高中物理学业水平考试公式及知识点汇编-

1高中物理学考公式概念规律汇编一、直线运动：1、匀变速直线运动：（1）平均速度txv（定义式）平均速度的方向即为运动方向v-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tvvtva0t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:主要物理量及单位:初速度(0v):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(tv):m/s；时间(t):秒(s)；位移(x):米（m）；路程(s):米（m）；三个基本物理量：长度质量时间对应三个基本单位：mkgs（3）基本规律：速度公式atvvt0位移公式2012xtatv几个重要推论：(1)axvvt2202（ov初速度，tv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)AB段中间时刻的即时速度：*(3)AB段位移中点的即时速度：V＝022ttVVxVt2222otsvvV注意都是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到时，该用哪个公式？）公式atVVt02021XattVX2202aVVt0X2tVVVt较合适的条件不涉及到X不需要求tV不涉及到时间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）2.自由落体：①初速度Vo＝0②末速度gtVt③下落高度221gth（从Vo位置向下计算）④推论22tVgh全程平均速度2tVV平均注:(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)a＝g＝9.8m/s2≈10m/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、相互作用：1、重力G＝mg（方向竖直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，重心不一定在物体上，适用于地球表面附近）2aTx22、弹力，胡克定律：xFk弹(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1F和2F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：F1－F2FF1+F2(3)合力可以大于分力、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，如果在，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、NF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、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，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fmaxfm(maxf为最大静摩擦力，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：物体喜欢保持原来运动状态不变，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原因，惯性是维持物体运动状态的原因☆2、牛顿第二定律：maF合或者xmaF合x（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Fx合即为物体受到的合力）2、牛顿第三定律：F＝-F´{负号表示方向相反,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：GFN失重现象：GFN（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）kgNfFF0合F0合xF0合yF3平均功率四、机械能及其守恒定律：1、功：(适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：①合外力的功-----量度-----动能的变化②重力的功------量度------重力势能的变化③电场力的功-----量度------电势能的变化2、功率：tWP(在t时间内力对物体做功的平均功率)vFP(v为平均速度)瞬时功率：（v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(fmax额PV，f指阻力)3、动能和势能：动能：221mvEK｛Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝重力势能：mghEP(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：Wab＝mghab只看初末位置高度差{m:物体的质量，g＝9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab＝ha-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321☆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：2222112121mVmghmVmgh或者PE减=KE增五：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：ght2（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β：tanβ＝0vgtvvxy002221tanvgttvgtxy合位移方向与水平夹角α：2、匀速圆周运动：线速度：角速度：＝2πf＝2πn单位：rad/srTrtlv2rvTt212kkEEW合0vvxtvx0gtvy221gthghvy2222022tgvvvvyx22202221gttvyxScosFlWFvP瞬tvx0422224Trrrva向221rmmGF万向心加速度：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：主要物理量及单位：弧长(l):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（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。4.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。六、万有引力与航天：1、开普勒第三定律：r3/T2＝K｛r: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：（G＝6.67×10-11N•m2/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：22,gRGMmgRMmG；｛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2MmGmar得2rGMa2．线速度与轨道半径的关系：由22MmvGmrr得GMvr3．角速度与轨道半径的关系：由22MmGmrr得3GMr4．周期与轨道半径的关系：由rTmrMmG222得GMrT324｛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：rTmrMmG22242324GTrM6、第一(二、三)宇宙速度：7.9km/s1gRv；V2＝11.2km/s；V3＝16.7km/s7、地球同步卫星：只能运行于赤道上空，运行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）七、电场·电流：1、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C)；带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍2、库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/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，22224TrmrmrvmmaF向向5同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3、电场强度：E＝F/q（定义式）｛E:电场强度(N/C)，是矢量，由本身决定；q：试探电荷的电量(C)｝4、电场力：F＝qE｛F: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：C＝Q/U(定义式)｛C:电容(F)，由本身决定；Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝6、电容单位换算：1F（法拉）＝106μF（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，1eV＝1.60×10-19J。9、电流：I＝Q/t｛I:电流(A)，q:在时间t内通过导体横截面的电量(C)，t:(s)｝10、欧姆定律：I＝U/R｛I:导体电流(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体电阻(Ω)｝11、电流单位换算：1A（安培）＝103mA（毫安）＝106μA（微安）12、电功率：P电＝UI热功率：P热＝I2R｛U:电压(V)，I:电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)｝13、焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，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示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位：特斯拉（T），1T＝1N/A•m2、安培力：F＝BIL(注：I⊥B){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：F＝qVB(注V⊥B)｛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判定，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：Ent｛E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝2、理想变压器原、副线圈中电压、功率关系：U1/U2＝n1/n2P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、γ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：c＝3.00×108m/s，λ＝c/f｛λ: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一样的。5、伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“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为代表的一批发明家，发明和改进了