高中物理公式大全以及高中物理定理、定律表
萌到你眼炸
536次浏览
2021年01月26日 10:05
最佳经验
本文由作者推荐
关于长江的诗句-
高中物理
公式大全以及
高中物理
定理、定律、公式表
一、质点的运动(
1
)
------
直线运动
1
)匀变速直线运动
1.
平均速度
V
平=
s/t
(定义式)
2.
有用推论
Vt2-Vo2
=
2as
3.
中 间时刻速度
Vt/2
=
V
平=
(Vt+Vo)/2 4.
末速度
Vt
=
Vo+at
5.
中间位置速度
Vs/2
=
[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.
位移
s
=
V
平
t
=
Vot+at2/ 2
=
Vt/2t
7.
加速度
a
=
(Vt-Vo)/t
{以
Vo< br>为正方向,
a
与
Vo
同向
(
加速
)a>0< br>;反向则
a<0
}
8.
实验用推论
Δs
=
aT2
{
Δs
为连续相邻相等时间
(T)
内位移之差}
9.
主要物理量及单位
:
初速度
(Vo):m/s;
加速度
(a):m/s2;
末速度
(Vt):m/s;
时间
(t)
秒
(s);
位移
(s):
米(
m
)
;
路程
:
米
;
速度单位换算
:1m/s=3.6km/h
。
注:
(1)
平均速度是矢量
; (2)
物体速度大
,
加速度不一定大
; (3)a=(Vt- Vo)/t
只是量度
式
,
不是决定式
;
(4)
其它相关内容
:
质点
.
位移和路程
.
参考系
.
时间与时刻;速度与速率
.
瞬时速度。
2)
自由落体运动
1.
初速度
Vo
=
0 2.
末速度
Vt
=
gt 3.
下落高度
h=
gt2/2
(从
Vo
位置向下计
算)
4.
推论
Vt2
=
2gh
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/s2≈10m/s2
(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)。
(
3)
竖直上抛运动
1.
位移
s
=
Vot-gt2/2 2.
末速度
Vt
=
Vo-gt
(
g=9.8m/s2≈10m/s2
)
3.
有用推论
Vt2-Vo2
=
-2gs 4.
上升最大高度
Hm
=
Vo2/2g(
抛出点算起)
5.
往返时间
t
=
2Vo/g
(从抛出落回原位置的时间)
注
:(1)
全过程处理< br>:
是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)
分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)
上升与下落过程具有对称性
,
如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(
2
)
----
曲线运动、万有引力
1)
平抛运动
1.
水平方向速度:
Vx
=
Vo 2.
竖直方向速度:
Vy
=
gt
3.
水平方向位移:
x
=
Vot 4.
竖直方向位移:
y
=
gt2/2
5.
运动 时间
t
=
(2y/g
)
1/2(
通常又表示为
(2 h/g)1/2)
6.
合速度
Vt
=
(Vx2+Vy2 )1/2
=
[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角
β:tgβ
=
Vy/Vx
=
gt/V0
7.
合位移:
s
=
(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角
α:tgα
=
y/x
=
gt/2Vo
8.
水平方向加速度:
ax=0
;竖直方向加速度:
ay
=
g
注:
(1)
平抛运动是匀变速曲线运动
,
加 速度为
g,
通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖
直方向的自由落体运动的合成;< br>
(2)
运动时间由下落高度
h(y)
决定与水平抛出速度无关;
(
3
)
θ
与
β
的关系为
tgβ
=
2tgα
;
(
4
)
在平抛运动中时间
t
是解题关键
;(5)
做曲线运动的物体必有加速度
,
当速 度方向与所受
合力
(
加速度
)
方向不在同一直线上时
,物体做曲线运动。
2
)匀速圆周运动
1.
线速度
V
=
s/t
=
2πr/T
2.
角速度
ω
=
Φ/t
=
2π/T
=
2π f
3.
向心加速度
a
=
V2/r
=< br>ω2r
=
(2π/T)2r
4.
向心力
F
心=mV2/r
=
mω2r
=
mr(2π/
T)2
=
mωv=F
合
5.
周期与频率:
T
=
1/f 6.
角速度与线速度的关系:
V
=
ωr
7.< br>角速度与转速的关系
ω
=
2πn(
此处频率与转速意义相同
)
8.
主要物理量及单位
:
弧长
(s):(m);
角度
(Φ):
弧度
(rad);
频率
(f);
赫
(Hz);< br>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
。
注:(
1
)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始
终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)
做匀速圆周运动的物体< br>,
其向心力等于合力
,
并且向心力只改变速度的方向
,
不改变 速度
的大小
,
因此物体的动能保持不变
,
向心力不做功
,< br>但动量不断改变
.
3)
万有引力
1 .
开普勒第三定律:
T2/R3
=
K(
=
4π2/GM)< br>{
R:
轨道半径,
T:
周期,
K:
常量
(< br>与行星质量
无关,取决于中心天体的质量
)
}
2.
万有引力定律:
F
=
Gm1m2/r2
(
G
=
6.67×
10-11N?m2/kg2
,方向在它们的连线
上)
3.
天体上的重力和重力加速度:
GMm/R2
=mg
;
g
=
GM/R2
{
R:
天体半径(m)
,
M
:天
体质量(
kg
)}
4.
卫星绕行速度、角速度、周期:
V
=
(GM/r)1/2
;
ω
=
(GM/r3)1/2
;
T
=
2π(r3 /GM)1/2
{
M
:中心天体质量}
5.第一
(
二、
三
)
宇宙速度
V1
=
(g
地
r
地
)1/2
=
(GM/r
地
)1/2
=
7.9km/s
;
V2
=
11.2km/s
;< br>V3
=
16.7km/s
6.
地球同步卫星
GMm/ (r
地
+h)2
=
m4π2(r
地
+h)/T2
{
h≈36000km
,
h:
距地球表面的
高度,
r
地
:
地球的半径}
注
:(1)
天体运动所需的向心 力由万有引力提供
,F
向=
F
万;
(2)
应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)
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;
< br>(4)
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(一同 三反);
(5)
地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为
7.9 km/s
。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
(1)
常见的力
1.
重力
G
=
mg
(方向竖直向下,
g
=
9.8m/s2≈10m/s2
,作用点在重心,适用于地球表
面附近)
2.
胡克定律
F
=
kx
{方向沿恢复形变方向,
k
:劲度系数
(N/m)
,
x
:形变量
(m)
}< br>
3.
滑动摩擦力
F
=
μFN
{与 物体相对运动方向相反,
μ
:摩擦因数,
FN
:正压力
(N)
}
4.
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)
5.
万有引力
F
=
Gm1m2/r2
(
G
=
6.67×
10-11N?m2/kg2,
方向在它们的连线上)
6.
静电力
F
=
kQ1Q2/r2
(
k
=
9.0×
109N?m2/C2,
方向在它们的连线上)
7.
电场力
F
=
Eq
(
E
:场强
N/C
,
q
:电量
C
,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.
安培力
F
=
BILsinθ
(< br>θ
为
B
与
L
的夹角,当
L
⊥
B时
:F
=
BIL
,
B//L
时
:F
=
0
)
9.
洛仑兹力
f
=
qVBsinθ
(
θ
为
B
与
V
的夹角,当
V
⊥
B
时:
f
=
qVB
,
V//B
时
:f
=
0
)
注
:(1)
劲度系数
k
由弹簧自身决定
;
(2)
摩擦因数
μ
与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决 定
;
(3)fm
略大于
μFN
,一般视为
fm≈μFN;
(4)
其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)
物 理量符号及单位
B:
磁感强度
(T),L:
有效长度
(m),I:< br>电流强度
(A),V:
带电粒子速度
(m/s),q:
带电粒子(带电 体)电量
(C);
(6)
安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2
)力的合成与分解
1.
同一直线上力的合成同向
:F
=
F1+F2
,
反向:
F
=
F1-F2 (F1>F2)
2.
互成角度力的合成:
F
=
(F12+F22+2F1F2cosα)1/2
(余弦定理)
F1
⊥
F2
时
:F
=
(F12+F22)1/2
3.
合力大小范围:
|F1-
F2|≤F≤|F1+F2|
4.
力的正交分解:
Fx
=
Fcosβ
,
Fy=
Fsinβ
(
β
为合力与
x
轴之间的夹角
t gβ
=
Fy/Fx
)
注:
(1)
力
(
矢量
)
的合成与分解遵循平行四边形定则
;
(
2
)合力与分力的关系是等效替代关系
,
可用合力替代分力的共同作用
,反之也成立
;
(3)
除公式法外,也可用作图法求解
,
此时要选择标度
,
严格作图
;
(4)F1
与
F2< br>的值一定时
,F1
与
F2
的夹角
(α
角
)< br>越大,合力越小
;
(
5
)
同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,
用正负号表示力的方向,
化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.
牛顿第一运动定律
(
惯性定律
):
物体具有惯性
,
总保持匀速直线运动状态或静止状态< br>,
直到
有外力迫使它改变这种状态为止
2.
牛顿第二 运动定律
:F
合=
ma
或
a
=
F
合
/ma{
由合外力决定
,
与合外力方向一致
}
3.
牛顿第三运动定律
:F
=
-
F′{
负号表示方向相反
,F
、
F′
各自作用在对方
,
平衡力与作用力反
作用力区别,
实际应用
:
反冲运动
}
4.
共点力的平衡
F
合=
0
,推广
{正交分解法、三力汇交原理}
5.
超重
:FN>G,
失重
:FN
}
6.
牛顿运 动定律的适用条件
:
适用于解决低速运动问题
,
适用于宏观物体
,< br>不适用于处理高速
问题
,
不适用于微观粒子
注
:
平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态
,
或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.
简谐振动
F
=
-kx {F:
回复力,
k:< br>比例系数,
x:
位移,
负号表示
F
的方向与
x
始终反向
}
2.
单摆周期
T
=
2π(l/g)1/2
{l:
摆长
(m)
,
g:
当地重力加速度值,成立条件
:
摆角
θ<100;l>>r
}
3.
受迫振动频率特点:
f
=
f
驱动力
< br>4.
发生共振条件
:f
驱动力=
f
固,
A
=
max
,共振的防止和应用
5.
机械波、横波、纵波
注
:(1)
布朗粒子不是分子
,
布朗颗粒越小,布朗运动越明显
,
温度 越高越剧烈;
(2)
温度是分子平均动能的标志;
3)
分子间的引力和斥力同时存在
,
随分子间距离的增大而减小
,
但 斥力减小得比引力快;
(4)
分子力做正功,分子势能减小
,
在
r0
处
F
引=
F
斥且分子势能最小;
(5)
气体膨胀
,
外界对气体做负功
W<0
;温度升高,内 能增大
ΔU>0
;吸收热量,
Q>0
(6)
物体的内能是指 物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为
零,分子势能为零;
(7)r0
为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)
其它相关内容
:
能的转化和定恒定律能源的开发与利用
.
环保物体的内能.
分子的动能
.
分
子势能。
六、冲量与动量
(
物体的受力与动量的变化)
1.
动量:
p
=
mv
{
p:
动量
(kg/s)
,
m:
质量
(kg)
,
v:
速度< br>(m/s)
,方向与速度方向相同}
3.
冲量:
I
=
Ft
{
I:
冲量
(N•s)
,
F:
恒力
(N)
,
t:
力的作用时 间
(s)
,方向由
F
决定}
4.
动量定理:I
=
Δp
或
Ft
=
mvt
–
mvo
{Δp:
动量变化
Δp
=
mvt
–
mvo
,是矢量式
}
5.
动量守恒定律:
p
前总=
p
后 总或
p
=
p’´
也可以是
m1v1+m2v2
=
m 1v1´
+m2v2´
6.
弹性碰撞:
Δp
=
0
;
ΔEk
=
0 {
即系统的动量和动能均守恒
}
7.
非弹性碰撞
Δp
=
0
;
0<ΔEK<ΔEKm
{ΔEK
:损失的动能,
EKm
:损失的最大动能
}
8.
完全非弹性碰撞
Δp
=
0
;
ΔEK
=
ΔE Km
{
碰后连在一起成一整体
}
9.
物体
m1
以
v1
初速度与静止的物体
m2
发生弹性正碰
:
v1´
=
(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´
=
2m1v1/(m1+m2)
10.
由
9
得的推 论
-----
等质量弹性正碰时二者交换速度
(
动能守恒、动量守恒
)
11.
子弹
m
水平速度
vo
射入静止置于水平光滑地面 的长木块
M
,
并嵌入其中一起运动时的
机械能损失
E损
=mvo2/2-(M+m)vt2/2
=
fs
相对
{vt :
共同速度,
f:
阻力,
s
相对子弹相对长木块的
位移}
注:
(1)
正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们
“
中心
”
的连线上
;
(2)
以上表达式除动能外均为矢量运算,
在一维情况下可取正方向化为代数运算
;
(
3
)系统动量守 恒的条件
:
合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆
炸问题、反冲 问题等)
;
(4)
碰撞过程
(
时间极短,
发生碰撞的物体 构成的系统
)
视为动量守恒
,
原子核衰变时动量守恒
;
( 5)
爆炸过程视为动量守恒,这时
化学
能转化为动能,动能增加;
(6)其它相关内容:反冲
运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册
P128
〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.
功:
W< br>=
Fscosα
(定义式){
W:
功
(J)
,
F:
恒力
(N)
,
s:
位移
(m)
,
α :F
、
s
间的夹角}
2.
重力做功:
Wab
=
mghab {m:
物体的质量,
g
=
9.8m/s2≈10m/s2
,
hab
:
a
与
b
高
度差
(hab
=
ha-hb)}
3.
电场力做功:
Wab
=
qUab
{
q:电量(
C
),
Uab:a
与
b
之间电势差
(V )
即
Uab
=
φa
-
φb
}
4.
电功:
W
=
UIt
(普适式)
{< br>U
:电压(
V
),
I:
电流
(A)
,
t:
通电时间
(s)
}
5.
功率:
P
=
W/t(
定义式
)
{< br>P:
功率
[
瓦
(W)]
,
W:t
时间内所做 的功
(J)
,
t:
做功所用时间
(s)
}
6.
汽车牵引力的功率:
P
=
Fv
;
P
平=Fv
平
{P:
瞬时功率,
P
平
:
平均功率
}
7.
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
(vmax
=
P
额
/f)
8.
电功率:
P
=
UI(
普适式
)
{< br>U
:电路电压
(V)
,
I
:电路电流
(A)
}
9.
焦耳定律:
Q
=
I2Rt
{
Q :
电热
(J)
,
I:
电流强度
(A)
,
R :
电阻值
(Ω)
,
t:
通电时间
(s)
}
10.
纯电阻电路中
I
=
U/R
;
P
=< br>UI
=
U2/R
=
I2R
;
Q
=
W
=
UIt
=
U2t/R
=
I2Rt
11.
动能:
Ek
=
mv2/2
{
Ek:
动能
(J)
,
m
:物体质量
(kg)
,
v:物体瞬时速度
(m/s)
}
12.
重力势能:
EP
=
mgh
{
EP :重力势能
(J)
,
g:
重力加速度,
h:
竖直高度(m)(
从零势能
面起
)
}
13.
电势能:
EA
=
qφA
{
EA:
带电体在
A
点的电势能
(J)
,
q:
电量
(C)
,
φA:A
点的电势
(V)(
从
零势能面起
)
}
14.
动能定理
(
对物体做正功
,
物体的动能增加
)
:
W
合=
mvt2/2-mvo2/2
或
W
合=
ΔEK
{
W
合
:外力对物体做的总功,
ΔEK:
动能变化
ΔEK
=
(mvt2/ 2-mvo2/2)
}
15.
机械能守恒定律:
ΔE
=< br>0
或
EK1+EP1
=
EK2+EP2
也可以是
mv 12/2+mgh1
=