什么的春雨-

2021年1月26日发(作者：exceptionally)

高中物理基本概念、定理、定律、公式


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
V
t
2
-V
o
2
=
2
as

3.
中间时刻速度

V
t/2
=V
平
=< br>(
V
t
+
V
o
)/2
















4.
末速度
V
t
=V
o
+at

5.
中间位置速度
V
s/2
=[(V
o
2
+V
t
2
)/
2
]
1/2
















6.
位
移
S=
V
平
t=
V
o
t + at
2
/
2
=V
t/2
t

7.
加速度
a=(
V
t
-
V
o
)/t


以
V
o
为正方向
，
a
与
Vo
同向
(
加速
)
a>0
；
反向则
a< 0


8.
实验用推论
Δ
S=aT
2



Δ
S
为
相邻连续相等时间
(
T)内位移之差

9.
主要物理量
及
单
位
:
初速
(
V
o
):
m/s








加速度
(
a)
:
m/s
2






末速
度
(V
t
)
:
m/s

时间
(
t)
:
秒
(s)





位移
(S):
米
（
m
）




路程
:
米



速度单位换算：
1
m
/s=3.6K
m
/h
注< br>：
(1)
平均速度是矢量。
(2)
物体速度大
,
加速 度不一定大。
(3)
a=(
V
t
-
V
o
) /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
/s--t
图
/v-- t
图
/
速度与速率
/

2)
自由落体

1.
初速度
V
o
=
0 2.
末速度
V
t
=gt

3.
下落高度
h =gt
2
/2
（从
V
o
位置向下
计
算）< br>

4.
推
论
V
t
2
=
2
gh
注
:(1)
自由落体
运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动 规律
。

(2)
a=g=
9.8
≈
10m/s

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

1.
位移
S=V
o
t-
gt
2
/
2


















2.
末速度
V
t
=
V
o
-

gt

（
g=9.8
≈
10m/s
2
）

3
.
有用推
论
V
t
2
-V
o
2
=-2g
S













4 .
上升最大高度
H
m
=V
o
2
/2
g (
抛出点算起）

5.
往返
时间
t=
2
V
o
/g


（从抛出落回原位置的
时间
）

注
:(1)全
过
程
处
理
:
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
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。

2
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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
V
x
=
V
o






2
.
竖直
方向速度
V
y
=
gt

3.
水平方向位移
S
x
=
V
o
t




4
.
竖
直
方向位移(
S
y
)=gt
2
/
2
5.
运动时间
t=(2
S
y
/g
）
1/2


(
通常又表示
为
(2h/g)
1/2
)
6.合速度
V
t
=(
V
x
+
V
y
)
1/2
=[
V
o
+
(g
t)
2
]
1/2

2
2
2
合速度方向
与
水平< br>夹
角
β
: t
g
β
=
V
y
/V
x
=
gt/V
o
7.
合位移
S=
(
S
x
2
+
S
y
2
)
1/2
,
位移方向
与
水平
夹
角
α
:
t
g
α
=
S
y
/
S
x
＝
gt/2V
o

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 线运动
与竖直
方向的自由落体
运动
的合成。
(2)
运动时间 由下落高度
h(S
y
)
决定与
水平抛出速
度无
关< br>。
（
3
）
θ与
β
的
关
系
为
t
g
β
＝
2
t
g
α

。
（
4
）
在平抛
运动
中
时间
t
是< br>解
题关键。
(5)
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< br>/
t=2
π
R
/T





















2.
角速度ω
=
Φ
/t=2
π
/T=2
π
f
< br>3.
向心加速度
a=
V
2
/R=
ω
2
R
=
(
2
π
/T)
2
R
4.
向心力
F
心
=m
V
2
/
R
=m
ω
2
R
=m(
2
π
/T)
2
R

5.
周期
与频
率
T=1/
f
6.
角速度
与线
速度的
关
系
V=
ω
R

7.
角速度
与转
速的
关
系
ω
=2
π
n




(
此
处频
率
与
转
速意
义
相同
)
8.
主要物理量及
单
位：



弧
长
(S):
米
(m)



角度
(
Φ
)
：
弧度
（
r
ad
）< br>
频
率
（
f
）
：赫
（
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
）：
r
ad/s




向心加速度：
m/s
2

注：（
1
）向 心力可以由具体某个力提供，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。（
2
）
做匀速度圆周运动的物体，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，但动量不断改变。

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3)
万有引力

1.
开
普勒第三定律
T
2
/R
3
=
K(=4
π
2
/GM)


R:
轨
道半径


T

:
周期


K:
常量
(
与
行星
质
量无
关
)
2.
万有引力定律
F=Gm
1
m
2
/
r< br>2














G=
6.67
×
10
N
·
m
2
/kg
2
方向在它们的连线上

-11
3.
天体上的重力和重力加速度
GMm/R
2
=mg




g=GM/R
2







R
:
天体半
径
(m)

4.
卫
星
绕
行速度、角速度、周期


V=(GM/R)
1/2



ω
=(GM/R
3
)
1/2




T=2
π
(R
3
/GM)
1/2
5.
第一
(
二、三
)
宇宙速度
V
1
= (g
地
r
地
)
1/2
=
7.9
Km/s



V
2
=
11.2
Km/s





V
3
=
16.7
Km/s

6.
地球同 步卫星
GMm/(R+h)
2
=m4
π
2
(R+h)/T< br>2




h
≈
36000 km

h:
距地球表面的高度

注
:(1)
天体
运动
所需的向心力由万有引力提供
,
F
心
=
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
。
(4)
卫
星
轨
道半径
变
小
时
,
势
能
变
小、
动
能
变
大、速度
变< br>大、周期
变
小。
(5)
地球
卫
星的最
大环绕
速度和最小
发
射速度均
为
7.9K
m
/S
。



三、力（常见的力、力矩、力的合成与分解）

1
）常见的力

1.
重力
G=mg
方向
竖
直向下
g=
9.8
m/s
2

≈
10
m/s
2

作用点在重心


适
用于地球表面附近

2.
胡克定律
F=k
X



方向
沿
恢
复
形
变
方向







k
：
劲
度系数
(N/
m
)


X
：形
变
量
(
m
)
3.
滑
动
摩擦力
f=
μ
N


与物体相
对运动
方向相反



μ
：摩擦因数



N
：正
压
力
(N)

4.
静
摩擦力< br>0
≤
f
静
≤
f
m



与物体相
对运动趋势
方向相反






f
m
为
最大静摩擦力

5.
万有引力< br>F=Gm
1
m
2
/
r
2





G=6.67
×
10
N
·
m
2
/kg
2
方向在它们的连线上

-11
6.
静
电
力
F=KQ
1
Q
2
/
r
2



K=9.0
×
10
N
·
m
2
/C
2
方向在它们的连线上

9
7.
电场
力
F=E
q 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=B
I
Lsin
θ


θ
为
B
与
L
的
夹
角




当

L
⊥
B
时
:
F=B
I
L


，

B
//L
时
:
F=0

9.
洛
仑兹
力
f=
qVB
sin
θ

θ
为
B
与
V
的
夹
角

当
V
⊥
B
时
：
f=qVB


，
V//B
时
:
f=0
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注
:(1)
劲< br>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)f
m
略大于
μ
N


一般
视为
f
m
≈
μ
N
(4)
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)
，
(5)
安培力与洛
仑兹
力方向均用左手定
则
判定。

2
）力矩

1.
力矩
M=FL


L
为
对应
的力的力臂，指力的作用
线
到
转动轴
（
点
）的垂直距离

2.
转动
平衡条件



M
顺时针
= M
逆时针












M
的
单
位
为
N
·
m
此
处
N
·
m
≠
J

3
）力的合成与分解

1.
同一
直线
上力的合成


同向
:
F
=
F
1
+
F
2




反向：
F
=
F
1
-F
2


(F
1
>F
2
)



2.
互成角度力的合成







F=(F
1
2
+F
2
2
+2F
1
F
2
cos
α
)
1/2




F
1
⊥
F
2
时
:
F=(F
1
2
+F
2
2
)
1/2








3.
合力大小范
围




|F
1
-F
2
|
≤
F
≤
|F
1
+F< br>2
|



4.
力的正交分解
F
x
=Fcos
β


F
y
=Fsin
β




< br>β
为
合力与
x
轴
之
间
的
夹
角
tg
β
=F
y
/F
x

注：
( 1)
力
(
矢量
)
的合成与分解遵循平行四
边
形定< br>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)
F
1
与
F
2
的值
一定
时
,
F
1
与
F2
的
夹
角
(
α
角
)
越大合力越小。< br>（
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，化成代数
运
算。

四、动力学（运动和力）

1.
第一运动定律
(
惯性定律< br>）
：
物体具有惯性，
总
保持
匀速
直
线运动< br>状
态或静止
状
态
,
直
到有
外力迫使它改变这种
状
态为
止。

2.
第二运动定律：
F
合
=ma

或
a=F
合
/m








a
由合外力决定
,
与合外力方向一致
。

3.
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，实际应用：反冲运动

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4.
共点力的平衡
F
合
=0


二力平衡













5.
超重：
N>G




失重：
N
注
:
平衡 状
态
是指物体
处
于静上或匀速度直
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
:
比例系数



X
:
位移



负号表示
F
与
X
始
终反向
。

2.
单摆周期
T=2
π
(L/g)
1/2



L
:
摆长
(
m
)


g
:
当
地重力加速度
值





成立条件
:
0
摆角
θ
<5

3.
受迫振动频
率特
点：
f=f
驱动力







4.
发生共振
条件
:f
驱动力
=f
固

共振的防止和
应用
A140
5.
波速公式
V=S/t=
λ
f=
λ
/T



波
传
播
过
程中
，
一个周期向前
传
播一个波
长。

6.
声波的波速
(
在空气中）
0
℃：
332m/s 20
℃
:344m/s 30
℃
:349m/s (
声波是纵波
)

7.
波
发
生明
显
衍射条件
：




障碍物或孔的尺寸比波
长
小，或者相差不大。

8.
波的干
涉
条件
：


两
列波
频
率相同










*(
相差恒定、
振幅相近、
振
动
方向相同）

注：
（
1
）
物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关
。
（
2
）
加
强
区是波峰与波峰或波谷与波
谷相遇
处
，
减
弱区
则
是波峰
与
波谷相遇
处
。（
3
）波只是
传
播了振
动
，介
质
本身不随波
发
生
迁
移
,
是
传递
能量的一
种
方式。（
4
）干
涉与
衍射是波特有。
(5)
振动图象与波动 图
象。


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
(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
=
Δ
P


或

Ft
=
mVt - mVo




Δ
P
:
动
量
变
化
Δ
P=mVt -
mVo




是矢量式

5.
动
量守恒定律P
前
总
=P
后
总










P=P
′









m
1
V
1
+m
2
V
2
= m
1
V
1
′
+
m
2
V
2
′



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6.
弹< br>性
碰
撞
Δ
P=0
；
Δ
E
K
=0





（即系
统
的
动
量和
动
能均守恒）

7.
非
弹
性
碰
撞
Δ
P=0
；
0 <
Δ
E
K
<
Δ
E
Km




Δ
E
K
：
损
失的
动
能




E
Km
：
损
失的最大
动
能

8.
完全非
弹
性
碰
撞
Δ
P=0
；
Δ< br>E
K
=
Δ
E
Km






(
碰
后
连
在一起成一整体
)
9.
物体
m
1
以
V
1
初速度
与
静止的物体
m
2
发
生
弹
性正
碰
(
见
教材
C158):
V
1
′
=(m
1
- m
2
)V
1
/(m
1
+m
2
)
















V
2
′
=2m
1
V
1
/(m
1
+m
2
)

1 0.
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
V
o
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



E
损
=mV
o
2
/2-(M+m)Vt
2
/2=fL
相对


V
t
:
共同速度








f
:
阻力

注：
(1)< br>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< br>式除
动
能外均
为
矢量
运
算
,
在一< br>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
或内力
远远
大于外力
,
系
统
在某方向受的合外力
为零
，
则< br>在
该
方向
系统动
量守恒
(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。


七、功和能（功是能量转化的量度）

1.
功
W=FScos
α

（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
W
ab
=mgh
ab




m
:
物体的
质
量


g=9.8
≈
10

h
ab
：
a
与
b
高度差
(
h
ab
=h
a
-h
b
)

3.
电场力做功
W
ab
=
qU
ab

q:
电量
（
C
）

U
ab
: a
与
b
之间电势差
(V)
即
U
ab
=U
a-
U
b

4.
电
功
w
=UIt

（普
适
式）



U
：
电压
（
V
）






I:
电
流
(A)






t:
通
电时间
(S)
6.
功率
P=W/t
(
定
义
式
)

P:
功率
[
瓦
(W)]

W
:t
时间
内所做的功
(J) t:
做功所用
时间
(S)
8.
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

9.
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
(
V
max
=P
额
/f)

10.
电
功率
P=UI

(
普
适
式
)





U
：电路电压
(V)










I
：
电路电流
(A)
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11.
焦耳定律
Q=
I
2
Rt
Q:
电热
(J)


I:
电
流
强
度
(A)


R:
电
阻
值
(
Ω
)


t:
通
电时
间
(
秒
)
12.
纯电
阻
电
路中
I=U/R


P
=UI=U
2
/R=I
2
R



Q=W
=
UIt=U
2
t/R=I
2
Rt

13.
动
能
E
k
=
mv
2
/
2






E
k
:
动
能
(J)




m
：物体
质
量
(Kg)



v
:
物体瞬
时
速
度
(m/s)

14.
重力
势
能
E
P
=mgh

E
P
:
重力
势
能
(J)

g
:
重力加速度


h
:
竖直
高度
(
m
)
(
从
零
势
能点起
)
15.
电势
能ε
A
=
qU
A




ε
A
:
带电
体在
A
点的电势
能
(J)


q
:
电
量
(C)




U
A
:A
点的
电势
(V)
16.
动能定理
(
对
物体做正功
,
物体的
动
能增加)



W
合
= mV
t
/
2
- mVo
/
2


W
合
=
Δ
E
K

W
合
:
外力
对
物体做的
总
功












Δ
E
K
:
动
能
变
化
Δ
E
K
=( mV
t
/
2
- mVo
/
2)
17.
机械能守恒定律Δ
E=0



E
K
1+E
P
1=E
K
2+ E
P
2




mV
1
2/
2
+mgh
1
=mV
2
2
/
2+
mgh
2

18.
重力做功
与
重力
势< br>能的
变
化
(
重力做功等于物体重力
势
能增量的
负值
)
W
G
= -
Δ
E
P

注
:(1)
功率大小表示做功快慢
,
做功多少表示能量
转
化 多少。
（
2
）
O
≤
α
<90

做正功；
90
<
α
≤
180


做
负
功；
α
=90
o
不做功
(
力方向
与
位移
（速度）
方向垂
直时该
力不做功
)< br>。

（
3
）
重力（
弹
力、
电场力、分子力）做正功，
则
重力（
弹
性、
电
、分子）势
能
减
少。（
4
）重
力做功和
电场力做功均
与路径无关
（
见
2
、
3
两
式）。（
5
）机械能守恒成立条件：除重
力（
弹
力）外其它力不做功，只是< br>动
能和
势
能之
间
的
转
化
(6)< br>能的其它
单
位
换
6
-19
算
:1
K Wh
(
度
)=3.6
×
10
J


1eV=1.60
×
10
J
。
*
（
7< br>）
弹簧弹性势能
E=KX
2
/2
。

O
0
O
O
2
2
2
2

八、分子动理论、能量守恒定律

1.
阿伏加德
罗
常数N
A
=6.02
×
10
/
mol







2.
分子
直径
数量< br>级
10
-10
米

23
3.
油膜法
测
分子
直径
d=V/s






V:
单
分子油膜的体
积
(m
3
)






S:
油
膜表面
积
(m
2
)

4.
分子
间
的引力和斥力
(1)

r0






f
引
斥







F
分子力表现为斥力









(2)


r=r
0






f
引
=f
斥







F
分子力
=0



E
分子 势能
=E
min
(
最
小
值
)

(3)


r>r
0






f
引
>f
斥







F
分子力
表
现为
引力
< br>初高中物理教案
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(4)


r>
10
r
0




f
引
=f
斥
≈
0



F
分子力
≈
0




E
分子势能
≈
0

5.
热
力学第一定律
W+Q=
Δ
E



(
做功和热传递，
这两种改变物体内能的方式，
在效果上是
等效的
)

W
:
外界对物体做的正功
(J)

Q
:
物体吸收的热量
(J)

Δ
E
:
增加的内能
(J)
注
:(1)
布 朗粒子不是分子
,
布朗粒子越小布朗
运动
越明
显
,
温度越高越
剧
烈。
(2)
温度是分子
平均
动
能的< br>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
r
0
处< br>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
。
(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)
能的转化和定恒 定律，
能源的开发与利用见教材
A195
。
(8)
r
0为
分子
处
于平衡状
态时，
分子
间
的距
离。


九、气体的性质

1.
标
准大气
压


1atm=
1.013
×
10
5
Pa=76cmHg



(
1Pa=1N/m
2
)



2.
热
力学温度与
摄
氏温度
关系
T=t
+273



T
:
热
力学温度
(K
）


t
:
摄
氏温度
(
℃
)
3.
玻意 耳定律
(
等温
变
化）
P
1
V
1
= P
2
V
2



PV
=
恒量





P:
气体
压强



V:
气体体
积

4.
查
理定律（等容
变
化）
P
t
=P
o
(1+t/273)




P
o
:
该
气体
0
℃时
的
压强





P
1
/T
1
=P
2
/T
2
5.
盖
?
吕萨
克定律
(
等
压变
化）< br>V
t
=V
o
(1+t/273)

V
O< br>:
该
气体
0
℃时
的体
积



V
1
/V
2
=T
1
/T
2
6.
理想气体的状
态
方程
P
1
V
1
/ T
1
=P
2
V
2
/T
2






PV/T
=
恒量






T
为热
力学温
度
(K)
7.
＊克拉珀
龙
方程
PV=MRT
/
μ

R
=8.31J/mol
·
K

M
:
气
体的
质
量


μ：气体摩
尔质
量


注
:(1)
理想气 体的内能
与
理想气体
的
体
积
无
关
,
与
温度和物
质
的量有
关
。
(2)
公式
3
、
4
、
5
、
6
成立条件均
为
一定
质
量的理想气体，使用公式
时
要注意温度的
单
位，
t
为摄
氏温度
(
℃
)
，而
T
为热
力学温度
(K)
。
(3)P--V
图、
P-- T
图、
V--T
图要求熟练掌握。


十、电场

1.
两种电
荷、
电
荷守恒定律、元
电
荷
( e=1.60
×
10
C
）



2.< br>库仑
定律
F=KQ
1
Q
2
/
r
2< br>（在真空中）
*
F=KQ
1
Q
2
/
ε
r
2
(
在介
质
中）

F
:
点电
荷
间
的作用力
(N)
K
:
静
电
力常量
K=9.0
×
10
N
·
m
2
/
C



Q
1
、
Q
2
:
两点
荷的
电
量
(C)

ε
：介
电
常数

r:
两点
荷
间
的距
离
(
m
)
方 向在它
们
的
连线
上
，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

9
2
-19
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什么的春雨-

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