2023年高中物理学考公式及知识点总结.doc
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1、高中物理学考公式概念总结一、直线运动:1、匀变速直线运动: (1)平均速度 (定义式) 平均速度的方向即为运动方向 -平均速度 国际单位:米每秒m/s 常用单位:千米每时 km/h 换算关系 1m/s=3.6km/h (2) 加速度 加速度描述速度变化的快慢,也叫速度的变化率 以Vo为正方向,a与Vo同向(做加速运动)a0;反向(做减速运动)则a0注:重要物理量及单位:初速度():m/s; 加速度(a):m/s2; 末速度():m/s; 时间(t):秒(s); 位移(x):米(m); 路程(s):米(m); 三个基本物理量:长度 质量 时间 相应三个基本单位:m kg s(3) 基本规律: 速
2、度公式 位移公式 几个重要推论: (1) (初速度,末速度 匀加速直线运动:a为正值,匀减速直线运动(比如刹车):a为负值,) (2) A B段中间时刻的即时速度: *(3) AB段位移中点的即时速度: 注意 公式在什么条件下用比较好?(在什么条件不知或不需要知道或者也用不届时,该用哪个公式?)( 不涉及到X ) ( 不需规定) ( 不涉及届时间 t求位移)( 不知道 a)(5)初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数: (a一匀变速直线运动的加速度,T一每个时间间隔的时间) (用来求纸带问题中的加速度,注意单位的换算)(6) 自由落体: 初速度V
3、o0 末速度 下落高度(从Vo位置向下计算) 推论 全程平均速度 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)ag9.8m/s210m/s2(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)。二、互相作用:1、重力Gmg (方向竖直向下,g9.8m/s210m/s2,作用点在重心,重心不一定在物体上,合用于地球表面附近)2、弹力,胡克定律:(x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)3、求 和两个共点力的合力: (1) 力的合成和分解都遵从平行四边行定则。 (2) 两个力的合力范围: F1F2 F F1 +F2 (3) 合
4、力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 (4)求三个力的合力方法,先求出两个力的合力范围,看第三个力在不在这个范围内,假如在,则最小值可以取到0,最大值是三个力的和4、物体平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零 或 5、摩擦力的公式:(1) 滑动摩擦力: 说明:a、为接触面间的弹力,即支持力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于Gb、m为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙限度有关,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: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.(只要不动,推力越大,静摩擦力越大) 大小范围: O m (为最大静摩擦
5、力,与正压力有关)说明:a、摩擦力方向可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 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。三、牛顿运动定律:1、牛顿第一定律:物体喜欢保持本来运动状态不变,即所有物体都具有惯性,这个性质称之为惯性。 力是改变物体运动状态的因素,惯性是维持物体运动状态的因素2、 牛顿第二定律: 或者 (1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (建立直角坐标系之后,x方向上的合力即为物体受到的合力)2、牛顿第
6、三定律:F-F负号表达方向相反,F、F各自作用在对方,大小相等,叫做作用力与反作用力3、共点力的平衡:F合04、超重现象: 失重现象:0 (无论失重、超重,物体重力都保持不变) 电梯加速上升或减速下降,人超重 电梯减速上升或加速下降,人失重 5、国际单位制中的力学基本单位:时间(t)s,长度(l)m,质量(m)kgvySAxyCOvxvyBv0四、曲线运动 1、平抛运动:水平方向为匀速直线运动: 竖直方向为自由落体运动: 运动时间: (取决于下落高度h,与初速度无关)水平射程:(取决于初速度Vo和下落高度h) t秒末速度(合速度) :t秒末位移(总位移):合速度方向与水平夹角:tan合位移方向
7、与水平夹角:2、 匀速圆周运动:线速度: 角速度: 2f2n 单位:rad/s 向心加速度: 向心力: 3、平抛运动是匀变速曲线运动,加速度始终不变,为g匀速圆周运动:匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。注:重要物理量及单位:弧长():米(m); 角度():弧度(rad); 频率(f):赫兹(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():rad/s; 向心加速度:m/s2。同轴转动,各点角速度相等。线速度与半径成正比 用皮带(无滑)传动的皮带轮,轮缘上各点的线速度大小相等。五:万有引力与航天:1、开普勒第三定律:r 3/T2K r:
8、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: (G6.6710-11Nm2/kg2,万有引力方向在它们的连线上)3、地球上的重力和重力加速度:;R地:地球半径(m),M:地球质量(kg)4、卫星绕行速度、角速度、周期:1加速度与轨道半径的关系:由得2线速度与轨道半径的关系:由得 3角速度与轨道半径的关系:由得 4周期与轨道半径的关系:由得 M:中心天体质量若星体在中心天体表面附近做圆周运动,上述公式中的轨道半径r为中心天体的半径R。5、天体质量M的估算:6、第一(二、三)宇宙速度:;V211.2km/s;V316.7km/s7、地球同步卫星:只能运营于
9、赤道上空,运营周期和地球自转周期相同T=24h。8、变轨问题:卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(类似于从远日点到近日点)六、机械能及其守恒定律:1、功 : (合用于恒力的功的计算)W:功(J),F:恒力(N),l:位移(m),:F、l间的夹角(1) 理解正功、零功、负功的含义(2) 功是能量转化的量度: 合外力的功-量度-动能的变化 重力的功 -量度-重力势能的变化 电场力的功-量度-电势能的变化2、功率:平均功率 (在t时间内力对物体做功的平均功率) (为平均速度)瞬时功率: (为瞬时速度)注: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(,f指阻力)3、
10、动能和势能: 动能: Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)重力势能: (与零势能面的选择有关,h:竖直高度(m)(从零势能面起) 重力做功:Wabmghab 只看初末位置高度差m:物体的质量,g9.8m/s210m/s2,hab:a与b高度差(habha-hb)4、动能定理:外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化量。 W合:外力对物体做的总功,也是各力做功的代数和即5、 机械能守恒定律:机械能 = 动能 + 重力势能 + 弹性势能 条件:系统只有内部的重力或弹力做功(并不是说不受其他力)。只是动能和势能之间的转化 公式: 或者 减 = 增选修3-1一、静电场1、
11、电荷守恒定律、元电荷:(e1.6010-19C);带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍2、库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k9.0109Nm2/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,是作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引3、电场强度:EF/q(定义式)E:电场强度(N/C),是矢量,由自身决定;q:试探电荷的电量(C)真空点(源)电荷周边的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。4、电场线从正电荷出发终止于负电荷,电
12、场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大。5、电场力:FqEF:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)6、电场力做功:WqU,电场力做功也只跟始末位置间的电势差有关,和途径无关。W电=Uq。根据功是能量转化的量度,有E=-W电,即电势能的增量等于电场力做功的负值。7、电势能:EAqA 8、电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J。9、电势与电势差:UABA-BWAB/q10、电容:CQ/U(定义式)C:电容(F),由自身决定;Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)平行板电容器的电容 11、电容单位换算:1F(法拉)106F(微法)1
13、012PF(皮法)12、带电粒子只在电场力作用下的加速和偏转加速:偏转:侧移距离y: = =速度:,= 二、恒定电流1、电流:IQ/tI:电流(A),q:在时间t内通过导体横截面的电量(C),t:(s)Inqsv 2、电流单位换算:1A(安培)103mA(毫安)106A(微安)3、欧姆定律:IU/RI:导体电流(A),U:导体两端电压(V),R:导体电阻()4、电功率:P电UI 5、焦耳定律:QI2RtQ:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(),t:通电时间(s)热功率:P热I2RU:电压(V),I:电流(A),R:导体的电阻值()6、电阻定律:7、闭合回路欧姆定律: E=
14、U外+U内 8、逻辑电路:与门(全1出1),或门(有1出1),非门(有1出0,有0出1)三、磁场(磁场对通电导线有安培力的作用;磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用)1、磁感应强度:(B与I垂直)磁感应强度是用来表达磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:特斯拉(T),1T1N/Am2、磁通量:= BS(B与S垂直)3、安培力:FBIL(注:IB)B:磁感应强度(T),F:安培力(N),I:电流(A),L:导线长度(m) 方向:左手定则大小:F= BILsin4、洛仑兹力:FqVB(注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、安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则
15、鉴定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负 左手定则判断安培力和洛伦兹力 右手定则判断电流或磁场方向 左力右电磁6. 带电粒子在匀强磁场中的运动1) 若vB,带电粒子以速度v做匀速直线运动2) 若vB,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动向心力由洛伦兹力提供:轨道半径公式:周期公式:选修1-1七、电场电流:1、电荷守恒定律、元电荷:(e1.6010-19C);带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍2、库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k9.0109Nm2/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
16、连线上,是作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引3、电场强度:EF/q(定义式)E:电场强度(N/C),是矢量,由自身决定;q:试探电荷的电量(C)4、电场力:FqEF:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)5、电容:CQ/U(定义式)C:电容(F),由自身决定;Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)6、电容单位换算:1F(法拉)106F(微法)1012PF(皮法)7、电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大。8、电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J。9、电流:IQ/tI:电流(A
17、),q:在时间t内通过导体横截面的电量(C),t:(s)10、欧姆定律:IU/RI:导体电流(A),U:导体两端电压(V),R:导体电阻()11、电流单位换算:1A(安培)103mA(毫安)106A(微安)12、电功率:P电UI 热功率:P热I2RU:电压(V),I:电流(A),R:导体的电阻值()13、焦耳定律:QI2RtQ:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(),t:通电时间(s)八、磁场:(磁场对通电导线有安培力的作用;磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用)1、磁感应强度是用来表达磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:特斯拉(T),1T1N/Am2、安培力:FBIL(注:
18、IB)B:磁感应强度(T),F:安培力(N),I:电流(A),L:导线长度(m)3、洛仑兹力:FqVB(注VB)f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)4、安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则鉴定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负 左手定则判断安培力和洛伦兹力 右手定则判断电流或磁场方向 左力右电磁九、电磁感应:1、法拉第电磁感应定律:E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,/t:磁通量的变化率 2、抱负变压器原、副线圈中电压、功率关系:U1/U2n1/n2 P入P出 (只变交流,不变直流)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十、电磁
19、波及其应用:(电磁波谱:由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线组成)1、麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场2、电磁波在真空中传播的速度:c3.00108m/s,c/f:电磁波的波长(m),f:电磁波频率十一、物理学史:1、伽利略最早研究自由落体运动,并获得极大成就。2、托勒密提出了地心说,哥白尼提出了日心说,开普勒提出了行星运动定律。3、牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许最早测定了万有引力常量G。4、富兰克林进行了著名的风筝实验,发现天电和摩擦产生的电是同样的。5、伏打于182023春发明了可以提供连续电流的“电堆”最早的直流电源。6、以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺
20、为代表的一批发明家,发明和改善了电灯。7、182023,丹麦物理学家奥斯特用实验最早发现了电流的磁效应。8、英国物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象。9、英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并预言电磁波的存在,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。10、我国的沈括最早发现了地磁偏角。地理的南北极是地磁的北南极。十二、物理重要基本概念、规律:1、参考系:为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物;参照物不一定静止,只是假定静止不动。2、质点:只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体;是抱负化模型。研究运动轨迹时物体可以看做质点3、位移:从起点到终点的有向线段,是矢量(有方向的量
21、,尚有速度v,加速度a,力F); 、 路程:物体实际运动轨迹的长度,是标量(没有方向的量,尚有速率,质量m,时间t,功W)。4、位移时间(x-t)图象:匀速直线运动的位移图像是一条倾斜直线;夹角的正切值表达速度。5、速度是表达质点运动快慢的物理量;平均速度(与位移、时间间隔相相应);瞬时速度(与位置、时刻相相应);瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小,是标量。6、速度时间图象(v-t):匀速直线运动的速度图像是一条与横轴平行的直线; 匀变速(涉及匀加速和匀减速)直线运动的速度图像是一条倾斜直线; 夹角的正切值表达加速度;(也就是说斜率。直线的倾斜限度,越陡斜率越大) 速度图象与时间轴所围的面积
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