【概念、规律、公式】1高中物理概念、定理、公式汇总.doc

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1、高中物理基本概念、定理、定律、公式（表达式）汇总一、质点的运动-直线运动1）匀变速直线运动1.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0；反向则aF2) FFY FX OX Y2.互成角度力的合成 F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 F1F2时: F=(F12+F22)1/2 FF2F1OFF2F1)O 3.合力大小范围 |F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解：Fx=Fcos Fy=Fsin 为合力与x轴之间的夹角tg=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

2、,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的值一定时,F1与F2的夹角(角)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，化成代数运算。四、动力学（运动和力）1.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4.共点力的平衡：F合=0 5.超重：NG 失重：NG注:平衡状态是指物体处于静止或

3、匀速度直线状态 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(L/g)1/2 L:摆长(m) g:当地重力加速度值 成立条件:摆角503.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5.波速公式V=S/t=f=/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 *(

4、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）波只是传播了振动形式，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（横纵坐标是不同的）。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(NS) F:恒力(N) t:力的作用时间(S) 方向由F决定4.动量定理I =P 或 Ft= mVt - mVo P: 动量变化P=mV

5、t - mVo 是矢量式5.动量守恒定律 P前总=P后总 m1V1+m2V2= m1V1+ m2V2 6.弹性碰撞P=0；EK=0 （即系统的动量和动能均守恒）非弹性碰撞P=0；0EKm2时，两者都向前；当m1m2时，m1被反弹、m2向前。10.子弹m水平速度Vo射入静止于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时机械能损失E损 E损=mVo2/2-(M+m)Vt2/2=fL相对 Vt:共同速度 f:阻力 L相对：相对滑动距离注：(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

6、或内力远远大于外力,系统在某方向受的合外力为零，则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 （S是对地位移） W:功(J) F:恒力(N) S:位移(m) :F与S间的夹角2.重力做功Wab=mghab m:物体的质量 g=9.810m/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=Ua-Ub4.电功W=UIt（普适式） U：电

7、压（V） I:电流(A) t:通电时间(S)6.功率P=W/t (定义式：常用于计算平均功率) P=FVcos（变形：常用于计算瞬时功率）其中： P:功率瓦(W) W:t时间内所做的功(J) t:做功所用时间(S)7.汽车以恒定功率启动、 以恒定加速度启动后汽车最大行驶速度都为Vmax=P额/f8.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() t:通电时间(秒)10.纯电阻电路中I=U/R P=UI=U2/R=I2R Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能Ek=mv2/2 Ek:动能(J)

8、 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) (从零势能点起)13.电势能A=qUA A:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) UA:A点的电势(V)14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=EK 即 W合= mVt 2/2 - mVo2/2 W合:所有力对物体做的总功（无相对滑动时可不计内力做功） EK:动能变化EK =( mVt 2/2- mVo2/2)15.机械能守恒定律 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2 EK =-EP16.重力做

9、功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-EP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）O090O 做正功；90O180O做负功；=90o 不做功(力与位移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）势能减少。（4）重力做功和电场力做功均与路径无关，始末位置有关。（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)=3.6106J 1eV=1.6010-19J。*（7）弹簧弹性势能E=KX2/2 。八、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加

10、德罗常数NA=6.021023/mol 2.分子直径数量级10-10米3.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(m2)4.分子间的引力和斥力：（r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离）(1) rr0 f引r0 f引f斥 F分子力表现为引力(4) r10r0 f引=f斥0 F分子力0 E分子势能05.热力学第一定律：W+Q=E (做功和热传递，在改变物体内能的效果上是等效的) W:外界对物体做的正功(J) Q:物体吸收的热量(J) E:增加的内能(J)6、热力学第二定律： 按照热传导的方向性来表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。 按照

11、机械能与内能转华过程的方向性来表述：不可能从从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。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WR（偏大） R的测量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA 或R(RARV)1/2 选用电路条件RRV 或RRo或RpRo， 便于调节电压的选择条件RpRo或RpRo注:(1)单位换算：1A=

12、103mA=106A ； 1KV=103V=106mA ； 1M=103K=106(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大。(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/(4r)。(6)同种电池的串联与并联要求掌握。十二、磁场1.磁感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/（Am）=1Wb/m22.磁通量=BS :磁通量(Wb) B:匀强磁场的磁感强度(T) S:正对面积

13、(m2)3.安培力F=BIL (LB) B:磁感强度(T) F:安培力(F) I:电流强度(A) L:导线长度(m)4.洛仑兹力f=qVB (VB) f:洛仑兹力(N) q:带电粒子电量(C) V:带电粒子速度(m/S)5.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)(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=Vo(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向心= f洛 即 mV2/R=m2R=m(2/T)2R= qVB 所以 R=mV/qB T=2m/qB (b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无

14、关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)。(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径。（d）熟记找圆心的两种方法注：(1)安培力按“电-磁-力”判定方向；洛仑兹力按“速-磁-力（-反向）”判定方向。(2)常见磁场的磁感线分布要掌握(见图)，会立体图与平面图间的转化。十三、电磁感应1.感应电动势的大小计算公式 1)E=n/t（普适公式） 2) E =BLV (切割磁感线运动) 3)E m=nBS （发电机最大的感应电动势） 4) E =BL2/2 （导体一端固定以旋转切割）公式中的物理量和单位 E：感应电动势(V) n：感应线圈匝数 /t:磁通量的变化率 L:有效长度(m) E m:电动势峰值（在

15、B/S时） S：面积 :角速度(rad/S) V:速度(m/S)2.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)。3.自感电动势E自=n/t=LI/t L:自感系数(H)( L与有无铁芯/线圈匝数等有关)I:变化电流 t:所用时间 I/t:自感电流变化率(变化的快慢)注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或用“动-磁-电”判定(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；增反减同；来拒去留。(3)单位换算1H=103mH=106H。十四、交变电流（正弦式交变电流）1.电压瞬时值e= E msint 电流瞬时值 =Imsint (中性面为计时起点；=2f)2.

16、电动势峰值E m=nBS 电流峰值(纯电阻电路中)Im= E m/R总3.正(余)弦式交变电流有效值E = E m/(2)1/2 U=Um/(2)1/2 I=Im/(2)1/24.理想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出公式1、2、3、4中物理量及单位 :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)注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即: 电=线 f电=f线 (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感

17、应电动势为零,过中性面电流方向就改变（一个周期内改变两次）(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值。(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入 。(5)在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失:P=(P/U)2R =(U)2RP:输电线上损失功率 P:输送电能的总功率 U:输送电压 U:输电线上损失的电压 R:输电线电阻。(6)正弦交流电图象见书十五、电磁振荡和电磁波1.LC振荡电路T=2(LC)1/2 f=1/T f:频率(Hz)

18、T:周期(S) L:电感量(H) C:电容量(F)2.电磁波在真空中传播的速度C=3.0108m/s =C/f :电磁波的波长(m) f:电磁波频率注:(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大。(2) 麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场。十六、光的反射和折射（几何光学）-光路的可逆1.反射定律=i ;反射角 i:入射角2.绝对折射率、折射定律： (光从真空中到介质) n =sini/sin=C/Vn:折射率（可见光中红光折射率小） C:真空中的光速 V:介质中的光速 i:入射角 :折射角3. 光的色散：白光通过三棱镜色散规律，紫光靠

19、近底边出射（即偏折最大）4.光从介质进入真空或空气中时发生全反射的临界角C： sinC=1/n注:(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称。(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移。(3)光导纤维是光的全反射的实际应用十七、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）1.两种学说:微粒说(牛顿) 波动说(惠更斯)2双缝干涉:(1)中间为亮条纹,亮条纹位置: S= (2n)/2;暗条纹位置:d=(2n+1)/2; n=0,1,2,3,S:波程差(光程差) /2:光的半波长(2) X=L/d X:两条亮条纹中心间距 L:缝到屏间的距离 d:两条缝的间距:光的波长3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与