高中物理公式大全(学考用)Word文档下载推荐.doc
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,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。
平均速度
匀变速直线运动:
1、位移与时间的关系,公式:
2、速度与时间的关系,公式:
3、位移与速度的关系:
,适合不涉及时间时的计算公式。
4、平均速度,即为中间时刻的速度。
5、中间位移处的速度大小,并且
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......:
n
②1T内、2T内、3T内……的位移之比为s1:
s2:
s3:
……:
sn=12:
22:
32……:
n2
③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t1:
t2:
t3:
......:
tn=
自由落体运动
(1)位移公式:
(2)速度公式:
(3)位移—速度关系式:
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/m
a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:
N>
G
失重:
N<
GN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,
合速度,速度方向与水平方向的夹角:
分位移,
合位移
位移方向与水平方向的夹角:
2、匀速圆周运动
线速度,
角速度,
周期,
向心加速度,
向心力。
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,v临界是通过最高点的最小速度,。
②小球达到最低点时,拉力与重力的合力提供向心力,有,此时。
3、万有引力定律(G=6.67×
10-11N•m2/kg2)
(1)万有引力提供向心力:
(2)忽略地球自转的影响:
(,黄金代换式)
(3)已知表面重力加速度g,和地球半径R。
(,则)一般用于地球
(4)已知环绕天体周期T和轨道半径r。
(,则)
(5)已知环绕天体的线速度v和轨道半径r。
(,则)
(6)已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r(,则)
(7)已知环绕天体的线速度v和周期T(,,联立得)
(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
则——①
又——②
联立两式得:
(9),则(卫星离地心越远,向心加速度越小)
(10),则(卫星离地心越远,它运行的速度越小)
(11),则(卫星离地心越远,它运行的角速度越小)
(12),则(卫星离地心越远,它运行的周期越大)
(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:
4、机械能
功:
W=Fscosq(适用于恒力的功的计算,q为力与位移的夹角)
功率:
P=W/t=Fvcosq(q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:
(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)减少的势能等于增加的动能,即=。
(3)若系统内只有A、B两个物体,则A减少的机械能等于B增加的机械能,即=。
电磁学
1、电场
元电荷e=1.6×
10-19C
库仑定律:
(k=9.0×
109Nm2/C2)
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:
电容:
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:
②粒子穿越电场的运动时间:
③粒子离开电场的侧移距离:
④粒子离开电场时的偏角θ:
2、恒定电流
电流强度:
电阻:
(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:
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=……=InRn
④电路中的总电流:
I=I1+I2+……+In
焦耳定律
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:
闭合电路欧姆定律
(1)路端电压与外电阻R的关系:
(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:
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
电源的效率:
电源的输出功率与电源功率之比,即
对纯电阻电路,电源的效率为
由上式看出:
外电阻越大,电源的效率越高。
3、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:
。
②粒子圆周运动的半径。
③周期、频率和角速度公式:
,,。
④动能公式:
4、电磁感应定律
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比:
⑴导体切割磁感线产生的感应电动势E=BLvsinθ,应用此公式时B、L、v三个量必须是两两相互垂直,于是E=BLv。
θ为B与v之间的夹角。
⑵导体棒以端点为轴,在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,(平均速度取中点位置的线速度来计算)。
⑶矩形线圈在匀强磁场中,当在中性面时,E=0。
开始转动时,用E=nBsωsinθ,当处于与磁场平行的面时,E=nBsω(最大),开始转动时用E=nBsωcosθ计算。
在滑轨中,安培力大小,
自感电动势:
(L是自感系数)
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象。
基本现象
应用的定则或定律
运动电荷、电流产生磁场
安培定则
磁场对运动电荷、电流作用
左手定则
电磁感应
部分导体切割磁感线运动
右手定则
闭合回路磁通量变化
楞次定律
5、交变电流
正弦交变电流的瞬时值:
e=Emsinωt=NBSωsinωt,u=Umsinωt,i=Imsinωt。
(均为有效值,只适用于正弦交变电流)
周期(T)是交变电流完成一次周期性变化所需的时间,T=2π/ω。
频率(f)是交变电流1s内完成周期变化的次数,f=1/T=ω/2π。
电容和电感对交变电流的影响
容抗:
感抗:
变压器
电压关系:
U1:
U2=n1:
电流关系:
I1:
I2=n2:
n1
P1=P2,即U1I1=U2I2(若有一个原线圈,多个副线圈时:
P1=P2+P3+……,即U1I1=U2I2+U3I3+…)
6、电磁场和电磁波
电磁波的周期:
电磁波的频率:
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