高一物理公式知识点归纳例文.docx

高一物理公式知识点归纳一、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)/21/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0 8.试验用推论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。 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(重力加速度在赤道旁边较小,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.来回时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 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(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt)21/2 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 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=2πf 3.向心加速度a=V2/r=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.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);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)向心力可以由某个详细力供应，也可以由合力供应，还可以由分力供应，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,其向心力等于合力,并且向心力只变更速度的方向,不变更速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断变更. 3)万有引力 1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM)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：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)1/2M：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;V3=16.7km/s 6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径 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，适用于地球表面旁边) 2.胡克定律F=kx 方向沿复原形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m) 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 (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) 2)力的合成与分解 1.同始终线上力的合成同向: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tgβ=Fy/Fx) 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,直到有外力迫使它变更这种状态为止 2.牛顿其次运动定律:F合=ma或a=F合/ma由合外力确定,与合外力方向一样 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分,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,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子 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 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 六、冲量与动量(物体的受力与动量的改变) 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确定 4.动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo Δp:动量改变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=m1v1´+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=ΔEKm 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,在一维状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=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) U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s) 5.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) 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) 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=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:动能改变ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2) 15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的改变(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP 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)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功); (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能削减 (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，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。 八、分子动理论、能量守恒定律 1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米 2.油膜法测分子直径d=V/s V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2 3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。 4.分子间的引力和斥力(1)r (2)r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子势能=Emin(最小值) (3)r>r0，f引>f斥，F分子力表现为引力 (4)r>10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0 5.热力学第肯定律W+Q=ΔU(做功和热传递，这两种变更物体内能的方式，在效果上是等效的)， W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体汲取的热量(J)，ΔU:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不行造出见其次册P40 6.热力学其次定律 克氏表述：不行能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它改变(热传导的方向性); 开氏表述：不行能从单一热源汲取热量并把它全部用来做功，而不引起其它改变(机械能与内能转化的方向性)涉及到其次类永动机不行造出见其次册P44 7.热力学第三定律：热力学零度不行达到宇宙温度下限：-273.15摄氏度(热力学零度) 注: (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越猛烈; (2)温度是分子平均动能的标记; 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;温度上升，内能增大ΔU>0;汲取热量，Q>0 (6)物体的内能是指物体全部的分子动能和分子势能的总和，对于志向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见其次册P41/能源的开发与利用、环保见其次册P47/物体的内能、分子的动能、分子势能见其次册P47。 九、气体的性质 1.气体的状态参量： 温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的猛烈程度的标记， 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() 体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL 压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、匀称的压力， 标准大气压：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大 3.志向气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 PV/T=恒量，T为热力学温度(K) 注:(1)志向气体的内能与志向气体的体积无关,与温度和物质的量有关; (2)公式3成立条件均为肯定质量的志向气体，运用公式时要留意温度的单位，t为摄氏温度()，而T为热力学温度(K)。 十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(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/C2，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，作用力与反作用力，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式)E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C) 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量 5.匀强电场的场强E=UAB/d UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m) 6.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) 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=EqdWAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)， UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m) 9.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) 10.电势能的改变ΔEAB=EB-EA 带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值 11.电场力做功与电势能改变ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V) 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数) 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的状况下) 类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m 十一、恒定电流 1.电流强度：I=q/tI:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s) 2.欧姆定律：I=U/R I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω) 3.电阻、电阻定律：R=ρL/Sρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外 I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω) 5.电功与电功率：W=UIt，P=UIW:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W) 6.焦耳定律：Q=I2RtQ: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) 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总 I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率 9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3 功率安排 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成 (2)测量原理 两表笔短接后,调整Ro使电表指针满偏，得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小 (3)运用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数留意挡位(倍率)、拨off挡。 (4)留意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中心旁边,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法： 电流表外接法： 电压表示数：U=UR+UA 电流表示数：I=IR+IV Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真 Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 选用电路条件Rx>>RA 或Rx>(RARV)1/2 选用电路条件Rx< 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法 电压调整范围小,电路简洁,功耗小 电压调整范围大,电路困难,功耗较大 便于调整电压的选择条件Rp>Rx 便于调整电压的选择条件Rp 注1)单位换算：1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω (2)各种材料的电阻率都随温度的改变而改变,金属电阻率随温度上升而增大; (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻; (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大; (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r); (6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用见其次册P127。 十二、磁场 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T),1T=1N/A?m 2.安培力F=BIL;(注：L⊥B) B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m) 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s) 4.在重力忽视不计(不考虑重力)的状况下,带电粒子进入磁场的运动状况(驾驭两种)： (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB ;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何状况下); ©解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 十三、电磁感应 1.感应电动势的大小计算公式 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式)法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的改变率 2)E=BLV垂(切割磁感线运动) L:有效长度(m) 3)Em=nBSω(沟通发电机最大的感应电动势) Em:感应电动势峰值 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s) 2.磁通量Φ=BS Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2) 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向：由负极流向正极 *4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/ΔtL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大), ΔI:改变电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流改变率(改变的快慢) 注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点; (2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的改变;(3)单位换算：1H=103mH=106μH。 (4)其它相关内容：自感/日光灯。 十四、交变电流(正弦式交变电流) 1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf) 2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总 3.正(余)弦式交变电流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2 4.志向变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出 5.在远距离输电中,采纳高压输送电能可以削减电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R; (P损′:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻); 6.公式1、2、3、4中物理量及单位：ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T); S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。