2018年最新版高中物理公式大全

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-1-2018年最新版高中物理公式大全力学一、力1,重力:G=mg,方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在物体重心。2,静摩擦力:0≤f静≤≤fm,与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力。3,滑动摩擦力:f=μN,与物体运动或相对运动方向相反,μ是动摩擦因数,N是正压力。4,弹力:F=kx(胡克定律),x为弹簧伸长量(m),k为弹簧的劲度系数(N/m)。5,力的合成与分解:①两个力方向相同,F合=F1+F2,方向与F1、F2同向②两个力方向相反,F合=F1-F2,方向与F1(F1较大)同向互成角度(0θ180º):θ增大→F减少θ减小→F增大θ=90º,F=2221FF+,F的方向:tgφ=12FF。F1=F2,θ=60º,F=2F1cos30º,F与F1,F2的夹角均为30º,即φ=30ºθ=120º,F=F1=F2,F与F1,F2的夹角均为60º,即φ=60º由以上讨论,合力既可能比任一个分力都大,也可能比任一个分力都小,它的大小依赖于两个分力之间的夹角。合力范围:(F1-F2)≤F≤(F1+F2)求F1、F2两个共点力的合力大小的公式(F1与F2夹角为θ):二、直线运动匀速直线运动:位移vts=。平均速度tsv=匀变速直线运动:1、位移与时间的关系,公式:221attvso+=2、速度与时间的关系,公式:atvvot+=3、位移与速度的关系:asvvot222=−,适合不涉及时间时的计算公式。4、平均速度tsvvvvtot=+==22,即为中间时刻的速度。5、中间位移处的速度大小2222tosvvv+=,并且22tsvv匀变速直线运动的推理:1、匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即△s=sn+1—sn=aT2=恒量2、初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔):①1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比值为v1:v2:v3......:vn=1:2:3......:n②1T内、2T内、3T内……的位移之比为θcos2212221FFFFF++=-2-s1:s2:s3:……:sn=12:22:32……:n2③第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移之比为SI:SII:SIII:……:Sn=1:3:5……:(2n-1)④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t1:t2:t3:......:tn=)1(:......:)23(:)12(:1−−−−nn自由落体运动(1)位移公式:221gth=(2)速度公式:gtv=t(3)位移—速度关系式:ghv22=竖直上抛运动1.基本规律:gtvvt−=02021gttvh−=ghvvt2202−=2.特点(初速不为零的匀变速直线运动)(1)只在重力作用下的直线运动。(2)gav−=≠,00(3)上升到最高点的时间gvt0=(4)上升的最大高度gvH220=三、牛顿运动定律1,牛顿第一定律(惯性定律):物体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,牛顿第二定律:F合=ma或a=F合/ma由合外力决定,与合外力方向一致。3,牛顿第三定律F=-F′负号表示方向相反,F、F′为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。4,共点力的平衡F合=0二力平衡5,超重:NG失重:NGN为支持力,G为物体所受重力,不管失重还是超重,物体所受重力不变。四、曲线运动1,平抛运动分速度0vvx=,gtvy=合速度2220tgvv+=,速度方向与水平方向的夹角:0tanvgt=θ分位移gtx=,221gty=合位移422202221tgtvyxs+=+=位移方向与水平方向的夹角:θαtan21221tan002====vgttvgtxy-3-2,斜抛运动(初速度方向与水平方向成θ角)速度:位移:可得:θcosvxt=代入y可得:θθ222cos2tanvgxxy−=这就是斜抛物体的轨迹方程。可以看出:y=0时,(1)x=0是抛出点位置。(2)是水平方向的最大射程。(3)飞行时间:3,匀速圆周运动线速度rtsvω==,角速度rarvt===θω,周期ωππ22==vrT,向心加速度mFrrva===22ω,向心力RfmRTmvmRmRvmF22222244ππωω=====。小球达到最高点时绳子的拉力(或轨道弹力)刚好等于零,小球重力提供全部向心力,则02=−=mgRvmF临界,v临界是通过最高点的最小速度,gRv=临界。gvxθ2sin2=-4-②小球达到最低点时,拉力与重力的合力提供向心力,有RvmmgF2=−,此时RvmmgF2+=。4,万有引力定律(G=6.67×10-11N•m2/kg2)(1)万有引力提供向心力:()marfmrTmrmrvmrMG=====22222224mππω(2)忽略地球自转的影响:mgRGM=2m(2gRGM=,黄金代换式)(3)已知表面重力加速度g,和地球半径R。(mgRGM=2m,则GgRM2=)一般用于地球(4)已知环绕天体周期T和轨道半径r。(rTmrMmG2224π=,则2324GTrMπ=)(5)已知环绕天体的线速度v和轨道半径r。(rvmrMmG22=,则GrvM2=)(6)已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r(rmrMmG22ω=,则GrM32ω=)(7)已知环绕天体的线速度v和周期T(Trvπ2=,rvmrMG22m=,联立得GTMπ2v3=)(8)已知环绕天体的质量m、周期T、轨道半径r。中心天体的半径R,求中心天体的密度ρ解:由万有引力充当向心力rTmrMmG2224π=则2324GTrMπ=——①又334RVMπρρ⋅==——②联立两式得:3233RGTrπρ=(9)marMG=2m,则2arMG=(卫星离地心越远,向心加速度越小)(10)rvmrMmG22=,则rGMv=(卫星离地心越远,它运行的速度越小)(11)rmrMmG22ω=,则3rGM=ω(卫星离地心越远,它运行的角速度越小)(12)rTmrMmG2224π=,则GMT32r4π=(卫星离地心越远,它运行的周期越大)-5-(13)三种宇宙速度第一宇宙速度:第二宇宙速度:第三宇宙速度:skmv/7.163=5,机械能功:W=Fscosθ(适用于恒力的功的计算,θ为力与位移的夹角)功率:P=W/t=Fvcosθ(θ为力与速度的夹角)机车启动过程中的最大速度:动能:单位为焦耳,符号J动能定理:重力势能:mghWG=(h为物体与零势面之间的距离)弹性势能:机械能守恒定律三种表达式:(1)物体(或系统)初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2。(2)物体(或系统)减少的势能减pE∆等于增加的动能增kE∆,即减pE∆=增kE∆。(3)若系统内只有A、B两个物体,则A减少的机械能减AE∆等于B增加的机械能增BE∆,即减AE∆=增BE∆。6,动量动量:kmEmvp2==冲量:I=Ft动量定理:ppFt−′=动量守恒定律的几种表达式:a,pp′=b,'22'112211vmvmvmvm+=+PvmPmvEk2122122===122022121kktEEmvmvW−=−=总221kxE=fPvm额=skmrGMv/9.71==skmrGMv/2.1122==-6-c,21pp∆−=d,p=07,机械振动简谐振动回复力:F=-kx加速度:mkxmFa−==简谐振动的周期:(m为振子的质量)单摆周期:glTπ2=(摆角小于50)8,机械波波长、频率、波速的关系fTvλλ==Tf1=热学阿伏伽德罗常数:NA=6.02×1023mol-1用油膜法测分子的大小,直径的数量级为10-10m,分子质量的数量级为10-27kg与阿伏伽德罗常数有关的宏观量与微观量的计算:分子的质量:AAAANVNMmρ==0分子的体积:AANVV=0分子的大小:球形体积模型直径306πVd=,立方体模型边长:30Vd=物质所含的分子数:AAAAAAAAANVMNmVNVVNmMnNN0000ρρ=====热力学第一定律内容:外界对物体做的功W加上物体与外界交换的热量Q等于物体内能的变化量ΔE。表达式:ΔE=W+Q热力学第二定律内容:热传导具有从高温向低温的方向性,没有外界的影响和帮助,不可能向相反的方向进行。或:(1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(2)不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其它变化。热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值,叫热机的效率。kmTπ2=-7-1QW=η,η总小于1。热力学第三定律:不可能使温度达到绝对零度。固体、气体和液体理想气体三定律玻马定律:m一定,T不变,P1V1=P2V2。或PV=恒量查理定律:m一定,V不变,或Pt=Po(1+t/273)盖·吕萨克定律:m一定,T不变或或Vt=Vo(1+t/273)理想气体状态方程:克拉伯龙方程:nRTpV=(R=8.31J/mol•K,n为气体物质的量)电磁学电场元电荷e=1.6×10-19C(k=9.0×109Nm2/C2)库仑定律:电场强度:(定义式)点电荷的电场强度:电场力:F=qE电势:(ε为电势能)电势差:电场力做的功:qEdqUW==电容:(定义式)决定式:电容中的电场强度:平行板电容器两极板间的电场强度为(由E=U/d,C=Q/U和得出)带点粒子在电场中的运动①粒子穿越电场的加速度:mdqUmqEmF===a②粒子穿越电场的运动时间:0Ltv=2211TpTp=2211TVTV=恒量=TV222111TVpTVp=221rQQkF=qFE=2rQkE=qεϕ=qWUABBAAB=−=ϕϕUQC=kdSCπε4=SkQEεπ4=-8-③粒子离开电场的侧移距离:202202222121mdvqULmvqELaty===④粒子离开电场时的偏角θ:200ytanmdvqULvv==θ恒定电流电流强度:neSvRUtQI===电阻:SlIURρ==(ρ为导体的电阻率,单位Ω•m)(1)串联电路①各处的电流强度相等:I1=I2=……=In②分压原理:nn2211RURURU=……==③电路的总电阻:R=R1+R2+……+Rn④电路总电压:U=U1+U2+……+Un(2)并联电流①各支路电压相等:U=U1=U2=……=Un②分流原理:I1R1=I2R2=……=InRn③电路的总电阻:n211111RRRR+……++=④电路中的总电流:I=I1+I2+……+In焦耳定律tRURtIPtQW22====RUUIRIPP22====热无论串联电路还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和,即:nPPPP+……++=21总闭合电路欧姆定律(1)路端电压与外电阻R的关系:RrErRERIRU+=+==1(外电路为纯电阻电路)(2)路端电压与电流的关系:U=E-Ir(普适式)电源的总功率(电源消耗的功率)P总=IE电源的输出功率(外电路消耗的功率)P输=IU电源内部损耗的功率:P损=I2r由能量守恒有:IE=IU+I2r外电路为纯电阻电路时:()()rRrRErRRERIIUP422222+−=+===输由上式可以看出,当外电阻等于电源内部电阻(R=r)时,电源输出功率最大,其最大输出功率为r42maxEP=出-9-电源的效率:电源的输出功率与电源功率之比,即%100%100%100×=×=×=EUIEIUPP出η对纯电阻电路,电源的效率为()%100r11%100r%100r22×+=×+=×+=RRRRIRIη由上式看出:外电阻越大,电源的效率越高。磁场定义式:B=F/IL,为矢量安培力F=BIL(磁场与电流垂直),F=0(磁场与电流平行),F=BILsinθ(磁场与电流成θ角)两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。磁通量:Φ=BSsinθ(θ为磁场与平面之间的夹角)磁场对运动电荷的作用洛伦兹力的大小:F=qvB带电粒子在磁场中的匀速圆周运动基本公式①向心力:RvmqvB2=。②粒子圆周运动的半径qBmvR=。③周期、频率和角速度公式:qBmvRTππ22==,mqBTfπ21==

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