高中物理公式规律汇总

高中物理公式、规律汇总(一)物体的运动一、匀变速直线运动基本规律1．速度公式：vt＝v0＋at2．位移公式：x＝v0t＋12at23．速度位移公式：vt2－v02＝2ax(式中不含时间t)4．平均速度公式：v－＝vt2＝v0＋vt2＝xt(式中不含加速度a)5．末速度位移公式：x＝vt·t－12at2二、匀变速直线运动基本规律的7个推论1．三个基本推论(1)Δx＝aT2(2)中间时刻速度vt2＝v0＋vt2＝v－(3)中间位置速度vx2＝v02＋vt222．初速度为零．．．．．的匀加速直线运动的4个比例式(1)物体在1T末、2T末、3T末、……的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…＝1∶2∶3…(此式可由v＝at直接推出)．(2)物体在第Ⅰ个T内、第Ⅱ个T内、第Ⅲ个T内、…第n个T内的位移之比sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sn＝1∶3∶5…∶(2n－1)．可叙述为：初速度为零的匀加速直线运动的物体，在连续相等时间内的位移之比等于连续奇数的比．(3)物体在1T内、2T内、3T内、……的位移之比s1∶s2∶s3∶…＝12∶22∶32…(此式可由s＝12at2推导出)．(4)物体通过连续相等的位移所用时间之比Δt1∶Δt2∶Δt3∶…∶Δtn＝1∶(2－1)∶(3－2)∶(n－n－1)．三、平抛运动的4个重要推论1．运动时间：t＝2hg，由h和g决定，与v0无关．2．水平射程：x＝v02hg，由v0、h、g共同决定．3．方向：任何相等时间Δt内，速度改变量Δv相等，且Δv＝g·Δt，方向竖直向下．4．图象：tanθ＝2tanα，式中θ、α分别为速度、位移与水平方向的夹角(如图所示)．四、圆周运动1．线速度：v＝Δl弧Δt＝2πrT(单位：m/s)2．角速度：w＝ΔθΔt＝2πT(单位：rad/s)3．周期：T＝2πrv(单位：s)4．转速：n是物体单位时间转过的圈数(单位：r/s，r/min)5．向心加速度：a＝v2r＝rω2(单位：m/s2)相互关系：①v＝rω②a＝v2r＝rω2＝ωv＝4π2rT2(二)相互作用一、力的分类(按性质)1．万有引力F＝Gm1m2r2(G为引力常量，m1、m2为质点的质量)，重力：G＝mg(地球对物体的万有引力在竖直方向的分力)2．弹簧弹力：F＝kΔx(胡克定律，k为弹簧劲度系数)3．滑动摩擦力：F＝μFN(μ为动摩擦因素，FN为正压力)4．电场力：F＝qE(库仑力)：F＝kq1q2r2(q1、q2为点电荷)5．安培力：F＝BIL6．洛伦兹力：F＝qvBsinθ(θ为v与B的夹角)7．分子力：引力和斥力同时存在，分子间距离减小时引力和斥力都增大，分子间距离增大时，引力和斥力都减小．分子间的斥力变化快些，当r≥10r0时，不呈现分子力．8．核力：核子间的核力为短程力，只有在距离为10－15m内才能呈现，是一种强相互作用．二、力的合成与分解1．力的合成方法(1)平行四边形定则(2)三角形定则(3)正交分解法Fx＝F1x＋F2x＋……Fy＝F1y＋F2y＋……F合＝Fx2＋Fy2合力的方向与x轴夹角θ＝arctanFyFx2．力的分解(1)力的分解方法——力的合成的逆运算(仍用平行四边形法则)，不附加条件有无数组答案．(2)三种情况①已知合力F，两个分力F1、F2的方向，求两分力大小，有唯一解．②已知合力F，分力F1(或F2)的大小和方向，求分力F2(或F1)的大小和方向有唯一解．③已知合力F，分力F1的大小，分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小，可能有唯一解(F1＝Fsinθ)，可能有两个解(FF1Fsinθ)可能没有解(F1Fsinθ)也可能有一解(F1F)，θ为F2与合力的夹角．(三)牛顿运动定律1．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态．2．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的合外力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同，表达式a＝F合m(或F合＝ma)(这里都用国际单位)．3．牛顿第三定律：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．(四)万有引力与天体运动一、定律1．万有引力定律表达式：F＝Gm1m2r22．开普勒第三定律：a3T2＝k(k是一个对太阳系所有行星都相同的常量)二、思路1．物体绕星球作圆周运动，万有引力提供向心力2．在星球表面，万有引力约等于物体的重力三、卫星的绕行线速度，角速度、周期、频率与半径关系1．由GMmr2＝mv2r得v＝GMr，所以r越大，v越小．2．由GMmr2＝mω2r得ω＝GMr3，所以r越大，ω越小．3．由GMmr2＝m4π2T2r得T＝2πr3GM，所以r越大，T越大．4．由GMmr2＝ma向得a向＝GMr2所以r越大，a向越小．5．黄金代换：．．．．．近地时mg＝GMmR地2⇒GM＝gR地2.四、三种宇宙速度1．第一宇宙速度(环绕速度)：v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．．．．．．和最大绕行速度．．．．．．2．第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝11.2km/s3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝16.7km/s五、地球同步卫星的六个一定：1．轨道位置和绕行方向一定：在地球赤道正上方并与地球自转方向一致．2．周期一定：T＝24小时．3．角速度一定4．高度一定h≈3.6×104km5．线速度大小一定v≈3.1×103m/s(不到第一宇宙速度的一半)6．向心加速度大小一定(五)功和能一、功的计算公式W＝F·scosα.(α为力F与位移夹角)单位J二、功率P＝Wt(定义式)P＝Fv·cosα单位W(常用单位有kW)三、动能定理表达式：a.W＝ΔEk＝12mv22－12mv12b．W总＝ΔEk＝12mv22－12mv12四、势能1．重力势能：Ep＝mgh(h为相对零势能面的高度)2．重力做功与重力势能变化的关系：WG＝－ΔEp3．弹性势能：Ep＝12kx2(x为弹簧伸长量或压缩量)五、机械能守恒定律1．守恒条件：只有重力或(弹簧)弹力做功2．表达式①E初＝E末②ΔEk＝－ΔEp(系统势能减少量等于系统动能增加量)③ΔEA＝－ΔEB(系统内A部分机械能增加量等于B部分机械能减小量)通俗常用表达式：mgh1＋12mv12＝mgh2＋12mv22(六)静电场一、电场强度1．电场强度定义式：E＝F电q(定义式，对任何电场都适用)2．点电荷电场：E＝kQr23．匀强电场：E＝Ud(d为沿电场线方向距离)注意：电场线越密的地方电场强度越大．二、电场力做功W＝Flcosθ＝Eqlcosθ(θ为电场强度E与位移l的夹角)WAB＝EPA－EPB(静电力做的功等于电势能的减少量)三、电势能与电势1．电势能Ep：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置静电力做的功Ep＝W2．电势φ：电荷在某点的电势能与它的电荷量的比值叫做这一点的电势φ＝Epq3．电势差：电场中两点间电势的差值叫做电势差UAB＝φA－φBUAB＝WABq四、电容1．电容定义式：C＝QU2．电容决定式：C＝S4πkd(真空中平行板电容器电容决定式)C＝εrS4πkd(介质中平行板电容器电容决定式)(七)直流电路一、基本定义或规律1．电流定义：I＝qt2．电源电动势：E＝Wq(W为移送电荷q非静电力所做的功)3．电阻定律：R＝ρlS(ρ为材料的电阻率)4．部分电路欧姆定律：I＝UR5．闭合电路欧姆定律：I＝ER＋r(E为电源电动势，r为内电阻)二、串并联电路1．并联电路①I总＝I1＋I2＋I3＋……②U总＝U1＝U2＝U3③1R总＝1R1＋1R2＋1R3＋……④I1R1＝I2R2＝I3R3＝…＝IR＝U⑤P1R1＝P2R2＝P3R3＝…＝PR＝U22．串联电路：①I＝I1＝I2＝I3＝……②U总＝U1＋U2＋U3＋……③R总＝R1＋R2＋R3＋……④U1R1＝U2R2＝U3R3＝…＝UR⑤P1R1＝P2R2＝P3R3＝…＝PR＝I2三、电功和电热1．纯电阻电路电功＝电热：W＝IUt＝Q＝I2Rt＝U2Rt电功率＝电热功率：P电＝IU＝P热＝I2R＝U2R.2．非纯电阻电路电功≠电热W＝UItQ电功率≠电热功率P电＝P热＋P其他≠U2R四、电路动态分析：1．程序法：部分→整体→部分R局错误！⇒R总增大,减小)⇒I总减小,增大)⇒U端增大,减小)⇒固定支路并联分流串联分压⇒变化支路⇒得出结论2．口诀法：“串反并同”，当一个电阻增大时，与之有串联(或间接串联)关系的电阻上的电流，电压、电功率都减小；与之有并联(或间接并联)关系的电阻的电流、电压和功率都增大，反之亦反之．3．极限法：将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．五、伏安法测电阻内外接法判定方法1．若Rx、RA、RV大小大致可估．①当RxRVRA时，用内接法，R测R真②当RxRVRA时，用外接法，R测R真③当Rx＝RVRA时，内外接法均可．2．当RA、RV、Rx的大小关系未给定，用“试触法”六、测量电路中滑动变阻器两种接法负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法RLRL＋R0E≤UL≤EERL＋R0≤IL≤ERLEIL分压接法0≤UL≤E0≤IL≤ERLE(IL＋IaP)比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小(八)带电粒子在磁场中运动一、半径周期计算式1．半径：R＝mvqB(由洛伦兹力提供向心力qvB＝mv2R得出).2．周期：T＝2πRv＝2πmqB.二、圆心确定：画出轨迹上任意两点F向的方向(或速度垂线方向)的交点即为圆心．三、运动时间：求轨迹对应的圆心角θ，则t＝θ2πT，圆心角θ等于速度偏向角α.四、对称规律：1．粒子从某一直线边界射入，又从同一边界射出，速度与边界的夹角大小相等．2．在圆形磁场区域沿径向射入的粒子，必沿径向射出．(九)法拉第电磁感应定律一、磁通量(简称磁通)：1．计算：Φ＝BS(B与S垂直)．2．磁通量有方向，但不是矢量．二、法拉第电磁感应定律1．感应电动势大小①回路：E＝nΔΦΔt.②导体切割磁感线：E＝BLvsinθ(θ为v与B的夹角)．③导体绕一端旋转切割：E＝12BωL2.三、感应电流方向判定1．楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．2．右手定则．四、自感电动势：1．自感电动势：E＝LΔIΔt.2．自感系数(简称自感或电感，单位亨利，符号H)与线圈大小、形状，圈数以及是否有铁芯等因素有关．(十)交变电流与变压器一、交变电流的四值1．瞬时值e＝Emsinωti＝Imsinωt2．最大值Em＝nBSω(讨论击穿电压)Em＝nΦmωIm＝EmR＋r3.有效值：正（余）弦交流E＝Em2U＝Um2I＝Im2（计算电流热效应；电器设备铭牌标值；保险丝熔断电流）4．平均值：E－＝Blv－(计算通过电路截面的电荷量)E－＝nΔΦΔtI－＝E－R＋r二、理想变压器1．一个原理：电磁感应(互感)．2．两个特征：①无漏磁；②无铜损．3．三个决定：①输入电压U1决定输出电压U2；②输出电流I2决定输入电流I1；③输出功率P2决定输入功率P1.4．四个关系：①电压关系：U1U2＝n1n2(一个副线圈或多个副线圈均适用)；②电流关系：I1I2＝n2n1(适用一个副线圈)多个副线圈用n1I1＝n2I2＋n3I3＋……；③功率关系：U1I1＝U2I2(适用一个副线圈)多个副线圈用U1I1＝U2I2＋U3I3＋……；④频率关系：f1＝f2(频率均相同)．(十一)简谐运动及机械波一、简谐运动1．受力特征：回复力F＝－kx.2．运动特征：加速度a＝－kxm.3．位移：x＝Asinωt.4．单摆周期公式：T＝2πLg.5．用单摆测重力加速度g＝4π2LT2.二、波的特征1．波的干涉条件：频率相同振动加强条件：某质点到两相干波源(同相)的距离差ΔS＝kλ(k＝0，1，2，3，…)．振动减弱：ΔS＝(2k＋1)λ2(k＝0，1，2，3，…)．2．波的衍射：条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多．3