2022年高中物理重要定律-公式.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理公式、规律汇编表穆再排尔 .艾合麦提名师归纳总结 第 1 页,共 13 页1 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 一、力学公式1、胡克定律：F = Kx x为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关 F F12、重力：G = mg g 随高度、纬度、地质结构而变化 3 、求 F 1、F2两个共点力的合力的公式：F 12F22F F COSF22合力的方向与F1成角：tg =F 1F 2sin,当0 90 时 tan=F 2F 2cosF 1留意： 1 力的合成和分解都均遵从平

2、行四边行法就；2 两个力的合力范畴： F1F2 F F1 +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、摩擦力的公式：1 滑动摩擦力：f= N 说明 ： a、N 为接触面间的弹力,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：由物体的平稳条件或牛顿其次定律求解,与正压力无关 . 大小范畴：O f 静 fm f m为最大静摩擦力,与正压力有关 说明：a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,仍可以与运动方向成一定夹角；b、摩擦力可以作正功,

3、也可以作负功,仍可以不作功；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5、开普勒行星运动定律开普勒第肯定律：全部的行星环绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在全部椭圆的一个焦点上,开普勒其次定律：对于每一颗行星,太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积,开普勒第三定律：全部行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方a3k的比值都相等；T26、 万有引力： 公式表示： F=Gm 1m 2G=6.67 10-11 Nm 2/kg2；r21 、万有引力和重力 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但重力不就是

4、万有引力.mgGMm式中M 在地球两极上的物体所受重力等于地球对它的万有引力,mgGMmR2 假设不考虑地球自转的影响,地面上质量为m 的物体所受重力mg 等于地球对物体的引力,即：R2名师归纳总结 2 第 2 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 为地球质量, R 为地球半径；就：M=gR2. 假设物体在离地高度为h 处,设该处重力加速度为g1,就：mg1GMm2,GRhg1= GM2.Rh2 运算中心天体的质量解决天体运动问题,通常把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,处在圆心的天体称作中心天体,绕中心天体运动的天体称作运动天体

5、,运动天体做匀速圆周运动所需的向心力由中心天体对运动天体的万有引力来供应；GMmmv2mr2mr22ma式中 M为中心天体的质量 ,m 为运r2rT动天体的质量 ,a 为运动天体的向心加速度 的轨道半径 . 3 天体质量的估算, 为运动天体的角速度 ,T 为运动天体的周期 ,r 为运动天体通过测量天体或卫星运行的周期 T 及轨道半径 r, 把天体或卫星的运动看作匀速圆周运动 . 依据万有引2 3力供应向心力 , 有 GMm2 m 2r 2 2, 得 M 4 r2r T GT留意 : 用万有引力定律运算求得的质量 M是位于圆心的天体质量 一般是质量相对较大的天体 , 而不是绕它做圆周运动的行星或

6、卫星的 m , 二者不能混淆 . 用上述方法求得了天体的质量 M 后, 假如知道天体的半径 R,利用天体的体积 V 4 R 3, 进而仍可求得3天体的密度 . MV7、 牛顿其次定律：F = ma懂得：1矢量性2瞬时性3独立性4 同体性5同系性6同单位制牛顿第肯定律：定义：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它变这种状态；惯性定律牛顿第三定律定义：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上；名师归纳总结 第 3 页,共 13 页3 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二、运动学公式1、匀变速直线

7、运动：基本规律：x a v a v v 0t t t常用的匀变速直线运动的公式有 : 速度与时间关系公式 0 at 位移与时间关系公式x 0 t 1at 2 速度与位移关系公式 20 22ax2v v 0 v x vt v 0 vt平均速度公式 2 位移平均速度公式 22、自由落体运动： 位移公式 ：h 1 gt 2,速度公式： v=gt 式中 g 是重力加速度,取值 9.8m/s 223 、 竖 直 抛 体 运 动 看 成 是 水 平 方 向 的 匀 速 运 动 v0t 和 自 由 落 体 运 动 1 gt 2 的 合 成 , 下 抛 时2vt=v0+gt,x=v ot+ 1 gt 2, 上

8、抛时 , v t=v0-gt,x=v ot-1 gt 22 2不在同始终线上时 , 依据平行四边形定就进行合成 , 如下图 : a2 a x 2 x v2 v O a1 O x 1 O v 1 两分运动垂直或正交分解后的合成a 合= a2a2x 合= 2 x 1x2v 合= v2v2, 其加速度为g. 所以是匀变速运动；又xy2xy由于做平抛运动的物体只受重力的作用,由牛顿其次定律可知因重力与速度不在一条直线上,物体做曲线运动,所以,平抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线. 留意：平抛运动的飞行时间、水平位移和落地速度等方面的留意问题：1物体做平抛运动时在空中运动的时间 t 2 h,其值由高

9、度 h 打算,与初速度无关； 2它的水平位移大小为 x= v0 2 h,与水g g平速度 v0及高度 h 都有关系；名师归纳总结 第 4 页,共 13 页4 - - - - - - -精选学习资料 o v y x vx x - - - - - - - - - y s v y 3落地瞬时速度的大小vtvx2vy2=v02 gt2=v22gh,0由水平初速度 v0及高度 h 打算；4落地时速度与水平方向夹角为 ,tan = gt/ v0,h 越大空中运动时间就越大, 就越大；5落地速度与水平水平方向夹角 ,位移方向与水平方向夹角 , 与 是不等的； 留意不要混淆；2斜抛运动的处理方法：如右图所示,

10、假设被以速度v 沿与水平O y v x 方向成 角斜向上方抛出,就其初速度可按图示方向分解为vx和 vy；v y vx=v0cos vy= v 0sin vx 由于物体运动过程中只受重力作用,所以水平方向作匀速直线运动；而竖直方向因受重力作用,有竖直向下的重力加速度g,同时有竖直向上的初速度vy= v0sin ,故作匀减速直线运动竖直上抛运动,起初速度斜向下方时,竖直方向的分运动为竖直下抛运动线运动和竖直方向的抛体运动的合运动；因此斜抛运动可以看作水平方向的匀速直在斜抛运动中, 从物体被抛出的地点到落地点的水平距离X叫射程；物体到达的最大高度Y 叫做射高；射程Xvxtv0cos2v sin2

11、v sin gg射高Yvy2v2 20sin；2 g2g物体的水平坐标随时间变化的规律是x=v0cos t 物体在竖直方向的坐标随时间变化的规律是y= v0sin t-gt22小球的位置是用它的坐标x、y 描述的,由以上两式消去t ,得 y=xtan -2v0gx2；22 cos因一次项和二次项的系数均为常数,此二次函数的图象是一条抛物线； 总结 斜抛运动的处理方法是在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做匀变速直线运动；5 名师归纳总结 第 5 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4、匀速圆周运动公式线速度 : s2r=rr22rf2r

12、角速度：=t22ftTT向心加速度：an2向心力： F nmamrm 2r留意：1匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心；2卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力供应；（3） 氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力供应；5 动量和冲量：动量： P = mV 冲量： I = F t 6、 动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化；公式： F合 t = mv一 mv 解题时受力分析和正方向的规定是关键 7、 动量守恒定律：相互作用的物体系统,假如不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变；1讨论对象：相互作

13、用的两个物体或多个物体公式：m 1+ m22=m11+m21或 p1 =一 p2或 p1 + p2=O 12适用条件：1系统不受外力作用；2系统受外力作用,但合外力为零；3系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力；4系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒；8、 功 ：WFlWFlcos适用于恒力的功的运算第 6 页,共 13 页6 （1）懂得正功、零功、负功9、 动能和势能：动能：EK1m2重力势能： Ep = mgh 与零势能面的挑选有关 210 、 动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化增量；名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料

14、 - - - - - - - - - 公式： W=E K2-E K1或W1m221m122211 、机械能守恒定律：机械能= 动能 +重力势能 +弹性势能E2=EK2+EP2 即 E1=E2 或 EK1+EP1条件：系统只有内部的重力或弹力做功. 公式： a物体或系统初态的机械能E1=EK1+EP1等于末态的机械能=EK2+EP2b物体或系统削减增加的势能EP等于增加削减的动能EK,即 EP= EK 12 、 功率： 1P = W 在 t 时间内力对物体做功的平均功率 tW Fl Fl cos2 功率的另一表达式 P F F cost t t上式中 F 表示某一力 ; 表示速度, 表示 F 与

15、 方向的夹角 . 3重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积；WG=mgh=mgh1-h 2=mgh1-mgh2三、电磁学一、直流电路1、电阻定律：Rl 只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关第 7 页,共 13 页7 S2、电阻串联、并联：串联： R=R1+R2+R3 并联：111两个电阻并联：R=R R 2RR 1R 2R 1R 23、欧姆定律：IUR4、电功和电功率：电功： W=IUt W=qU W=Pt电功率 ：PWUIt对于纯电阻电路：W=IUt=2 I RtU2tP=IU =2 I R =U2RR对于非纯电阻电路：W=IUt 2 I RtP=IU2 I R名师归纳

16、总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5、伏安法测电阻：RUI6、闭合电路欧姆定律IREr路端电压实际上就是外电压U 外,为便利简洁记为U U 内=Ir ,得出路端电压的表达式为 U=E- Ir 7、焦耳定律1电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比；表达式：Q=I 2Rt 变形公式：QU2tR【说明】：对纯电阻电路只含白炽灯、电炉等电热器的电路中电流做功完全用于产生热,电能转化为内能, 故电功 W等于电热 Q；这时 W= Q=UIt=I2Rt 2热功率 ：单位时间内的发热量；即PQI2Rt【留意】 和都是电流的功率的表达式

17、,但物理意义不同；对全部的电路都适用,而式只适用于纯电阻电路,对非纯电阻电路含有电动机、电解槽的电路不适用；关于非纯电阻电路中的能量转化,电能除了转化为内能外,仍转化为机械能、化学能等；这时 WQ；即 W=Q+E 其它 或 P =P 热+ P 其它、UI = I 2R + P 其它纯电阻电路 就是在通电的状态下,只发热的电路；电路中只有电阻、电源、导线,不对外做功 ,电能不能转化为热能以外的能量形式；例如：电灯,转子被卡住的电动机 ；白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、非纯电阻电路 含有 电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等,除了发热以外,仍对外 做功 ,电

18、能一部分转化为电阻的内能,一部分转化为其他形式的能二电场和磁场1、库仑定律：公式Fkq1q29 22k=9.0 10 N m /c2r2适用条件：真空中两个静止点电荷2、电场力： F=qE F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反 3、电场强度：名师归纳总结 第 8 页,共 13 页8 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1定义是：EFqF 为检验电荷在电场中某点所受电场力,受电场力方向相同；描述电场具有力的性质；q 为检验电荷；单位牛 /库伦 N/C,方向,与正电荷所留意： E 与 q 和 F 均无关,只打算于电场本身的性质； 适用条件：普遍适用2点电

19、荷场强公式：EkQQ 激发的,r 为场点到 Q 距r2k 为静电力常量, k=9.0 109Nm2/C2,Q 为场源电荷该电场就是由离；适用条件：真空中静止点电荷3匀强电场中场强和电势差的关系式：U AB Ed E U ABd其中,U AB 为匀强电场中两点间的电势差,d 为这两点在平行电场线方向上的距离；4、电势能WAB E PA E PB5、电势：公式：E p 与摸索电荷无关q6、电势差：又叫电压U AB A BU AB W AB,W AB 为电荷 q 在电场中从 A 点移到 B 点电场力所做的功；单位：伏特V,标量；q数值与电势零点的选取无关,与 q 及 W AB 均无关,描述电场具有能

20、的性质；公式 W AB qU AB 适用于任何电场7、电容：1定义式：CQUC 与 Q、U 无关,描述电容器容纳电荷的本事；单位,法拉2打算式：C S 4 kd 8、1、带电粒子在电场中加速F,1F=106 F=1012pF 名师归纳总结 第 9 页,共 13 页9 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 带电粒子进入电场中加速,假设不计粒子重力,依据动能定理,有W1m21m2220WqU0qU1m21m02=022qUq和加速电压 U有关,而与粒子在电m22起初速度0时,末速度的大小只与带电粒子的荷质比m场中的位移无关 . 2、带电粒子在电场中的偏转带电粒

21、子沿垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动, 如下图, 设粒子的电荷量为 q,质量为 m,初速度为 v0,两平行金属板间电压为 U,板长为 L,板间距离为 d,就平行于板方向的分运动是匀速直线运动, L=v0t 垂直于板方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动；求电子射出电场时沿垂直于版面方向偏移的距 离 y 和偏转的角度；位移y1at2由于aFqEEU所以y1at 2qU t2 dm2yatqU tdm0Lmmd2t2tL所以,侧移距离yqU t2 dm22 qUL2 dm2 00偏转角 满意tgyqULdm2 009、磁感应强度：BF IL 磁感应强度BFSILIL描述磁场的强弱和方

22、向,与F、I、L 无关；当 I / L 时, F=0,但 B 0,方向：垂直于 I、L 所在的平面；10、安培力： 磁场对电流的作用力；条件, BS单位：韦伯 Wb10 公式： F= BIL B I方向一左手定就11、磁通量： BS. BScos . 名师归纳总结 第 10 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 12、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力；公式： F=qVB F=qvBsinBV 方向一左手定就2qU m13、1求粒子进入磁场时的速率：由动能定理1m2=qU22求粒子在磁场中运动的轨道半径粒子在磁场中只受库伦兹力的作用,这个力与

23、运动方向垂直,不能转变运动的速率,所以2 m粒子的速率总是 做匀速圆周运动；设圆半径为 r, 粒子做匀速圆周运动的向心力可以写为 r2 m而洛伦兹力供应向心力 q B , 二者相等,即 q Brm得轨道半径：rqB3利用不同质量而带同样电量的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径不同,可以制成测定带电粒子质量的仪器质谱仪；如下图,粒子带电量为q,质量为 m,经加速电压 U加速后进入匀强磁场中,在加速电场中,由动；能定量得：,在匀强磁场中轨道半,所以粒子质量14、法拉第电磁感应定律：Ent导线切割磁感线产生的感应电动势：EBLvEBlvsin . 11 15、自感电动势的大小 E LI t,其

24、中 L 是自感系数,简称自感或电感名师归纳总结 第 11 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 16、正弦式交变电流函数 图象瞬时电动势：eEmsin t瞬时电压：uUmsin_ t瞬时电流：i I msin t表达式中 Em、Um、I m分别是电动势、电压和电流的峰值,而 周期和频率e、u、i 就是这几个量的瞬时值1 周期交变电流完成一次周期性变化所需的时间,用T 表示,单位是秒 Hz.2 频率交变电流在 1s 内完成周期性变化的次数,用f 表示,单位是赫兹,符号3 二者关系： T1 f或 f 1 T. 有效值 I 、U与峰值 I m、U

25、m之间的关系：I=Im0.707 ImU=Um0.707 Um2217、抱负变压器：U1n 1留意： U1、U2 为线圈两端电压U2n 2四、光学1、光子能量：h . h ,普朗克常量, h=6.626 1034 J s,光的频率12 2、爱因斯坦光电效应方程：E khW 0Ek 是光电子的最大初动能,当Ek =0 时,c 为极限频率,c=W0 . h名师归纳总结 第 12 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 五、原子物理学1、玻尔的原子理论：Ehv=EmEnn=1,2,3, 2、氢原子能级公式：n1E 1n23、核反应方程：衰变：238 92 U234 90 Th4He 衰变13 第 13 页,共 13 页2234 90 Th234Pa0e 衰变91114N4He17 8 O1H 人工核反应；发觉质子72127Al4He30P0 1 n ,30P30Si0e 获得人工放射性同位素13215151419Be4He12 6 C1n 发觉中子420235 92 U1n90Sr136Xe101 0 n 裂变038542H3 1 H4He1 0 n 聚变123、 爱因斯坦质能方程：Emc24、 核能： E= mc2 , 质量亏损名师归纳总结 - - - - - - -