F合t = mv’ 一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
18 动量守恒定律:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。 (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1‘+ m2v2’或(p1 =一(p2 或(p1 +(p2=O
适用条件:
(1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但合外力为零。
(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。
(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
18 功 : W = Fs cos( (适用于恒力的功的计算)
理解正功、零功、负功
(2) 功是能量转化的量度
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
分子力的功-----量度------分子势能的变化
合外力的功------量度-------动能的变化
19 动能和势能: 动能: Ek =
重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关)
20 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 一Ek1 = 21 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做功.
公式: mgh1 + 或者 (Ep减 = (Ek增
22 功率: P = (在t时间内力对物体做功的平均功率)
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为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比)
23 简谐振动: 回复力: F = 一KX 加速度:a = 一
单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量、振幅无关)
(弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量有关、与振幅无关)
24、 波长、波速、频率的关系: V=( f = (适用于一切波)
热学:
1、热力学第一定律: W + Q = (E
符号法则: 体积增大,气体对外做功,W为“一”;体积减小,外界对气体做功,W为“+”。
气体从外界吸热,Q为“+”;气体对外界放热,Q为“-”。
温度升高,内能增量(E是取“+”;温度降低,内能减少,(E取“一”。
三种特殊情况: (1) 等温变化 (E=0, 即 W+Q=0
(2) 绝热膨胀或压缩:Q=0即 W=(E
(3)等容变化:W=0 ,Q=(E
2 理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2) 公式: 恒量
(3) 含密度式:
(3、 克拉白龙方程: PV=n RT= (R为普适气体恒量,n为摩尔数)
4 、 理想气体三个实验定律:
(1) 玻马—定律:m一定,T不变
P1V1 = P2V2 或 PV = 恒量
(2)查里定律: m一定,V不变
或 或 Pt = P0 (1+
(3) 盖·吕萨克定律:m一定,T不变
V0 (1+
注意:计算时公式两边T必须统一为热力学单位,其它两边单位相同即可。
三、电磁学
(一)、直流电路
1、电流强度的定义: I = (I=nesv)
2、电阻定律:( 只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关)
3、电阻串联、并联:
串联:R=R1+R2+R3 +……+Rn
并联: 两个电阻并联: R=
4、欧姆定律:(1)、部分电路欧姆定律: U=IR
(2)、闭合电路欧姆定律:I = ε r
路端电压: U = ( -I r= IR R
输出功率: = Iε-Ir =
电源热功率:
电源效率: = =
(5).电功和电功率: 电功:W=IUt 电热:Q=
电功率 :P=IU
对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =( )
对于非纯电阻电路: W=IUt ( P=IU(
电池组的串联每节电池电动势为`内阻为,n节电池串联时
电动势:ε=n 内阻:r=n
伏安法测电阻:
质点运动
1.匀速直线运动:------ --- 其中:v表示速度,s表示位移,t表示时间。
2.变速直线运动:------ 其中:s表示位移,表示平均速度,t表示时间。
3.匀变速直线运------基本公式: ------
------导出公式:------
---
------纸带法:------
------特殊公式1:初速度等于零的匀加速直线运动,
在连续相等的时间T内。
S1:S2:S3=12:22:32
SⅠ:SⅡ:SⅢ=1:3:5
V1:V2:V3=1:2:3
1:2:3=1:2:3
Ⅰ:Ⅱ:Ⅲ=1:3:5
------特殊公式2:初速度等于零的匀加速直线运动,
在连续相等的位移S内。
V1:V2:V3=::
TⅠ:TⅡ:TⅢ=
Ⅰ:Ⅱ:Ⅲ=
4.平抛运动:------沿V0方向--- --- --- --- ---
------沿垂直于V0方向------ --- ---
------各量方向------位移:------速度:
------其余量的求法:---位移:
---速度: ---时间:
5.匀速率圆周运动:
---基本公式:---运动快慢---线速度: 其中:s为t时间内通过的弧长。

---转动快慢---角速度: 其中:为t时间内转过的圆心角。
---周期: 并且有:
---向心力:
---向心加速度:
力的表达式
重力------不考虑地球自转的情况下:-----重力与万有引力相等
其中:G为引力常量,M为地球的质量,R为地球的半径。
2.弹力---不明显的形变---用动力学方程求解;
明显的形变---在弹性限度以内,满足胡克定律:
3.摩擦力---静摩擦力--- 最大静摩擦力:
其中:为最大静摩擦因数。
---滑动摩擦力--- 其中:为动摩擦因数,FN为正压力。
4.力的合成和分解
------合力的大小:其中:为F1与F2的夹角;
------合力的方向:其中:为F与F1的夹角。
5.简谐运动回复力------ 单摆回复力---(很小)
6.分子间力:当r增大时引力和斥力均减小,斥力变化得快;时
7.电场力:------库仑力: ------电场力:
8.安培力:---当;当。
---方向用左手定则判断。
9.洛仑兹力:--- ; 若;方向用左手定则判断。
10.其它力---函数力--牵引力---压力---浮力。
牛顿运动定律
牛顿第二定律------
牛顿第三定律------
万有引力定律------其中:G=6.67*10-11牛顿米2/千克2;
条件:均匀球体或者质点。
星体运动
万有引力提供向心力,所以:------
卫星绕行星的环绕速度:------其中:M为行星的质量。
卫星绕行星的公转周期:------其中:r 为轨道半径。
黄金替代:---其中:R为地球半径;g为地球表面的重力加速度。
用近轨道卫星的周期表示行星的密度:
---。
双星问题:它们之间的引力提供了他们的圆周运动的向心力,
且有:---角速度:---向心力:
---到圆心的距离:---------所以:
同步通讯卫星:在赤道正上方36000千米处;角速度与地球的自转角速度相同;
动量、冲量、动量守恒定律
动量:---定义式:---改变量:
---与动能的关系:
冲量:---定义式:---恒力冲量:;
---变力冲量:其中:为平均作用力。
---合力冲量:先求合力后求冲量;或者先求每个力的冲量后合成。
---安培力冲量:其中:为电量;为导体长度。
动量定理:---
动量守恒定律: ---系统的动量的增量为零;
------第二个物体的动量的增量等于第一个物体的动量的减小量;
--- 常用具体等式:
---条件--系统:
功、功率、动能定理、势能、机械能守恒定律
功---恒力功:;---变力功:
滑动摩擦力功:是路程;且滑动摩擦力功生热E
功率:---平均功率 ---瞬时功率其中:F为牵引力。
动能定理:---其中:
重力势能:
机械能守恒定律
---物体:或者条件
-系统
---条件:只是系统内部的动能和势能的转化,不产生其它形式的能。
补充:功能原理---E
机械振动、机械波
简谐运动:特点---回复力 ;---周期和频率
单摆:回复力---(很小)
周期: 测量周期:
测量重力加速度:其中:为改变的摆长。
受迫振动的频率---与固有频率无关;共振条件:
机械波的波长、频率、波速等关系:
明显衍射的条件:
干涉条件: 且振动方向不垂直。
初始振动相同的情况下:干涉相长---
干涉相消----
电场中的公式
1.库仑定律:---其中:K是静电力常量K=9.0*109牛顿米2/库仑2
2.电场强度:---定义式: 其中:q为试探电荷,
对于电场中的某一点有:;普遍适用。

---量度式1: 其中:Q为场源电荷,
r为该点到场源电荷的距离,只适用于真空中点电荷形成的电场。
---量度式2: 其中:U为两点间的电势差,
d为沿电场线的距离,只适用于匀强电场。
3.电势差 --- ---电场力做功:
4.电势能 --- 电场力做功与电势能的关系:
5.某带电粒子只在重力和电场力作用下:
6.静电场中平衡导体:---等势体: ---内部场强为零: 。
7.电容器:---电容定义式: ;
---平行板电容器电容决定式:其中在这里是介电常数;
电容器的两极板与其它断开时,电量不变,且有:
电容器与电源相连时,两极板电压不变;它两端的电压等于与它并联的电路的电压。
在稳恒直流电路中与它串联的电阻是无用电阻。
8.电荷只在电场力的作用下的加速:;当 。
9.电荷只在电场力的作用下的偏转: - - -电场力:
---加速度: ---穿过长电场所用时间:
---偏转速度大小: ---速度偏转方向:
---偏转位移大小: ---位移偏转方向:
稳恒电流
电流:---定义式: ---微观描述:其中:n为单位体积内自由电荷数,v是自由移动电荷的定向移动速度,s是导体的横截面积,q是自由移动电荷的带电量。
电阻:---定义式:(纯电阻的定义),---导体决定式:
部分电路欧姆定律:--- ---适用条件:纯电阻电路(导电气体不适用)
闭合电路欧姆定律:---电动势:等于开路时电源两端的电压。
电动势、内电压、路端电压的关系:
---闭合电路欧姆定律 : 条件:纯电阻电路(导电气体不适用)
路端电压: 随外电阻的增大而增大。
电功:(普遍适用) ---纯电阻电路中
电功率: (普遍适用) ---纯电阻电路中
电源输出功率:当 R = r 时,输出功率最大,且
某电机的输入功率: ,热功率: ,机械输出功率:.
串联电路:---电压:---电流:
---电阻: ---其它关系:
并联电路: ---电压: ---电流:
---电阻: ---其它关系:
把电流计Ig、Rg改装成量程为I的电流表---需并联电阻的阻值是:。
把电流计Ig、Rg改装成量程为U的电压表---需串联电阻的阻值是:。
多用电表工作原理:因为:所以: )
磁场
1.安培力:---当;当。
---方向用左手定则判断。
2.磁感应强度:---当
3.洛仑兹力:---当 ;f不做功,但是可以改变物体的动量。
---当 ---方向用左手定则判断。
4.带电粒子只在洛仑兹力的作用下做匀速率圆周运动:
---半径: ; ---周期: ;转过圆心角所用时间:
十一、 电磁感应
1.磁通量:--- ---改变量:
电磁感应现象的条件: ;---改变率:
法拉第电磁感应定律:---平均感应电动势:其中n为线圈匝数;
---瞬时感应电动势1:条件:
---瞬时感应电动势2:其中为任意两个量的夹角,其余夹角为90度。
自感电动势---其中L为自感系数。
电磁感应现象中通过导体的电量:
十二、 交变电流
峰值:电动势;电流 ;路端电压:
瞬时值:---电动势:
---电 流:
---路端电压:
注意:以上三个式子中的时间t都是从中性面开始计时的.
有效值:利用电流热效应定义的
---条件:
正弦式交流电:峰值与有效值的关系:
变压器:理想变压器:
--- 电压关系:
--- 电流关系 若多个副线圈
--- 功率关系:
5.远距离输电:
则: ---电压:
---电流:
---电功率:
十三、 电磁场和电磁波
1.电磁振荡:---周期: ---频率:
2.电磁波:---波长、波速、频率即周期的关系:
十四、热学
阿伏加德罗常量:---含义:表示一摩尔某种物质的微粒数。
热力学第一定律:
---其中:表示物体内能的增量;Q表示物体吸收的热量;表示外界对物体做功。
另一种描述形式:
---其中:Q表示物体吸收的热量;表示物体内能的增量;表示物体对外界做功。
热力学第二定律: 其中:表示热机效率();表示热机做的功;
表示他从热源吸收的热量.
一定质量的气体的压强、温度与体积的关系--- 其中:P表示气体压强;
V表示气体的体积;n表示气体的摩尔数;R表示一个常量;
T表示气体的热力学温度,且; 。
十五、 光学
1.光的反射:
2.光的折射:
3.全反射:---临界角:
4.光的干涉:干涉相长---亮条纹 σ=nλ;干涉相消---暗条纹 σ=(2n+1)λ/2 。
条纹宽度-----△x=Lλ/d ---------其中:σ时光程差。
原子光谱:
6.光子说:一个光子能量:E=hγ 其中 h=6.63×10-34 js---普朗克常量

光电效应方程:Ek=hγ-W---其中Ek为光电子的最大初动能;W为金属的逸出功。
7.物质波:波长是--- λ= h/p
8. 氢原子的能级各能级的能量关系---En =E1/n2光子的发射和吸收--- hγ=Em-En
9.衰变:α 衰变的实质---原子核失去一个氦核------
β衰变的实质---原子核的一个中子变成质子同时释放一个电子------
10. 原子核的人工转变---质子的发现------------
---中子的发现-------------
11.爱因斯坦质能方程--- 核反应释放的能量---
12.裂变和聚变: 铀核的裂变--- ;
轻核的聚变------ 。

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