高中物理会考公式及知识点(人教版)PDF版

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1
高中物理会考公式概念总结
一、直线运动 :
1、匀变速直线运动:
(1)平均速度 t
x
v
(定义式) 平均速度的方向即为运动方向
v - 平均速度 国际单位:米每秒 m/s 常用单位:千米每时 km/h 换算关系 1m/s=3.6km/h
(2)加速度
t
vv
t
v
a 0t 加速度描述速度变化的快慢,也叫速度的变化率
{以 Vo为正方向, a 与 Vo同向 (做加速运动 )a>0;反向(做减速运动)则 a<0}
注 : 主要物理量及单位 : 初速度 ( 0v ):m/s ; 加速度 (a):m/s
2
; 末速度 ( tv ):m/s ;
时间 (t): 秒 (s) ; 位移 (x): 米( m); 路程 (s): 米( m);
三个基本物理量:长度 质量 时间 对应三个基本单位: m kg s
(3) 基本规律: 速度公式 atvvt 0 位移公式
2
0
1
2
x t atv
几个重要推论:
(1) axvvt 2
2
0
2

ov 初速度, tv 末速度 匀加速直线运动: a为正值,匀减速直线运动 (比如刹车):a 为负值,)
(2) A B 段中间时刻的即时速度: *(3) AB 段位移中点的即时速度:
V = 0
2 2
t
t
V V xV
t
2 2
2 2
o t
s
v vV
注意 都是在什么条件下用比较好?(在什么条件不知或不需要知道或者也用不到时,该用哪个公式?)
公式 atVVt 0
2
0
2
1
X attV X220
2 aVVt
0 X
2
tV VV
t
较合适的条件 不涉及到 X 不需要求 tV
不涉及到时间 t 求位

不知道 a
(5)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:
(a 一匀变速直线运动的加速度, T一每个时间间隔的时间 )
(用来求纸带问题中的加速度,注意单位的换算)
(6)自由落体:
①初速度 Vo=0 ②末速度 gtVt ③下落高度
2
2
1
gth (从 Vo位置向下计算)
④推论
22 tVgh 全程平均速度
2
tVV平均
注 :(1) 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a = g=9.8m/s 2≈10m/s 2(重力加速度在赤道附近较小 , 在高山处比平地小,方向竖直向下) 。
二、相互作用:
1、重力 G=mg
(方向竖直向下, g= 9.8m/s
2
≈10m/s
2
,作用点在重心, 重心不一定在物体上 ,适用于地球表面附近)
2、弹力,胡克定律: xF k弹 (x 为伸长量或压缩量; k 为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关 )
2aTx
2
平均功率
3、求 1F 和 2F 两个共点力的合力:
(1) 力的合成和分解都遵从平行四边行定则。
(2) 两个力的合力范围: F 1-F2 F F 1 +F 2
(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
(4)求三个力的合力方法,先求出两个力的合力范围,看第三个力在不在这个范围内,如果在,则最小值可
以取到 0,最大值是三个力的和
4、物体平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零

5、摩擦力的公式:
(1) 滑动摩擦力:
说明: a、 NF 为接触面间的弹力,即支持力,可以大于 G;也可以等于 G;也可以小于 G
b、 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 .(只要不动,推力越大,静摩擦力越大)
大小范围: O f m axf m ( maxf 为最大静摩擦力,与正压力有关 )
说明: a、摩擦力方向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。
三、牛顿运动定律:
1、牛顿第一定律:物体喜欢保持原来运动状态不变,即所有物体都具有惯性,这个性质称之为惯性。
力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的原因
☆2、 牛顿第二定律: maF合 或者 xmaF 合x (1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性
(建立直角坐标系之后, x方向上的合力 合xF 即为物体受到的合力 )
2、牛顿第三定律: F= -F′ {负号表示方向相反 ,F、F′各自作用在对方,大小相等,叫做作用力与反作用力 }
3、共点力的平衡: F 合=0
4、超重现象: GFN 失重现象: GFN (无论失重、超重,物体重力都保持不变)
电梯加速上升或减速下降,人超重 电梯减速上升或加速下降,人失重
5、国际单位制中的力学基本单位:时间( t )s,长度( l )m,质量( m)kg
四、机械能及其守恒定律:
1、功 : ( 适用于恒力的功的计算 ){W:功 (J) ,F:恒力 (N),l: 位移 (m), :F、l 间的夹角}
(1) 理解正功、零功、负功的含义
(2) 功是能量转化的量度: ① 合外力的功 ----- 量度 ----- 动能的变化
② 重力的功 ------ 量度 ------ 重力势能的变化
③ 电场力的功 ----- 量度 ------ 电势能的变化
2、功率:
t
WP ( 在 t 时间内力对物体做功的平均功率 )
vFP ( v为平均速度 )
瞬时功率: ( v为瞬时速度)
Nf FF
0合F 0合xF 0合yF
cosFlW
FvP瞬
3
2
2
2
2 4
T
rr
r
va向
注:汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动:汽车最大行驶速度 (
f
max
额P
V ,f 指阻力 )
3、动能和势能: 动能: 2
2
1
mvEK { Ek: 动能 (J) ,m:物体质量 (kg) ,v: 物体瞬时速度 (m/s) }
重力势能: mghEP ( 与零势能面的选择有关, h:竖直高度 (m)( 从零势能面起 ))
重力做功: Wab=mghab 只看初末位置高度差 {m:物体的质量, g=9.8m/s 2≈10m/s 2,hab:a 与 b高度差 (h ab=ha-h b)}
☆4、动能定理:外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化量。
☆☆ {W合:外力对物体做的总功,也是各力做功的代数和即 321 WWW
☆5、 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(并不是说不受其他力) 。只是动能和势能之间的转化}
公式:
2
22
2
11 2
1
2
1 mVmghmVmgh 或者 PE 减 = KE 增
五:曲线运动
1、平抛运动:水平方向为匀速直线运动:
竖直方向为自由落体运动:
运动时间:
g
ht 2 (取决于下落高度 h,与初速度无关)
水平射程: (取决于初速度 Vo和下落高度 h)
秒末速度 (合速度 ) :
秒末位移(总位移) :
合速度方向与水平夹角β: tanβ=
0v
gt
v
v
x
y
合位移方向与水平夹角α:
00
2
2
2
1
tan
v
gt
tv
gt
x
y
2、匀速圆周运动:线速度:
角速度: =2π f =2πn 单位: rad/s
向心加速度:
r
T
r
t
l
v
2
r
v
Tt
2
12 kk EEW合
0vvx tvx 0
gtvy 2
2
1
gth ghvy 2
2
22
0
22 tgvvvv yxt
2
22
0
22
2
1 gttvyxS
t
tvx 0
4
2
21
r
mm
GF万
向心力:
3、平抛运动是匀变速曲线运动,加速度始终不变,为 g
匀速圆周运动:匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。
注:主要物理量及单位:弧长 ( l ): 米 (m); 角度 ( ):弧度( rad); 频率( f):赫兹( Hz);
周期( T):秒( s); 转速( n): r/s ; 半径 (r): 米( m); 线速度( V):m/s;
角速度(ω): rad/s ; 向心加速度: m/s2。
⑦同轴转动,各点角速度相等。线速度与半径成正比
用皮带(无滑) 传动 的皮带轮,轮缘上各点的线速度大小相等。
六、万有引力与航天:
1、开普勒第三定律: r 3 /T 2=K {r: 轨道半径, T:周期, K:常量 (与行星质量无关,取决于中心天体的质量 )}
2、万有引力定律: (G=6.67×10 -11N? m2/kg 2,万有引力方向在它们的连线上)
3、地球上的重力和重力加速度: 2
2 , gRGMmgR
Mm
G ;{R地 : 地球半径 (m),M:地球质量( kg)}
4、卫星绕行速度、角速度、周期:
1.加速度与轨道半径的关系:由 2
Mm
G ma
r
得 2r
GM
a
2.线速度与轨道半径的关系:由
2
2
Mm v
G m
r r

GM
v
r
3.角速度与轨道半径的关系:由
2
2
MmG m r
r
得 3
GM
r
4.周期与轨道半径的关系:由 r
T
m
r
MmG
2
2
2

GM
rT
324
{M:中心天体质量}
若星体在中心天体表面附近做圆周运动,上述公式中的轨道半径 r为中心天体的半径 R。
5、天体质量 M的估算: r
T
m
r
Mm
G 2
2
2
4
2
324
GT
r
M
6、第一 (二、三 )宇宙速度: 7.9km/s1 gRv ;V2=11.2km/s ;V3=16.7km/s
7、地球同步卫星:只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同 T=24h。
8、变轨问题:卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(类似于从远日点到近日点)
七、电场·电流:
1、电荷守恒定律、元电荷: (e =1.60×10-19C);带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍
2、库仑定律: F=kQ1Q2/r 2(在真空中){ F:点电荷间的作用力 (N),k: 静电力常量 k=9.0 ×109N? m2/C 2,Q1、Q2:
两点电荷的电量 (C),r: 两点电荷间的距离 (m),方向在它们的连线上, 是作用力与反作用力, 同种电荷互相排斥,
异种电荷互相吸引}
3、电场强度: E=F/q(定义式){E:电场强度 (N/C) ,是矢量,由本身决定; q:试探电荷的电量 (C) }
2
2
2
2 4
T
r
mrm
r
v
mmaF 向向
5
4、电场力: F=qE{F: 电场力 (N) ,q:受到电场力的电荷的电量 (C),E:电场强度 (N/C) }
5、电容: C=Q/U(定义式 ){C:电容 (F) ,由本身决定; Q:电量 (C),U:电压 (两极板电势差 )(V) }
6、电容单位换算: 1F(法拉)= 106μF(微法)= 1012PF(皮法)
7、电场线从正电荷出发终止于负电荷 , 电场线不相交 ,切线方向为场强方向 , 电场线密处场强大。
8、电子伏 (eV) 是能量的单位, 1eV= 1.60×10-19J。
9、电流: I=Q/t { I: 电流 (A) ,q:在时间 t 内通过导体横截面的电量 (C),t:(s) }
10、欧姆定律: I =U/R{ I: 导体电流 (A),U:导体两端电压 (V) ,R:导体电阻 (Ω )}
11、电流单位换算: 1A(安培)= 103mA(毫安)= 106μA(微安)
12、电功率: P 电=UI 热功率: P 热= I 2R{U:电压 (V) , I: 电流 (A) ,R:导体的电阻值 (Ω )}
13、焦耳定律: Q= I 2Rt{Q:电热 (J) , I: 通过导体的电流 (A),R:导体的电阻值 (Ω ),t: 通电时间 (s) }
八、磁场:(磁场对通电导线有 安培力 的作用;磁场对运动电荷有 洛伦兹力 的作用)
1、磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量 , 是矢量,单位:特斯拉( T),1T=1N/A? m
2、安培力 :F=BIL (注: I⊥B){B: 磁感应强度 (T),F: 安培力 (N),I: 电流 (A),L: 导线长度 (m)}
3、洛仑兹力: F=qVB(注 V⊥B){ f: 洛仑兹力 (N), q:带电粒子电量 (C),V:带电粒子速度 (m/s) }
4、安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负
左手定则判断安培力和洛伦兹力 右手定则判断电流或磁场方向 ————左力右电磁
九、电磁感应:
1、法拉第 电磁感应定律: E n
t
{E:感应电动势 (V) ,n:感应线圈匝数,ΔΦ / Δ t: 磁通量的变化率}
2、理想变压器原、副线圈中电压、功率关系: U1/U 2=n1/n 2 P 入=P 出 (只变交流,不变直流)
3、有效值是根据电流热效应定义的 ,没有特别说明的交流数值都指有效值
十、电磁波及其应用: (电磁波谱:由无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X射线、γ射线组成)
1、麦克斯韦电磁场理论:变化的电 (磁 )场产生磁 (电 )场
2、电磁波在真空中传播的速度: c= 3.00×10
8
m/s,λ= c/f {λ :电磁波的波长 (m),f: 电磁波频率}
十一、物理学史:
1、伽利略最早研究自由落体运动 ,并获得极大成就。
2、托勒密提出了地心说 ,哥白尼提出了日心说 ,开普勒提出了行星运动定律 。
3、牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许最早测定了万有引力常量 G。
4、富兰克林进行了著名的风筝实验,发现天电和摩擦产生的电是一样的。
5、伏打于 1800 年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。
6、以美国发明家 爱迪生 和英国化学家 斯旺为代表的一批发明家,发明和改进了电灯。
7、1820 年,丹麦物理学家 奥斯特 用实验最早发现了 电流的磁效应 。
8、英国物理学家 法拉第 在 1831年发现了 电磁感应 现象。
9、英国物理学家 麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并预言电磁波的存在 ,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁
波的存在。
10、我国的沈括最早发现了地磁偏角。地理的南北极是地磁的北南极。
十二、物理主要基本概念、规律:
1、参考系:为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物;参照物不一定静止 ,只是假定静止不动。
2、质点:只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体;是理想化模型。研究运动轨迹时物体可以看做质点
3、位移:从起点到终点的有向线段,是矢量(有方向的量,还有速度 v, 加速度 a,力 F); 、
路程:物体实际运动轨迹的长度,是标量(没有方向的量,还有速率,质量 m,时间 t ,功 W)。
4、位移—时间( x-t )图象:匀速直线运动的位移图像是一条倾斜直线;夹角的正切值表示速度。
5、速度是表示质点运动快慢的物理量; 平均速度(与位移、 时间间隔相对应) ;瞬时速度(与位置、 时刻相对应);
瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小,是标量。
6、速度—时间图象( v-t ):匀速直线运动的速度图像是一条与横轴平行的直线;
匀变速(包括匀加速和匀减速)直线运动的速度图像是一条倾斜直线;
夹角的正切值表示加速度; (也就是说 斜率。直线的倾斜程度,越陡斜率越大)
速度图象与时间轴所围的 面积表示物体运动的位移。
6
7、加速度:是描述物体速度变化快慢的物理量。加速度大,说明速度变化快
加速度的大小与物体速度大小、速度改变量的大小无关;
匀变速直线运动的加速度不随时间改变,是恒量。 (比如平抛这个典型的匀变速曲线运动,加速度始终是 g)
8、在空气中,影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。
(如果忽略空气阻力,则是自由落体运动,落地时间取决于初始高度)
9、实验:打点计时器(计时仪器)的应用
(1)电磁打点计时器用 6V的交流电源,频率为 50Hz,周期为 0.02s 。
(2)电火花打点计时器用 220V的交流电源,频率也为 50Hz,周期为 0.02s 。
10、力是物体间的相互作用;力不能离开施力物体和受力物体而独立存在。力改变物体的运动状态
11、力按照性质可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力。
12、自然界中存在四种基本相互作用:万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。
13、重心是物体各部分受到重力的等效作用点,它跟物体的几何外形、质量分布有关。不一定在物体上
14、产生弹力的条件:两物体接触、且有形变;产生弹力的原因:施力物体发生形变产生弹力。
15、产生摩擦力的条件:物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势;
弹力与摩擦力的关系:有弹力不一定有摩擦力;但有摩擦力,二物间就一定有弹力。
16、摩擦力可以是动力,也可以是阻力。
运动的物体可以受静摩擦力,静止的物体也可以受滑动摩擦力。
摩擦力的方向:和物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反。
17、合力与分力的作用效果相同;合力与分力之间遵守平行四边形定则。
18、物体处于平衡状态(静止、匀速直线运动状态)的条件:物体所受合外力等于零(即 F 合=0)。
19、牛顿第一定律(惯性定律)的理解:物体的运动并不需要力来维持;力是改变物体运动状态的原因(物体的
速度不变,其运动状态就不变) ;力是产生加速度的原因。
20、一切物体都有惯性;惯性的大小只由物体的质量决定。
21、牛顿第二定律的应用:根据物体受力情况找出加速度 a,再根据运动学公式判断物体运动情况
22、牛顿第三定律:物体间的作用力和反作用总是等大、反向、作用在同一条直线上的。 (但不在同一个物体上)
23、力学单位:单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。
24、功:力和物体沿力的方向的位移的乘积。功率:表示物体做功快慢的物理量。功、功率是标量。
25、重力做的功只与物体初、末位置的高度有关,与物体运动的路径无关。
26、实验:验证机械能守恒定律:实验原理:∣△ Ek∣=∣△ Ep∣ 实验不需要天平也不需要秒表
27、质点作曲线运动的条件:质点所受合外力的方向与其运动方向不在同一条直线上;
且轨迹向其受力方向偏折。曲线运动中速度的方向在时刻改变,速度方向是曲线在这一点的切线方向。
28、物体实际所做的运动是合运动;合运动与分运动具有等时性。
29、平抛运动:被水平抛出的物体只在重力作用下(不考虑空气阻力)所作的运动叫平抛运动。
30、匀速圆周运动线速度、向心力、 向心加速度的方向时刻变化, 但大小不变;速率、 角速度、 周期、频率不变。
31、开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
32、地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s 。
33、自然界中只存在两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。同种电荷
相互排斥,异种电荷相互吸引。用摩擦和感应的方法都可以使物体带电。
34、电场强度既有大小,又有方向,是矢量。方向规定:跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。
35、电流的概念:大量电荷的定向移动形成电流。电流产生条件:导体两端存在电压。
36、电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,与自由电子定向移动方向相反。
37、磁体和电流的周围都存在着磁场,磁场具有方向性 ,规定为小磁针静止时北极所指的方向。
38、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱;磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
39、不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场,都可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断方向。
40、产生感应电流的条件:闭合电路的磁通量发生变化。
41、避雷针利用尖端放电原理来避雷。 电热毯等利用电流的热效应来工作。 电磁炉和金属探测器是利用涡流工作
的。天线是发射和接收无线电波的必要设备。微波炉利用电磁波的能量来加热食物。
42、马拉车与车拉马的力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,不能相互抵消。
7
43、自由落体运动是只受重力,自由释放做的运动,是典型的匀变速直线运动
44、加速度大小 与速度大小没有关系
45、匀速圆周运动各物理量,大小都不变,有方向的方向都改变,除了角速度
46、平抛运动的落地时间由高度决定,高度相同,不管初速度多大,落地时间相同

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