高中物理公式總結(jié)大全【201*版】
一、力學(xué)
1、胡克定律:f=kx(x為伸長(zhǎng)量或壓縮量,k為勁度系數(shù),只與彈簧的長(zhǎng)度、粗細(xì)和材料有關(guān))
2、重力:G=mg(g隨高度、緯度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化,g極>g赤,g低緯>g高緯)3、求F1、F2的合力的公式:F合兩個(gè)分力垂直時(shí):F合22F1F22F1F2cos
22高中物理公式總結(jié)
F1F2
注意:(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。分解時(shí)喜歡正交分解。
(2)兩個(gè)力的合力范圍:F1-F2FF1+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、物體平衡條件:F合=0或Fx合=0Fy合=0
推論:三個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡,任意一個(gè)力與剩余二個(gè)力的合力一定等值反向。解三個(gè)共點(diǎn)力平衡的方法:合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法5、摩擦力的公式:
(1)滑動(dòng)摩擦力:f=N(動(dòng)的時(shí)候用,或時(shí)最大的靜摩擦力)
說(shuō)明:①N為接觸面間的彈力(壓力),可以大于G;也可以等于G;也可以小于G。
②為動(dòng)摩擦因數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小、接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力N無(wú)關(guān)。
(2)靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無(wú)關(guān)。大小范圍:0f靜fm(fm為最大靜摩擦力)
說(shuō)明:①摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反。
②摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。
③摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。④靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用。
6、萬(wàn)有引力:
(1)公式:F=G
m1m2r2(適用條件:只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用)
G為萬(wàn)有引力恒量:G=6.67×10-11Nm2/kg2
(2)在天文上的應(yīng)用:(M:天體質(zhì)量;R:天體半徑;g:天體表面重力加速度;
r表示衛(wèi)星或行星的軌道半徑,h表示離地面或天體表面的高度))
a、萬(wàn)有引力=向心力F萬(wàn)=F向即GMmr2mv2rmrm24T22rmamg"由此可得:①天體的質(zhì)量:M
②行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度:v
③行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度:
④行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期:T4rGM3234rGT223,注意是被圍繞天體(處于圓心處)的質(zhì)量。
GMrGMr3,軌道半徑越大,線速度越小。,軌道半徑越大,角速度越小。
,軌道半徑越大,周期越大。
22⑤行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑:r
GMT4,周期越大,軌道半徑越大。
⑥行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度:a小。
⑦地球或天體重力加速度隨高度的變化:g"GMR2GMr2,軌道半徑越大,向心加速度越
GMr2GM(Rh)2
R22特別地,在天體或地球表面:g04rM23g"(Rh)g0
23rGTT⑧天體的平均密度:特別地:當(dāng)r=R時(shí):234VGTR3R3323G
b、在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力,即mgGgR2MmR2∴
GM。在不知地球質(zhì)量的情況下可用其半徑和表面的重力加速度來(lái)表示,此式在天
體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中經(jīng)常應(yīng)用,稱(chēng)為黃金代換式。
c、第一宇宙速度:第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度。也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。
vGMrgR7.9km/s
第二宇宙速度:v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度:v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。
7、牛頓第二定律:F合mapt(后面一個(gè)是據(jù)動(dòng)量定理推導(dǎo))
理解:(1)矢量性(2)瞬時(shí)性(3)獨(dú)立性(4)同體性(5)同系性(6)同單位制牛頓第三定律:F=-F’(兩個(gè)力大小相等,方向相反作用在同一直線上,分別作用在兩個(gè)物體上)
8、勻變速直線運(yùn)動(dòng):
基本規(guī)律:Vt=V0+atS=vot+幾個(gè)重要推論:
22(1)vtv02as
12at2
ASatB
(結(jié)合上兩式知三求二)
v0vt2v0vt222(2)AB段中間時(shí)刻的即時(shí)速度:vt2st
(3)AB段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度:vs2
VOVt/2VS/2Vt勻速:vt/2=vs/2,勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng):vt/210.豎直上拋運(yùn)動(dòng):上升過(guò)程是勻減速直線運(yùn)動(dòng),下落過(guò)程是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。全過(guò)程是初速度為VO、加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)上升最大高度:H=
Vo22g
(2)上升的時(shí)間:t=
Vog
(3)上升、下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的加速度相同,而速度等值反向
(4)上升、下落經(jīng)過(guò)同一段位移的時(shí)間相等。(5)從拋出到落回原位置的時(shí)間:t=
2Vog12
(6)適用全過(guò)程的公式:S=Vot一
22gt2Vt=Vo一gt
Vt一Vo=一2gS(S、Vt的正、負(fù)號(hào)的理解)11、勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式
線速度:V=
tst=
2RT2T=R=2fR
角速度:=2f
向心加速度:a=
v2RRv224T2
22R4fR4T2222
向心力:F=ma=m
RmR=mR42mfR
2注意:(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心。
(2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。
(3)氫原子核外電子繞核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是原子核對(duì)核外電子的庫(kù)侖力。
12、平拋運(yùn)動(dòng)公式:水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(即自由落體運(yùn)動(dòng))的合運(yùn)動(dòng)
水平分運(yùn)動(dòng):水平位移:x=vot水平分速度:vx=vo
豎直分運(yùn)動(dòng):豎直位移:y=
VyVo2x)θ12gt2豎直分速度:vy=gtytg=vy=votg
2vo=vyctg
v=VoVyvo=vcosvy=vsintg=
yxtg=2tg
13、功:W=Fscosα(適用于恒力的功的計(jì)算,α是F與s的夾角)
(1)力F的功只與F、s、α三者有關(guān),與物體做什么運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)(2)理解正功、零功、負(fù)功
(3)功是能量轉(zhuǎn)化的量度
重力的功------量度------重力勢(shì)能的變化電場(chǎng)力的功-----量度------電勢(shì)能的變化
*分子力的功-----量度------分子勢(shì)能的變化合外力的功------量度-------動(dòng)能的變化安培力做功------量度------其它能轉(zhuǎn)化為電能14、動(dòng)能和勢(shì)能:動(dòng)能:Ek選擇有關(guān))
15、動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化(增量)。公式:W合=Ek=Ek2-Ek1=
12mv2212mv重力勢(shì)能:Ep=mgh(與零勢(shì)能面的
212mv1
216、機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能
條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力(指彈簧的彈力)做功。有時(shí)重力和彈力都做功。公式:mgh1+
12mv1mgh2212mv2
2具體應(yīng)用:自由落體運(yùn)動(dòng),拋體運(yùn)動(dòng),單擺運(yùn)動(dòng),物體在光滑的斜面或曲面,彈簧振子等17、功率:P=
Wt=Fvcosα(在t時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率)
P=Fv(F為牽引力,不是合外力;v為即時(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率;v
為平均速度時(shí),P為平均功率;P一定時(shí),F(xiàn)與v成反比)
18、功能原理:外力和“其它”內(nèi)力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化
19、功能關(guān)系:功是能量變化的量度。
摩擦力乘以相對(duì)滑動(dòng)的路程等于系統(tǒng)失去的機(jī)械能,等于摩擦產(chǎn)生的熱
QfS相對(duì)E2E1
20、物體的動(dòng)量P=mv,*21、力的沖量I=Ft*22、動(dòng)量定理:F合t=mv2mv1(物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化)23、動(dòng)量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’或p1=-p2或p1+p2=0(注意設(shè)正方向)
適用條件:(1)系統(tǒng)不受外力作用。(2)系統(tǒng)受外力作用,但合外力為零。(3)系
統(tǒng)受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。(4)系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零,在這個(gè)方向的動(dòng)量守恒。
完全非彈性碰撞mV1+MV2=(M+m)V(能量損失最大)24、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力F=-kx加速度aLgkmx
A25、單擺振動(dòng)周期T2mk(與擺球質(zhì)量、振幅無(wú)關(guān))
*26、彈簧振子周期T2
f固f
27、共振:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),物體的振幅最大
28、機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波。它是傳遞能量的一種方式。
產(chǎn)生條件:要有波源和介質(zhì)。
波的分類(lèi):①橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,有波峰和波谷。
②縱波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上。有密部和疏部。
波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。
vTvf
注意:①橫波中兩個(gè)相鄰波峰或波谷問(wèn)距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
②波在一個(gè)周期時(shí)間里傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。波速:波在介質(zhì)中傳播的速度。機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定。波速v波長(zhǎng)λ頻率f關(guān)系:vTf(適用于一切波)
注意:波的頻率即是波源的振動(dòng)頻率,與介質(zhì)無(wú)關(guān)。29、浮力F浮gV30、密度mV,mV,Vm
*31、力矩MFL*32、力矩平衡條件M順=M逆
擴(kuò)展閱讀:高中物理公式總結(jié)【201*精品版】
一、力學(xué)
1、胡克定律:f=kx(x為伸長(zhǎng)量或壓縮量,k為勁度系數(shù),只與彈簧的長(zhǎng)度、粗細(xì)和材料有關(guān))2、重力:G=mg(g隨高度、緯度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化,g極>g赤,g低緯>g高緯)3、求F1、F2的合力的公式:F合
(2)在天文上的應(yīng)用:(M:天體質(zhì)量;R:天體半徑;g:天體表面重力加速度;r表
示衛(wèi)星或行星的軌道半徑,h表示離地面或天體表面的高度))
a、萬(wàn)有引力=向心力F萬(wàn)=F向
F12F222F1F2cos
兩個(gè)分力垂直時(shí):F合F12F22
注意:(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。分解時(shí)喜歡正交分解。
(2)兩個(gè)力的合力范圍:F1-F2FF1+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、物體平衡條件:F合=0或Fx合=0Fy合=0
推論:三個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡,任意一個(gè)力與剩余二個(gè)力的合力一定等值反向。解三個(gè)共點(diǎn)力平衡的方法:合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法5、摩擦力的公式:
(1)滑動(dòng)摩擦力:f=N(動(dòng)的時(shí)候用,或時(shí)最大的靜摩擦力)
說(shuō)明:①N為接觸面間的彈力(壓力),可以大于G;也可以等于G;也可以小于G。
②為動(dòng)摩擦因數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小、接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力N無(wú)關(guān)。
(2)靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無(wú)關(guān)。大小范圍:0f靜fm(fm為最大靜摩擦力)
說(shuō)明:①摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反。
②摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。
③摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。④靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用。
6、萬(wàn)有引力:
(1)公式:F=G
Mmv2422即G2mmrm2rmamg"
rrT由此可得:
42r3①天體的質(zhì)量:M,注意是被圍繞天體(處于圓心處)的質(zhì)量。
GT2
②行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度:vGMr,軌道半徑越大,線速度越小。
GM,軌道半徑越大,角速度越小。③行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度:r3
42r3,軌道半徑越大,周期越大。
④行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期:TGM
2GMT⑤行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑:,周期越大,軌道半徑越大。r3
⑥行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度:a⑦地球或天體重力加速度隨高度的變化:g"42GM,軌道半徑越大,向心加速度越小。r2GMGMr2(Rh)2R2GMg0特別地,在天體或地球表面:g02g"(Rh)2Rm1m2(適用條件:只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用)r242r32M3r332GT⑧天體的平均密度:特別地:當(dāng)r=R時(shí):T234VGR3GTR3b、在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力,即mgGG為萬(wàn)有引力恒量:G=6.67×10-11Nm2/kg2
Mm∴2R高中物理公式gR2GM。在不知地球質(zhì)量的情況下可用其半徑和表面的重力加速度來(lái)表示,此式在天體運(yùn)
動(dòng)問(wèn)題中經(jīng)常應(yīng)用,稱(chēng)為黃金代換式。
c、第一宇宙速度:第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度。也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。
幾個(gè)重要推論:(1)vtv02as
22(結(jié)合上兩式知三求二)
(2)AB段中間時(shí)刻的即時(shí)速度:vt2v0vts2t2v0vt22vGMgR7.9km/sr(3)AB段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度:vs2第二宇宙速度:v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度:v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。7、牛頓第二定律:F合map(后面一個(gè)是據(jù)動(dòng)量定理推導(dǎo))
t理解:(1)矢量性(2)瞬時(shí)性(3)獨(dú)立性(4)同體性(5)同系性(6)同單位制牛頓第三定律:F=-F’(兩個(gè)力大小相等,方向相反作用在同一直線上,分別作用在兩個(gè)物體上)
勻速:vt/2=vs/2,勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng):vt/2y2Votg=tg=2tg
(5)從拋出到落回原位置的時(shí)間:t=xg(6)適用全過(guò)程的公式:S=Vot一
Vt2一Vo2=一2gS(S、Vt的正、負(fù)號(hào)的理解)11、勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式
線速度:V=
12gtVt=Vo一gt(1)力F的功只與F、α三者有關(guān),與物體做什么運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)s、2(2)理解正功、零功、負(fù)功
(3)功是能量轉(zhuǎn)化的量度
重力的功------量度------重力勢(shì)能的變化電場(chǎng)力的功-----量度------電勢(shì)能的變化
*分子力的功-----量度------分子勢(shì)能的變化合外力的功------量度-------動(dòng)能的變化安培力做功------量度------其它能轉(zhuǎn)化為電能
13、功:W=Fscosα(適用于恒力的功的計(jì)算,α是F與s的夾角)
s2R==R=2fRTt角速度:=
2tT2f
22v4222
向心加速度:a=fRR2R4RT42v22
向心力:F=ma=mmR=m2R42mf2R
RT注意:(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心。
14、動(dòng)能和勢(shì)能:動(dòng)能:Ekmv重力勢(shì)能:Ep=mgh(與零勢(shì)能面的選擇
2(2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。
(3)氫原子核外電子繞核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是原子核對(duì)核外電子的庫(kù)侖力。
12、平拋運(yùn)動(dòng)公式:水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(即自由落體運(yùn)動(dòng))的合運(yùn)動(dòng)
水平分運(yùn)動(dòng):水平位移:x=vot水平分速度:vx=vo
豎直分運(yùn)動(dòng):豎直位移:y=
1gt2豎直分速度:vy=gt212有關(guān))
15、動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化(增量)。公式:W合=Ek=Ek2-Ek1=
1212mv2mv122x)θ16、機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能
條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力(指彈簧的彈力)做功。有時(shí)重力和彈力都做功。公式:mgh1+
ytg=
v=VVyo2vy=votgvo=vyctg
1212mv1mgh2mv222具體應(yīng)用:自由落體運(yùn)動(dòng),拋體運(yùn)動(dòng),單擺運(yùn)動(dòng),物體在光滑的斜面或曲面,彈簧振子等17、功率:P=
VoVy2vo=vcosvy=vsin
W=Fvcosα(在t時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率)tP=Fv(F為牽引力,不是合外力;v為即時(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率;v為平
高中物理公式均速度時(shí),P為平均功率;P一定時(shí),F(xiàn)與v成反比)②波在一個(gè)周期時(shí)間里傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
波速:波在介質(zhì)中傳播的速度。機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定。18、功能原理:外力和“其它”內(nèi)力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化
19、功能關(guān)系:功是能量變化的量度。波速v波長(zhǎng)λ頻率f關(guān)系:vf(適用于一切波)摩擦力乘以相對(duì)滑動(dòng)的路程等于系統(tǒng)失去的機(jī)械能,等于摩擦產(chǎn)生的熱
TQfS相對(duì)E2E1
20、物體的動(dòng)量P=mv,*21、力的沖量I=Ft
*22、動(dòng)量定理:F合t=mv2mv1(物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化)
23、動(dòng)量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’或p1=-p2或p1+p2=0(注意設(shè)正方向)適用條件:(1)系統(tǒng)不受外力作用。(2)系統(tǒng)受外力作用,但合外力為零。(3)系統(tǒng)受
外力作用,合外力也不為零,但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。(4)系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零,在這個(gè)方向的動(dòng)量守恒。
完全非彈性碰撞mV1+MV2=(M+m)V(能量損失最大)
注意:波的頻率即是波源的振動(dòng)頻率,與介質(zhì)無(wú)關(guān)。29、浮力F浮gV30、密度mm,mV,V
V*31、力矩MFL*32、力矩平衡條件M順=M逆
二、電磁學(xué)
k24、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力F=-kx加速度ax
m25、單擺振動(dòng)周期T2AL(與擺球質(zhì)量、振幅無(wú)關(guān))g*26、彈簧振子周期T2mkf固(一)電場(chǎng)
f1、庫(kù)侖力:Fk27、共振:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),物體的振幅最大
28、機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波。它是傳遞能量的一種方式。
產(chǎn)生條件:要有波源和介質(zhì)。
q1q2(適用條件:真空中點(diǎn)電荷)r2k=9.0×109Nm2/c2靜電力恒量
電場(chǎng)力:F=Eq(F與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可以相同,也可以相反)2、電場(chǎng)強(qiáng)度:電場(chǎng)強(qiáng)度是表示電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。
定義式:E波的分類(lèi):①橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,有波峰和波谷。
②縱波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上。有密部和疏部。
波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。
F單位:N/CqQrvTvf點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)Ek注意:①橫波中兩個(gè)相鄰波峰或波谷問(wèn)距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
高中物理公式勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E3、電勢(shì),電勢(shì)能AE電qUd功率分配P1R1,P1P2R2R1P
R1R2,E電qA
4、并聯(lián)電路總電阻1111(并聯(lián)的總電阻比任何一個(gè)分電阻。
RR1R2R3順著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)越來(lái)越低。4、電勢(shì)差U,又稱(chēng)電壓UWUAB=φA-φBq兩個(gè)電阻并聯(lián)RR1R2
R1R2并聯(lián)電路電流分配I1R2,I1=R2I
I2R1R1R2并聯(lián)電路功率分配P1R2,P1P2R1R2PR1R25、電場(chǎng)力做功和電勢(shì)差的關(guān)系WAB=qUAB
126、粒子通過(guò)加速電場(chǎng)qUmv
2121qEL21qUL27、粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)量yat2222mV02mdV0粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角tg8、電容器的電容
5、歐姆定律:(1)部分電路歐姆定律:I(2)閉合電路歐姆定律:I=
UU變形:U=IRRRIErvyvxqUL2mdv0EEUIrRr22路端電壓:U=E-Ir=IR
輸出功率:P出=IE-Ir=IR(R=r輸出功率最大)R電源熱功率:PrIr
電源效率:2cQU電容器的帶電量Q=cU
S平行板電容器的電容c4kd電壓不變電量不變(二)直流電路1、電流強(qiáng)度的定義:I=
P出P總=
UR=R+rE6、電功和電功率:電功:W=IUt
焦耳定律(電熱)Q=IRt
2Q微觀式:I=nevs(n是單位體積電子個(gè)數(shù),)t電功率P=IU
lR2、電阻定律:
S電阻率ρ:只與導(dǎo)體材料性質(zhì)和溫度有關(guān),與導(dǎo)體橫截面積和長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。單位:Ωm
3、串聯(lián)電路總電阻R=R1+R2+R3
U1R1,R1電壓分配U1U
U2R2R1R2U2純電阻電路:W=IUt=IRtt
R2P=IU
非純電阻電路:W=IUtIRt
P=IUIr
(三)磁場(chǎng)
22高中物理公式F1、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)表示:B(條件:BL)單位:T
Il2、電流周?chē)拇艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由安培(右手)定則決定。(1)直線電流的磁場(chǎng)
(2)通電螺線管、環(huán)形電流的磁場(chǎng)3、磁場(chǎng)力
(1)安培力:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。公式:F=BIL(BI)(B//I是,F(xiàn)=0)方向:左手定則
(2)洛侖茲力:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。
公式:f=qvB(Bv)方向:左手定則
mv2粒子在磁場(chǎng)中圓運(yùn)動(dòng)基本關(guān)系式qvB解題關(guān)鍵畫(huà)圖,找圓心畫(huà)半徑
RB2L2v3.直桿平動(dòng)垂直切割磁場(chǎng)時(shí)的安培力F(安培力做的功轉(zhuǎn)化為電能)
Rr4.轉(zhuǎn)桿電動(dòng)勢(shì)公式E12BL2R1匝5.感生電量(通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量)Q*6.自感電動(dòng)勢(shì)E自L(五)交流電
It1.中性面(線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直)m=BS,e=0I=02.電動(dòng)勢(shì)最大值mNBS=Nm,t0
3.正弦交流電流的瞬時(shí)值i=Imsint(中性面開(kāi)始計(jì)時(shí))4.正弦交流電有效值最大值等于有效值的2倍5.理想變壓器P入P出
粒子在磁場(chǎng)中圓運(yùn)動(dòng)半徑和周期Rmv,T2mt=T
2qBqBInU1n112(一組副線圈時(shí))I2n1U2n2*6.感抗XL2fL電感特點(diǎn):*7.容抗XC4、磁通量=BS有效(垂直于磁場(chǎng)方向的投影是有效面積)
或=BSsin(是B
與S的夾角)
(六)電磁場(chǎng)和電磁波*1、LC振蕩電路
1電容特點(diǎn):2fC=2-1=BS=BS(磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù))
(四)電磁感應(yīng)
1.直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)
(1)在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器放電完畢瞬間,電路中的電流為最大,線圈兩端電壓為
EBLv(三者相互垂直)求瞬時(shí)或平均
零。
在LC回路中,當(dāng)振蕩電流為零時(shí),則電容器開(kāi)始放電,電容器的電量將減少,電容器中的電場(chǎng)能達(dá)到最大,磁場(chǎng)能為零。(2)周期和頻率T2LCfE(經(jīng)常和I=,F(xiàn)安=BIL相結(jié)合運(yùn)用)
Rr1SB2.法拉第電磁感應(yīng)定律En=n求平均S=nB=n2tttt12LC
高中物理公式2、麥克斯韋電磁理論:
(1)變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)。(2)變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)。推論:①均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)。
②周期性變化(振蕩)的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生同頻率的周期性變化(振蕩)的電場(chǎng);周期性變化(振蕩)的電場(chǎng)周?chē)伯a(chǎn)生同頻率周期性變化(振蕩)的磁場(chǎng)。
3、電磁場(chǎng):變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,叫電磁場(chǎng)。
4、電磁波:電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播就形成電磁波。5、電磁波的特點(diǎn)
⒈以光速傳播(麥克斯韋理論預(yù)言,赫茲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證);⒉具有能量;⒊可以離開(kāi)電荷而獨(dú)立存在;⒋不需要介質(zhì)傳播;⒌能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象。6、電磁波的周期、頻率和波速:V=f=
b、介質(zhì)的折射率n:光由真空(或空氣)射入某中介質(zhì)時(shí),有n質(zhì)的性質(zhì),叫介質(zhì)的折射率。
c、設(shè)光在介質(zhì)中的速度為v,則:nsini,只決定于介sinrc可見(jiàn),任何介質(zhì)的折射率大于1。vd、兩種介質(zhì)比較,折射率大的叫光密介質(zhì),折射率小的叫光疏介質(zhì)。
③全反射:a、光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)的交界面時(shí),入射光線全部反射回光密介質(zhì)中的現(xiàn)象。
b、發(fā)生全反射的條件:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);入射角等于臨界角。臨界角CsinC1n(頻率在這里有時(shí)候用ν來(lái)表示)T④光路可逆原理:光線逆著反射光線或折射光線方向入射,將沿著原來(lái)的入射光線方向反射或折射。
歸納:折射率n波速:在真空中,C=3×108m/s三、光學(xué)(一)幾何光學(xué)
1、概念:光源、光線、光束、光速、實(shí)像、虛像、本影、半影。2、規(guī)律:(1)光的直線傳播規(guī)律:光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
(2)光的獨(dú)立傳播規(guī)律:光在傳播時(shí),雖屢屢相交,但互不干擾,保持各自的規(guī)律傳
播。
(3)光在兩種介質(zhì)交界面上的傳播規(guī)律
①光的反射定律:反射光線、入射光線和法線共面;反射光線和入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角。②光的析射定律:
a、折射光線、入射光線和法線共面;入射光線和折射光線分別位于法線的兩側(cè);入射
角的正弦跟折射角的正弦之比是常數(shù)。即
真sinic1===1sinrvsinC介5、常見(jiàn)的光學(xué)器件:(1)平面鏡(2)棱鏡(3)平行透明板(二)光的本性
人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程(1)微粒說(shuō)(牛頓)(2)波動(dòng)說(shuō)(惠更斯)
①光的干涉雙縫干涉條紋寬度xL(波長(zhǎng)越長(zhǎng),條紋間隔越大)
d應(yīng)用:薄膜干涉由薄膜前后表面反射的兩列光波疊加而成,劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間干涉條紋,檢查平面,測(cè)量厚度,光學(xué)鏡頭上的鍍膜。②光的衍射單縫(或圓孔)衍射。泊松亮斑(波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射越明顯)
sini常數(shù)sinr高中物理公式
(2)電磁說(shuō)(麥克斯韋)
波長(zhǎng)/m104四、原子物理
名稱(chēng)無(wú)線電紅外線可見(jiàn)光紫外線倫琴(X)射線產(chǎn)生機(jī)理自由電子的運(yùn)動(dòng)原子外層電子受激發(fā)特性與應(yīng)用波動(dòng)性顯著,無(wú)線電通訊一切物體都能輻射,具有熱作用,遙感技術(shù),遙控器由七種色光組成一切高溫物體都能輻射,具有化學(xué)作用、熒光效應(yīng)E1210Em1=-13.6eV能量最少rn=nr1r1=0.5310n2hc躍遷時(shí)放出或吸收光子的能量Eh1.氫原子能級(jí),半徑En10-102.三種衰變
射線α射線β射線γ射線本質(zhì)氦原子核(2He)流高速電子(1e)流高頻電磁波(光子)04原子外內(nèi)電子受激發(fā)原子核受激發(fā)粒子性顯著,穿透本領(lǐng)強(qiáng)粒子性顯著,穿透本領(lǐng)更強(qiáng)速度特性vγ射線(4)光子說(shuō)(愛(ài)因斯坦)1貫穿能力小,電離作用強(qiáng)。C10貫穿能力強(qiáng),電離作用弱。貫穿能力很強(qiáng),電離作用很弱。V≈CV=C①基本觀點(diǎn):光由一份一份不連續(xù)的光子組成,每份光子的能量是Eh②實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ):光電效應(yīng)現(xiàn)象
hc③規(guī)律:a、每種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率;b、光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),隨入射光頻率的增大而增大;c、光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時(shí)的;d、光電流與入射光強(qiáng)度成正比。
④愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
衰變:原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變位新核的變化。
放出α粒子的叫α衰變。放出β粒子的叫β衰變。放出γ粒子的叫γ衰變。
①哀變規(guī)律:(遵循電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒)
α衰變:ZXMM4Z2M4Y2He01hwEkm
hcβ衰變:ZXZ1Y1e(β衰變的實(shí)質(zhì)是0n=1H+1e)γ衰變:伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生。
M10逸出功wh00
光電效應(yīng)的應(yīng)用:光電管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。(5)光的波粒二象性
光是一種具有電磁本性的物質(zhì),既有波動(dòng)性,又有粒子性。光具有波粒二象性,單個(gè)光子的個(gè)別行為表現(xiàn)為粒子性,大量光子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律表現(xiàn)為波動(dòng)性。波長(zhǎng)較大、頻率較低時(shí)光的波動(dòng)性較為顯著,波長(zhǎng)較小,頻率較高的光的粒子性較為顯著。(6)光波是一種概率波
1n13.半衰期NN0,m=m0()
224.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)(1919年,盧瑟福)
42171He147N8O1H
n中子的發(fā)現(xiàn)(1932年,查德威克)發(fā)現(xiàn)正電子(居里夫婦)
424291He4Be126C0n
2730130300He13Al15P0n,15P14Si1e
高中物理公式5.質(zhì)能方程E=mc
2Emc21J=1Kg.(m/s)
-27
2相對(duì)于車(chē)的速度,u為車(chē)上的人相對(duì)地面的速度)。
1u放出的能量為931.5MeV1u=1.660566×106.重核裂變
23592kg
901U01n38Sr13654Xe100n141MeV原子彈核反應(yīng)堆
對(duì)于低速物體u′與v與光速相比很小時(shí),根據(jù)公式可知,這時(shí)u≈uv,這就是經(jīng)典物
理學(xué)的速度合成法則。
注意:這一公式僅適用于u′與v在一直線上的情況,當(dāng)u′與v相反時(shí),u′取負(fù)值。(2)相對(duì)論質(zhì)量:mm0v1c2(式中m0為物體靜止時(shí)的質(zhì)量,m為物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的
2341氫的聚變1H1H2He0n17.6MeV氫彈太陽(yáng)內(nèi)部反應(yīng)
六、狹義相對(duì)論
1.伽利略相對(duì)性原理:力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的。2.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè):
(1)狹義相對(duì)性原理:在不同的慣性系中,一切物理規(guī)律都是相同的。(2)光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的。3.時(shí)間和空間的相對(duì)性:(1)“同時(shí)”的相對(duì)性:“同時(shí)”是相對(duì)的。在一個(gè)參考系中看來(lái)“同時(shí)”的,在另一個(gè)參考系中卻可能“不同時(shí)”。
(2)長(zhǎng)度的相對(duì)性:一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿,其長(zhǎng)度總比靜止時(shí)的長(zhǎng)度小。
即ll0質(zhì)量,由公式可以看出隨v的增加,物體的質(zhì)量隨之增大)。
2(3)質(zhì)能方程:Emc
常見(jiàn)非常有用的經(jīng)驗(yàn)結(jié)論:
1、物體沿傾角為α的斜面勻速下滑------=tanα;
2、物體沿光滑斜面滑下a=gsinα物體沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα3、兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng),在速度相等時(shí),距離有最大或最。4、物體沿直線運(yùn)動(dòng),速度最大的條件是:a=0或合力為零。
5、兩個(gè)共同運(yùn)動(dòng)的物體剛好脫離時(shí),兩物體間的彈力為=0,加速度相等。6、兩個(gè)物體相對(duì)靜止,它們具有相同的速度;
7、水平傳送帶以恒定速度運(yùn)行,小物體無(wú)初速度放上,達(dá)到共同速度過(guò)程中,摩擦生熱等于小物體的動(dòng)能。
*8、一定質(zhì)量的理想氣體,內(nèi)能大小看溫度,做功情況看體積,吸熱、放熱綜合以上兩項(xiàng)用能量守恒定律分析。
9、電容器接在電源上,電壓不變;斷開(kāi)電源時(shí),電容器上電量不變;改變兩板距離E不變。10、磁場(chǎng)中的衰變:外切圓是α衰變,內(nèi)切圓是β衰變,α,β是大圓。11、直導(dǎo)體桿垂直切割磁感線,所受安培力F=B2L2V/R。
12、電磁感應(yīng)中感生電流通過(guò)線圈導(dǎo)線橫截面積的電量:Q=N△Ф/R。
13、解題的優(yōu)選原則:滿足守恒則選用守恒定律;與加速度有關(guān)的則選用牛頓第二定律F=ma;與時(shí)間直接相關(guān)則用動(dòng)量定理;與對(duì)地位移相關(guān)則用動(dòng)能定理;與相對(duì)位移相關(guān)(如摩擦生熱)則用能量守恒。
v1c2(式中l(wèi),是與桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)的人觀察到的桿長(zhǎng),l0是與桿相對(duì)靜止的人觀察到的桿長(zhǎng))。注意:①在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上,桿的長(zhǎng)度沒(méi)有變化。
②這種長(zhǎng)度的變化是相對(duì)的,如果兩條平行的桿在沿自己的長(zhǎng)度方向上做相對(duì)運(yùn)動(dòng),與他們一起運(yùn)動(dòng)的兩位觀察者都會(huì)認(rèn)為對(duì)方的桿縮短了。
(3)時(shí)間間隔的相對(duì)性:從地面上觀察,高速運(yùn)動(dòng)的飛船上時(shí)間進(jìn)程變慢,飛船上的人則感覺(jué)地面上的時(shí)間進(jìn)程變慢。(時(shí)間膨脹或動(dòng)鐘變慢)
tv1c2(式中是與飛船相對(duì)靜止的觀察者測(cè)得的兩事件的時(shí)間間隔,△t
是地面上觀察到的兩事件的時(shí)間間隔)。
(4)相對(duì)論的時(shí)空觀:經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,時(shí)間和空間是脫離物質(zhì)而獨(dú)立存在的,是絕對(duì)的,二者之間也沒(méi)有聯(lián)系;相對(duì)論則認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),物質(zhì)、時(shí)間、空間是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一體。
4.狹義相對(duì)論的其他結(jié)論:*(1)相對(duì)論速度變換公式:uu"v(式中v為高速火車(chē)相對(duì)地的速度,u′為車(chē)上的人u"v12c高中物理公式
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