高中物理 公式.pdf

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1、高中物理公式，内部材料，严禁外传高中物理高中物理 公式公式一、力一、力1 1、重力：重力：G=mgG=mg2 2、滑动摩擦力：、滑动摩擦力：f=f=N N3 3、弹力：胡克定律：弹力：胡克定律：F=kxF=kxg g 随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地面上物体受到的地球引力随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地面上物体受到的地球引力 N N 为接触面间的弹力，可以大于为接触面间的弹力，可以大于 G G；也可以等于；也可以等于 G G；也可以小于；也可以小于 G G为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关。为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关。x x 为伸长量

2、或压缩量；为伸长量或压缩量；k k 为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关二、运动二、运动1 1、牛顿第二定律：、牛顿第二定律：2 2、匀变速直线运动、匀变速直线运动平均速度：平均速度：V V平平s/ts/t；适用于一切运动；适用于一切运动位移公式：位移公式：S推导式：推导式：Vt2F=maF=ma适用范围：宏观、低速物体；理解：适用范围：宏观、低速物体；理解：（1 1）矢量性）矢量性（2 2）瞬时性）瞬时性末速度公式：末速度公式：VtV0at1V0t at22加速度加速度定义式：定义式：a a(V(Vt t-Vo)/t-Vo)/t；以；以 VoV

3、o 为正方向，为正方向，a a 与与 VoVo 同向同向(加速加速)a0)a0；反向则；反向则 a0a0决定式：决定式：a=F/ma=F/mV0 2aS2以以 VoVo 为正方向，匀加速直线运动：为正方向，匀加速直线运动：a a 为正值为正值 匀减速直线运动：匀减速直线运动：a a 为负值为负值V V平均平均=V=Vt/2t/2=V0Vt2s saTaT2 2中间时刻的瞬时速度：中间时刻的瞬时速度：实验用推论实验用推论3 3、自由落体运动、自由落体运动末速度公式末速度公式4 4、平抛运动、平抛运动水平方向速度：水平方向速度：VxVxVoVoV Vt tgtgt某段时间内的平均速度等于这段时间中

4、间时刻的瞬时速度某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度s s 为连续相邻相等时间为连续相邻相等时间(T)(T)内位移之差内位移之差2 22 2位移公式位移公式h hgtgt/2/2推论公式推论公式V Vt t2gh2gh竖直方向速度：竖直方向速度：VyVygtgt2 2合速度合速度222VtVxVyV0(gt)2水平方向位移：水平方向位移：x xVotVottantan竖直方向位移：竖直方向位移：y ygtgt/2/2tantany/xy/xgt/2Vogt/2Vo合位移合位移S x2 y2合速度方向与水平夹角合速度方向与水平夹角Vy/VxVy/Vxgt/Vgt/V0 05 5、匀

5、速圆周运动公式：、匀速圆周运动公式：线速度：线速度：角速度：角速度：向心加速度：向心加速度：周期与频率：周期与频率：2 2位移方向与水平位移方向与水平夹角夹角:与的关系为与的关系为 tantan2tan2tanV Vs/ts/t2 2r/Tr/T/t/t2 2/T/T2 2f fa aV V/r/r r r(2(2/T)/T)r rT T1/f1/f；n=fn=f2 22 22 22 2关系：关系：V Vr r主要物理量及单位：主要物理量及单位：弧长弧长(s):(s):米米(m)(m)；角度角度()：弧度弧度（radrad）；频率（频率（f f）：赫（：赫（HzHz）；周期（周期（T T）：秒

6、（：秒（s s）；转速（转速（n n）：r/sr/s；半径半径(r):(r):米（米（m m）；线速度线速度（V V）：m/sm/s；角速度角速度（）（）：rad/srad/s；向心加速度：向心加速度：m/sm/s2 2角速度与转速角速度与转速2 2n nF FmVmV/r/rm m r r（1 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。）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。向心力向心力 F F：mr(2mr(2/T)/T)m mv=Fv=F合合6 6、万有引力、天体运动、万有引力、天体运动开普勒第三定律：开普勒第三定律：T T/R/R K(K

7、(4 4/GM)/GM)2 23 32 22 2（2 2）卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动向心力由万有引力提供。）卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动向心力由万有引力提供。（3 3）氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动向心力由原子核对核外电子的库仑力提供氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动向心力由原子核对核外电子的库仑力提供R:R:轨道半径，轨道半径，T:T:周期，周期，K:K:常量常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量与行星质量无关，取决于中心天体的质量)1 1/4 4高中物理公式，内部材料，严禁外传Mmv2422 mr m2r ma mg 环绕法：环绕法：G2 mrrT天体表面的重

8、力与万有引力关系：天体表面的重力与万有引力关系：GV V1 1Mm mg2RR:R:天体半径天体半径(m)(m)，M M：天体质量（：天体质量（kgkg）宇宙速度、第一宇宙速度、第一(二、三二、三)宇宙速度宇宙速度g地r地GMr地7.9km/s7.9km/s；V V2 211.2km/s11.2km/s；V V3 316.7km/s16.7km/s三、冲量与动量三、冲量与动量1 1、动量：、动量：P=mVP=mV2 2、动量定理：、动量定理：3 3、动量守恒定律：、动量守恒定律：冲量：冲量：I=F tI=F tF F合合t=mv-mvt=mv-mv物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。物体所

9、受合外力的冲量等于它的动量的变化。m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=m=m1 1 v v1 1+m+m2 2v v2 2 四、功和能四、功和能1 1、功功：W=FscosW=Fscos2 2、重力做功：、重力做功：W Wababmghmghabab平均功率：平均功率：P PW/tW/t瞬时功率：瞬时功率：P PFvFvI IU/RU/R；P PUIUIU U/R/RI I R R；Q QW WUItUItU U t/Rt/RI I RtRt2 22 22 22 2W:W:功功(J)(J)，F:F:恒力恒力(N)(N)，s:s:位移位移(m)(m)，:F:F、s s 间的夹角间

10、的夹角m:m:物体的质量，物体的质量，g g9.8m/s9.8m/s 10m/s10m/s，h habab：a a 与与 b b 高度差高度差(h(hababh ha a-h-hb b)P:P:功率功率 瓦瓦(W)(W)，W:tW:t 时间内所做的功时间内所做的功(J)(J)，t:t:做功所用时间做功所用时间(s)(s)2 22 23 3、功率：、功率：4 4、纯电阻电路、纯电阻电路动能：动能：E Ek k=5 5、动能和势能：动能和势能：12mv2E Ek:k:动能动能(J)(J)，m m：物体质量：物体质量(kg)(kg)，v:v:物体瞬时速度物体瞬时速度(m/s)(m/s)E EP P:

11、重力势能重力势能(J)(J)，g:g:重力加速度，重力加速度，h:h:竖直高度竖直高度(m)(m)(从零势能面起从零势能面起)重力势能与零势能面的选择有关重力势能与零势能面的选择有关E EA A:带电体在带电体在 A A 点的电势能点的电势能(J)(J)，q:q:电量电量(C)(C)，A A:A:A 点的电势点的电势(V)(V)(从零从零势能面起势能面起)(对物体做正功对物体做正功,物体的动能增加物体的动能增加)W W合合:外力对物体做的总功，外力对物体做的总功，E EK K:动能变化动能变化E EK K(重力势能：重力势能：Ep=mghEp=mgh电势能：电势能：E EA Aq qA A6

12、6、动能定理：、动能定理：W W合合1122mvtmv022E E0 0 或或 E EK1K1+E+EP1P1E EK2K2+E+EP2P2mvmv1 1/2+mgh/2+mgh1 1mvmv2 2/2+mgh/2+mgh2 22 22 2或或 W W合合E EK K1122mvtmv0)227 7、机械能守恒定律：、机械能守恒定律：机械能机械能=动能动能+重力势能重力势能+弹性势能弹性势能条件：系统只有内部的重力或弹力做功。条件：系统只有内部的重力或弹力做功。重力做功等于物体重力势能增量的负值重力做功等于物体重力势能增量的负值五、电磁学五、电磁学8 8、重力做功与重力势能的变化、重力做功与重

13、力势能的变化:W:WG G-E EP P1 1、直流电路、直流电路电流强度：电流强度：定义式：定义式：I Iq/tq/t决定式：决定式：I=nqvsI=nqvs部分电流：部分电流：I IU/RU/R欧姆定律：欧姆定律：全电路：全电路：I IE/(r+R)E/(r+R)E EIr+IRIr+IRE EU U内内+U+U外外电阻：电阻：定义式：定义式：R RU/IU/I决定式：决定式：R RL/SL/SW WUitUitP PUIUIQ QI I RtRtW WQ QUItUItI I RtRtU U t/Rt/RP P总总IEIEI:I:电路总电流电路总电流(A)(A)，E:E:电源电动势电源电

14、动势(V)(V)，U:U:路端电压路端电压(V)(V)，：电源效率，：电源效率2 2/4 42 22 22 2I:I:电流强度电流强度(A(A），q:q:在时间在时间 t t 内通过导体横载面的电量内通过导体横载面的电量(C(C），t:t:时间时间(s(s）I:I:导体电流强度导体电流强度(A)(A)，U:U:导体两端电压导体两端电压(V)(V)，R:R:导体阻值导体阻值()I:I:电路中的总电流电路中的总电流(A)(A)，E:E:电源电动势电源电动势(V)(V)，R:R:外电路电阻外电路电阻()，r:r:电源内阻电源内阻():电阻率电阻率(m)m)，L:L:导体的长度导体的长度(m)(m)，

15、S:S:导体横截面积导体横截面积(m(m)2 2电功与电功率：电功与电功率：焦耳定律：焦耳定律：纯电阻电路中纯电阻电路中:电源总功率电源总功率W:W:电功电功(J)(J)，U:U:电压电压(V)(V)，I:I:电流电流(A)(A)，t:t:时间时间(s)(s)，P:P:电功率电功率(W)(W)Q:Q:电热电热(J)(J)，I:I:通过导体的电流通过导体的电流(A)(A)，R:R:导体的电阻值导体的电阻值()，t:t:通电时间通电时间(s)(s)高中物理公式，内部材料，严禁外传电源输出功率电源输出功率电源效率电源效率P P出出IUIUP P出出/P/P总总R R串串R R1 1+R+R2 2+R

16、+R3 3+1/R 1/R并并1/R1/R1 1+1/R+1/R2 2+1/R+1/R3 3+电路的串电路的串/并联并联I I串总串总I I1 1I I2 2I I3 3 I I并并I I1 1+I+I2 2+I+I3 3U U串总串总U U1 1+U+U2 2+U+U3 3+U+U并总并总U U1 1U U2 2U U3 3P P串总串总P P1 1+P+P2 2+P+P3 3+P+P并总并总P P1 1+P+P2 2+P+P3 3+2 2、电场、电场库仑定律：库仑定律：QqF k2r（在真空中）（在真空中）E EF/qF/q（定义式）（定义式）点电荷形成的电场点电荷形成的电场F:F:点电荷

17、间的作用力点电荷间的作用力(N)(N)；k:k:静电力常量静电力常量 k k9.09.01010 N N m m/C/C，Q Q、q:q:两点电荷的电量两点电荷的电量(C)(C)；r:r:两点电荷间的距离两点电荷间的距离(m)(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 92 22 2电场强度电场强度 E EE kQr2E:E:电场强度电场强度(N/C)(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），是矢量（电场的叠加原理）；q q：检验电荷的电量：检验电荷的电量(C)(C)r r：源电荷到该位置的距离（：源电荷到该位置的距离（m

18、 m），；Q Q：源电荷的电量：源电荷的电量U UABAB:AB:AB 两点间的电压两点间的电压(V)(V)；d:AB d:AB 两点在场强方向的距离两点在场强方向的距离(m)(m)匀强电场的场强：匀强电场的场强：E 电场力：电场力：UabdF:F:电场力电场力(N)(N)，F FqEqEq:q:受到电场力的电荷的电量受到电场力的电荷的电量(C)(C)，E:E:电场强度电场强度(N/C)(N/C)电势与电势差：电势与电势差：U UABABA A-B B U UABABW WABAB/q/q-E EABAB/q/qW WABAB:带电体由带电体由 A A 到到 B B 时电场力所做的功时电场力所

19、做的功(J)(J)，q:q:带电量带电量(C)(C)，电场力做功：电场力做功：W WABABqUqUABABEqdEqdU UABAB:电场中电场中 A A、B B 两点间的电势差两点间的电势差(V)(V)(电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关),),E:E:匀强电场强度匀强电场强度,d:d:两点沿场强方向的距离两点沿场强方向的距离(m)(m)电势能：电势能：电势能的变化电势能的变化电场力做功与电势能电场力做功与电势能变化变化E EA Aq qA AE EABABE EB B-E-EA AE EABAB-W-WABAB-qU-qUABABE EA A:带电体在带电体在 A A 点的电势能点

20、的电势能(J)(J)，q:q:电量电量(C)(C)，A A:A:A 点的电势点的电势(V)(V)带电体在电场中从带电体在电场中从 A A 位置到位置到 B B 位置时电势能的差值位置时电势能的差值电势能的增量等于电场力做功的负值电势能的增量等于电场力做功的负值定义式：定义式：C CQ/UQ/U电容电容决定式：决定式：CC:C:电容电容(F)(F)，Q:Q:电量电量(C)(C)，U:U:电压电压(两极板电势差两极板电势差)(V)(V)S:S:两极板正对面积，两极板正对面积，d:d:两极板间的垂直距离，两极板间的垂直距离，：介电常数：介电常数rS4kd3 3、磁场、磁场判断方向使用左手定则：磁感线

21、穿过掌心、四指指向电流运动方向。判断方向使用左手定则：磁感线穿过掌心、四指指向电流运动方向。安培力安培力：F BIL(B I)f Bqv(B v)半径公式：半径公式：rB:B:磁感应强度磁感应强度(T),F:(T),F:安培力安培力(F),(F),I:I:电流强度电流强度(A),L:(A),L:导线长度导线长度(m)(m)洛仑兹力：洛仑兹力：判断方向使用左手定则：磁感线穿过掌心、四指指向电荷运动方向。判断方向使用左手定则：磁感线穿过掌心、四指指向电荷运动方向。f:f:洛仑兹力洛仑兹力(N)(N)，q:q:带电粒子电量带电粒子电量(C)(C)；V:V:带电粒子速度带电粒子速度(m/s)(m/s)

22、带电粒子在磁场中圆带电粒子在磁场中圆周运动：周运动：4 4、电磁感应、电磁感应mv2m周期公式：周期公式：T qBqB法拉第电磁感应定律，法拉第电磁感应定律，E E：感应电动势：感应电动势(V)(V)，n n：感应线圈匝数，：感应线圈匝数，/t:t:磁通量的变化率磁通量的变化率L:L:有效长度有效长度(m)(m)3 3/4 4感应电动势的大小感应电动势的大小E En n/t t平动切割：平动切割：E EBLVBLV高中物理公式，内部材料，严禁外传旋转切割：旋转切割：E电磁感应电量电磁感应电量交流发电机最大的感应电动势交流发电机最大的感应电动势磁通量磁通量5 5、交变电流、交变电流电压瞬时值表达

23、式电压瞬时值表达式电流瞬时值表达式电流瞬时值表达式电动势峰值电动势峰值电流峰值电流峰值(纯电阻电路中纯电阻电路中)正正(余余)弦式交变电流有效值：弦式交变电流有效值：理想变压器理想变压器中性面计时：中性面计时：e eEmsinEmsint t中性面计时：中性面计时：i iImsinImsint tEmEmnBSnBS2BLv2BLvImImEm/REm/R总总2 2f f:角频率角频率(rad/s)(rad/s)；t:t:时间时间(s)(s)；n:n:线圈匝数；线圈匝数；B:B:磁感强度磁感强度(T)(T)；S:S:线圈的面积线圈的面积(m(m)；2 21B 2l2感应电动势的正负极可利用感应

24、电流方向判定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：由负极流向正极电源内部的电流方向：由负极流向正极热量热量Em:Em:感应电动势峰值感应电动势峰值:磁通量磁通量(Wb),B:(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度匀强磁场的磁感应强度(T),S:(T),S:正对面积正对面积(m(m)2 2q NBSBSRQ I2Rt；Q W安EmEmnBSnBSE Em/2；U Um/2；I Im/2U U 输出输出)电压电压(V)(V)；I:I:电流强度电流强度(A)(A)；P:P:功率功率(W)(W)。U U1 1/U/U2 2n n1 1/n/n2 2；I I1 1/I/I2 2n n2

25、 2/n/n1 1；P P入入P P出出六、热学六、热学改变物体内能的方式做功和热传递，在效果上是等效的改变物体内能的方式做功和热传递，在效果上是等效的符号法则：符号法则：1 1、热力学第一定律：热力学第一定律：W+QW+QU U外界对物体做功，外界对物体做功，W W 为“+”。物体对外做功，为“+”。物体对外做功，W W 为“为“-”；”；物体从外界吸热，物体从外界吸热，Q Q 为“+”；物体对外界放热，为“+”；物体对外界放热，Q Q 为“为“-”。”。物体内能增量物体内能增量U U 是取“+”；物体内能减少，是取“+”；物体内能减少，U U 取“取“-”。”。W:W:外界对物体做的正功外

26、界对物体做的正功(J)(J)，Q:Q:物体吸收的热量物体吸收的热量(J)(J)，U:U:增加的内能增加的内能(J)(J)，涉及到第一类永动机不可造出涉及到第一类永动机不可造出表述一：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。表述一：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。2 2、热力学第二定律、热力学第二定律表述二：不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化。表述二：不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化。表述三：第二类永动机是不可能制成的。表述三：第二类永动机是不可能制成的。3 3、热力学第三定律：、热力学第三

27、定律：4 4、阿伏加德罗常数：、阿伏加德罗常数：热力学零度不可达到宇宙温度下限：热力学零度不可达到宇宙温度下限：273.15273.15 摄氏度（热力学零度）摄氏度（热力学零度）N NA A 6.026.02 1010/mol/mol2323分子直径数量级分子直径数量级1010米米-10-105 5、油膜法测分子直径、油膜法测分子直径d dV/sV/sV:V:单分子油膜的体积单分子油膜的体积(m(m)S:S:油膜表面积油膜表面积(m(m)2 23 3气体的性质；气体的状态参量：气体的性质；气体的状态参量：温度：温度：热力学温度与摄氏温度关系：热力学温度与摄氏温度关系：体积体积 V V：压强压强

28、 p p：气体分子运动的特点：气体分子运动的特点：理想气体的状态方程：理想气体的状态方程：注注:(1)(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关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；与温度和物质的量有关；(2)(2)布朗粒子不是分子布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈；温度越高越剧烈；(3)(3)温度是分子平均动能的标志；温度是分子平均动能的标志；(4)(4)分子间的引力和斥力同时存在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随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快；但斥力减小得比引力快；(5)(5)分子力

29、做正功，分子势能减小分子力做正功，分子势能减小,在在 r r0 0处处 F F引引F F 斥且分子势能最小；斥且分子势能最小；(6)(6)气体膨胀气体膨胀,外界对气体做负功外界对气体做负功 W0W0U0；吸收热量，；吸收热量，Q0Q0(7)(7)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；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；r r0 0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；为分子处于平衡状态时，分子间的距离；4 4/4 4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剧烈程度的标

30、志。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剧烈程度的标志。T Tt+273t+2731m1m 1010 L L1010 mLmL标标 准准 大大 气气压压：1atm1atm 1.0131.013 1010 PaPa 76cmHg(1Pa76cmHg(1Pa1N/m1N/m)2 25 53 33 36 6T:T:热力学温度热力学温度(K)t:(K)t:摄氏温度摄氏温度()气体分子所能占据的空间气体分子所能占据的空间微观解释：微观解释：单位面积上，单位面积上，大量气体分子频繁撞大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力击器壁而产生持续、均匀的压力分子间空隙大；分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大p p1 1V V1 1/T/T1 1p p2 2V V2 2/T/T2 2PV/TPV/T恒量；恒量；T T 为热力学温度为热力学温度(K)(K)